關於擊劍訓練的能量系統需求和暖身的小知識

懶人包（給不想看太多字的人用XDD）：

1. 擊劍是屬於無氧代謝（anaerobic metabolism）為主要能量供應來源的運動。
2. 長時間的慢跑不適合當作擊劍訓練前的暖身；跳繩或許是暖身更好的選擇。
3. 評估擊劍選手的體適能指標可選擇較針對爆發力（power）與發力率（rate of force development）的項目。

 

相信運動圈的大家可能都知道人體的能量系統總共分成三種：供應極短時間內（約14秒）的高強度運動的磷酸肌酸系統（ATP-PCr system）、主要提供大約1分鐘左右中高強度運動需求的乳酸系統（lactic acid system）與供給超過2分鐘中等強度運動的有氧系統（oxidative system）。不同運動種類與模式，就有不同比例的能量系統供應組合，這主要取決於運動強度（intensity），持續時間 （duration）為輔。例如舉重和100公尺衝刺主要就是磷酸肌酸系統，田徑400公尺和游泳100公尺就偏向乳酸系統，馬拉松想當然耳就是有氧系統來支應。能量系統和其相對的時間尺度可見圖五。

不知道大家會不會好奇擊劍到底是偏重哪種能量系統？以我比較熟悉的鈍劍來說，令我疑惑的是因為幾乎每交鋒一次就有幾秒鐘短暫的休息，例如走回起始線、等裁判的判決等，感覺真正有在做事的時間其實不長，比較偏向無氧系統的運動；但是一次淘汰賽可能又會持續個20-30分鐘不等，又感覺像有氧系統（真ㄉ會累死）。

Turner等人在2013年發表的研究裡面給出了一個蠻明確的答案。他們整理了一些文獻後，認為擊劍是屬於無氧代謝（anaerobic metabolism，包括磷酸肌酸系統與乳酸系統）的運動。原則上，如果是五分的小組賽，就是磷酸肌酸系統為主要供應來源；如果是打15分的淘汰賽，就會比較需要乳酸系統。銳劍與鈍劍都符合這個原則；但在軍刀比賽裡比較不一樣的是兩種賽制裡都是以磷酸肌酸系統為主，可能和軍刀的比賽節奏較快、整體而言較講求速度感有關係。總的來說，擊劍的運動生理特性就是與其他無氧代謝的運動類似，要在短時間內有足夠大的力量輸出。

知道這件事其實對於我們的訓練有很重要的意義。以最基本但也是最重要的攻擊方式——長刺為例，一般而言，長刺動作的啟動到結束的時間僅需300毫秒左右，這段時間其實不夠人體產生最大力量（peak force），因為產生最大力量需要600-800毫秒。Turner等人在2013年的研究中也有提到，爆發力（power，即速度x力量）、發力率（rate of force development，即產生力氣的速度），這種有關神經肌肉活化（neuromuscular activation）的快慢就很重要。可見圖一的F-T圖，圖片在300毫秒前上升的斜率就是發力率，所以斜率越大代表發力率越大，換句話說才能在短時間內打出又快又遠的長刺。

至於要怎麼訓練，同樣可見圖一，F-T圖的最終高度雖然還是由肌力訓練的成果來決定，換句話說「長刺距離的長短」和力量大小比較相關；但各位厲害的劍手們都知道，長刺距離的長短其實不是獲勝的決定因素，能不能在適當的距離下打出一個夠快、準備時間夠短的長刺，才能讓對手猝不及防，那「長刺做得快不快」就和發力率、爆發力訓練有關。實證上可以訓練這些能力的訓練，包括彈震式訓練（ballistic training），像是奧林匹克式舉重動作（Olympic weightlifting）；或是增強式訓練（plyometrics training），加入一些快速的伸展與收縮循環（Stretch-Shortening Cycle, SSC）概念的練習，像是跳繩、安全跳箱、小欄架等，都是可以應用的。

圖二和圖三就是用長距離的慢跑當作暖身的後果。已知擊劍是無氧代謝訓練，但暖身還是使用慢跑這種偏向有氧系統的運動，就會導致速度與力量均下降的問題。故綜合前述，我個人認為最適合當作擊劍專項訓練前暖身的活動，最經濟實惠、容易取得的應該就是跳繩ㄌ吧。

至於圖四是拿來評估擊劍運動員各項體能指標的項目，強調的就是剛剛有提及的速度和爆發力，像是蹲跳（squat jump）、直膝跳（countermovement jump）、敏捷性（agility）、奧林匹克式舉重動作中的瞬發上搏（power clean）和背蹲舉（back squat）。另外還有兩條腿的肌肉平衡性（muscle balance）也是會評估的，包括大腿的周徑和力量，兩條腿肌肉越是不平衡，越會增加受傷的機率。（這張圖我好懶得翻成中文，如果有需要再解釋好ㄌ，我就懶）

結果不小心打太多字了，謝謝看到這裡的大家。

 

參考資料：

1. Sousa, Ana, João Ribeiro, and Pedro Figueiredo. "Physiological Demands in Sports Practice." The Sports Medicine Physician. Springer, Cham, 2019. 37-44.
2. Turner, Anthony, et al. "Strength and conditioning for fencing." Strength & Conditioning Journal 35.1 (2013): 1-9.

 

 

圖一（Turner et al., 2013)

圖二（Turner et al., 2013)

圖三（Turner et al., 2013)

圖四（Turner et al., 2013)

圖五（Sousa et al., 2019)