Strength and Conditioning for Sprint Swimming (短距離游泳的肌力體能)

嗨嗨!又到了講運動表現的文章,有看過我文章的人可能會納悶,Jason我是田徑短跑選手出生,也很喜歡打籃球 (其實也會打排球和棒壘球),但運動表現的文章卻出游泳。

事出必有因啊~ 主要是因為競技游泳項目的肌力訓練中文文章不多,且大多數的舊觀念傾向游泳選手做太多重訓會太硬太沉,所以這方面的資訊似乎很有限,加上去年有幸接到屏東四位全運會游泳選手的肌力訓練而接觸到這一塊,覺得應該可以讀一些相關文獻幫助選手也可以寫成文章分享給需要的人,於是…… 嗯嗯嗯!


【Strength and Conditioning for Sprint Swimming】

Jason這篇文章就是以這篇文獻為主軸所整理,這篇文獻是整理過去許多研究所做的報告,討論的重點放在提升短距離游泳項目的跳水出發與轉身蹬牆的能力,以及探討游泳選手在肩關節與膝關節的運動傷害,讓肌力體能教練在設計訓練課表時能朝著更合理且安全的方向前進。

在我的前一篇與競技游泳相關的文章【競技游泳 VS 肌力訓練】裡面有提到,游泳選手的肌力訓練應該要在重訓室裡進行,而不是只在游泳池邊做輕負荷的體能(尤其是短距離游泳選手;25M、50M,甚至是100M),因為只有在重訓室的訓練才能有效的提升游泳選手的肌力和爆發力,在比賽過程中提升某些關鍵時刻的運動表現。


【跳水出發與轉身蹬牆的重要性】

Original.00126548-201312000-00001.T1-1.jpg
圖片來源:Strength and Conditioning for Sprint Swimming

從這張圖表不難看出它所要表達的意思,從跳台出發到浮出水面開始游泳的這段距離約為15公尺,這段啟動到加速的距離在越短的比賽距離所佔的比例越大,所以好的出發絕對是影響短距離游泳運動表現的其中一種重要原因。(不同游泳單項的技術戰略不同,不過此實驗是以15公尺為一個單位,當作是跳水出發的能力界定距離)

“國際游泳總會 FINA 游泳規則中規定捷泳與蝶式出發與轉身潛泳後必須在 15 公尺以前頭部浮出水面;而蛙式則是入水後潛泳時需完成一次大蛙划手與踢腿動作後,頭部就要浮出水面。”

研究顯示,進行8週,每週二次每次一小時的增強式訓練,主課表中包含反向跳躍(CMJs)、深蹲跳躍(SJs),再以一些 drop jump 做結尾,發現平均減少的0.59秒的跳水出發時間,也增加了從跳台出發到頭部入水的飛行距離 (Bishop DC, Smith RJ, Smith MF, Rigby HE, 2009)

另外一篇研究則是將受測者分成兩組,一組一週訓練2次,另一組一週訓練3次,進行10週的 depth jump 增強式訓練,訓練垂直起跳高度的能力,研究結果發現兩組訓練方案都提升的垂直起跳的運動表現,且發現訓練2天的組別與訓練3天的組別並無顯著差異 (Poole WH, Maneval MW, 1987)

從前面兩項研究可以發現增強式訓練能有效提升垂直起跳能力與跳水出發的能力,且訓練頻率可能不需要太高,既使一週只有兩次,也能達到跟訓練三次差不多的訓練效果。

Original.00126548-201312000-00001.T2-1.jpg
(圖片來源:Strength and Conditioning for Sprint Swimming)

上表則是另一篇文獻所做的研究,研究發現頂尖短距離游泳選手的垂直起跳高度、爆發力峰值和1RM的背蹲舉,會與跳水出發至15公尺的時間以及垂直和水平力量峰值有顯著相關 (West DJ, Owen NJ, Cunningham DJ, Cook CJ, Kilduff LP, 2011)

