体能类竞速项目速度节奏研究进展

黄达武 ，陈月亮 ，吴 瑛

体能类竞速项目速度节奏研究进展

黄达武1，2，陈月亮3，吴 瑛4

速度节奏是影响体能类竞速项目运动成绩的重要因素。在总结相关研究的基础上认为：（1）速度节奏的内涵分3层，分别是速度的变化、速度变化的原因以及个性化的战术选择及训练；（2）中枢控制理论是目前较为认同的速度节奏机制；（3）项目特征、持续时间、外界环境、训练水平和性别差异等几个因素对节奏的影响是大家关注的焦点；（4）速度节奏可分为全冲型节奏、积加速节奏、匀速节奏、消极节奏、抛物线型节奏和变换节奏等6种类型；（5）将来有关速度节奏的研究应在训练实践环节加以突破。

体能类项目；竞速项目；速度节奏

速度节奏对体能类竞速项目运动成绩有重要影响，优秀运动员的全程速度节奏变化是一种战术选择，也是重要的参赛能力[1]。20世纪中后期，国外就展开了针对速度节奏的类型、影响因素和神经机制等几个方面的广泛研究，得了丰富有效的研究成果，对迅速提高跑、游泳、自行车、滑雪和速度滑冰等竞速项目的运动成绩做出了重要贡献[2]。而这些基础性的体能类项目正是长期制约我国竞技体育整体发展的瓶颈，且国内针对速度节奏的研究又较为薄弱。因此，梳理近年来国外速度节奏的研究成果，介绍成熟可靠的研究方法和思路，对国内开展速度节奏研究和推动体能类竞速项目整体发展具有较大的示范和理论导向意义。

1 速度节奏的内涵

Pacing或pacing strategy在英文中都是指速度节奏[2]，是指通过改变能量输出的比例和速率来控制速度变化的过程[3]。Ingen Schenau报道，速度节奏是根据事先的计划对功率输出有意识或无意识的调整，这一计划的目的是在避免对生理系统造成不可恢复性伤害的情况下获得最佳的运动成绩[4]。NIKOLOPOULOS提出，速度节奏是运动员在比赛中为达到最好成绩，根据负荷量对努力程度调整的策略[5]。ROSS TUCKER认为，速度节奏是运动员为达到最佳运动成绩在竞赛中对生理资源的合理利用[6]。GREEN J M则认为速度节奏是运动员根据自身情况所制定的战术[7]。张钦福的观点是，速度节奏即训练或比赛中速度的变化[8]。郜卫峰认为，速度节奏指运动过程中机体调节代谢能量的供应，使身体或运动器械质心的位移速度产生快与慢的周期性、阶段性变化特征[9]。

从上述有关速度节奏概念的阐述中我们可以发现，速度节奏的具体内涵有3个层次，一是训练或比赛中速度的变化，这是最简单也是最容易理解的，在具体的实践中也较容易观察和测定。第二层则是从能量供应或功率输出的角度来解释速度变化的原因。这就要求我们在实践中不能只停留在观察速度变化结果的层面上，还得分析其原因并掌握规律，为将来制定合理的速度节奏奠定理论基础。第三层则是根据自身特点和项目特征所做的战术选择，这就是为什么不同的运动项目有不同的节奏特点，以及从事同一项目的运动员间也存在不同的节奏变化。对速度节奏的研究也都分别从这3个层面上进行。例如，通过大量观察优秀运动员的比赛过程，我们可以了解某一运动项目制胜的总体节奏规律，这对训练具有一定的指导意义。根据该项目的竞赛规则、持续时间和参赛环境等影响因素，我们可以从能量代谢和利用效率等方面来分析优秀运动员获胜的生物学原理，且在实践中可以根据项目的需要针对某一或某些供能系统进行训练，提高训练的实效性。此外，根据运动训练的个体化发展要求，要想获得理想的竞赛成绩，必须有针对性和个性化的训练和比赛策略。这也就是速度节奏的第3个层面，从运动员个体出发，做出符合自身特点的节奏变化策略，这是优秀运动员在大赛中获胜的利器与法宝。因此，我们可以总结出速度节奏的内涵分3层，分别是速度的变化、速度变化的原因以及个性化的战术选择及训练。

