東京奧運(yùn)會(huì)新增項(xiàng)目空手道運(yùn)動(dòng)生物學(xué)特征研究進(jìn)展

張 楠，劉衛(wèi)軍，段傳勇，張 然，葉夢(mèng)淼

空手道是東京奧運(yùn)會(huì)新增的正式比賽項(xiàng)目，設(shè)型（套路）和組手（對(duì)抗）共計(jì)8小項(xiàng)。組手是由2名同級(jí)別、同性別的運(yùn)動(dòng)員，在8×8 m2的比賽場(chǎng)地，采用拳、腿、摔等技術(shù)擊打?qū)Ψ接行У梅植课坏梅?，進(jìn)而獲取比賽勝利的格斗對(duì)抗類項(xiàng)目。型則是個(gè)人或團(tuán)體（由3名運(yùn)動(dòng)員組成）在正方形場(chǎng)地，按照預(yù)先編排的攻防動(dòng)作組合，在模擬格斗情景下進(jìn)行招式演練，根據(jù)裁判評(píng)分角逐比賽優(yōu)勝的難美類項(xiàng)目（Chaabène et al.，2012）。2017年，國(guó)家體育總局將空手道項(xiàng)目列入全運(yùn)會(huì)正式比賽項(xiàng)目，并于2019年3月新增空手道項(xiàng)目《運(yùn)動(dòng)員技術(shù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》，正式入奧使其在我國(guó)得到快速發(fā)展。由于我國(guó)空手道項(xiàng)目起步較晚，整體實(shí)力與日本、法國(guó)、意大利等世界空手道強(qiáng)國(guó)相比，仍有較大差距（張楠等，2017）。另外，空手道是日本民族傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)，日本政府在政策、經(jīng)費(fèi)等方面給予本國(guó)優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目前所未有的支持，勢(shì)必對(duì)我國(guó)空手道隊(duì)奪金造成巨大沖擊（黃聰?shù)龋?019）。

科學(xué)訓(xùn)練一直是競(jìng)技體育提倡的觀點(diǎn)，其前提和基礎(chǔ)是深入認(rèn)識(shí)項(xiàng)目背后的運(yùn)動(dòng)生物學(xué)特征，以世界優(yōu)秀空手道運(yùn)動(dòng)員形態(tài)、機(jī)能和運(yùn)動(dòng)素質(zhì)參數(shù)為運(yùn)動(dòng)選材與訓(xùn)練監(jiān)控的依據(jù)，以世界頂級(jí)空手道賽事生理學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)為制訂訓(xùn)練計(jì)劃的參考，從科學(xué)、客觀的角度重新認(rèn)識(shí)空手道項(xiàng)目，遵循空手道項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)生物學(xué)規(guī)律，真正解決運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中“是什么、練多少、怎么練”的問題，以提高我國(guó)空手道項(xiàng)目整體競(jìng)技實(shí)力。

近十年國(guó)內(nèi)關(guān)于空手道項(xiàng)目的研究多集中在技戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用（毛愛華等，2015）、項(xiàng)目開展現(xiàn)狀與對(duì)策（龐俊鵬等，2010）以及同類項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化比較（李守陪等，2015），多為社會(huì)科學(xué)研究，缺乏運(yùn)動(dòng)生物學(xué)特征的實(shí)證研究。而國(guó)外，如日本、法國(guó)、意大利、伊朗等世界空手道強(qiáng)國(guó)主要從運(yùn)動(dòng)生物學(xué)視角對(duì)空手道項(xiàng)目進(jìn)行研究，可為我國(guó)空手道訓(xùn)練與比賽提供重要參考。本研究分別從高水平運(yùn)動(dòng)員和比賽兩方面對(duì)空手道項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)生物學(xué)特征進(jìn)行梳理和總結(jié)。

1 空手道運(yùn)動(dòng)員生物學(xué)特征

1.1 身體形態(tài)特征

身體形態(tài)是影響運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技水平的外在因素。專項(xiàng)特點(diǎn)對(duì)運(yùn)動(dòng)員身體形態(tài)提出不同要求，對(duì)判別青少年運(yùn)動(dòng)員后天運(yùn)動(dòng)潛能具有較高的參考價(jià)值，是衡量其能否成為高水平運(yùn)動(dòng)員的重要依據(jù)。目前有關(guān)空手道項(xiàng)目身體形態(tài)的研究主要集中在身高、體重、身體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）和身體成分等方面。

