针对青少年仰泳短距离项目的为期三周的结合抗阻与辅助的水中训练：一个案例研究

摘要：
目的：抗阻和辅助性水中训练方法常用于游泳训练中，但对于不同泳姿和年龄组，其效果尚未得到证实。本研究旨在量化为期三周的辅助和抗阻相结合的水中训练计划对青少年 50 米和 100 米仰泳成绩的影响。
方法：除常规游泳训练外，9 名（5 男，4 女；年龄：15.4±1.7 岁；50 米仰泳国际泳联积分：346±142）有竞争力的仰泳运动员进行了结合水中器械抗阻和弹力绳辅助的训练计划，每周训练 3 天，每次训练包括 3 组抗阻和 3组辅助的 25 米冲刺。在为期三周的训练前后，进行了 50 米和 100 米仰泳计时赛，并收集了划水频率、心率和主观疲劳感觉评分。
结果：100 米仰泳成绩有显著的小幅提升（快了 3.4±3.4%；效应量 = 0.27，p < 0.01），但 50 米仰泳成绩仅有微小的改善（快了1.0±3.1%；效应量 = 0.07，p = 0.19）。在 50 米（女：快了 2.4±2.7% ；男：慢了 0.2±3.2%）和 100 米（女：快了5.1±2.6% ；男：快了 2.0±3.5%）仰泳计时赛中，女性的成绩提升幅度明显大于男性，但由于样本量较小，这一结果需要进一步研究。
结论：我们证明，增加为期三周的水中抗阻和辅助结合训练对较长距离的 100 米仰泳可能更有益；女性似乎比男性受益更多。
关键词：力量；生理学；青少年体育运动

引言

    为提升最大冲刺游泳表现，教练常采用水中抗阻和辅助训练，如辅助冲刺训练借助弹力绳，抗阻冲刺训练依靠可变阻力器械。现有研究表明自由泳结合此类训练效果较好，但对部分自由泳成绩无益处，且自由泳与仰泳因划水频率差异可能导致训练效果不同，而年轻游泳者的抗阻或辅助训练效果以及结合抗阻和辅助的水中冲刺训练对青少年仰泳表现的有效性均未充分研究，故本文旨在评估该结合训练方式对青少年50米和100米仰泳表现的有效性。

研究材料与方法

    参与者：九名具有竞争力的青少年仰泳运动员（5名男性和4名女性；年龄：15.4±1.7岁；50米仰泳国际泳联（FINA）积分：346±142；平均值±标准差）自愿参与本研究。所有游泳者定期每周训练4至6次，每次训练游3至5千米，每周总计约6至10小时。所有受试者都已参加比赛至少5年，目前在地区或国家级别参赛。除一名游泳者外，其余所有人每周进行一小时的陆上训练。在研究前，由于全球疫情导致的为期两个月的全国封锁期间的停训，个体的心血管健康状况有所下降。因此，我们确保他们在开始本研究前都已恢复训练超过2个月。这样，本次干预是在赛季的一般准备阶段进行，在此阶段游泳者正经历逐渐积累的残余疲劳。

    过程：这项初步研究的主要目的是调查结合水中抗阻和辅助训练计划是否能提高青少年50米和100米仰泳成绩。辅助训练使用弹力绳，抗阻训练使用可变阻力冲刺器械。由于其他研究人员观察到短至3周的训练就能产生积极的训练适应，我们选择3周作为训练期的时长。在测试前一周进行了训练和测试方案的熟悉环节。在干预前和干预后进行了50米和100米仰泳计时赛，且在干预完成后的48小时内进行了后测。结合水中辅助和抗阻训练计划每周进行3次，持续3周。每次训练包括三组25米的辅助仰泳冲刺和三组25米的抗阻仰泳冲刺。辅助仰泳冲刺时，教练使用最大限度伸展的弹力绳从25米泳道末端尽可能快地拉动游泳者。同时，要求游泳者最大限度地提高仰泳划臂速度，并尽可能快地踢水。抗阻仰泳冲刺时，游泳者通过系在骨盆周围的腰带与可变阻力器械相连，阻力设置在较低水平（在30种可能的阻力设置中为2至6）。要求参与者尽可能快地游离该器械，且器械在每个25米冲刺过程中提供恒定阻力。6次冲刺（3 次辅助和3次抗阻）中的每一次冲刺后都有1分钟的休息时间。在测试和训练干预环节中，所有受试者首先按照教练的指导进行标准化的个人热身程序，然后在游泳训练开始时进行干预训练。

