陈文聪,周永平

(浙江大学教育学院体育学系,浙江杭州310028)

·运动医学·

羽毛球比赛时间结构和能量代谢特征的研究

陈文聪,周永平

(浙江大学教育学院体育学系,浙江杭州310028)

目的:通过对羽毛球比赛全程录像拍摄分析,以及比赛中运动员生理生化指标的测试,分析羽毛球比赛的项目特点。方法:研究对象为浙江省羽毛球女一队的6名平均年龄21.9岁的女子羽毛球运动员。检测并记录该6位女运动员在2008年～2009年参与的6次教学比赛的相关指标,包括赛后即刻血乳酸浓度、比赛全程心率以及比赛中运动—间歇时间结构和移动。结果:结果显示羽毛球比赛对能量需求较高。比赛时间超过28min,由6.4s的运动与12.9s的间歇两者交替完成。整场比赛需要最大心率190.5次/min,平均心率173.5次/min。结论:羽毛球运动的根本是快,对非乳酸系统的无氧供能需求高,对乳酸无氧供能需求小。

羽毛球;结构;能量代谢

Abstract:Objective:Using the methods of video recording and measuring on physiological and biochemical index in competition,this paper analyzes the characteristics of competitive badminton.Methods:Six female players with mean age 21.9 years in Zhejiang badminton team were measured during the 2008 to 2009 year.The indexes such as blood lactate concentration,heart rate,temporal structure and actions were measured.Results:The results confirmed the high demands of the sport,with a maximum heart rate of 190.5 beats/min and an average of 173.5 beats/min during matches over 28 minutes long and performance intervals of 6.4 seconds and rest time of 12.9 seconds between exchanges.Conclusions:The results suggest that badminton is based on fast movement,with a great demand on the alactic anaerobic system,and to a lesser degree on the lactic anaerobic metabolism.

Key words:Badminton;competitive;Temporal stuctare and Energy

0 前 言

在此之前已经有关于隔网球类项目的训练及比赛特点的研究,比如网球[1,2]。这些研究创建了一个运动能力和生理需求的框架,并确定了训练这些项目所需的身体素质。然而,在羽毛球运动方面还没有足够的数据来对竞技比赛中的能量输出做出一个更为准确地判定。

羽毛球比赛中哪个方面是最为重要的,哪些需要改进,当两个水平相当的选手比赛时哪些因素将帮助取得胜利,这些问题我们都不得而知。比赛中某些因素的忽略和这些因素对最终结果的影响使得这一切变得很复杂。

研究表明,对生理指标变化的研究是很重要的,比如血乳酸浓度和心率就决定着身体活动和体育运动中能量的需求[3-6]。

尽管羽毛球运动在1992年巴塞罗那奥运会上成为正式奥运比赛项目后人气直升,有关羽毛球运动比赛能力(运动员能达到的最适宜的比赛水平,为一流运动员教练的参考)的研究仍然是少之又少。然而,我们应该关注Carlson[7]有关比赛中年轻运动员心率的研究。研究中记录了最小心率,平均心率和最大心率的极端值,并且发现记录的最大心率接近理论上心率的最大值。Hughes在模拟比赛中发现最大心率为每分钟186次[8]。

Abe[9]和 Gosh[10,11]等研究表明,羽毛球比赛的最大乳酸没有超过5mmol/L。与此相同,Carlson等发现顶尖澳大利亚羽毛球单打和双打运动员比赛后最大血乳酸值没有明显差异,4.6mmol/l的最大血乳酸值出现在男子单打运动员第一局比赛后[7]。

羽毛球的另一个特点是技术要求高和运动强度大,重复完成持续时间短但强度剧烈的动作。这些特点,加上比赛时的爆发性,羽毛球在80m2的场地举行,要求速度快,技巧高,每场比赛都要最大程度地身体运动。一些研究人员根据数据分析,认为羽毛球比赛中,每个击球回合(即从发球至球落地)平均需要5s的运动时间,紧接着平均5～10s的间歇休息时间(即球落地至下次发球)。然而,Cabello调查了3位世界顶级选手后,报导每个击球回合需要将近8s的运动时间,而间歇休息时间为16s。Cabello的报导与另一项研究结果发生冲突,该研究显示8名年轻的国际中等水平运动员平均每个击球回合3.6s和9.8s的间歇休息时间,并对运动——休息模式的变动提出了建议。

在跑步机上最大摄氧量的测试显示,顶尖羽毛球运动员有很高的最大摄氧量水平,支持的数据有:澳大利亚国家羽毛球队男子运动员平均60.5ml/kg/min,女子平均49.3ml/kg/min[7];英国队13名羽毛球运动员平均达到51.5ml/kg/min[8]。

