速度节奏对我国速度滑冰运动员1 500 m比赛成绩的影响

张马森 ，冯 茹 ，2，刘 卉 *

速度节奏即训练或比赛中速度的变化特征，是指运动过程中机体调节能量代谢的供应，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（郜卫峰，2011）。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）6种类型（黄达武等，2012；Abbiss et al.，2008）。与其他项目相比，体能类竞技项目在比赛过程中受到他人和环境的影响较小，合理分配体能和各阶段的速度成为技战术的重要内容。在当今决胜于毫厘之间的高水平比赛中，深刻认识各项目的速度节奏特征，是比赛制胜的关键因素。近年来，有关速度节奏的研究逐渐被重视，科研人员已经就自行车（Sundstr et al.，2013）、游泳（Baldassarre et al.，2018）、马拉松（杨锋 等 ，2014；Diaz et al.，2019）、赛艇（Garland，2005）等项目进行速度节奏相关研究，归纳出不同项目运动员的速度节奏特征和规律。

速度滑冰与上述项目在比赛方式等方面存在差异。速度滑冰按照比赛距离分为短距离项目（500 m、1 000 m）、中距离项目（1 500 m）、长距离项目（3 000 m、5 000 m、10 000 m）。有学者对短距离速度滑冰运动员的速度节奏进行研究（黄达武等，2013；李芙蓉等，2013），明确了道次、竞技水平、场地等对速度节奏的影响，并对制定科学训练计划提出了建议。速度滑冰1 500 m作为唯一的中距离项目，其代谢特征、战术策略与短距离项目存在差异。有学者分析了国外优秀速度滑冰运动员在1 500 m比赛中的速度节奏特征（Muehlbauer et al.，2010a），对我国运动员的科学训练有一定启示，但因身体条件等差异，国外优秀运动员的节奏特点可能并不完全适用于我国运动员，因此在指导应用时不能盲目的全盘接受。

本研究将探讨速度节奏对我国优秀速度滑冰运动员1 500 m比赛成绩的影响，明确不同性别、竞技水平运动员的速度节奏差异。通过对运动员分段时间、速度及衍生指标的分析，归纳总结速度滑冰1 500 m运动员速度节奏的变化规律。

1 研究对象与方法

本研究以参加2019—2020赛季全国速度滑冰锦标赛（2020年1月9—12日，吉林）1 500 m比赛的一级水平以上的男、女运动员为研究对象。其中包括获得2019年速度滑冰世界杯哈萨克斯坦站1 500 m金牌的男运动员宁忠岩。本研究剔除了因摔倒、打滑等明显失误或其他原因导致数据异常的2名运动员，以保证研究的可靠性，最终纳入27名女运动员和32名男运动员为研究对象。

将男、女运动员按照比赛成绩分为高水平组和低水平组（表1）。参照Muehlbauer等（2010a）研究，将1 500 m分为4个阶段，分别为0～300 m、300～700 m、700～1 100 m、1 100～1 500 m。0～300 m反映运动员的启动加速能力，300～700 m反映运动员的最大力量和最大速度，700～1 500 m反映运动员的力量耐力和速度耐力，其中0～700 m为前程，700～1 500 m为后程。比赛承办方使用国际滑冰联盟（International Skating Union）认可的电子计时系统记录每名运动员各阶段的时间和比赛成绩，精度为0.001 s。计算各阶段的速度（分段速度=分段距离/分段时间）、各阶段速度相对于全程平均速度的相对速度（分段相对速度=分段速度/全程平均速度）以及各阶段时间相对于比赛成绩的时间占比（各阶段时间占比=分段时间/比赛成绩）。

表1 男、女速度滑冰运动员分组情况Table 1 Groups of Male and Female Speed Skaters

采用双因素方差分析确定性别、竞技水平对运动员各阶段速度指标的主效应、交互效应和简单效应，如果主效应显著，后续检验采用独立样本t检验，采用皮尔逊相关系数度量各阶段时间和比赛成绩的相关性，相关性效果大小的评价标准为：高度相关（|R|≥0.5）、中度相关（0.5＞|R|≥0.3）、低度相关（0.3＞|R|≥0.1），其中R＞0 为正相关，R＜0 为负相关（Cohen，1992）。