1.1.1 身高、體重及BMI

身高、體重與BMI是反映人體外部特征的形態(tài)學(xué)指標(biāo)。與拳擊、跆拳道等項(xiàng)目相同，空手道同屬按照體重級(jí)別劃分參賽的項(xiàng)目，不同級(jí)別運(yùn)動(dòng)員的身高、體重與BMI差異較大，且隨著參賽級(jí)別的增加，均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)（Arazi et al.，2017）。研究顯示，世界優(yōu)秀男子空手道運(yùn)動(dòng)員平均身高、體重以及BMI分別為167.4～181.5 cm、65.4～86.1 kg 及 22.0～26.8 kg/m2（Arazi et al.，2017；Koro‐panovski et al.，2011；Sterkowicz‐Przybycień，2010）。世界優(yōu)秀女子空手道運(yùn)動(dòng)員報(bào)道較少，其身高、體重與BMI為158.2～177.6 cm、52.5～66.1 kg、20.3～23.8 kg/m2（王亞楠，2016；Doria et al.，2009；Tabben et al.，2014）。數(shù)據(jù)顯示，世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員身高低于同類項(xiàng)目跆拳道運(yùn)動(dòng)員，高于摔跤、柔道項(xiàng)目，與拳擊項(xiàng)目接近（Chaabène et al.，2012）。中國(guó)世界級(jí)女子空手道運(yùn)動(dòng)員平均身高為177.6 cm，與國(guó)外女子空手道運(yùn)動(dòng)員相比具有一定優(yōu)勢(shì)（王亞楠，2016）。相比型運(yùn)動(dòng)員，空手道組手運(yùn)動(dòng)員擁有更高大的身材（Koropanovski et al.，2011）。目前觀點(diǎn)認(rèn)為，對(duì)于組手運(yùn)動(dòng)員，相對(duì)高大的身材有利于比賽中獲得更多空間優(yōu)勢(shì)。對(duì)于型運(yùn)動(dòng)員，保持較小體型有利于擁有更大的相對(duì)力量和協(xié)調(diào)性來完成整套的動(dòng)作演練（Jar‐ic et al.，2005）。目前并無證據(jù)顯示世界排名與身高之間存在相關(guān)性。

1.1.2 身體成分

體脂含量是影響高水平運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技水平的重要因素，與其有氧、無氧代謝能力以及力量素質(zhì)等密切相關(guān)。尤其對(duì)于按照體重級(jí)別劃分參賽的項(xiàng)目，脂肪增加導(dǎo)致體重上升會(huì)降低運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技水平（Giampietro et al.，2003）。研究表明，與一般人群或低水平運(yùn)動(dòng)員相比，世界優(yōu)秀空手道運(yùn)動(dòng)員具有較低的體脂含量（Chaabène et al.，2012；Giampietro et al.，2003）。世界優(yōu)秀男子空手道運(yùn)動(dòng)員體脂含量為7.2%～16.8%（Sterko‐wicz et al.，2010；Tab‐ben et al.，2014），并隨體重級(jí)別增加而上升（Arazi et al.，2017）。有關(guān)世界級(jí)女子空手道運(yùn)動(dòng)員體脂含量報(bào)道較少。張楠（2018）與毛愛華等（2017）對(duì)我國(guó)女子空手道運(yùn)動(dòng)員體脂測(cè)量結(jié)果分別為19.4%和19.8%，高于我國(guó)同類項(xiàng)目摔跤、柔道（何強(qiáng)等，2011）。還有研究顯示，雖然世界級(jí)與國(guó)家級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員在體脂含量上無明顯差異，但世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員具有更低的下肢體脂含量（Gi‐ampietro et al.，2003）?？梢?，下肢肌肉含量對(duì)于保持高水平競(jìng)技狀態(tài)十分必要。但同為世界級(jí)選手，體脂含量與比賽結(jié)果之間無明顯關(guān)聯(lián)（Roschel et al.，2009）。因此，對(duì)于世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員，體脂含量尚不能作為衡量競(jìng)技水平的決定性因素。

1.2 生理機(jī)能特征

1.2.1 有氧能力

最大攝氧量（V˙O2max）是評(píng)定人體有氧代謝能力的典型指標(biāo)。資料顯示，世界級(jí)男子空手道運(yùn)動(dòng)員平均V˙O2max為47.8～61.4 ml/kg/min，有關(guān)女子空手道運(yùn)動(dòng)員報(bào)道較少，平均 V˙O2max水平為 42.4～49.0 ml/kg/min（張楠，2018；Doria et al.，2009；Ravier et al.，2004）。從不同項(xiàng)目來看，空手道運(yùn)動(dòng)員V˙O2max水平明顯低于同級(jí)別耐力項(xiàng)目鐵人三項(xiàng)（劉敏 等，2018）、越野滑雪（莊薇 等，2018）等，與跆拳道（Bridge et al.，2014）、摔跤（劉敏 等，2018）等同類項(xiàng)目接近，略低于拳擊項(xiàng)目（Smith，2006），高于一般人群或低水平運(yùn)動(dòng)員（Chaabène et al.，2012）。世界級(jí)組手與型運(yùn)動(dòng)員之間無明顯差異（Doria et al.，2009；Koropanovski et al.，2011）。

