亓 朔,曹建民,曹 卉,趙林林
(北京體育大學,北京 100084)
縱觀我國運動員選材的發展階段,主要分為3個階段:第一階段為自然選材,基本是根據運動員成績的高低來進行選材;第二階段為經驗選材,主要是教練員通過日常的訓練總結經驗,從而對運動員進行定向培養;第三階段為科學選材,該階段在經驗選材的基礎上,通過對一些表型指標的測定,如形態學指標、身體素質指標、專項指標,綜合對運動員進行選材,提高了選材的準確率,但該方法存在相應的不足,不能精準預測運動員的天賦。
近年來,隨著分子遺傳學和基因檢測技術的不斷發展,越來越多的人研究運動基因,運動基因是一種能決定運動能力的基因,而有些基因側重爆發力,有些側重耐力,運動基因標記是與形態學指標、身體素質指標占有同樣重要位置的選材指標之一。在選材的過程中,通過基因標記結合形態學指標、生理生化指標、專項指標能夠為傳統的選材方法提高準確率。據國外研究結果推論,通過基因遺傳學選材,在啟蒙訓練前就可以淘汰50%不適合從事競技體育運動的青少年,把當前的運動員成才率提高到30%左右。因此,在科學選材的基礎上,增加一些基因位點的研究,可以更準確地預測運動員的天賦,從而在早期能夠明確培養方向,提高成才率,彌補當前選材方法超前性與精準性的不足。
身體形態是指人體外部與內部的形狀特征,許多運動項目在實踐中都已經證明,具有最佳形態的運動員將會有助于比賽的成功。例如,滑雪運動員的身體形態成流線型利于減小阻力。不同的運動項目對運動員的身體形態有不同的要求,任何一個運動項目,都有其一定的身體形態特征,特殊的身體形態可以使運動員對特定的專項表現出其適應性方面的優勢。這就要求我們的教練員在根據項目特征科學選材后,應采用科學合理的方法對運動員的身體形態進行訓練,以使其創造優異的專項成績。
摔跤、柔道項目屬于身體直接接觸的高強度間歇對抗性運動,通過分析我國優秀摔跤、柔道運動員形態特點,有相似性,但也有不同點。我國女子摔跤運動員身體較矮,體重較大,手大,軀干、上肢相對較長而下肢相對較短;而柔道運動員具有身材寬厚、圍度大、上肢長圍度大、前臂短、手大、腳大、下肢稍短的特點,軀干與普通人無顯著差別。對摔跤運動員而言,軀干長、上肢長并不是越長越好。文獻表明,軀干長度選材指數(身高/坐高)的范圍在0. 54~0. 546,上肢長指數(上肢/身高)的范圍在0. 439~0. 446,肩寬選材指數(肩寬/身高)在0. 227~ 0.232,骨盆選材指數(骨盆/身高)范圍為0.166~0.174。這些形態特點能夠使運動員在對抗中重心較低,穩定性較好,在完成摟、摔、抱、抓等動作時更占優勢。肩寬、骨盆窄有利于軀干的靈活轉動,便于運動員能夠進行及時的橫面翻轉。
研究顯示,級別高的運動員與級別低的運動員在體脂比率上有顯著性差異,體脂含量低說明瘦體重多,力量方面更占優勢。理想情況下,西班牙精英級別的柔道運動員通過合理的營養與訓練原則,可以將體脂率控制在7%~10%。跟腱較長可以使下肢具備更好的爆發力,便于完成更加復雜的對抗性動作。在柔道技術中主要被激活的肌肉群是下半身的肌肉群,并且考慮到這些技術必須以高速進行并且對抗來自對手的巨大阻力。因此,在進行形態學指標的選擇時,手長、肩寬、骨盆寬、上肢長、跟腱長是摔跤、柔道形態學測試的共同重要參考指標。在身高/坐高合適比例范圍內,摔跤側重軀干較長,柔道側重前臂較短,肱二頭肌圍度大。
