皮艇運(yùn)動(dòng)員劃槳功率指標(biāo)與專項(xiàng)成績的關(guān)系及訓(xùn)練學(xué)應(yīng)用
——以單人艇1 000 m為例

裘 藝， 程其練， 周美芳， 魏文儀

(1.江西省體育科學(xué)研究所，江西南昌330006；2.江西師范大學(xué)體育學(xué)院，江西南昌330046；3.上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院，上海200438)

皮艇運(yùn)動(dòng)員劃槳功率指標(biāo)與專項(xiàng)成績的關(guān)系及訓(xùn)練學(xué)應(yīng)用
——以單人艇1 000 m為例

裘 藝1， 程其練2， 周美芳2， 魏文儀3

(1.江西省體育科學(xué)研究所，江西南昌330006；2.江西師范大學(xué)體育學(xué)院，江西南昌330046；3.上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院，上海200438)

利用動(dòng)力學(xué)模型,研究皮艇運(yùn)動(dòng)員劃槳功率指標(biāo)與專項(xiàng)成績的關(guān)系,并探討其在訓(xùn)練實(shí)踐中的應(yīng)用途徑。發(fā)現(xiàn)：①發(fā)展運(yùn)動(dòng)員劃槳周期中的平均功率是提高單人皮艇1 000 m成績的關(guān)鍵,1 000 m專項(xiàng)成績和平均功率之間是非線性關(guān)系,運(yùn)動(dòng)員體重和風(fēng)向、風(fēng)力對專項(xiàng)成績也有一定的影響；②以劃槳功率指標(biāo)與專項(xiàng)成績的關(guān)系為基礎(chǔ),等功率校正方法可用于不同風(fēng)向、風(fēng)力下的成績比較和訓(xùn)練水平檢驗(yàn)；③利用劃槳功率指標(biāo)與專項(xiàng)成績的關(guān)系可打造不同成績水平下的運(yùn)動(dòng)員個(gè)體能力目標(biāo),并和皮艇測功儀做功指標(biāo)進(jìn)行比較可以反映現(xiàn)實(shí)體能差距；④由劃槳功率指標(biāo)與專項(xiàng)成績的關(guān)系可以明確運(yùn)動(dòng)員體重和功率指標(biāo)變化的適配準(zhǔn)則,為形態(tài)體格的專項(xiàng)適應(yīng)性改造提供依據(jù)。

皮艇運(yùn)動(dòng)員；劃槳功率；專項(xiàng)成績；訓(xùn)練學(xué)；單人艇1 000 m

Author’s address1.Jiangxi Research Institute of Sports Science，Nanchang 330006，Jiangxi，China；2.Schoolof Physical Education，Jiangxi Normal University，Nanchang 330046，Jiangxi，China；3.School of Sport Science，Shanghai University of Sport，Shanghai200438，China

目前國內(nèi)外對皮艇項(xiàng)目的科研工作集中在運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)素質(zhì)的訓(xùn)練水平［1］、身體機(jī)能的發(fā)展水平［2］、形態(tài)發(fā)育水平［3］、身體健康水平［4］、技戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練水平［5］以及艇槳器械等領(lǐng)域［6-7］。這些研究涵蓋了皮艇項(xiàng)目競技能力構(gòu)成因素的多個(gè)方面，然而研究方法多停留在以因素還原分析為基礎(chǔ)的分解科研思路上。即將競技能力進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析，分析各指標(biāo)與指標(biāo)、指標(biāo)與專項(xiàng)成績間的相互影響，在統(tǒng)計(jì)學(xué)資料分析的基礎(chǔ)上，建立形態(tài)、機(jī)能、素質(zhì)、技戰(zhàn)術(shù)等指標(biāo)的相關(guān)和回歸模型，或者用統(tǒng)計(jì)方法分析、評價(jià)各種因素類指標(biāo)與成績的關(guān)系［8-9］，這種將競技能力水平進(jìn)行因素分解的研究方法有其局限性。

