我國高水平男子自由式摔跤運動員無氧功率分段衰減特征研究——基于“30秒”Wingate測試

郭成根，周愛國，謝永民，陳奧娜

我國高水平男子自由式摔跤運動員無氧功率分段衰減特征研究——基于“30秒”Wingate測試

郭成根1、2，周愛國2，謝永民2，陳奧娜2

1.太原師范學院體育系，山西 晉中，030619；2.北京體育大學，北京，100084。

探究我國高水平男子自由式摔跤運動員無氧功率衰減特征，為摔跤項目無氧功率衰減問題提供科學的參考依據，指導實踐訓練。以17名一級及以上男子自由式摔跤運動員作為研究對象，采用實驗法，分段研究受試者30sWingate測試中的最大功率（PP）、平均功率（AP）、功率衰減率（PD）衰減特征，用單因素方差分析，研究各段之間的差異性，進行分析討論。（1）PP與AP在相鄰時間段6～10s與11～15s之間存在顯著性差異（p<0.05），在0～5s與6～10s，11～15s與16～20s，16～20s與21～25s，21s～25 s與26s～30s上不存在顯著性差異（p>0.05）；非相鄰時間段之間交叉比較均存在顯著性差異（p<0.05）。（2）DP在相鄰段間0～5s與6～10s，21～25s與26～30s之間存在顯著性差異（p<0.05）；在6～10s與11～15s，11～15s與16～20s，16～20s與21～25s上不存在顯著性差異（p>0.05）。（1）男子自由式摔跤運動員PP和AP從6～10s到11～15s下降趨勢明顯，下降率分別約為13.1%和15.4%。（2）男子自由式摔跤運動員無氧功率在第6段（26～30s）衰減率過高，單段約為29.2%。

自由式摔跤；無氧功率；衰減特征

自由式摔跤屬于ATP-CP與糖酵解供能為主的項目，新規則改革后，為了提高自由式摔跤項目比賽的觀賞性，增加了消極時強制進攻“30s”的判罰[1]，增加了比賽的對抗性和激烈程度，對自由式摔跤的能力代謝系統提出了更高的要求。國內學者通過研究自由式摔跤項目的無氧代謝能力認為我國優秀自由式摔跤運動員無氧功率衰減率明顯高于國外優秀運動員，導致在比賽中無法長時間保持高對抗的能力，這可能導致我國男子自由式摔跤無法取得突破的重要原因[2,3,4]。

然而當前對于摔跤項目無氧能力的研究都介于“整體”層面上，即通過完整30s Wingate測試來研究自由式摔跤運動員的最大功率、平均功率以及完整過程中功率衰減情況，在實踐中至今未能解決自由式摔跤項目無氧功率衰減和功率保持時間方面的問題，因此有必要將自由式摔跤運動員的無氧做功能力進行分段研究。本研究中將Wingate 30s測試劃分為6段5s，逐段研究最大功率、平均功率以及功率衰減率衰減特征，真正的為自由式摔跤項目無氧功率衰減提供科學的參考依據，指導實踐訓練，提高運動員無氧工作能力，助力我國自由式摔跤項目在國內外重大比賽中取得突破。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

我國高水平男子自由式摔跤運動員關鍵性問題“功率衰減過高”研究——基于“30s”Wingate測試

1.2 研究方法

1.2.1 實驗設計 選取17名男子自由式摔跤運動員為實驗對象，進行30sWingate測試，5s為一段，分段記錄運動過程中輸出的最大功率（PP）、相對最大功率（PP/kg）、平均功率（AP）、相對平均功率（AP/kg）、功率衰減率（DP），運用統計學方法分別分析分段的功率輸特征。

1.2.2 受試者 選取17名集訓隊員分別來自北京、山東、江西、浙江、河南、四川省隊的優秀運動員為受試者，均在省運會、全國青年賽、亞青賽、全國錦標賽或者全國冠軍賽取得前3名的成績，所有被納入實驗對象的受試者均無重大傷病史，測試前24h內沒有進行過大強度訓練。具體如下表1。

