中圖分類號:G808 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-2808(2025)04 -0016-08
Abstract: This study aims to scientifically investigate the key factors influencing the competitive performance of Chinese luge athletes, precisely identify and effectively address core issues such as deficiencies in starting performance and sliding form control that hinder performance improvement,and establish critical indicators for sport - specific physical fitness centered on athletes’body morphology,physiological function,and athletic capabilities.The Delphi method was employed to screen sport - specific physical fitness indicators for Chinese luge athletes. Based on the data requirements of the Sobol global sensitivity analysis model, test data from 25 national luge team athletes—including sport - specific physical fitness indicators as input variables and track performance as the output variable—were analyzed to evaluate the sensitivity and interaction of these indicators relative to sliding performance, thereby constructing a framework of key physical fitness indicators. The results shows body weight,backward medicine ball throw,neck strength,pull - push composite strength,flat - ice paddling,ice ramp sliding,and anaerobic power (Si)gt;0.01 ,(STi) gt;0.05 , demonstrating robust sensitivity and significant interactive effects between the key physical fitness indicators and sliding performance.
Key words:Luge athlete; Specific physical fitness; Key indictor; Sobol
雪撬(Luge)作為滑行類運(yùn)動(SlidingSports)的重要項目之一,是在特制人工制冷賽道上進(jìn)行的競速運(yùn)動。其比賽過程主要由啟動出發(fā)與滑行兩個關(guān)鍵階段構(gòu)成。運(yùn)動員的競技表現(xiàn)以滑行總用時來衡量,用時最短者獲勝,勝負(fù)常取決于毫秒級的差距。