在訓(xùn)練實(shí)踐中經(jīng)常遇到的問題是皮艇運(yùn)動(dòng)員各基本素質(zhì)具有很高的水平，但競技水平并不高，顯然，運(yùn)動(dòng)員應(yīng)具備的能力不等于各個(gè)因素水平的簡單相加，而是各構(gòu)成因素綜合發(fā)揮作用的整體身體能力。皮艇項(xiàng)目的競速性決定了運(yùn)動(dòng)員具備持續(xù)高強(qiáng)度下的功率輸出能力，因此，從功率這一衡量專項(xiàng)體能的重要物理指標(biāo)出發(fā)，從理論上研究運(yùn)動(dòng)員劃槳功率和專項(xiàng)成績的關(guān)系，是認(rèn)識(shí)皮艇項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)特征和規(guī)律的關(guān)鍵，同時(shí)這種關(guān)系在專項(xiàng)訓(xùn)練學(xué)領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用價(jià)值。基于這種關(guān)系可探討皮艇項(xiàng)目訓(xùn)練實(shí)踐中的風(fēng)力校正與訓(xùn)練效果評估、運(yùn)動(dòng)員體重優(yōu)化等問題的解決方法，而類似的研究成果在國內(nèi)外還很缺乏，這也是本文對男子單人皮艇運(yùn)動(dòng)員的功率成績關(guān)系及訓(xùn)練學(xué)應(yīng)用進(jìn)行研究的出發(fā)點(diǎn)。

1 研究方法

1.1 動(dòng)力學(xué)模型研究法 運(yùn)動(dòng)員劃槳中的輸出功率與生理耗能及專項(xiàng)體能相關(guān)，因此，采用動(dòng)能定律微分形式建立皮艇運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程，在此基礎(chǔ)上研究皮艇運(yùn)動(dòng)員水上劃槳功率指標(biāo)和單人艇1 000 m專項(xiàng)成績的關(guān)系，并分析運(yùn)動(dòng)員體重、風(fēng)力等因素對專項(xiàng)成績的影響。

1.2 個(gè)案研究法 結(jié)合國家隊(duì)皮艇運(yùn)動(dòng)員數(shù)據(jù)資料，將劃槳功率、體重、風(fēng)力對單人艇1 000 m專項(xiàng)成績影響的分析結(jié)果應(yīng)用于訓(xùn)練實(shí)踐，為國內(nèi)優(yōu)秀男子皮艇運(yùn)動(dòng)員的科學(xué)訓(xùn)練提供參考。

2 結(jié)果與分析

2.1 劃槳功率指標(biāo)和單人艇1 000 m專項(xiàng)成績的關(guān)系任何宏觀物體在低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律均符合牛頓定律并取決于其運(yùn)動(dòng)的初始狀態(tài)。在合理的簡化假設(shè)條件下，利用皮艇運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程可從機(jī)理上探討專項(xiàng)成績的各種影響因素。

皮艇是運(yùn)動(dòng)員左右交替劃槳推動(dòng)艇前進(jìn)的周期性競速運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)員劃槳功率曲線和艇速變化曲線如圖1所示。

圖1 劃槳周期中劃槳功率和艇速變化示意Figure 1. Diagrammatic Sketch of Variation of Paddling Power and Velocity during a Stroke Period

從運(yùn)動(dòng)員一側(cè)槳入水(圖1a點(diǎn))到對側(cè)槳入水(圖1b點(diǎn))的時(shí)相階段為劃槳的周期T，它包括水中的劃槳段和空中的回槳段。設(shè)Pd為劃槳周期中運(yùn)動(dòng)員的劃槳功率、P1為作用于艇的水阻力功率、P2為作用于人艇的風(fēng)作用力功率、v和v1分別為艇速和風(fēng)速、m為運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道的船池拖曳實(shí)驗(yàn)獲得的擬合數(shù)據(jù)以及坐立人體迎風(fēng)面積的計(jì)算方法［10-11］，單人皮艇P1、P2和艇速v的關(guān)系分別為：

式中，sign為符號函數(shù)，它的正負(fù)號與風(fēng)相對于艇的速度有關(guān)，當(dāng)sign=+1(v1-v＜0)時(shí)，風(fēng)作用力為阻力；sign=-1(v1-v＞0)時(shí)，風(fēng)作用力為推力，即sign函數(shù)反映風(fēng)力作功的正負(fù)。式(1)、(2)說明P1與艇速和運(yùn)動(dòng)員體重有關(guān)，P2與風(fēng)向風(fēng)力、艇速、運(yùn)動(dòng)員體重(間接反映迎風(fēng)面積)有關(guān)。由于國際比賽規(guī)則規(guī)定單人皮艇的槳質(zhì)量為0.25 kg，單人皮艇質(zhì)量為12 kg，均為常數(shù)［12］，故式(1)、(2)中沒有艇和槳的質(zhì)量參數(shù)。