表1 受試者基本信息

1.2.3 測試指標及方法 在北京體育大學科研中心一層實驗室使用日本產POWERMAX功率自行車讓受試者全力進行30s的無氧測試，記錄完整1-30 s的功率輸出，包括最大功率（PP）、相對最大功率（PP/kg）、平均功率（AP）、相對平均功率（AP/kg）、功率衰減率（PD）。測試完畢后將所有數據導入 Excel 2007保存，其中分段最大功率（PP）、平均功率（AP）可通過 Excel常用函數計算出，分段功率衰減率（PD）通過公式計算出，具體公式如下：

PD（%）=[（分段最大功率（PP）－分段最小功率（MP））/分段最大功率（PP）]×100%

1.2.4 測試步驟 （1）運動員到達測試場地后，測試人員向運動員說明測試的目的、要求和注意事項，之后開始熱身，包括一般性動態拉伸5min和功率自行車上3-5min的適應性熱身，期間進行2-3次沖刺，使心率到達150次/min。（2）3名專業測試人員嚴格按照儀器程序執行，首先調整功率自行車的座位高度、扣好腳踏紐帶，調整到運動員感覺最舒適狀態，之后根據運動員的體重設置阻力系數，負荷設置為8.5%WT[4]，再次向運動員講明測試時的注意事項。（3）正式測試時開始于上午10點30min，首先讓運動員在無負荷的POWERMAX功率車上完成5s的快速蹬騎，使速度達到最大，然后測試人員點擊開始按鈕，同時另一工作人員按下加載負荷的按鈕，使其保持最高的蹬騎速度持續30s直至力竭，在這一過程中實驗人員不斷給予每位受試者口頭鼓勵和時間提示，分段測出不同階段的功率輸出情況。為了保證測試的質量，教練員在旁邊進行監督，以促使受試者全力進行。

1.2.5 數理統計法 使用SPSS21.0統計軟件對0～5s、6～10s、11～15s、16～20s、20～25s、26～30s的最大功率（PP）、平均功率（AP）和功率衰減率（PD）進行單因素方差分析（ANOVA），分析分段做功與衰減過程中組間是否具有顯著性差異，之后再進行多重比較（LSD）分析相鄰時間段與交叉時間段之間的差異，進而研究出自由式衰減運動員做功與衰減特性。上述檢驗結果的顯著性水平均為P＜0.05。

2 研究結果

2.1 自由式摔跤運動員Wingate測試分段功率衰減情況統計結果

表2 30s Wingate測試分段無氧功率相關指標

2.2 自由式摔跤運動員最大功率分段與衰減特征研究結果

表2、表3顯示最大無氧功率分為6段，功率輸出依次遞減，組間存在顯著性差異（F=15.328 P=0.000），之后在95%置信區間內，多重比較（LSD）顯示相鄰時間段上6～10s與11～15s之間存在顯著性差異（p<0.05），其余相鄰時間段上不存在顯著性差異（p>0.05）；非相鄰時間段之間交叉相比均存在顯著性差異（p<0.05）。

表3 最大功率輸出分段與衰減特征

注：“**”表示p<0.01，“*”表示p<0.05

圖1 最大功率輸出分段與衰減特征

2.3 自由式摔跤運動員平均功率分段與衰減特征研究結果

表2、表4結果顯示將平均功率分為5段，功率輸出自6～10s起依次遞減，組間存在顯著性差異（F=16.393 P=0.000），之后在95%置信區間內，多重比較（LSD）顯示平均功率分段特征與最大功率相似，相鄰分段上6～10s與11～15存在顯著性差異（p<0.05）。

表4 平均功率輸出分段與衰減特征

注：“**”表示p<0.01，“*”表示p<0.05

圖2 平均功率輸出分段與衰減特征

2.4 自由式摔跤運動員功率衰減率分段特征研究結果

表2、表5顯示第一段（0～5s）內功率衰減最低約4.1%，第6段（26～30s）內功率衰減最高約29.2%。單因素方差分析顯示各段組間存在顯著性差異（F=10.681 P=0.000），95%置信區間內，多重比較（LSD）顯示相鄰段間0～5s與6～10s，21～25s與26～30s之間存在顯著性差異（p<0.05）；非相鄰時間段之間交叉相比0～5s、26～30s與任何一段均存在顯著性差異（p<0.05）。