當(dāng)前,我國雪撬運(yùn)動在國際賽事中的整體水平仍處于追趕階段,特別是在出發(fā)表現(xiàn)與滑行姿態(tài)穩(wěn)定性等方面,相較世界頂尖隊伍存在明顯差距。因此,提升運(yùn)動員啟動能力與優(yōu)化滑行姿態(tài)是縮小與國際高水平運(yùn)動員差距的關(guān)鍵所在。然而,國內(nèi)外針對雪撬運(yùn)動員競技表現(xiàn)與其專項體能水平關(guān)聯(lián)性的研究較少?,F(xiàn)有文獻(xiàn)主要探討了身高、體重、臂展、手臂長度、肩寬、上肢及軀干力量等指標(biāo)對出發(fā)成績的影響[1-3]。這些研究存在一定局限:體能指標(biāo)選取多依賴教練經(jīng)驗,缺乏系統(tǒng)性量化支撐;研究視角集中于出發(fā)階段,忽略了對滑行全程所需關(guān)鍵專項體能指標(biāo)的探究;尚未建立起統(tǒng)一、科學(xué)的雪撬專項體能關(guān)鍵指標(biāo)系。為持續(xù)提升我國雪撬運(yùn)動員競技成績,亟需深入探究與雪撬項目比賽成績高度相關(guān)的專項體能指標(biāo)。本研究將為科學(xué)制定米蘭奧運(yùn)周期夏訓(xùn)方案、提升訓(xùn)練效益、夯實冬訓(xùn)賽道滑行能力提供科學(xué)依據(jù)和實踐指導(dǎo)。
研究對象與方法
1. 1 研究對象
本研究以中國雪撬運(yùn)動員專項體能關(guān)鍵指標(biāo)為研究對象。
1.2 研究方法
1.2.1 文獻(xiàn)資料法在Webof science,PUB,Google Scholar等外文數(shù)據(jù)庫中,以“l(fā)uge”“physi-cal fitness”“ strength and conditioning”“ physilogcialfactor”“physical indicator”“ physical predicator”等關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索,在中國知網(wǎng)等中文數(shù)據(jù)庫以“雪撬”“體能”為關(guān)鍵詞搜集有關(guān)雪撬運(yùn)動、雪撬訓(xùn)練以及專項體能指標(biāo)構(gòu)建等方面的文獻(xiàn),為本研究專項體能關(guān)鍵指標(biāo)選取、構(gòu)建提供依據(jù)。
1.2.2 專家訪談法 以面談、電話、郵件等形式,對國際雪撬強(qiáng)國國家隊教練員、體能訓(xùn)練專家、冰雪運(yùn)動專家等進(jìn)行訪談,了解雪撬運(yùn)動員的專項體能需求、體能測試指標(biāo)、指標(biāo)篩選與保留建議等問題,為本研究指標(biāo)的構(gòu)建提供實踐基礎(chǔ)與理論支持。
1.2.3德爾菲法根據(jù)文獻(xiàn)資料及專家訪談的結(jié)果,設(shè)計了《中國雪撬運(yùn)動員專項體能關(guān)鍵指標(biāo)構(gòu)建專家調(diào)查問卷》。根據(jù)本研究的實際需求和現(xiàn)實條件,共選取了15位雪撬項目訓(xùn)練、體能訓(xùn)練等相關(guān)領(lǐng)域的專家,包括了9名高級職稱專家和6名具有雪撬國家隊執(zhí)教背景的國內(nèi)外教練員。3輪專家調(diào)查問卷回收率均為 100% ,說明專家積極性較高。在問卷設(shè)計上,專家對問卷內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、整體效度三個方面的主觀打分, 96.5% 的專家認(rèn)為問卷設(shè)計有效。
1.2.4Sobol指數(shù)法本研究中的全局敏感性分析旨在量化各專項體能指標(biāo)對雪撬運(yùn)動員競技表現(xiàn)的貢獻(xiàn)程度與交互效應(yīng),分析變動對于整體競技表現(xiàn)的影響程度?!坝绊懗潭取奔礊樵搶m楏w能指標(biāo)的敏感性系數(shù),敏感性系數(shù)越大說明該能力指標(biāo)對競技表現(xiàn)的影響越大。Sobol指數(shù)法能從指標(biāo)輸入的主效應(yīng)、交互效應(yīng)等多方面分析對模型以及輸出的影響。
