最大攝氧量測試中攝氧量曲線變化與皮劃艇運動選材研究

嚴 海,周 琳

對于皮劃艇項目的選材，最大攝氧量的絕對值和相對值與運動員的專項運動成績相關性比較大，但是最大攝氧量的指標仍然不能完全反映選材運動員的能力。本文將對3名少年皮劃艇運動員選材所做最大攝氧量測試中出現的一些現象進行分析，以探討遞增運動負荷中負荷增加所造成的攝氧量呈現“V”型的原因，進而提出皮劃艇運動選材中選取攝氧量指標時應注意到的問題。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

紹興市男性少年皮劃艇運動選材受試者3名，為方便比較，3名受試者分別稱為W、Y、Q，受試者基本情況見表1。

表1 本研究對象基本情況一覽表

1.2 實驗方法

采用功率自行車遞增負荷的運動方式測試受試者VO2max。受試者在熱身5 min后開始實施測試，起始負荷功率為50 W，轉速60±10 rpm，每3 min增加功率30 W，保持轉速不變，直至出現最大攝氧量平臺或無力繼續運動。

1.3 實驗儀器

德國CORTEX心肺功能測試儀、瑞典產Monark839E功率自行車、同時用polar表檢測心率。

2 結果與討論

2.1 實驗結果

2.1.1 受試者之間的測試結果比較

1)最大攝氧量絕對值比較：Q>W>Y(見表2)。2)最大攝氧量相對值比較：Q>W>Y(見表2)。3)專項耐力比較：W>Q>Y(見表3)。4)專項啟動能力比較：W>Y>Q(見表3)。5)攝氧量“V”型下降幅度比較：Q>Y>W(見表4)。6)攝氧量“V”型下降時間比較：Q>Y>W(見表4)。因為受試者Y只增加了2次負荷就無力繼續運動，所以攝氧量“V”型下降的幅度和時間均采取平均值。

表2 本研究對象最大心率及最大攝氧量一覽表

表3 本研究對象目前專項能力比較

(專項啟動能力包括皮劃艇運動中的啟動階段、加速階段、沖刺階段，數據由專項教練員提供)

表4 本研究對象攝氧量“V”型下降的幅度和時間

(第二名研究對象只增加了2次負荷就無力繼續運動)

2.1.2 受試者個人的專項能力與測試結果比較

1)最大攝氧量相對值與專項耐力成績并不一致；2)專項啟動能力與攝氧量“V”型下降的幅度和時間成反比(見表5)。

表5 受試者專項能力與攝氧量測試結果比較

2.2 分析與討論

2.2.1 皮劃艇運動中供能系統的比例

國家體育總局給皮劃艇項目的定義為：皮劃艇運動是以有氧能力為基礎的速度耐力周期性運動，其供能特點是高乳酸的無氧糖酵解加有氧供能[1]。皮劃艇項目在奧運會上的比賽距離只有兩種既500 m和1 000 m。其中500 m項目需要1′20″左右，1 000 m項目需要3′40″左右。從運動時間上看，在1′20″到4′之間，從強度上看，屬于次最大強度，所以其供能特點應該是無氧糖酵解加有氧氧化混合供能。從各個系統做功分配上來看：500 m項目有氧供能和無氧供能各占50%，1 000 m項目由于時間在3-4 min之間，所以有氧的比例相對大些，超過了無氧供能的比例[1]。

根據中國皮劃艇協會對全運會的調研結果，在絕大多數皮劃艇比賽場次中，運動員的后程速度明顯滯后于前程速度。這一研究說明，我國運動員有氧耐力儲備不足[2]。所以，我國皮劃艇項目在2001年以來的訓練和選材中都更為重視運動員有氧耐力的能力。但是，有氧耐力的能力卻不是用幾個測試數值就可以代表的，因為運動選材還必須將專項特性包含在內。所以選材中在重視絕對有氧耐力的同時應注意到項目特點，比如運動時間、強度及運動員的“啟動”、“加速”能力等等，也就是結合項目來考慮的專項耐力。

2.2.2 攝氧量出現“V”型的原因分析

我國皮劃艇運動員選材中常采取遞增運動負荷測試運動員最大攝氧量指標，以衡量運動員的有氧耐力素質。而達到最大攝氧量水平的運動負荷對機體而言是混合供能，只是對不同個體其比例大小不同。

