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标题 国家跆拳道运动员在全国锦标赛中实时心率监控和血乳酸变化特点的研究
范文 周帆扬　王晓琨



摘要：采用SUUNTO团队心率实时遥测系统，实时监控国家跆拳道队运动员参加全国锦标赛时比赛中的心率变化情况，并采集赛后3 min血乳酸，分析国内跆拳道项目高水平赛事运动员的比赛强度。发现：跆拳道比赛中女运动员的平均心率可达到（174.43±5.90）次/min，男运动员的平均心率可达到（172.19+10.28）次/min，最大心率超过190次/min；局间间歇时女运动员平均心率处于（170.09±6.04）次/min，男运动员平均心率处于（167.43+11.12）次/min；赛后3 min女子运动员血乳酸为（8.27±3.29）mmol/L，男子运动员血乳酸为（9.36±1.69）mmol/L。结论：1）跆拳道比赛中的平均强度超过90%最大心率，比赛间歇的生理负荷可超过85%最大心率；2）比赛强度受比赛级别、交手双方水平差距、比赛重要程度、规则变化等多方面因素影响；3）跆拳道比赛以ATP-CP供能系统和糖酵解供能系统供能为主，有氧代谢供能系统为辅，提高乳酸消除能力，提高ATP-CP能量储备量及快速恢复速度，对于提升跆拳道运动员专项运动能力有重要意义。
关键词：跆拳道；比赛强度；心率；血乳酸；心律监控
中图分类号：G 808.1 文章编号：1009-783X（2017）01-0067-05 文献标志码：A跆拳道项目属于对抗类交手项目，在比赛和训练中运动员交替完成高强度和中等强度的技术动作，动作结构中既包括周期性运动，也包括非周期性运动，属于混合性运动，其能量代谢特征十分复杂。通过心率、血乳酸等客观指标评估跆拳道比赛强度，有助于揭示跆拳道项目特征，了解项目的能量代谢特征和规律对于科学指导训练，提高运动员身体机能水平均具有重要的理论和实践意义。关于跆拳道项目比赛强度和能量代谢特点的相关研究多集中在2004年以前，研究对象多以省市级专业队运动员为主，选取的测试指标均为赛后即刻心率、血乳酸值，无法准确评估高水平跆拳道比赛的比赛强度。近年来，赛事规则发生了巨大改变，我国跆拳道运动项目整体竞技水平明显提高，跆拳道比赛激烈程度日益增加，国家级高水平跆拳道运动员在比赛和训练中的能量代谢特点较之前有何变化尚不明确，有待于进一步研究。
在评估比赛和训练强度时，血乳酸和心率是常用指标，且具有较高可靠性。对国家队级别的高水平跆拳道运动员在全国锦标赛这一等级比赛中的实时心率和赛后血乳酸变化情况进行监控，才能真实客观地反映国内跆拳道项目高水平赛事运动员比赛强度，对于揭示跆拳道项目特征，了解项目对能量代谢系统的需求，为科学指导跆拳道训练提供客观理论依据，对提高运动成绩具有一定实践意义。本研究拟对高水平跆拳道运动员参加全国高水平赛事时比赛中的心率和血乳酸进行监控，评估国内高水平跆拳道赛事的比赛强度，分析跆拳道项目能量代谢特征。
1研究方法
1.1研究对象
以参加全国跆拳道锦标赛并进入半决赛的国家跆拳道队运动员17人为研究对象，其中男9人，女8人，比赛场次总计47场。研究对象情况见表1。
1.2研究方法
1.2.1测试指标
1.2.1.1心率（HR）
使用SUUNTO团队心率实时遥测系统采集比赛中最高心率、平均心率、局间间歇最低心率、局间间歇平均心率。
1.2.1.2赛后乳酸
使用德国Lactate-scout乳酸盐分析仪测定赛后3min血乳酸值。
1.2.2研究方案
采用SUUNTO团队心率实时遥测系统采集研究对象17人共计47场次比赛全程心率的变化情况，并在比赛结束后3min内，使用德国Lactate-scout乳酸盐分析仪测定血乳酸值。
1.3数据处理
使用SPSS 14.0 For Windows软件进行数据处理及统计分析，单因素方差分析将用于分析组间差异。测试结果以X±SD表示，P<0.05为显著性水平，P<0.01为非常显著性水平。
2研究结果
2.1全国锦标赛中参赛运动员心率的变化情况
2.1.1比赛中参赛运动员最高心率和平均心率变化情况
