激活后增強效應對國家鋼架雪車運動員沖刺能力的影響

田 廣，朱 歡，龔 敏，王 丹，高炳宏*

鋼架雪車項目比賽成績分為出發(fā)推橇成績和冰道滑行成績（李釗 等，2019）。已有研究表明，沖刺能力與鋼架雪車推橇啟動能力密切相關（Colyer et al.， 2018）。有研究發(fā)現(xiàn)，鑒別優(yōu)秀推橇運動員最有價值的預測性評估主要包括短跑和垂直縱跳成績（Sands et al.， 2005）。此外，澳大利亞鋼架雪車選才項目成功的4名女運動員在最初的篩選中，30 m沖刺成績更快（Bullock et al.， 2009）。由此可見，突出的短距離沖刺能力對于鋼架雪車項目至關重要。近3屆冬奧會（2010 年溫哥華冬奧會、2014 年索契冬奧會、2018 年平昌冬奧會）男子鋼架雪車運動員和2014年索契冬奧會女子鋼架雪車運動員的推橇出發(fā)階段成績對比賽成績約有1.7～3.0倍的正向影響（郝磊 等，2020）。這說明推橇出發(fā)能力是鋼架雪車項目競技成績的重要影響因素，快速推橇起步是鋼架雪車項目成功的先決條件（韓艷麗 等，2021；尹一全 等，2020）。

推橇階段需要較大的速度和力量，因此有效的熱身能夠影響和改善推橇階段運動表現(xiàn)（Yaicharoen et al.， 2012）。激活后增強效應（post-activation potentiation， PAP）策略已應用于改善急性沖刺表現(xiàn)（Chatzopoulos et al.， 2007； Win‐wood et al.， 2016），因此采用PAP策略進行訓練可能有助于提高鋼架雪車運動員短距離沖刺成績。目前，國內(nèi)關于PAP的研究多關注同一負荷下不同間歇時間所產(chǎn)生的干預效果（梁美富 等，2020；周彤，2019），鮮見關于雪橇抗阻沖刺后PAP對沖刺成績影響的研究，而把握不同負荷雪橇抗阻的PAP特征對于中國鋼架雪車國家隊運動員賽前熱身及體能訓練具有重要的實踐指導意義。因此，本研究對中國鋼架雪車國家隊重點運動員采用不同負荷雪橇抗阻PAP誘導練習后的沖刺成績進行研究，探索中國鋼架雪車國家隊運動員PAP誘導練習的最佳雪橇抗阻負荷。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究以7名中國鋼架雪車國家隊重點運動員作為研究對象（表1）。確保所有運動員試驗期間訓練計劃均一致，所有受試者在參與本研究前6個月內(nèi)無下肢或背部損傷?？紤]到日常生物節(jié)律，所有運動員均在一天的同一時間完成測試。在測試期間，訓練服裝及跑鞋均保持一致。所有運動員均簽署了知情同意書，本研究通過了上海體育學院學術與倫理委員會的批準。

表1 運動員基本情況Table 1 Basic Information of Athletes

1.2 PAP誘導測試

1.2.1 PAP誘導測試流程

本研究要求運動員在連續(xù)4周的周一完成測試，熱身、PAP誘導方案及沖刺測試均在室內(nèi)塑膠跑道上完成。每次測試前均對運動員身體機能狀態(tài)進行評估。第1周周一上午9：00開始，進行1次時長為40 min的標準熱身，包括10 min慢跑、短時間的動態(tài)拉伸、特定的短跑動態(tài)練習，依次以90%、95%、100%的強度進行1次20 m沖刺，分別間歇 2 min（Whelan et al.， 2014），休息6 min后進行 30 m沖刺測試。第2周、第3周、第4周完成標準熱身后分別采用1次75%、50%、25%體質(zhì)量的雪橇抗阻全力沖刺20 m，休息6 min后進行30 m沖刺測試（圖1）。

圖1 PAP誘導測試流程Figure 1. PAP Induction Test Procedure

1.2.2 30 m沖刺測試

運動員以三點式起跑姿勢開始向前沖刺，采用單手支撐，支撐手放在第1個計時門后50 cm處的標記起跑線后。采用此種姿勢進行測試的原因：在鋼架雪車推橇出發(fā)時，運動員一般采用單手推橇，起跑姿態(tài)為三點式。運動員在整個沖刺過程中均給予口頭鼓勵，以確保每次重復都能盡最大的努力。使用Smartspeed速度靈敏反應測評系統(tǒng)（Fusion sport，澳大利亞）計時。

1.2.3 血尿素、肌酸激酶測試

血尿素（blood urea， BU）、肌酸激酶（creatine kinase，CK）采用三通道全血干式生化分析儀（Reflotron Plus，美國）進行測試，測試前一天運動員進行充分休息，測試時間為每周一早上6：30，采用肝素鈉抗凝采血管采集肘靜脈血 1 mL進行測試。

