我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能結構模型的構建

韓煒等

摘 要：采用文獻資料、問卷調查、測試和數理統計等研究方法，以國家賽艇集訓隊26名男子公開級運動員為測試對象，經指標初選、專家調查和多因素分層逐步回歸分析，統計篩選出7項有效反映我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能水平的指標，運用灰色關聯分析法對各項指標進行賦權，建立了反映我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能特征的結構模型。

關鍵詞： 優秀男子賽艇公開級運動員；專項體能；體能模型

中圖分類號： G 861.4 文章編號：1009783X（2013）05043605 文獻標志碼： A

模型是指按照一定的比例以縮小或放大的形式復制下來而形成的一個原型代替物。建立模型的目的就是利用簡練而有效的信息研究客體的某種功能的內在結構和機制[1]。結構模型是對體能類項目運動員體能系統最大限度的簡化，其目的是深入揭示制約運動員體能水平的關鍵因素，進而有針對性地對其施加訓練影響，從而達到有效控制訓練過程、提高運動員體能訓練效益的目的[2]。賽艇是一項以有氧供能為主、強調力量耐力素質的體能主導類項目，運動員的體能水平在很大程度上制約著其競技能力的高低，因而挖掘和提高運動員的體能水平是賽艇項目取得優異運動成績的關鍵。曹景偉[35]以中國優秀女子賽艇運動員為研究對象，開展了體能模型理論與實踐的系列探索，建立并完善了我國優秀女子賽艇運動員的體能模型及其診斷和評價體系。關于我國男子賽艇運動員體能模型構建的相關研究僅檢索到1篇[6]，其測試對象為廣東隊、河北隊參加第11屆全運會并獲得前8名的男子賽艇運動員。在上述研究的基礎上，本文擬選取我國國家賽艇集訓隊的優秀男子公開級運動員為測試對象，對其專項體能結構模型進行研究，以期從定量的角度更深一層地認識男子賽艇公開級運動員的專項體能特征和發展規律，為教練員和科研人員跟蹤、監測運動員的體能發展狀況，制訂適宜的訓練計劃提供決策支持。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以我國優秀男子賽艇公開級運動員的專項體能結構模型為研究對象，以國家賽艇集訓隊的26名男子公開級運動員為測試對象，其中，健將22人，一級運動員4人。測試對象的平均年齡為（22.7±2.6）歲，平均身高為（195.40±2.82）cm，平均體重為（92.75±5.97）kg。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

通過檢索，收集近10年有關賽艇項目體能訓練方面的相關文獻，通過歸類分析與處理，掌握了我國賽艇項目相關的科研現狀與研究趨勢。同時，廣泛查閱了運動訓練學方面的書籍和資料，特別是同項群其他項目有關運動員體能訓練理論與方法方面的文獻，作為本研究的參考資料和研究基礎。

1.2.2 問卷調查法

在查閱文獻資料的基礎上，結合與具有豐富訓練實踐經驗的教練員的訪談，設計了“優秀賽艇運動員專項體能初選指標體系”專家問卷調查表。本問卷以體能概念所涵蓋的3個方面為出發點，以運動素質、身體形態和身體機能為一級指標，內含10項二級指標和53項三級指標。問卷向19位國家隊和部分省隊優秀教練員（國家級教練16名，高級教練3名）發放，最終確定了有效反映我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能的復選指標，問卷有效回收率達到100%。

1.2.3 測試法

采用經專家篩選后所得到的復選指標對測試對象進行測試，編制各項指標的測試細則，測試由國家賽艇隊教練員和科研人員嚴格按照測試細則進行。

1.2.4 數理統計法

1.2.4.1 逐步回歸分析法

以測功儀2 000 m成績為因變量，分別以入選的形態指標、機能指標和素質指標為自變量，采用SPSS 13.0進行多因素分層逐步回歸分析，以篩選能有效反映男子賽艇公開級運動員專項體能水平的指標。

1.2.4.2 灰色關聯分析法

采用鄧聚龍教授創立的灰色關聯分析法，計算入選體能指標的灰色關聯度，以判別各指標在模型中的貢獻和價值，進而求得各指標的權重。數據處理軟件為南京航空航天大學灰色系統研究所編制的灰色系統理論建模軟件（GTMS3.0）。