采用Sobol指數(shù)法進(jìn)行全局敏感性分析,首先需要將模型分解為單個專項體能指標(biāo)與多個體能指標(biāo)之間相互組合的函數(shù),計算分析輸入方差對總輸出方差的影響,以此對運(yùn)動員競技表現(xiàn)指標(biāo)的敏感性以及專項體能指標(biāo)之間的交互效應(yīng)進(jìn)行分析,可以看出Sobol指數(shù)法的核心是對方差進(jìn)行分解[4-5] 。
設(shè) 為運(yùn)動員競技表現(xiàn)函數(shù), Xi 代表影響競技表現(xiàn)的某個專項體能指標(biāo)因素。由 ΔSXTi 和 Sxi 的意義可知,與
相比, SXTi 描述了所有與 ΔXi 有關(guān)的專項體能指標(biāo)效應(yīng)對競技能力方差的貢獻(xiàn),因此Sobol指數(shù)法不僅能分析單個專項體能指標(biāo)輸人的主效應(yīng)、多個專項體能指標(biāo)輸入的交互效應(yīng)對模型輸出的影響,而且還能分析成組輸入因素對輸出的影響,具有較好的適應(yīng)性。
2 研究結(jié)果
2.1中國雪撬運(yùn)動員專項體能關(guān)鍵指標(biāo)初選
在文獻(xiàn)研究和專家訪談的基礎(chǔ)上,深入剖析雪撬項目特征,以“解決當(dāng)前發(fā)展階段制約成績提升的首要問題”為出發(fā)點,以體能結(jié)構(gòu)要素為依據(jù),以指標(biāo)的可操作性、實用性等為原則,通過系統(tǒng)梳理與匯總,構(gòu)建了覆蓋雪撬運(yùn)動啟動、滑行與整體控制能力等多個環(huán)節(jié)的體能指標(biāo)池。初選結(jié)果共包括3個一級指標(biāo)、14個二級指標(biāo)和46個三級指標(biāo),形成了較為全面的中國雪撬運(yùn)動員專項體能雪撬運(yùn)動員指標(biāo)池(見表1)。
2.2中國雪撬運(yùn)動員專項體能關(guān)鍵指標(biāo)復(fù)選
在初選指標(biāo)基礎(chǔ)上,本研究采用李克特五分量表法設(shè)計首輪專家調(diào)查問卷,按5個等級對指標(biāo)打分賦值。同時,收集專家自身經(jīng)驗對指標(biāo)篩選的具體建議,保留平均 ?4.0 ,變異系數(shù) ?2 的指標(biāo)。同時對有關(guān)專家進(jìn)行半結(jié)構(gòu)化訪談?wù)髟儗<覍柧淼恼{(diào)整意見,形成第二輪專家問卷;按照上述流程共完成3輪咨詢,得到趨于一致性的結(jié)果,得到中國雪撬運(yùn)動員專項體能關(guān)鍵指標(biāo):3項一級指標(biāo),8項二級指標(biāo),11項三級指標(biāo)(見表2)。
2.3基于Sobol全局敏感性分析構(gòu)建中國雪撬運(yùn)動員專項體能關(guān)鍵指標(biāo)
2.3.1Sobol全局敏感性分析Sobol敏感性分析是一種全局敏感性分析方法,主要用于評估復(fù)雜數(shù)學(xué)模型中各輸入?yún)?shù)對輸出結(jié)果的影響程度。它基于方差分解的思想,能夠量化單個參數(shù)及其交互作用對輸出不確定性的貢獻(xiàn),適用于非線性、非單調(diào)且存在參數(shù)交互的模型[6]
(1)Sobol敏感性分析理論公式。
設(shè)有一個模型 Y=f(x1,x2,…,xD) ,其中 Xi 是輸入變量,(Y)是模型輸出。Sobol敏感性分析的目標(biāo)是通過分解輸出(Y)的方差來量化各個輸入變量 Xi 對(Y)的影響。
模型輸出的方差V(Y)可以通過以下公式分解:
其中: Vi 是單個輸入變量的方差貢獻(xiàn)。 ΔVij 是輸人變量 xi 和 xj 的交互作用的方差貢獻(xiàn)。 ΔVijk 是輸入變量 Xi?Xj 和 Xk 的交互作用的方差貢獻(xiàn)。V1,2,…,D 是所有輸人變量的高階交互作用的方差貢獻(xiàn)。
(2)Sobol指數(shù)的定義。
第一階敏感性指數(shù) ΔSi :衡量單個輸入變量對輸出方差的貢獻(xiàn):
其中, Vi=Var[E(Y|Xi)] 0
總敏感性指數(shù) STi :
衡量輸人變量 Xi 及其所有交互作用對輸出方
差的總貢獻(xiàn):
其中, Vi 是除 xi 以外的所有輸入變量的方差貢獻(xiàn)。