所以為了提升跳水出發的能力,肌力訓練和爆發力訓練應該要被納入訓練課表中。


【抓台式與起跑式跳水出發】

這裡提供了兩項研究報告,顯示起跑式跳水出發能提高入水速度,可能是較有效益的出發方式。(Holthe MJ, McClean SP, 2001、Lee C-Y, Huang C-F, Lee C-W, 2012)

研究顯示,起跑式出發的平均時間為0.79秒,較優於抓台式(雙腳平行)時的0.84秒。

而其他數據似乎也是起跑式出發較優於抓台式出發,更快的起飛速度 (4.32 vs 4.2米/秒),更好的入水速度 (5.31 vs 5.24米/秒),更高的水進入角度 (40.9 vs 37.6°),並減少了12米的時間 (5.45 vs 5.53秒)

根據這些數據我們可以瞭解爆發力訓練對於跳水出發的重要性,以及兩種不同出發方式的比較,提供給肌力體能教練一些有用的資訊來協助運動專項的訓練。


另外,這裡再提供一項國內的研究文獻,則表示兩種跳水出發的比較並沒有顯著差異。 (李垂裕, 黃長福, 李靜雯, 2013)

這份研究認為,雖然許多數據顯示起跑式出發優於抓台式出發,但在統計上都沒有達到顯著的差異性,例如:到達12公尺的時間,起跑式優於抓台式 (5.45 vs 5.53秒),但無顯著差異。 (P值:0.246)

所以此研究建議運動員可以根據自己所專長的方式出發。

但是另一份研究卻有一項特別的發現,雖然受過訓練的選手中分別專長於抓台式及起跑式出發的選手在整體時間中無明顯差異;但在非受過訓練的選手中,在訓練後發現,起跑式出發較優於抓台式出發的選手。 (Breed and McElroy, 2000)

或許我們該思考的事情是,是不是應該在選手開始接觸跳台出發時 (除了適應期),應該盡早讓選手學習並習慣起跑式出發,畢竟在許多國際大賽裡,大多數選手都已經改成起跑式出發,顯示出在這個0.1秒內決勝負的競技項目中,既使統計上沒有顯著的差異,但如果能提升0.1秒,那為什麼不一開始就嘗試呢?

2012 U.S. Olympic Swimming Team Trials - Day 6 (Nathan Adrian).jpg
(圖片來源:www.zimbio.com)

 


最新補充 (2018.05.18)

因為發文後發現以上文獻研究時所使用的是舊式的跳台,於是在下方提供一篇在新式跳台上起跑式跳水與抓台式跳水的比較,可能會比較貼近實務面。(雖然研究結果也是起跑式優於抓台式,但在新式跳台上這個優勢更明顯了)

新式跳台 Omega OSB11,在設計上增加了 kick plate (踢腳板),這是一個與跳台平面呈30度角的小斜板,設置於跳台的中後區域 (可前後調整),讓選手使用起跑式出發時,能提供後腳更好的支撐 (類似項田徑短跑項目的起跑架),讓選手能以更適合發力的姿勢啟動出發。

研究顯示,起跑式出發在新式跳台上明顯佔了優勢,比起在舊式跳台上許多數據都有顯著差異,例如:有更好的反應時間以及更快的出發速度。(Donna Murrell & Andrew Dragunas, 2012)

也因為如此,起跑式出發才會受到大多數選手的採用。

blocco-partenza-1.jpg
(圖片來源:www.myrthapools.com)

 


【轉身蹬牆】

轉身蹬牆與跳水出發相同,都是利用對地面的反作用力來執行,動作模式與反向跳躍(CMJs)類似,雖然在50公尺的比賽中不需要折返,但在短水道的賽事中卻有一次的折返機會。

轉身蹬牆所花費的時間並不會太長,約在0.3 ~ 0.5秒之間,在50公尺的比賽中,約佔總比賽時間的 1.5%。(Potdevin FJ, Alberty ME, Chevutschi A, Pelayo P, Sidney MC, 2011)

但是若能提升蹬離速度與推進距離,既使只有0.1秒或是10公分,也都是能決定勝負的關鍵。

在長距離的比較項目中,有較多的折返機會,如果能增加一些肌力和增強式訓練,或許對於比賽成績會有一定程度上的效益,這部分或許之後有閱讀到中長距離游泳相關的肌力訓練文獻會再做分享。

natacionjuvenil.jpg
(圖片來源:http://villadelriocordoba.blogspot.tw)