采用线性回归模型确定各阶段时间占比对比赛成绩的预测作用，完整的回归方程为：

其中，y为比赛成绩，x为各阶段时间占比，β为类变量，代表性别（β=0为男性，β=1为女性），B0、B1和B2为回归系数，e为残差，P＜0.05表示有统计学显著性，所有统计学分析均使用SPSS 20.0软件完成。

2 结果

2.1 不同性别、竞技水平运动员的速度节奏差异

高、低水平女运动员比赛成绩分别为126.72±1.72 s和132.67±2.74 s，高、低水平男运动员比赛成绩分别为113.02±1.76 s和117.54±2.30 s。所有运动员的速度节奏呈现相似的趋势，在0～300 m快速启动，300～700 m达到最大绝对速度，700～1 100 m速度逐渐下降，1 100～1 500 m速度继续下降至低于全程平均速度（图1）。因此，我国速度滑冰运动员在1 500 m比赛中采用积加速节奏策略，即比赛开始后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完成比赛。图1还显示了获得男、女速度滑冰1 500 m比赛第1名运动员（宁忠岩，成绩1：46.31；李丹，成绩2：2.60）的分段速度曲线，可以看出宁忠岩获得冠军主要得益于优秀的后程加速能力。李丹虽然获得了女子组第1名，但没有达到国际级运动健将的成绩标准，后程加速能力有较大提升空间。

图1 男、女不同竞技水平运动员各阶段速度变化曲线Figure 1. Velocity Profile of Male and Female Skaters by Rank ofAthletes

方差分析结果显示，性别和竞技水平对各阶段速度、全程平均速度影响的交互作用不显著（P＞0.05）。性别和竞技水平对各阶段速度、全程平均速度影响的主效应显著（P＜0.05）。女子组各阶段的速度（P＜0.001）和全程平均速度（P＜0.001）显著低于男子组。以高水平组为例，各阶段的性别间差异分别为10.31%、12.37%、13.10%、12.47%，其中后程差异更大，尤其是700～1 100 m。高水平组各阶段的速度（P＜0.05）和全程平均速度（P=0.016）显著高于低水平组。以女子组为例，各阶段的水平间差异分别为1.48%、4.04%、5.95%、5.69%，其中后程差异更大，尤其是700～1 100 m（表2）。

方差分析结果显示，性别和竞技水平对各阶段相对速度影响的交互作用不显著（P＞0.05）。性别和竞技水平对0～300 m相对速度影响的主效应显著（P＜0.05）。女子组0～300 m相对速度显著高于男子组（P＜0.001），高水平组0～300 m的相对速度显著低于低水平组（P=0.001）。性别和竞技水平对700～1 100 m相对速度影响的主效应显著（P＜0.05）。女子组700～1 100 m的相对速度显著低于男子组（P＜0.001），高水平组700～1 100 m的相对速度显著高于低水平组（P=0.004；表2）。

表2 男、女不同竞技水平运动员各阶段速度和相对速度Table 2 Velocity and Relative Velocity of Male and Female Skaters by Rank ofAthletes

从图2可以看出，运动员0～300 m和1 100～1 500 m阶段的速度低于全程平均速度（v%＜1），300～700 m和700～1 100 m阶段的速度高于全程平均速度（v%＞1）。高水平女子组和低水平男子组各阶段的相对速度曲线几乎完全重合。相对速度的差异主要体现在0～300 m和700～1 100 m，并且这两个阶段恰恰相反。0～300 m的相对速度：高水平男子组＜低水平男子组、高水平女子组＜低水平女子组；700～1 100 m的相对速度：高水平男子组＞低水平男子组、高水平女子组＞低水平女子组。

图2 男、女不同竞技水平运动员各阶段相对速度变化曲线Figure 2. Relative Velocity Profile of Male and Female Skaters by Rank ofAthletes

2.2 速度节奏对比赛成绩的影响

男、女运动员各阶段时间和比赛成绩的相关分析结果显示，比赛成绩和各阶段时间均显著相关，其中比赛成绩和0～300 m时间的相关系数最小，和700～1 100 m时间的相关系数最大（表3）

表3 男、女运动员各阶段时间及与比赛成绩的相关性Table 3 Correlation Between Section Times and Total Race Time in Male and Female Skaters s

