何 衛(wèi)，束 洋，李海鵬，婁彥濤

高山滑雪（alpine skiing）起源于19 世紀50 年代，該項目以極強的觀賞性和速度感被稱作“冬奧會皇冠上的明珠”，也是冬季奧運會技術(shù)難度大、運動速度快、危險系數(shù)高、對運動員體能和心理等要求極高的運動項目。影響高山滑雪運動表現(xiàn)的因素有很多，從技術(shù)層面來說，包含滑雪板與雪面之間的摩擦力，滑行姿勢與空氣阻力的影響，轉(zhuǎn)彎技術(shù)、滑行技術(shù)以及跳躍技術(shù)等（Gilgien et al.，2014；Sp?rri et al.，2018）。而從外部環(huán)境來說，比賽機制、比賽路線、賽道地形特征以及天氣等，對運動員表現(xiàn)也會產(chǎn)生較大的影響（Gilgien et al.，2015a，2015b）。

我國高山滑雪運動起步晚，訓(xùn)練場地少、競技水平低和科技保障落后等因素導(dǎo)致該項目是中國代表團的弱項。此外，國內(nèi)對于高山滑雪項目研究開展比較晚，數(shù)量較少?；诖耍疚慕Y(jié)合冬奧會高山滑雪項目發(fā)展，分析探究近3 屆冬奧會比賽特征、賽道地形特征以及運動學(xué)參數(shù)特征等內(nèi)容。

1 冬奧會高山滑雪比賽特征

1.1 比賽項目的發(fā)展

高山滑雪項目于1936 年德國加米施-帕滕基興（Garmisch Partenkirch）冬季奧運會上首次亮相，當時比賽設(shè)置男、女全能（滑降和回轉(zhuǎn)）兩個項目。隨著冬奧項目的發(fā)展（表1），1948 年在瑞士圣莫里茨舉辦的第5 屆冬奧會上增設(shè)男、女回轉(zhuǎn)和滑降。1952 年在挪威奧斯陸舉辦的第6 屆冬奧會上取消了男、女兩項全能，增設(shè)了男、女大回轉(zhuǎn)項目。1988 年在加拿大卡爾加里舉辦的第15 屆冬奧會上恢復(fù)了男/女全能，并增設(shè)了超級大回轉(zhuǎn)項目，共設(shè)置男/女滑降、超級大回轉(zhuǎn)、大回轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)和全能5 個大項10 個小項。2018 年韓國平昌冬奧會首次增加了男、女混合項目團體賽，共計6 個大項11 個小項。2022 年北京冬奧會將延續(xù)這11 個高山滑雪比賽項目，總獎牌數(shù)33 枚，是展現(xiàn)一個國家雪上競技能力的重要比賽之一。

表1 冬奧高山滑雪比賽項目發(fā)展Table 1 Alpine Skiing Event Development of the Winter Olympic Games

根據(jù)比賽場地和滑雪技術(shù)特點，高山滑雪6 個大項可以分為技術(shù)類項目和速度類項目。其中，回轉(zhuǎn)與大回轉(zhuǎn)屬于技術(shù)類，超級大回轉(zhuǎn)和滑降屬于速度類。全能項目是滑降（因天氣原因也可換成超級大回轉(zhuǎn)）和回轉(zhuǎn)的兩項成績之和，由于其要使用速度項目的場地，所以也被歸為速度類項目。團體項目采用淘汰制，從高度落差、滑行距離、旗門設(shè)置來看，團體項目可視作為技術(shù)類項目。