(3)Sobol指數(shù)的計算
Sobol指數(shù)的計算通常使用蒙特卡羅模擬方法。生成樣本矩陣:生成兩個獨(dú)立的隨機(jī)樣本矩陣(A)和(B),每個矩陣的大小為( (n×D) ,其中(n)是樣本數(shù),(D)是輸入變量的維數(shù);構(gòu)造組合樣本矩陣:構(gòu)造矩陣(A)和(B)的組合矩陣 ,該矩陣是由矩陣(A)中的所有列和矩陣(B)中的第(i)列組成。
計算模型輸出:對于每個樣本矩陣,計算模型輸出 YA,YB 和 。
估計敏感性指數(shù):通過以下公式估計第一階敏感性指數(shù)和總敏感性指數(shù)。
第一階敏感性指數(shù) Si :
總敏感性指數(shù): ΔSTi :
其中: n 是樣本數(shù)量。 YA(j) 是在樣本(j)上,基于矩陣(A)的模型輸出。 YAB(j)(j) 是在樣本(j)上,用矩陣(B)中的第(i)列替換矩陣(A)中的第(i)列得到的組合矩陣 AB(i) 的模型輸出。YA是基于矩陣(A)的模型輸出的均值。 是基于組合矩陣
的模型輸出的均值。V(Y)是模型輸出(Y)的方差。
2.3.2基于Sobol指數(shù)確定中國雪撬運(yùn)動員專項體能關(guān)鍵指標(biāo)Sobol全局敏感性分析能夠量化單個變量如何影響整體變化,既全面量化各個專項體能指標(biāo)對雪撬運(yùn)動員競技表現(xiàn)的貢獻(xiàn)度,又考慮了多因素之間的交互作用?;谠摲椒ㄔ凇瓣P(guān)注輸入?yún)?shù)的微小變化對輸出結(jié)果的敏感程度,可以精確發(fā)現(xiàn)指標(biāo)重要性方面的優(yōu)勢”,研究者以Sobol指數(shù)進(jìn)行分析確定中國雪撬運(yùn)動員專項體能關(guān)鍵指標(biāo)。
按照全局敏感性分析模型的數(shù)據(jù)設(shè)置要求,將25名國家雪撬集訓(xùn)隊11名男子運(yùn)動員和14名女子運(yùn)動員的體重、后拋實心球、 30m 跑、 1rm 臥拉、頸部力量、仰臥起坐、坡面冰滑行、平面冰耙冰、拉推復(fù)合力量、無氧功的測試結(jié)果共計200個數(shù)據(jù)作為輸入變量,400次賽道滑行成績?yōu)檩敵鲎兞浚茨凶?、女子運(yùn)動員各200次,共計進(jìn)行兩次運(yùn)算。建立 200×12 的矩陣,前11列代表自變量,最后一列代表因變量。本文選取的訓(xùn)練樣本、測試樣本均為固定數(shù)據(jù),保證了模型評價的穩(wěn)定性。
第一階敏感性指數(shù)(S),用于確定輸人變量對輸出變量的影響程度。如果 Silt;0.01 (即該變量對輸出方差的貢獻(xiàn)小于 1% ),可以認(rèn)為該變量對模型輸出的直接影響很小。
總效應(yīng)指數(shù)(ST),顯示由每個輸入變量的方差及與其他輸入變量的相互作用而產(chǎn)生的因變量的方差。其中因變量對具有最高總效應(yīng)指數(shù)ST的輸人變量最敏感。如果 STilt;0.05 (即該變量及其交互作用對輸出方差的總貢獻(xiàn)小于 5% ),可以認(rèn)為該變量對模型輸出的總影響很小。
中國男子、女子雪撬運(yùn)動員專項體能指標(biāo)中體重(0.0348,0.0409)、平面冰耙冰(0.0279,0.041)頸部力量(0.0160,0.019)坡面冰滑行(0.0332,0.0159)、拉推復(fù)合力量(0.0343,0.02863)后拋實心球(0.041,0.0214)、無氧功(0.0156,0.0167)的第一階敏感性指數(shù)均對滑行成績具有敏感性(見表3)。
中國男子、女子雪撬運(yùn)動員專項體能指標(biāo)中體重(0.082,0.0803)、平面冰耙冰(0.079,0.075)頸部力量(0.065,0.0611)、坡面冰滑行時間(0.083,0.0671)、拉推復(fù)合力量(0.090,0.0729)后拋實心球(0.057,0.081)無氧功(0.079,0.0699)的總效應(yīng)指數(shù)均對比賽成績具有較強(qiáng)的交互作用。