男、女运动员各阶段时间占比和比赛成绩的回归分析结果显示，比赛成绩和0～300 m时间占比显著负相关，和700～1 100 m时间占比显著正相关（图3）。

图3 男、女运动员0～300 m、700～1 100 m的时间占比与比赛成绩的回归分析Figure 3. RegressionAnalysis of 0 to 300 m，700 to 1 100 m Section Times and Total Race Time in Male and Female Skaters

比赛成绩作为0～300 m时间占比和性别的函数的最佳 回 归 方 程 为 ：y=213.9-448.7x＋11.9β（R2=0.890，P＜0.001）其中，0～300 m时间占比和性别对整个回归方程的贡献分别为 0.070（P＜0.001）和 0.820（P＜0.001）。

比赛成绩作为700～1 100 m时间占比和性别的函数的最佳回归方程为：y=-40.8＋600.2x＋12.3β（R2=0.885，P＜0.001）其中，700～1 100 m时间占比和性别对整个回归方程的贡献分别为 0.065（P＜0.001）和 0.820（P＜0.001）。

3 讨论

3.1 不同性别、竞技水平运动员的速度节奏差异

不同项目的运动员可能基于项目特征、战术策略等在比赛中采用不同类型的速度节奏。本研究结果表明，我国速度滑冰运动员无论性别和竞技水平高低，在1 500 m比赛时采用相似的速度节奏策略，表现为0～300 m快速启动，300～700 m达到最大绝对速度，700～1 100 m速度逐渐下降，但仍高于全程平均速度，1 100～1 500 m速度继续下降至低于全程平均速度。Muehlbauer等（2010a）对2007年国际滑冰联盟举办的埃森特世界杯中53名女运动员（成绩118.45±3.60 s）和61名男运动员（成绩107.40±2.82 s）1 500 m比赛的速度节奏进行分析，结果显示，虽然该研究对象的成绩和速度高于本研究，但各阶段速度节奏变化趋势与本研究基本一致。因此，速度滑冰运动员在1 500 m比赛时采用积加速节奏策略，而在短距离速度滑冰项目中运动员往往采用全冲型节奏策略（黄达武等，2012），即运动员在比赛开始时以更大的输出功率运动，并努力维持较大的输出功率和较高的速度至完成比赛。这与二者的比赛距离及相应的能量供应和功率输出不同有关。

虽然运动员采用的速度节奏趋势相似，但不同性别、竞技水平运动员在各阶段的速度和相对速度存在差异。男、女运动员的生理结构和代谢机能等存在差异，因此在速度、力量、耐力等身体素质方面存在差异，进而在分段速度、速度节奏和比赛成绩出现较大差距。本研究结果表明，女子组各阶段的速度均显著低于男子组，700～1 100 m的速度差异更大，此外，女子组0～300 m的相对速度高于男子组，700～1 100 m的相对速度低于男子组，即女子组的速度整体上低于男子组，但启动节奏相对较快，快速启动导致后程的速度与男子组差距较大，从而影响比赛成绩。对速度滑冰世锦赛500 m运动员的速度节奏研究发现，女运动员的加速节奏快于男运动员（黄达武等，2013）。Konings等（2018a）对短道速度滑冰500 m、1 000 m、1 500 m的研究发现，男运动员在后程的速度节奏快于女运动员。从技术来看，女运动员滑冰姿势与男运动员存在差异，女运动员每滑一步的距离要低于男运动员；另一方面，女运动员的供能能力和抗疲劳能力弱于男运动员，女运动员比赛后即刻的血乳酸水平低于男运动员（陈月亮等，2009）。滑冰速度和乳酸积累速率的差异可能解释了快速启动对女运动员的不利影响。

不同竞技水平运动员在身体机能、身体素质、技战术方面存在差异，进而在速度、速度节奏和比赛成绩出现较大差距。本研究结果表明，虽然我国不同竞技水平运动员速度节奏的趋势相似，但低水平组的各阶段速度均低于高水平组，后程差异更大，即低水平运动员不仅表现出前程加速能力不足，更表现出后程减速的严重问题。Muehlbauer等（2010a）研究表明，国外优秀男、女运动员后程速度为14.16 m/s（全程平均速度的99%）、12.75 m/s（全程平均速度的98%）。而我国运动员与国外优秀运动员相比，后程速度差距大，后程速度下降幅度更大，这可能源于自身竞技水平和体能的不足（陈光磊，2005），导致后程速度远低于全程平均速度，从而影响了比赛成绩。对短距离速度滑冰的研究表明，不同竞技水平运动员的速度节奏也存在差异，主要表现在低水平运动员前程加速节奏快，后程加速节奏慢，但短距离项目的速度节奏在一定程度上受到道次的影响（李芙蓉等，2013）。

