青少年与优秀男子自行车运动员身体形态特征及专项体能的比较研究

1、 SOOCHOW UNIVERSITY硕士专业学位论文论文题目青少年与优秀男子自行车运动员身体形态特征及专项体能的比较研究研究生姓名指导教师姓名专业名称研究方向论文提交日期平渊王国祥体育教育训练学体育教学2014年 3月 青少年与优秀男子自行车运动员身体形态特征及专项体能的比较研究中文摘要中文摘要研究目的：通过该实验研究，对比青少年和优秀运动员身体形态特征及专项体能的不同，以此对体校教练选材和培养优秀运动员做出一些参考。并且能够把具有良好运动天赋及自行车竞技潜能的青少年后备力量选拔出来，进而对他们进行系统的培养并且不断地监测其发展过程。研究方法：本文以苏州市第二体育运动学校 6名青少年场地自行

2、车运动员和 6名辽宁省优秀男子场地自行车运动员为实验对象，其中辽宁省 6名运动员均为国家健将级。本文采用文献资料法、对比实验法和数理统计法等研究方法。同时，对比实验研究中所选取的形态学指标包括身高、体重、克托莱指数、踝围/跟腱长100；机能指标包括极限负荷心率、肺活量、最大吸氧量(间接推算)、10s无氧平均做功量、血清睾酮（T）、血清皮质醇（C）和血清肌酸激酶（CK）；素质指标包括立定跳远和 15s踏蹬频率；专项指标包括公路 200米和公路 20公里计时。实验结果：1.身体形态指标中两组对象克托莱指数的比较不具有显著性差异水平，无统计学意义（p0.05）；两组对象的踝围/跟腱长100指数比较不

3、具有显著性差异水平，无统计学意义（p0.05）。2.机能指标中两组对象极限负荷下心率的比较具有显著性差异水平，有统计学意义（p0.05）；肺活量的比较具有显著性差异水平，有统计学意义（p0.05）；10s无氧平均做功量的比较具有非常显著性差异水平，有统计学意义（ p0.01）；血清睾酮的比较具有非常显著性差异水平，有统计学意义（p0.01）；血清皮质醇的比较具有非常显著性差异水平，有统计学意义（p0.05）。3.素质指标中两组对象立定跳远的比较具有显著性差异水平，有统计学意义（p0.05）；15s功率车踏频的比较具有非常显著性差异水平，有统计学意义I 中文摘要青少年与优秀男子自行车运动员身体形

4、态特征及专项体能的比较研究（p0.01）。4.专项指标中两组对象公路 200米行进间计时的比较具有非常显著性差异水平，有统计学意义（p0.01）；公路 20公里行进间计时的比较具有非常显著性差异水平，有统计学意义（p0.05);Two groups of objects of anklecircumference/tendon length x 100 index less significant difference level, there is nostatistical significance(p0.05).2. The function index of two groups of

5、 objects under the limit load thecomparison of HRmax, with significant difference level was statistically significant (p 0.05);The comparison of vital capacity has the significant difference level, wasstatistically significant (p 0.05);10s anaerobic compared with the average amountof work it is very

6、 significant difference level, was statistically significant (p 0.01);Thecomparison of serum Testosterone has very significant difference level, was statisticallysignificant (p 0.01);The comparison of serum Cortisol has very significant differencelevel, was statistically significant (p 0.05).3. The

7、quality index of the comparison of two groups of objects standing longjump, with significant difference level was statistically significant (p 0.05);comparedof 15s cycling frequency was very significant difference level, and statisticallysignificant (p 0.01).4. Two groups of objects in 200m road tes

8、t comparison with very significantdifference level, was statistically significant (p 0.01);20km road test compared withthe timing of it is very significant difference between levels, was statistically significant(p 0.01).Research Conclusion:1. From the point of view, body morphology indices for teen