表5 功率衰減分段特征

注：“**”表示p<0.01，“*”表示p<0.05

3 分析討論

3.1 自由式摔跤運動員無氧最大功率分段與衰減特征分析

無氧最大功率（PP）是指特定條件下短時間內機體產生最大機械功率的能力，一般出現在3～10s之間，可以反映機體的磷酸原供能能力，即ATP-CP供能能力。本研究中，受試者最大功率分別出現在0～5s與6～10s分段內，平均到達最大功率的時間為4.42±1.32s，基本符合出現最大功率的既定時間，但與楊斌等[4]研究結果存在一些差異，楊斌等研究認為男子自由式摔跤最大無氧功率出現在5～10s之內。分析其原因，導致這種情況的原因可能有兩個：（1）選擇的起始方式可能存在區別，傳統的Wingate測試可以在達到最大速度后在增加負荷；也可以從靜止狀態下增加負荷，再全力蹬起，而在測試中即是選擇的同一種方式，也會因為在釋放阻力的過程中時間間隔的稍微不同而影響到測試結果的精確性，本研究中，為了真正測試到受試者的最大無氧功率，特選擇待受試者到達最大速度后（5s）再釋放阻力；（2）可能與運動項目的無氧特征有關，雖然楊斌等[4]研究也是自由式摔跤項目，但董德龍[2]在研究中認為，我國的一些高水平運動員，如高峰（自由式摔跤全運會冠軍），最大無氧功率也會出現在0～5s，顯然這與本研究結果一致。

從本研究結果來看，受試者無氧分段最大功率輸出自4.42s起依次遞減，但在6～10s與11～15s之間存在顯著性差異（p<0.05），這一斷層式的遞減出現在6～10s之后，也就是快速供能ATP-CP大量消耗時，但從15s之后相鄰分段之間均不存在顯著性差異（p>0.05），即，沒有再出現斷層時的降低。自由式摔跤動作一般由單個到幾個組合動作組成，都是在瞬間爆發性的情況下來完成，動作強度大，完成動作的時間一般在幾秒到十幾秒，有時運動員雙方需要“僵持”用力數十秒[5]，這時誰能依然保持較高的最大功率輸出，就可能打破局面占據優勢。從本研究結果來看，我國自由式摔跤運動員在最大發力6～10s后，最大功率下降明顯，在雙方的“僵持”或者組合動作中不能更長時間地發揮出最高的功率，而這也可能是我國優秀自由式摔跤運動員在國際比賽中無法取得突破的重要原因之一。分析產生這種情況的原因可能有：（1）符合專項動作與肌肉做功模式的ATP-CP儲備不能夠支撐在高強度實戰下長時間的運動、對抗，雖然ATP-CP在高強度運動中供能時間短，但經過專項化的訓練后，持續供能可以延長，優秀運動員可以達到20秒[6]，顯然，當前自由式摔跤運動員的專項ATP-CP儲備尚存在不足。此外，磷酸原的儲備可能與肌肉質量有關，肌肉質量增加可能會帶來無氧磷酸原供能的提高，但肌肉質量的增加也可能會帶來體重的增長[7]，對于自由式摔跤項目，按級別進行比賽，更加注重相對肌肉力量，在力量增加的同時體重增加并不占優勢；（2）ATP-CP快速產生再合成能力有限，根據肌肉的收縮速度，可以將肌纖維劃分為快肌纖維（fast-twitch，FT）和慢肌纖維（slow-twitch，ST），而其中FT中存在一些磷酸原快速生成與再合成的酶，比如，肌酸酶（MK）的催化活性為慢肌纖維的1.8倍，可以提高肌肉的收縮速度，此外，在運動中，大強度運動時FT首先為動員，對于自由式摔跤項目既屬于高強度的運動員項目，下肢肌纖維類型也屬于FT主導，然而在自由式摔跤的力量訓練中，最大力量、力量耐力與快速力量的比例嚴重失調，快速只占到了下肢力量的10%左右，而多次數的大力量訓練也演變成了肌肉耐力訓練，導致相關快肌纖維的酶活性降低，這可能是自由式摔跤運動員在達到最大功率后，磷酸原酶活性受限，導致功率斷層式下降的原因之一。早在很久之前研究就認為，通過運動訓練，選擇訓練的方式方法，肌纖維類型會選擇性適宜，比如，增加下肢快肌纖維的比例，相關的酶活性也會增強，而對應的最大功率做功也會增加或者延長[8]。

