速度滑冰運(yùn)動(dòng)員生理學(xué)特征研究進(jìn)展

郁天成

（蘇州大學(xué) 體育學(xué)院，江蘇 蘇州 215021）

速度滑冰運(yùn)動(dòng)起源于10世紀(jì)的歐洲，隨著技術(shù)動(dòng)作的不斷改良和服裝冰鞋的更新?lián)Q代，已經(jīng)成為一項(xiàng)深受大眾喜愛、賽事組織完善的國際性體育運(yùn)動(dòng)，在1924年第一屆冬季奧運(yùn)會(huì)上被列入正式比賽項(xiàng)目并延續(xù)至今。2015年北京申辦冬奧會(huì)的成功，點(diǎn)燃了全民對(duì)冰雪運(yùn)動(dòng)的喜愛和向往，激發(fā)了大眾對(duì)冰雪賽事的關(guān)注，尤其是對(duì)速度滑冰等一批非優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目的期待。2022年北京冬奧會(huì)共設(shè)立7大項(xiàng)、109小項(xiàng)的比賽，其中速度滑冰共有12個(gè)小項(xiàng)，是小項(xiàng)占比最多的比賽項(xiàng)目之一。因此，摘奪速滑獎(jiǎng)牌對(duì)沖擊獎(jiǎng)牌榜至關(guān)重要，速滑成績(jī)也是國家冰上運(yùn)動(dòng)水平的重要體現(xiàn)，優(yōu)秀速滑運(yùn)動(dòng)員成為各國冬奧會(huì)成績(jī)的重要保障。

速度滑冰屬無氧供能為主的體能主導(dǎo)類和以下肢蹬伸發(fā)力為主的周期性項(xiàng)目［1］，包括短距離、中距離、長(zhǎng)距離和團(tuán)體追逐賽四類，要求運(yùn)動(dòng)員在比賽中以最快速度完成規(guī)定的距離，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的機(jī)械功率輸出和最低摩擦損耗［2］。因此，提高輸出功率以及降低損耗是速度滑冰的致勝關(guān)鍵。其中，提高并維持較高滑行速度與運(yùn)動(dòng)員的有氧耐力、無氧耐力、肌肉收縮能力等生理學(xué)特征密切相關(guān)，降低摩擦損耗與運(yùn)動(dòng)員采取的滑行策略、滑行姿勢(shì)等生物力學(xué)特征相關(guān)。由于同一項(xiàng)目比賽中所采用的滑行策略相對(duì)固定［3-4］，在滑行過程中運(yùn)動(dòng)員又普遍采用蜷曲低伏姿態(tài)以減小空氣阻力［5］，生物力學(xué)特征差異對(duì)成績(jī)的影響相對(duì)較小，因此本文著重探討運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)形態(tài)學(xué)和生理學(xué)特征對(duì)速滑的影響。

本文擬從國內(nèi)外文獻(xiàn)出發(fā)，探究速度滑冰的科學(xué)研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)從形態(tài)學(xué)和生理學(xué)角度出發(fā)，了解速度滑冰運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)與特征，為我國速度滑冰項(xiàng)目的科學(xué)訓(xùn)練、科研攻關(guān)提供實(shí)踐依據(jù)和理論參考。以主題詞“速度滑冰”或“速滑”在中國知網(wǎng)核心期刊進(jìn)行主題檢索（時(shí)間為2010年1月1日～2021年7月31日），并對(duì)檢索到的一百余篇文獻(xiàn)進(jìn)行人工篩選，排除人文研究類型文獻(xiàn)，共選取38篇。在Web of science、PubMed和EBSCO等全文數(shù)據(jù)庫中，以檢索詞“speed skating”進(jìn)行主題檢索（時(shí)間為2010年1月1日～2021年7月31日），并對(duì)檢索到的五百余篇文獻(xiàn)進(jìn)行人工篩選，排除冰球（ice hockey）、速度輪滑（inline speed skating）、短道速滑（short track speed skating）等相關(guān)文獻(xiàn)，共選取全文文獻(xiàn)110篇。通過對(duì)以上資料進(jìn)行整理與分析，為研究提供了相應(yīng)的理論依據(jù)。