【競技游泳 – 上、下肢容易出現的運動傷害】

上肢傷害

最常出現在肩關節的部分,尤其是在捷泳與蝶泳這種需要大量肩關節活動的游泳技術上,其中特別容易被忽略的是肩旋轉肌群 (rotate cuff) 的活化與訓練,因為大量的肩關節旋轉(包含肩關節的內旋與外旋)以及高舉過頭的動作,容易造成肩關節過度使用引起的軟組織發炎或是肩關節夾擠。

為了避免肩關節的過度使用,必須合理的安排訓練量與恢復,以及在訓練前需正確的活化和訓練旋轉肌群,在肌力準備期時應該做好肩關節附近肌群的訓練,以應付專項訓練時大量的肩關節活動。

另外在自由式在疲勞無法維持高肘時划手推進階段 (pull-through) 的肩關節外旋會增加,所以肩內收和肩內旋肌群也應放入訓練課表中,用肌力訓練來補足這方面的缺陷。 (Richardson AB, Jobe FW, Collins HR, 1980)

肩關節內、外旋肌群的的強度不平衡,也可能導致損傷的機會。 (Ramsi M, Swanik KA, Swanik CB, Straub S, and Mattacola C, 2004)

“想要避免讓手高舉過頭時產生夾擠,棘上肌必須和三角肌一起配合,共同完成動作,兩條肌肉為一個「力偶(force couple)」;另外,棘下肌、肩胛下肌、小圓肌,這三條肌肉可以把肱骨往下拉 (讓肱骨往下滑),維持肩峰下空腔大小,避免夾擠的發生。一旦發生夾擠,通常是因為旋轉肌群,有肌肉沒在出力或沒辦法出力。” — (節自網路文章:Searchannel尋動率 – 肩峰下夾擠症候群)

e1cd93d436a78f7160ea496a1ddbed99.jpg
(圖片來源:https://www.pinterest.com)

下肢傷害

較常出現在蛙泳選手身上,且明顯高於非蛙泳選手以及混和泳選手,在蛙泳踢腿的最後階段,股骨的內收峰值速度可以達到每秒 245°,因此可以解釋蛙泳時髖內收肌群容易受傷的原因。 (Grote K, Lincoln TL, Gamble JG, 2004)

股骨內收的高角速度和脛骨過度外旋是髖內收肌群和膝關節過度使用產生傷害的原因。 (Keskinen K, Eriksson E, Komi P, 1980)

髕骨-股骨關節炎也是蛙腳主要的膝關節傷害,原因可能是髖關節內旋的活動度不足,另外訓練量增加(過度使用)和熱身不足也可能是原因,對於肌力體能教練來說,確保臀部內收肌群能夠以全方位的動作訓練與伸展似乎是課表設計的重點,以補充蛙泳踢腳的訓練,並達到降低傷害發生的可能性。 (Rovere GD, Nichols AW, 1985、Stulberg SD, Shulman K, Stuart S, Culp P, 1980)

unnamed-4.jpg
(圖片來源:https://cdn.swimswam.com)

【競技游泳 – 上、下肢力量與游泳動作的關係】

上肢力量

一項研究利用肌電圖分析對捷泳,蛙泳和蝶泳時,肩膀周圍肌肉的活化程度。值得注意的是背闊肌和胸大肌在划手階段 (pull-through) 活化最多,在 early pull-through 為胸大肌,而 late pull-through 則是背闊肌,顯示了背闊肌與胸大肌在各種游泳項目都在發力階段有其重要性,而棘上肌,棘下肌和前鋸肌主要是恢復期 (recovery) 會活化的肌群。 (Nuber GW, Jobe FW, Perry J, Moynes DR, Antonelli D, 1986)

最大肌力提升有助於提升划幅 (stroke length) 與划頻 (stroke frequency) 及抵抗疲勞的能力。 (Keiner, Yaghobi, Sander, Wirth, & Hartmann, 2015)