理論上可以證明［13-14］，只要不同的劃槳周期中運(yùn)動(dòng)員的劃槳功率Pd保持相同，則皮艇必然呈穩(wěn)態(tài)下的周期運(yùn)動(dòng)，即劃槳周期中槳入水時(shí)刻的艇速va=vb，因此，根據(jù)動(dòng)能定理可得：

式中，M為人、艇、槳的總質(zhì)量。

式(4)、(5)是單人皮艇運(yùn)動(dòng)員劃槳周期中的平均功率與平均艇速、風(fēng)速、運(yùn)動(dòng)員體重之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，它也是本研究的基礎(chǔ)；對單人艇1 000 m項(xiàng)目而言，設(shè)專項(xiàng)成績?yōu)镈，則平均艇速=1 000/D，因此，式(4)、(5)可轉(zhuǎn)化為單人艇1 000 m項(xiàng)目上劃槳周期中的運(yùn)動(dòng)員平均功率與專項(xiàng)成績、風(fēng)速、體重之間的數(shù)學(xué)關(guān)系；反之，根據(jù)式(4)、(5)，已知?jiǎng)潣芷谥械钠骄β?、運(yùn)動(dòng)員體重和風(fēng)力情況則可計(jì)算專項(xiàng)成績D。圖2為計(jì)算獲得的不同風(fēng)速、不同運(yùn)動(dòng)員體重情況下平均功率和單人艇1 000 m專項(xiàng)成績間的關(guān)系。反映了運(yùn)動(dòng)員劃槳周期中的平均功率和單人艇1 000 m專項(xiàng)成績存在非線性關(guān)系，顯示出不同水平運(yùn)動(dòng)員要提高相同的成績幅度，功率增長需求是不一樣的，在相同的成績提高幅度時(shí)高水平運(yùn)動(dòng)員需要付出更多的能量消耗和功率輸出。

圖2 運(yùn)動(dòng)員體重為85 kg時(shí)平均功率和單人艇1 000 m成績間的關(guān)系Figure 2. Relationships between Average Power and the k1-1 000 m Performance for the Kayaker w ith 85 kg

運(yùn)動(dòng)員的體重和劃槳周期中的平均功率確定時(shí)能達(dá)到的成績，或者說體重一定的運(yùn)動(dòng)員要達(dá)到一定的成績，劃槳周期中的平均功率要求多大，這是訓(xùn)練實(shí)踐中應(yīng)解決的正反兩方面的問題。在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)式(4)、(5)建立不同體重運(yùn)動(dòng)員平均功率和專項(xiàng)成績關(guān)系的對應(yīng)數(shù)據(jù)表(表1)。對應(yīng)各種有風(fēng)的情況，也可制作類似的數(shù)據(jù)表，方便教練員和運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中查找。

2.2 劃槳功率指標(biāo)和專項(xiàng)成績關(guān)系的應(yīng)用

2.2.1 風(fēng)力校正與訓(xùn)練效果評估 皮艇訓(xùn)練和比賽均在室外水域進(jìn)行，因此，運(yùn)動(dòng)員的競技能力表現(xiàn)除了決定于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練水平，也受制于場地、氣候、環(huán)境等因素。不同的風(fēng)向和風(fēng)速會(huì)使人艇受到的空氣作用力發(fā)生變化，對艇速產(chǎn)生影響，直接影響著運(yùn)動(dòng)成績和對訓(xùn)練效果的評估，也使得在不同的環(huán)境條件下，皮艇訓(xùn)練和比賽成績的可比性較差，這也是皮艇比賽成績沒有世界和國內(nèi)紀(jì)錄而只有每次大賽的成績紀(jì)錄和名次的原因。受上述因素的影響很難以比賽或測驗(yàn)成績對國內(nèi)外皮艇運(yùn)動(dòng)員競技能力水平進(jìn)行縱向和橫向的對比。