2 速度节奏的机制

尽管速度节奏的本质是功率输出的变化，但是影响功率输出的机制还不甚明了。如果我们经常从事某一运动项目，例如1 500 m跑，我们就知道怎样合理的分配体能以及根据运动中的各种反馈来调整节奏以取得满意的成绩。这里面其实涉及了3个影响速度节奏的因素，分别是经验、运动中的生理反馈和环境反馈。赛前我们知道如何分配体能就是经验的作用，在运动过程中我们会根据自我感觉（非常轻松或非常吃力）和比赛的进程来改变速度（尽管很疲劳，仍在最后阶段的加速冲刺），这就是生理反馈和环境反馈的作用。相关的研究也都是围绕着这几个问题进行的。经验对运动节奏的影响是通过前馈过程（Feedforward）完成的，前馈是指中枢通过分析以前的运动经验对将来运动提前设定一个运动强度，也称终点目标理论（teleoanticipation）[10]。NIKOLOPOULOS V等的一项涉及7个实验的研究证实了前馈对运动节奏影响[5]，MAUGER A R等的实验也说明运动员能根据先前经验合理的控制速度节奏使成绩更好，但环境反馈对节奏的影响存在较大争议[11]。MAUGER A R等[14]和YUNNA ALBERTUS等[12]的都认为速度节奏在运动前是既定的，运动中的外界反馈不对节奏产生较大影响[12-13]。但MICKLEWRIGHT D等却持相反观点，他们的研究结果显示外界反馈和经验不仅都对节奏有影响，而且存在交互作用[14]。

有关生理反馈对节奏影响的研究主要是基于外周疲劳理论[12]，认为新陈代谢导致内环境失衡而影响骨骼肌收缩。但这一理论不能很好地解释疲劳对运动影响的所有现象，例如高原训练中的“乳酸矛盾现象”[15]。LES ANSLEY[16]的研究结果显示，iEMG与运动中输出功率的变化一致，在运动的最后60 s均呈上升趋势，与外周疲劳理论相悖。CHANDLER J V和BLAIR S N的实验表明，在服用安非他命阻断外周疲劳的传入后，运动员成绩有显著增长[17]。此外，FOAD A J报道，服用相同的安慰剂，相信它有药效作用的运动员的成绩显著提升，说明心理调控机制对运动成绩也有重要影响[18]。因此，FOSTER等提出了中枢控制理论[19]。该理论认为，速度节奏由大脑操控，使生理系统在自动平衡的范围内进行最大动员以获得好成绩，它通过潜意识的前馈机制和躯体功能感知来调控节奏[20]，这是目前较为认同的观点。

3 速度节奏的影响因素

影响速度节奏的因素较多，除竞赛持续时间和项目特征外，外界环境、训练水平和性别等因素也是近年来大家关注的焦点。外界环境对速度节奏的影响是显而易见的，包括温度、坡度、风速及支撑界面等几个方面[21，4]。ROSS TUCKER等[6]对1912至1997年间26次800 m世界纪录的研究表明，优秀运动员不是通过保持第二个400 m的速度取得胜利，而是与后几名运动员一样，采用同样的积加速节奏。GARDLAND S W[22]对2 000 m划艇及THOMAS MUEHLBAUER等[23]对2008至2009速度滑冰世界杯比赛3 000 m，5 000 m和10 000 m速度节奏的研究显示，性别和运动水平对各项目的速度节奏不具影响。但KENNEDY M D和BELLl J H[24]对2 000 m划船的研究结果却持相反观点。

从上述中我们不难发现大家对训练水平和性别对速度节奏影响的观点出入较大，主要的原因是影响因素较多，各单个因素对速度节奏产生影响的同时还可能存在交互作用，这对实验的设计和控制要求较高。如果大家不是按照统一的标准设计，出现相互矛盾的结果也是不可避免的，这对实验结果的推广及应用是极为不利的。此外，从理论上来说，对训练水平、温度大小和风速快慢等因素的划分标准是不可穷尽的，不同的标准必定会降低各实验结果的可比性。因此，针对各因素对速度节奏影响的研究须采取统一的划分和设计标准，以利于研究结果的对比和应用。