因為蛙泳時肩膀旋轉的動作要求較低,所以對於蛙泳選手來說上肢訓練會跟捷泳不太相同,主要會環繞在 “推" 和 “拉" 的動作上。

另外,胸肌群的過度訓練可能會適得其反,必須兼顧主動肌與拮抗肌的力量平衡比率,這對於提升爆發力,肢體速度和移動精準度相關聯。(Jaric S, Radovanovis S, Milanovic S, Ljubisavljevic M, Anastasijevic R, 1997)

另外這些肌群的訓練方式可能在錯誤的方向產生力量,訓練方式可能需要顧慮。

目前以蛙泳來說上半身強度的主要測試方法是 1RM臥推 和 1RM引體向上 (Jason 這裡則是認為 1RM的測試對於選手來說可能有比較高的受傷風險,應該可以改成3~5RM)。

推拉力量之間的比例很重要,因為維持適當的力量比例可以優化整個游泳過程,確保移動精準度 (身體控制能力),並減少拖曳效應。 (Baker D, Newton RU, 2005)

Original.00126548-201312000-00001.T4-1.jpg
(圖片來源:Strength and Conditioning for Sprint Swimming)

下肢力量

1RM 的背蹲舉與 15m 時間、垂直和水平力力量峰值達顯著相關。 (West DJ, Owen NJ, Cunningham DJ, Cook CJ, Kilduff LP, 2011)

蛙泳踢腳的大多數時期主要的發力肌群式臀部肌群和股四頭肌群,這也將支持背蹲舉可能是最合適的訓練概念。 (Rodeo S, 1984)

下肢踢腿能力與下肢肌力與爆發力高度相關。 (Keiner, Yaghobi, Sander, Wirth, & Hartmann, 2015)

Back-Squat.jpg
(圖片來源:https://www.snoridgecrossfit.com)

【身體組成 – 增肌減脂】  (補充)

100公尺蝶式速度與體脂肪種呈現高度負相關。 (Nevill, Oxford, & Duncan, 2014)

淨體重 (去脂體重) 為影響100公尺自由式速度的關鍵因子。 (Dingley, Pyne, & Burkett, 2015)

上肢肌肉量提升有助於100公尺自由式表現。 (Singh, Chakraborty, & Verma, 2016)

12.3%的體脂肪率提供執行自由式時良好的漂浮能力 (浮力)。 (Sammoud et al., 2017)

adam-peaty-euros-2014-720x500.jpg
(圖片來源:https://www.swimmingworldmagazine.com)

 


【給 “肌力體能教練" 的訓練建議】

“Strength and Conditioning for Sprint Swimming",這篇文章的用意在於提供肌力體能教練一個能有效提升運動表現和減少傷害發生的具體策略。

在提升跳水出發和轉身蹬牆的表現上,可以專注在提升Back Squat(背蹲舉) 和 Deadlift(硬舉)的最大肌力,而上半身則可增加 Push Press、Bent-over Row 和 Pull-up 的訓練,使能有效提升各項游泳運動表現的相關肌群得以強化,在準備期和肌力期讓身體準備好,研究也顯示肌力佳越能在爆發力訓練時,有更好的適應 (Cormie, 2010),也就是說有更好的肌力,就能在增強式訓練與爆發力訓練中得到更好的訓練成效。

增強式訓練的部分,例如:SJ、CMJ、Drop Jump 和 Depth Jump,都顯示能有效提升跳水出發時的運動表現,但考慮到起跑式跳水出發的腿部姿勢,所以也必須加入類似動作的訓練讓訓練效益更能轉移到專業項目上,例如:Spilit Broad Jump 與 Spilit SJ,並注意雙腳肌力是否有不協調的狀況。

另外舉重動作 (Clean & Jerk 和 Snatch),能有效的提升發力率 (RFD),對於提升跳水出發和轉身蹬牆也很有幫助。(Jason認為,訓練可著重在 “Triple Extension" 三關節伸展,或許 Clean pull 、Snatch high pull,對於游泳選手來說可能會因為不用接槓,所以更容易學習)

全國50公尺自由式、50公尺蛙式紀錄保持人 “吳浚鋒",Hang Clean 可以做到100公斤!!!