從相關研究結果來看，目前研究的重心在于遞增運動負荷測試最大攝氧量時的最大攝氧量平臺，而對平臺前的攝氧量曲線卻不甚注意。我們在實驗后發現了攝氧量曲線在每次增加負荷后會出現“V”型，其原因可能是機體供能系統比例發生變化所引起的。當人體在熱身充分情況下進行遞增負荷測試最大攝氧量時，機體能量的供給是從有氧代謝供能為主過渡到無氧代謝供能為主的連續過程。隨著運動強度的增加，機體攝氧量逐步提高，有氧代謝產生的能量也一直升高，此時攝氧量曲線出現的是曲折上升的曲線，直到機體攝氧量不能再次升高時，攝氧量曲線出現一個平臺，也就是說此時機體的有氧系統提供的能量再也不能提高了，如果繼續提高運動強度，提高強度所需的能量應完全來源于糖酵解供能。

當遞增負荷運動中每次增加負荷時，由于此時運動強度加大，進而能量的輸出功率也要求得到增加。而機體供氧主要取決于內臟系統的運輸功能，由于內臟器官的生理惰性大，氧運輸系統不能象運動系統一樣突然增強，所以需要一個時間來克服內臟器官的惰性[4]。也就是說有氧供能系統還不能馬上提高輸出功率，所以此時攝氧量反而下降，從另一個角度說此時所增加的能量輸出完全由糖酵解來提供。但隨著時間的延長，內臟的惰性逐漸被克服，有氧供能系統逐步動員，有氧供能所占的比例再次升高，糖酵解供能的比例下降，攝氧量又恢復了之前的高水平，而且比以前更高。因此，在遞增運動負荷測試時，每次增加負荷后，攝氧量曲線出現明顯的“V”型，并且“V”型前后支呈現“前低后高”的形狀。“V”型的深度代表著增加負荷后攝氧量的下降幅度，其長度代表著有氧供能系統抵抗了內臟惰性、提高輸出功率所需要的時間。

2.2.3 攝氧量 “V”型與運動選材的關系

由實驗結果可知專項啟動能力與攝氧量“V”型下降的幅度和時間成反比。其實，在皮劃艇這樣一個4 min之內混合供能的運動，我們認為運動員有氧供能系統的“啟動”及“加速”能力遠比攝氧量的相對值和絕對值更為重要。如果運動員的攝氧量“V”型深、長，那么意味著運動員在進行專項“啟動”、“沖刺”、“加速”這些動作有氧供能的比例會減少糖酵解供能比例會提高，也就是機體中會堆積更多的乳酸，而過多的乳酸堆積將影響運動員技術的正確性、準確性進而影響其專項運動成績。

本實驗的另一個結果顯示：最大攝氧量相對值與專項耐力成績并不一致。這是因為皮劃艇運動是一個在1.5-4 min混合供能的運動，而機體最大攝氧量的出現一般在10 min以后，所以在皮劃艇運動員有氧耐力的能力并沒有完全釋放，這也是為什么最大攝氧量高的運動員專項能力卻不一定強的原因。

我們認為遞增負荷運動中增加負荷時攝氧量出現“V”型與運動員的有氧、無氧兩個系統互相配合及內臟系統惰性的抵抗有關。在皮劃艇運動選材中，除了最大攝氧量外，還應考慮攝氧量曲線的深度和長度，深度越大、時間越長說明運動員有氧供能系統增加負荷的能力越差，越不適合參加高水平皮劃艇運動。由于實驗樣本太少，因此這個結論還有待于進一步研究和實驗證明。

3 小結

皮劃艇運動中運動員最大攝氧量相對值與專項耐力成績并不一致；運動員專項啟動能力與攝氧量“V”型下降的幅度和時間成反比。皮劃艇運動的專項啟動能力可用最大攝氧量測試增加負荷時攝氧量呈“V”型下降的幅度和時間來表示。

[1] 崔大林.訓練科學化探索[J].北京體育大學學報,2004(27).

[2] 羅 旭,管繼春,張 強,等. 中國優秀皮劃艇WK1、MK1和MC1選手1000m的競速結構[J].北京體育大學學報，2004(11)：1496-1500.

[3] 王瑞元.運動生理學[M].北京:人民體育出版社，2002.

[4] 向劍鋒,劉無逸.最大攝氧量速度研究進展[J].體育科研,2004，25(1):37-40.