世界优秀径赛运动员兼项制胜的项群内稳态研究9

2022-08-31伍人乐杜和平

井冈山大学学报(自然科学版) 2022年5期

*伍人乐，杜和平

（1. 井冈山大学体育学院，江西，吉安 343009；2. 祥明大学一般大学院，韩国，首尔 03016）

田径运动是现代奥运会金牌最多、影响力最大的第一大项目，称为竞技体育运动之母，“得田径者得天下”是对它重要性的真实写照。所谓兼项，指运动员同时参加两项或两项以上竞赛项目的总称。兼项也称“主项”、“副项”[1]。纵观世界优秀径赛运动员不难发现兼项在他们身上已成为普遍现象。早在上世纪70 年代我国在运动训练学领域就开始了兼项研究，田麦久等人[2]建立的项群理论为研究搭建了探讨平台。目前国内关于径赛运动员兼项以单个项目或几个项目探讨兼项的合理性且大部分都从成绩相关和兼项训练合理性去研究[3-8]，主要研究兼项发展趋势向“速度型”、“速耐型”、“耐力型”集中的现象[3-4]，及在同一个项群内合理利用项群训练[8]。国际上，兼项研究主要从生理学角度探讨相关项目的共同特征。Bret 等人[9-10]从乳酸交换方程“[La](t) = [La](0) +A 1 (1-eγ1t)+A 1 (1-eγ2t)”将100 ～1500 m 径赛分为100 ～400 m 组和800 ～1500 m 组，两组的γ1有显著性差异，但γ2没有。Ingham 等人[11]用最大吸氧量（maximum oxygen uptake，VO2max）和平均亚极大跑步节省化（mean submaximal running economy，ECON）等参数研究了男女800 m 和1500 m 径赛运动，发现它们的速度满足同样的方程，即速度与VO2max(ECON)-0.71成对数线性关系。结合项群训练理论[2]和内稳态训练理论[12]，同一个项群内运动员常选择兼项或副项，优秀运动员更是如此。所有赛事属于人才竞争，优秀运动员可遇而不可求，发现优秀运动员在某个项目突显很可能在同一个项群的其它运动也擅长。例如，美国田径奇才卡尔-刘易斯(Carl Lewis)，牙买加博尔特以及英国法拉赫。为此，本研究试图通过对第23-31 届奥运会和第1-17 届田径锦标赛世界优秀径赛运动员兼项同时获得前8 名进行分析，探讨项群内稳态及径赛兼项的发展变化趋势，为运动员兼项的合理性与科学训练提供现实指导意义。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

第23-31 届奥运会和第1-17 届田径锦标赛的优秀径赛运动员兼项同时获得前8 名共计216 人次，除团体比赛如接力项目不予统计。以年为单位，截止时间为12 月31 日。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

来自国际田径联合会（InternationalAssociation of Athletics Federations，IAAF）公布数据，收集了第23-31 届奥运会和第1-17 届田径锦标赛世界优秀径赛前8 名比赛成绩及名次。

1.2.2 数理统计法

用SPSS 25.0 对数据进行处理与建模，做图采用Microsoft Excel 2013。

2 研究结果

2.1 世界优秀径赛运动员男、女兼项人次比较

如图1 所示，径赛兼项上女运动员显著高于男运动员（132；61.11%）；而男运动员（84；38.89%），（χ2=21.33，df =1，P＜0.01）。

图1 世界优秀径赛运动员男女兼项人次（χ2=18.53，df=1，P ＜0.01）Fig.1 The number of concurrent events of men and women in the world′s elite track athletes

2.2 当今径赛世界格局与平均兼项人次比较

如图2 所示，当今径赛的世界格局情况，38 年来世界径赛兼项人次方面，美国兼项人次最多，共42 次，占比19.44%；其次是处于第二集团牙买加和英国，分别是32次和18次，占比14.81%和8.33%；以埃塞俄比亚为首的第三集团共65 次，占比30.09%，其它32 个国家共59 人次，占比27.31%，平均兼项1.84 人次，平均兼项占兼项人次0.85%，（χ2=57.53，df=9，P＜0.01）。

