高强度上身力量训练对世界级冰橇冰球运动员冲刺能力的作用

字号设置：[ 大 中 小 ] 来源： 残疾人体育信息202101期 日期：2021.04.06

本文的目的是研究为期6周的高强度上身力量训练对8名世界级冰橇冰球运动员最大力量和冲刺能力的影响。在力量训练前后，所有受试者均进行了冰上30米冲刺(测量10米分段用时)以及卧拉（bench pull）、下拉（pull-down）、上拉（pull over）和前拉（front pull）的1RM训练。在实验期间，运动员每次做3组6-8RM的力量训练，每周3次。前后测数据显示，上述四种力量训练的1RM提高了4-8%，而30米冲刺用时、三个10米分段用时和10米加速阶段的功率输出提高了2-3%(所有P < .05)。前后测的30米冲刺用时变化以及第一个10米分段用时变化与1RM BP(r = 0.59和0.55)、1RM PD(r = 0.60和0.68)的变化显著相关(所有P< .05)。本研究数据表明，高强度的上身力量训练能提高上身的力量和冰橇冰球冲刺能力，力量的提高幅度与冲刺能力的提高相关。

一、引言

冰橇冰球是专为下肢残疾的运动员设置的体育项目，相当于冬奥会中的冰球项目。运动员坐在铝制雪橇上，在比赛中运动员的脚、脚踝、膝盖和臀部固定，使用两根改良的冰球杆来推动冰橇并运球。因此，运动员完全依靠上半身来推动自己在冰面上快速穿行。冰橇冰球比赛中的快速撑杆动作决定了运动员的冲刺能力非常重要，这对运动员上半身的最大力量和爆发力提出了很高要求。冰橇冰球是一项很受欢迎的冬残奥会集体项目，采用独特的运动方式，其中重复的撑杆动作可以作为研究模型，用来考察上半身冲刺能力和力量特征改善后的效果。

我们之前的一项研究表明，冰橇冰球运动员的上身力量和冲刺能力之间存在显著相关性。与常规的力量训练相比，专项性更强的力量训练的相关性最为显著。以优秀皮划艇运动员、轮椅竞速运动员、冲浪运动员和雪橇运动员为研究对象的多项研究进一步支持了上身力量和各类运动表现之间的相关性。其中有几项研究还表明，高强度上身力量训练能同时提高最大力量和冲刺能力，而越野滑雪运动员进行高强度上身力量训练则能提高其上身力量、滑雪效率和耐力。这些力量训练的效果是否能在仅涉及上身运动的优秀运动员中有所体现，还需要进一步研究。此外，目前尚未出现探究力量提升与常规训练、专项训练的关系和其与上身冲刺能力提高之间的关系的相关研究。

因此本研究以上身训练水平已经很高的冰橇冰球运动员为研究对象，分析进一步加强高强度力量训练对其上身力量和冲刺过程各阶段的影响。本研究的目的是探讨6周高强度上身力量训练对世界级冰橇冰球运动员最大上身力量和冲刺能力的影响。我们的主要研究假设是，高强度力量训练将提高冰橇冰球运动员的冲刺能力，动作特异性最强的力量训练带来的提升幅度与冲刺能力的提高存在相关性。

二、研究方法

1.研究对象

挪威冰橇冰球国家队的八名精英运动员自愿参加本研究。受试者均勤于训练，其中六人曾在该项目的国际级锦标赛上获得奖牌。受试者或为单腿截肢，或为双腿截肢，或存在脊髓损伤(Th11-12)，但均无影响其冲刺或力量训练表现的损伤或残疾。八名受试者的人体测量、生理和训练相关数据如表1所示。所有受试者均在充分了解本研究的性质后，签署了参与研究同意书。同时，明确告知受试者可随时退出研究，且无需给出退出理由。

2.实验方法

经过初测和6周的适应期后，受试者进行了6周的高强度力量训练。在实验前后，对受试者的30米冰上冲刺用时（每10米分段计时，并计算前10米的功率输出）以及卧拉（BP）、下拉（PD）、上拉（PO）和前拉（FP）的1RM进行了测量。