從分析結(jié)果看,基于Sobol指數(shù)在分析運(yùn)動員專項體能指標(biāo)與滑行成績表現(xiàn)關(guān)系時,表明體重、拉推復(fù)合力量、后拋實心球、頸部力量、平面冰耙冰、坡面冰滑行、無氧功等7個指標(biāo)對滑行成績影響較大。
3 中國雪撬運(yùn)動員專項體能關(guān)鍵指標(biāo)的分析與討論
3.1 體重
雪撬是一項依托重力勢能進(jìn)行滑行的高速競速項目,由啟動出發(fā)和滑行兩個階段組成。由于運(yùn)動員與雪撬器材的總質(zhì)量直接影響其加速度、滑行穩(wěn)定性及末端速度,國際雪撬聯(lián)合會(FIL)將體重列為檢控與裁判懲罰的重要參數(shù)之一。
在身體形態(tài)變量與啟動出發(fā)最大速度的關(guān)系中,體重是影響啟動出發(fā)最大速度的重要因素之一,其影響可通過沖量一動量關(guān)系來解釋。力一時間積除以系統(tǒng)(運(yùn)動員與雪撬)質(zhì)量等于相關(guān)動作序列結(jié)束時的速度。如果兩名雪撬運(yùn)動員的相對力量相同但體重不同,則體重較大的運(yùn)動員具有優(yōu)勢,因為其雪撬(所有參賽者的雪撬均為 23kg )相對于其體重更輕。體重較輕的運(yùn)動員通過增加額外配重增加總重量,影響其在啟動階段達(dá)到較高的最大速度。
體重也是影響滑行成績的一項關(guān)鍵身體形態(tài)指標(biāo)。雪撬運(yùn)動員滑行時作用在滑行物體上的力分別為:重力、坡面向上的反作用力以及沿著坡面向上的摩擦力,這些力會減緩滑行速度。這三種力都與物體的質(zhì)量成正比。實際比賽中,重力的增強(qiáng)會被更大的摩擦力抵消,滑行加速度保持不變。在雪橇滑行階段,雪撬某一時刻的速度 ΔVΩt=VΩ0+ (gsinα-μgcosα-F 阻 'm )t( ΔV0 為初速度, g 為重力加速度, ∝ 為斜坡角度, μ 為動摩擦因數(shù),F(xiàn)阻為空氣阻力, m 為運(yùn)動系統(tǒng)總質(zhì)量),增加運(yùn)動系統(tǒng)的重量或降低風(fēng)阻能夠提高滑行速度??諝庾枇εc物體的質(zhì)量無關(guān),只與其形狀和速度有關(guān),阻力隨著速度的平方增加。運(yùn)動系統(tǒng)的總重量包括雪撬重量、裝備重量、運(yùn)動員體重以及配重,除體重外,其他都是近乎一致的重量。
經(jīng)調(diào)查分析,奧地利的男性雪撬運(yùn)動員與我國運(yùn)動員具有相似的體重( 82.4± 8.9kg : 82.4± 5.8kg ),顯示出在身體形態(tài)特征上的趨同性。各國高水平運(yùn)動員體重雖然在數(shù)值方面普遍較大,但在形態(tài)表現(xiàn)上因各自的訓(xùn)練情況各有差異,一些國家的運(yùn)動員體脂率較高,在滑行過程中,運(yùn)動員與撬體貼合更密切,且較高的體脂能夠在運(yùn)動員重心與雪撬之間形成緩沖層,減少滑行過程中因顛簸而產(chǎn)生的擾流,進(jìn)而提升滑行速度。因此,雪撬運(yùn)動員體重反映出的形態(tài)表現(xiàn)不能夠單純追求增加瘦體重,而忽視運(yùn)動員的體脂情況,而是應(yīng)充分重視運(yùn)動員具備的絕對力量。然而,運(yùn)動員的體重也不是越重越好,還要充分考慮到滑行過程中的空氣動力學(xué)因素。
3.2 后拋實心球
雪撬運(yùn)動員在啟動出發(fā)階段需要從下肢一軀干一上肢形成完整的力量傳導(dǎo),產(chǎn)生強(qiáng)大的力量和輸出功率,獲取最大的啟動速度。運(yùn)動員需具備良好的爆發(fā)力和協(xié)調(diào)能力。
前期研究表明,后拋實心球是一種簡便、實用的檢驗運(yùn)動員爆發(fā)力水平的方法。后拋實心球在測量爆發(fā)力時具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。測試不僅涉及下肢的力量,還整合了上肢和軀干的力量,可以全面評估運(yùn)動員的爆發(fā)力,更符合實際運(yùn)動中身體各部位協(xié)同工作的特點,相比傳統(tǒng)的單一維度測試方法,該指標(biāo)能夠更準(zhǔn)確地反映運(yùn)動員的真實爆發(fā)力水平[]