目前針對(duì)空手道項(xiàng)目的有氧能力測(cè)試主要有3種：1）實(shí)驗(yàn)室條件下采用跑臺(tái)、自行車等形式，結(jié)合氣體分析儀直接測(cè)量V˙O2max。這種測(cè)量手段準(zhǔn)確性高、干擾因素少，但對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器、流程和環(huán)境要求較高，同時(shí)與專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)形式差異較大，難以體現(xiàn)專項(xiàng)特點(diǎn)（李博等，2017）。2）采用折返跑、1英里跑等形式，通過計(jì)算跑動(dòng)距離和時(shí)間推算V˙O2max。這種手段對(duì)實(shí)驗(yàn)室要求低，便于操作。3）結(jié)合專項(xiàng)動(dòng)作進(jìn)行逐級(jí)負(fù)荷遞增擊打測(cè)試，通過氣體分析儀計(jì)算V˙O2max，這是目前與專項(xiàng)技術(shù)結(jié)合最緊密的測(cè)量手段。除實(shí)驗(yàn)對(duì)象水平差異以外，實(shí)驗(yàn)方法、器材以及流程都會(huì)影響V˙O2max測(cè)量結(jié)果。有研究表明，功率自行車測(cè)量結(jié)果比跑臺(tái)測(cè)量結(jié)果低8%～10%（Chaabène et al.，2012）。目前并無證據(jù)顯示，世界排名越高的運(yùn)動(dòng)員具有更高的V˙O2max水平，但保持較高水平的 V˙O2max可以提高機(jī)體內(nèi)清除乳酸的能力，有利于緩解機(jī)體疲勞，以適應(yīng)空手道間歇性的比賽節(jié)奏。因此，保持一定水平的V˙O2max非常必要。

1.2.2 無氧能力

無氧能力對(duì)在空手道比賽中完成移動(dòng)、進(jìn)攻和躲閃等高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)有重要作用。世界高水平空手道比賽交手時(shí)間極短，約80%的交手在2 s內(nèi)完成（Chaabène et al.，2014a）。Iide等（2008）研究表明，在3 min的比賽中，單次最短攻防時(shí)間僅有0.3 s，最長(zhǎng)只有1.8 s。表明空手道單次交手時(shí)間極短，無氧能力尤其是磷酸原系統(tǒng)（phospha‐gen system，ATP‐CP）供能能力極為重要。

有關(guān)空手道項(xiàng)目無氧能力的研究并不多，主要評(píng)定手段為30 s Wingate實(shí)驗(yàn)。研究顯示，世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員無氧功率峰值為9.6～13.1 W/kg（男）和7.7～11.2 W/kg（女）（Doria et al.，2009；Nikookheslat et al.，2016；張楠 等，2021），低于短跑、舉重等項(xiàng)目（梁文 等，1993），與跆拳道（Bridge et al.，2014）、柔道、散打（梁文 等，1993）等同類項(xiàng)目水平接近。與國(guó)家級(jí)選手相比，世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員具有更高的無氧功率峰值，似乎可以說明無氧功率峰值對(duì)空手道運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技水平具有重要作用（Ravier et al.，2004）。雖然，從比賽特點(diǎn)來看，組手運(yùn)動(dòng)員可能擁有更強(qiáng)的無氧能力，但研究顯示，型與組手之間并無明顯差異（Doria et al.，2009），不過該研究樣本僅有12人，今后仍需進(jìn)一步討論。我國(guó)女子無氧功率峰值為10.2～11.2 W/kg（王亞男，2016；張楠 等，2021），高于Doria等（2009）的研究。但由于樣本量較少，今后仍需更多數(shù)據(jù)進(jìn)行參考。

1.3 運(yùn)動(dòng)素質(zhì)特征

1.3.1 最大力量

對(duì)于最大力量的評(píng)定較多采用1次重復(fù)最大重量測(cè)試（1 repetition maximum，1 RM）（Fry et al.，2002）。研究顯示，高水平空手道運(yùn)動(dòng)員與初學(xué)者在1 RM半蹲、臥推測(cè)試中呈現(xiàn)顯著差異，似乎說明最大力量是決定空手道運(yùn)動(dòng)員的關(guān)鍵因素（Imamura et al.，1998），但該研究由于樣本量過少，且實(shí)驗(yàn)對(duì)象在體重上相差較多，尚不具有說服力。Roschel等（2009）對(duì)6名巴西空手道國(guó)家隊(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)，勝方與負(fù)方在1 RM臥推、深蹲測(cè)試中并無明顯差異，這與Toskovic等（2004）的研究一致。因此，空手道運(yùn)動(dòng)員最大力量與比賽結(jié)果之間似無明顯相關(guān)性。

除采用1 RM測(cè)試以外，等速肌力測(cè)試也是評(píng)定空手道運(yùn)動(dòng)員最大力量的常用手段。Sbriccoli等（2010）研究顯示，高水平空手道運(yùn)動(dòng)員具有更高的屈膝峰值力矩，而在伸膝峰值力矩上無明顯差異。同時(shí)，該研究者指出，高水平空手道運(yùn)動(dòng)員在等速肌力測(cè)試中，能夠更好地減少股二頭肌與股外側(cè)肌的拮抗作用，表現(xiàn)出更好的拮抗肌群的內(nèi)協(xié)調(diào)能力。研究者認(rèn)為，這是由于空手道競(jìng)賽規(guī)則的特點(diǎn)，技術(shù)動(dòng)作擊打完畢后要快速“回收”，保持良好的比賽姿勢(shì)。因此，高水平空手道運(yùn)動(dòng)員由于長(zhǎng)期專項(xiàng)訓(xùn)練，主動(dòng)與被動(dòng)肌群在“拉長(zhǎng)-縮短”工作周期中具有更好的協(xié)同能力。