1.2 冬奧會高山滑雪參賽人數(shù)特征

統(tǒng)計分析近10 年3 屆冬奧會高山滑雪各國參賽運動員信息發(fā)現(xiàn)，美國及歐洲多個國家（地區(qū)）每年都會派出接近滿額數(shù)量的運動員參賽，并且人數(shù)不斷增多（表2）。在2018 年平昌冬奧會，美國、瑞士、奧地利、法國均派出22 人參賽，用滿國際滑雪聯(lián)合會（International Ski Federa‐tion，F(xiàn)IS）為各個會員國的奧運會參賽配額。通過參賽人數(shù)也可以窺見不同國家在高山滑雪項目上的實力。我國高山滑雪運動在近幾屆冬奧會均是依靠FIS 分配給各會員國的1 男、1 女兩個基數(shù)名額（basic quota）參加技術(shù)類項目比賽，且主要的參賽目標就是能夠完成比賽。

根據(jù)FIS 最新公布的2022 年北京冬奧會高山滑雪項目參賽配額說明文件，北京冬奧會高山滑雪項目參賽運動員配額總數(shù)為306 人，參賽資格爭奪周期為2020 年7 月1 日—2022 年1 月16 日。運動員獲得冬奧會參賽資格，必須先在FIS 排名和積分（FIS Points）上達標。根據(jù)2020—2021 賽季第8 次積分排名名單顯示（表3），除了高山滑雪強國，日本近年在該項目發(fā)展很快，目前獲得FIS 有效積分的人數(shù)達到1 145 人，占總?cè)藬?shù)百分比超過12.08%。相較于2018 年平昌冬奧會周期，只有47 名男運動員和32 名女運動員獲得有效的FIS 積分，目前我國共204 名高山滑雪運動員擁有FIS 有效積分，占總?cè)藬?shù)的2.15%，其中男子121 人，女子83 人，一定程度上改善了我國高山滑雪人才儲備不足的局面。

表2 2010—2018年冬奧會參賽國家運動員人數(shù)Table 2 The Number of Athletes from Different Countries Participating in the Winter Olympic Games from 2010 to 2018

表3 2020—2021賽季不同國家FIS積分人數(shù)分布特征Table 3 Distribution Characteristics of FIS Points of Different Countries in 2020 to 2021 Season

1.3 冬奧會高山滑雪獎牌榜分布

通過分析冬奧會獎牌分布特征可以看出（圖1），2010—2018 年3 屆冬奧會一共產(chǎn)生94 枚獎牌（2014 年索契冬奧會女子滑降兩名運動員并列獲得金牌，男子超級大回轉(zhuǎn)兩名運動員并列獲得銅牌），但是獎牌榜只有13 個國家，且具有明顯的地域特征。歐洲冰雪運動強國盡管人口基數(shù)小，獲得FIS 有效積分的人數(shù)也相對較少，但是該項目發(fā)展和競技水平很高，奧運會獲得獎牌的效率極高，特別是奧地利，近3 屆奧運會以7 金、7 銀、6 銅在獎牌榜遙遙領(lǐng)先。雖然加拿大每年也派出一定數(shù)量的運動員參賽，但獎牌數(shù)量并不多，這也許是加拿大連續(xù)3 屆參賽人數(shù)下降的原因之一（表2、表3）。

2 冬奧會高山滑雪賽道特征

FIS 每年都會修訂推出《國際滑雪比賽規(guī)則》，其中一個重要內(nèi)容就是規(guī)定國際高山滑雪各項賽事的場地標準。由于高山滑雪項目比賽場地依賴于各個國家賽道地理特征而建，因此每條賽道的線路設(shè)計和地形特征都不同，不同比賽的線路設(shè)置也不一樣（Haaland et al.，2016）。一般來說，按照滑降、超級大回轉(zhuǎn)、大回轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)4 個項目順序，賽道海拔垂直高度差和比賽路程依次遞減，賽道坡度和旗門數(shù)量則依次遞增，這也是區(qū)分高山滑雪不同項目的典型比賽場地特征。

圖1 2010—2018年冬奧會獎牌榜國家分布特征Figure 1.Distribution Characteristics of Medal Table of Different Countries in Winter Olympic Games from 2010 to 2018