    测量方案：在第0周和第4周，在水温保持在27.5°C的室内25米泳池中进行50米和100米仰泳计时赛。干预前和干预后的测试在一天中的同一时间，即傍晚（下午5点至7点）进行。在进行至少20分钟的个性化比赛热身之后，游泳者进行一次最大强度的100米仰泳，然后休息10分钟，接着完成一次最大强度的50米仰泳。选择10分钟的休息间隔是为了模拟这些游泳者在当地游泳比赛中可能遇到的最小休息时间。此外，即使在自由泳比赛中，与20分钟相比，10分钟的休息时间也被认为对成绩更有利。由2名经验丰富的教练使用秒表计时，并计算平均时间。还使用三完整划水周期法测量每个 25 米标记处的分段时间以及划水频率 。每次冲刺后，游泳者爬出泳池并测量心率（HR）。具体而言，使用 Polar FS1心率监测仪和连接到手持游泳棒的Polar T31心率胸带进行心率评估。同时，此时还使用Borg（6-20）量表收集游泳者的主观疲劳感觉评分（RPE）。

    统计分析：对所有变量进行描述性数据分析（平均值 ± 标准差），并使用标准化效应量统计计算干预前和干预后测试之间差异的大小和方向。采用霍普金斯标准来解释效应量：<0.2：微不足道；0.2-0.6：小；0.6-1.2：中等；1.2-2.0：大；2.0-4.0：非常大；4.0+：极大 [18]。最后，对所有呈正态分布的变量的干预前和干预后分数进行单尾配对 t 检验。大多数分析使用 Apple Numbers 软件（版本 10.3.9）进行。使用GIGAcalculator.com通过夏皮罗 - 威尔克检验进行正态性测试，对于非正态分布的样本，使用www.socscistatistics.com进行威尔科克森符号秩检验。

研究结果

    在这三周内，参与者的 50 米仰泳成绩仅提高了 0.4 ± 1.2 秒（1.0 ± 3.1%，效应量 = 0.07，p = 0.19），但这在统计学上不显著。第二个 25 米分段成绩的提升幅度是第一个的两倍多（1.3 ± 3.8% 对 0.5 ± 4.2%），然而，干预前后的两个分段时间的变化都微不足道（效应量分别为 0.04 和 0.10）。干预后测试中，划水频率每分钟增加了 0.4 ± 3.0 划，但这是一个不显著的微小变化（效应量 = –0.07，p = 0.33）。游泳者游泳后的即时心率微不足道且不显著地下降了 3 ± 18 次 / 分钟（0.4 ± 12.2%，效应量 = 0.11，p = 0.32）。50 米的主观疲劳感觉评分呈非正态分布；然而，威尔科克森符号秩检验表明，在 p < 0.05 的显著水平下，干预前的评分与干预后的评分在统计学上没有显著差异（Z = –0.3381，p = 0.822）。
    对于 100 米仰泳，观察到有显著的小幅提升，游泳者的成绩快了 2.9 ± 2.8 秒（3.4 ± 3.4%，效应量 = 0.27，p = 0.01）。在 4 个 25 米分段时间上都有几乎一致的提升（图 1），受试者的划水频率每分钟有一个小但不显著（p = 0.06）的增加，为 1.0 ± 1.8 划（3.3 ± 5.8%，效应量 = 0.34）。他们游泳后的即时心率有一个小但在统计学上显著的下降，为 8 ± 13 次/分钟（4.7 ± 7.3%，效应量 = 0.50，p = 0.04）。主观疲劳感觉没有变化（主观疲劳感觉评分变化：0 ± 2.4 任意单位，效应量 = 0，p = 0.50）（表 1）。

    亚组分析显示，在 50 米仰泳中，女性有小幅提升，为 2.4 ± 2.7%（效应量 = 0.27），而男性成绩轻微下降，为–0.2 ± 3.0%（效应量 = –0.01）。在 100 米仰泳中，女性成绩有中等程度的提升，快了 5.0 ± 2.5%（效应量 = 0.80），相比之下，男性成绩提升微不足道，快了 2.0 ± 3.5%（效应量 = 0.18）。在 50 米和 100 米仰泳项目中，女性的划水频率分别有微小提升（每分钟提升 2.0 ± 2.9 划，效应量 = 0.06）和中等程度提升（每分钟提升 1.8 ± 2.5 划，效应量 = 0.82），而男性在这两个项目中的划水频率仅有微小变化。

研究讨论

    本研究旨在量化结合水中抗阻和辅助训练计划对青少年仰泳冲刺表现的影响。我们的数据显示，干预前后的测试表明，参与者的100米仰泳速度提高了 3.4%（有显著的小幅提升），50米仰泳速度提高了 1.0%（提升微不足道且不显著）。当前数据应结合这些游泳者预期的进步以及何种程度构成有益的进步水平来考量。

    最近，按年龄和性别对青少年仰泳运动员在50米和100米短程项目中的年度进步进行了量化。15至16岁游泳者的平均年度进步，女性约为 1% 至 1.2%，男性约为 1.9% 至 2.6%。此外，斯图尔特和霍普金斯指出，成绩时间变化仅 0.5% 就会影响顶尖青少年游泳者的名次。考虑到这一点，我们当前的水中抗阻和辅助训练在仅3周内使成绩提高了1.0%至3.4%。我们的结果也在吉罗德等人所报道的水中抗阻训练的自由泳运动员（在 100 米自由泳测试中）3 周训练后 2% 的成绩提升范围内。因此，我们的研究潜在地表明，结合抗阻和辅助的水中训练能够大幅加快仰泳成绩的提高。