自由式摔跤在比賽中屬于高強度、高對抗的項目，對運動員的能量代謝有著極高的要求，要提高男子自由式摔跤運動員的ATP-CP儲備和再合成能力，延長最大功率保持時間，本研究認為：（1）力量訓練中引入功能性訓練、適當增加下肢的快速力量。研究已經證明肌肉質量的增加可以增強最大無氧功率的輸出，但傳統的訓練方法在肌肉力量增加的同時會帶來運動員體重的增加，而功能性力量訓練更加注重神經-肌肉系統的發展，以刺激神經系統的適應性為主[9]，在增加力量時，體重又可以得到合理的控制，此外，快速力量的發展可以增強相關磷酸酶的活性，提高ATP-CP的再合成速率；（2）注重訓練的質量，適當縮短訓練的時長，增加訓練的密度和強度。在我國自由式摔跤平時的體能與技戰術訓練中，長時間的高強度訓練反而使摔跤運動員處于疲勞狀態，既達不到真正的高強度，也無法使運動員有足夠的休息，長期處于“慢不下來，快不上去”的現象，而這種訓練模式下，無法真正提高摔跤運動員的專項模式下ATP-CP供能能力。因此，本研究認為，短時高強度的間歇訓練可以使運動員達到真正的強度，進而實現訓練目標。（3）在無氧最大功率訓練上應該注重專項性。在無氧能力的訓練中應該充分考慮到動作與肌肉的做功模式、訓練與間歇時間、神經激活方式等等[10]，我國自由式摔跤運動員無氧能力在訓練時多數以400m、無氧功率車等形式進行，這種模式訓練顯然與摔跤運動員在比賽過程中的無氧需求存在較大的差別，無法真正提高專項模式下ATP-CP與糖酵解的產生與再合成。

3.2 自由式摔跤運動員無氧平均功率、功率衰減率分段與衰減特征分析

平均無氧功率（AP）是指在30s Wingate測試過程中功率輸出的平均值，一般反映ATP分解、CP與糖酵解合成能力和機體的耐乳酸能力。而在影響平均無氧功率的因素里面，包括兩個重要方面：（1）機體的速度耐力較強，可以在特定的強度下進行長時間工作；（2）可能是機體的最大功率（PP）高，但耐力一般，而導致平均功率較高。功率衰減率（PD）是指在測試過程中最大功率（PP）的變化幅度，可以反映機體的抗疲勞能力以及糖酵解水平，一般情況值越低說明機體氧耐力越好，因此在本研究中將兩者放到一起進行分析，可以更好地從本質上發現問題。

將無氧平均功率分段研究顯示相鄰分段之間，平均功率僅在6～10s與11～15s之間存在顯著性差異（p<0.05），這與最大功率變換特點相似，提示自由式摔跤運動員自10s起總體的功率輸出下降過高，到15s后總體功率輸出趨于穩定狀態。無氧功率衰減率分段研究顯示本研究中雖然最大功率出現在4.42±1.32s屬于0～5s分段，自4.42s后開始遞減，但在本階段中衰減率僅為0.041±0.029（表2）幾乎可以忽略不計，且與6～10s分段的衰減率存在顯著性差異（p<0.05），隨著測試的進行、運動的持續，能源物質不斷消耗，受試者表現出疲勞特征，在第6段26～30s分段時衰減率迅速增加，單段內達到0.292±0.193（表2），且與21～25s存在顯著性相關（p<0.05）。本研究中受試者除了第6段衰竭率較高外，其余5段均在合理的范圍內，這也說明了分段內功率衰減率較為穩定，無氧耐力與疲勞的變化基本符合運動的基本規律。

