王月華,楊 明

2018年平昌冬奧會,國家速度滑冰隊共派出13 名運動員(男子5 名、女子8 名)參與了10 個小項的爭奪[1],僅獲1枚銅牌。雖然男子速度滑冰成績?nèi)〉脷v史性突破,但整體成績卻不盡人意[2]。對于中國速滑隊在平昌失利的原因,國內(nèi)雖有部分學(xué)者予以分析,但多集中于理論層面,針對專項運動能力這一內(nèi)因的分析卻較少報道。文章通過對國家速度滑冰隊有氧及無氧運動能力解析,探究平昌冬奧會失利的原因,為中國速度滑冰項目備戰(zhàn)2022年北京冬奧會提供參考與借鑒。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以45 名(男20 名、女25 名)國家速滑隊運動員為研究對象,所有運動員的運動等級皆為健將及國際健將。按國際滑冰聯(lián)盟規(guī)定[3],將男女500 m、1 000 m 分為短距離組,男女1 500 m 分為中距離組,女子3 000 m、5 000 m 和男子5 000 m、10 000 m 分為長距離組。具體信息見表1。

表1 國家速度滑冰隊運動員基本信息(±s)Table 1 Basic Information of athletes in the National Speed Skating Team (±s)

表1 國家速度滑冰隊運動員基本信息(±s)Table 1 Basic Information of athletes in the National Speed Skating Team (±s)

注:年齡按運動員出生日期到2019年9月1日之前截止進行統(tǒng)計。

性別 組別年齡/歲 身高/cm 體重/kg BMI/(kg·cm -2) 運動等級男短距離組(N=7) 23.29 ±2.69 180.90 ±8.50 73.14 ±3.91 22.45 ±2.14 健將及國際健將中距離組(N=6) 21.17 ±1.33 176.25 ±3.37 70.00 ±3.89 22.53 ±1.14 健將及國際健將長距離組(N=7) 21.71 ±2.98 182.61 ±5.82 72.43 ±8.14 21.67 ±1.72 健將及國際健將女短距離組(N=12) 22.83 ±4.63 167.03 ±3.99 61.50 ±6.70 22.06 ±2.45 健將及國際健將中距離組(N=6) 22.83 ±4.58 168.08 ±4.45 60.92 ±5.98 21.56 ±1.93 健將及國際健將長距離組(N=7) 21.86 ±5.52 166.80 ±5.30 60.36 ±4.68 21.71 ±1.70健將及國際健將

1.2 研究方法

1.2.1 專家訪談法

就速度滑冰運動員有氧及無氧運動能力相關(guān)問題,多次與國家速度滑冰隊創(chuàng)新組教練員Peter Kolder 及中長距離組教練員王秀麗探討,兩人一致認為功率自行車遞增負荷實驗與Wingate 無氧實驗是評定速度滑冰運動員有氧及無氧運動能力的重要方法。

1.2.2 實驗研究法

(1)實驗儀器。

利用MONARK 839E 功率自行車、Cortex Metamax 3B 便攜式氣體分析儀進行功率自行車遞增負荷實驗。MONARK 894Ea 功率自行車進行30 s Wingate 無氧實驗。POLAR TEAM2 團隊心率儀監(jiān)控心率,EKF 便攜式血乳酸儀測定血乳酸。

(2)測試指標及計算。

測試指標:最大攝氧量絕對值、最大攝氧量相對值、乳酸閾功率、乳酸閾心率、最大功率和最大心率;最大無氧功率絕對值、最大無氧功率相對值、平均無氧功率絕對值、平均無氧功率相對值、無氧功率遞減率、峰值血乳酸。

相關(guān)指標計算:乳酸閾及相應(yīng)功率、心率均采用內(nèi)插法[4-5]計算,公式為:Y=[(Y2-Y1)×(X-X1)/(X2-X1)]+Y1。最大功率計算公式為:P=Pcomplete+Inc×t/T[6],其中Pcomplete 是力竭時的前一級負荷所對應(yīng)的功率,Inc 是每級負荷遞增的功率,t 是最后一級負荷騎行的時間,T 是每級負荷持續(xù)的時間。

