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高山滑雪优秀运动员的身体指标研究

时间:2019-02-26 11:34作者:曼切
本文导读:这是一篇关于高山滑雪优秀运动员的身体指标研究的文章,本文总结分析了国外优秀高山滑雪运动员的身体形态、代谢能力、下肢肌力、运动能力、生物力学、损伤、心理训练等方面的特征, 为国内高山滑雪运动员的选材和训练提供了参考。

  摘    要: 高山滑雪在世界范围内广受欢迎, 但在我国的发展相对落后, 竞技能力水平较低, 是需要重点攻关的一个项目。本文根据目前国际上有关高山滑雪的研究, 介绍国外优秀高山滑雪运动员的身体形态、代谢能力、肌力、运动能力、生物力学、损伤及心理训练等方面的特征, 以期为国内高山滑雪运动员的训练和选材提供参考。

  关键词: 高山滑雪; 特征;

  高山滑雪于1936年德国加尔米施-帕滕基兴冬奥会上首次进入冬奥会比赛。这一届冬奥会上仅设男、女全能 (滑降+回转) 两个小项[1]。随着现代冬奥会的发展, 冬奥会高山滑雪比赛项目已经发展到11个小项:男女各5项 (滑降、超级大回转、大回转、回转和全能) 和团体1项, 共计33枚奥运奖牌 (金、银、铜各11枚) [2]。高山滑雪在世界范围内广受欢迎, 据文献报道, 全球大约有2亿人参与到高山滑雪运动中[3]。但就我国而言, 高山滑雪的发展、训练、群众基础及科技保障等依然相对落后, 高山滑雪也一直是中国冬奥代表团的弱项。2018年平昌冬奥会中国高山滑雪队仅有1男1女两名运动员获得回转和大回转两个项目的参赛资格, 比赛成绩均在50名以后[4]。

  2022年北京冬奥会为中国冰雪运动的发展提供了一个巨大的契机, 为实现全项目参赛以及参赛出彩的目标, 高山滑雪是需要我们重点攻关的一个项目。因此, 通过探析国外优秀高山滑雪运动员的相关特征, 如身体形态、生理机能、专项运动能力、生物力学、损伤及心理训练特征等, 为我国高山滑雪运动的训练和选材提供参考和借鉴就显得尤为迫切和重要。综上, 本文介绍国外优秀高山滑雪运动员的相关特征信息, 以期为我国高山滑雪运动员的训练和选材等备战工作提供参考。

  1 高山滑雪项目简介

  高山滑雪是一项复杂、非周期性、多动作结构的高强度运动, 要求专门的技术动作。在滑行转弯过程中, 双下肢有条件地执行相同任务, 即下肢交替成为优势侧 (引导) , 另一侧则伴随运动 (强度和负载降低) [3]。因此, 高山滑雪是双下肢参与的一项运动, 而非单侧肢体运动, 其对运动员的身体能力和技术能力有着很高的要求, 在比赛中要求肌肉进行大力量等长收缩和离心收缩, 要求运动员具备良好的无氧能力、有氧能力、力量、敏捷、灵敏、平衡和协调能力等[5,6]。

高山滑雪优秀运动员的身体指标研究

  根据旗门位置、转弯半径、速度和赛道长度, 可将高山滑雪分类速度系列和技术系列[3,5,6]。其中速度系列包括滑降 (downhill, DH) 和超级大回转 (super-G, SG) , 平均速度介于70~100 km/h (部分赛道可达130km/h) , 转弯半径较大, 有跳跃动作, 比赛时间约在90~150秒之间。技术系列包括大回转 (giant slalom, GS) 和回转 (slalom, SL) , 弯道多, 转弯半径小, 平均速度在20~60 km/h, 大回转的比赛时间在60~90秒, 回转则在45~60秒。

  2 国外优秀高山滑雪运动员的形态学特征

  现代高山滑雪运动的一个重要特征就是运动员职业生涯的延长。在1967~1971赛季, 世界大赛 (奥运会、世界杯、世锦赛) 奖牌获得者平均年龄分别为女子20.7岁、男子24.3岁, 而2009~2013赛季奖牌获得者平均年龄增至女子25.8岁、男子28.7岁[3]。奥地利高山滑雪国家队被认为是世界上最成功的一支国家队, 尤其在1997~2000赛季, 世界杯一半的冠军由奥地利获得。有学者详细报道了1999~2000赛季这支冠军队伍运动员的相关形态学特征 (见表1、表2) [7]。

