陳建敏，宋永旺

小輪車泥地競速運(yùn)動競爭激烈，技巧性強(qiáng)，同時又具有極強(qiáng)的對抗性，體能要求很高。檢測和分析小輪車優(yōu)秀運(yùn)動員在重要比賽全過程的心率表現(xiàn)及賽時和賽后即刻的血乳酸指標(biāo)，有助于進(jìn)一步理解小輪車泥地競速運(yùn)動的有氧和無氧代謝特征，加深對項(xiàng)目特點(diǎn)的認(rèn)識，為日常訓(xùn)練計劃制定和賽時指揮提供借鑒。

1 對象與方法

1.1 研究對象

廣東省優(yōu)秀女子小輪車運(yùn)動員馬××，女，27歲，身高163 cm，體重61 kg，國家運(yùn)動健將，亞運(yùn)會冠軍；官××，女，22 歲，身高 160 cm，體重 55 kg，國家運(yùn)動健將、全國錦標(biāo)賽第二名；廖××，女，25歲，身高163 cm，體重60 kg，國家運(yùn)動健將、全國冠軍賽第二名。

1.2 測試指標(biāo)與方法

對賽前模擬賽、全國冠軍賽和全國錦標(biāo)賽時運(yùn)動員的心率和血乳酸指標(biāo)進(jìn)行了測試，以反映小輪車項(xiàng)目賽時的負(fù)荷強(qiáng)度和供能特征。三類比賽分別在廣州 （賽道長365 m，女子運(yùn)動員平均完成時間38～42 s）、宿遷（賽道長約 355 m，女子運(yùn)動員平均完成時間37～41 s）和太原（賽道長360 m，女子運(yùn)動員平均完成時間37～42 s）進(jìn)行，3條賽道均舉辦過年度最高級別的全國錦標(biāo)賽，難度差別不明顯。廣州模擬賽與全國冠軍賽和錦標(biāo)賽賽時的間歇時間相近（前三輪預(yù)賽賽后間歇時間約為20～25 min，預(yù)賽和半決賽之間間歇40～45 min，半決賽與決賽之間間歇約為 30～35 min）。

1.2.1 心率測試

1.2.1 .1個人峰值心率（HRpeak）

運(yùn)動員在模擬賽前一個月的功率車強(qiáng)度訓(xùn)練課上，作為訓(xùn)練課的開始部分，進(jìn)行了個人峰值的測試。測試辦法為：首先在功率車上熱身10 min，然后進(jìn)行一組約5 min的大強(qiáng)度騎行，心率控制在160～170 次 /分，踏頻約為 90～95 次 /分，緊接著進(jìn)行30 s的全力沖刺，在沖刺結(jié)束后達(dá)到力竭，最后自由騎行放松5 min，測試結(jié)束。使用POLAR M400型心率表記錄運(yùn)動員全過程心率，找出個人達(dá)到的最高心率，作為個人峰值心率HRpeak。

1.2.1 .2模擬賽和正式比賽賽時心率

在賽前模擬賽和全國冠軍賽、錦標(biāo)賽賽場，于比賽準(zhǔn)備活動前佩戴POLAR M400型心率表，記錄運(yùn)動員比賽全程的心率，賽后通過配套的POLAR心率專業(yè)分析軟件，對心率記錄分時段進(jìn)行分析處理。

1.2.2 血乳酸測試

應(yīng)用Lactate Scout Analyzer便攜式血乳酸儀（德國）采集指尖血，并立即測試血乳酸指標(biāo)。

在模擬賽時盡可能在每輪賽后采集指尖血測試。而為了減少對正式比賽的影響，全國比賽只在決賽輪結(jié)束后采集指尖血測試。指尖血采集的時間點(diǎn)是參考相關(guān)著作[2]并在日常訓(xùn)練監(jiān)控和多場次賽后監(jiān)控實(shí)踐的基礎(chǔ)上確定的。運(yùn)動員通常在賽后5 min測得最高血乳酸值。

1.3 統(tǒng)計分析方法

應(yīng)用EXCEL軟件對多次測試取得的心率和血乳酸數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，應(yīng)用人體生理學(xué)和生物化學(xué)相關(guān)原理，參考國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析討論。