4 速度节奏的分类

对速度节奏进行分类一是理论研究的需要，二是为了科学地运用于实践中。CHRIS R A等在总结前人研究结果的基础上将速度节奏分为全冲型节奏（all-out pacing）、积加速节奏（positive pacing）、匀速节奏（even pacing）、消极节奏（negative pacing）、抛物线型节奏（parabolic-shaped pacing）和变换节奏（variable pacing）等6种类型[2]，我国学者郜卫峰对速度节奏的分类基本与上述相同[9]。

全冲型节奏（all-out pacing）是指从比赛开始就以非常大的输出功率供能进行运动，并努力维持较大的能量输出功率和较高的速度至完成比赛，典型的功率-速度曲线见图1，有研究者认为它只适用于竞赛持续时间少于30 s以下的运动项目[2]，也有人认为对于60 s以下[24]和90 s以下[3，25]的运动项目都应该采用全冲型速度节奏。积加速节奏（positive pacing）是指比赛开始后运动员就积极加速至较高的速度水平，随着比赛的进行速度逐渐降低至比赛结束（见图2）。它与全冲型速度节奏的主要区别在于加速的时间和距离更长，达到的速度峰值略小，完成比赛时速度的降幅更大。它与匀速型节奏（even pacing）的显著差异在于速度波动更大，且摄氧量峰值更小（最大摄氧量的（89.3%±2.4%）对（92.5%±3.1%））[26]。这种速度节奏通常会被100 m和200 m游泳、2 000 m划船和800 m跑等项目的运动员所采用。

图1 1 000 m场地自行车功率-速度曲线Fig.1 Example of power output and velocity profiles during a 1 000m track cycling event

图2 1988年冬奥会男子1 500 m速度滑冰速度曲线Fig.2 Velocityprofiles during the men's 1500m speed skating race at the 1988 Olympic

匀速节奏（even pacing）是指全程速度分配相对均衡，速度波动范围较小，主要应用于持续时间较长的运动项目。VANINGEN SCHENAU等认为，由于加速阶段占整个比赛时间的比例较小，这部分耗用过多的能量对整个比赛有是害的，所以长距离项目应采用匀速节奏[4]。PRAMPER等以功率模型从理论上支持了匀速节奏的重要性[27]。CHRIS R A认为，在外界条件稳定的情况下，持续时间超过2 min的运动项目采用匀速节奏是最佳的战术，适用于跑、游泳、赛艇、滑雪、速度滑冰和自行车等运动项目[2]。而Foster等则认为，除了持续时间少于60 s的运动项目外，任何项目只有采用匀速节奏才能创造最好的运动成绩[28]。

消极节奏（negative pacing）指运动员通过短暂加速达到一定速度后维持该速度完成绝大部分比赛进程，在比赛结束阶段再加速冲刺（spurt or kick）的节奏类型。它适用于以有氧供能为主的运动项目，速度曲线的典型特征是在比赛大部分阶段保持平稳或略下降，在结束阶段有明显上翘（见图3）。从生理角度而言，相比其他节奏类型，消极节奏的优势是避免过早依赖无氧供能系统，以致与疲劳有关代谢产物和氧债过早累积，且采用消极节奏能有效降低糖原排空速率和过量氧耗以提高长距离项目成绩[26，29]。

图3 5 000 m和10 000 m世界纪录分段平均速度曲线Fig.3 Average running speed for each interval during world-record performancesin 5 000 m and 10 000 m