9、agers when selectmaterial, Mr Index can be used as the reference, the individual index and anklecircumference/tendon length x 100 index, the coaches should pay attention to trainingathletes is the development of the lower limb strength and short type into space, ordevelopment of the lower limbs aero

10、bic ability and develop into a more long distancetype player.2. In terms of function index, the coaches should consider when select material forteenagers what they can achieve max exercise when the training is relatively high heartrate, and VO2max capacity should be close to elite athletes. And vita

11、l capacity level,coaches in lung capacity level of adolescent athletes when select material typicallyrequire higher than ordinary people. In addition, the serum Testosterone and Cortisoland Creatine Kinase three main reference index of serum Testosterone level indicators,and the serum Cortisol and C

12、reatine Kinase as auxiliary conditions for reference.3. From two quality indexes namely, standing long jump and 15s cyclingfrequency and combined with 20 km road test, 200 m road test results, the coach had toIV 青少年与优秀男子自行车运动员身体形态特征及专项体能的比较研究英文摘要consider when select material the basis of lower limb

13、strength and aerobic capacity.Even, in the future training strengthen the training of the lower limbs of special strengthand improve the cycling technology.Key Words: adolescent，Cycling Track，body morphology，special physical abilityWrittenby: Ping YuanSupervised by: Wang Guo XiangV 目录1引言.11.1选题依据.11

14、.2文献综述.21.2.1自行车运动员专项体能的研究.21.2.2自行车运动员骑行技术.71.2.3自行车运动员骑行技术与有氧和无氧能力的关系.92实验对象和方法.102.1实验对象.102.2研究方法.102.2.1文献资料法.102.2.2实验法.102.2.3数理统计法. 113实验结果.123.1身体形态学指标的实验结果.123.1.1克托莱指数.123.1.2踝围/跟腱长100.123.2机能指标的实验结果.123.2.1极限负荷心率.123.2.2肺活量.133.2.3最大摄氧量（间接推算）.133.2.4 10s无氧平均做功量.143.2.5血清睾酮.143.2.6血清皮质醇.1

15、43.2.7血清肌酸激酶.143.3素质指标.153.3.1立定跳远.153.3.2 15s踏蹬频率.15 3.4专项指标：公路 200米和 20公里行进间计时.154分析与讨论.174.1身体形态学指标.174.1.1克托莱指数.174.1.2踝围/跟腱长100.174.2机能指标.174.2.1极限负荷心率.174.2.2肺活量.184.2.3最大摄氧量（间接推算）.184.2.4 10s无氧平均做功量.194.2.5血清睾酮.194.2.6血清皮质醇.204.2.7血清肌酸激酶.204.3素质指标.214.3.1立定跳远.214.3.2 15s踏蹬频率.214.3.3专项能力.225结论

16、.236参考文献.247附录.288致谢.30 青少年与优秀男子自行车运动员身体形态特征及专项体能的比较研究1引言1引言1.1选题依据自行车运动是一项集速度、力量和耐力于一身的运动项目，对运动员的体能，特别是专项体能要求较高。自行车运动员的专项体能包括有氧代谢能力、无氧代谢能力和专项力量，以及骑行技术与有氧、无氧能力的关系等。运动员专项体能发展水平是由与专项运动能力密切相关的身体形态、身体机能及专项运动素质等构成的，专项体能是决定运动成绩的直接因素。运动员的专项体能特征也是先天遗传和后天训练的综合体现。在国际上，一般将自行车运动分为山地自行车(越野赛、速降赛)、公路自行车(公路赛、场地赛)和