2 測試結(jié)果

2.1 心率測試結(jié)果

2.1.1 模擬賽和正式比賽多輪次賽程的心率表現(xiàn)及比賽全程的心率曲線

表1 顯示：官××無論是在模擬賽、冠軍賽還是全國錦標(biāo)賽賽時每輪比賽的最高心率都達(dá)到190次/分以上，最高心率中，最低192次/分，為HRpeak的94%；最高 200次/分，為 HRpeak的 98%；平均達(dá)到 195次/分以上。廖××在全國比賽時每輪產(chǎn)生的最高心率中，最低 179次/分，為 HRpeak的 92%，最高 187次/分，為HRpeak的96%，平均在182次/分以上。

表1 個人峰值心率HRpeak（次/分）和各輪次比賽最高心率（次/分）及占HRpeak的百分比Table I Individual HRpeakand the Highest Heart Rate in Each Round and Their Proportion in HRpeak

表2 顯示的是運(yùn)動員每輪比賽從出發(fā)到結(jié)束的平均心率。官××除錦標(biāo)賽第一輪以外，其余各輪比賽平均心率均在184次/分以上，為HRpeak的90%。半決賽和決賽平均心率均在189次/分以上，為HRpeak的92%。廖××每輪比賽的平均心率最低一輪為172次/分，為 HRpeak的88%，最高一輪為 185次/分，為HRpeak的95%。從第1輪到?jīng)Q賽，平均心率在174次/分，為 HRpeak的 89%。

表2 各輪次比賽的平均心率（次/分）及占HRpeak的百分比Table II Average Heart Rate of Each Round and Their Proportion in HRpeak

表3 中顯示了各輪比賽賽間間歇期的平均心率、總平均心率及賽間各輪次間歇總時間占全賽程時長的百分比。從表中可以看出：模擬賽每1輪賽后間歇期，官××的平均心率為140次/分，而第2輪賽后間歇期平均心率為144次/分，平均心率上升了2.9%，在第3輪賽后平均心率為142次/分，平均心率又下降了1.4%，半決賽后的間歇期平均心率為148次/分，比第3輪賽后平均心率又上升了4.2%。模擬賽各輪次賽后間歇期總平均心率為143.5次/分，占個人HRpeak的70%。

表3 賽后間歇期的平均心率（次/分）、總平均心率（次/分）及間歇總時間占全賽程時長的百分比Table III Average Heart Rate in the Interval Period after the Competition,Total Average Heart Rate and the Proportion of Total Intervals in the Whole Competition Period

總體來看，不管是模擬賽還是全國正式比賽，各運(yùn)動員在每輪賽后間歇期平均心率均處于個人中等強(qiáng)度心率水平，官××的總平均心率較高，在143次/分以上，廖××的總平均心率相對較低，在131.5次/分以上。各輪次賽后間歇總時長占全賽程時長的68.5%以上。值得注意的是第3輪賽后間歇期平均心率相比第2輪賽后平均心率變化不大，且部分呈現(xiàn)小幅下降狀態(tài)。綜合各輪次情況，賽后間歇期平均心率整體呈波動式上升的狀態(tài)，最大上升幅度為5.7%，最小上升幅度為3.9%。

圖1 官××小輪車泥地競速賽冠軍賽全程心率曲線Figure 1 Guan’s Heart rate Curve during the Whole Race of BMX Mud Championships

圖1 顯示的是官××冠軍賽全程的心率變化曲線。圖中實(shí)線為從準(zhǔn)備活動算起到比賽結(jié)束運(yùn)動員的平均心率為142次/分；圖中虛線加實(shí)線表示從第一輪比賽開始至比賽結(jié)束運(yùn)動員的平均心率為148次/分。圖中心率曲線在比賽時間9:00以后出現(xiàn)了5次大的跳躍式波動，波動從波谷至波峰的上升段可以看作一組比賽的開始至結(jié)束，每輪比賽的持續(xù)時長約為 38～40 s。