1.2.4 心率測試

心率（heart rate， HR）測試包括晨脈測試及熱身過程中的HR測試。采用指夾式血氧儀（YX306，中國）測試晨脈，測試前一天運動員進行充分休息，測試時間為每周一早上6：30。熱身40 min全程采用Polar Team Pro心率表（Polar，芬蘭）進行最大心率百分比（percentage of maximum heart rate，%HRmax）測試。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 24.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，結果以平均值±標準差（M±SD）表示。采用Shapiro-Wilk法檢驗數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布，采用單因素重復測量方差對30 m沖刺成績、晨脈、晨起B(yǎng)U和CK及熱身HR數(shù)據(jù)進行整體分析，事后比較使用LSD法進行兩兩比較，使用η2計算效應量（effect size， ES），顯著性水平為P＜0.05。

2 結果

2.1 不同負荷雪橇抗阻測試前晨脈、晨起B(yǎng)U和CK測試結果

對4次不同負荷雪橇抗阻測試前晨脈、晨起B(yǎng)U和CK進行單因素重復測量方差分析顯示（表2）：晨脈（F=0.272，P=0.845，ES=0.212）、晨起B(yǎng)U（F=0.385，P=0.765，ES=0.253）和CK（F=1.997，P=0.151，ES=0.578）均無顯著性差異。

表2 不同負荷雪橇抗阻測試前晨脈、晨起B(yǎng)U和CK測試結果Table 2 Morning Pulse， Morning BU and CK Test Results before Sled Resistance Test with Different Loads M±SD

2.2 不同負荷雪橇抗阻熱身階段心率監(jiān)控結果

對4次不同負荷雪橇抗阻測試時熱身階段心率進行單因素重復測量方差分析顯示（表3）：%HRmax≤60%（F=2.009，P=0.149，ES=0.579）、%HRmax60%～70%（F=2.010，P=0.149，ES=0.579）、%HRmax70%～80%（F=0.368，P=0.777，ES=0.248）、%HRmax80%～90%（F=0.160，P=0.922，ES=0.163）均無顯著性差異。

表3 不同負荷雪橇抗阻熱身階段心率監(jiān)控結果Table 3 Results of Heart Rate Monitoring during Warm-Up Phases of Sled Resistance with Different Loads M±SD

2.3 不同負荷雪橇抗阻沖刺后對30 m沖刺成績的影響

對4次不同負荷雪橇抗阻測試時30 m沖刺成績進行單因素重復測量方差分析顯示（表4）：不同組次30 m沖刺成績有顯著性差異（F=15.635，P=0.000，ES=1.616）。事后比較顯示：50%體質(zhì)量雪橇抗阻組30 m沖刺成績顯著低于無雪橇抗阻組（P＜0.05）、25%體質(zhì)量雪橇抗阻組（P＜0.05）、75%體質(zhì)量雪橇抗阻組（P＜0.05）30 m沖刺成績，75%體質(zhì)量雪橇抗阻組30 m沖刺成績顯著低于25%體質(zhì)量雪橇抗阻組30 m沖刺成績（P＜0.05）。

表4 不同負荷雪橇抗阻沖刺后30 m沖刺成績Table 4 Results of 30 m Sprint after Sled Resistance Sprints with Different Loads s

3 討論

本研究在測試當日均進行晨脈、晨起B(yǎng)U和CK測試，結果表明，在測試當日運動員身體機能狀態(tài)無明顯變化，且監(jiān)控熱身流程心率，運動員在4次測試期間熱身過程運動強度基本一致，因此本研究的關鍵變量為是否加入不同負荷雪橇抗阻沖刺。姜自立等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，4～12 min的恢復時間均能產(chǎn)生PAP，但存在個體差異性，且爆發(fā)力運動項目產(chǎn)生PAP所需的時間為5～10 min。Seitz等（2016）研究了PAP后的休息時間對隨后的沖刺等項目運動表現(xiàn)的影響，發(fā)現(xiàn)5～7 min的較長休息時間產(chǎn)生的PAP最大。此外，結合鋼架雪車項目實際情況，運動員熱身結束后，換專業(yè)比賽滑行套裝至準備開始比賽的過程至少需6 min。因此，本研究將間歇時間設置為6 min。Smith等（2014）和Whelan等（2014）研究表明，較輕負荷可以產(chǎn)生PAP；Winwood等（2016）和Cross等（2017）研究表明，較重負荷可以產(chǎn)生PAP，但鮮見對比評價不同負荷產(chǎn)生的PAP的研究，因此，本研究旨在對比不同負荷雪橇抗阻后產(chǎn)生的PAP效果。