1.3.2 爆發(fā)力

爆發(fā)力是人體肌肉組織短時(shí)間內(nèi)做功的能力，是世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員的核心運(yùn)動(dòng)素質(zhì)，常用的測(cè)量指標(biāo)有下肢縱跳、立定跳遠(yuǎn)和30 m沖刺等（Blazevic et al.，2006；Katic et al.，2010；Ravier et al.，2003，2004）。Ravier等（2004）對(duì)法國(guó)空手道國(guó)家隊(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行下肢縱跳測(cè)試發(fā)現(xiàn)，世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員的下肢縱跳水平明顯強(qiáng)于國(guó)家級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員。Roschel等（2009）對(duì)高水平空手道運(yùn)動(dòng)員爆發(fā)力的適宜負(fù)荷問題進(jìn)行了探究，顯示巴西國(guó)家隊(duì)空手道運(yùn)動(dòng)員勝方與負(fù)方在高負(fù)荷條件下（60%1 RM）深蹲與臥推做功無明顯差異，但在低負(fù)荷條件下（30%1 RM）勝方明顯高于負(fù)方?？梢?，對(duì)于高水平空手道運(yùn)動(dòng)員，肌肉的收縮速度比肌肉最大力量更有意義，低負(fù)荷條件下（30%1 RM）肌肉做功能力是決定其競(jìng)技水平的關(guān)鍵。Doria等（2009）和Koropanovski等（2011）的研究中，世界級(jí)組手與型運(yùn)動(dòng)員在下肢爆發(fā)力測(cè)試中并無差異。因此，教練員設(shè)計(jì)空手道運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)力量訓(xùn)練時(shí)，要特別注意運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的安排，專項(xiàng)力量訓(xùn)練應(yīng)以提高肌纖維的收縮速度和肌肉內(nèi)協(xié)調(diào)能力為主，避免出現(xiàn)由于肌纖維增粗導(dǎo)致體重增加和肌肉收縮速度下降的情況。

1.3.3 柔韌性

柔韌性是指人體關(guān)節(jié)的活動(dòng)幅度以及肌肉、韌帶等軟組織的延展程度，對(duì)空手道運(yùn)動(dòng)員技術(shù)的流暢性、舒展性以及預(yù)防肌肉等軟組織損傷有重要意義（張楠等，2020）。目前，有關(guān)空手道項(xiàng)目柔韌性的研究并不多。Probst等（2007）研究顯示，有空手道訓(xùn)練經(jīng)歷的人群左/右側(cè)屈膝、屈髖活動(dòng)范圍明顯強(qiáng)于未經(jīng)過空手道訓(xùn)練人群，可能是由于運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)期從事空手道專項(xiàng)技術(shù)練習(xí)，提高了髖關(guān)節(jié)周圍肌肉組織的柔韌性。Violan等（1997）研究顯示，對(duì)無任何訓(xùn)練基礎(chǔ)的8～13歲兒童進(jìn)行為期6個(gè)月的空手道專項(xiàng)訓(xùn)練干預(yù)后，其股四頭肌的柔韌性得到明顯提高。型運(yùn)動(dòng)員比組手運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出更好的下肢柔韌性（Koropanovski et al.，2011）。但是，目前仍缺少對(duì)不同性別、不同水平空手道運(yùn)動(dòng)員柔韌性差異的相關(guān)研究。同時(shí)由于過度發(fā)展靜態(tài)柔韌性會(huì)引起肌肉收縮速度和爆發(fā)力的下降，因此對(duì)空手道運(yùn)動(dòng)員最適宜的柔韌度進(jìn)行研究十分必要。另外，從空手道比賽特點(diǎn)來看，空手道運(yùn)動(dòng)員賽前熱身不應(yīng)進(jìn)行過多的靜態(tài)拉伸，以避免肌肉爆發(fā)力和收縮速度的下降，而應(yīng)將靜態(tài)拉伸、動(dòng)態(tài)拉伸以及專項(xiàng)動(dòng)作相結(jié)合，抵消肌肉彈性下降的負(fù)面效應(yīng)（姜自立等，2015）。

1.3.4 反應(yīng)速度

空手道是一項(xiàng)結(jié)合時(shí)間和空間的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)外界刺激做出快速而準(zhǔn)確的反應(yīng)是適應(yīng)比賽的關(guān)鍵。Iide等（2008）研究表明，世界空手道組手比賽攻防時(shí)間為0～2 s，說明反應(yīng)速度對(duì)適應(yīng)高水平空手道比賽尤為重要。目前，有關(guān)空手道運(yùn)動(dòng)員反應(yīng)速度的研究相對(duì)較少，且結(jié)論存在一定爭(zhēng)議。對(duì)空手道運(yùn)動(dòng)員反應(yīng)速度進(jìn)行評(píng)定主要采用簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)和選擇性反應(yīng)時(shí)測(cè)試。有研究者采用簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)對(duì)不同水平空手道運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明高水平空手道運(yùn)動(dòng)員與一般人群反應(yīng)速度無明顯差異（Moscatelli et al.，2016），研究者認(rèn)為，空手道運(yùn)動(dòng)員反應(yīng)速度與競(jìng)技水平并無明顯關(guān)聯(lián)。但在選擇性反應(yīng)時(shí)測(cè)試中，高水平空手道運(yùn)動(dòng)員與一般人群相比表現(xiàn)出更快的反應(yīng)速度，研究者認(rèn)為選擇性反應(yīng)時(shí)可能更加貼近空手道比賽特點(diǎn)（Neto et al.，2009）。雖然現(xiàn)有研究結(jié)果存在爭(zhēng)議，但不可否認(rèn)反應(yīng)速度對(duì)空手道運(yùn)動(dòng)員的重要性。目前，現(xiàn)有反應(yīng)速度的測(cè)試手段難以體現(xiàn)專項(xiàng)特點(diǎn)，仍缺乏針對(duì)空手道專項(xiàng)特點(diǎn)的反應(yīng)速度測(cè)試。