图2 世界径赛兼项分布格局（χ2=51.66，df=11，P ＜0.01）Fig.2 Distribution pattern of concurrent events in world track events

世界径赛强国的平均兼项人次比较结果如图3所示，38 年来美国一直位于第一集团，经T 检验结果显示，平均兼项人次显著高于第二、第三集团和其它国家，差异且有非常显著性意义（P＜0.01）。同时第二、第三集团对比，第二集团显著高于第三集团及其它国家（P＜0.01）。第三集团与其它国家比较差异有显著性意义（P＜0.01）。

图3 世界径赛强国的平均兼项人次比较Fig.3 Comparison of the average number of concurrent events among the world′s major powers

2.3 高水平运动员兼项人次比较

获得冠军、亚军、季军及4-8 名的运动员兼项人次相比结果如图4 所示，冠军运动员兼项数量远高于亚军、季军及4-8 名的运动员，占兼项人次39.35%，而获前三名运动员兼项数量占兼项人次77.78%，获4-8 名运动员兼项数量之和占比22.22%，平均兼项占兼项人次4.44%。

图4 获冠、亚、季军及4-8 名的运动员兼项人次比较Fig.4 Comparison of the championship,runner-up,third runner-up,and 4-8 athletes the number of concurrent events athletes

获得冠军、亚军、季军与4-8 名的运动员兼项平均兼项人次相比，结果如图5 所示，获得冠军运动员明显高于任何其他运动员，T 检验结果显示,获得冠军运动员与亚军、季军及4-8 名运动员之间均值比较差异有显著性意义，获得亚军、季军获得运动员与获得4-8 名运动员之间均值比较差异有显著性意义，亚军与季军运动员之间均值比较差异无显著性意义。

图5 获冠、亚、季军、4-8 名的运动员平均兼项人次比较Fig.5 Comparison of the championship,runner-up,third runner-up,and 4-8 athletes average number of concurrent events

2.4 奥运会径赛兼项的发展趋势

2.4.1 径赛兼项的人次变化趋势

如图6 所示，奥运会径赛兼项人次男、女的发展趋势，趋势拟合结果分别如下：

图6 奥运会径赛男、女兼项趋势图Fig.6 Trends of men and women′s events in the Olympic track events

式中，x为年代，y为兼项人次，R为相关系数。

2.4.2 径赛项目兼项的变化趋势

奥运会径赛项目100 m 与200 m 及5000 m 与10000 m 兼项人次发展趋势如图7 所示。趋势拟合结果分别如下：

图7 奥运会径赛项目100 m 与200 m 及5000 m 与10000 m兼项人次趋势图Fig.7 The trend of the number of concurrent events in the 100-200m,5000-10,000m Olympic track events

2.5 径赛运动员兼项的项目特征

径赛运动员兼项发生于速度性项群项目占58.33%，其中速度性项群中92.13%在100 m 与200 m 项目上；而运动员兼项发生于耐力性项群占38.86%，其中耐力性项群中58.33%在5000 m与10000 m 项目上。

2.5.1 不同项群之间的兼项人次比较

由表1 所示，径赛运动员在速度性项群人次为126 人占总兼项人次58.33%，而耐力性项群人次为90 人占总兼项人次38.86%，速耐性项群人次为6人仅占兼项人次2.81%（χ2=12.05，df=1，P＜0.01）。

表1 径赛运动员在不同的项群兼项人次Table 1 The number of track athletes in different event groups concurrent events

2.5.2 不同项目之间的兼项人次比较

由图8 反映当今世界优秀径赛运动员各项目兼项基本格局，其中100 m 与200 m 项目远高于其它项目，兼项人次达115 人次，占比53.24%，其次是5000 m 与10000 m，兼项人次达49 人次，占比22.68%，剩下七个项目兼项人次共52 人，占比24.08%（χ2=320.48，df=6，P＜0.01）。