摔跤、柔道項目屬于身體直接接觸的對抗性運動,要求運動員具備全面的身體素質,只有這樣才能占據對抗優勢。其中,力量素質是較為重要的一項身體素質。其共性的特征如下:握力大,臂力大,背力大。研究表明,日本優秀柔道運動員的背闊肌力量比普通運動員要好很。引體向上發力的主要肌肉為背闊肌,可以選取該指標來間接測量背闊肌肌力。運動員跟腱的長短決定了腿部的爆發力,以肩關節為主的上肢關節柔韌性決定彈性回縮力,靈敏,平衡也是不可或缺的身體素質。
許奎元等人認為女子摔跤運動員身體素質和能力考評的重點應放在速度與耐力、腰部腿部力量和爆發力、上肢力量和爆發力上。我國優秀女子摔跤運動員絕招技術的發展要以相應的力量為基礎,肩關節、肘關節、膝關節、腰腹肌力量在各級別之間沒有顯著差異。各關節肌力與硬拉、深蹲、臥推、20s布人過胸、20s提抱、20s布人反抱、20s貼身技術、20s散手技術顯著相關。
曹佩江等人認為,力量素質是柔道項目運動員的重要素質之一, 而對膝關節的力量評價十分重要。在力量素質訓練中應著重發展膝關節的快速力量訓練, 同時,膝關節前后力量比在評價優秀柔道運動員中應成為一項重要指標。
許多運動員在訓練時只訓練上肢和下肢肌肉群,卻忽略了核心肌群的重要性,對于摔跤、柔道而言,核心肌群的穩定性對于軀干和腰部的發力以及完成多種復雜的動作模式是至關重要的。
因此,握力、引體向上、立定跳遠、臥推可作為摔跤、柔道項目的通用指標,訓練時不能忽視核心肌群的力量,膝關節前后力量比可作為評價優秀柔道運動員中的特異指標。肩、肘、膝、腰腹肌肌力可作為優秀摔跤運動員專項素質的評價指標。
對于摔跤和柔道項目而言,代謝途徑中無氧代謝占主要地位,磷酸原供能系統只能維持6~8s,適用于單個技術小的組合動作,對于連續進攻的復雜組合動作以及對抗時的大肌肉群持續性收縮主要依賴于糖酵解供能系統,除此之外,柔道加時賽無時間限制,摔跤在比賽中有間歇,需要運動員有良好的有氧。
因為有氧是無氧的基礎,乳酸是糖酵解代謝的必然產物,運動過程中,乳酸的代謝去路主要是通過有氧氧化釋放能量供機體利用,充當有氧氧化的底物,其次是通過血液循環運輸到肝臟,通過糖異生途徑合成肝糖原,再通過分解肝糖原來維持血糖的穩定,其中以有氧氧化途徑為主。乳酸的堆積會使pH酸堿度降低,影響內環境的穩態,產生疲勞,所以運動員的有氧能力對于比賽成績的好壞是至關重要的。最大攝氧量高的運動員有氧代謝能力強,氧化乳酸的能力強,這就避免酸性產物的堆積,減緩疲勞的產生。
研究表明,無氧代謝能力是女子柔道運動員的典型評價指標,優秀運動員具備突出的磷酸原供能能力,但糖酵解供能和有氧代謝能力亟待提高。
因此,對于無氧與有氧能力指標的選擇為Wingate功率自行車、100m跑、400m跑、最大攝氧量
20s布人過胸、20s提抱、20s布人反抱、20s貼身技術、20s散手技術是摔跤運動專項素質指標,通過模擬摔跤項目的動作模式考察與項目特征高度相關的肌肉及肌肉群的力量和速度能力,是實際訓練中重要的測試指標和訓練方法。
高翻、10s過頭翻、10s立臥撐是柔道運動專項素質指標,模擬實戰中的相關肌肉群的力量與速度耐力,來評估運動員的專項能力。
競技體育中,運動員不僅要付出巨大的體力消耗,同時也消耗大量的心理能量,心理彈性在體育運動中很重要,因為運動員必須利用和優化一系列心理素質來承受他們所經歷的壓力。研究表明,在相同時間同等強度的活動中,心理能量的消耗為體力能量消耗的4~5倍。