    针对本研究缺乏对照组这一主要局限性，人们可能认为我们无法区分正常游泳训练带来的进步与结合辅助和抗阻训练的附加效果带来的进步。巧合的是，我们知道全国人口的平均年度进步情况，并能与我们实验室最近发布的规范性数据进行比较。运动后心率下降是游泳者心血管健康改善的标志。参与者在心理上没有感觉到任何差异（基于主观疲劳感觉评分测量），所以我们可以推断，在所有计时赛中，他们付出了相似的努力，只是运动后心率有所降低。

    50 米仰泳成绩的微小提升与吉罗德等人在 2007 年的研究结果形成对比，在该研究中，地区到国家级别的游泳者在 50 米自由泳成绩上观察到了更大的提升（2.3 ± 1.3%）。在田径运动中采用类似方法时已确定，进行高阻力训练的人获得了肌肉力量，但 100 米跑步成绩没有提高，而高速训练提高了 100 米冲刺成绩，但没有提高肌肉力量。鉴于这些研究人员测量了他们的训练计划对技术参数的影响，马格利肖等人假设这些训练方法会提高游泳效率。吉罗德等人的假设是，抗阻和辅助训练方法应引起适应性变化，有助于短期内大幅提高游泳者的冲刺速度。力量训练可能会对游泳生物力学参数产生影响，因为水平方向的推进力通过更长的划水长度得以维持，这提高了游泳效率，并与游泳速度相关。人们普遍认识到，在游泳过程中划水长度的减少与游泳速度的降低相关。对于游泳者来说，相对划水长度的减少，划水频率增加更多是在冲刺项目中提高速度的唯一办法。

    解释 100 米仰泳相对更大的进步时，我们认为这可能与水中抗阻训练密切相关，抗阻训练需要募集更多的肌肉纤维。随后，随着更多的肌肉激活，游泳者理论上可以施加更大的推进力，从而提高划水长度。100 米仰泳相对更大进步的另一种可能性可能与划水频率的增加幅度更大有关（3.3%，p = 0.06，效应量 = 0.34），而 50 米仰泳的划水频率仅有微不足道的增加（1.6%，p = 0.33，效应量 = –0.07）。先前的研究表明，辅助训练所产生的神经激活增加会导致划水频率增加 [26]。在本研究中，划水频率的增加很可能是由辅助训练引起的。两个距离（50 米和 100 米）的前 25 米分段时间的百分比变化均为 3%。在干预后的测试中，100 米计时赛在 25 米分段比 50 米计时赛在该分段仅 0.5% 的进步快 3.5%。虽然 100 米前 25 米分段的显著进步可能是由辅助训练引起的，辅助训练被认为是提高划水频率的有效方法，但这无法解释为什么在50米计时赛的25米分段没有同等的进步。另一种解释是，由于先进行了100米计时赛，游泳者可能在完成第一次计时赛后仅 10分钟，在心理上没有为再次全力冲刺做好准备。然而，在当地年龄组比赛中，在恢复时间有限的情况下参加连续项目是很常见的，这些游泳者对此也已习惯。

    当前调查的一个主要局限性是没有对睡眠进行跟踪，也没有对饮食进行标准化。睡眠和饮食都会影响游泳者的表现，未来的研究应纳入这些因素，以更好地理解影响表现变化的因素。

    从干预前到干预后的测试，100 米仰泳在 25 米、50 米、75 米和 100 米分段距离的成绩时间更快，分别提高了 3.5%、3.3%、3.4% 和 3.2%。鉴于在整个 100 米计时赛距离上的持续进步，我们认为这些分段距离上的进步是由于抗阻训练。在本研究中，女性的 100 米仰泳成绩提高了 5.1%，明显高于男性的 2.0%。因此，我们认为结合水中抗阻和辅助训练计划对女性更有效。

    最后，本训练是在赛季的一般准备阶段进行的，在此阶段游泳者正经历逐渐积累的残余疲劳。明智的做法是在减量阶段重复当前的训练干预，我们预计这将使观察到的进步最大化。理想情况下，对照组将更有力地表明结合辅助 / 抗阻训练与单纯游泳训练在这一人群中的差异。未来的研究还应考虑使用在优秀游泳项目中采用的更新的辅助和抗阻机械技术，例如 1080 冲刺器械，它能提供更平稳、更恒定的阻力和辅助水平。

研究结论

    这些结果似乎表明，在准备阶段的游泳训练中加入为期三周的水中抗阻和辅助训练，可能有助于100 米仰泳成绩的小幅提升。这种潜在变化的幅度对于100米仰泳运动员来说可能具有实质性的益处。有趣的是，本研究结果表明，女性可能比男性从这种训练中获益更多，这一点应在未来的研究中进一步探讨。总之，水中抗阻和辅助结合训练作为青少年仰泳训练项目中可能有益的组成部分，值得进一步研究。