【台灣的 游泳運動科學計畫】

「運動科學」是一個我們常常聽到的專有名詞,但在游泳訓練中似乎很少人接觸到,但實際上跟游泳相關的運動科學試驗在台灣一直默默在進行,游泳多多就近期觀察到的兩個台灣游泳運動科學計畫內容簡單跟各位粉絲分享,也希望能讓大家有不同的思維來看游泳訓練!!相關內容請詳見文章下面整理。

 

運動科學(英語:Sports Science),又譯為體育科學,對於人類體育活動進行科學化分析的一個綜合性學科。運動科學的研究領域,除了綜合了許多傳統的學問,例如生理學(Physiology)、心理學(Psychology)、動作控制(Motor Control)、生物力學(Biomechanics)、生物化學(Biochemistry)之外,也包括了營養學與膳食(Nutrition Science)、運動科技(Sports Technology)、神經科學(Neuroscience)、人體測量學(Anthropometry)、身體形態測量學(Kinanthropometry)、運動績效分析(Performance Analysis)等。簡單地說,運動科學是要把各個科學領域的知識,應用到運動上面,以提升運動表現。

 

運科計畫1

游泳多多介紹第一個運動科學計畫是結合神經科學與生物力學的實驗,是慈濟大學物理治療系 楊志鴻教授 為主要負責人,這個實驗的目的是透過特別設計的「高頻振動元件」,以此元件刺激核心肌群有充分訓練的游泳運動員,其理論是透過這樣的高頻振動元件,可以快速喚醒或加強游泳運動員的核心肌群中的深層控制肌與神經系統的能力,並追蹤高頻振動元件不同電流強度的使用,運動員表現的差異。

 

而實驗方式是採運動員進行紅繩吊掛模擬游泳的週期運動,並觀察在沒使用高頻振動元件震盪與有使用時,核心肌群的穩定度與效率表現差異為何?

 

簡單將實驗的相關設備步驟說明如下:

 

高頻振動元件設備全貌

 

振動元件包含來自新加坡精密儀器公司製造的高頻振動器及客製化機構,能有效傳輸能量於深層結構

 

運動員使用高頻振動元件時,須將兩個振動元件放在腹部核心肌群兩側,以適當電流(0~1安培)震盪5~10分鐘左右。

 

而在進行實驗前須在運動員身上裝上產生科學運算資料的感測器或資料收集器,本次實驗因為要追蹤運動員使用振動元件後的運動表現,所以在肩膀中心點與臀部中心點安裝兩個感測器,可以追蹤在做游泳週期運動時的身體穩定度。

PS:感測器為英國VICON製造,一顆10萬市價,可以以毫秒的速率同時產生九個象限的科學數據

 

 

感測器相關功能數據表(英國VICON製造,可以做到以毫秒時間單位同時產生9象限科學數據)

 

 

在紅繩上進行游泳週期性動作,並接收相關數據

 

運科計畫一  初步結果

我們可以先看運動員在使用振動元件前,在紅繩上的游泳週期運動影片

 

 

使用振動元件後,在紅繩上的游泳週期運動影片

 

 

而將產生的資料數據整理後做出折線圖(下圖),可以發現使用振動元件後,身體旋轉角加速度變快和平順,且振動完後兩側的旋轉角加速度也比較對稱。

資料來源:楊志鴻 教授

 

 

結語:其實這套設備有在實戰中使用過,當天選手比賽時的划頻與划水效率是有明顯的提升,未來應該還會出現在國內比賽賽場,當然很多粉絲會問,是否每個運動員都有這樣的效果? 答案當然是否定的,除非選手長期在核心肌群的訓練有到一定的程度,這套設備才有對運動員加分的效果,不是一般人都會有加分的效果。

 

 

 

運科計畫2

而游泳多多介紹第二個運動科學計畫是透過游泳選手進行有氧訓練時(10趟200公尺;含休息時間2分25秒一趟),觀察游泳運動員划手的週期動作與身體核心肌群的轉動穩定性,當游泳選手身體不穩定或是速度掉下來,配合這個實驗可以追蹤問題是在推水或是抓水等等階段?同時也可以判斷選手在甚麼階段比較不穩定或是需要特別注意或改進,而本運科計畫是師範大學 張家豪教授 與研究生李英瑋 共同進行。

 

簡單將實驗的相關設備步驟說明如下:

 

先將資料收集器裝在游泳運動員軀幹中心點前後與兩隻手的手婉

 

 

進行有氧訓練並收集資料

 

 

收集好的資料曲線圖

 

而將產生的資料數據整理後做出折線圖(下圖),三張圖分別是代表游泳選手手部在水中左右軸向的加速度(紅線)前後軸向加速度(綠線)以及左右軸向的角速度(藍線)

PS:本圖資料來源為李英瑋、張家豪 (2020年 11月)。藉由慣性傳感器偵測捷式游泳周期。「2020臺灣生物力學年會暨國際運動科學研討會」發表之論文,國立體育大學。

 

 

結語:透過高階的資料收集器對游泳運動員進行動作分析,這在十年前難以做到的科學數據分析,現在都可以輕易做到,而透過科學數據來對游泳選手進行動作分析將更為精確,找出運動員可改善的地方,也讓教練可以找出最適合運動員的訓練計畫。

 

最後 游泳多多 也希望台灣游泳運動與運動科學計畫的配合可以持續進行,相關實驗計畫的心得與結果也可以讓整個泳壇共同分享,加速台灣游泳運動的進步。

 

 

 

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