17、BMX 20 (约 51 cm)小轮车(街道花式小轮车、泥地竞速、攀爬车)等 3类。各个项目在运动特征上虽有共性，即都是由下肢沿圆周踏蹬、周期性的半机械运动项目，但也有区别。山地车越野赛和公路车公路赛一般骑行距离较长，是以有氧代谢为主、无氧代谢为辅的耐力性项目。而公路车场地赛的短距离赛，主要是以有氧代谢和无氧代谢相互交替的速度耐力性项目。山地车越野赛、公路车公路赛运动水平越高，有氧代谢能力越强。有氧代谢能力与呼吸循环系统的功能紧密相关，而呼吸循环系统发达的程度，与身体形态的大小、肌肉发达的程度关系不大。公路车场地赛(短距离项目)运动员要求无氧代谢能力强，有很好的速度耐力基础，肌肉发达，身材相对

18、较高。山地车越野赛和公路车公路赛运动员要求呼吸循环系统比较发达，而胸宽、体轻、身高相对于公路车场地赛(短距离项目)运动员稍低。随着现代自行车运动的发展和运动员选材的科学化进程，各级自行车运动员选材指标体系已基本建立。较为系统的自行车运动员科学选材理论与方法也基本形成。自行车运动员选材已由过去凭教练员的经验，根据比赛中的成绩进行经验选材逐渐发展成为，根据自行车运动项目的特点用现代科学的手段和方法，通过客观指标的测试全面综合评价和预测。把具有良好运动天赋及竞技潜力适合从事自行车运动的青少年及后备力量选拔出来进行系统的培养并且不断地监测其发展趋势的过程。总之，在目前自行车运动员选材测试评价中，指标构

19、成主要包括八个方面即形态、机能、素质、心理、技术、协调、战术、智力发育。1 1引言青少年与优秀男子自行车运动员身体形态特征及专项体能的比较研究本研究以苏州市第二体育运动学校的青少年男子场地运动员和辽宁省优秀男子场地运动员为研究对象，主要从运动员的身体形态、机能、素质和专项这四个方面，探讨自行车运动员身体形态特征和专项体能特征及其影响专项成绩的关键因素，对青少年运动员选材和体能评价提供参考。1.2文献综述近几年来，自行车体能训练无论在理论研究还是训练实践上越来越受到重视，而专项体能的研究对于运动成绩的提高更为重要。其中与专项相关的身体形态、素质和供能方式等专项体能特点是目前的研究重点。有人提出，

20、专项体能即与专项相关的身体能力，是运动员在训练和比赛中专项身体素质、机能水平和身体形态特征的综合体现。目前，针对自行车运动员专项体能的研究，主要集中在对专项能力、专项素质以及骑行技术对专项体能的影响几方面，其中专项能力主要包括有氧代谢能力和无氧代谢能力，专项素质包括专项力量、专项速度和专项耐力。在自行车运动中，运动员专项能力、专项素质和骑行技术是一个有机的整体，三者的有机结合是运动员获得好成绩的保障。11.2.1自行车运动员专项体能的研究自行车运动是典型的周期性速度耐力型项目，提高运动成绩的基础就是发展运动员的专项能力，提高有氧代谢和无氧代谢能力。我国的科研人员早在 80年代就论证了我国自行车

21、运动员与世界级运动员间在体能上的差距，提出发展我国运动员有氧和无氧代谢能力是提高公路和场地运动成绩的关键因素。李之俊等人在22005年研究表明，优秀短距离自行车运动员具有较强的磷酸原代谢能力。同时，3表现出明显的性别差异，即男子运动员显著强于女子运动员。与国外优秀自行车运动员相比，我国运动员无氧代谢能力还有较大差距。1.2.1.1自行车运动员有氧代谢能力与专项耐力有氧代谢能力特指机体依赖能源物质的有氧氧化所提供的能量维持体力，完成运动负荷的能力，是人体从事日常生活、劳动、工作和学习的主要供能支持系统，也是评价人体健康水平的主要标志和依据。对人体有氧体力负荷能力的评价主要是围绕着机体的摄氧能力、