表1 不同體重運(yùn)動(dòng)員在平均功率下的單人艇1 000 m成績（無風(fēng)）Table 1 The 1 000 m Performance for Various Kayakersw ith Different Bodyweight under Average Power（No W ind）s

皮艇比賽由于不同的地區(qū)、航道走向、氣候，風(fēng)力作用有巨大的差異，頂風(fēng)、側(cè)頂風(fēng)、側(cè)風(fēng)、順風(fēng)、側(cè)順風(fēng)在比賽中都是運(yùn)動(dòng)員經(jīng)常面對的氣候條件，因此要評估運(yùn)動(dòng)員階段性訓(xùn)練效果和真實(shí)的競技能力水平，不同風(fēng)力狀況下的成績比較在比賽和日常訓(xùn)練中均是需要的，風(fēng)力較正是所有水上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的共性問題。

按競賽規(guī)則，水上項(xiàng)目比賽中的風(fēng)向和風(fēng)力是成績冊上必須標(biāo)明的數(shù)據(jù)，因此任何比賽中風(fēng)速在艇前進(jìn)方向上的投影分量均可獲得。訓(xùn)練中也可測量風(fēng)向和風(fēng)力獲取風(fēng)速在艇前進(jìn)方向上的投影分量。由于皮艇運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程中忽略了風(fēng)力的側(cè)向作用，故對某一確定體重的運(yùn)動(dòng)員來說，根據(jù)在艇行方向不同的風(fēng)速作用下平均功率和成績的關(guān)系，由比賽或訓(xùn)練成績可推出相應(yīng)風(fēng)力作用下需要的平均功率，再按照等功率原理由無風(fēng)狀態(tài)下的平均功率和成績的關(guān)系，計(jì)算出無風(fēng)時(shí)的相應(yīng)成績，這便是不同風(fēng)力作用下的成績校正方法。圖3顯示了這種校正方法的應(yīng)用實(shí)例：中間、上方和下方曲線分別顯示無風(fēng)、頂風(fēng)和順風(fēng)時(shí)的平均功率和成績關(guān)系。如一名體重為85 kg的運(yùn)動(dòng)員，在頂風(fēng)6 m/s的風(fēng)速下劃出246.5 s的成績，相對應(yīng)的每槳平均功率為288 W，在無風(fēng)情況下此運(yùn)動(dòng)員的成績對應(yīng)為227.5 s，比實(shí)測的成績快19 s。

圖3 運(yùn)動(dòng)員（體重85 kg）在不同風(fēng)速下成績校正示意Figure 3. The Performance Correction of the Kayakers（85 kg）under DifferentWindforces

圖3反映出頂風(fēng)時(shí)的影響程度較順風(fēng)時(shí)大，因?yàn)轫旓L(fēng)時(shí)人體在空氣中受到的相對風(fēng)速是艇速和風(fēng)速之和，順風(fēng)時(shí)相對風(fēng)速是兩者之差，而空氣作用力是和相對風(fēng)速的平方成正比，所以同樣的艇速和相同的風(fēng)速時(shí)頂風(fēng)的空氣阻力比順風(fēng)的空氣作用力要大；另外式(1)描述的水阻力功率和艇速關(guān)系曲線也意味著速度較小時(shí)曲線的斜率較小，速度較大時(shí)曲線的斜率較大，說明同樣的功率變化下較小的速度范圍內(nèi)艇速變化較大，反之較大的速度范圍內(nèi)艇速變化較?。欢橈L(fēng)是使艇速朝增加的方向變化，所以順風(fēng)風(fēng)力的變化導(dǎo)致艇速變化較小。

在訓(xùn)練和比賽中可能出現(xiàn)任意的風(fēng)速情況，式(4)、(5)為等功率校正提供了計(jì)算工具。對已知體重的運(yùn)動(dòng)員，根據(jù)風(fēng)向和風(fēng)力以及成績數(shù)據(jù)可計(jì)算出平均功率，然后由計(jì)算出的平均功率再反過來求無風(fēng)情況下的成績。以國家男子皮艇隊(duì)主力隊(duì)員周×(體重83 kg)為例，其在第12屆全運(yùn)會(huì)決賽上的成績?yōu)?18.599 s，風(fēng)速為頂風(fēng)4.24 m/s，其相應(yīng)的平均功率為369.91W，這一功率在無風(fēng)情況下可劃出209.069 s的成績。