表1    8位精英冰橇冰球运动员的生理、人体测量、运动装备和训练特征

在实验期间，运动员每次进行3组6-8RM的上述力量训练（见图1），每周3次。对重量进行调整以确保在每组达到力竭。本文分析了力量和冲刺能力的提高以及1RM的变化与冲刺能力变化之间的关系。前测和后测中，使用的设备、环境气温、冰的温度、测试时间、受试者的测试顺序和测试程序均相同。所有运动员都非常熟悉冲刺训练，在每周训练中都会进行短距离最大冲刺（short, maximal sprints），多年来每月均进行30米最大冲刺测试。由于符合入选标准(即世界级冰橇冰球运动员)的受试者数量有限，并且我们在本研究中未设对照组，因此我们对运动员的基线水平进行了详细的标准化和监测，并调整了统计分析(见下文)。

A   

B   

C   

D   

图1    四种力量训练的起始位置（左）和结束位置（右）的图示：（A）下拉（pull down），（B）卧拉（bench pull），（C）上拉（pull over），（D）前拉（front pull）

译者注：根据图片和后文对动作的描述，原文顺序疑似有误，应为（A）卧拉（bench pull），（B）下拉（pull down）。

3.测试方案和测量

（1）冲刺能力

受试者首先进行一个标准热身程序，其中包括15分钟的中低强度运动，然后是两次次最快和两次最快30米冲刺。此后，进行三次最快30米冲刺，选取最佳成绩进行进一步分析。前测和后测均有上述过程。测试之间有5分钟的休息时间。冲刺起始位置进行了统一设定：雪橇前部位于起跑线后2厘米处，此处为出发位置，冰球杆置于冰面，与其形成约60°的角度。用于计时的四个光传感器(TC-Timer、Bower Timing Systems、Draper、UT、USA)沿侧边固定在冰面上，相互间隔10米，其光电池安装在冰面上方20厘米处。当雪橇经过第一个光传感器（0 m）时开始计时，经过第四个光传感器（30 m）时停止计时。冰橇冰球的运动模式参见国际残奥委会网站上的图片和视频展示:http://www.paralympic.org/ice-sledge-hockey/。为了确保前测和后测中冰面摩擦阻力相当，两次测试时温度相同，并且在测试前使用磨冰机对冰面进行了清洁和打磨。此外，两次测试中受试者的测试顺序相同。

为了估算冲刺加速阶段的推进功率输出(Ptotal)，我们计算了30米冲刺中第一个10米的抗冰面摩擦阻力功率(Pfriction)、抗空气阻力功率(Pdrag)和动能变化功率(Pkinetic)。根据之前使用加速度计进行的先导测试，我们假设在前10米内加速度恒定。因此，我们对功率输出的计算如下：

前测和后测均进行了摩擦力测试。本研究中，一人(脚穿钉鞋)在冰面以恒定的速度(三组光电池测速约为1.5米/秒)通过牵引绳拖曳雪橇。牵引绳一端连接在雪橇的硬杆上，另一端连接此人身上的皮带，牵引绳与地面保持水平。摩擦力由安装在牵引绳上的Kistler力传感器(Futek LCM200，Futek Inc .，Irvine，CA，USA)测量。摩擦系数（μ）假定为0.01，这是在前测和后测条件下使用不同雪橇、不同重量的几次试验的平均值（μ变化：0.0096和0.0103）。法向力（N）的计算方法为每个运动员（含装备）加上雪橇的质量乘以重力加速度。v表示速度（米/秒），p表示空气密度（(公斤/立方米），A表示运动员正面暴露面积，单位为平方米（m2)，Cdrag表示阻力系数。本项研究中使用的p为1.2公斤/立方米。A和Cdrag基于我们团队之前的风洞测量得出，A•Cdrag均值为0.3。

（2）力量表现

测定了BP、PD、PO和FP四种力量训练（如图1所示）的1RM。测试方案由每个受试者执行如下:在手动功率车测力计上以低强度进行10分钟的有氧热身；之后，受试者以预估1RM的40％、70％和80％进行了3组动态热身。负荷增加至比预期的1RM低2.5公斤，随后逐步增加负荷，每次增加1公斤，直至受试者不能举起。受试者在最后一次负荷有两次重试机会。所有的测试均由同一位研究人员监督。