后拋實心球在動力鏈結(jié)構(gòu)上與雪撬啟動過程具有高度相似性。發(fā)力過程共同體現(xiàn)出“下肢蹬伸一髖部驅(qū)動一核心穩(wěn)定一上肢協(xié)同”動力鏈特征,通過髖關(guān)節(jié)(伸髖功率)和軀干旋轉(zhuǎn)速度(角動量)提升整體動能。參與完成拋實心球動作主要包括了胸大肌、三角肌、背闊肌、腹直肌、斜方肌以及股四頭肌和腘繩肌等大肌群,還有手指手腕力量和良好的關(guān)節(jié)活動范圍。雪撬啟動出發(fā)過程中,這些肌肉群是產(chǎn)生力量的關(guān)鍵,它們在“蹬、拉、推”出發(fā)手柄及完成連續(xù)耙冰動作中發(fā)揮著重要作用。
偉等人在前期研究中,以中國雪撬國家隊運(yùn)動員作為測試對象,探討力量訓(xùn)練對啟動出發(fā)競技表現(xiàn)的影響。研究證明,后拋實心球與 0~2m 段出發(fā)時長存在較強(qiáng)的相關(guān)性( rgt;0.7 ),這也驗證了后拋實心球作為專項體能關(guān)鍵指標(biāo)所發(fā)揮的重要作用[8]
3.3 拉推復(fù)合力量
拉推復(fù)合力量是指在啟動出發(fā)動作模擬設(shè)備上完成啟動動作時的最大力量。已有研究表明1rm 臥推與臥拉和雪撬運(yùn)動員出發(fā)表現(xiàn)有顯著相關(guān)[9]。這一指標(biāo)要求運(yùn)動員在合理動作結(jié)構(gòu)下完成,重點檢測運(yùn)動員在啟動出發(fā)階段的力量輸出和爆發(fā)力。這種手段通過模擬雪撬啟動的實際力學(xué)環(huán)境,骨杠桿與關(guān)節(jié)活動角度與實際出發(fā)高度一致,能夠最大限度地在陸地上模擬出發(fā)動作肌肉發(fā)力順序,幫助運(yùn)動員提高啟動出發(fā)階段中全身肌肉協(xié)調(diào)發(fā)力能力,從而優(yōu)化運(yùn)動員在比賽中的出發(fā)表現(xiàn)。在與國際雪撬教練員訪談中,啟動出發(fā)階段中,“拉一推”環(huán)節(jié)對出發(fā)成績貢獻(xiàn)率最大,是獲取最大速度的重要階段(見圖1)。
3.4 平面冰耙冰
平面冰耙冰指標(biāo)是指 15m 耙冰用時/耙冰次數(shù)。耙冰是運(yùn)動員在“拉一推”啟動后緊密銜接的重要環(huán)節(jié),是保持或減緩最大速度降低的重要階段(見圖2)。運(yùn)動員的耙冰能力水平?jīng)Q定了出發(fā)成績的高低[1]。意大利雪撬國家隊教練在訪談中強(qiáng)調(diào),無論是在訓(xùn)練還是比賽,要高度重視運(yùn)動員的耙冰訓(xùn)練效果,需不斷強(qiáng)化平面冰的耙冰能力。耙冰還可以反映出運(yùn)動員軀干穩(wěn)定性、雙臂發(fā)力的均衡性和一致性、身體柔韌性以及上肢肌肉的快速力量等重要專項所需運(yùn)動素質(zhì)。同時,教練員還強(qiáng)調(diào)耙冰頻率和耙冰距離關(guān)系,這是因為不同雪毳場地的出發(fā)賽道的長度和坡度有所不同。有研究顯示,出發(fā)段坡度小,應(yīng)更加關(guān)注耙冰距離的訓(xùn)練;而坡度大,則應(yīng)注重耙冰頻率。鑒于耙冰環(huán)節(jié)在啟動出發(fā)階段的重要作用,平面冰耙冰指標(biāo)作為專項體能關(guān)鍵指標(biāo)將有助于運(yùn)動員出發(fā)成績的提高。耙冰用時與耙冰次數(shù)比值能夠較好地反映出運(yùn)動員耙冰距離和耙冰頻率之間的關(guān)系。
3.5 坡面冰滑行