采用SUUNTO心率遙测系统，对参加本次全国锦标赛的国家队17名运动员（男9人，女8人）比赛中的心率进行监控，共计47场次，采集每局比赛中平均心率、最高心率。比赛中心率变化情况见表2。
从表2和图1可见：比赛中男、女运动员第1局、第2局比赛中最高心率均非常显著性低于整场比赛最高心率（P<0.01），第3局比赛中心率与整场比赛中最高心率比较未见显著性差异（P<0.01）；男、女运动员第1、2、3局比赛中最高心率非常显著性增加（P<0.01）；男子运动员与女子运动员之间的第1、2、3局比赛中和整场比赛最高心率比较未见显著性差异（P>0.05）。
从表2和图1可见：男、女运动员第1局比赛中平均心率均非常显著性低于整场比赛平均心率（P<0.01），女子运动员第2局比赛中平均心率非常显著性高于整场比赛平均心率（P<0.01），男子运动员第2局比赛中平均心率显著性高于整场比赛平均心率（P<0.05），男女运动员第3局比赛中平均心率均非常显著性高于整场比赛平均心率（P<0.01）；且男、女运动员在第3局比赛中平均心率均非常显著性高于第2局（P<0.01）。男子运动员与女子运动员之间的第1、2、3局比赛中和整场比赛平均心率无显著性差异（P>0.05）。
2.1.2比赛间歇运动员最低心率和平均心率变化情况
为了评估比赛间歇运动员的恢复情况，对比赛间歇的心率进行监控，比赛间歇运动员最低心率和平均心率变化情况见表3。
从表3和图2可见：女运动员第2局局间间歇最低心率非常显著性高于第1局和整场比赛局间间歇最低心率（P<0.01），第1局和整场比赛局间间歇最低心率比较，未见显著性差异（P>0.05）。男运动员第2局局间间歇最低心率显著性高于第1局局间间歇最低心率（P<0.05），非常显著性高于整场比赛局间间隙最低心率（P<0.01），第1局和整场比赛局间间歇最低心率比较，未见显著性差异（P>0.05）。男子运动员与女子运动员之间的第1、2局局间间歇最低心率和整场比赛局间间歇最低心率比较，未见显著性差异（P>0.05）。
从表3和图2可见：女运动员第1局局间间歇平均心率非常显著性低于第2局局间间歇平均心率（P<0.01），且显著性低于整场比赛局间间歇平均心率（P<0.05），第2局局间间歇平均心率非常显著性高于第1局和整场比赛局间间歇平均心率（P<0.01）。男运动员第2局和整场比赛的局间间歇平均心率均显著性高于第1局（P<0.05），且第2局局间间歇平均心率显著性高于整场比赛（P<0.05）。男子运动员与女子运动员之间的第1、2局局间间歇平均心率和整场比赛局间间歇平均心率比较，未见显著性差异（P>0.05）。
2.2全国锦标赛中运动员参赛场次赛后3 min内血乳酸
共采集女子29场次、男子18场次赛后3 min内血乳酸，测试结果见表4。
国家队女子运动员赛后3 min内血乳酸值为（8.27±3.29）mmol/L，男子运动员赛后3 min内血乳酸值为（9.36±1.69）mmol/L，二者之间未见显著性差异。
3分析与讨论
3.1跆拳道比赛强度影响因素
3.1.1比赛中的心率变化
在跆拳道比赛中运动员始终处于短暂间歇与快速完成一组技术动作组合的相互转换中，进攻和防守间的步伐调整次数多、时间短。研究表明每场比赛步伐调整次数为71～75次，平均每次时间为6.20～8.0 s，进攻和防守间的转换时间短，运动强度大，提示跆拳道比赛由大强度的进攻防守期和相对较小强度的攻防间步伐调整共同组成。
大量研究表明，心率作为评估间歇性运动项目运动强度的指标具有较高可信度。本研究观察国家队运动员在全国锦标赛中心率的變化，发现运动员在比赛中平均心率可超过172次/min，最高心率可达到190次/min，且均随着比赛的进行而呈上升趋势，第2、3局比赛中平均心率高于整场比赛平均心率，最高心率多出现在第3局。通常跆拳道比赛中的第1局多为试探对手，摸清对手情况，第2局开始后，在对对手情况有一定判断的基础上，实施战术安排争取更多得分，交手回合数、交手时间均有所增加，本研究发现第2、3局比赛中平均心率和最高心率均显著性高于第1局，比赛强度逐渐升高，提示心率的实时变化与跆拳道项目特征相符，能够真实客观地反映比赛强度，也说明使用SUUNTO心率团队系统以遥测方法采集实时心率数据，具有实时监测和消除主观误差的优势，数据可信度高，以平均心率和最高心率作为评估比赛强度的指标，较回合结束即刻心率更能反映整场比赛的实际强度，可信度更高。