1.4 損傷特征

損傷是影響運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)壽命和競(jìng)技水平的重要因素。作為格斗對(duì)抗類項(xiàng)目，損傷問題一直是該類項(xiàng)目訓(xùn)練與比賽中重點(diǎn)關(guān)注的問題。目前，有關(guān)空手道運(yùn)動(dòng)損傷的研究主要集中于損傷部位、損傷類型、損傷率等方面。

1.4.1 損傷率及原因

由于空手道每場(chǎng)比賽時(shí)間的不確定性，每局3 min的比賽中有可能提前或延遲結(jié)束比賽，難以記錄每場(chǎng)比賽的持續(xù)時(shí)間，因此較多采用“次/場(chǎng)”的計(jì)量方式對(duì)損傷率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。Arriaza等（2005）通過對(duì)1996—2000年連續(xù)3屆世界空手道錦標(biāo)賽損傷情況進(jìn)行記錄發(fā)現(xiàn)，在包括個(gè)人和團(tuán)體在內(nèi)的所有比賽中，整體損傷率約為0.31次/場(chǎng)，其中男子約為0.32次/場(chǎng)，女子約為0.29次/場(chǎng)，小級(jí)別損傷率高于大級(jí)別，研究者認(rèn)為交手頻率可能是造成不同性別、不同級(jí)別比賽損傷率差異的主要原因。Zetaruk等（2000）指出，排名越高的運(yùn)動(dòng)員之間比賽，出現(xiàn)損傷的概率越大，可能是運(yùn)動(dòng)員世界排名越高，比賽的激烈程度越高，受傷概率越高。同樣以空手道世錦賽（2009—2015年）為調(diào)查對(duì)象，青年組的損傷率遠(yuǎn)低于成年組（Cierna et al.，2017）。另有研究表明，競(jìng)賽規(guī)則也是影響損傷率的重要因素。Arriaza等（2009）研究指出，新規(guī)則實(shí)施后的2002—2006年連續(xù)3屆空手道世錦賽中，損傷率下降為平均0.18次/場(chǎng)，明顯低于新規(guī)則實(shí)施前（圖1）。可見，性別、組別、訓(xùn)練水平、比賽級(jí)別和競(jìng)賽規(guī)則等都是影響空手道比賽損傷率的主要因素。

圖1 1996—2006年空手道世錦賽受傷率（Arriaza et al.，2009）Figure 1.Injuries Rates of World Karate Champion from 1996 to 2006

除賽場(chǎng)因素以外，由于冬季氣溫寒冷，神經(jīng)系統(tǒng)興奮性低，肌肉黏滯性高，準(zhǔn)備活動(dòng)不充分等，冬季損傷發(fā)生率明顯高于其他季節(jié)（周莉，2013）。特別注意的是，備戰(zhàn)期間，空手道隊(duì)員由于長(zhǎng)期承受高負(fù)荷訓(xùn)練與比賽，身心高度疲勞，無形中增加了運(yùn)動(dòng)損傷發(fā)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)。教練員要特別做好關(guān)鍵時(shí)期的運(yùn)動(dòng)損傷防護(hù)預(yù)警機(jī)制，利用FMS功能性篩查、星型平衡測(cè)試等手段對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行定期評(píng)估，最大限度排查損傷潛在風(fēng)險(xiǎn)（王雄，2020）。

1.4.2 損傷部位

空手道比賽損傷部位較為廣泛，主要分布在頭部、頸部、面部、襠部、胸部和四肢，其中面部是最主要的致傷區(qū)域（圖2）。世界高水平比賽中，70%以上的損傷集中于面部，其次為膝關(guān)節(jié)、手指和足部（Arriaza et al.，2005，2009；Thomas et al.，2018）。其原因是在空手道比賽中，施加于面部的技術(shù)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他部位（Chaabène et al.，2014a；Thomas et al.，2018）。因此，日常訓(xùn)練中，佩戴頭部護(hù)具可以有效減少面部損傷。

圖2 世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員損傷部位分布圖（Arriaza et al.，2005）Figure 2.Injury Distribution of the World Elite KarateAthletes

1.4.3 損傷程度

空手道比賽損傷類型較多，但嚴(yán)重?fù)p傷并不多見。Augustovi?ová等（2019）對(duì)2010—2016年連續(xù)4屆空手道世錦賽損傷案例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)由于比賽中受傷被迫離場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)員僅占總?cè)藬?shù)的1.4%。雖然空手道比賽中多數(shù)損傷發(fā)生在面部，但大多數(shù)損傷較為輕微，如輕度擦傷、鼻出血、軟組織扭傷等，較為嚴(yán)重的少有記錄（Arriaza et al.，2005，2009；Cierna et al.，2017）。Cierna等（2107）指出，較為嚴(yán)重的撕裂傷和面部骨折僅占受傷總數(shù)的2%。Arriaza等（2005）也指出，空手道雖然損傷概率較高，但多為輕微損傷，造成運(yùn)動(dòng)員失去比賽能力的損傷約為4.4次/1 000場(chǎng)，明顯低于跆拳道23～33次/1 000場(chǎng)、足球16.6～23.1次/1 000場(chǎng)以及拳擊47.5次/1 000場(chǎng)，這種低概率可能與運(yùn)動(dòng)員場(chǎng)上比賽時(shí)間有關(guān)。