2.2.2 模式訓(xùn)練的發(fā)展指標(biāo)與目標(biāo)確定 利用劃槳功率指標(biāo)和專項(xiàng)成績的關(guān)系，可以構(gòu)建國家隊(duì)隊(duì)員分別達(dá)到世界水平的平均功率的二階段梯度訓(xùn)練目標(biāo)。假如以2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)男子單人皮艇1 000 m決賽成績作為趕超目標(biāo)，二階段梯度計(jì)劃為：①進(jìn)入奧運(yùn)會(huì)前3名，獲取獎(jiǎng)牌，達(dá)到第3名(加拿大運(yùn)動(dòng)員van KOEVERDEN Adam)成績208.218 s；②獲得奧運(yùn)會(huì)冠軍，達(dá)到第1名(挪威運(yùn)動(dòng)員LARSENEirik Veraas)成績205.897 s。這2個(gè)成績是在單人艇1 000m決賽日側(cè)頂風(fēng)的條件下創(chuàng)造的，無風(fēng)下的成績可能略高于此比賽成績。如以上述2個(gè)成績?yōu)槟繕?biāo)，國家隊(duì)男子皮艇運(yùn)動(dòng)員無風(fēng)狀態(tài)下的個(gè)體化平均功率和總功目標(biāo)見表2，總功為平均功率乘以專項(xiàng)成績。

由于體重不同，運(yùn)動(dòng)員達(dá)到預(yù)定成績所需的平均功率和總功是不同的，體重越重，所需的平均功率和總功越大。體重為85 kg的運(yùn)動(dòng)員要達(dá)到倫敦奧運(yùn)會(huì)男子單人艇1 000 m冠軍水平，劃槳周期中的平均功率需要387 W，全程劃槳的總功需要80 kJ；體重為90 kg時(shí)，相應(yīng)的平均功率和全程劃槳的總功分別需要400W和82 kJ。因此，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的體重動(dòng)態(tài)變化時(shí)，達(dá)到目標(biāo)成績所需的平均功率和總功也需動(dòng)態(tài)調(diào)整。

表2 無風(fēng)條件下國家隊(duì)男子皮艇運(yùn)動(dòng)員單人艇1 000 m趕超世界先進(jìn)水平的專項(xiàng)做功目標(biāo)Table 2 Work Goals for M en Kayakers in Chinese National Team to Pursue the International Advanced Level in Kayaker 1 000 m w ithout W indforce

制定個(gè)體化的做功目標(biāo)的另一個(gè)作用是可以和皮艇測功儀測試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以反映運(yùn)動(dòng)員與目標(biāo)間的現(xiàn)實(shí)體能差距。目前皮艇測功儀測試已作為一種常規(guī)的評價(jià)運(yùn)動(dòng)員體能狀況的輔助手段，在運(yùn)動(dòng)員最大運(yùn)動(dòng)能力和有氧無氧能力測定、專項(xiàng)素質(zhì)評定等方面得到廣泛應(yīng)用［15-16］。精密的皮艇測功儀可顯示運(yùn)動(dòng)員每槳的功率、每槳做功、劃槳總功等技術(shù)指標(biāo)。表2顯示了國內(nèi)8名優(yōu)秀男子皮艇運(yùn)動(dòng)員在國家隊(duì)皮艇測功儀1 000 m測試中的平均功率數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)和個(gè)體目標(biāo)數(shù)據(jù)相比均呈現(xiàn)了不同運(yùn)動(dòng)員能力打造的不同需要。

2.2.3 體重和功率輸出能力的適配性 運(yùn)動(dòng)員體重和功率輸出能力對艇速的影響互為制約。肌肉發(fā)達(dá)導(dǎo)致力量增大，從而使功率輸出增加，但體重的增加會(huì)導(dǎo)致水阻力增加，體重增加的負(fù)面影響被專項(xiàng)做功能力增加的正面影響抵消時(shí)，力量增長才有意義。訓(xùn)練實(shí)踐中遇到的問題是體重增加時(shí)，平均功率要增加多大才能抵消這種負(fù)作用影響；或者說以減體重來降低水阻力時(shí)，平均功率降低不超過多大幅度才不會(huì)使成績下降，因此，運(yùn)動(dòng)員體重的合適增減需要考慮體重和平均功率的關(guān)系。