高炳宏在研究中观察到，跆拳道比赛中第3局比赛结束即刻男子运动员的最高心率为173.6次/min，平均心率为170.9次/min。明显低于本研究的观察值，但贺晓玉对8名广东省女子跆拳道运动员实战进行监控时发现整场比赛的平均心率为174.7次/min，最高心率可达到186.8次/min，与本研究观察到的平均心率接近，但最高心率仍有一定差距。Markovic等报道，7名优秀的克罗地亚国家女子跆拳道运动员在全国跆拳道锦标赛时1、2、3回合平均心率分别为181.7、190.4、192.8次/min，高于本研究中观察结果。
比较不同研究的研究方法和结果，发现观察值不同存在以下原因：1）比赛赛制不同：在高炳宏的研究中，比赛时间为每局3 min，局间间歇时间为1 min，而在本研究和贺晓玉的研究中，比赛时间为每局2 min，局间间歇时间为30 s。尽管每局比赛的时间缩短，但由于局间间歇时间明显缩短，运动员所获得的恢复时间缩短，运动强度并未下降，反而有所提高。2）心率指标测试方法和测试点不同有关：高炳宏的研究中仅在比赛结束即刻对心率进行了监测，本研究、贺晓玉、Markovic等均使用遥测心率技术对比赛全程心率变化情况进行监控，测试方法和测试点的不同导致了研究结果不同。3）赛事水平：高炳宏和贺晓玉的研究均以省级运动员为研究对象，所监测比赛为教学赛（实战）或小规模的赛事，参赛运动员整体水平相对较低，对手之间的水平参差不齐，比赛中心理紧张程度远远低于全国性正式比赛。运动员水平越接近，比赛重要性越高，比赛紧张程度越高，比赛强度提高，心率、血乳酸相关指标也会有所升高。4）其他：Markovic等的研究中观察到女运动员的平均心率明显高于国内研究结果，提示跆拳道比赛中的心率变化还可能与技战术打法风格不同有关，运动员因体重、身材、灵敏度等因素会选择不同的技战术打法，交手回合数和交手时间均有一定差别，从而引起比赛激烈程度不同。
蒲钧宗等的研究认为，亚极量运动的心率=195-年龄，本研究中，运动员第2、3局比赛中的平均心率均已达到甚至超过亚极量运动心率，超过90%最大心率。此外，第2局局间间歇时的平均心率较第1局时呈现上升的趋势，且运动员在比赛间歇的生理负荷可达到85%最大心率。本研究结果与贺晓玉、Markovic等的研究结果基本一致，从运动员比赛全程的平均心率和最高心率来看，跆拳道比赛整场比赛的平均运动强度已超过亚极量强度。
3.1.2比赛中乳酸的变化
跆拳道的主要技术动作以腿法为主，规则规定运动员必须快速、准确、有力地击打有效得分部位才能获得有效得分，这就要求运动员在快速进攻的同时要以积极躲闪和快速移动来进行有效防守；因此比赛中进攻和防守的速度很快，单次进攻和防守的时间短，有研究表明多在0.41～0.54 s，提示跆拳道比赛中要求运动员具有良好的爆发力快速完成技术动作。冯炜权的研究表明：骨骼肌中所储存的ATP供给肌肉进行最强收缩的持续时间为0.5 s，储备的CP也只能满足肌肉收缩50次；因此跆拳道比赛中要求运动员有良好的ATP、CP的储备及供能能力，对ATP-CP供能系统有很高的要求。但跆拳道比赛分3局，每局2 min，间歇30 s～1min，比赛总时间约7～8 min，ATP-CP供能系统不足以满足比赛的能源物质供给，还需要动用糖酵解供能系统提供足够的能源物质，并为下一次的快速出击进行能量储备。本研究中也观察到赛后3 min运动员的血乳酸值可达到（9.36±1.69）mmol/L（男）和（8.27±3.29）mmol/L（女），提示糖酵解供能系统的参与引起了血乳酸的堆积。