速度节奏的不同体现了不同竞技水平运动员身体机能和身体素质的差距。速度节奏在一定程度上反映了运动员的身体机能和身体素质。速度滑冰1 500 m是典型的无氧与有氧供能各占50%的项目（陈月亮等，2009），前程主要反映运动员的无氧供能能力，后程主要反映运动员的有氧供能能力，具体来说，0～300 m反映运动员的启动加速能力，主要由磷酸和糖酵解供能，300～700 m反映运动员保持最大绝对速度的能力，主要由糖酵解供能，700～1 100 m和1 100～1 500 m反映运动员的速度耐力，主要由糖酵解和氧化能系统供能。从图1可以推断，不同竞技水平运动员的磷酸原供能能力差距较小，糖酵解供能能力差距较大，有氧供能能力差距更大，即低水平运动员后程混氧系统供能不足，因此，我国速度滑冰运动员的训练需更加注重无氧耐力和有氧耐力训练。针对荷兰10个奥运周期的高水平速度滑冰运动员的训练负荷研究发现，中低强度负荷训练由1972年的40%提高到2010年的80%，中等强度训练从40%下降到10%，高强度训练从20%下降到10%（Orie et al.，2014），而我国速度滑冰运动员的训练低估了有氧供能的重要性（李博等，2020）。从身体素质角度而言，速度滑冰1 500 m项目前程主要体现的是最大力量和最大速度的能力，后程体现的是发挥力量耐力和速度耐力的能力，这意味着不同竞技水平速度滑冰运动员最大力量和速度的差距相对较小，而低水平运动员的力量耐力和速度耐力较差。因此，对我国速度滑冰运动员的训练要更加注重力量耐力和速度耐力训练。陈小平等（2005）对我国优秀速度滑冰运动员力量训练的研究也认为，应在保持最大力量和快速力量的基础上，优先发展力量耐力，特别是速度力量耐力。因此在运动训练中应增加中低负重的多次数力量耐力训练方式，并与比赛时原动肌群的发力方式、顺序等一致，提高肌肉单位时间力量的保持能力，改善能量供应的状况。

速度节奏的内涵有3个层次，分别是确定训练或比赛中速度节奏的规律，分析速度变化的原因、提出针对性和个性化的训练比赛策略（黄达武等，2012）。从男、女子组第1名和其他运动员速度节奏的比较看出，宁忠岩获得男子组第1名，不仅得益于他较高的绝对速度，更得益于优秀的后程加速能力。反观李丹，虽然获得了女子组第1名，速度节奏也优于其他女运动员，但后程加速能力的提升空间较大。宁忠岩700～1 500 m的速度比其他高水平男运动员高7.55%，李丹700～1 500 m速度比其他高水平女运动员高3.90%。分析可得，如果李丹能够进一步提高力量耐力和速度耐力，后程速度提高至宁忠岩的相对水平，比赛成绩可提高4.45 s。

3.2 速度节奏对比赛成绩的影响

本研究中，比赛成绩和各阶段时间均显著相关，其中比赛成绩和700～1 100 m时间的相关系数最大，和700～1 100 m时间占比也呈现显著正相关关系，即700～1 100 m的成绩对比赛成绩更具有决定性的作用，因此，提高700～1 100 m的速度更有益于提高比赛成绩，运动员应着重提高混氧系统供能能力，改善后程（尤其是700～1 100 m）的速度耐力和体能分配。