本研究發(fā)現(xiàn)，在進行50%體質(zhì)量雪橇抗阻PAP干預后，相比無雪橇抗阻組，運動員平均快了0.08 s，且所有運動員相比無雪橇抗阻組30 m沖刺成績均用時更短，50%體質(zhì)量雪橇抗阻負荷沖刺能顯著改善運動員30 m沖刺成績。75%體質(zhì)量雪橇抗阻負荷沖刺后30 m沖刺成績與無雪橇抗阻組相比較雖然沒有顯著性差異，但是75%體質(zhì)量雪橇抗阻后30 m沖刺成績與無雪橇抗阻組沖刺成績相比，有5名運動員跑得更快，平均快了0.02 s。本研究與Winwood等（2016）的研究結果相似，在室內(nèi)人造草皮上使用雪橇負荷75%體質(zhì)量的PAP方案后，15 m沖刺成績有顯著改善。Cross等（2017）研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生PAP的最佳雪橇抗阻負荷為體質(zhì)量的69%～96%，其受試者在室內(nèi)塑膠跑道上進行測試，與本研究類似。與前人研究成果進行比較發(fā)現(xiàn)，本研究中產(chǎn)生PAP的最佳負荷為50%體質(zhì)量雪橇抗阻沖刺，稍低于其他相關研究產(chǎn)生PAP的最佳雪橇抗阻負荷，雖然本研究75%體質(zhì)量雪橇抗阻負荷也具有改善30 m沖刺成績的趨勢，但不具有顯著性差異。Alcaraz等（2018）研究表明，不同的表面會造成不同的拖拽效果，如人造草皮可以增強雪橇的拖拽效果，這可能是由于雪橇和人造草皮之間的摩擦力較低，從而減少了受試者的疲勞反應。而本研究測試時地面為室內(nèi)塑膠跑道，摩擦力比人造草皮大，這可能是本研究中產(chǎn)生PAP的最佳負荷較其他研究低的原因之一。Linthorne等（2013）研究表明，在人造草地上牽引雪橇的摩擦系數(shù)為0.21±0.01，而在不太光滑的表面（如田徑跑道）上摩擦系數(shù)可能達到0.58±0.01，因此，當在不同的表面上進行雪橇訓練時，摩擦系數(shù)可能會有較大的變化，這可能會對施加載荷的計算產(chǎn)生較大的影響。理論上，運動員在雪橇抗阻沖刺時間隨著跑道摩擦系數(shù)的增加而增加，但由于個體體能、短跑技術等不同，可能存在個體差異。

在本研究中，50%和75%體質(zhì)量雪橇抗阻沖刺所導致的短跑運動學的變化可能產(chǎn)生有益的激活效果。雪橇抗阻沖刺可以增加對肌肉力量、峰值力量及力量發(fā)展速度的刺激（Fradkin et al.， 2010； Martínez-Valencia et al.， 2015）。Winwood等（2016）研究認為，較重的負荷可以誘導更大的肌纖維參與短跑沖刺所需的特定運動單元，從而誘發(fā)更大的神經(jīng)和肌肉機制，進而促進爆發(fā)性短跑沖刺能力的急性增加。此外，帶有較重負荷的雪橇抗阻沖刺可以使運動員產(chǎn)生更大的水平或合成地面反作用力沖量，提高其沖刺加速性能（Kawamori et al.， 2014）。研究發(fā)現(xiàn)，相對于無抗阻沖刺而言，雪橇抗阻沖刺是一種潛在的提高力量輸出和力量輸出效率的方法。在物理輸出的技術效率方面，雪橇抗阻沖刺比無抗阻沖刺的水平推進力更大（Fradkin et al.， 2010； Okkonen et al.， 2013）。這可能是因為相對于無抗阻沖刺，雪橇抗阻沖刺時軀干傾斜角度增大（Cronin et al.， 2008），因此可以在水平方向施加更大的力。Alcaraz等（2008）通過薈萃分析發(fā)現(xiàn)，雪橇抗阻訓練是發(fā)展短跑成績的有效訓練方法，特別是在＜10 m的早期加速階段，而鋼架雪車項目推橇出發(fā)階段計時點為15～65 m，上橇點一般為30 m，運動員需推動雪車完成約30 m的爆發(fā)啟動（景磊 等，2020）。因此，如能在出發(fā)0～15 m階段將速度提至最高并保持至約30 m上橇處，則能夠獲得更大的啟動出發(fā)優(yōu)勢。

在本研究中，25%體質(zhì)量雪橇抗阻沖刺對隨后的30 m沖刺成績無明顯影響，與Smith等（2014）的研究結論一致，較輕的雪橇負載可能不適用于提高急性沖刺性能。Smith等（2014）采用體質(zhì)量25%～30%雪橇抗阻沖刺3次，并沒有顯著提高沖刺速度，從而得出該雪橇負荷可能不足以誘發(fā)PAP的結論。Whelan等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，使用體質(zhì)量為25%～30%的雪橇負荷進行抗阻沖刺并未證明在有阻力的情況下，10 m沖刺表現(xiàn)存在PAP。綜上所述，25%～30%體質(zhì)量雪橇抗阻沖刺不足以引起PAP，原因可能是沒有足夠的刺激，PAP產(chǎn)生的可能性低。未來，可以進一步增加研究樣本量，將不同負荷及不同間歇時間所產(chǎn)生的PAP進行對比研究，以尋求產(chǎn)生PAP的最佳負荷及時間。

4 結論與建議

采用1次50%體質(zhì)量雪橇抗阻20 m全力沖刺能有效提高鋼架雪車運動員的PAP，進而提高其30 m沖刺成績。建議：教練員在日常訓練以及比賽前可采用50%體質(zhì)量雪橇抗阻負荷進行全力沖刺，提高運動員短距離沖刺表現(xiàn)。