  表1 1999~2000赛季奥地利高山滑雪国家队女子运动员人体测量学参数 (n=20)
表1 1999~2000赛季奥地利高山滑雪国家队女子运动员人体测量学参数 (n=20)

  BMI (身体质量指数) =体重 (kg) /身高 (m) 2  

     表2 1999~2000赛季奥地利高山滑雪国家队男子运动员人体测量学参数 (n=28)
表2 1999~2000赛季奥地利高山滑雪国家队男子运动员人体测量学参数 (n=28)

  BMI (身体质量指数) =体重 (kg) /身高 (m) 2

  此外, Hydren等[8]还报道了意大利、瑞典、美国、瑞士、欧洲杯、德国等优秀高山滑雪运动员的相关形态学特征 (见表3、表4) 。

  表3 优秀国际高山滑雪男子运动员人体测量学参数
表3 优秀国际高山滑雪男子运动员人体测量学参数

  表4 优秀国际高山滑雪女子运动员人体测量学参数
表4 优秀国际高山滑雪女子运动员人体测量学参数

  3 国外优秀高山滑雪运动员的代谢能力特征

  3.1 供能特征

  高山滑雪运动中, 无氧代谢和有氧代谢均参与供能, 但由于比赛时间在3分钟以内且运动强度较大, 因此以无氧代谢供能为主[5,9]。有学者指出无氧代谢能力与运动员的运动表现具有显着相关, 是其运动表现的关键性决定因素之一[10]。文献数据显示, 滑降比赛中的运动强度介于80%~90%最大摄氧量 (VO2max) , 回转和大回转的运动强度介于120%~200%VO2max[5,9]。

  此外, 有学者指出高山滑雪运动中无氧代谢 (磷酸原和糖酵解) 供能大约占65%, 其余约35%为有氧代谢供能 (见表5) , 无氧代谢供能主要用于维持肌力和神经肌肉协调性, 后两者也是高山滑雪训练中应该关注的一个焦点[5,11,12]。

  表5 高山滑雪运动中的无氧代谢和有氧代谢供能占比
表5 高山滑雪运动中的无氧代谢和有氧代谢供能占比

  3.2 无氧代谢能力特征

  3.2.1 比赛后的血乳酸浓度

  优秀高山滑雪运动员比赛后的血乳酸浓度可达较高水平。Andersen等[9]报道意大利高山滑雪国家队运动员82秒大回转比赛后的血乳酸浓度平均为9.2mmol/L, 瑞典运动员93秒大回转比赛后的平均浓度为13.0 mmol/L, 范围在8.0~15.7 mmol/L。

  3.2.2 Wingate无氧功测试

  在评价高山滑雪运动员的无氧代谢能力时, Wingate30秒、90秒无氧功测试是较为常用的评价方法, 其中又以Wingate 90秒测试与运动表现具有较高相关性[5,13]。有学者对美国不同水平高山滑雪运动员的Wingate无氧功进行了较为详细的报道 (见表6、表7) [13,14]。

  表6 美国优秀高山滑雪运动员Wingate 30秒无氧功测试结果
表6 美国优秀高山滑雪运动员Wingate 30秒无氧功测试结果

  国际级指参加过欧洲杯和世界杯;国家级指参加过全美锦标赛或J1锦标员;地区级指尚未参加过全国锦标赛的注册运动员;无氧耐力=最小功率/最大功率×100%

  表7 美国优秀青年高山滑雪运动员Wingate 90秒无氧功测试结果
表7 美国优秀青年高山滑雪运动员Wingate 90秒无氧功测试结果

  疲劳指数= (最大功率-最小功率) /最大功率×100%

  3.3 有氧代谢能力特征

  目前认为虽然有氧代谢能力并非高山滑雪运动表现的决定性因素[10], 但是重要意义在于其在运动员恢复中起到了重要作用, 帮助运动员维持长时间比赛和赛季训练[7]。Neumayr等[7]详细报道了奥地利高山滑雪国家队1997~2000赛季逐级递增负荷测试中的有氧能力特征变化 (见表8) 。此外, Hydren等[8]指出意大利高山滑雪国家队运动员的VO2max平均值为56.5 ml/kg/min, 欧洲杯参赛选手的VO2max平均值为55.2 ml/kg/min。由上述文献报道可知, 优秀男女高山滑雪运动员的VO2max平均水平介于55~60 ml/kg/min。