(3)實驗方案。

功率自行車遞增負荷實驗:實驗前1 周,不安排大強度訓(xùn)練課。測試前,受試者以心率120～130 b/min 的強度騎行10 min 熱身,然后靜息5 min 恢復(fù)至安靜心率正式測試。男子起始負荷75 W,女子起始負荷50 W,每3 min 遞增1 級負荷,每級負荷增量25 W,測試過程中功率自行車轉(zhuǎn)速保持在90 r/min。當受試者達到最大心率,呼吸商超過1.10,攝氧量不再增加甚至略有下降,或不能保持既定轉(zhuǎn)速時停止測試。每級負荷結(jié)束前10 s 采集指尖血測定血乳酸,血乳酸達到或超過4 mmol/L 時,不再測定血乳酸。

30 s Wingate 無氧實驗:在功率自行車遞增負荷實驗后調(diào)整1 天再安排30 s Wingate 無氧實驗。受試者先進行試驗性騎行,心率控制在150 b/min 左右,其間進行2～3 次5 s左右的全力騎行,休息3 min 待心率降至120 b/min 開始測試。男子負荷系數(shù)為0.083,女子負荷系數(shù)為0.075[7]。受試者全力踩踏功率自行車30 s 結(jié)束測試。測試結(jié)束后1 min、3 min、5 min、7 min、9 min 分別采集指尖血,找出峰值血乳酸。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計法

運用SPSS 23.0 做統(tǒng)計學(xué)處理,各項指標數(shù)值以平均數(shù)±標準差(±s)表示。對各組之間的數(shù)據(jù)做獨立樣本t 檢驗,顯著性水平以P值表示,P<0.05 差異性顯著,P<0.01差異性極顯著。

2 研究結(jié)果

2.1 國家速滑隊運動員的有氧能力

男子運動員功率自行車遞增負荷實驗后,發(fā)現(xiàn)短、中距離組各項指標均無顯著差異。長距離組最大攝氧量絕對值、相對值及最大功率顯著高于短、中距離組(P<0.01)。短、中距離組乳酸閾功率均顯著低于長距離組(P<0.05)。3 組運動員乳酸閾心率和最大心率均無顯著差異。從女子運動員的測試結(jié)果可知,中、長距離組乳酸閾功率均顯著高于短距離組(P<0.05)。其他指標,3 組之間均無顯著差異。(見表2)。

表2 國家速度滑冰隊運動員功率自行車遞增負荷實驗測試結(jié)果(±s)Table2 Test results of athletes in the National Speed Skating Team in power cycling increasing load experiment (±s)

表2 國家速度滑冰隊運動員功率自行車遞增負荷實驗測試結(jié)果(±s)Table2 Test results of athletes in the National Speed Skating Team in power cycling increasing load experiment (±s)

注:中、長距離組與短距離組對比,用*表示P<0.05,**表示P<0.01;長距離組與中距離組對比,用#表示P<0.05,##表示P<0.01。

性別 組別 最大攝氧量絕對值 最大攝氧量相對值 乳酸閾功率 乳酸閾心率 最大功率 最大心率/(L·min-1)/(mL·min-1·kg-1)/W/(b·min-1)/W/(b·min-1)男短距離組(N=7) 3.781±0.345 51.57±3.46 194.57±42.89 168.00±13.63 267.71±29.65 195.57±6.32中距離組(N=6) 3.824±0.253 54.83±2.93 195.33±28.20 160.00±18.43 274.17±28.36 196.33±9.42長距離組(N=7) 4.525±0.303**## 62.57±4.61**## 235.43±30.10*# 172.57±8.48 344.00±31.97**## 198.14±5.27女短距離組(N=12) 2.774±0.399 45.33±7.56 143.00±22.33 172.75±7.23 199.92±21.53 196.67±5.28中距離組(N=6) 2.863±0.440 47.17±7.88 163.67±24.52* 170.83±8.93 209.33±26.61 193.50±7.12長距離組(N=7) 2.999±0.312 49.86±7.76 162.14±19.06*170.43±9.64 214.71±24.74 193.57±5.91

2.2 國家速滑隊運動員的無氧能力

男子短距離組最大無氧功率絕對值及相對值、無氧功率遞減率、峰值血乳酸均顯著高于中、長距離組(P<0.05)或(P<0.01)。中距離組最大無氧功率相對值、無氧功率遞減率、峰值血乳酸顯著高于長距離組(P<0.05)或(P<0.01)。短、中距離組平均無氧功率相對值均顯著高于長距離組(P<0.05)。3 組運動員平均無氧功率絕對值未見顯著差異。女子短、中距離組相關(guān)指標均無顯著差異。短距離組最大無氧功率絕對值顯著高于長距離組(P<0.05)。而長距離組無氧功率遞減率顯著低于短、中距離組(P<0.05)。其余指標,3 組之間均無顯著差異。(見表3)。