抛物线型节奏（parabolic-shaped pacing）是指运动员开始比赛时采用较高的速度以获取有利的位置（在有些项目中起始阶段的顺位对最终成绩有较大影响[22]），随着比赛的进行速度出现较大幅度的下降，然后在最后阶段加速冲刺的节奏类型。它的开始部分类似于积加速节奏，采用较高的能量输出功率获得较快的速度，但是速度峰值和高速前进的维持时间明显小于积加速节奏。它的中间部分类似于匀速节奏，以略低于全程平均速度左右的速度前进，为最后阶段的冲刺储备体能。它的最后部分类似于消极节奏，为获取更好的成绩再次加速前进。所以抛物线型速度曲线可由这3种速度节奏的部分曲线合成。CHRISR.ABBISS[2]曾对这种速度节奏进行了总结，可分为“U”型，“J”型和反“J”型 3 种（见图 4）。从图 5 和图 6 中可以看到，悉尼奥运会2 000 m赛艇比赛不同轮次和不同决赛成绩赛艇的速度曲线均呈反“J”型[30]。

图4 “U”型，“J”型和反“J”速度曲线Fig.4 Example of U-shaped，reverse J-shaped and J-shaped pacing profiles during exercise

图5 奥运会2 000 m赛艇同组运动员不同轮次比赛速度曲线Fig.5 Average race strategy in heats，semis and finals in same crew

图6 奥运会2 000 m赛艇决赛不同等级运动员比赛速度曲线Fig.6 Average race strategy of the medallists and other competitors in finals

变换节奏（variable pacing）指运动员在比赛中为达到某种战术目的（如摆脱和超越其他运动员或将其他运动员的比赛节奏带乱）或顺应外界环境变化（如上下坡和顺风或逆风）而适时主动改变功率输出的一种节奏。该节奏类型主要适用于长距离项目（如10 000 m跑和马拉松）和比赛环境不断变化的项目（如自行车和竞走）[31]。

5 展 望

速度节奏的重要性已得到普遍的认识，但有关速度节奏训练的问题则很少被科研人员关注。既然经验对速度节奏有重要影响，就说明速度节奏训练具有学习效果，按某种节奏要求进行训练能使运动员按预定的方向发展。其实在训练实践中，教练员不再仅仅对运动员的竞赛结果感兴趣，早已开始关注训练比赛的细节。运动员应采取什么节奏能取得更长足的进步，而怎样训练才能帮助运动员来达到这一节奏，类似的问题是训练实践极其需要的，也是科研人员应努力解决的，因为有关速度节奏的理论研究最终都是为了服务于科学训练，这也是速度节奏研究的第三层次，理论向实践过渡，理论与实践结合。因此，将来有关速度节奏的研究应在训练实践环节加以突破，根据项目和运动员个体差异，设计出具有个性化的节奏特征且成功实施训练。

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Perspective on Pacing Strategy in Energy-oriented Speed Programs

HUANG Dawu1，2，CHEN Yueliang3，WU Ying4
（1.Dept.of Postgraduate，Shanghai University of Sport，Shanghai 200438；2.School of PE，Taizhou College，Linhai 317000，China；3.Dept.of PE，Huangshi Institute of Technology，Huangshi 435003，China；4.Dept.of Teaching Affairs，Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China）

Pacing strategy has great impaction on the performance of energy-oriented speed programs.Based on reviewing relative studies we think that：（1）The content of pacing can be divided into three layers，which are speed change，reason for speed change and plan and train personal pacing；（2）Central Governor Model is the more accepted mechanism for pacing；（3）More attention has been focused on the impaction of projects feature，race duration，environment，training level and genders on pacing；（4）Pacing can be typed as all-out pacing，positive pacing，even pacing，variable pacing，parabolicshaped pacing and negative pacing；（5）Future research on pacing should make breakthrough in pacing training.

energy-oriented programs；speed programs；speed rhythm

G 808.1

A

1005-0000（2012）02-0154-04

2011-10-12；

2012-02-04；录用日期：2012-02-08

国家科技支撑计划课题（项目编号：2009BAK57B05）

黄达武（1981-），男，湖北潜江人，讲师，在读博士研究生，研究方向为体育教学与训练。

1.上海体育学院研究生处，上海200438；2.台州学院体育学院，浙江临海317000；3.黄石理工学院体育部，湖北黄石435003；4.上海体育学院教务处，上海200438。