  表8 奥地利高山滑雪国家队逐级递增负荷测试中的有氧能力特征 (1997~2000)
表8 奥地利高山滑雪国家队逐级递增负荷测试中的有氧能力特征 (1997~2000)

  4 国外优秀高山滑雪运动员的下肢肌力特征

  由于高山滑雪要求运动员具备在快速动作中进行最大力量收缩的能力, 因此他们必须具备优异的下肢力量和爆发力。有文献指出下肢力量和爆发力是高山滑雪运动表现的两个关键限制性因素[3,5]。已有学者报道了欧美优秀高山滑雪运动员下肢 (膝关节) 等长肌力和等速肌力的相关特征。从等长肌力特征来看, 优秀男子运动员下肢 (膝关节) 相对等长肌力在3.7~4.2 N/kg, 而女性运动员较男性低10%~15%[5,9]。从等速肌力特征看, 奥地利优秀高山滑雪运动员左右侧膝关节的屈伸肌力在男、女中均无显着性差异, 女性峰值力矩约为男性的60%, 膝关节屈伸肌力比 (腘绳肌:股四头肌) 介于0.57~0.60 (见表9) [7]。加拿大国家队运动员的膝关节屈伸肌力比为0.58左右, 与奥地利运动员相似[8]。

  表9 奥地利高山滑雪国家队膝关节屈伸肌峰值力矩和做功 (右侧) *
表9 奥地利高山滑雪国家队膝关节屈伸肌峰值力矩和做功 (右侧) *

  *测试角度为60度/秒;屈伸比=屈曲峰值力矩/伸展峰值力矩

  5 国外优秀高山滑雪运动员的运动能力特征

  在评价优秀高山滑雪运动员的运动能力时, 国外文献报道中的常见指标包括纵跳、下肢1RM最大深蹲力量, 以及高山滑雪运动员专项运动能力测试方法六边形跳 (hex test) 和90秒侧向跳箱测试 (90-second lateral box jump test) 等[8,14]。上述相关指标的文献报道值见表10。

  表1 0 优秀高山滑雪运动员的运动能力指标
表1 0 优秀高山滑雪运动员的运动能力指标

  表1 0 优秀高山滑雪运动员的运动能力指标
表1 0 优秀高山滑雪运动员的运动能力指标

  6 国外优秀高山滑雪运动员的生物力学特征

  6.1 力力、关节角度和速度特征

  高山滑雪比赛回转中产生的地面反作用力通常为体重的1~2.5倍, 甚至可达体重的2~3倍[3,5,8]。比赛中髋关节的平均角度范围介于81~129°, 外侧膝关节的平均角度为114±26°, 内侧膝关节的角度为101±16°[3,5]。与观赛印象恰恰相反, 高山滑雪并不是以高关节速度为特征的一项运动, 回转比赛中的最大膝关节角度为69°/s, 远远低于短跑和自行车的1000°/s和200~400°/s[3]。不同类型高山滑雪比赛中的膝关节角度、角速度、动作周期和肌肉收缩力见表11[3,5,15,16]。

  表1 1 高山滑雪比赛中的膝关节角度、角速度、动作周期和肌肉收缩力
表1 1 高山滑雪比赛中的膝关节角度、角速度、动作周期和肌肉收缩力

  MVC (maximal voluntary contraction) :肌肉最大随意收缩力

  6.2 影响高山滑雪运动表现的生物力学因素

  瑞典学者Hebert-Losier等[17]通过文献系统综述的方式分析、总结了影响高山滑雪运动表现的生物力学因素。该系统综述共纳入12篇文献, 其中包括研究大回转的文献5篇, 回转的文献4篇, 速降和超级大回转的文献3篇。作者最后汇总分析指出影响高山滑雪运动表现的生物力学因素主要包括: (1) 能量耗损和保存; (2) 空气阻力和摩擦力; (3) 地面反作用力; (4) 转弯半径; (5) 雪板和 (或) 重心的轨迹。针对这些影响因素, 作者提出了以下针对性建议: (1) 提高能量的有效利用能力; (2) 降低雪板与雪面之间的摩擦力和空气阻力; (3) 提高维持高速滑行的能力; (4) 选择最佳的轨迹; (5) 重视训练和比赛中的个性化技战术; (6) 提高不同地形或动作阶段的竞技表现能力。