2 空手道比賽的生物學(xué)特征

2.1 生理學(xué)特征

2.1.1 能量代謝

能量代謝特征是確定訓(xùn)練量與強(qiáng)度的主要依據(jù)（黎涌明，2015）?？帐值辣荣惥哂忻黠@的間歇性，即在短時(shí)間、大強(qiáng)度的攻防后伴隨一定的間歇（曹玉超，2019；張楠等，2020）。早期研究認(rèn)為，空手道比賽包含較多高強(qiáng)度動(dòng)作，無氧代謝可能是其主要能量來源（Baker et al.，1990），但隨著對(duì)空手道項(xiàng)目研究的深入，這一觀點(diǎn)逐漸被否定。

有研究統(tǒng)計(jì)，2012年世界空手道錦標(biāo)賽中，運(yùn)動(dòng)與間歇比為1：1～1：1.5，運(yùn)動(dòng)時(shí)間中高強(qiáng)度與低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)間比約為1：8（Tabben et al.，2015），表明空手道比賽中，間歇與低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)占有較大的時(shí)間比例。Loturco等（2017）以兩屆空手道世錦賽冠軍為案例，通過面部佩戴氣體分析儀，分析受試者在模擬比賽中呼出的氣體成分，以估算各能量系統(tǒng)供應(yīng)比例。研究顯示，有氧代謝、ATP‐CP與糖酵解供能分別占整個(gè)供能系統(tǒng)的61%、31%和8%。Doria等（2009）表明，雖然男女在供能比例上存在差異，但有氧代謝供能均是其最主要的能量來源，其次為ATP‐CP供能，糖酵解供能較少。另外，該研究還指出，相比組手，型比賽中糖酵解供能比例更高?？梢?，空手道是一項(xiàng)高強(qiáng)度間歇性運(yùn)動(dòng)，能量主要來自有氧代謝和ATP‐CP供能，而糖酵解供能參與比例較少。

2.1.2 心率、血乳酸及主觀疲勞程度

心率（heart rate，HR）、血乳酸（blood lactic acid，BLC）以及主觀疲勞程度（ratings of perceived exertion，RPE）是反映比賽負(fù)荷強(qiáng)度的常用指標(biāo)，可以為日常訓(xùn)練提供監(jiān)控與指導(dǎo)。研究顯示（表1），世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員比賽中平均心率男子為175～187次/min，女子為185～194次/min，心率能夠達(dá)到最大心率90%以上，瞬時(shí)心率接近最大心率（Chaabène et al.，2014；Doria et al.，2009；Tabben et al.，2013）?？帐值辣荣愔?，65%～74%的比賽時(shí)間運(yùn)動(dòng)員心率處于90%最大心率以上（Chaabène et al.，2014a）。比賽后即刻血乳酸范圍為7～11 mmol/l，低于同類跆拳道、柔道、拳擊等項(xiàng)目平均血乳酸值（Bridge et al.，2014），原因可能是空手道比賽采用“一回合”制，而其他項(xiàng)目則是進(jìn)行多個(gè)回合，比賽時(shí)間相差較大。Chaabène等（2014a）對(duì)世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員在模擬比賽與正式比賽中的即刻血乳酸進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，正式比賽即刻血乳酸（11.1±1.8 mmol/l）明顯高于模擬比賽（7.8±2.7 mmol/l），說明正式比賽強(qiáng)度更大，無氧乳酸參與供能更多。有研究顯示，勝方與負(fù)方之間比賽后即刻血乳酸無明顯差距（Chaabène et al.，2014a）?？帐值辣荣愓w主觀疲勞程度不高，主觀疲勞等級(jí)處于10～14之間，屬于中等強(qiáng)度水平（Milanez et al.，2011）。Chaabène等（2014a）對(duì)空手道比賽中運(yùn)動(dòng)員不同身體部位疲勞程度進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雖然比賽中上肢技術(shù)運(yùn)用最多，但下肢肌群（股四頭肌、國(guó)繩肌、腓腸?。┑钠诟袇s是最明顯的。因此，研究者認(rèn)為，教練員應(yīng)在日常訓(xùn)練中增加更多的下肢肌群力量訓(xùn)練，提高下肢肌群力量耐力水平，推遲和緩解比賽中下肢肌群長(zhǎng)時(shí)間工作帶來的疲勞。

表1 世界空手道比賽心率（HR）、血乳酸（BLC）以及主觀疲勞程度（RPE）水平Table 1 Level of HR，BLC and PRE in World Karate Match

2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

2.2.1 時(shí)間結(jié)構(gòu)