（3）力量训练

BP：受试者俯卧在高架长凳上，同时以最大努力将杠铃提拉向长凳。受试者按要求将双手（食指）放在杠铃上，与肩关节的肩峰突垂直。如杠铃杆触到长凳，且整个身体在提拉过程中与长凳保持接触，则视为完成测试。PD：该动作在改良的缆绳滑轮系统上进行，受试者坐在距滑轮0.5米处，腿部和/或臀部位置固定。当受试者在就座位置牢牢固定后，测试团队将滑轮系统的手柄放在受试者的手中，且位置与撑杆动作的起始位置相似。按测试负责人的指令，受试者保持躯干静止不动，同时尽可能用力地拉扯，直至手臂/手肘接触到运动员膝盖处的垫子为止。PO：按照洛斯纳加德等人研究中的方法对缆绳训练器进行了标准化调整。将长凳放置于缆绳训练器相反方向，背对缆绳训练器。靠背调整为45度角，动作起始和结束位置与FP相同。FP：将长凳放置在垂直于缆绳训练器的位置，以便将把手垂直向下拉至髋关节。将靠背调节至直立位置，接近90°。受试者将臀部固定在长凳上，以确保拉拽过程的稳定性。开始之前，受试者必须将手柄下拉至与下颌骨垂直的位置，肱骨和尺骨之间的角度为90°。手柄必须下拉至髋关节，同时头部和后背始终与长凳保持接触，则视为有效完成。

不同测试之间间隔24小时，所有测试在1周内完成。在测试之前，进行为期2天的标准化减量训练，即每天仅进行一次训练，并减少训练负荷(不得进行高强度耐力训练、力量训练或高强度专项训练)。受试者在一天的同一时间接受测试，且测试前1小时需禁食，使个体内部变化降至最小。受试者在测试前的24小时内禁运动、酒精和咖啡因。在研究期间有任何健康相关问题的受试者退出研究，其数据不在统计、分析范围内。

4.训练程序

由于本研究未设对照组，必须在6周实验期之前获得稳定的基线值。因此，在实验前的6周，对常规力量训练进行了标准化。在这个基线期内，受试者每周进行两次力量训练，训练动作与实验期力量训练动作相同。每个力量训练动作进行三组，每组包括15-20个次最大力量训练(训练负荷根据个体差异设置在大约20-30RM，避免疲劳)。此外，他们每周进行一次基础核心训练，包括２０－４０分钟的10-30次各种不同的训练动作，这些训练动作利用自身体重、医疗健身球和弹力带完成。因此，在研究开始前，所有受试者都熟悉了测试和训练动作。冲刺测试和力量测试在6周的适应期之前进行，程序与前后测相同，由此得到不同力量训练动作1RM的稳定值和30米冲刺表现(更多具体信息见下文结果部分)。6周实验期处于赛季开始前的准备阶段，运动员每周进行3次力量训练；每次包括两组热身训练，分别以40%和60%的1RM重复5-6次，然后是三组力量训练，其中每种力量训练强度为6-8RM。这意味着受试者根据自身情况，调整运动负荷，使得动作重复次数不能超过6-8次。受试者个体训练负荷强度不一（用不同1RM百分比表示），并且在整个实验期间，大多数受试者的训练负荷都有所增加。每次拉举均在向心阶段以最大努力进行，而离心阶段进行得较慢。此外，每周一次的核心训练如前所述进行。所有其他训练在6周力量训练实验期间继续进行，且无显著变化。以最大心率的70-85%进行中低强度耐力训练，作为持续性训练，时长为30分钟至2小时；以最大心率的85-100%进行高强度耐力训练，作为间歇性训练，间隔时长4-6分钟。这两种类型的耐力训练或者由运动员使用特制轮椅在柏油地面上一边撑杆一边摆动手臂进行，或者在室内用模拟冰橇冰球运动的特制测力计进行。冰橇冰球在冰面上的专项训练包括不同类型的速度训练、技战术训练以及有两队参与的特定训练(后者也包括比赛)。本研究中，基线期和实验期的主要内容没有差异。所有运动员都填写了详细表格，该表格记录了每次训练的训练内容和负荷。受试者按照塞勒和谢尔兰德等人描述的训练目标法对其额外训练进行了量化，并将其分为四类，如表2所示。一名研究人员每周对力量训练进行观察，对受试者的完成情况和努力程度给出反馈，并讲述每个运动员的总训练负荷是否达到最佳。