2 結果與分析

2.1 評價指標的篩選

依據邢文華教授提出的運動項目有效指標體系篩選的通用步驟[7]，本研究在指標初選的基礎上，根據運動訓練學理論對體能結構的劃分，將初選指標分類降維為身體形態類指標、身體機能類指標和運動素質類指標，然后以專項運動成績為因變量，以上述3類指標為自變量分別進行分層逐步回歸分析，從而篩選出反映優秀運動員體能結構的有效指標體系。

2.1.1 初選指標的確定

根據對體能概念及其結構的理解和認識，將構成體能的身體形態、身體機能和運動素質3個方面作為一級指標；通過文獻檢索、專家訪談和邏輯分析，收集目前已有的反映男子賽艇公開級運動員專項體能一級指標下所包含的10項二級指標，包括長度、圍度、寬度、身體成分、心肺機能、生化指標、力量素質、速度素質、耐力素質、柔韌素質；在二級指標的基礎上，確定了53項可直接量化評定的三級指標作為反映我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能的初選指標體系。

2.1.2 初選指標專家篩選

采用五級評分法，請從事賽艇訓練、教學和科研工作多年、有豐富經驗的專家對初選指標進行賦值，專家評分后，計算各項指標的平均數，將平均數大于等于4的指標作為有效指標篩選出來，最后共得到27項三級指標。

2.1.3 統計篩選

通過對我國優秀男子賽艇公開級運動員27項指標的測試，獲得了具體的指標數據，然后以所測得的三級指標為自變量，以運動員2 000 m測功儀全力拉成績為因變量，從身體形態、身體機能和運動素質3個方面對所測指標進行分層逐步回歸分析，得到有效反映我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能水平的具體指標。選擇2 000 m測功儀成績作為因變量的原因是：由于賽艇比賽多在天然水域進行，比賽成績受天氣情況的影響較大，所以，國內外賽艇界在訓練實踐中多用2 000 m測功儀成績來表示賽艇運動員的專項能力，它被認為是評價賽艇運動員能力的最好指標[8]。Schabort[9]的研究也表明，采用Concept Ⅱ測功儀進行2 000 m專項成績的測試，其結果具有高度的可靠性，非常適合運動員機能的評定和進行科學研究。

2.1.3.1 形態指標的篩選結果與分析

身體形態方面的初選指標經專家篩選后，確定了身高、體重、克托萊指數、指距-身高、吸氣圍、呼氣圍、呼吸差、臂圍差、體脂百分比、瘦體重等10項指標進行統計篩選。以測功儀2 000 m全力拉成績為因變量，上述形態學指標為自變量，進行逐步回歸分析，結果見表1。

表 1 形態指標篩選結果

由表1可見，回歸方程的復相關系數R=0.866，大于可接受回歸方程R=0.7的要求，表明因變量與回歸方程的入選指標高度相關。判定系數R2=0.749，大于診斷類方程R2=0.3的要求，表明入選變量涵蓋了總變量74.9%的信息量。回歸方程的顯著性檢驗表明，回歸方程具有顯著性意義（P<0.01），說明模型指標的統計篩選結果是較為理想的，呼吸差、體脂率和大腿圍3項指標是與專項成績高度相關的指標，可以有效地反映并代表我國優秀男子賽艇公開級運動員的專項形態特征。

呼吸差在一定程度上反映了呼吸器官的發育情況、呼吸肌肌力、胸廓活動范圍以及肺組織的彈性等，該指標的入選反映了賽艇運動員對呼吸機能有較高要求。Stefanos等[10]研究顯示，賽艇運動員賽前準備活動強化呼吸肌訓練，可使呼吸肌群獲得有效刺激強度，盡快進入比賽狀態，比賽時呼吸節奏與動作節奏更容易匹配。黃興等[11]研究表明：階段性呼吸肌群專門訓練能夠有效提高優秀女子賽艇運動員的乳酸閾功率，從而提高其有氧耐力水平；因此，通過訓練可以提高呼吸肌的收縮力量和速度、加大呼吸深度等，良好呼吸機能的外觀表現便是呼吸差的增大。

