摘要
本研究旨在评估不同力量训练方案对竞技游泳运动员蛙泳成绩的影响,重点关注生理适应、生物力学效率和成绩表现。材料与方法:进行了一项为期 24 周的随机对照试验,48 名竞技蛙泳运动员(26 名男性,22 名女性,年龄 18 - 25 岁)参与其中。参与者被分为三组:传统耐力训练组、高强度间歇训练(HIIT)组和将 HIIT 与技术改进相结合的综合训练组。系统地改变并监测训练强度、训练量和技术要素。使用混合效应线性模型和科恩 d 值分析成绩指标、生理适应和生物力学参数,以确定效应大小。结果:综合训练组在所有指标上都有最显著的改善。与传统训练组和仅进行 HIIT 训练的组相比,其比赛成绩时间在 50 米项目中减少了 2.3%,100 米项目中减少了 2.7%,200 米项目中减少了 3.1%。生物力学效率的提升包括划水长度增加 10.2% 和阻力系数降低 12.4%。同时还观察到生理机能的增强,如乳酸阈速度提高 12.3%,最大摄氧量提升 8.5%。结论:与传统训练方案或仅进行 HIIT 的训练方案相比,将 HIIT 与技术技能发展相结合的综合训练方法在蛙泳成绩上能产生更优异的结果。这种全面的训练方法优化了生理和生物力学适应,为提高竞技蛙泳水平提供了一个坚实的框架。
关键词:蛙泳;力量训练;高强度间歇训练;生物力学;耐力训练;成绩优化
引言
耐力训练是运动员发展的重要组成部分,对于专攻蛙泳项目的游泳运动员来说尤为关键(Stewart & Hopkins, 2000)。这项运动需要肌肉力量、心血管健康和技术效率的独特结合,而精心设计的训练计划可以提升这些方面(Wirth 等人,2022)。蛙泳对生理和生物力学的要求较高,需要进行多方面的训练才能优化成绩(Fone & Tillaar, 2022)。蛙泳是竞技游泳中技术要求最高的项目之一,具有独特的生物力学特性和复杂的能量需求(Aspenes & Karlsen, 2012)。竞技游泳的能量需求受距离和时长的影响,肌肉中储存的高能磷酸化合物,如磷酸肌酸,是短时间、高强度运动爆发的主要能量来源。与其他泳姿不同,蛙泳需要上肢和下肢动作精确协调,其独特的推进阶段必须完美配合时机,以实现效率最大化和阻力最小化(Leblanc 等人,2005)。蛙泳独特的节奏以及对动作模式完美对称的要求,给运动员和教练制定最佳训练方法带来了特殊挑战(Vasile, 2014)。对于蛙泳运动员而言,提高技术熟练程度至关重要,因为划水动作的微小调整都可能对整体效率和能量消耗产生重大影响(Lauer 等人,2015)。
体育科学的最新进展强调了在蛙泳成绩提升中,将生理训练与技术掌握相结合的重要性(Tiago 等人,2011; Seifert 等人,2013)。然而,传统训练方法往往侧重于耐力发展或技术改进的某一方面,这可能会限制整体成绩的提升(Wirth 等人,2022)。已有研究表明,蛙泳中的技术效率与能量消耗之间存在显著相关性,这意味着这些要素不应孤立训练(Girold 等人,2006)。将有针对性的耐力训练与技术优化相结合的整体训练方法,可能是提高蛙泳成绩的最有效途径(Seifert & Chollet, 2005)。一个结构合理的游泳训练计划,包括训练负荷、强度(如高强度间歇训练、长距离稳态训练)和训练量的变化,以及纳入辅助性的陆上训练(如力量训练、增强式训练),通常会引发生理适应,最终提升游泳成绩(González-Ravé 等人,2021)。
科学文献为各种耐力训练方法对蛙泳成绩的影响提供了宝贵见解(Strzała 等人,2017)。Costill 及其同事强调了传统高训练量、低强度耐力训练的潜在局限性,指出这种方法可能无法让游泳运动员充分应对比赛中所需的超最大强度的努力(Fone & Tillaar, 2022)。相反,他们建议采用基于间歇的训练方法,这种方法更接近游泳比赛的间歇性特点(Guo 等人,2022; Coates 等人,2023)。研究表明,这种训练方法能更显著地提高有氧和无氧能力,这对满足蛙泳的生理需求至关重要(Nugent 等人,2019)。通过采用能够紧密模拟竞技蛙泳项目高强度爆发和恢复阶段的间歇训练,游泳运动员可以更好地发展在最佳水平发挥所需的生理适应能力(Thompson 等人,2004)。
