摘要

本研究旨在探讨在临界游泳速度（CV）间歇训练（IT）中，休息时间对生理和机械参数的影响。10名国家级男性竞技游泳运动员（年龄19.5±1.1岁）在不同休息条件下进行了20×100米（100IT）和10×200米（200IT）的游泳训练。每种IT的休息时间为每100米重复游泳距离10秒（R1）和20秒（R2）。测量了所有IT组的心率（HR）、主观疲劳感（RPE）、血乳酸浓度、划频和划幅（SL）。结果显示，100IT中R1（164.0–173.0次/分钟）和R2（151.7–165.1次/分钟）的HR存在显著差异，而200IT中则无显著差异（分别为160.1–173.5和157.3–167.8次/分钟）（p <0.05）。此外，100IT中R1的平均SL显著低于R2（p <0.05）。然而，无论休息时间如何，100IT和200IT中的HR和RPE均显著增加（p<0.05）。因此，所有IT组均为耐力训练的适宜条件。休息时间可能影响了100IT在CV下的生理和机械刺激，表明不同条件下的有氧代谢存在差异。

关键词：表现分析、运动员、耐力训练、生理成本、心率、划幅、训练区域。

引言

 在竞技游泳中，耐力训练通常根据生物物理反应按训练强度进行分类，而训练总距离则根据运动员的专项（距离）进行调整。这些信息有助于教练更准确地识别耐力训练对运动员生理和机械参数的影响。

竞技游泳运动员的耐力训练主要采用间歇训练（IT），因为这种训练方式可以通过调整游泳速度、重复距离和休息时间来灵活控制训练强度。与恒定速度的持续训练相比，间歇训练能更长时间维持相同速度，并减少机械参数的下降。 

Shimoyama等（2003）发现，在竞技游泳运动员的间歇训练中，休息时间越短，摄氧量（VO₂）越高，这表明休息时间可能影响能量供应机制。因此，在间歇训练中，除了游泳速度和距离外，休息时间也是控制训练强度的重要因素。  

间歇训练通常采用多种生理指标来设定游泳速度，例如血乳酸积累起始点（OBLA）、最大乳酸稳态（MLSS）和无氧阈值（AT）。然而，由于这些指标需要复杂的测量程序（如血液采样和呼气分析），在游泳训练中并未得到充分利用。临界游泳速度（CV） 是游泳距离与时间回归线的斜率，理论上代表游泳运动员在不达到力竭的情况下能够长时间维持的最高游泳速度。CV与OBLA、MLSS（和AT等生理指标高度相关，因此可作为非侵入性训练强度指标。 

研究表明，采用CV的持续训练平均游泳时间为24.3±7.7分钟，代谢反应可达到最大摄氧量（VO₂max）并提升血乳酸浓度（BLa）。相比之下，采用CV的间歇训练虽然会提高心率（HR）和主观疲劳感（RPE），但BLa保持稳定。此外，在CV间歇训练中，重复距离越短，训练强度越低。由此可见，训练方式和重复距离对CV间歇训练的生理负荷具有显著影响。 

然而，休息时间对CV间歇训练中生理和机械参数的影响尚未明确。阐明这一影响将有助于教练设计更高效的耐力训练方案。 

本研究旨在探讨不同休息时间对国家级竞技游泳运动员CV间歇训练的生理和机械反应的影响。实验中，运动员分别进行100米和200米的间歇训练，并设置两种不同的休息时间。我们假设，较短的休息时间会在两种间歇训练中带来更高的生理负荷。基于研究结果，我们为教练提供了CV间歇训练的实际应用建议。

材料与方法

受试者

10名国家级男性大学生游泳运动员（年龄：19.5±1.1岁，身高：168.0±3.1 cm，体重：64.4±4.2 kg，国际泳联积分：738.1±28.2）参与了本研究。他们的主项为中长距离游泳（3人专攻400米自由泳，2人专攻400米混合泳，1人专攻200米蝶泳，3人专攻200米仰泳，1人专攻200米蛙泳），且均具有至少8年的竞技训练经验。所有受试者每周进行9次水上训练（总距离超过45公里）以及陆上训练。实验前，所有运动员均签署了知情同意书，且无任何可能影响研究的身体限制、健康问题或伤病。

研究设计

实验前24小时，受试者被要求避免高强度训练，并保持正常饮食和睡眠习惯。

实验在50米室内游泳池（水温29.1±0.4°C）中进行，所有测试均采用自由泳，并以蹬壁出发。每次测试前，受试者需完成标准化热身和20分钟休息。标准化热身包括：

l 200米全身游泳（低-中等强度）

l 2×100米腿部打水（中等强度）

l 4×50米全身游泳（25米技术练习/25米低强度）

l 6×50米全身游泳（25米比赛速度/25米低强度）

l 100米全身游泳（低强度）

临界游泳速度（CV）的测定

受试者以随机顺序完成200米和400米全力游泳测试（两次测试间隔6小时），如图1所示。根据Wakayoshi等（1993）的方法，通过游泳距离与时间的线性回归计算CV。