1 運(yùn)動(dòng)形態(tài)學(xué)特征

速滑運(yùn)動(dòng)員的身高體重差距較大，缺少一定的規(guī)律性，其中優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的身高體重與其運(yùn)動(dòng)成績(jī)并未體現(xiàn)出明顯的相關(guān)性［5］。近年來，在身高基本保持一致的情況下，速滑運(yùn)動(dòng)員的下肢長(zhǎng)度有增加的趨勢(shì)［6］，由于較長(zhǎng)的下肢有助于增加蹬冰時(shí)間和蹬冰距離，并顯著提高下肢的無氧輸出功率［7］，因此，該類型的運(yùn)動(dòng)員可能成為選材的重點(diǎn)。國際女子優(yōu)秀速滑運(yùn)動(dòng)員的身高168.1±4.2cm，體重59.6±10.0kg［8］；優(yōu)秀男子速滑運(yùn)動(dòng)員平均身高在178.0～181.8cm，體重在72.1～79.9kg［9-10］。我國優(yōu)秀女子速滑運(yùn)動(dòng)員身高171.3±6.7cm，體重67.4±2.6kg［11］；優(yōu)秀男子運(yùn)動(dòng)員身高184±7.0cm，體重72.4±2.8kg［12］，我國運(yùn)動(dòng)員身高略高于國際水平。

身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）是衡量人體胖瘦程度的指標(biāo)之一，數(shù)值越大代表人體越肥胖。但在冰雪項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員中，較高的BMI與長(zhǎng)期訓(xùn)練導(dǎo)致的肌肉質(zhì)量增加、體脂率下降密切相關(guān)。肌肉質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)員的速度、力量、爆發(fā)力和耐力等運(yùn)動(dòng)素質(zhì)密切相關(guān)［13］，而較低的體脂率有利于降低滑行迎風(fēng)面的面積，降低空氣阻力［14］。研究發(fā)現(xiàn)，BMI與越野滑雪、高山滑雪等雪上項(xiàng)目的比賽成績(jī)有關(guān)，更高的BMI代表了更好的力量素質(zhì)和耐力素質(zhì)［15］，但是在速度滑冰領(lǐng)域還未見相關(guān)報(bào)道。在國際優(yōu)秀速滑運(yùn)動(dòng)員中，女性BMI為21.2±2.1kg/m2［8］，男性BMI為24.2±1.9kg/m2［9］。速滑運(yùn)動(dòng)員的體脂率相較于其他冬季競(jìng)速項(xiàng)目更低，國際優(yōu)秀女子速滑運(yùn)動(dòng)員的體脂率19.8±3.3%，男子運(yùn)動(dòng)員體脂率14.9±2.3%［9］；我國國家隊(duì)女子運(yùn)動(dòng)員體脂率17.31±3.12%［11］，男子運(yùn)動(dòng)員體脂率9.80±3.73%［12］，均低于國際水平，這可能與我國運(yùn)動(dòng)員身高普遍較高有關(guān)，是我國速滑運(yùn)動(dòng)員的比賽優(yōu)勢(shì)之一。關(guān)于速滑運(yùn)動(dòng)員瘦體重的報(bào)道較少，國際優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的瘦體重為女子48.6±6.1kg，男子67.7±10.0kg［9］，優(yōu)秀速滑運(yùn)動(dòng)員的瘦體重大于同組別的其他運(yùn)動(dòng)員［16］。

速度滑冰運(yùn)動(dòng)員形態(tài)學(xué)特征相對(duì)穩(wěn)定，除下肢長(zhǎng)有所增加外，沒有隨時(shí)間發(fā)生變化［5］。直到2013年，優(yōu)秀速度滑冰運(yùn)動(dòng)員與他們身體形態(tài)的關(guān)系依舊沒有建立［15，17］。我國現(xiàn)階段還沒有開展對(duì)速滑運(yùn)動(dòng)員形態(tài)學(xué)特征的專門研究，這與我國優(yōu)秀速滑運(yùn)動(dòng)員較少，速滑運(yùn)動(dòng)普及度較低有關(guān)。隨著北京冬奧會(huì)跨界跨項(xiàng)選材的開展［18］，以及全民冬季運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的推廣，越來越多的青少年進(jìn)入到速滑領(lǐng)域中，優(yōu)秀速滑運(yùn)動(dòng)員的數(shù)量和質(zhì)量將得到提升，我國速度滑冰形態(tài)學(xué)研究將不斷進(jìn)步。