22、利用氧能力及有氧代谢的工作效率 3方面展开的。许多研究表明4,5,6,通气无氧阈(VAT)、乳酸阈(LAT)和最大氧耗量(VO2max)是评价自行车运动员有氧能力的重要指标，而以无氧阈强度进行训练是公路和长距离场地自行车运动员提高有氧能力的重要手段7,8。然而在实际训练比赛中，对自行车2 青少年与优秀男子自行车运动员身体形态特征及专项体能的比较研究1引言运动员要求较高的是专项耐力水平的高低，在一定程度上直接决定了成绩的好坏。公路自行车运动属于中长距离周期性耐力项目，专项耐力是决定其运动成绩的关键因素，而自行车短距离多数项目对速度耐力的要求较高。机体有氧代谢能力与自行车专项耐力之间存在一定的关系

23、，有氧代谢能力是专项耐力的基础。而专项耐力是有氧能力在自行车项目上的体现，与运动成绩联系密切。Faria研究发现，优秀青少年自行车运动员的生理指标与经过良好训练的耐9力运动员相仿，相对 V02max平均为 75.5ml/kg/min，无氧通气阈为最大摄氧量的83%。因此，优秀自行车运动员除了要具有良好的心理素质外，具有长时间保持最大有氧能力的通气无氧阈水平更为重要10。此外，运动员在不同专项训练中体现出来的专项耐力有所不同。Pierce11对 16名男子运动员专项训练计划前后的乳酸阈和摄氧量分别采用跑台和功率自行车进行测试，结果表明，跑台测定乳酸阈时的摄氧量增加了 58.5%，功率自行车测定时

24、增加了 38.7%，两种方法测定的 VO2max无明显差异，说明乳酸阈值的增长幅度的不同可能是由运动模式的专项性造成的。国外许多针对自行车项目运动训练的研究都指出12,13，无氧阈值在运动训练中是一个重要指标，无氧阈训练也是国外高水平运动员广泛采用的训练手段之一14。对于自行车运动员来说，专项耐力与一般有氧能力相比与运动成绩的相关性更高，一般有氧能力高的运动员，在自行车骑行中所体现的专项耐力并不一定好，但一般有氧能力比较低的运动员专项耐力多数较差。因此，在自行车训练中，既要高度重视专项耐力训练，又不能放松一般有氧基础的提高。赵平等人15对昆明自行车队 35名队员的赛前训练进行跟踪研究，提出大量

25、的心率为 170次/min上下负荷强度的训练，是有氧耐力和运动成绩提高的保证，赛前高强度的专项速度耐力训练是专项成绩突破的关键。国外学者对此问题也有相似观点， Perrey等16对铁人三项运动员进行研究发现，运动员在自行车项目上所体现出来的能力与其它两项（游泳和跑步）有所不同，自行车项目对专项耐力要求较高。1.2.1.2自行车运动员无氧代谢能力与专项速度无氧代谢能力指机体在短时间、大强度运动过程中，由于摄入的氧量不能满足机体的需氧量，体内能源物质特别是糖，通过无氧酵解提供能量并产生乳酸的能力。无氧代谢是人进行快速、剧烈的活动和体育运动时的主要供能系统，也是很多体育项日当中要求较高的能力之一17

26、。无氧代谢能力的高低与自行车部分项目的成绩密切相关，研究发现我国优秀男子公路自行车运动员无氧能力偏低，提3 1引言青少年与优秀男子自行车运动员身体形态特征及专项体能的比较研究示应重视无氧能力的训练18。自行车运动员无氧代谢能力通常采用动力学(恒定负荷试验、系列恒定负荷试验、全力运动负荷试验)和生理学(氧债法、最大血乳酸值法、最大累积氧亏法 )的检测方法23，对运动员的最大无氧做功进行测试，分析运动中人体肌肉的无氧代谢供能系统提供 ATP的极限能力。通过检测与评价运动员的无氧代谢能力，客观地分析与评价运动员的身体运动能力、检测运动训练的效果以及深入探讨无氧代谢能力对运动训练的适应规律和特点。目前