材料与方法
研究对象与研究设计
本研究采用了一项为期 24 周的随机对照试验,涉及 48 名年龄在 18 - 25 岁(平均年龄 20.3 ± 1.8 岁)的竞技蛙泳运动员(26 名男性,22 名女性)。参与者的入选标准包括至少五年的竞技游泳经验,并且达标成绩达到全国锦标赛标准。在研究开始前,所有参与者都接受了全面的医学筛查,并提供了书面知情同意书。研究方案获得了印度尼西亚棉兰国立大学机构审查委员会的批准,并按照《赫尔辛基宣言》进行。
训练方案
参与者使用计算机生成的随机化序列,按照性别和基线成绩水平分层,被随机分配到三个训练组。每个组遵循不同的训练方案,详见以下表格:
表 1:各组一般训练参数
参数 | A 组(传统训练组) | B 组(HIIT 训练组) | C 组(综合训练组) |
每周训练量 | 45 - 50 千米 | 35 - 40 千米 | 40 - 45 千米 |
每周训练次数 | 11 次 | 10 次 | 11 次 |
力量训练次数 | 2 次 | 3 次 | 3 次 |
主要训练重点 | 有氧能力发展 | 高强度间歇训练 | 综合训练方法 |
心率区间 | 最大心率的 70 - 80% | 最大心率的 85 - 95%/60 - 70% | 可变 |
表 2:上午训练时段详情(6:00 - 8:00)
训练内容 | A 组 | B 组 | C 组 |
训练时长 | 120 分钟 | 90 分钟 | 100 分钟 |
训练量 | 6 - 8 千米 | 4 - 5 千米 | 5 - 6 千米 |
主要训练重点 | 持续游泳 | HIIT 训练组 | 交替进行 HIIT 训练和技术训练 |
休息间隔 | 极少 | 工作与休息时间比为 1:1 至 1:3 | 可变 |
强度区间 | 2 - 3 区 | 4 - 5 区 | 2 - 5 区 |
表 3:下午训练时段详情(16:00 - 18:00)
训练内容 | A 组 | B 组 | C 组 |
训练时长 | 90 分钟 | 75 分钟 | 90 分钟 |
训练量 | 4 - 5 千米 | 3 - 4 千米 | 4 - 5 千米 |
主要训练重点 | 技术 / 比赛配速训练 | 恢复 / 技术训练 | 补充训练 |
技术分析 | 每周一次 | 每两周一次 | 每周两次 |
视频回顾 | 每月一次 | 每月一次 | 每周一次 |
表 4:力量训练具体安排
训练内容 | A 组 | B 组 | C 组 |
每周训练次数 | 2 次 | 3 次 | 3 次 |
训练时长 | 45 分钟 | 60 分钟 | 60 分钟 |
主要训练重点 | 一般体能训练 | 力量发展 | 力量与技术结合训练 |
训练类型 | 循环训练 | 奥林匹克举重训练 | 周期性混合训练 |
负荷强度 | 1RM 的 60 - 70% | 1RM 的 80 - 90% | 1RM 的 70 - 85% |
表 5:技术发展训练内容
训练内容 | A 组 | B 组 | C 组 |
划水分析 | 每月一次 | 每两周一次 | 每周一次 |
生物力学评估 | 每季度一次 | 每月一次 | 每两周一次 |
技术研讨会 | 每月一次 | 每月一次 | 每周两次 |
比赛分析 | 比赛后 | 比赛后 | 每周一次 |
个人反馈 | 每周一次 | 每周一次 | 每天一次 |
表 6:恢复与监测方案
训练内容 | A 组 | B 组 | C 组 |
心率监测 | 每天 | 每次训练 | 每次训练 |
乳酸测试 | 每月一次 | 每两周一次 | 每周一次 |
主观疲劳感知(RPE)记录 | 训练后 | 每组训练后 | 每组训练后 |
恢复训练 | 每周一次 | 每两周一次 | 每两周一次 |
生理评估 | 每月一次 | 每两周一次 | 每周一次 |
在整个 24 周的研究期间,这些训练方案保持不变,仅根据个人适应率和比赛日程进行了小幅度调整。所有训练课程均由专业认证教练和运动科学家监督,以确保运动员遵循规定的强度和技术标准。