2 生理學(xué)特征

2.1 能量代謝特征

冬奧會(huì)速滑個(gè)人比賽的距離分為女子500～5 000m，男子500～10 000m。這些比賽距離相較于冬奧會(huì)其他競(jìng)速類項(xiàng)目的最長(zhǎng)距離較短，但是相較于夏奧會(huì)的短距離競(jìng)速項(xiàng)目又較長(zhǎng)，表現(xiàn)在供能系統(tǒng)的供能方式上，速滑運(yùn)動(dòng)員以無氧供能為主，有氧氧化系統(tǒng)和磷酸原系統(tǒng)供能較少［19］，這一特點(diǎn)弱化了速滑項(xiàng)目之間的專項(xiàng)性，有利于運(yùn)動(dòng)員兼項(xiàng)的發(fā)展。速度滑冰1 500m比賽便是該特點(diǎn)的重要體現(xiàn)，其完成時(shí)間和供能系統(tǒng)特點(diǎn)可以與200m游泳和800m跑步相媲美，同時(shí)適合長(zhǎng)距離選手和短距離選手的兼項(xiàng)參加［20-21］。

2.1.1 無氧能力

無氧能力指機(jī)體在糖酵解系統(tǒng)供能的情況下進(jìn)行高強(qiáng)度肌肉活動(dòng)的能力。在3 000m及以下的速滑比賽中，運(yùn)動(dòng)員平均滑行速度超過13m/s，速度快、姿勢(shì)低，股四頭肌長(zhǎng)時(shí)間等長(zhǎng)收縮，肌肉張力高，下肢血流受到限制，對(duì)無氧能力提出較高挑戰(zhàn)［9］。運(yùn)動(dòng)員利用糖酵解系統(tǒng)供能釋放能量的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生乳酸，評(píng)估局部肌肉的代謝和循環(huán)水平，對(duì)運(yùn)動(dòng)員比賽強(qiáng)度與賽后恢復(fù)能力的評(píng)估提供重要信息。血乳酸濃度越高，運(yùn)動(dòng)員在比賽中無氧代謝產(chǎn)生能量越多，人體對(duì)高乳酸濃度的耐受性越好。國際優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員靜態(tài)血乳酸值1.1±0.4 mmol/L［9］。國際男子1 500m比賽中血乳酸峰值在14.5±1.4～14.8±1.4mmol/L［22］，我國男子優(yōu)秀速滑運(yùn)動(dòng)員賽中血乳酸在11.20±0.23～11.30±1.07mmol/L［12］，略低于國外優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員水平。在短距離速滑比賽結(jié)束后的15min和30min時(shí)，國際男子運(yùn)動(dòng)員血乳酸分別為8.52±2.8mmol/L和4.36±1.82mmol/L，女子運(yùn)動(dòng)員分別為10.23±2.21mmol/L和8.75±2.34mmol/L［23］，男子運(yùn)動(dòng)員血乳酸下降較快，賽后恢復(fù)能力更強(qiáng)。

Wingate實(shí)驗(yàn)是評(píng)估無氧能力的最流行的實(shí)驗(yàn)室方法之一，通過運(yùn)動(dòng)員30s全力踏車過程中的功率輸出判斷無氧能力，包括峰值功率、平均功率和平均遞減率等，從而為運(yùn)動(dòng)選材、機(jī)能評(píng)價(jià)和訓(xùn)練效果監(jiān)控等提供指導(dǎo)［24］。速滑運(yùn)動(dòng)員Wingate實(shí)驗(yàn)測(cè)得的峰值功率和平均功率，可以作為非賽季1 500m成績(jī)的預(yù)測(cè)指標(biāo)，幫助教練員檢查訓(xùn)練效果、調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃和預(yù)測(cè)比賽成績(jī)［25-26］。國際女子速滑運(yùn)動(dòng)員Wingate實(shí)驗(yàn)峰值功率18.3±1.5W/kg，平均功率10.3±0.5W/kg；男子運(yùn)動(dòng)員峰值功率24.4±1.5W/kg，平均功率13.3±0.5W/kg［26］。研究發(fā)現(xiàn)，1 500m項(xiàng)目女性運(yùn)動(dòng)員的峰值功率和平均功率分別提高2.1%和1.4%（0.38W/kg和0.14W/kg），男性運(yùn)動(dòng)員分別提高1.2%和0.9%（0.29W/kg和1.12W/kg）時(shí)，可以觀察到速滑成績(jī)出現(xiàn)顯著提升［20］。