2.1 賽道海拔垂直高度差

2020 年7 月最新頒布的《國際滑雪比賽規(guī)則》對于冬奧會等高山滑雪國際比賽各項目海拔垂直高度差再次進行了調(diào)整（圖2）。

圖2 2010—2018年冬奧會高山滑雪垂直高度差及2020年FIS標準對比Figure 2.Comparison of Altitude Drop in Winter Olympic Games from 2010 to 2018 and FIS Standard in 2020

男子項目除了滑降垂直高度波動較大外，其余項目垂直高度差并沒有顯著變化，維持在FIS 標準內(nèi)（圖2）。2018 年平昌冬奧會大回轉(zhuǎn)及超級大回轉(zhuǎn)垂直高度差相比于前兩屆有所提高。近3 屆冬奧會滑降賽道垂直高度差基本上略高于FIS 最低標準800 m，而回轉(zhuǎn)和超級大回轉(zhuǎn)則明顯較高甚至接近FIS 上限。女子項目中，2014 年索契冬奧會超級大回轉(zhuǎn)垂直高度差為615 m，高于2020 年FIS標準的上限600 m。不同于男子，女子滑降項目垂直高度差接近FIS 上限800 m，而大回轉(zhuǎn)與超級大回轉(zhuǎn)的垂直高度差同樣較高。

2.2 比賽路線距離和坡度

對FIS 官網(wǎng)提供的比賽信息統(tǒng)計分析得到2010－2018 年冬奧會各單項比賽總距離和平均坡度（表4）。滑降項目路程最長，男、女均約為3 000 m，對運動員體能要求較高?；剞D(zhuǎn)項目雖然路程較短，但平均坡度較大，對運動員技術(shù)要求更高。有研究通過分析回轉(zhuǎn)階段的生物力學(xué)特征發(fā)現(xiàn)，不同賽道的坡度越大速度越慢，但加速度更快，能量消耗也更大（Supej et al.，2015）。比較近3 屆冬奧會平均坡度可以看出，盡管女子比賽路程小于男子，但除了滑降項目外，超級大回轉(zhuǎn)、大回轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)項目平均坡度卻高于男子，這也意味著相較于男子，女子運動員需要更多的體能儲備。

表4 2010—2018年冬奧會賽道平均距離及坡度Table 4 Average Course Length and Gradient of the Trail for the Winter Olympic Games from 2010 to 2018

2.3 比賽旗門設(shè)置變化

在旗門設(shè)置方面，不同項目的旗門設(shè)置數(shù)量或者密度、旗門樣式、顏色配置也不同。通過比較近10 年3 屆冬奧會各個項目旗門數(shù)據(jù)（表5），發(fā)現(xiàn)滑降項目通過旗門數(shù)最少，但總距離最長，回轉(zhuǎn)項目旗門數(shù)量最多，約為滑降的1.5～1.7 倍，但總距離卻不到滑降項目的20%，需要運動員快速進行較短距離的方向變化，對于運動員技術(shù)水平要求較高。

表5 2010—2018年冬奧會旗門數(shù)量Table 5 The Number of Gates in the Winter Olympic Games from 2010 to 2018 M±SD

一項關(guān)于高山滑雪世界杯比賽賽道和地形對速度的影響研究發(fā)現(xiàn)，滑降賽道設(shè)計較為平坦，大回轉(zhuǎn)旗門的水平間距隨著地形傾斜角度增加，但在超級大回轉(zhuǎn)和速降比賽中則不存在這種變化（Gilgien et al.，2015a，2015b）。此外，由于轉(zhuǎn)彎或者跳躍后落地階段損傷發(fā)生率較高（Haaland et al.，2016），回轉(zhuǎn)、大回轉(zhuǎn)和超級大回轉(zhuǎn)中旗門常設(shè)置在地形起伏變化的位置，以此控制運動員滑行中的速度，進而減少比賽受傷風(fēng)險。