體重、平均功率、專項(xiàng)成績?nèi)哧P(guān)系的一個(gè)重要實(shí)際應(yīng)用是對影響專項(xiàng)成績因素的敏感性分析，它可以量化各種因素對專項(xiàng)成績的影響尺度。設(shè)專項(xiàng)成績D、平均功率P、體重m的關(guān)系可用以下函數(shù)表示：

由D的全微分公式得出：

在體重為75～95 kg和平均功率為180～500 W的范圍內(nèi)，A值在0.18～0.21，平均值為0.20，B值在-0.29～-0.32，平均值為-0.31；因此，在上述體重和平均功率取值范圍內(nèi)，平均功率不變，體重每增加1%，成績至少慢0.18%；反之，如體重不變，平均功率每增加1%，成績至少快0.29%。

圖4 敏感系數(shù)（B，A）構(gòu)成的向量場Figure 4. Vector Fields Consisted of Sensitive Coefficient（B，A）

根據(jù)式(7)，要使專項(xiàng)成績提高，理論上必須滿足以下條件：

式中，C=-A/B為(B，A)向量的斜率，在體重和平均功率的上述取值范圍內(nèi)，C值在0.6～0.7，平均值為0.64，亦即體重每增加1%，平均功率增加0.7%能確保抵消體重增加帶來的負(fù)面影響，不使成績下降。因此，訓(xùn)練實(shí)踐中成績提高時(shí)有幾種情況相對應(yīng)：①平均功率提高，體重不變；②平均功率不變，體重下降；③平均功率提高，體重下降；④平均功率提高和體重增加，但體重每增加1%，平均功率應(yīng)提高0.7%以上；⑤平均功率降低和體重減少，但體重每減少1%，平均功率下降不超過0.6%。

對應(yīng)于上述5種情況，階段性訓(xùn)練的形態(tài)組織學(xué)效應(yīng)可能包括以下幾種：第1種為了增加瘦體重，減少了皮脂重量，瘦體重增加的幅度等于皮脂重量減少的幅度，即骨骼肌發(fā)達(dá)和力量素質(zhì)增長；第2種為瘦體重不變，皮脂重量減少；第3種為瘦體重增加，骨骼肌增長和力量素質(zhì)提高，皮脂重量減少，瘦體重增加的幅度小于皮脂重量減少的幅度；第4種為瘦體重增加，骨骼肌增長和力量素質(zhì)提高，皮脂重量不變或增加，還有可能皮脂重量減少，但減少的幅度未超過瘦體重的增加值，如滿足平均功率和體重的限制條件，成績也提高；上述4種情況中第1、3、4種情況均可通過骨骼肌增長和相應(yīng)的力量素質(zhì)提高實(shí)現(xiàn)。第5種為瘦體重減少，皮脂重量不變或減少，或者皮脂重量增加，增加的幅度不超過瘦體重下降的幅度，如滿足平均功率和體重的限制條件，也能提高成績。上述情況易出現(xiàn)于運(yùn)動(dòng)員長期大負(fù)荷訓(xùn)練后的疲勞累積以及進(jìn)行性健康水平下降和身體狀況劣化的狀態(tài)下，應(yīng)通過合理、科學(xué)地安排訓(xùn)練計(jì)劃或健康檢查避免。

3 討論

采用等功率原理探討了不同風(fēng)力情況下皮艇成績比較的方法，這對劃艇、賽艇等其他水上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目也有借鑒作用。風(fēng)力校正方法以劃槳功率指標(biāo)和專項(xiàng)成績關(guān)系為基礎(chǔ)，在實(shí)際比賽中風(fēng)向、風(fēng)力可能隨時(shí)變化，大賽中成績冊上只記錄出發(fā)時(shí)的風(fēng)向、風(fēng)力情況數(shù)據(jù)，不一定代表了比賽途中的情況，因此，嚴(yán)謹(jǐn)做法是在比賽或測驗(yàn)中不斷地監(jiān)測和記錄風(fēng)向、風(fēng)力情況并作為時(shí)間的變量考慮，這種方法能提高校正的可靠性，也是實(shí)際應(yīng)用過程中須完善的工作。