2.1.2 有氧能力

有氧能力是人體進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間有氧工作和高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后身體快速恢復(fù)的能力。隨著比賽距離的增加，有氧代謝逐步增加在供能中的比重［10，27］。良好的有氧能力幫助運(yùn)動(dòng)員維持后半程的輸出功率，避免過多的降速，是速度滑冰長(zhǎng)距離比賽的重要能力［19］。最大攝氧量（VO2max）是人體在最大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體所攝入的氧氣含量，是評(píng)價(jià)有氧能力的重要指標(biāo)。相對(duì)最大攝氧量是由最大攝氧量除以體重得到，有效排除了不同體型體重運(yùn)動(dòng)員之間有氧能力比較的誤差，因此在速滑領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。國際優(yōu)秀女子速滑運(yùn)動(dòng)員的相對(duì)最大攝氧量在53～58mL/min·kg，男子在60～67mL/min·kg［28］。2005～06賽季，我國優(yōu)秀女子速滑運(yùn)動(dòng)員的相對(duì)VO2max為47.8±2.1mL/min·kg，男子為52.5±2.4mL/min·kg，與國際高水平運(yùn)動(dòng)員相比仍有較大差距，但是較往屆有所提升［23］。在過去50年中，速滑運(yùn)動(dòng)員的無氧能力和最大攝氧量均保持相對(duì)穩(wěn)定［29］，但是男子1 500m、5 000m和10 000m的成績(jī)均提高了約18%［30］，有研究認(rèn)為這可能與運(yùn)動(dòng)員能量轉(zhuǎn)化率的提高有關(guān)，即運(yùn)動(dòng)員將身體產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為向前動(dòng)力的效率有所提高［31］。

在青年運(yùn)動(dòng)員中，相對(duì)最大攝氧量會(huì)隨著訓(xùn)練年限和訓(xùn)練水平的增加而增加［32］，青少年時(shí)期可能是有氧能力發(fā)育的重要階段，這與青少年速滑運(yùn)動(dòng)員成績(jī)大幅提升的時(shí)間點(diǎn)相吻合——U15、U17和U19運(yùn)動(dòng)員在1 500m比賽中的成績(jī)分別為，126.8±6.5s、117.8±2.9s和115.0±2.3s［33］，說明在15至17歲之間，青年運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)快速提升，同時(shí)有氧能力充分發(fā)展，是提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的關(guān)鍵時(shí)期。

雖然實(shí)驗(yàn)室最大VO2max測(cè)試和Wingate測(cè)試精度高、干擾因素少，但是此類測(cè)試所采取的運(yùn)動(dòng)模式與速滑滑行姿態(tài)有較大差異，不能完全模擬冰上滑行的特點(diǎn)，并存在設(shè)備儀器昂貴、測(cè)試流程復(fù)雜的缺點(diǎn)。因此，研究人員利用滑板遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)進(jìn)行間接測(cè)量?；暹f增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)要求運(yùn)動(dòng)員在一個(gè)兩邊帶擋板的長(zhǎng)方形光滑滑板上，穿著鞋套進(jìn)行頻率為30次/min的滑冰模擬，并以每3min增加3次的規(guī)律逐漸遞增，直到運(yùn)動(dòng)員主動(dòng)力竭為止［34］。該方法被證明能夠反映運(yùn)動(dòng)員冰上的生理特征［35-37］，并在近年來被外國速滑研究團(tuán)隊(duì)廣泛應(yīng)用。在遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)動(dòng)員的相對(duì)VO2max為48.0±6.1 mL/min·kg，力竭時(shí)的平均滑行頻率為61.6±4.3ppm，平均用時(shí)23.0±4.8min，與其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目遞增負(fù)荷試驗(yàn)的用時(shí)相似［37］。滑板遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)有利于簡(jiǎn)便快捷地了解運(yùn)動(dòng)員當(dāng)前的訓(xùn)練水平與效果，其結(jié)果與速滑500m、1 000m、1 500m和5 000m比賽成績(jī)具有顯著相關(guān)性［37］。