统计分析
数据分析采用混合效应线性模型,用于重复测量和个体差异分析。使用科恩 d 值计算效应大小,显著性水平设定为 。所有统计分析均使用 R 版本 4.2.1 和 Ime4 软件包完成。
结果
比赛成绩提升
表 7:比赛成绩提升情况
距离 | 指标 | A 组(传统训练组) | B 组(HIIT 训练组) | C 组(综合训练组) |
50 米 | 成绩提升百分比 | 1.2* | 1.8** | 2.3*** |
| 效应大小(d) | 0.68 | 0.89 | 1.24 |
| 平均时间变化(秒) | -0.31 | -0.44 | -0.57 |
100 米 | 成绩提升百分比 | 1.5* | 2.1** | 2.7*** |
| 效应大小(d) | 0.72 | 0.95 | 1.38 |
| 平均时间变化(秒) | -0.89 | -1.22 | -1.56 |
200 米 | 成绩提升百分比 | 2.1* | 2.4** | 3.1*** |
| 效应大小(d) | 0.84 | 1.02 | 1.45 |
| 平均时间变化(秒) | -2.34 | -2.67 | -3.45 |
注:* 表示 ,** 表示 ,*** 表示
结果显示,三种训练方法的有效性存在明显差异,综合训练方案(C 组)在所有比赛距离项目中均产生了最优异的结果。呈现出以下几个关键趋势:
短距离冲刺项目(50 米):C 组 2.3% 的显著成绩提升表明,综合训练方法有效地发展了力量和技术。较大的效应量()表明这种提升既显著又具有实际意义。以 HIIT 为主的训练(B 组)也显示出一定的优势,突出了高强度训练对短距离冲刺项目的重要性。
中距离项目(100 米):在这个距离项目中观察到了最大的绝对时间缩短。C 组 2.7% 的成绩提升代表了显著的竞争优势。效应量()表明,这些提升在竞技环境中具有高度意义。
长距离项目(200 米):所有组在这个距离项目中都显示出了最大的百分比提升。C 组 3.1% 的提升证明了技术与生理发展相结合的有效性。这种渐进式的提升模式(A 组 < B 组 < C 组)在 200 米项目中最为明显。
生理适应
表 8:生理适应情况
参数 | A 组(传统训练组) | B 组(HIIT 训练组) | C 组(综合训练组) |
乳酸阈速度提升百分比 | 6.5* | 8.7** | 12.3*** |
比赛配速时乳酸下降量(mmol/L) | -1.2* | -1.8** | -2.4*** |
最大摄氧量提升百分比 | 4.8* | 6.2** | 8.5*** |
氧利用效率提升百分比 | 5.2* | 7.1** | 9.4*** |
心率恢复提升百分比 | 6.8* | 8.9** | 11.2*** |
无氧功率提升百分比 | 5.4* | 8.8** | 10.5*** |
注:* 表示 ,** 表示 ,*** 表示
生理数据揭示了几个重要信息:
1.代谢效率:C 组在乳酸阈值上的显著提升(12.3%)表明其代谢效率得到了增强;比赛配速时乳酸水平的大幅下降表明其具有更好的缓冲能力;最大摄氧量的提升与成绩的提高密切相关。
2.能量系统发展:综合训练方法在有氧和无氧参数方面均产生了均衡的提升;心率恢复的改善表明心血管适应性增强;B 组和 C 组的无氧功率提升尤为显著。
生物力学参数
表 9:生物力学参数
参数 | A 组(传统训练组) | B 组(HIIT 训练组) | C 组(综合训练组) |
滑行阶段时长增加百分比 | 8.4* | 11.2** | 15.2*** |
推进效率提升百分比 | 10.5* | 14.3** | 18.7*** |
阻力系数降低百分比 | -7.2* | -9.8** | -12.4*** |
峰值推进力增加百分比 | 8.7* | 11.5** | 14.3*** |
划水长度提升百分比 | 5.3* | 7.8** | 10.2*** |
划水频率一致性(变异系数 CV%) | 8.2* | 6.4** | 4.1*** |
注:* 表示 ,** 表示 ,*** 表示