模式訓(xùn)練法是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練控制方法之一，訓(xùn)練模式提供的發(fā)展指標(biāo)是一系列未來訓(xùn)練過程需要實(shí)現(xiàn)的訓(xùn)練目標(biāo)。在模式訓(xùn)練中不斷地判斷現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練狀態(tài)和訓(xùn)練目標(biāo)間的差異，以便對訓(xùn)練過程進(jìn)行反饋控制和調(diào)整，使訓(xùn)練過程朝著預(yù)定的目標(biāo)方向前進(jìn)，發(fā)展指標(biāo)與目標(biāo)確定是模式訓(xùn)練的2個(gè)基本點(diǎn)。

國內(nèi)水上訓(xùn)練實(shí)踐中很大的困惑是對個(gè)體發(fā)展指標(biāo)和目標(biāo)不明確，如體能訓(xùn)練中不知道何種素質(zhì)需要練到何種程度，以致在訓(xùn)練的計(jì)劃和實(shí)施中缺乏針對性，指標(biāo)和目標(biāo)不明確往往導(dǎo)致訓(xùn)練內(nèi)容和方法上的誤區(qū)。目前訓(xùn)練中常用的做法是根據(jù)對專項(xiàng)成績具有指標(biāo)意義的評價(jià)體系確立素質(zhì)指標(biāo)，這種評價(jià)體系建立在專家學(xué)者的認(rèn)知、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析基礎(chǔ)上，所確立的素質(zhì)指標(biāo)雖有一定的指導(dǎo)意義但未解決量的問題，通常的做法是將國外優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的力量、速度、耐力素質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練目標(biāo)的參照。訓(xùn)練實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)的情況是運(yùn)動(dòng)員達(dá)到了這些指標(biāo)目標(biāo)卻未能達(dá)到預(yù)定的專項(xiàng)成績，部分原因應(yīng)歸咎于這些指標(biāo)能力并未整合成競技水平表達(dá)的核心能力即專項(xiàng)做功能力。

皮艇測功儀可以在陸上近似模擬專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)和能量代謝的方式，是一種重要的專項(xiàng)訓(xùn)練和測試工具。皮艇測功儀的做功水平體現(xiàn)了和專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)相近的一種專項(xiàng)能力，而由劃槳功率指標(biāo)和專項(xiàng)成績關(guān)系所計(jì)算的專項(xiàng)做功目標(biāo)可以和現(xiàn)實(shí)的皮艇測功儀的做功水平進(jìn)行比較，它與外在的單純成績比較更能反映運(yùn)動(dòng)員的體能差距。在這種比較中，因?yàn)槠ねн\(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程作了適當(dāng)?shù)暮喕?，如不考慮艇其他方向的運(yùn)動(dòng)所增加的水阻力，實(shí)際的平均功率或總功的目標(biāo)需求要大于計(jì)算值。以劃槳功率指標(biāo)和專項(xiàng)成績關(guān)系為基礎(chǔ)的模式目標(biāo)制定方法，除了可規(guī)劃多年訓(xùn)練計(jì)劃外，還可應(yīng)用于任何訓(xùn)練階段，有利于訓(xùn)練的量化控制和有效實(shí)施。

適應(yīng)運(yùn)動(dòng)特征的專項(xiàng)肌肉發(fā)達(dá)是皮艇運(yùn)動(dòng)員外形體態(tài)的標(biāo)志，訓(xùn)練水平的提高和專項(xiàng)力量素質(zhì)的發(fā)展導(dǎo)致了運(yùn)動(dòng)員形態(tài)體格和肌肉組織學(xué)的優(yōu)化改造。對皮艇運(yùn)動(dòng)員而言，專項(xiàng)力量增加對專項(xiàng)做功能力增強(qiáng)有積極的效果，但是肌肉的專項(xiàng)改造和發(fā)達(dá)程度提高有可能使總體重增加，導(dǎo)致艇的水阻力增大，這種情況較多地出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)員發(fā)育成才階段；因此，專項(xiàng)成績的提高需要體重的變化和平均功率的變化相匹配。訓(xùn)練實(shí)踐中理想的效果是增大專項(xiàng)力量同時(shí)又控制體重，從神經(jīng)調(diào)節(jié)的角度發(fā)展力量有2種取得相同效果的途徑：一是改善肌肉內(nèi)和肌肉間的協(xié)調(diào)能力，在不增加肌肉體積的情況下提高力量水平；二是依靠肌肉體積增大，工作肌蛋白質(zhì)合成加強(qiáng)，使肌肉橫截面積增大，力量得到發(fā)展，此種方法也會(huì)導(dǎo)致瘦體重增加。如果體脂重量未下降，必然使總體重增加，導(dǎo)致艇的水阻力增大，因此，通過增大肌肉體積增加力量的同時(shí)需要控制好體脂重量。