有關(guān)空手道運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的研究主要基于錄像分析法對(duì)空手道比賽時(shí)間結(jié)構(gòu)與技術(shù)運(yùn)用等特征進(jìn)行描述（表2）。從時(shí)間結(jié)構(gòu)來看，空手道組手比賽是一項(xiàng)間歇性運(yùn)動(dòng)，整個(gè)比賽可以分為對(duì)峙時(shí)間、交手時(shí)間和間歇時(shí)間3部分。從比賽時(shí)長(zhǎng)來看，雖然空手道比賽每局3 min（成年組），但由于裁判暫停、受傷、判罰等情況，整個(gè)比賽需要持續(xù)4～5 min（Chaabène et al.，2019）。Chaabène 等（2014b）分析了世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員模擬比賽時(shí)間結(jié)構(gòu)特征，顯示對(duì)峙與間歇時(shí)間比約為1：1.5，交手與間歇時(shí)間比約為1：10，場(chǎng)均交手次數(shù)為17±7次，其中83.8%±12.0%的交手時(shí)間在2 s以內(nèi)。對(duì)模擬比賽和正式比賽中高強(qiáng)度對(duì)抗次數(shù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)正式比賽中交手頻率（14±6次）低于模擬比賽（18±5次），總共交手時(shí)間分別為21.0±8.2 s與30.4±9.9 s，研究者認(rèn)為，模擬與正式比賽在時(shí)間結(jié)構(gòu)上的差異性與運(yùn)動(dòng)員在正式比賽中的技戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用更加謹(jǐn)慎有關(guān)。Tabben等（2015）對(duì)2012年空手道世錦賽進(jìn)行研究，指出高水平比賽平均單次對(duì)峙時(shí)間為7.3±2.2 s，交手時(shí)間為1.4±0.3 s，間歇時(shí)間為11.3±5.8 s，對(duì)峙與間歇時(shí)間比例為1：1～1：1.5，其中小級(jí)別為1：1.5，中級(jí)別為1：1.2，大級(jí)別為1：1，各級(jí)別之間存在顯著性差異，勝方與敗方在比賽時(shí)間結(jié)構(gòu)上并無明顯差異，這與Chaabène等（2014a）研究結(jié)果一致。需要注意的是，在賽前封閉集訓(xùn)條件下，模擬賽或隊(duì)內(nèi)測(cè)試賽成為封閉式環(huán)境下檢驗(yàn)集訓(xùn)成果的重要方式（王雄，2020）。因此，模擬賽中，教練員應(yīng)注重運(yùn)動(dòng)員單次交手成功率，不應(yīng)過度提示運(yùn)動(dòng)員增加交手頻率，同時(shí)注意不同級(jí)別比賽間歇時(shí)間的差異性，最大限度提高模擬比賽與正式比賽的契合程度，實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練收益最大化。

表2 世界空手道比賽時(shí)間結(jié)構(gòu)特征Table 2 Time Structure in World Karate Match

2.2.2 技戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用

雖然空手道技術(shù)體系包括上肢、下肢和摔法三大類，不同技術(shù)之間還會(huì)衍生出組合技術(shù)，技術(shù)動(dòng)作復(fù)雜多變，但從組手比賽技術(shù)運(yùn)用情況來看，無論從級(jí)別、性別還是勝負(fù)結(jié)果來看，上肢技術(shù)都是運(yùn)用得最多，占總體技術(shù)運(yùn)用的60%～70%，其得分率也明顯高于其他技術(shù)，主要原因是上肢技術(shù)具有擊打速度快、命中率高的特點(diǎn)（Tabben et al.，2015）。上肢技術(shù)中，單次技術(shù)使用率明顯高于組合技術(shù)（Tabben et al.，2015）。對(duì)于不同級(jí)別來說，小級(jí)別的技術(shù)運(yùn)用頻率明顯高于中大級(jí)別（Alinaghipour et al.，2020）。Tabben等（2018）通過對(duì)2012屆與2014屆空手道世錦賽120名運(yùn)動(dòng)員比賽錄像進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析發(fā)現(xiàn)，獲得首分的運(yùn)動(dòng)員最終獲勝概率更高，且勝方在進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用頻率上明顯高于負(fù)方。因此，空手道技術(shù)訓(xùn)練上，教練員應(yīng)將上肢技術(shù)的得分能力作為訓(xùn)練的核心內(nèi)容，要鼓勵(lì)運(yùn)動(dòng)員樹立以主動(dòng)進(jìn)攻為主的戰(zhàn)術(shù)指導(dǎo)思想，強(qiáng)化比賽中獲得首分的思想意識(shí)，從而增加比賽最終的獲勝概率。