2.2 血乳酸測試結(jié)果

2.2.1 模擬賽血乳酸測試結(jié)果

模擬賽時馬××的最高血乳酸值出現(xiàn)在第3輪，為15.21 mmol/L，半決賽和決賽輪次，分別為14.37 mmol/L和13.94 mmol/L，平均血乳酸值達(dá)到14.4 mmol/L以上；廖××的最高血乳酸值出現(xiàn)在第2輪賽后，為13.93mmol/L，決賽血乳酸值為12.44mmol/L，平均賽后血乳酸值在13.3 mmol/L以上。

表4 模擬賽血乳酸測試結(jié)果（單位：mmol/L）Table IV Test Results of the Lactic Acid of the Simulation Race(mmol/L)

2.2.2 全國正式比賽血乳酸測試結(jié)果

從表5可以看出，在全國比賽中，運(yùn)動員的最高血乳酸水平明顯超過模擬賽，馬××的血乳酸水平為15.2 mmol/L，廖××則最高達(dá)到14.5 mmol/L。在全國冠軍賽中官××的血乳酸值為13.5 mmol/L，在全國錦標(biāo)賽中，官××的血乳酸值達(dá)到16.3 mmol/L。

表5 全國冠軍賽和錦標(biāo)賽決賽賽后血乳酸測試結(jié)果（單位：mmol/L）Table V Test Results of the Lactic Acid after the Finals of the National Championships(mmol/L)

3 討論與分析

3.1 賽時心率和血乳酸測試結(jié)果所反映的小輪車泥地競速賽對運(yùn)動員無氧能力的要求

無氧能力是運(yùn)動員在短時間內(nèi)輸出最大功率的能力，表示肌肉在磷酸原和糖酵解供能條件下的做功水平，是運(yùn)動中人體肌肉的無氧代謝供能系統(tǒng)提供ATP的極限能力[1]。在日常訓(xùn)練中常用心率和血乳酸指標(biāo)來監(jiān)控運(yùn)動員的訓(xùn)練強(qiáng)度，并評價運(yùn)動強(qiáng)度對運(yùn)動員有氧和無氧能力的要求。

心率在一定范圍內(nèi)隨運(yùn)動強(qiáng)度的增加而升高，呈良好的線性相關(guān)[2]。實(shí)踐中，通常把心率按照個人最大心率的百分比來分區(qū)，如最大心率的50%～60%為健身區(qū)，60%～70%為脂肪燃燒區(qū)，70%～80%為有氧、無氧混合區(qū)，80%～90%為無氧閾區(qū)，90%～100%為警惕區(qū)[3]，并以此來判斷運(yùn)動負(fù)荷的生理要求。本研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動員在每輪比賽中最高心率都達(dá)到了個人最高心率的90%以上。官××在比賽中最低一輪達(dá)到個人HRpeak的94%，而最高一輪則達(dá)到個人HRpeak的98%。廖××在賽中的最高心率則達(dá)到個人的92%～96%HRpeak。這說明每輪比賽運(yùn)動員都動員了心臟的最大能力，為肌肉做功提供最大的生理保障。理論上無氧閾區(qū)在80%～90%HRpeak，顯然小輪車泥地競速賽賽時的強(qiáng)度要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了一般有氧供能區(qū)，而進(jìn)入高水平無氧供能狀態(tài)。從表2的統(tǒng)計結(jié)果來看，每輪比賽的平均心率都在88%HRpeak以上，進(jìn)一步說明在平均40多秒一輪的比賽中，小輪車運(yùn)動員大部分時間處在了無氧供能為主的代謝狀態(tài)。接下來對血乳酸測試結(jié)果的分析討論則會進(jìn)一步說明比賽條件下無氧供能的要求不是低水平的，而是不斷加強(qiáng)直到比賽結(jié)束。

乳酸是糖無氧酵解的終產(chǎn)物。運(yùn)動時，骨骼肌是產(chǎn)生乳酸的主要場所，乳酸釋放進(jìn)入血液，被進(jìn)一步氧化或排出體外。血乳酸是評價運(yùn)動項(xiàng)目能量代謝特征的重要指標(biāo)。通過測試運(yùn)動時血乳酸指標(biāo)的變化能夠很好地區(qū)分有氧訓(xùn)練和無氧訓(xùn)練，并且血乳酸的升高與訓(xùn)練負(fù)荷強(qiáng)度的增加呈正相關(guān)[2]。