5.统计分析

所有数据都用夏皮罗-威尔克检验法进行了正态性检验，并以平均值±标准差的形式给出。采用皮尔逊积矩相关系数检验法分析了冲刺表现（即30米冲刺用时、每10米分段用时和10米加速阶段的功率）与力量（即四种力量训练动作的1RM）之间的个体间相关性。此外，我们使用相同方法分析了前测和后测中冲刺变量的变化（即实验期间的“提升”）与力量变量变化的相关性。按照霍普金斯的方法对相关系数进行解读；r<0.1=极弱相关，0.1-0.3=弱相关，0.3-0.5=中等程度相关，0.5-0.7=较强相关，0.7-0.9=强相关，0.9=极强相关，1.0=完全相关。前测和后测中冲刺变量和力量变量的变化用配对样本t检验进行检验，并用邦费罗尼(Bonferroni)校正法进行多重比较。生理和运动参数的重复测量显示组内相关系数≥0.94(95%置信区间=0.83，0.99)。所有数据均使用SPSS 11.0软件(SPSS Inc., Chicago, IL)进行统计分析。

表2    8位精英冰橇冰球运动员6周基线期和6周实验期的每周训练时长（表示为小时：分钟）（平均值±标准差）

LIT =以最大心率的70–85％进行中低强度耐力训练； HIT =以最大心率的85–100％进行高强度耐力训练；力量训练=最大力量和次最大力量训练；冰上训练=冰橇冰球专项训练； 总训练量=耐力训练、力量训练和最大速度训练。

^*与基线期的差异显著水平P <.01

三、结果

前测与后测数据对比显示，30米冲刺用时、0-10米、10-20米和20-30米各段用时以及0-10米段的功率输出提高了2-3%，BP、PD、PO和FP的1RM提高了4-8%(所有P< .05；见表3)。值得注意的是，0-10米段的功率输出包含4-5%(6-10瓦)的抗空气阻力功率，15-20%(20-30瓦)的抗冰面摩擦阻力功率，其余75-80%则是动能变化功率。平均而言，力量和冲刺表现的前测数值与6周适应期开始前获得的值相差在0.2%至0.4%之内，个体差异小于3%。而后测的值均明显优于前测之前2个月进行的测试中获得的值。此外，之前几个赛季的测试结果表明，往年同一时期，冲刺表现通常并无明显提高。

表3    8名精英冰橇冰球运动员在6周高强度力量训练之前和之后的冲刺变量和1RM力量数值（平均值±标准差）

^*前测、后测差异显著水平P <.05

表4    前测中冲刺表现变量与1RM卧拉（BP）、下拉（PD）、上拉（PO）和前拉（FP）的皮尔逊积矩相关系数

^*相关性显著水平P <.05

图2    前测中8名精英冰橇冰球运动员1RM卧拉（A）、下拉（B）、前拉（C）和上拉（D）与30米冲刺用时的关系

在前测中，30米冲刺用时、0-10米、10-20米和20-30米各段用时以及10米加速阶段的功率输出与1RM BP和PD的相关性为较强相关到强相关，与前测中的1RM PO和FP的相关性为中等程度相关到较强相关(所有P < .05，见表4和图2)。前测和后测中冲刺表现和力量表现变化的相关性分析显示，30米冲刺用时变化以及第一个10米段用时变化与1RM BP (r = 0.59和0.55)和PD (r = 0.60和0.68)变化之间存在显著的相关性(所有P < 0.05)；见图3)，但冲刺各相关参数的变化与1RM PO和FP的变化不存在显著相关性。对受试者个体数据分析显示，力量增长和伤残类型(截肢或是脊柱损伤)之间没有差异倾向。

四、讨论

本研究表明，在进行为期6周的高强度上身力量训练后，世界级冰橇冰球运动员的最大力量和冲刺能力得到了提升。前测数据表明上身力量和冲刺能力之间存在从较强到极强的相关性，前后测中30米冲刺用时变化以及第一个10米段用时变化与1RM BP和PD的变化之间存在较强相关性。