3 高山滑雪比賽運動學(xué)特征

3.1 高山滑雪速度特征

盡管高山滑雪是一項以比賽時間判定勝負的運動，但不同于室內(nèi)項目，高山滑雪項目賽道的線路設(shè)計和地形特征隨著比賽場地不同而有所差異，因此速度就成為評價運動員比賽水平的重要指標之一。分析近3 屆冬奧會高山滑雪項目獲得獎牌運動員決賽平均速度發(fā)現(xiàn)（表6），滑降項目速度最快，平均速度達到101.45 km/h，其次依次是超級大回轉(zhuǎn)、大回轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)項目。相同項目下，男子速度高于女子項目。影響高山滑雪運動表現(xiàn)的生物力學(xué)因素有很多，如重力、起始速度、起始加速度、空氣阻力和摩擦力、地面反作用力、轉(zhuǎn)彎半徑以及雪板軌跡和運動員重心軌跡等（張才成，2000）。在眾多要素之中，重力作為基礎(chǔ)直接影響高山滑雪速度，起始加速度和起始速度則是整個滑行速度的保證。垂直高度差越大，賽道越長，重力加速度作用時間最長，最終產(chǎn)生的速度也最大。

表6 2010—2018年冬奧會高山滑雪前3名平均速度Table 6 Average Speed of the Top Three Alpine Skiers in the Winter Olympic Games from 2010 to 2018 km·h-1

高速滑行使得高山滑雪項目具有很大的觀賞性，但速度也是造成高山滑雪運動員損傷的主要因素之一（王素改 等，2019；Fl?renes et al.，2012）。首先，在滑降和超級大回轉(zhuǎn)項目中，當運動員處于技術(shù)要求較高的路段時（如跳躍、陡坡和彎道），高速滑行對非預(yù)期狀況的判斷和反應(yīng)時間減少，容錯率低（Petrone et al.，2010）。其次，碰撞情況下速度對損傷程度具有顯著性影響。根據(jù)動能定理表達式和動量定理表達式Ft=mv2-mv1可知，碰撞中所消耗的能量隨速度成倍增加，滑降幾乎是大回轉(zhuǎn)的兩倍之多（Steenstrup et al.，2018）。值得注意的是，盡管結(jié)合高山滑雪項目速度特點來看，從回轉(zhuǎn)、大回轉(zhuǎn)、超級大回轉(zhuǎn)到滑降平均速度依次遞增，但各項目損傷發(fā)生率卻基本保持不變（圖3），兩者并無相關(guān)性，表明速度可能不是造成各項目間損傷率差異的唯一因素（Fl?renes et al.，2009）。

3.2 高山滑雪轉(zhuǎn)彎特征

轉(zhuǎn)彎或變向是高山滑雪項目的一個主要技術(shù)特點，也是展現(xiàn)運動員技術(shù)實力的重要方面之一。特別是對于大回轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)項目，由于路線短、旗門多，運動員比賽中進行左右盤旋式過門的次數(shù)增加，對其技巧和速度相結(jié)合的能力要求較高。

圖3 高山滑雪運動員滑行速度和損傷發(fā)生率Figure 3.Sliding Speed and Injury Incidence of Alpine Skiers

研究表明（Gilgien et al.，2015a），大回轉(zhuǎn)平均將發(fā)生51.2±3.5 次轉(zhuǎn)向，超級大回轉(zhuǎn)則為40.8±4.0 次轉(zhuǎn)向。作為速度類項目，滑降和超級大回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎速度較快，均超過20 m/s，轉(zhuǎn)彎半徑較大，滑降半徑平均為61.6 m。技術(shù)類項目大回轉(zhuǎn)，雖然轉(zhuǎn)彎速度略慢，但轉(zhuǎn)彎半徑較小，平均22.7 m，為滑降和超級大回轉(zhuǎn)的1/2 甚至1/3，但轉(zhuǎn)彎時地面反作用力最大達到3.16 倍體重（表7）。