研究表明，無氧無乳酸供能可持續(xù)的時間約為5～7 s，無氧乳酸供能可持續(xù)的時間約在45～90 s[4]。比賽中小輪車運(yùn)動員從出發(fā)開始就進(jìn)入你爭我奪全力爭先的狀態(tài)，平均用時約40 s?？梢韵胍姡瑹o氧乳酸供能占主導(dǎo)的無氧代謝必定在小輪車項(xiàng)目中占據(jù)重要位置。在實(shí)際比賽過程中，運(yùn)動員從出發(fā)到第一彎道之前（約10 s以內(nèi)），以無氧無乳酸供能為主。從第一彎道開始，運(yùn)動員體內(nèi)的血乳酸開始大量產(chǎn)生，并逐漸堆積。運(yùn)動員需要在高乳酸的內(nèi)環(huán)境下依據(jù)場地條件和比賽實(shí)際情況，接連不斷地在車上完成多次起跳飛越和蹬伸拉滑。這些技術(shù)運(yùn)用均需要爆發(fā)性發(fā)力，血乳酸產(chǎn)生的速度很快。在比賽的最后一個直道，高速沖刺將進(jìn)一步增加血乳酸的生成。Mateo-March M.等的研究為以上分析提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，他通過對9名西班牙國家隊(duì)隊(duì)員在難度不同的賽道進(jìn)行控制騎行動作的實(shí)驗(yàn)，揭示了血乳酸產(chǎn)生的動態(tài)過程，其結(jié)果是：11.7%的血乳酸產(chǎn)生在出發(fā)加速階段，65.7%的血乳酸產(chǎn)生于比賽中途的非踏蹬（跳躍、拉滑）階段，22.6%的血乳酸生成于終點(diǎn)前的最后沖刺[5]。

本研究中，模擬賽時運(yùn)動員每輪比賽后最低的血乳酸值為12.44 mmol/L，最高值為15.21 mmol/L。全國比賽時運(yùn)動員每輪比賽后所產(chǎn)生的最大心率中的最低血乳酸值是13.5 mmol/L，而最高值達(dá)到1 6.3 mmol/L。從乳酸供能訓(xùn)練的角度來看，賽時血乳酸生成量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了血乳酸耐力訓(xùn)練 （血乳酸水平在 10～12 mmol/L）的要求，而達(dá)到最高乳酸訓(xùn)練（血乳酸大于15 mmol/L）區(qū)的水平[2]。J.Louis等的研究，通過對10名（6男4女）國際級小輪車運(yùn)動員進(jìn)行完整的6輪模擬賽測試，得到的賽后血乳酸測試值為 14.5±4.5 mmol/L[6]，這與本研究結(jié)果相近。

可以想見，同組出發(fā)的高水平選手會在有限的時間內(nèi)充分調(diào)動自身最大的無氧能力，表現(xiàn)出最大的賽時功率，力爭位居前列。在基礎(chǔ)體能狀況良好、技術(shù)水平相差不大的情況下，誰的無氧代謝能力強(qiáng)，誰將在短時間內(nèi)表現(xiàn)出最大功率，從而贏得比賽。

3.2 賽時心率和血乳酸測試結(jié)果所反應(yīng)的小輪車泥地競速賽對運(yùn)動員有氧能力的要求

從圖1可以看出，運(yùn)動員除了在比賽時心率上升到極高水平外，其余時間，包括準(zhǔn)備活動和賽間間歇時間，心率則維持在相對較低水平。如官××一輪比賽的完成時間約在40～43 s，5組全部完成高心率持續(xù)的時間總計不過5～6 min，而比賽全程持續(xù)近3 h。從表3的統(tǒng)計結(jié)果可以看出，運(yùn)動員在每輪賽后的間歇期——在近70%的比賽時間中心率水平處在靠近脂肪燃燒區(qū)上限的70%HRpeak左右[2]，依靠有氧代謝供能。如果把準(zhǔn)備活動計算在內(nèi)，則有氧供能時間占比將提高至97%。從整場比賽能量代謝的全過程分析，小輪車競賽是一個長時間中等強(qiáng)度的有氧代謝間有短時間高強(qiáng)度無氧和無氧乳酸供能的能量代謝過程。小輪車項(xiàng)目對于運(yùn)動員的有氧代謝具有特殊的要求，遠(yuǎn)非傳統(tǒng)的認(rèn)識——即小輪車項(xiàng)目是一個乳酸供能為主的項(xiàng)目所能概括[7]。