与后程速度相比，启动相对过快可能不利于取得好成绩。本研究中，男、女运动员比赛成绩和0～300 m时间占比显著负相关，低水平运动员0～300 m的相对速度高于高水平运动员，提示，就个体而言，快速启动可能预示着后程速度下降较多，导致比赛成绩降低。该结果与Muehlbauer等（2010a）的研究一致，因此与快速启动相比，运动员更应该保存部分体能以维持后程的高速滑行。Muehlbauer等（2010a）的研究中，国外优秀男、女运动员0～300 m的相对速度为0.88和0.90，我国运动员0～300 m的相对速度高于国外优秀运动员，提示，我国运动员更应该平稳启动，以推迟疲劳的产生或降低疲劳的影响，从而提高运动成绩。Foster等（1994）在实验室中进行测量，并对滑冰速度分布进行了限制，发现快速启动更加有利，运动员的成绩更好。而Konings等（2018b）以运动员的自主节奏为对照组，研究了快速启动（0～300 m成绩提高0.5 s）对肌肉疲劳和滑冰技术的影响，发现快速启动会导致血乳酸堆积，肌肉力量下降，动作技术变形。看似不一致的两种结论其实并不矛盾，因为快速启动是相对而言的。在一定范围内，快速启动有助于充分利用体能和无氧代谢，提高运动成绩，但过快的启动导致过多的体能消耗和不利的技术变化，超过了更快启动的潜在益处，导致后程降速明显，比赛成绩下降（Hettinga et al.，2011）。随着身体素质和训练水平的提高，运动员应在提高启动节奏的基础上，更加注重后程速度的维持。

与快速启动相比，提高后程加速能力更能取得好成绩。有学者对速度滑冰1 000 m分段（3个阶段：0～200 m，200～600 m，600～1 000 m）时间和比赛成绩进行相关性分析，发现比赛成绩和600～1 000 m时间的相关性较大，即提高后程加速能力更容易获得好成绩，因此认为速度耐力是速度滑冰1 000 m项目的主要制胜因素（Muehlbauer et al.，2010b）。而另一项研究显示，不同竞技水平运动员0～200 m的速度差异不明显，后两个阶段的速度均存在显著性差异，认为绝对速度和速度耐力都是速度滑冰1 000 m项目取得优异成绩的关键（吴新炎等，2014）。速度滑冰1 500 m和1 000 m项目所需的身体素质和供能系统不同。本研究中，不同竞技水平运动员各阶段的速度均存在显著差异，比赛成绩和各阶段时间均呈现显著正相关关系，比赛成绩和女子组0～300 m时间的相关系数小于其他阶段，也小于国外优秀女运动员（Muehlbauer et al.，2010a）。这可能是因为我国女运动员在该阶段的成绩很接近，因此绝对速度和速度耐力都会显著影响比赛成绩，但700～1 100 m的速度差异比其他阶段更大，比赛成绩和700～1 100 m时间的相关系数更大。综上，速度耐力对速度滑冰1 500 m的成绩影响更大，发挥速度耐力以保持后程（尤其是700～1 100 m）高速滑行是速度滑冰1 500 m制胜的关键。

制约后程加速的因素主要包括耐力和技术动作。这两个因素相辅相成，耐力下降导致姿势异常，技术变形；技术变形会增加空气阻力，增加能量消耗，不利于蹬冰动作。耐力训练不是简单地增加训练比例，而是一个非常复杂的问题，涉及神经肌肉系统、能量代谢系统、遗传、营养、心理及个体差异等多方面因素。在今后的训练中应进一步更新训练理念，从不同角度探讨不同强度、形式的耐力训练对身体机能和专项能力的影响，根据项目特点改革训练方法手段，将耐力训练和专项技术相结合，更有针对性地提高运动员的耐力水平和滑冰技术。速度节奏的改善依赖于身体素质和技术水平的提高，尽管运动员可能有基于自身特点的最优速度节奏，但从不同竞技水平运动员速度节奏的差异可以推断，比赛时采用平稳的速度节奏策略，保存部分体能以维持后程的高速度滑冰行，更能取得优异成绩。

4 结论

我国速度滑冰运动员在1 500 m比赛中采用积加速节奏模式策略。不同性别、竞技水平运动员的分段速度存在差异，后程（尤其是700～1 100 m）差异较大。女运动员相对于男运动员，低水平运动员相对于高水平运动员启动节奏相对较快，后程加速能力不足。速度滑冰1 500 m比赛成绩和700～1 100 m时间的正相关系数最大，和0～300 m时间占比显著负相关，和700～1 100 m时间占比显著正相关。因此，运动员应该在提高绝对速度的基础上，更注重力量耐力和速度耐力训练，提高后程加速能力。