螢幕擷取畫面 (76).png
(圖片截自:Facebook粉絲專業影片;水道速男 吳浚鋒 – WU Chun-Feng)

除了使用訓練效益轉移較好的訓練項目訓練正確的肌群,也安排週期化訓練提升最大肌力與爆發力之外,我們還需要增加一些能減少傷害發生率的訓練。

例如在訓練上肢肌群或是專項訓練前,應該正確的啟動活化肩旋轉肌群,在熱身足夠的狀態下也比較不容易出現夾擠的狀態,必要時也能單獨訓練之。

肩關節內收與內旋肌群的訓練也很重要,這能避免在疲勞無法維持自由式高肘時,減少肩關節外旋的狀況。

另外像是蛙式踢腳的髖內收肌群收縮速度快以及髖內轉活動度不足,可能提高受傷的風險,文獻裡建議可以使用 Lateral lunges 來訓練,可以有效激活臀肌並訓練內收肌群,也能伸展改善對側髖內收肌群的活動度。 (Jason 覺得 “Sled Crossovers" 也是訓練髖內收肌群不錯的訓練動作喔!)

下表為 “Strength and Conditioning for Sprint Swimming" 這篇文章所建議的訓練課表 (針對短距離蛙泳),我們可以發現在針對運動員的肌力訓練課表中,為了維持高品質的訓練動作並不會有過多的訓練量,跟一般健身房裡想要提升肌肉量的訓練不太相同,而且過多的訓練也會造成運動員過度疲勞,嚴重時還會影響到無法正常執行專項訓練。 (各專項的技術訓練絕對是最重要的一環,肌力體能訓練是無法取代專項訓練的,但如果想讓成績更上一層樓,肌力體能訓練絕對也是很重要的一件事)

未命名.png
(圖片來源:Strength and Conditioning for Sprint Swimming)

【最後……】

這篇用了一點時間,也引用了其他篇針對游泳運動表現的文獻,以及一些網路資料,希望能把這些能提升短距離游泳運動員運動表現的資訊解釋清楚,對我來說,這是學習也是分享,希望這篇文章對短距離競技游泳項目有興趣的教練或選手有幫助。

最後!我想熱血一下!!!讓我們來看看美國 “哈佛大學" 跳水與游泳校隊的肌力訓練和專項訓練片段!!! 祝大家訓練愉快~ 有發現問題都可以提醒 Jason~ 也希望大家能一起討論~

(快找Jason訓練啦~ 哈哈哈! 不管你是不是運動員,都可以用運動員訓練的方式提升力量和活動能力,用科學訓練的方式讓所有人都能成為更好的自己!)

(影片來源:Youtube – A Day in Our Life: Harvard Swimming)


【參考資料】

Bishop et al. Strength and Conditioning for Sprint Swimming

Jessica M. Monu, MS. Sport-Specific Training for a Competitive Freestyle Sprint Swimmer

YourSwimBook – How to Fix and Prevent Breaststroker’s Knee

OceanFit – Swimmers shoulder: The complete guide

李垂裕, 黃長福, 李靜雯 – “游泳抓台式與起跑式出發之水面下運動生物力學分析" 華人運動生物力學期刊 9 (2013) 11-17

Jason Performance “運動表現" – 競技游泳 VS 肌力訓練

Donna Murrell & Andrew Dragunas, 2012. A Comparison of Two Swimming Start Techniques from the Omega OSB11 Starting Block

對「Strength and Conditioning for Sprint Swimming (短距離游泳的肌力體能)」的一則回應

發表迴響

在下方填入你的資料或按右方圖示以社群網站登入:

WordPress.com 標誌

您的留言將使用 WordPress.com 帳號。 登出 /  變更 )

Google photo

您的留言將使用 Google 帳號。 登出 /  變更 )

Twitter picture

您的留言將使用 Twitter 帳號。 登出 /  變更 )

Facebook照片

您的留言將使用 Facebook 帳號。 登出 /  變更 )

連結到 %s