表7 高山滑雪不同項目轉(zhuǎn)彎特征Table 7 Turning Characteristics of Different Events in Alpine Skiing

高山滑雪運動員的實際表現(xiàn)不僅取決于速度，還取決于其選擇的滑行路徑，這兩個方面是相輔相成的。研究表明，滑行路徑的長短會造成10%的時間差異（Supej et al.，2015）。一般來說，選擇最短的轉(zhuǎn)彎路徑，轉(zhuǎn)彎半徑大，入彎的時間越短，成績越好（Delhaye et al.，2020；Sp?rri et al.，2018）。選擇較長的滑行路徑通常能讓運動員保持較高的速度，但需更多時間通過彎道，而直接選擇接近旗門則會縮短滑行距離，導(dǎo)致轉(zhuǎn)彎更急，轉(zhuǎn)彎半徑減小，速度減慢而損失時間。因此，運動員保持高速滑行的能力需要合適的技戰(zhàn)術(shù)相輔助。通常情況下，更快、更平滑的轉(zhuǎn)彎都是在距離旗門坡度更高或更遠的地方開始，在最大化速度的情況下促使轉(zhuǎn)彎完成時身體更加貼近于旗門。較高的出彎加速度使運動員在接近后續(xù)旗門時速度更快，滑行軌跡也更接近于直線（Gilgien et al.，2015a）。在許多比賽中，運動員選擇的戰(zhàn)術(shù)策略是贏得比賽的關(guān)鍵，其重要性已不亞于滑行技術(shù)。

較小的轉(zhuǎn)彎半徑與損傷風(fēng)險增加有關(guān)（Sp?rri et al.，2012b），轉(zhuǎn)彎半徑小會促使運動員將其身體重心向后、內(nèi)側(cè)傾斜，這種姿勢下一旦發(fā)生失衡，雙下肢的緩沖能力就會降低。有研究發(fā)現(xiàn)，近年轉(zhuǎn)彎速度有所提高，同時轉(zhuǎn)彎時運動員身體重心軌跡相比于滑雪板路徑更接近直線（Sp?rri et al.，2012a）。運動員身體通過旗門的路徑往往比測量所得的滑雪板路徑還要小，意味著越小的轉(zhuǎn)彎半徑對運動員的技術(shù)水平要求越高，同時伴隨更大的損傷風(fēng)險（Delhaye et al.，2020）。因此，技巧類項目中防止受傷的策略應(yīng)集中在速度和轉(zhuǎn)彎半徑上，運動員必須在滑行時更頻繁地控制入彎時的平衡點，適當減速或者尋找適合的轉(zhuǎn)彎速度和轉(zhuǎn)彎半徑，是安全通過旗門的關(guān)鍵。

在對阿爾伯托·湯巴（1988 年加拿大卡爾加里冬奧會大回轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)項目金牌得主）的慢動作錄像分析中，發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)彎時通過對重心的控制，將身體壓力從前腳掌（轉(zhuǎn)彎開始時）向足跟（轉(zhuǎn)彎結(jié)束時）轉(zhuǎn)移，雪板尾部增加的壓力使其彎曲成弓型，通過這種方式立刃過彎連續(xù)性極佳且速度較快（Falda-Buscaiot et al.，2017）。后期逐漸流行稱其為“卡賓式”（Carving），也是目前主流的高山滑雪技術(shù)（Supej et al.，2002）。