研究發(fā)現(xiàn)，就算是單個輪次的小輪車比賽也會對運(yùn)動員有氧能力提出很高的要求。J.Louis等通過對國際上優(yōu)秀的10名小輪車運(yùn)動員進(jìn)行真實(shí)賽道的6輪模擬賽進(jìn)行測試發(fā)現(xiàn)，在每一輪次比賽后運(yùn)動員的平均攝氧量達(dá)到（94.3±1.2）%VO2max水平[6]。由此認(rèn)為有氧代謝在小輪車項(xiàng)目的供能方面起到了重要的作用，最大攝氧量VO2max可能是小輪車運(yùn)動項(xiàng)目的制勝因素之一。他們進(jìn)一步分析，高攝氧量水平產(chǎn)生的原因可能是由于最初的大強(qiáng)度沖刺（從出發(fā)門出發(fā)）導(dǎo)致了磷酸肌酸供能系統(tǒng)的大量消耗，從而啟動或者觸發(fā)了身體的有氧能量代謝。有氧代謝在運(yùn)動員出發(fā)后的跳躍等技術(shù)動作及上肢等動支撐方面繼續(xù)發(fā)揮作用，直至比賽結(jié)束。該研究引用Bailey等的論文更進(jìn)一步闡明，包含有全力沖刺內(nèi)容的短時間重復(fù)訓(xùn)練會有效地增加肌肉對氧的攝取，機(jī)體攝氧更快，從而改善了大強(qiáng)度訓(xùn)練的耐力。而小輪車項(xiàng)目正是這種短時間重復(fù)全力沖刺的項(xiàng)目。

值得注意的是，在本研究結(jié)果中，運(yùn)動員在第3輪賽后間歇期的平均心率與第2輪賽后相比變化不大，且部分呈現(xiàn)小幅下降狀態(tài)。其原因可能是由于3輪資格賽后運(yùn)動員有一個相對長的間歇期（達(dá)到近40 min以上），運(yùn)動員的身體機(jī)能在一定程度上得到恢復(fù)。但這種恢復(fù)是相對的。在J.Louis的研究中，運(yùn)動員在休息25 min后平均血乳酸水平仍有（5.4±1.2 mmol/L）[6]。在本研究中，間歇期運(yùn)動員平均心率整體呈波動式上升狀態(tài)，最大上升幅度為5.7%。這也說明運(yùn)動員在比賽開始后，雖有賽間間歇，但這種休息或者說恢復(fù)是不充分的，在前一輪高強(qiáng)度沖刺后，只有有限的時間留給運(yùn)動員做盡可能的體能恢復(fù)，為下一輪比賽做準(zhǔn)備。已知個體的有氧能力對于大強(qiáng)度負(fù)荷后體能恢復(fù)具有重要作用[8]，因此運(yùn)動員自身有氧能力高低在很大程度上決定了恢復(fù)效果的好壞。