表3 國家速度滑冰隊運動員30 s Wingate 無氧實驗測試結(jié)果(±s)Table 3 Test results of athletes in the National Speed Skating Team in 30 s Wingate anaerobic experiment (±s)

表3 國家速度滑冰隊運動員30 s Wingate 無氧實驗測試結(jié)果(±s)Table 3 Test results of athletes in the National Speed Skating Team in 30 s Wingate anaerobic experiment (±s)

注:中、長距離組與短距離組對比,用*表示P<0.05,**表示P<0.01;長距離組與中距離組對比,用#表示P<0.05,##表示P<0.01。

性別 組別 最大無氧功率絕對值/W最大無氧功率相對值/(W·kg -1)平均無氧功率絕對值/W平均無氧功率相對值/(W·kg -1)無氧功率遞減率/%峰值血乳酸/(mmol·L -1)男短距離組(N=7) 1 238.79±106.40 16.96±1.70 820.2±59.23 11.21±0.57 58.28±4.53 17.27±1.66中距離組(N=6) 1 046.49±71.73** 14.96±1.20* 778.85±71.96 11.10±0.59 50.35±4.20** 15.18±1.34*長距離組(N=7) 966.25±112.83** 13.30±0.36**## 756.39±90.31 10.42±0.43*# 44.01±2.44**## 13.51±1.02**#女短距離組(N=12) 734.17±112.08 11.96±1.82 540.79±62.96 8.79±0.84 49.58±5.65 14.96±1.50中距離組(N=6) 719.34±109.56 11.82±1.55 518.69±60.09 8.52±0.77 51.21±4.00 14.15±1.70長距離組(N=7) 626.70±81.06* 10.36±1.30 499.60±46.06 8.25±0.62 44.46±9.37*#13.87±2.06

短距離組男子運動員無氧功率遞減率顯著高于同組女子運動員(P<0.05),而中、長距離組男子運動員無氧功率遞減率分別與同組女子運動員相比無顯著差異(見表4)。

表4 國家速度滑冰隊男子、女子運動員無氧功率遞減率對比表(±s)Table 4 Comparison of anaerobic power decline rate between male and female athletes in the National Speed Skating Team (±s)

表4 國家速度滑冰隊男子、女子運動員無氧功率遞減率對比表(±s)Table 4 Comparison of anaerobic power decline rate between male and female athletes in the National Speed Skating Team (±s)

注:*表示同組男子、女子運動員之間相比具有顯著性差異,P<0.05。

組別 男子無氧功率遞減率/% 女子無氧功率遞減率/%短距離組(N=19) 58.28 ±4.53 49.58 ±5.65*中距離組(N=12) 50.35 ±4.20 51.21 ±4.00長距離組(N=14)44.01 ±2.44 44.46 ±9.37

3 討論與分析

3.1 速度滑冰項目特征

速度滑冰短距離項目屬體能主導(dǎo)類速度性項群,要求發(fā)展最大速度和爆發(fā)力;中長距離項目屬體能主導(dǎo)類耐力性項群,需要發(fā)展速度耐力[8]。速度滑冰運動中所消耗的能量來源于三大供能系統(tǒng)[9],磷酸原系統(tǒng)與爆發(fā)力、最大速度高度相關(guān),糖酵解系統(tǒng)與速度耐力相關(guān),有氧氧化系統(tǒng)主要與有氧耐力有關(guān)[7]。有研究成果表明速度滑冰長距離項目有氧代謝供能比例較高(68%～89%);短距離項目無氧代謝供能比例較高(67%～82%);而中距離項目有氧、無氧代謝比例相當(46%、54%)[10]。