  7 国外优秀高山滑雪运动员的损伤特征

  在冬奥项目中, 高山滑雪的损伤风险较高, 且导致缺席训练或比赛的损伤比例高[18,19]。结合国际雪联 (FIS) 损伤监控系统 (injury surveillance system, ISS) 在世界杯比赛中记录的详细损伤监控数据, 近几年有研究者较为系统地分析了高山滑雪运动中的损伤特征、损伤风险及针对性预防措施[18,20,21]。从损伤发生率来看, 高山滑雪世界杯比赛中的总损伤发生率在36.2~36.7例损伤/100名运动员/赛季;回转项目损伤发生率大约在4.9例/1000次滑行 (injuries/runs) , 大回转中大约为9.2例/1000次滑行, 超级大回转中大约为11.0例/1000次滑行, 滑降大约为17.2例/1000次滑行;从损伤场合来看, 45%损伤发生在正式比赛中, 约25.1%损伤发生在队内常规训练中;从损伤部位来看, 膝关节 (前交叉韧带) 、小腿、腰-骶-骨盆部、手部、肩关节、头面部等是最常见损伤部位;从损伤严重程度来看, 世界杯赛季的81.2%损伤导致运动员缺席训练或比赛, 其中30.8%为缺席时间超过28天的严重程度损伤;在最常见损伤部位膝关节和小腿, 54.4%和31.8%的损伤为严重程度损伤 (缺席天数>28天) ;此外, 23.7%的头面部损伤为世界杯比赛中的外部创伤[18,20]。

  此外, Sporri等[18]奥地利学者还归纳总结了38个高山滑雪的损伤风险因素, 并将其划分为了3大类:运动员相关的损伤风险因素 (athlete-related injury risk factors) 、设备相关的损伤风险因素 (equipment-related injury risk factors) 和赛道相关的损伤风险因素 (course-related injury risk factors) (见表12、表13、表14) 。

  表1 2 运动员相关的损伤风险因素及预防措施
表1 2 运动员相关的损伤风险因素及预防措施

  表1 3 设备相关的损伤风险因素及预防措施
表1 3 设备相关的损伤风险因素及预防措施

  表1 4 赛道场地相关的损伤风险因素及预防措施
表1 4 赛道场地相关的损伤风险因素及预防措施

  8 国外优秀高山滑雪运动员的心理训练特征

  心理训练在竞技体育中的作用愈发得到认可, “意志品质 (mental strength) ”得到运动员、教练员的高度认可[22]。就高山滑雪运动员而言, 美国学者May等[23]研究显示心理状态, 尤其是总体幸福感 (general well-being) 与美国高山滑雪国家队运动员的运动表现密切相关。因此, 作者建议教练员、运动医学专家必须要及时发现运动员出现的心理问题, 进行合适的评估和干预。

  奥地利学者Amesberger[22]通过对优秀高山滑雪运动员 (世界杯、欧洲杯) 心理训练的调研提出以下建议: (1) 无论是治疗目的还是非治疗目的, 心理训练应按照信息 (information) 、诊断 (diagnosis) 、干预/实践 (intervention/practice) 及评估 (evaluation) 的四原则进行; (2) 应该将心理训练整合到运动员的日常情境中; (3) 应该重新思考和审视以放松技术 (relaxation techniques) 开始心理训练的一般程序; (4) 可将心理训练尽可能整合到雪上、技战术和身体训练等过程中。

  综上, 本文总结分析了国外优秀高山滑雪运动员的身体形态、代谢能力、下肢肌力、运动能力、生物力学、损伤、心理训练等方面的特征, 为国内高山滑雪运动员的选材和训练提供了参考。

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