27、，国内外对无氧代谢能力影响自行车运动水平的相关研究取得了一定的进展。尚文元等19为了解缓冲系统能力对自行车运动员运动能力的影响，对 69名男女自行车优秀选手进行了 VO2max和无氧功测试，结果发现：（1）无氧功率均值与 BLa、pH BB(缓冲碱)、BE(超碱)、HCO3(碳酸氢盐)、H+(氢离子浓度)等值显著相关，而最大有氧功率与血气值不相关；（2）短距离运动员的无氧功与 BLa、pH BB、BE、HCO3、H+值有显著相关性，而在长距离项目组无显著相关；（3）场地比赛成绩和 BLa测值表明：多数场地项月成绩提高均伴有 BLa值的上升，而男子 1km成绩下降，BLa也略降低。结果表明，发展

28、缓冲能力、无氧糖酵解能力对改善短距离项目运动员运动能力具有重要意义。而吴向军等研究发现20在 1 km计时赛和 1 km争先赛训练中有目的地进行提高无氧糖酵解能力的训练后，运动员的成绩有了明显提高；同时，在比赛和训练中发现，短距离项目的运动成绩与训练后、比赛后的血乳酸峰值呈高度负相关。罗勇21对 14名女子场地自行车运动员的 l min无氧功与酸碱缓冲系统的变化进行研究表明，不同等级运动员安静时的碱储备能力并无差异，安静时体内碱储备与 1 min平均无氧功无明显相关；1 min平均功率与运动中产生的 H+浓度呈正相关，与 PH呈负相关。封文平22对 59名自行车运动员的身体形态和无氧功率进行测

29、试比较，并将运动员的形态特征与无氧功率进行相关分析。结果表明：运动员形态特征有趋向身材高大型的发展趋势；不同专项训练导致公路和场地运动员的体形不同；自行车运动员的大腿围和去脂体重与无氧功率高度相关。而周强23在研究我国优秀青少年男子自行车 1 km计时赛运动员身体形态特征时指出：（1）优秀青少年男子自行车 1 km计时赛运动员身体形态的典型代表性指标为身高和去脂体质量。（2）优秀青少年男子自行车 1 km计时赛运动员的形态特征可概括为：身材较高、小腿和跟腱较长、足弓较高、体质量和去脂体质量较大、大腿较粗等。4 青少年与优秀男子自行车运动员身体形态特征及专项体能的比较研究1引言国外学者对自行车项

30、目无氧代谢供能特征进行了一定的研究，指出除了无氧代谢能力外，与无氧代谢能力相关的自行车专项速度与运动成绩密切相关：而无氧能力不仅对短距离项目十分重要，同时也是公路自行车运动员速度的保障。实验室测试是评价无氧代谢能力的常用手段。Craing24测定了 9名高水平男子自行车运动员完成 10s、30s、40s和 60s功率自行车的专项无氧能力，测定各次的最大功率、完成的总功和最大血乳酸水平，并记录运动员在比赛条件下完成 200m、1000m记时成绩、总时间和赛后血乳酸水平。结果显示，评价优秀男子自行车运动员的1000m记时测试的无氧能力与功率，应采用至少持续 60s的功率自行车测验。Bentley等

31、人25研究发现，对于短距离自行车运动员来说，通过对训练当中最大功率、乳酸峰值和专项成绩进行综合分析，可有效评价运动员无氧专项素质的高低和训练效果。人们都广泛接受了有氧功率是耐力项目成功的主要决定因素，但是在目前的研究中，公路自行车项目对运动员的无氧功率、专项速度素质的要求也很高。Bell等人研究发现，耐力自行车运动员的最高功率是 13.27w/kg，平均功率是 10.14w/kg。而 Tanaka通过对 38名公路自行车运动员的研究发现，II级(美国自行车联合会比赛等级)自行车运动员最高输出功率是 13.86士 0.023W/kg，也具有很高的无氧输出功率26。由此可见,建立在无氧代谢能力基础