1 研究方法

1.1 研究对象

选取浙江省羽毛球女一队的6名平均年龄21.9岁的女子羽毛球运动员为研究对象(见表1),记录他们在2008～2009年的6次教学比赛(共计14场)的数据进行分析。

表1 研究对象的年龄、训练年限、身高和体重

1.2 研究设计

测量每个运动员赛前赛后的生理生化指标,统计比赛中运动—间歇时间结构,分析这些指标与比赛成绩之间的相关性。测量的指标分别为:

1.2.1 血乳酸浓度。从耳垂处提取血液样本20ml,使用YSI1500血乳酸分析仪进行即时检测分析。采样时间为:休息时 ,每局比赛末即刻的第 1、3、5、7、10min 末。

1.2.2 心率。整个比赛用Polar心率表测量即时心率,每5s钟记录一次心率,用Polar Interface Unit将数据传导进一台笔记本电脑,用Polar HR软件计算最大和平均心率。

1.2.3 比赛时间。全部比赛由sony摄像机拍摄记录。拍摄后,图像和数据从摄像机copy到电脑中,采集数据并分析。比赛时间等从录影带数据采集后获得。

1.2.4 运动—间歇时间结构。运动—间歇时间结构是从用摄像机拍摄下比赛全程后分析获得。计算平均每个击球回合的运动时间和间歇时间、比赛总时间和实际运动时间(以s为单位),以及比赛密度(运动时间与休息时间的比)。

表2 比赛中心率、血乳酸、运动—间歇时间结构等各项指标的统计分析结果

1.2.5 比赛成绩。比赛成绩的测定由分析每场比赛的录像数据后,对以下指标分析得出。

主动失误:在无预计的情况下发生失误。

制胜球:有效进攻的得分球。

每回合击球次数(球从发出到落地间的击球次数),每局和每场比赛的总击球次数(总击球次数)。

全力挥拍次数:需要高素质要求的动作,运动员做出的全身最大动作。

总回合数:每局比赛的总回合数。

气候因素(温度,湿度和压强)影响极小,变化范围为:湿度70～80℃,温度 20～22℃。

比赛的对抗程度对相关数据的影响较大。对手的水平是否相当和运动员是否尽全力比赛是影响比赛对抗程度的关键因素。研究设计中对比赛对抗程度的控制,是通过选取水平相当的运动员对抗,或者选择分析水平相当的运动员的比赛数据做分析来控制。

1.3 统计分析

通过使用Statistical Package for Social Sciences(SPSS)13.0完成了一个各变量的描述性分析和各变量之间的相关性分析(P＜0.05)。

2 结 果

表2为心率、血乳酸及运动——间歇时间结构等指标的描述统计分析。运动员竞技水平的差异体现了羽毛球运动有着相当大程度的不确定性,表现为间歇运动时间在4.57s和8.86s之间变化,乳酸盐浓度在2.4～5.1mmol/l之间变化。然而,相对稳定的有最大心率(186～201次/min)、平均心率(162～187次/min),工作密度(0.4-0.6)、击球数和实际时间之间的关系(1.1～0.7)。

研究中发现的普遍规律是运动员的平均心率接近于他们在比赛中的最大心率。这意味着,随着羽毛球新赛制的发展,比赛对心血管的要求也在提高。

图1 羽毛球比赛中运动时间与间歇时间百分比

从图1中我们不难看出比赛中最常出现的回合通常持续3～6s,占了40%,0～3s的回合占 19%,比6～9s时间长的回合占20.3%,可见0～9s的回合占了整场比赛80%多。此外,一个回合持续的时间越长这种回合出现的频率越小,超过21s的回合只占了1%。

3 讨 论

通过研究表3的相互关系,并与其他研究做对比,可以得出对乳酸盐、心率等各指标的专项分析。与工作密度没有显著相关性,只有最大心率、平均心率和全力挥拍次数之间有显著相关性。

3.1 乳酸盐浓度

乳酸盐的最大浓度平均为3.8mmol/l,其中最大值为5.1 mmol/l,最小值为2.4 mmol/l,与 Ghosh在13～14岁一流运动员中的发现相接近。然而,却比Cabello在三位一流西班牙运动员(平均7.1mmol/l)和8位中游与上游之间的运动员(平均5.7mmol/l)测得的值略低。乳酸盐浓度的不同,可能与年龄、体质状况和训练水平的差异有关。尽管乳酸盐浓度和别的指标之间没有相关性,但在比赛中,越长的运动持续时间,乳酸盐浓度就越高(在4场比赛中工作密度＞0.5,乳酸盐浓度＞3.5mmol/l,在3场比赛中工作密度＜=0.5,乳酸盐浓度≤3mmol/l)。本研究测得的乳酸盐浓度低于Cabello的研究,分析可能受比赛密度和运动员有氧运动能力水平的影响。