3.2 國家速度滑冰隊有氧運動能力評定及分析

有氧運動能力是指機體在氧供充足情況下由能源物質(zhì)氧化分解提供能量進行運動的能力[9],是速度滑冰長距離項目運動員所要發(fā)展的專項運動能力。最大攝氧量是評定速度滑冰運動員最大有氧能力的重要指標。研究表明,速度滑冰1 500 m 成績與運動員最大攝氧量具有相關(guān)性(r=0.63)[11],10 000 m 成績與運動員最大攝氧量也存在相關(guān)關(guān)系(r=0.74)[12]。更有研究顯示速度滑冰長距離項目成績與最大攝氧量的相關(guān)系數(shù)高達0.90[13],這均表明速度滑冰中長距離項目的成績與運動員最大攝氧量高度相關(guān),距離越長相關(guān)性越大。乳酸閾即乳酸無氧閾,是衡量速度滑冰運動員有氧耐力水平的重要指標。在速度滑冰中長距離項目中,運動成績和運動員乳酸閾水平高度相關(guān)(r=0.89)[14-15]。國內(nèi)外廣泛應(yīng)用4 mmol/L 血乳酸作為實驗室或運動現(xiàn)場測定的乳酸閾值,通常以4 mmol/L 血乳酸對應(yīng)的強度、功率等來表示[7,16]。

男子長距離組最大攝氧量絕對值及相對值、乳酸閾功率、最大功率均顯著高于短、中距離組,符合速度滑冰項目的一般規(guī)律。但瑞典優(yōu)秀男子速度滑冰運動員最大攝氧量相對值為80～88 mL/(min·kg)[17],日本長距離速度滑冰男子選手最大攝氧量相對值為73.1 mL/(min·kg)[18],荷蘭優(yōu)秀男子速度滑冰運動員最大攝氧量絕對值與相對值分別為5.58 L/min、65～70 mL/(min·kg)[19],均明顯高于國家隊男子長距離組測試結(jié)果。女子長距離組最大攝氧量絕對值、相對值和最大功率,與短、中距離組相比均無顯著差異,表明3 組女子運動員最大有氧能力沒有明顯差距。有氧耐力方面,女子中、長距離組均顯著好于短距離組,但中、長距離組之間無明顯差距。瑞典優(yōu)秀女子速度滑冰運動員最大攝氧量相對值為68～75 mL/(min·kg)[17],荷蘭優(yōu)秀女子速度滑冰運動員的最大攝氧量絕對值與相對值分別為3.60 mL/min、58～62 mL/(min·kg)[20],均明顯高于國家隊女子長距離組測試結(jié)果。

國家速度滑冰隊運動員有氧運動能力與國外優(yōu)秀選手存在較大差距,這是制約我國中長距離項目在國際賽場取得佳績的重要原因。故平昌冬奧會,中國在男子5 000 m、10 000 m及女子5 000 m 項目上均未取得參賽資格,女子3 000 m 項目雖有3 名運動員參賽但成績也均不理想。已有研究表明,高強度間歇訓(xùn)練是提升最大攝氧量水平的最有效途徑[21],而乳酸閾訓(xùn)練可提升乳酸閾水平,建議采用這兩種訓(xùn)練來提高運動員的最大有氧能力和有氧耐力。

3.3 國家速度滑冰隊無氧運動能力評定及分析

無氧運動能力是速度滑冰短距離項目運動員首要發(fā)展的專項運動能力,中長距離項目的開始和途中加速沖刺階段也需較強的無氧運動能力[9]。Wingate 無氧實驗作為評定速度滑冰運動員無氧運動能力及競技水平的重要方法[22],其測試結(jié)果與速度滑冰500 m 項目成績高度相關(guān)(r=0.81)[23]。最大無氧功率是通過ATP、CP 分解供能在短時間內(nèi)產(chǎn)生的峰值機械功率,數(shù)值越高說明運動員的爆發(fā)力越強。平均無氧功率則反映了肌肉維持高功率的能力,是評價速度滑冰運動員速度耐力水平的重要指標。有研究表明,男子速度滑冰運動員的最大無氧功率相對值和平均無氧功率相對值每提高1 W/kg,1 500 m 成績分別提高0.92 s 和2.32 s;女子速度滑冰運動員的最大無氧功率相對值和平均無氧功率相對值每提高1 W/kg,1 500 m 成績分別提高0.75 s 和2.05 s[24]。無氧功率遞減率作為疲勞速率指標,數(shù)值越低表明運動員在比賽中后程降速的幅度越小。Wingate 無氧實驗結(jié)束后的峰值血乳酸是間接評定速度滑冰運動員最大無氧能力的關(guān)鍵指標。