賽艇項目要求運動員具有較低的脂肪和盡可能多的肌肉。美國生理學家Hagerman[12]自1964年以來收集了3 000多名美國優秀賽艇運動員的資料，發現近幾十年來，優秀賽艇運動員的身高、體重幾乎沒有變化，體脂率卻下降了。研究表明：體脂含量高的人柔韌性、無氧工作能力、有氧工作能力、相對力量及生理機能等方面都明顯比體脂正常者差[13]；減少體脂含量，增加去脂體重的比例，將改進、提高運動員的運動潛能[14]。而我國賽艇運動員與世界優秀賽艇選手相比，在體脂率這一指標上具有較大差距（見表2）。體脂率所占比例過大，表明瘦體重所占比例減少，肌肉體積自然也會減小，從而導致運動員的肌肉力量水平減弱，運動成績無法提高。由于體脂率是可以通過訓練而改變的為數不多的外部形態學指標之一，這提示我們降低運動員的體脂率、提高瘦體重，是提高我國賽艇運動員運動能力的一個重要方面。

大腿圍通常用于反映腿部肌肉力量和肌肉體積的變化，圍度大說明運動員腿部肌肉結實有力，力量較好。從技術角度看，一個有效的劃槳啟動是由蹬腿動作開始的。當槳葉完成入水動作后，運動員進入發力階段，腿部用力蹬腳踏板，髖部后移，隨后是背部肌肉，最后是肩部和臂部肌肉用力。可見，運動員的腿部發力是推動船艇向前運動的首要動力來源。從生理角度看，同一個體，肌肉體積越大，肌肉力量也就越大，因此，大腿圍的大小對賽艇運動員能否取得優異運動成績十分關鍵。

2.1.3.2 機能指標的篩選結果與分析

身體機能方面的初選指標經專家篩選后，確定了基礎心率、最大心率、心率無氧閾、血乳酸、血清睪酮、血紅蛋白、血尿素等7項指標進行統計篩選。以2 000 m測功儀全力拉成績為因變量，上述機能指標為自變量，進行逐步回歸分析，結果見表3。

表 3 機能指標篩選結果

由表3可見，回歸方程的復相關系數R=0.769，大于可接受回歸方程R=0.7的要求，表明因變量與回歸方程的入選指標高度相關。判定系數R2=0.591，大于診斷類方程R2=0.3的要求，表明入選變量涵蓋了總變量59.1%的信息量。回歸方程的顯著性檢驗表明，回歸方程具有顯著性意義（P<0.01），說明模型指標的統計篩選結果是較為理想的，心率無氧閾和血紅蛋白二項指標是與專項成績高度相關的指標，可以有效地反映并代表我國優秀男子賽艇公開級運動員的身體機能特征。

無氧閾是評定賽艇運動員有氧能力的一項極為有效的指標。當人體內的血乳酸含量超過了無氧閾值時，體內的乳酸積累量就會高于清除乳酸的能力，乳酸的堆積會導致肌肉工作效率下降，甚至使機體停止運動，最終結果就是導致船速迅速下降。而運動員具有較高的有氧能力則可以阻止乳酸濃度上升到無氧閾值；因此，無氧閾可以表示在有氧代謝不再能夠滿足身體能量需求之前，一名運動員可以劃得多快。即無氧閾值越高，人體的有氧供能能力就越強，運動員就能夠長時間地以越高的平均速度劃行。更重要的是，相較于最大攝氧量，無氧閾與骨骼肌的能量代謝更為密切，它反映的是肌肉利用氧的能力，且其可訓練性較高。這都提示我們在提高運動員的有氧代謝能力時，提高其個體無氧閾水平是一種重要的有效途徑。