表3 各指标间相互关系分析结果(P＜0.05)

表3给出了各指标间的相互关系统计分析的结果。目的是通过控制总时间,确定一对变量之间的显著相关性。大多数的正相关与运动——间歇时间结构有关,例如总时间和实际时间、运动和休息时间。然而,负相关却与心率、运动——间歇时间结构及比赛成绩相关。当总时间被控制,最大心率和平均心率值得注意的是平均血乳酸浓度低于3.8mmol/l的低乳酸值和最大190次/min平均173次/min的高心率值之间的差异,至今尚没有很好的解释。

3.2 心率

最大和平均心率值与其他研究结果相近,在多数情况中接近理论的最大心率值。最可能的解释是其与影响心脏的神经心理学有关。羽毛球运动的主要特点是速度快,反应快,精确度高,需要集中精力,这些给运动员的神经压力很大,肾上腺素分泌增加,这些都会增大心率。

3.3 比赛时间

总时间、实际运动时间、平均工作间歇、平均休息间歇等指标的相关性可以解释对比赛时间的分析在羽毛球比赛中的重要性,它反映了羽毛球项目的特点。

总时间与比赛密度和平均、最大心率的相关性较弱,因为只有当运动员准备好了以后才会开始发球,结果通常是总时间很长,而实际运动时间较短。根据我们的研究,比赛密度是0.49,这可以解释为什么最大血乳酸浓度不是出现在比赛结束后,因为足够的休息间歇,降低了能量需求。由此可见,比赛越激烈,比赛时间的指标越高,运动员生理反应也越大,竞技水平的高低影响了比赛的密度。对1992年巴塞罗那奥运会男子羽毛球单打决赛录像分析的结果是:总时间55min,实际运动时间25min26s,这比我们的研究结果长了很多,总时间接近一倍,实际运动时间接近3倍。而且在运动——休息时间间歇上,也有较大的差别。我们的研究显示运动时间6.4s,休息时间12.9s,对比1992年奥运会运动时间12.3s,休息时间20.4s,运动时间/休息时间的值,1992年奥运会是0.62,比我们的研究结果0.49高了20%。对比奥运会的研究结果,说明我们的教学比赛还不够激烈,比赛密度不够大。但缪素堃(1979)[12]的研究结果与我们相似,即在经过24～88min的比赛中,实际活动时间中1～10s的段落占了80%～90%。

3.4 运动——休息时间结构

运动时间和休息时间(P＜0.001)显示出高度的相关性(r=0.87),这证明每得一分击球时间越长,就需要更多的休息间歇。运动时间和每回合的击球次数的高相关性,表明击球次数受限制于羽毛球的空中飞行时间。如果从场地的一边到另一边的高压球,球在空中飞行时间只有0.5s,而如果是防守解围球,则需要1.5s。在比赛中大多数时间都是防守解围球和高球,所以球在空中的平均飞行时间还是1秒。

3.5 比赛成绩

关于这些指标,没有相关的研究报道,所以很难说明其对羽毛球的重要性。我们的研究结果显示,一局比赛的胜负与主动性失误的高低和制胜球的数量有相关性,有76.9%的运动员主动性失误少,赢得了比赛;而只有23.1%的运动员主动性失误多取胜,但这并没有显著的统计学意义。全力挥拍次数与最大和平均心率显示负相关,可能的解释是心率越高,全力挥拍的能力越低。

4 结 论

综上所述,羽毛球运动的根本是快,对非乳酸系统的无氧供能需求高,对乳酸无氧供能需求小。比赛中的高频率和高强度,使最大心率和平均心率值都很高,这些表明,羽毛球竞技比赛需要有氧供能的比率高,良好的有氧能力可以支持运动员完成高质量的30min左右的比赛。教练员应该用较多的时间来训练运动员短间歇高强度的运动能力,特别是那些15～20s的运动和6～10s的休息间歇组合,可以提高运动员的专项耐力。而技术上的指标,如主动性失误等,对比赛结果是有影响的,需要在训练中强化。

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[12] 缪素堃.羽毛球训练和比赛对优秀运动员生理机能的影响[J].体育科技资料,1979.

Research on Characteristics of Temporal Structure and Energy Requirements of Competitive Badminton

CHEN Wen-cong,ZHOU Yong-ping

(PE Department,College of Education,Zhejiang University,Hangzhou 3100028,China)

G804.7

A

1004-3624(2011)02-0117-04

2010-12-16

陈文聪(1980-),女,安徽芜湖人,助理研究员,研究方向:运动人体科学.