技术分析显示出显著的适应性变化:
1.划水力学:C 组在滑行阶段时长(15.2%)和推进效率(18.7%)方面的显著提升,证明了综合技术训练的有效性;阻力系数的降低表明身体流线型和体位更好;在保持划水频率的同时增加划水长度,表明效率得到了提高。
2.力量应用:C 组峰值推进力增加 14.3%,同时效率也有所提高,这表明力量应用达到了最佳状态;更稳定的划水频率(更低的 CV%)表明在疲劳状态下技术保持得更好;力量产生和阻力降低之间的关系表明在负荷状态下技术有所改进。
这些结果有力地证明了综合训练方法(C 组)在所有测量参数上都产生了更优异的适应性变化。将 HIIT 与系统的技术训练相结合的协同效应,似乎增强了成绩提升的幅度和可持续性。
讨论
本研究结果为蛙泳训练中综合训练方法的优越性提供了有力证据。C 组将高强度间歇训练与系统的技术训练相结合,成绩有显著提升,这表明生理适应和技术改进之间存在协同关系。这种综合训练方法似乎优化了成绩提升的幅度和可持续性,强调了在精英级蛙泳比赛中平衡体能训练和技能发展的重要性(Post 等人,2023; Correia 等人,2023; Monteiro 等人,2023)。通过同时针对成绩的生理和生物力学方面,综合训练方案展示了以互补的方式提高代谢效率(Yu 等人,2014; Viana 等人,2019)、促进能量系统发展和提升技术熟练程度的能力(Fernandes & Vilas-Boas, 2012; Aspenes & Karlsen, 2012)。这些发现突出了整体训练方法的价值,即利用身体和技术适应之间的协同作用,最大化蛙泳比赛成绩。
生理机制
C 组成绩的提高可归因于几个关键的生理适应,这体现了高强度间歇训练与系统技术训练相结合的协同效应。这些互补方法的结合似乎优化了有氧和无氧能量系统的发展,同时保持了较高的机械效率(Schöenfeld & Dawes, 2009; Earnest 等人,2012)。C 组中较高的乳酸阈值表明缓冲能力提高,对高强度工作的耐受性增强,这对于 200 米蛙泳项目的成功至关重要。这种代谢效率的提高,再加上划水力学方面的技术改进(Hellard 等人,2007),可能是该组成绩优异的原因。综合训练方案似乎促进了更全面的适应,在这种适应中,体能训练和技能发展相互强化,提升了运动员的整体竞技能力(McGown 等人,1990;Kjørmo 和 Halvari,2002)。
生物力学考量
在 C 组中观察到的卓越技术改进表明,高强度训练与系统的技术训练合理结合,实际上可以提升而非损害划水力学。本综合训练方案中采用的周期性训练方法,似乎有效地帮助运动员即使在疲劳状态下也能保持高效的技术(Tobin,2014;Yu 等人,2014)。记录显示的峰值推进力增加,以及测量到的阻力系数降低,表明技术上的改进已成功融入运动员的自动运动模式中。这种体能训练和技能发展相互强化的协同效应,突出了整体训练方法的价值,该方法针对蛙泳成绩提升的生理和生物力学两个方面(Wirth 等人,2022;Nicol 等人,2022;Muñiz-Pardos 等人,2020)。
结论
这项全面的研究提供了有力证据,表明将高强度间歇训练与系统的技术发展相结合的蛙泳综合训练方法,在一系列成绩指标上都能产生最佳效果。在生理和生物力学参数方面观察到的显著改进表明,这种多方面的方法有效地满足了竞技蛙泳复杂和多维度的需求。体能训练与技能优化相结合的协同效应,似乎开启了更强的适应性,提升了运动员的整体竞技能力。通过以综合的方式针对成绩的生理和技术两个方面,这种训练方法促进了更全面的发展,在其中身体适应和技能习得相互强化和提升。
这些发现对教练实践和运动员发展具有重要意义,特别是在精英级蛙泳领域。从本研究中获得的见解强调了整体、综合训练方法的价值,该方法利用身体和技术领域之间的协同作用来最大化比赛成绩。实施这样的方法可以帮助教练和运动员优化成绩,使他们能够更有效地应对高水平蛙泳比赛的复杂需求。
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