2.2 血氧特征

速度滑冰與短道速滑為了減少滑行時(shí)的空氣阻力，在滑行技術(shù)中采用低伏蜷曲體態(tài)［2，38］，導(dǎo)致下肢肌肉長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度等長(zhǎng)收縮，造成肌肉內(nèi)力持續(xù)增高，下肢供血受到阻礙、心率提高，致使血氧飽和度增加的同時(shí)攝氧量反而降低，引起下肢遠(yuǎn)端缺氧［5，39-40］。該現(xiàn)象在冰上競(jìng)速類項(xiàng)目最為明顯，快速引發(fā)運(yùn)動(dòng)員的疲勞，與滑行速度的下降。在5 000m比賽中，女子組在第五圈開始明顯降速，而同一過程發(fā)生在男子組的8～12圈［41］。加壓服裝、吸氣肌肉熱身法（IMW）和遠(yuǎn)端缺血預(yù)處理手法（RIPC）是3種改善血液循環(huán)、延遲組織缺血、降低運(yùn)動(dòng)中乳酸濃度和提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的方法［10，42-44］。但是在模擬比賽中，是否使用上述方法對(duì)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)并沒有顯著改變。目前尚沒有研究證明RIPC、IWM以及它們的組合方案對(duì)速滑運(yùn)動(dòng)員在各比賽距離上的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)存在積極作用，僅發(fā)現(xiàn)新材料衣物可減小滑行中2.53%的空氣阻力［45-46］。雖然速度滑冰的遠(yuǎn)端下肢缺血特征還未找到有效的解決辦法，但是有研究證明，速度滑冰遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)中達(dá)到極限的時(shí)間，與跑步、自行車相似［37，47-48］，其原因可能是速度滑冰運(yùn)動(dòng)員對(duì)比賽和訓(xùn)練的適應(yīng)，即運(yùn)動(dòng)員通過訓(xùn)練適應(yīng)下肢遠(yuǎn)端缺血癥狀，并提高自身的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。

肌肉缺氧的程度越高，對(duì)恢復(fù)階段的負(fù)面影響就越大。在短道速滑與速度滑冰比賽2～4h后，運(yùn)動(dòng)員的疲勞感更強(qiáng)［49］。這一現(xiàn)象間接導(dǎo)致了在康復(fù)治療、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充、訓(xùn)練手段等方面不斷進(jìn)步與發(fā)展的當(dāng)下，速度滑冰訓(xùn)練的時(shí)間并沒有明顯增加，始終維持在7.27±2.38h/周的范圍內(nèi)［30］，提示速度滑冰隊(duì)伍與科研團(tuán)隊(duì)，應(yīng)當(dāng)嘗試多種放松措施，在滑冰結(jié)束后對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行放松，尤其針對(duì)下肢遠(yuǎn)端缺血現(xiàn)象，提供科學(xué)的恢復(fù)手段。常鳳等認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員賽后進(jìn)行個(gè)體（乳酸閾心率-（30～35）次/min）的自行車恢復(fù)訓(xùn)練能快速降低血乳酸，加速疲勞恢復(fù)。通過賽后自行車恢復(fù)訓(xùn)練，我國運(yùn)動(dòng)員血乳酸值從賽中的9.63±2.18～12.00±1.56 mmol/L下 降 到 賽 后15min的3.56±0.50mmol/L和賽后30min的2.20±0.20mmol/L［12］。