在模擬賽每輪賽后的血乳酸連續(xù)測試中發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動員最高血乳酸水平并不出現(xiàn)在最后一輪決賽中，而是出現(xiàn)在第2輪（廖××）或第3輪（馬××）。J.Louis的研究中，同樣血乳酸的最高值出現(xiàn)在第2輪（15.8±1.4mmol/L），最低值出現(xiàn)在最后一輪（13.9±0.8 mmol/L）。這也許并不是巧合。小輪車泥地競速運(yùn)動每輪比賽都是極限強(qiáng)度沖刺，而在90%～95%VO2max以上強(qiáng)度運(yùn)動時，肌糖原消耗最大[8]。小輪車競賽中運(yùn)動員動力肌群內(nèi)的肌糖原充分動員，通過無氧酵解，生成能量和乳酸。多輪全力沖刺必然會導(dǎo)致肌肉內(nèi)糖原儲備大量消耗，在比賽的中后期，可能正是由于肌糖原這一酵解底物的儲備減少，加上機(jī)體內(nèi)環(huán)境的酸化，使無氧供能受限，乳酸生成減少。這極有可能是運(yùn)動員在比賽中后期血乳酸水平降低的重要原因。而有氧代謝能力的提高，將增強(qiáng)賽中、賽后肌糖原、脂肪酸有氧氧化供能能力，對肌糖原的利用起到節(jié)約作用，為決賽階段運(yùn)動員發(fā)揮最大能力提供能量保障。

綜合以上分析，小輪車比賽是一個多輪次競爭的項(xiàng)目，而且越接近決賽，競爭越激烈。要贏得最后的勝利，運(yùn)動員必須具備強(qiáng)大的無氧能力和優(yōu)秀有氧能力以保障完成前面的4輪淘汰賽，并在第5輪決賽前使身體機(jī)能處于良好的競技狀態(tài)。優(yōu)秀的有氧能力必然對間歇期的快速恢復(fù)、決賽期最大競技能力的動員起到相當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)作用。當(dāng)前的訓(xùn)練理論已經(jīng)證實(shí)：以大量有氧訓(xùn)練為基礎(chǔ)，少量突出強(qiáng)度的訓(xùn)練為重點(diǎn)的負(fù)荷節(jié)奏，不僅對那些以有氧供能為主的長距離運(yùn)動項(xiàng)目 （如鐵人三項(xiàng)/馬拉松跑和冬季兩項(xiàng)等）具有重要影響，而且對許多以有氧化或無氧乳酸代謝為主的短、中距離耐力項(xiàng)目也具有不可忽視的參考價值[3]。事實(shí)上，國內(nèi)小輪車運(yùn)動著名教練張燁就在優(yōu)秀運(yùn)動員逯艷（女）的訓(xùn)練中大量使用心率控制在140～150次/分的有氧訓(xùn)練，并認(rèn)為有氧訓(xùn)練不僅對機(jī)體氧攝取能力的提高有幫助而且也非常適合提高運(yùn)動技術(shù)[9]。

本研究對小輪車泥地競速賽的有氧和無氧代謝特征進(jìn)行了初步的探討。受研究平臺所限，雖然選取了省內(nèi)最優(yōu)秀的國家級健將運(yùn)動員，在真實(shí)的競賽場地進(jìn)行了相關(guān)指標(biāo)的測試，具有一定的代表性。但樣本量小，指標(biāo)體系不夠完備，使研究的深入性受到影響。今后的研究應(yīng)盡可能擴(kuò)大樣本量，并在研究設(shè)計中完善指標(biāo)體系，注重綜合應(yīng)用多指標(biāo)如攝氧量、無氧功、乳酸閾等分析問題，并在基礎(chǔ)資料搜集、細(xì)化研究過程方面努力加強(qiáng)。

4 小結(jié)與建議

本研究通過對模擬賽和全國正式比賽運(yùn)動員全程心率和血乳酸（組間及賽后）進(jìn)行測試分析，揭示小輪車項(xiàng)目對運(yùn)動員的最大功率能力和無氧乳酸代謝有極高的要求；不管從每輪比賽，還是整個賽程來看，小輪車項(xiàng)目都要求運(yùn)動員具備優(yōu)秀的有氧代謝能力。

在實(shí)際訓(xùn)練中，小輪車教練員應(yīng)充分認(rèn)識到運(yùn)動員有氧能力對專項(xiàng)能力的保障和促進(jìn)作用。重新審視項(xiàng)目訓(xùn)練負(fù)荷量和強(qiáng)度的比例安排，在重視運(yùn)動員最大無氧能力發(fā)展的同時，有意識地提高運(yùn)動員的有氧能力，從有氧耐力、速度耐力和快速沖刺等各種強(qiáng)度級別提升運(yùn)動員的專項(xiàng)水平。