32、上的自行车专项速度素质是短距离和中长距离自行车运动员提高成绩所必需的。1.2.1.3自行车运动员的专项力量力量指人体克服外界阻力作功的能力。运动训练及比赛过程中，力量是运动员完成各专项动作，取得满意训练效果和获得好成绩的保证。在自行车运动项目中，运动员骑行过程中需要通过对踏蹬板施加力，来克服人车前进过程中与地面间的摩擦力和空气阻力。自行车运动员的力量素质在短距离或短时间骑行中，表现为下肢需要快速力量耐力；在长距离骑行中需要肌肉耐力，上肢需要静力性力量。快速的踏蹬动作依赖于下肢肌肉紧张协调交替收缩，从而保证不降低工作效率。因此，力量素质的好坏，在一定程度对自行车运动员的成绩产生影响。在实际训练和

33、比赛过程中，对自行车运动员最为重要的并不是绝对力量的高低，而是专项力量素质的好坏。专项力量是运动员在骑行过程中体现出来的力量水平，往往表现为运动员在较高骑行频率下所表现出来的踏蹬力量。研究发现项力量与运动成绩的相关性要明显大于绝对力量。27,28，这一专目前，力量水平仍然是我国自行车运动员的弱项,国内各自行车专业队伍对力5 1引言青少年与优秀男子自行车运动员身体形态特征及专项体能的比较研究量训练较为重视。李家旺29利用 Cybex6000等速测力系统，对江苏女子自行车队15名运动员膝关节进行测试，结果显示：峰力矩和平均功率明显偏低，膝关节屈伸比值在 50%水平。建议加强基础力量训练，提高屈伸肌

34、群比值，增加肌肉工作的实效性。同时，周志雄、张凡和季刚等人30在公路自行车运动员下肢力量和无氧能力的研究中指出：膝关节屈伸肌群力量与无氧能力之间呈高度相关。膝关节伸 70等长收缩峰值力矩与无氧功平均值、无氧功峰值都高度相关(r=0.921，P0.01，r=0.854,P0.05)。除膝关节向心收缩 120/s屈肌群峰值力矩与无氧功均值无显著相关外，膝关节其他屈伸肌群峰值力矩都与无氧功均值都显著相关，除膝关节离心收缩 60/s伸峰值力矩与无氧功峰值无显著相关外，膝关节其他屈伸肌群峰值力矩都与无氧功峰值都显著相关。其中，膝关节向心收缩伸肌群峰值力矩与无氧功均值、无氧功峰值都呈高度相关，相关系数明显

35、高于膝屈肌群，这表明公路自行车运动员膝关节伸肌群峰值力矩与无氧功之间关系更加密切，这可能与自行车骑行过程中膝关节的蹬伸动作技术和用力特征有关。邵慧秋等31提出，力量训练必须结合专项技术特点，自行车的专项力量训练主要是发展蹬踏动作肌群的力量，训练方法和手段应该在自行车或特定的训练器上进行。采用了不同坡道结合齿轮比率的变化方式进行训练，提高短距离自行车运动员膝关节股四头肌与股二弦肌的快速力量，取得了明显的效果。邹飞、张建阳等人的研究结果显示32，运动员经过专项训练器械训练后，在相同训练方法、训练条件下，运动能力大幅提高，特别在第十一届全运会上，运动成绩显著提高，提示这些训练方法可提高运动员专项体能。郑建国对短距离自行车运动员的力量训练进行调查33，短距离自行车运动员的专项力量指其带动传动比的能力，它是人体整体协调用力的综合性反映，其训练应以各种快速及爆发式为主的动作形式为基础。但是，肌肉力量训练也会对运动员造成不利影响。国内有教练员对青少年自行车运动员的力量训练进行观察后发现34，长期的大力量训练会造成下肢肌肉发展不均衡，产生习惯性错误动作；使心肌产生向心性肥厚，造成心室容积不足；会