近紅外光譜法（NIRS）是用來測(cè)量肢體局部血氧飽和度的方法，優(yōu)點(diǎn)是可以在運(yùn)動(dòng)員冰上滑行的過程中進(jìn)行測(cè)量而不影響運(yùn)動(dòng)，因此被研究下肢遠(yuǎn)端缺血的團(tuán)隊(duì)廣泛利用［9-10，50-51］。組織飽和指數(shù)（TSI）是表示組織氧氣運(yùn)輸情況的指標(biāo)，在男子600m模 擬 測(cè) 試 中，運(yùn) 動(dòng) 員 右 腿TSI在39.35±3.26～44.32±2.62%［50］，而在3 000m比賽中，右腿TSI上升到78.8±7.5～80.1±6.1%［10］，說明在長(zhǎng)距離比賽中，運(yùn)動(dòng)員的供能方式逐漸由無氧供能轉(zhuǎn)變?yōu)橛醒豕┠埽醯倪\(yùn)輸能力逐步提高。此外，3 000m比賽中左腿TSI為84.6±5.3～85.3±5.9%，顯著高于右腿，說明速度滑冰雙腿氧合不對(duì)稱，造成雙側(cè)下肢肌肉發(fā)力存在不對(duì)稱的現(xiàn)象，所受應(yīng)力亦存在差距［52-53］。并且，該現(xiàn)象不只發(fā)生在彎道，也發(fā)生在直道［10，54］，導(dǎo)致直道階段雙下肢伸肌的發(fā)力時(shí)間出現(xiàn)差異，右側(cè)伸肌的發(fā)力時(shí)間更晚，影響了髖膝關(guān)節(jié)整體的發(fā)力［55］。

血紅蛋白是紅細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸氧氣的特殊蛋白，其含量反映了循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)輸氧氣的能力，是運(yùn)動(dòng)員有氧氧化供能的重要基礎(chǔ)。國際女子3 000m項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員中，總血紅蛋白含量591～649g，血紅蛋白質(zhì)量10.0～11.5g/kg，紅細(xì)胞比容40%～44%。國際男子5 000m比賽運(yùn)動(dòng)員中，總血紅蛋白含量991g～1 070g，血紅蛋白質(zhì)量12.6～13.2g/kg，紅細(xì)胞比容45%［28］。我國研究人員以每升血液中血紅蛋白質(zhì)量作為參考，測(cè)得優(yōu)秀女子運(yùn)動(dòng)員血紅蛋白質(zhì)量16.5±8.3g/L，男子為158.7±6.8g/L［11］。

2.3 肌肉活動(dòng)特征

速度滑冰是典型的周期性運(yùn)動(dòng)，可分為直道和彎道兩部分。按照其技術(shù)的特點(diǎn)，通常將一個(gè)單步周期劃分為支撐期、蹬冰期和擺動(dòng)期3個(gè)階段［56］。在速度滑冰比賽中，運(yùn)動(dòng)員依靠側(cè)向爆發(fā)蹬冰獲得前進(jìn)動(dòng)力，下肢在支撐滑跑過程中的對(duì)外做功和功率輸出決定了運(yùn)動(dòng)員的滑行速度和運(yùn)動(dòng)成績(jī)［57］。隨著下肢功率輸出和肌肉的激活增加，快肌纖維出現(xiàn)疲勞，慢肌纖維募集增加，表現(xiàn)為肌肉低頻成分放電（26.95～75.75Hz）增加，和高頻成分放電（146.95～300.80Hz）降低［58］。

速度滑冰要求運(yùn)動(dòng)員蜷曲身體，壓低軀干高度，并減小滑行過程中身體的上下起伏，保持橫向的發(fā)力。較小的膝角和軀干角有利于降低空氣阻力，較小的踝角與推出角有利于發(fā)揮關(guān)節(jié)的最大［2，5，38］。上述專項(xiàng)屬性的特殊性要求速滑運(yùn)動(dòng)員下肢力量訓(xùn)練的針對(duì)性，尤其在高水平運(yùn)動(dòng)員中，力量訓(xùn)練應(yīng)更具有科學(xué)化和個(gè)人化?；茈A段下肢肌肉動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)模式的規(guī)律性，是下肢力量研究的前提，是探索和把握項(xiàng)目特征的重要手段和途徑。