不同心理素質的人,對客觀事物引起的情緒應激反應和控制情緒的能力差別很大,在運動員選拔時,應該選取那些對外界不良刺激的情緒型應激反應平緩,在關鍵時刻比較沉著、頭腦冷靜、情緒穩定的隊員。在對奧運冠軍的研究中,大多數參與者認為,如果他們沒有在特定的時間經歷過某些類型的壓力,包括高要求的逆境,如父母離異、重病和危及職業生涯的傷病,只有具備良好的心理彈性,才能積極接觸壓力源應對比賽中的挑戰,這樣才能提高他們的表現水平。因此,綜合反應、神經類型、意志品質以及智力水平等可作為選材時的心理指標。
運動能力是遺傳因素和環境因素共同作用的結果,個體基因對運動能力的影響是目前世界范圍內的研究熱點。在一組被認為對運動表現有影響的遺傳成分中,有一些關鍵的基因變異對人體的組成和新陳代謝有生理影響,它們的存在能顯著影響運動員的表型。
目前,運動員基因選材的主要研究方向集中在運動能力與單核苷酸多態性(single-nucleotide polymorphisms, SNPs)的關聯上。SNPs是由單個堿基變化產生的多態性,大約占了90%的人類基因組的變異,被稱為第三代DNA遺傳標記,是最有應用前景的DNA遺傳標記。從20世紀90年代起,遺傳標記的研究被應用于體育科研當中,國內外研究學者也展開了相應的研究,主要表現在四個方面:運動員選材、個性運動處方的制定、運動性疾病的診斷、運動員品格的判定。據1997-2014文獻檢索統計,至少有120個遺傳標記與優秀運動員相關,其中包括77個耐力遺傳標記、43個力量遺傳標記。因此,可以選取一些前人已經證實的優勢等位基因作為摔跤、柔道項目的候選基因位點,且項目特點與摔跤、柔道類似,例如短跑、舉重等項目,都是屬于短時間內對速度爆發力有較高要求的項目。
查閱國內外文獻,目前國內并沒有開展這兩個項目的基因位點研究,國外研究較少,主要集中在ACTN3基因rs1815739位點。ACTN3基因是指能夠合成α-輔肌動蛋白-3的基因,早在1999年,ACTN3基因的SNP(單核苷酸多態性)就被提出有三種類型,,可分為3種類型,RR型、RX型、XX型,R等位基因是該基因的正常功能版本,X等位基因含有完全停止α-輔肌動蛋白-3的序列變化。含有R等位基因指導合成的α-輔肌動蛋白-3,屬于細肌絲中肌動蛋白的結合蛋白,其中的一個有效作用可以在骨骼肌快速重復收縮時對肌肉起到一個保護作用。
多項研究結果表明,RR型個體在速度爆發力方面占優勢,因此通過早期篩選RR型的個體來參與到選材過程中,將會大幅度提高成材率,并且能及時淘汰不適合競技體育的人群。
遺傳學對相關運動表現的性狀是不可否認的,從以往的研究來看,在某些基因型中,ACTN3基因R577X多態性在一定程度上區分了個人傾向于速度或耐力,然而,很少有運動項目可以被歸類為純粹的力量或耐力。
在國外的研究中,研究者通過比較西班牙精英柔道運動員和普通人的ACTN3基因R577X基因型和等位基因頻率,發現兩組之間并沒有顯著性差異,因此,R577X的多態性與一名優秀的柔道運動員并沒有顯著的關系,至少在西班牙人中是這樣。
另一項研究表明,研究者通過探討日本優秀柔道運動員和普通人的ACTN3基因R577X多態性,發現兩組間無顯著性差異,與上一項研究結果保持一致。
由于SNPs具有一定的地區、種族差異性,因此,通過借鑒國外相應位點的研究成果來應用到我國運動員選材體系是一個新的創新點,需要大量的數據做進一步考證。
在目前科學選材的基礎上,適當應用基因標記結合其他和運動能力有關的表型指標進行綜合選材,從而建立適合我國運動員的選材體系,提高運動員的成材率。