2.3 動(dòng)力學(xué)特征

有關(guān)空手道技術(shù)動(dòng)力學(xué)特征的研究相對(duì)較少，且以實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)單個(gè)比賽技術(shù)動(dòng)力學(xué)特征分析為主。Sbric‐coli等（2010）對(duì)高水平和業(yè)余空手道運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)等速力量與神經(jīng)肌肉反應(yīng)進(jìn)行測(cè)試，表明高水平空手道運(yùn)動(dòng)員在完成前踢過程中，股二頭肌擁有更高的拮抗激活水平，使肌肉“拉長(zhǎng)-縮短”的工作周期更短。這可能與空手道比賽規(guī)則要求實(shí)施技術(shù)后快速“回收”有密切關(guān)系。此外，高水平組在等速力量測(cè)試與前踢技術(shù)中均表現(xiàn)出更高的肌纖維傳導(dǎo)速度，這可能是由于高水平組運(yùn)動(dòng)員具有更強(qiáng)的快肌纖維募集能力。Pozo等（2011）對(duì)比利時(shí)空手道運(yùn)動(dòng)員前踢技術(shù)3個(gè)階段（啟動(dòng)-擊打-回收）完成時(shí)間進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，世界級(jí)運(yùn)動(dòng)員在啟動(dòng)、擊打和回收3個(gè)階段的完成時(shí)間均明顯短于國(guó)家級(jí)運(yùn)動(dòng)員。在重復(fù)進(jìn)行4次前踢技術(shù)情況下，世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員完成時(shí)間以及髖、膝、踝關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)特征上表現(xiàn)出更好的可重復(fù)性，這種高質(zhì)量的可重復(fù)性可作為區(qū)別世界級(jí)與國(guó)家級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員的標(biāo)準(zhǔn)。盡管世界級(jí)運(yùn)動(dòng)員在前踢技術(shù)每個(gè)階段比國(guó)家級(jí)運(yùn)動(dòng)員速度更快，但在最終擊打力量上二者無明顯差異。這是由于空手道比賽競(jìng)賽規(guī)則的特殊性，強(qiáng)調(diào)動(dòng)作的“寸止”原則，即避免肢體與對(duì)手身體部位過度接觸造成損傷（Pozo et al.，2011），是高水平運(yùn)動(dòng)員有意識(shí)控制動(dòng)作的結(jié)果。

3 結(jié)論與展望

3.1 結(jié)論

世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員平均身高、體重與BMI分別為167.4～181.5 cm、65.4～86.1 kg及22.0～26.8 kg/m2（男）與158.2～177.6 cm、52.5～66.1 kg、20.3～23.8 kg/m2（女），體脂含量為7.2%～16.8%（男），低于低水平運(yùn)動(dòng)員。世界級(jí)空手道運(yùn)動(dòng)員 V˙O2max水平為 47.8～61.4（男）與 42.4～49.0 ml/kg/min（女），無氧功率峰值為9.6～13.1 W/kg（男）、7.7～11.2 W/kg（女），與低水平運(yùn)動(dòng)員相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。低負(fù)荷條件下（30%1 RM）的肌肉輸出功率和收縮速度是決定空手道運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技水平的關(guān)鍵?？帐值肋\(yùn)動(dòng)員約70%的損傷集中于面部，且多數(shù)為輕微損傷（出血、擦傷等），造成失去比賽能力的損傷并不多。

有氧供能是空手道比賽的主要能量來源，磷酸原供能對(duì)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)起關(guān)鍵作用，乳酸供能參與比例較少?？帐值辣荣惖闹饔^疲勞程度在10～14（中等強(qiáng)度水平）之間，下肢疲勞程度最明顯。比賽中，運(yùn)動(dòng)員平均心率處于175～194次/min（89%～97% HRmax），60%～70%的比賽時(shí)間心率處于90% HRmax以上，比賽后即刻血乳酸為7～11 mmol/l，高于模擬比賽生理學(xué)水平。

空手道是一項(xiàng)間歇性運(yùn)動(dòng)，高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)與間歇交替進(jìn)行是比賽的基本特征。比賽持續(xù)時(shí)間為4～5 min，對(duì)峙與間歇時(shí)間比約為1：1.5，交手與間歇時(shí)間比約為1：10，其中80%以上的交手時(shí)間在2 s內(nèi)，交手頻率低于模擬比賽。上肢技術(shù)占空手道比賽技術(shù)運(yùn)用比例的60%～70%，勝方在進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用頻率上高于負(fù)方，獲得首分會(huì)增加比賽的最終獲勝概率。

3.2 展望

空手道成為奧運(yùn)會(huì)正式比賽項(xiàng)目以來，國(guó)內(nèi)對(duì)其研究越來越多，但多集中于社會(huì)研究，缺乏實(shí)證研究。從生理學(xué)和生物力學(xué)角度對(duì)空手道項(xiàng)目進(jìn)行研究，討論空手道項(xiàng)目的制勝規(guī)律與比賽特點(diǎn)，是今后國(guó)內(nèi)的主要研究方向。國(guó)內(nèi)教練員已經(jīng)開始認(rèn)識(shí)到空手道間歇性的比賽特征，但對(duì)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)與間歇時(shí)間的比例仍比較模糊，今后應(yīng)圍繞訓(xùn)練負(fù)荷與適宜間歇時(shí)間進(jìn)行深入研究?，F(xiàn)針對(duì)空手道運(yùn)動(dòng)員生理學(xué)指標(biāo)測(cè)量多采用一般性指標(biāo)，難以體現(xiàn)空手道項(xiàng)目特點(diǎn)，未來需采用更專項(xiàng)化的測(cè)量手段，對(duì)不同水平、性別、級(jí)別、勝負(fù)方運(yùn)動(dòng)員的生物學(xué)特征進(jìn)行探究。另外，針對(duì)空手道組手與型運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)生物學(xué)特征的差異研究也是今后需要關(guān)注的方向。