對于上述情況的分析，本研究認為可能與以下情況有關：（1）要提高無氧耐力，本質上是要解決符合專項特征代謝下的有氧與無氧“統一體”的平衡問題。對于摔跤項目屬于典型的無氧功能為主、有氧功能為輔的混合供能方式，但在平時訓練中，這兩者的比例關系被忽視，無氧訓練內容要遠遠大于有氧訓練，即使在安排有氧訓練時，也一般以球類、有氧跑訓練為主，而這種動作模式顯然與摔跤項目的實際技術存在質的區別，不可能真正提高摔跤運動員專項的無氧耐力。此外，最大攝氧量與功率衰減率之間存在較高的相關（r=-0.65，p=0.000）[11]，特別是符合專項模式下的有氧訓練，是提高無氧耐力和降低功率衰減的重要手段之一；（2）隨著運動的進行，能源物質不斷消耗，不能及時得到恢復，這時中樞神經機能下降，肌肉力量與最大功率不斷下降，到26～30s階段時，導致功率輸出驟降，因此這一分段功率的大幅度降低，既導致了分段的功率衰減率提高，這既可能是影響男子自由式摔跤項目完整30s Wingate測試中功率衰減率過高的原因，也可能是男子自由式摔跤無發取得突破的重要原因。在自由式摔跤比賽中，6min的比賽時間里，每分每秒都十分關鍵，對于水平相當的兩名運動員，即使比賽剩下最后一秒，對手都可能通過得分或者直接“壓雙肩”形成控制而取勝，因此隨著比賽的激烈進行，特別是進入比賽的后半階段，如何能極大限度減少能源物質消耗或者是提高能源物質的恢復非常關鍵。在進行多次大強度運動時，比如自由式摔跤的多次大強度的發力動作，CP與糖酵解為主要的供能方式，此時有氧系統也會參與進來，能源物質的恢復與代謝產物的清除與有氧系統存在很大的相關[6]，有氧能力的好壞可能會成為決定性的因素。針對于有氧耐力訓練，主要三種訓練模式，其中“乳酸閾”“兩極化”的有氧訓練模式對于青少年和普通人具有重要的意義，從能源物質代謝方面來分析，這兩種模式可能會損傷優秀運動員的線粒體，而優秀運動員更適合低強度的有氧耐力訓練[12]。因此，我們在注重有氧訓練同時，應該根據訓練的對象，選擇合適的有氧訓練強度。

4 結論與建議

4.1 結 論

（1）男子自由式摔跤運動員PP和AP從6～10s到11～15s下降趨勢明顯，下降率分別約為13.1%和15.4%，15s之后處于穩定下降。

（2）男子自由式摔跤運動員無氧功率在第6段（26～30s）衰減率過高，單段約為29.2%，顯示摔跤運動員在比賽的后半段或者接近尾聲階段的疲勞現象嚴重。

4.2 建 議

自由式摔跤運動員在實踐訓練中應該注重在專項動作訓練模式下增強ATP-CP儲備與再合成能力，延長最大功率的保持時間；應該重視有氧訓練的比例與強度，以降低比賽中功率的衰減率。

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Study on the Segmentation Attenuation Characteristics of Anaerobic Power of High-level Men’s Freestyle Wrestlers in China——Based on the “30 Seconds” Wingate Test

GUO Chenggen1、2, ZHOU Aiguo2, XIE Yongming2, et al

1.Department of Physical Education, Taiyuan Normal University, Jinzhong Shanxi, 030619, China; 2.Beijing Sport University, Beijing, 100084, China.

To explore the anaerobic power attenuation characteristics of high-level men's freestyle wrestlers in China, and provide a scientific reference for the anaerobic power attenuation of wrestling projects and guide practical training.Seventeen male and female freestyle wrestlers were used as the research object. The maximum power (PP), average power (AP) and power decay rate (PD) in the 30s Wingate test were studied experimentally. The attenuation characteristics were analyzed by one-way ANOVA to study the differences between the segments and analyze and discuss them.1) There was a significant difference between PP and AP in the adjacent time period between 6 and 10 s and 11 to 15 s (p<0.05), at 0 to 5 s and 6 to 10 s, 11 to 15 s and 16 to 20 s, 16 to There was no significant difference between 20s and 21~25s, 21s~25s and 26s~30s (p>0.05). There was significant difference between the non-adjacent time segments (p<0.05). 2) DP has significant difference between 0~5s and 6~10s, 21~25s and 26~30s between adjacent segments (p<0.05); 6～10s and 11～15s, 11～15s and 16～ There was no significant difference between 20s, 16~20s and 21~25s (p>0.05).1) The PP and AP of male freestyle wrestlers have a significant downward trend from 6 to 10s to 11 to 15s, and the decline rates are about 13.1% and 15.4% respectively. 2) The anaerobic power of men's freestyle wrestlers is too high in the sixth stage (26~30s), and the single stage is about 29.2%.

Freestyle wrestling; Anaerobic power; Attenuation characteristics

G804.7

A

1007―6891（2019）06―0034―05

10.13932/j.cnki.sctykx.2019.06.09

2019-06-18

2019-07-11