降低體脂重量與機(jī)體的形態(tài)體格專項(xiàng)改造相關(guān)，國內(nèi)優(yōu)秀男子皮艇運(yùn)動(dòng)員的平均皮脂率為11.72%［17］，而國外優(yōu)秀男子皮艇運(yùn)動(dòng)員為6%～10%。匈牙利是世界皮艇運(yùn)動(dòng)強(qiáng)國，一流的匈牙利男子皮艇運(yùn)動(dòng)員的平均皮脂率為9.3%［18］，說明我國優(yōu)秀男子皮艇運(yùn)動(dòng)員體脂率和國外相比偏高，反映出國內(nèi)運(yùn)動(dòng)員還未產(chǎn)生國外優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員那種高度的專項(xiàng)形態(tài)體格適應(yīng)，體脂重量還有下降的空間。

4 結(jié)論

發(fā)展劃槳周期中的平均功率是提高單人皮艇1 000 m成績的關(guān)鍵，皮艇運(yùn)動(dòng)員競技能力的培養(yǎng)要以提高平均功率為核心。專項(xiàng)成績和平均功率之間是非線性關(guān)系，高水平運(yùn)動(dòng)員的功率增長需求大于低水平運(yùn)動(dòng)員。

體重和風(fēng)向、風(fēng)力是影響皮艇成績的重要因素。以劃槳功率指標(biāo)和專項(xiàng)成績的關(guān)系為基礎(chǔ)的等功率校正方法可用于不同風(fēng)速下的成績比較和訓(xùn)練水平檢驗(yàn)。

利用劃槳功率指標(biāo)和專項(xiàng)成績的關(guān)系可構(gòu)造不同成績水平下的個(gè)體能力打造目標(biāo)，這一目標(biāo)和測功儀做功指標(biāo)進(jìn)行比較可以反映運(yùn)動(dòng)員現(xiàn)實(shí)體能差距。

單人皮艇中體重和功率輸出的適配原則為：如平均功率不變，體重每增加1%成績至少慢0.18%；如體重不變，平均功率每增加1%成績至少快0.29%。體重每增加1%，平均功率需增加0.7%才能確保抵消體重增加帶來的負(fù)面影響從而維持成績。

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Relations between Padd ling Power and Specific Performance for Kayakers and Its Training Application—Taking Kayaker 1 000m as an Examp le

∥QIU Yi1，CHEN Qilian2，ZHOU Meifang2，WEIWenyi3

The study elaborates the relations between paddling power and specific performance of kayakers on the basis of dynam ic model，and the application in training is also explored. The findings show that：①The development in average power w ithin a stroke period is the key factor to elevate kayakers’performance in 1 000 m，and the relationship between average power and specific performance shows nonlinear features；the kayakers’body mass and wind force have a definite influence on the performance.②Themethodswith equal power correctionmay be applied in the performance comparison and training state testing.③On different performance levels，it may establish the training target in specific work capacities which may be used tocompare with the power index of ergometer to reflect the realistic gap in individual physical power for kayakers.④The adaptation principle for concurrent variation of kayakers’body mass and specific work capacities is firmed in order to provide the reference for the specific reformation of the kayakers’physiques.

kayaker；paddling power；specific performance；training；kayak 1 000 m

G861.4

A

1000 -5498（2015）03 -0062 -06

2014 -09 -22；

2014 -12 -01

江西省科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(2009BSA12600)

裘藝(1966 -)，男，江西新建人，江西省體育科學(xué)研究所副研究員，博士；Tel.：(0791)86294717，E- mail：1585451772@qq.com