血紅蛋白指標的入選表明賽艇項目對運動員的有氧代謝能力有著較高要求。血紅蛋白含量在一定范圍內越高，其結合的氧量也就越多，承受大強度訓練負荷的程度也就越高，在大運動量缺氧的訓練狀況下，機體抵抗疲勞的能力相對就強，從而有氧代謝能力也強。男子賽艇運動員的Hb應保持在150 g/L左右，女子應保持在140 g/L左右。一般在大強度或大運動量訓練后，Hb有所下降。隨著訓練節奏的改變，Hb將逐漸回升[15]。也有研究表明，男子運動員的Hb>160 g/L，女子運動員的Hb>140 g/L時，表明賽艇運動員具有更高的有氧能力，而且不會因為血液的黏稠度較高而影響其運動水平的發揮；但是短期內Hb的大幅度增長，產生不利影響的可能性極高[16]。這提示我們在賽艇訓練中，應重視對血紅蛋白指標的監控。

2.1.3.3 運動素質指標的篩選結果與分析

運動素質方面的初選指標經專家篩選后，確定了臥拉/體重、深蹲/體重、500 m測功儀成績、測功儀5槳最大功率、測功儀5槳平均功率、20 s測功儀全力拉距離、20 s測功儀全力拉每槳距離、6 000 m測功儀成績、8 000 m水上成績、下蹲伸臂距等10項指標進行統計篩選。以2 000 m測功儀全力拉成績為因變量，上述運動素質指標為自變量，進行逐步回歸分析，結果見表4。

表 4 素質指標篩選結果

由表4可見，回歸方程的復相關系數R=0.833，大于可接受回歸方程R=0.7的要求，表明因變量與回歸方程的入選指標高度相關。判定系數R2=0.693，大于診斷類方程R2=0.3的要求，表明入選變量涵蓋了總變量69.3%的信息量。回歸方程的顯著性檢驗表明，回歸方程具有顯著性意義（P<0.01），說明模型指標的統計篩選結果是較為理想的，20 s測功儀全力拉

距離和6 000 m測功儀成績二項指標是與專項成績高度相關的指標，可以有效地反映并代表我國優秀男子賽艇公開級運動員的運動素質特征。

20 s測功儀全力拉距離指標的入選反映了賽艇項目對運動員的快速力量水平有著較高要求。20 s全力拉包括了起航和加速2個過程，該過程對賽艇運動員能否取得優異成績非常重要。有研究表明：在起航后的第1槳到第10槳，運動員的劃槳力迅速增大達到高峰，以使船艇從靜止迅速運動起來，此時的峰值力量可達1 000～1 500 N，最大功率可達2 500～3 000 W[17]。此外，由于賽艇比賽是背向終點劃行，因而出發后快速領先，還有助于觀察對手情況，制訂合理的比賽戰術。

6 000 m測功儀成績指標的入選反映了賽艇項目對運動員的有氧能力和力量耐力水平有著較高要求。研究表明：賽艇運動員的劃槳力在第15槳左右時已下降至起航最高峰值約60%的水平，此后各項指標平穩發展，波動不大。到最后沖刺階段，力值曲線略有上升，但變化很小[18]。即在起航階段過后的途中和沖刺階段運動員主要依靠力量的保持能力完成航程。

2.2 確定評價指標權重

為了探求反映我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能水平的主要指標與其專項成績之間的關系，采用灰色系統理論中的灰色關聯分析方法[19]，對影響賽艇專項成績的諸多體能指標進行分析，計算得出的關聯度大小反映了體能指標與專項成績間的灰色相關高低，即從側面反映出它們對運動成績的貢獻大小，而且根據它們彼此之間的關聯度還可以計算出每項指標權重的大小。計算方法是用關聯度平均值的歸一化值作為各指標的權重系數，計算結果見表5。通過確立權重系數，可以幫助我們加深對各項指標與運動成績間關系的認識，更重要的是我們據此可以對運動員的體能水平進行綜合評價。

由表5可見：男子公開級賽艇運動員體能單項指標與專項成績之間的權重排序如下：6 000 m測功儀成績>大腿圍>血紅蛋白>心率無氧閾>20 s測功儀全力拉距離>呼吸差>體脂率。

專項素質指標對專項測功成績的貢獻位于首位。6 000 m測功儀成績和20 s測功儀全力拉距離這2項指標的關聯度分別排在第1和第5位，其平均值為0.879 2。這說明運動員的專項成績主要是通過運動素質得以體現的，運動員的身體形態和身體機能必須有效地轉化到運動素質上，才能實現訓練目標。