冰上的肌肉放電情況，反映運(yùn)動(dòng)員神經(jīng)-肌肉系統(tǒng)的功能變化特征，是運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的重要參考指標(biāo)。其中，臀大肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌、半腱半膜肌、股外側(cè)肌、腓腸肌和脛骨前肌是研究的重點(diǎn)［59-62］。肌肉的積分肌電（IEMG）代表參與活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量和每個(gè)單位的放電情況，一定程度上反映肌肉的貢獻(xiàn)程度。肌肉貢獻(xiàn)度表示肌肉完成動(dòng)作時(shí)的參與程度。我國優(yōu)秀女子運(yùn)動(dòng)員在彎道單步周期中，左腿主要用力肌肉（前三位）IEMG和肌肉貢獻(xiàn)度依次為股內(nèi)側(cè)肌1 111.6±72.9μVs、30.96±1.59%， 脛 骨 前 肌588.2±47.5μVs、16.38±1.86%，腓腸肌502.4±39.4μVs、14.00±1.18%；右腿主要用力肌肉 （前三位）IEMG、肌肉貢獻(xiàn)度依次為股內(nèi)側(cè)肌669.2±74.7μVs、22.4±1.12%，脛骨前肌474.4±77.0μVs、15.88±2.34%，半腱肌347.0±33.7μVs、11.61±0.92%［61］。左右腿貢獻(xiàn)值變化較小肌肉為脛骨前肌和股四頭肌，貢獻(xiàn)值最低的肌肉為臀大肌，平均貢獻(xiàn)值僅為左腿2.47%和右腿4.89%［61］。在直道周期中，我國優(yōu)秀女子運(yùn)動(dòng)員IEMG及肌肉貢獻(xiàn)度有相似的情況［60］。國內(nèi)研究近年來對(duì)臀大肌和脛骨前肌的功能有了新的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為臀大肌在冰上的貢獻(xiàn)度相對(duì)較低，脛骨前肌貢獻(xiàn)度反而較高［60-62］。在一個(gè)單步周期內(nèi)，臀大肌的平均IEMG為92.2～174.60μVs，股后肌群為284.00～418.80μVs［60］，滑行過程中臀大肌的貢獻(xiàn)弱于股后肌群。在途中滑階段，運(yùn)動(dòng)員為了控制冰刀落地角度和身體平衡，采用踝背屈策略，導(dǎo)致脛骨前肌的放電時(shí)間最長(zhǎng)。其有效電活動(dòng)占彎道單步周期的70%～95%，占直道單步周期的90%～95%；而臀大肌放電時(shí)間最短，其有效電活動(dòng)占彎道單步周期10%～20%，占直道單步周期10%［62］。因此，教練員在擬定訓(xùn)練計(jì)劃時(shí)，應(yīng)合理分配下肢肌肉的訓(xùn)練時(shí)間和訓(xùn)練方案，提高訓(xùn)練效率。

冰陸轉(zhuǎn)化率是我國研究人員提出的概念，指陸地訓(xùn)練效果有效反映到冰上表現(xiàn)的比例，比例越高，說明陸地訓(xùn)練效果在冰上的表現(xiàn)越好。冰刀會(huì)增加腳面與地面的距離，增加運(yùn)動(dòng)員踝關(guān)節(jié)平衡功能的負(fù)擔(dān)［63］，減小踝關(guān)節(jié)的有效發(fā)力。陸地穿刀訓(xùn)練可以模擬冰上的不穩(wěn)定環(huán)境，加強(qiáng)對(duì)脛骨前肌的刺激，有效提高冰陸轉(zhuǎn)化率［64-65］，提高訓(xùn)練效果。腿部力量轉(zhuǎn)化率（不帶冰刀/帶冰刀）用來表示兩種狀態(tài)下的力量特點(diǎn)。研究表明，我國女子優(yōu)秀速滑運(yùn)動(dòng)員左腿的轉(zhuǎn)化率77.1±8.5～81.5±11.9%，右腿72.7±6.6～82.8±16.4%［65］。說明穿刀狀態(tài)下下肢最大肌力小于不穿刀狀態(tài)，在冰上不能完全發(fā)揮下肢力量。因此為了提升運(yùn)動(dòng)員冰上滑行的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，適當(dāng)?shù)年懙卮┑队?xùn)練是必要的。另一方面，定期的下肢本體感覺訓(xùn)練可以提高運(yùn)動(dòng)員平衡能力和下肢關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員滑行姿態(tài)的控制與穩(wěn)定［63］。