CV间歇训练（IT）方案

在200米和400米全力游泳测试一周后，受试者分别以两种不同的休息时间完成以下间歇训练：

l 20×100米（100IT）：每100米休息10秒（R1）或20秒（R2）

l 10×200米（200IT）：每200米休息20秒（R1）或40秒（R2）

四种测试（100IT-R1、100IT-R2、200IT-R1、200IT-R2）以随机顺序进行，每次测试间隔至少24小时，且每天测试时间保持一致（±1小时），以减少昼夜节律对表现的影响。

训练期间，受试者佩戴防水运动耳机（Sony NW-WS623），根据CV设定的音频节奏控制游泳速度，并通过池底每5米设置的标记调整划频。

测量指标

游泳时间：由经验丰富的教练团队使用秒表（SEIKO SVAS003）记录。

生理参数：

心率（HR）：通过腕式心率监测器（Polar M600）测量，每400米记录一次。

主观疲劳感（RPE）：采用Borg 6-20量表（日语版）通过口头询问评估，每400米记录一次。

血乳酸浓度（BLa）：使用便携式乳酸分析仪（ARKRAY Lactate Pro 2）在训练结束后即刻、1分钟和3分钟采集指尖血样，记录最高值。

机械参数：

划频（SR）和划幅（SL）：通过数字摄像机（Sony HDR-CX470，60 Hz）拍摄，并使用视频分析软件（Octal OTL-8PZ）计算每100米的平均值。

计算公式：

划频（SR）= 60/平均单次划水时间（秒）

划幅（SL）= 游泳速度（米/秒）× 60/SR

统计分析

样本量通过G*Power软件（效应量f=0.50，α=0.05，检验效能1-β=0.80）预先确定。数据以均值±标准差（Mean±SD）表示，正态性检验采用Shapiro-Wilk检验。

l 组间比较：采用独立样本t检验分析100IT和200IT的BLa、平均SR和平均SL差异。

l HR和RPE：采用双因素方差分析（测试条件×测量时间点），若存在显著主效应，则通过Bonferroni法进行多重比较。

l 效应量：采用Cohen's d评估，分类标准为小（0.2–0.49）、中（0.5–0.79）、大（≥0.8）。

l 显著性水平设为α=0.05，所有统计分析通过BellCurve（v4.07）和Excel完成。

结果

在200m和400m最大游泳测试中，平均游泳时间分别为122.83±3.73秒和261.80 ± 10.25秒，计算出的平均临界游泳速度（CV）为1.44±0.07 m/s。表1展示了在100米间歇训练（100IT）和200米间歇训练（200IT）中血乳酸浓度（BLa）、平均划频（SR）和平均划长（SL）的情况。

在100IT和200IT中，不同休息时间条件下的BLa均无显著差异（p > 0.05，效应值d分别为0.03和0.05）。然而，在100IT中，平均SR（p < 0.05，d = 0.37）和SL（p < 0.05，d = 0.31）在两种休息条件下存在显著差异，仅在100IT中观察到。 

表1. 100IT与200IT期间血乳酸浓度（BLa）、平均划频（SR）和平均划长（SL）的均值±标准差

图2和图3展示了在100IT与200IT过程中心率（HR）和主观用力感（RPE）的变化趋势：

心率：在100IT中，R1（164.0 ± 10.6至173.0 ± 6.7 bpm）显著高于R2（151.7 ± 10.1至165.1 ± 7.7 bpm）（p < 0.01，效应值d > 0.98）。而在200IT中，R1（160.1 ± 10.4至173.5 ± 7.9 bpm）与R2（157.3 ± 11.9至167.8 ± 14.2 bpm）之间无显著差异（p > 0.05，d < 0.51）。

RPE：在所有测量点中，100IT（R1: 13.7 ± 2.1至16.1 ± 2.6；R2: 13.5 ± 1.6至15.3 ± 2.4）和200IT（R1: 15.0 ± 2.7至17.0 ± 2.4；R2: 14.4 ± 2.6至16.4 ± 2.6）在R1与R2之间均无显著差异（p > 0.05）。

在所有训练中，HR 和 RPE 均随时间显著升高（p < 0.05 或 p < 0.01），说明训练强度逐渐增加。

讨论

以往在竞技游泳的间歇训练（IT）研究中，通常采用每100米10到20秒的休息时间。然而，有研究表明，即使是很小的休息时间差异也会引起代谢功能的不同。因此，本研究考察了100米和200米间歇训练中，每100米分别设置10秒与20秒的两种休息条件下的生理和机械参数。