坡面冰滑行指標(biāo)是指運(yùn)動員在室內(nèi)出發(fā)賽道上進(jìn)行的啟動出發(fā)并銜接人撬滑行過程。該指標(biāo)強(qiáng)調(diào)了啟動出發(fā)與滑行姿態(tài)轉(zhuǎn)換的流暢度,反映出運(yùn)動員所需的專項平衡能力和肌肉控制能力。與平面冰相比,出發(fā)坡面的角度與比賽場景更具相似性。運(yùn)動員要完成從拉推啟動一耙冰銜接一姿態(tài)轉(zhuǎn)換的全過程。為更好地驗證坡面冰滑行指標(biāo)的重要性,學(xué)者VeronikaFedotova等人[1]在坡面冰與競賽出發(fā)全環(huán)節(jié)要素對比研究中顯示,高水平運(yùn)動員在兩個場地環(huán)境下的出發(fā)表現(xiàn)未存在顯著差異,而其他運(yùn)動員存在統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著差異的原因是來自運(yùn)動員在耙冰幅度距離的完整度、軀干穩(wěn)定度、上肢力量平衡度和入撬姿態(tài)轉(zhuǎn)換流暢度不足等因素。
滑行過程中的重力利用和摩擦力控制,增強(qiáng)了運(yùn)動員對坡度和滑行狀態(tài)下的身體姿態(tài)控制能力。通過在坡面冰面上滑行,運(yùn)動員能夠提高在實際比賽中應(yīng)對不同賽道出發(fā)坡面啟動出發(fā)與入彎銜接,減少因姿態(tài)不穩(wěn)定或滑行效率低下帶來的能量損失,從而提升比賽成績。坡面冰滑行指標(biāo)還可以檢驗運(yùn)動員核心肌群以及上肢肌群的協(xié)調(diào)性。特別是核心肌肉在坡面冰滑行中需要持續(xù)發(fā)揮作用,以維持滑行穩(wěn)定和動力輸出。通過這種訓(xùn)練,運(yùn)動員能夠提高核心肌群的穩(wěn)定性,有效改善運(yùn)動員在比賽中的力量傳遞和姿態(tài)控制能力。通過在訓(xùn)練中進(jìn)行坡面冰滑行,運(yùn)動員能夠提高對滑行速度和姿態(tài)控制的敏感性,減少因滑行條件變化帶來的波動,提高運(yùn)動員的滑行效率,增強(qiáng)肌肉協(xié)調(diào)性、靈敏與協(xié)調(diào)平衡。
3.6頸部刀量
頸部力量指標(biāo)是在雪撬運(yùn)動員陸地模擬滑行姿態(tài)下對頭部負(fù)重進(jìn)行測量和訓(xùn)練的。頸部力量的提升有助于提升頭部的穩(wěn)定性,進(jìn)而減少由頭部擺動引起的額外空氣阻力,確保運(yùn)動員能以最小的能量損失獲得最大的推進(jìn)力。頸部力量的提高能夠優(yōu)化雪撬運(yùn)動員的滑行姿態(tài)。滑行姿態(tài)的改變能夠影響到運(yùn)動員滑行過程中的風(fēng)阻系數(shù)[12]。前期研究表明,雪撬運(yùn)動員在滑行階段的風(fēng)阻力特性對競技成績有重要影響。運(yùn)動員抬頭調(diào)整滑行線路時,風(fēng)阻力將增加 16% ,而將頭部傾斜有利于減小風(fēng)阻系數(shù),減小風(fēng)阻的不利影響,風(fēng)阻力僅增加10% [13]。此外,雪撬運(yùn)動員在高速滑行中需要保持頭部穩(wěn)定。頭部不穩(wěn)定處于晃動狀態(tài)會產(chǎn)生擺動亂流,擺動亂流是指在流體中的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)擺動時產(chǎn)生的一種特殊流動現(xiàn)象[14]。在擺動亂流中,由于物體的擺動,流體會在物體表面發(fā)生流動分離,形成渦旋。這些渦旋的生成和脫落對流動特性有重要影響,它們可以導(dǎo)致流動的不穩(wěn)定和能量的耗散[15]。并且這些漩渦影響了運(yùn)動員體表的空氣流動方向,影響了空氣流動產(chǎn)生的下壓力,下壓力有助于增加雪撬與冰面的摩擦力,提高抓冰力和穩(wěn)定性,幫助運(yùn)動員保持平衡[16]。穩(wěn)定的頭部姿態(tài)還能夠增強(qiáng)運(yùn)動員在滑行過程中的方向感知和協(xié)調(diào)能力,從而在比賽中提高操控精度。特別是在高速滑行時,頸部肌肉的穩(wěn)定性直接影響到上體的控制和運(yùn)動效率,尤其是在彎道和復(fù)雜賽道環(huán)境中,有效減少不必要的頭部運(yùn)動和由此產(chǎn)生的能量損耗。因此,運(yùn)動員應(yīng)盡量保持頭部穩(wěn)定以低風(fēng)阻姿態(tài)滑行。