肌纖維類型可以在一定程度上解釋速滑運(yùn)動(dòng)員的最適比賽距離。下肢Ⅱx和Ⅱa型肌纖維為主的運(yùn)動(dòng)員適合短距離與中距離比賽，而Ⅱa型和Ⅰ型肌纖維為主的運(yùn)動(dòng)員更擅長(zhǎng)長(zhǎng)距離［19］。ACTN-3基因被認(rèn)為是影響肌纖維組成和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的因素之一。研究發(fā)現(xiàn)，ACTN-3 RR型攜帶者Ⅱa型肌纖維比例（39±14%）略高于RX型（36±6%）和XX型（31±5%）［66］。含有ACTN-3基因中XX或RX基因型的運(yùn)動(dòng)員在最大攝氧量和無氧能力上均有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異［67］。雖然還沒有研究發(fā)現(xiàn)該基因型與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的直接關(guān)系，但是ACTN-3 XX基因型表達(dá)仍可以作為運(yùn)動(dòng)員最適比賽距離的參考，因?yàn)樵摶蛐捅磉_(dá)頻率隨距離的增加而增加，表現(xiàn)為短距離2.6%，中距離11.3%和長(zhǎng)距離17.4%［8］。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

速度滑冰運(yùn)動(dòng)員的形態(tài)學(xué)特征為BMI高、瘦體重大、體脂率低，而身高和體重并不突出。速度滑冰比賽的距離相對(duì)集中，運(yùn)動(dòng)員以糖酵解系統(tǒng)供能為主。速度滑冰獨(dú)特的蜷曲滑行姿勢(shì)，阻礙運(yùn)動(dòng)員下肢血液循環(huán)，降低下肢攝氧量，導(dǎo)致疲勞的快速累積。目前沒有研究發(fā)現(xiàn)有效降低下肢遠(yuǎn)端缺血的方案，但是長(zhǎng)期的訓(xùn)練和比賽促使運(yùn)動(dòng)員的身體對(duì)下肢遠(yuǎn)端缺血產(chǎn)生適應(yīng)，并在遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出與其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目相似的力竭時(shí)間。速度滑冰在一個(gè)單步周期內(nèi)通常被分為支撐期、蹬冰期和擺動(dòng)期3個(gè)階段，每一階段、不同側(cè)下肢的主要發(fā)力肌肉不盡相同，但總體上股四頭肌和脛骨前肌的肌肉貢獻(xiàn)率較高且貢獻(xiàn)率排名相對(duì)穩(wěn)定。冰刀減少了滑行過程中下肢的穩(wěn)定性，所以脛骨前肌維持踝關(guān)節(jié)平衡的功能十分重要，其有效電活動(dòng)占單步周期的70%～95%。從下肢肌電研究的結(jié)果看，速滑運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)訓(xùn)練應(yīng)將重心放在股四頭肌和腘繩肌的力量訓(xùn)練，以及對(duì)脛骨前肌抗疲勞的訓(xùn)練中，維持臀肌、髖外展肌、髖內(nèi)收肌等的訓(xùn)練。同時(shí)，認(rèn)識(shí)到冰面光滑的環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)員發(fā)力造成的干擾，加強(qiáng)陸地穿刀訓(xùn)練，提高下肢的穩(wěn)定性和冰上爆發(fā)力，增加冰陸轉(zhuǎn)化率。

3.2 建議

我國的運(yùn)動(dòng)形態(tài)學(xué)和生理學(xué)特征研究較少，對(duì)速滑運(yùn)動(dòng)員的體成分指標(biāo)、有氧能力、無氧能力等認(rèn)識(shí)不充分，尤其對(duì)專項(xiàng)能力與運(yùn)動(dòng)成績(jī)之間的關(guān)系報(bào)道極少。未來的研究應(yīng)重點(diǎn)圍繞速滑運(yùn)動(dòng)員的身體機(jī)能與運(yùn)動(dòng)素質(zhì)展開，加強(qiáng)對(duì)無氧能力、有氧能力的研究，尤其是針對(duì)下肢遠(yuǎn)端缺血現(xiàn)象探尋解決方法；增加對(duì)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員下肢爆發(fā)力、穩(wěn)定性、柔韌性等方面的研究，統(tǒng)一速滑運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)素質(zhì)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，探尋快速便捷、準(zhǔn)確高效的測(cè)試方法與測(cè)試器材，從而幫助人們更準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)速滑運(yùn)動(dòng)員的各項(xiàng)生理特征。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合北京冬奧會(huì)跨界跨項(xiàng)選材的開展，通過建立速滑運(yùn)動(dòng)員的形態(tài)學(xué)、生理學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)掘具有潛力的優(yōu)秀速度滑冰選手，有助于提高我國速滑選手的專項(xiàng)水平，推動(dòng)冬季運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的蓬勃發(fā)展。