结果显示，在100IT中，10秒休息组的心率和平均划频（SR）显著高于20秒休息组，平均划长（SL）则显著较短。此外，在100IT与200IT中，无论休息时间长短，心率与主观用力感（RPE）均显著升高。

一项比较间歇训练与连续训练代谢反应的研究发现，两者在最大摄氧量（V̇O₂max）方面无显著差异。然而，由于休息期中磷酸肌酸（CP）再合成的加速，IT过程中磷酸肌酸系统的能量供给更高，从而减少了糖酵解系统的使用和乳酸的积累速率。因此，在相同游泳速度下，IT能使训练持续时间更长。

Shimoyama 等人（2003）比较了在OBLA（血乳酸开始积聚点）速度下，20秒与30秒休息条件的间歇训练生理反应。结果发现，尽管两组的BLa无显著差异，但20秒组的V̇O₂显著更高，而30秒组的运动后过量摄氧（EPOC）更高。V̇O₂在较短休息时间条件下的增加，可能是由于为补偿CP恢复不足而提升有氧供能机制。

本研究中，100IT条件下两组的BLa无显著差异，但10秒组的HR始终显著较高（图2），这可能支持了Shimoyama等人提出的观点。在IT中，即使是短暂休息期，肌红蛋白中也能积累大量氧气，从而减缓氧耗并保护糖酵解通路（Medbo et al., 1988）。因此，100IT中10秒组可能具有更高的V̇O₂，进而表现为HR的显著升高。Ribeiro等人（2017）指出，HR与有氧机制的贡献密切相关，这说明在100IT中，10秒休息可能比20秒更能提高氧化代谢训练效果。

在200IT中，HR在两种休息条件下无显著差异。Rodriguez 和 Mader（2010）模拟的CP恢复率指出，CP恢复大部分发生在每次训练后最初的20秒内，之后恢复速度减慢。这可能解释了为何在200IT中，两种条件对HR无明显影响，且短时间内的CP恢复效率足以满足训练需求。

关于机械参数的研究较少，本研究发现，在100IT中，不同休息条件下的SR与SL也显著不同（表1、图4、图5）。在渐增速度测试中，当接近代谢阈值时，划频上升、划长下降（Pelarigo et al., 2016），说明生理与机械参数密切相关。100IT中出现的SR和SL差异，可能与HR差异相对应，反映出不同训练刺激。

此前的研究指出，使用CV进行持续训练时仅能维持24.3分钟（Dekerle et al., 2010），且会引发BLa、HR和RPE的持续上升，达到V̇O₂max水平，属于“剧烈强度区域”。而使用CV进行IT时，BLa维持稳定，HR与RPE持续上升，被归类为“高强度区域”（Nikitakis et al., 2019；Rizatto et al., 2018）。不过，目前尚无研究探讨在IT中考虑“休息时间”的训练分区划分。

本研究中虽然未直接测量V̇O₂，且仅在训练结束时测量BLa，训练分区判断受到限制。但从HR与RPE的增加趋势来看，在100IT-R2中，HR显著低于R1。根据Fernandes等人（2024）的分类标准，HR在150–160 bpm为中等强度区，160–170 bpm为高强度区。因此，可初步将200IT-R1、200IT-R2 和 100IT-R1 归入“高强度区”，而100IT-R2 则归入“中等强度区”。

在“高强度区”，训练强度接近代谢阈值，能长时间维持较快速度，提升相关生理参数（Sperlich et al., 2023）；而“中等强度区”则以提升基础耐力、氧化乳酸与脂肪为目标（Fernandes et al., 2024）。因此，本研究中使用CV进行的IT方案，均可用于提升耐力表现。

从训练应用角度出发，100IT-R1、200IT-R1 和 200IT-R2 可用于乳酸值4–5 mmol/L、HR在160–170 bpm的赛前专项强化训练。而100IT-R2则可在基础训练期用于保持技术、发展有氧基础，因其对心肺系统负担较小（BLa约4 mmol/L，HR为150–160 bpm）。

需要注意的是，本研究中所设定的休息时间对于地区级、青少年或大众组游泳者而言可能偏短，因此结果仅适用于国家级运动员。此外，本研究使用传统方式（200 m 和 400 m）来确定CV，而非更全面的方法（如包含800 m），可能导致CV被高估。因此，结果仅适用于本研究所采用的CV计算方法。未来仍需进一步研究CV下的IT训练效应。

结论

在100米间歇训练中，10秒休息时间（R1）所引发的生理与机械刺激强度高于20秒（R2）；而在200米间歇训练中，休息时间的长短对这些刺激无显著影响。所有间歇训练中，心率与主观用力感均显著上升，说明本研究的训练设计适用于耐力训练目标。

具体来说，100IT-R1、200IT-R1 以及 200IT-R2 可作为接近代谢阈值的赛前专项训练方式；而100IT-R2 可作为提升基础耐力和氧化能量系统效率的中等强度训练方式。