在素質指標中，6 000 m測功儀成績代表運動員有氧供能的力量耐力水平，20 s測功儀全力拉距離代表運動員無氧糖酵解供能的快速力量水平。說明賽艇運動員只有同時具備良好的力量耐力素質和快速力量素質，才能取得優異成績。

表 5 各指標灰色關聯度及其權重

身體機能對專項測功成績的貢獻排在第2位。血紅蛋白和心率無氧閾這2項指標的關聯度分別排在第3和第4位，其平均值為0.826 4。說明心血管系統的機能和肌肉的有氧代謝能力對賽艇運動員同樣重要。

身體形態對專項測功成績的貢獻排在第3位。大腿圍、呼吸差和體脂%這3項指標的關聯度分別排在第2、第6和第7位，其平均值為0.749 6。說明在形態指標中，大腿圍與專項成績最為密切，提示我們在力量訓練中應特別注意運動員腿部力量的訓練。

2.3 專項體能結構模型

根據運動員體能各構成要素之間相互作用、相互聯系的特性和功能而建立的運動員體能共性模型，是對運動員體能結構的概括和歸納，反映著體能各要素之間的本質關系。建立我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能結構模型，既是為了簡練而有效地揭示其內在特征，也是為了建立一個總體的對照標準，從而使下一步訓練的目的性、針對性和方向性更加明確。

2.3.1 一般量值模式

在測試的基礎上，本研究對反映我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能的各項代表性指標進行了統計篩選，從結構上確定了有效反映我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能水平的7項指標及其權重，并依據統計學方法得到了各指標的特征值，進而對各單項指標所代表的意義進行理論概括，得到基本特征的定性描述，從而構建了反映我國優秀男子賽艇公開級運動員體能結構特征的一般量值模型（見表6）。

表 6 體能結構特征一般量值模式

體能結構模型的一般量值模式是對我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能總體特征的一種數學表達和描述，是我國男子賽艇公開級運動員達到優秀水平所必須具備的基本條件，是對我國優秀男子賽艇公開級運動員這一群體專項體能結構特征的集中概括。也就是說，要想成為一名優秀的男子賽艇公開級運動員，就必須達到上述的專項體能水平。此模型既可作為一般運動員體能訓練的目標，也可作為優秀運動員選材的一項標準。

2.3.2 理想量值模式

我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能結構的一般量值模型，是對我國優秀運動員共性特征的一種描述，它只能為優秀運動員專項體能的發展提供基本導向。而要想成為世界級的優秀選手，將來在各項世界大賽上，尤其是像世錦賽、奧運會這樣的盛會上奪取桂冠，為國爭光，就必須要樹立一個更為明確和遠大的導向目標。這就需要我們建立一個能夠反映優秀男子賽艇公開級運動員專項體能結構的理想模型。根據競技體育的特點，建立專項體能結構理想模型的基線通常定在第90百分位數[20]。據此，通過計算各項典型指標的第90百分位數，從而建立了反映我國優秀男子賽艇公開級運動員專項體能結構的理想模型（見表7）。

表 7 體能結構特征理想量值模式

3 結論

3.1 經指標初選、專家調查和多因素分層逐步回歸分析，篩選出反映我國優秀男子賽艇公開級運動員的專項體能指標為：身體形態類指標大腿圍、體脂率和呼吸差，身體機能類指標血紅蛋白和心率無氧閾，運動素質類指標20 s測功儀全力拉距離和6 000 m測功儀成績。

3.2 采用灰色關聯分析法求得各單項體能指標的權重系數，按權重由高到低依次排序為：6 000 m測功儀成績、大腿圍、血紅蛋白、心率無氧閾、20 s測功儀全力拉距離、呼吸差和體脂率。

3.3 構建了我國優秀男子賽艇公開級運動員體能結構模型的一般量值模式與理想量值模式，既簡練而有效地揭示了各單項體能指標的特征，為我國男子賽艇公開級運動員的科學選材提供了導向目標，又可使專項體能訓練的目的性、針對性和方向性更加明確。

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