在为期6周的力量训练期间，受试者四种力量训练的1RM提高了约4-8%，而30米冲刺的表现和各10米分段用时平均提高了2-3%，这与之前其他研究发现一致。本研究显示的1RM提升幅度略低于洛斯纳加德等人得出的10%增幅（高水平越野滑雪运动员经过12周的高强度力量训练后，双手撑杆动作1RM的提升幅度），而且远低于另外一些研究者得出的19-23%的增幅（越野滑雪运动员和北欧两项运动员经过9-12周的高强度力量训练的提升幅度）。

图3    8位精英冰橇冰球运动员进行为期6周的力量训练实验前后，卧拉(A和C)和下拉(B和D) 1RM的变化与30米冲刺用时或第一个10米段功率输出变化之间的关系

上述研究中出现的力量增长差异可能是由于本研究中精英冰橇冰球运动员上身肌肉原本就很发达，其力量增长潜力较小，而且本研究中力量训练周期比上述其他研究短。此外，最初6周的基线期目的在于优化力量训练的运动模式，这使得任何潜在的学习效应减少，并降低了神经适应的可能性。

本研究的前测数据表明上身力量和冲刺能力之间存在较强到极强的相关性，前后测中30米冲刺表现的变化与1RM BP和PD的变化之间存在较强相关性。综上所述，本研究的发现进一步证明，高强度力量训练能够提高擅长上身撑竿动作的精英运动员的冲刺能力。本研究中前测数据之间的相关性与我们之前对冰橇冰球的研究以及其他对主要依赖上半身爆发力进行急速移动的运动的研究结果一致，如关于越野滑雪运动员的最大速度、皮划艇运动的起始阶段以及雪橇运动员的研究。但本研究的创新点在于前后测中力量和冲刺能力变化之间的显著相关性，这表明力量的增加与冲刺能力的提高显著相关。但与我们的假设（即动作特异性强的力量训练对冲刺表现的影响最大）相反的是，30米冲刺表现在前后测中仅与BP和PD两个训练动作显著相关，而这两个动作相对常规但1RM负荷最大。

本研究将PO和FP设定为动作特异性强的力量训练，但动作的高度标准化使这两个动作与BP和PD相比1RM相对较低。此外，PO和FP训练的初始运动速度较低，这可能导致冰上冲刺时从离心阶段转换到向心阶段缺乏预激活和肌肉超等长收缩行为。因此我们推测，冰橇冰球运动员30米冲刺中第一个10米撑杆运动的高功率输出可能需要比PO和FP产生的力量和爆发力更大，才能获得超负荷。因此，对于从力量训练转换到冲刺能力的效果来说，力量产生过程中的超负荷可能比动作特异性更重要。这一点可能对这些精英运动员特别重要，因为他们之前可能已经通过大量的重复动作对冲刺运动模式进行了优化。

BP和PD的力量增加也与冲刺第一个10米阶段用时(功率输出提升)的改善显著相关。在上半身撑杆运动过程中，加速阶段需要很高的最大力量并不奇怪，因为这些世界级的运动员平均可产生高达200瓦的功率。加速阶段速度快会使随后阶段的速度提升，这可能在一定程度上解释了前测中最大力量和10-20米以及20-30米分段用时之间存在的极强相关性。然而，由于我们没有测量冲刺各阶段的准确速度曲线，因此我们无法计算冲刺最后阶段的功率输出，也无法验证力量提升是否也提高了快速撑杆时的功率输出，快速撑杆需要更短的撑杆用时和更具爆发力的动作。比赛和冲刺测试时使用加速度计或其他跟踪系统能更精确地记录速度变化曲线，为此类运动提供关于速度和功率需求的重要信息。

五、结论

本研究的结果有力地证明，高强度上身力量训练可以提高冰橇冰球运动员的冲刺能力，并且力量提高幅度与冲刺能力的提高有关。具体来说，高负荷力量训练对于加速阶段的提升以及将力量提升转化为冲刺能力的改善似乎特别重要。我们的结论是，在上半身加速和最大速度对成绩至关重要的运动中，高强度上身力量训练可能是增强冲刺能力的有效手段。

（龚萍）

分享到：

我要评论

进入微信评论