3.3 “空中飛行”特征

“空中飛行”（也稱跳躍）是高山滑雪比賽一個重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，主要是在滑降和超級大回轉(zhuǎn)中，運動員借助雪道自然地形形成的雪包完成約1 s 的飛行過程，在完整的專項比賽中該技術(shù)一般會出現(xiàn)2 次以上。起跳時機、空中姿態(tài)、飛行時間、落地控制等技術(shù)水平對運動最終比賽成績將會產(chǎn)生很大影響。有研究通過對2010—2011 和2011—2012 賽季世界杯4 場超級大回轉(zhuǎn)（4 次）以及5 場滑降（16 次）中空中飛行參數(shù)統(tǒng)計（表8）發(fā)現(xiàn)，滑降項目的飛行次數(shù)接近超級大回轉(zhuǎn)的兩倍，盡管單次飛行時間比較接近（相差6%），但飛行距離滑降卻超過超級大回轉(zhuǎn)21%（Gilgien et al.，2014）。

表8 2010—2012年世界杯比賽空中飛行參數(shù)Table 8 Flight Parameters in the Alpine Skiing World Cup from 2010 to 2012 M±SD

空中飛行動作驚險刺激，觀賞性很高，但是也會產(chǎn)生較大的損傷風(fēng)險（白鵬等，2020）。起跳過程中身體不平衡會導(dǎo)致運動員在空中飛行時產(chǎn)生角動量，因其受空氣阻力的影響，長時間空中飛行會產(chǎn)生更大的身體旋轉(zhuǎn)角，造成落地時失衡、雙下肢載荷不對稱等損傷因素（Bere et al.，2014）。空氣動力學(xué)效應(yīng)是影響運動員空中飛行過程中運動學(xué)參數(shù)的因素，因此對空中姿態(tài)的優(yōu)化可以提高運動表現(xiàn)（Luethi et al.，1987）。Watanabe 等（1977）研究表明，在滑降和超級大回轉(zhuǎn)項目中，起跳后雙臂屈曲貼于軀干，將身體蜷縮成流線型姿勢在飛行中的空氣阻力最小。然而，在更多的技術(shù)環(huán)節(jié)和項目中，當這樣的姿勢不可行時，最佳的空氣動力學(xué)姿勢取決于運動員能否在不影響平衡或滑行軌跡的情況下將身體迎風(fēng)面積最小化（Barelle et al.，2004）。綜上所述，對高山滑雪比賽中經(jīng)常出現(xiàn)的跳躍動作，一方面要盡量降低起跳坡度，增加落地坡度，從而保護運動員安全，同時也要重點加強下肢力和核心力量的訓(xùn)練，以保證落地動作穩(wěn)定性（Fl?renes et al.，2009；Schindelwig et al.，2015）。

4 建議

在備戰(zhàn)2022年北京冬奧會的過程中，建議從以下幾個方面通過科學(xué)化訓(xùn)練手段快速提升運動員綜合競技能力。首先，影響高山滑雪項目技術(shù)特征的因素較多，如技戰(zhàn)術(shù)、體能訓(xùn)練、場地條件和運動裝備等。我國在該項目上的理論、實踐研究相對薄弱，因此在借鑒歐美國家研究成果的同時，需盡快加強對該項目技術(shù)特征方面的理論研究和實踐應(yīng)用，確保與國際接軌，縮小與其他國家的差距。其次，對于高山滑雪運動員損傷的預(yù)防應(yīng)結(jié)合該項目的技術(shù)特點，深入探討其內(nèi)在機制。由于滑雪運動的復(fù)雜性，動力學(xué)測量較為困難，為此該項目人體內(nèi)部受力特征仍不明確，建議未來多開展表面肌電結(jié)合運動學(xué)、動力學(xué)的深層次綜合研究，利用計算機仿真、有限元分析等技術(shù)模擬動力學(xué)參數(shù)以彌補測量困難，以期為損傷預(yù)防和科學(xué)訓(xùn)練提供依據(jù)。最后，建議結(jié)合我國高山滑雪運動員目前亟待解決的技術(shù)難點開展分段訓(xùn)練，以增加專項技術(shù)訓(xùn)練時間和單位時間效率，并根據(jù)運動員個體不同的技術(shù)需求有針對性地選擇訓(xùn)練的重點，以此達到提高訓(xùn)練效率，提升競技水平的目的。