由30 s Wingate 無氧實驗測試結(jié)果可知,男子短距離組最大無氧功率絕對值、相對值和峰值血乳酸均顯著高于中、長距離組,說明短距離組爆發(fā)力和最大無氧能力都強于另外兩組。這可能是我國男子速度滑冰500 m 項目在平昌冬奧會上取得歷史性突破的原因之一。中距離組爆發(fā)力、速度耐力及最大無氧能力也顯著好于長距離組,符合速度滑冰的一般項目規(guī)律。但中距離組最大無氧功率相對值(14.96 ±1.20) W/kg、平均無氧功率相對值(11.10 ±0.59) W/kg 明顯低于荷蘭優(yōu)秀男子中距離速度滑冰運動員測試結(jié)果(24.4±1.5) W/kg、(13.3 ±0.5) W/kg[24]。女子短距離組各項指標與中距離組均無顯著差異,短距離組最大無氧功率絕對值雖然顯著高于長距離組,但相對值卻無差異。表明3 組女子運動員爆發(fā)力、速度耐力和最大無氧能力水平相當。但女子中距離組最大無氧功率相對值(11.82 ±1.55) W/kg、平均無氧功率相對值(8.52 ±0.77) W/kg 與荷蘭優(yōu)秀女子中距離速度滑冰運動員測試結(jié)果(18.3 ±1.5) W/kg、(10.3 ±0.5) W/kg 相差較大[24]。這均說明我國中距離組運動員爆發(fā)力與速度耐力同國外優(yōu)秀選手存在一定差距,故平昌冬奧會,中國在速度滑冰男女1 500 m 項目中均未取得較好成績。但有研究表明,通過速度間歇訓(xùn)練可以顯著提升運動員的最大無氧功率和平均無氧功率[25]。建議采用該訓(xùn)練來提高我國速度滑冰運動員的爆發(fā)力和速度耐力能力。

疲勞速率方面,男子短距離組最高、中距離組次之、長距離組最低,互相之間均有顯著差異,說明男子短距離組后程降速幅度依次大于中距離組和長距離組。女子短、中距離組相當,均顯著高于長距離組,表明女子短、中距離組后程降速幅度明顯大于長距離組。男女同組對比,除了短距離組男子顯著高于女子,其他兩組男女之間無明顯差異。但男女各組疲勞速率均在40%以上,說明都存在嚴重的后程降速問題,這是制約我國速度滑冰運動員在國際賽場上取得優(yōu)異成績的重要因素。其原因在于速度滑冰運動員在高速滑行時會產(chǎn)生乳酸,乳酸透過細胞膜進入血液使機體pH 值降低,影響磷酸果糖激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶的活性,導(dǎo)致糖酵解速率下降[7],不能維持原有滑行速度。并且乳酸還會抑制腦細胞興奮性,造成神經(jīng)—肌肉接點興奮傳遞受阻影響肌肉工作能力,但這一過程需要乳酸透過血腦屏障才能實現(xiàn),難以在短時間內(nèi)完成[9]。建議通過以下兩個方面來改善這一情況:一是提高運動員意志品質(zhì),增強機體耐乳酸能力;二是提高機體有氧代謝水平,增強乳酸清除能力。

我國女子1 000 m、男子500 m 項目已分別在索契冬奧會和平昌冬奧會上取得突破,在訓(xùn)練理念、手段、方法上有一定積淀,同時采取了請進來、走出去的戰(zhàn)略步驟,使得當前國家隊運動員的專項運動能力不斷提高,男子1 500 m 成績也取得較大突破。故2022年北京冬奧會上,我國中、短距離項目成績有望更進一步。

4 結(jié)論

(1)國家男子短距離運動員無氧能力優(yōu)于中、長距離運動員,成績已達世界級水平,中距離運動員無氧能力優(yōu)于長距離者,但其有氧、無氧能力均低于世界水平,長距離運動員有氧能力優(yōu)于短、中距離運動員,但與世界水平存在差距;(2)女子中、長距離速度滑冰運動員有氧能力優(yōu)于短距離運動員,但無論何種距離的女子速滑運動員,其專項運動能力均不突出,與世界水平有較大差距;(3)男、女長距離運動員疲勞速率明顯低于短、中距離運動員,國家速度滑冰隊的疲勞速率均較高。