运动中血乳酸对反映肌肉代谢特点及人体运动能力具有重要意义，作为评估运动项目糖酵解参与程度和运动强度的常用指标，被广泛用于评估训练和比赛强度和分析能量代谢特点。乳酸是机体供能体系的重要产物，既是糖酵解供能系统的终产物，又是有氧代谢供能系统的氧化基质，是机体能量储备的一种形式。血乳酸的增加幅度与刺激的强度有明显的对应关系，被认为是掌握运动强度、评定身体训练适应程度和测定运动能力的一个“标尺”。安静和低强度运动时，骨骼肌内乳酸的生成速率、进入血液中的速率和在血液中的消除处于平衡状态，乳酸不会在肌肉内大量堆积，血乳酸保持在较低水平；当运动超过一定强度时，骨骼肌内乳酸大量生成，其生成速率超过血液中乳酸的消除速率时会引起血液内乳酸浓度增加。
以往研究中所观察到的跆拳道比赛赛后血乳酸值普遍在9 mmol/L左右，本研究发现国家跆拳道队女子运动员赛后3 min内血乳酸值为（8.27±3.29）mmol/L，男子运动员赛后3 min内血乳酸值为（9.36±1.69）mmol/L，与高炳宏、贺晓玉、傅忠义等研究结果相近；但与Campos等观察到的10名巴西男子跆拳道运动员实战后血乳酸值、Markovic等观察到7名克罗地亚女子运动员赛后乳酸值11.7 mmol/L有较大差距。提示国家队运动员在完成心率负荷接近的比赛时，血乳酸较省级运动员低，提示高水平跆拳道运动员乳酸消除能力优于省级运动员。与柔道、摔跤等项目相比，跆拳道运动员赛后血乳酸值较低，提示其糖酵解供能比例相对低于柔道、摔跤项目。
3.2跆拳道比赛中能量代谢需求分析
本研究观察国家队运动员在全国锦标赛中心率的变化，发现运动员在比赛中平均心率与最高心率均随着比赛的进行而呈上升趋势，第2、3局比赛中平均心率高于整场比赛平均心率，最高心率多出现在第3局，第2、3局比赛中平均运动强度超过90%最大心率，且最高强度超过100%最大心率。提示运动员在比赛全程平均强度接近甚至超过90%最大摄氧量强度，最高运动强度接近甚至超过了最大摄氧量强度，ATP-CP供能系统作为提供短时能量供应的体系不能满足运动员完成比赛的需求，需要动用糖酵解供能系统提供足够的能源物质，并为下一次的快速出击进行能量储备。
跆拳道比赛中的能量代谢以磷酸原供能系统和糖酵解供能系统供能为主，有氧代谢供能系统为辅。比赛中的大强度进攻防守期与相对低强度的攻防间步法调整交替出现，大强度进攻防守期以磷酸原供能系统供能为主，肌细胞内的能源物质通常能够完成一次快速全力的交手回合；但该能源物质在肌肉中储存的数量有限，需要在消耗后通过糖酵解或有氧系统提供所需能力以再合成，否则将影响下一次的交手回合的质量。当交手回合结束后转入相对低强度的步法调整阶段时，机体以糖酵解供能系统为主。在这个阶段，糖酵解供能系统的能力高低决定了在运用步法寻找进攻得分机会时磷酸原能量系统的储备快慢，从而间接影响提高下一交手回合时的踢击数量和质量。良好的基础有氧能力，对于保持运动员在全天的比赛过程中的体能具有重要意义。跆拳道比赛中通常在1 d内进行5～7场比赛，随着比赛的推进，比赛间隔时间逐渐缩短，如何在短暂的比赛间歇快速恢复，清除上一场比赛身体内产生的有害物质，促进恢复，要求运动员具备良好的有氧能力。
本研究观察到跆拳道比赛中3局的运动强度逐渐增大，在决定胜负的第3局和决胜局最为明显。良好的有氧代谢能力有利于加快糖酵解供能系统代谢所产生的乳酸消除，避免乳酸堆积，保证整场比赛的体能。此外，跆拳道比赛中通常在1 d内进行4～5场，甚至7场比赛，随着比赛的推进，比赛间隔时间逐渐缩短，如何在短暂的比赛间歇快速恢复，清除上一场比赛过程中身体内产生的有害物质，促进恢复，是在比赛中，尤其是决赛等重要场次中获得充足体力的关键因素。有氧能力较强的运动员往往在决赛、半决赛等赛事中能够更好地发挥个人技战术水平，与相关文献研究结果一致。
4结论
跆拳道比赛中的平均强度超过90%最大心率，比賽间歇的生理负荷可超过85%最大心率。比赛强度受到比赛级别、交手双方水平差距、比赛重要程度、规则改变等多方面因素影响。跆拳道比赛以ATP-CP供能系统和糖酵解供能系统供能为主，有氧代谢供能系统为辅，提高乳酸消除能力，提高ATP-CP能量储备量及快速恢复速度，对于提升跆拳道运动员专项运动能力有重要意义。
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更新时间：2024/12/23 1:25:11