但物體作曲線運(yùn)動時,會有離心趨勢,即慣性作用,需要有外力(向心力)介入才能順利過彎。雪撬運(yùn)動員過彎時受到的向心力為賽道的支持力,支持力直接作用到撬體,撬體作用到運(yùn)動員軀干,運(yùn)動員腿部和頭部沒有撬體支撐處于懸空狀態(tài),需要運(yùn)動員頸部以及核心肌群提供足夠大的向心力,不然會撞擊賽道。在極限條件下運(yùn)動員頭部甚至需要承受 5g 過載重量,已有研究表明頸部力量不足,不僅會改變滑行姿態(tài),更會使頭部碰撞地面導(dǎo)致頭部損傷[16]。因此,雪撬運(yùn)動員需要較強(qiáng)的頸部肌肉力量,頸部肌肉力量是雪撬運(yùn)動員訓(xùn)練與評價的重要指標(biāo)。通過強(qiáng)化頸部肌肉,運(yùn)動員能夠更好地適應(yīng)賽道的高強(qiáng)度挑戰(zhàn),維持較高的滑行速度和穩(wěn)定性。
3.7 無氧功
無氧功指標(biāo)越高反映機(jī)體無氧供能能力越強(qiáng)。而該指標(biāo)取決于ATP、CP和肌糖原儲存的數(shù)量,肌酸激酶的活性等多方面因素。機(jī)體無氧功的提高是機(jī)體對訓(xùn)練產(chǎn)生良好適應(yīng)的表現(xiàn),也是以無氧代謝為主的體能類項目訓(xùn)練所追求的共同目標(biāo)。在雪撬啟動出發(fā)過程中,主要由上肢的肌群做功且要求運(yùn)動員在出發(fā)階段中迅速產(chǎn)生極高的加速度。這需要無氧供能主導(dǎo),以支持快速的力量輸出。無氧功是評估運(yùn)動員短時間內(nèi)高強(qiáng)度輸出能力的重要體能指標(biāo),主要受肌肉力量與肌纖維類型構(gòu)成的影響。較高的無氧功通常與更多的快肌纖維(TypeⅡ纖維)相關(guān),這些肌纖維在進(jìn)行短時間、高強(qiáng)度的運(yùn)動時表現(xiàn)出較強(qiáng)的力量和速度。對于雪撬項目而言,啟動階段與初速加速階段對快速推冰、爆發(fā)推力的依賴極高。強(qiáng)化快肌纖維可以提高運(yùn)動員在啟動和快速耙冰加速中的表現(xiàn),從而提高雪撬啟動速度。運(yùn)動員的肌肉力量和力量密度直接決定無氧功表現(xiàn),從而影響比賽成績。無氧功對運(yùn)動員的生理適應(yīng)能力具有重要影響,較高的無氧功表明運(yùn)動員能夠在高強(qiáng)度運(yùn)動中有效地利用肌肉力量,增加瞬時功率輸出。無氧功的提高與肌肉的代謝能力、能量儲備密切相關(guān)。通過訓(xùn)練提高無氧功,運(yùn)動員可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)更高的功率輸出,在啟動和加速階段,較高的無氧功能夠幫助運(yùn)動員快速產(chǎn)生推力,提升雪撬的啟動速度和加速性能。
4結(jié)論
本研究圍繞中國雪撬運(yùn)動員的專項體能構(gòu)成,探索和構(gòu)建雪撬運(yùn)動員專項體能關(guān)鍵指標(biāo),為科學(xué)制訂訓(xùn)練計劃、提升運(yùn)動能力提供了理論支撐與實證依據(jù)?;赟obol全局敏感性分析發(fā)現(xiàn),體重、后拋實心球、拉推復(fù)合力量、平面冰耙冰、坡面冰滑行、頸部力量和無氧功7項關(guān)鍵指標(biāo)對我國雪撬運(yùn)動員的競技表現(xiàn)有重要影響,關(guān)鍵指標(biāo)不單與成績有較強(qiáng)的敏感性,還體現(xiàn)了關(guān)鍵指標(biāo)之間具有較強(qiáng)的交互作用。因此,在訓(xùn)練中應(yīng)以關(guān)鍵指標(biāo)為依據(jù),制定專項體能訓(xùn)練方案以更好地解決啟動出發(fā)成績不佳和滑行過程頭部位置過高的實際問題,推動訓(xùn)練方法的科學(xué)化與個性化,持續(xù)提升我國雪撬運(yùn)動員的體能水平與國際競賽競爭力,持續(xù)助力中國雪撬隊在米蘭冬奧會周期整體體能水平和運(yùn)動表現(xiàn)的提升。
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