图8 径赛运动员各项目兼项人次（χ2=320.48，df=6，P＜0.01）Fig.8 The number of track athletes in each concurrent events

2.5.3 不同项目之间的平均兼项人次比较

不同项目运动员的兼项人次比较如图9 所示，平均兼项人次最高的项目是100 m 与200 m、兼项人次是4.42 次，远高于其它项目（P＜0.01），其次是5000 m 与10000 m，1500 m 与3000 m（女）、800 m与15000 m 等项目平均兼项则较低。

图9 不同项目的兼项人次比较Fig.9 Comparison of the number of concurrent events in different competition events

2.6 世界优秀径赛运动员兼项的相关性特征

2.6.1 不同项目之间名次相关性比较

由表2 可见，世界优秀径赛运动员名次相关性上除400 m 与800 m、1500 m 与3000 m（女）和1500 m 与5000 m 相关系数无统计学意义，800 m与1500 m 具有显著差异（P＜0.05），其余都有非常显著差异（P＜0.01），见表2。

表2 各比赛项目兼项名次相关性Table 2 The ranking correlation of concurrent events of each competition item

2.6.2 不同项目之间成绩相关性比较

从表3 可知，从成绩相关性上，除女子1500 m与3000 m（女）兼项相关系数无统计学意义，其余都有非常显著差异（p＜0.01）。

表3 各比赛项目兼项成绩相关性Table 3 Correlation of concurrent events results of each competition item

3 分析与讨论

3.1 世界径赛兼项上女运动员优于男运动员

图1 的结果显示，径赛兼项上女运动员优于男运动员。原因分析：一是外部环境因素方面，男子径赛项目开展早，各国训练方法、心理训练、比赛经验等较成熟，竞争难度随时间推移变得更加大，反观女子径赛项目开展起步晚，各训练条件、手段、方法相对低，训练人数较少，所以竞争水平径赛男运动员比女运动员更激烈，受此影响男运动员兼项自然少些，大多数只专一项。二是优秀田径女运动员的生理、心理有关。据美国保马·伯肯的研究证实，女子短时间间隙恢复也比男子快。申庆[13]翻译了莱利·乔奇、杰·波泰格的论文也持有相同观点，研究结果表明，男子田径投掷运动员在高强度训练后至少要48 h 才能恢复，女子投掷运动员所需的恢复时间比男运动员少，高强度训练后恢复上女运动员快于男运动员，在同次比赛中恢复快慢对能否参加下个项目比赛起重要作用，尤其对耐力性项目。三是径赛兼项上优秀女运动员抗疲劳能力好于男运动员，Clark BC[14]等人，研究表明女性抗疲劳能力好于男性，部分原因是肌血流量和肌肉代谢方面女性优越于男性。综上所述，径赛兼项上女运动员优于男运动员，应重视加强女运动员兼项的培养力度。

3.2 兼项制胜逐步成为奥运会、世锦赛径赛的发展趋势

沈敏等[1]报道，第24 届汉城奥运会，女子游泳冠军获得者平均每人在2.3 个项目中进入前三名，明显高于其他运动员。他们的研究数据说明，在不同游泳项目中水平越高的运动员，兼项成功的机会似乎也越高。如图4、图5 所示，本研究结果与上述基本一致，在径赛项目中，高水平运动员兼项成功率高于低水平运动员。本文通过对1984-2016 年间的奥运会径赛兼项人次，无论时间纬度还是空间纬度直接证明了，兼项制胜已成为径赛的重要发展趋势，如图6 所示，32 年间径赛兼项上女运动员随时间轴呈现高起低落后明显上升趋势，而男运动员呈现一直缓慢上升趋势，且出现新的阶段性发展特征。如图2 的结果显示，美国在这期间兼项次数最多，共42 次，占比19.44%；是当之无愧的世界径赛超级强国。同时，如图3 所示，径赛强国美国平均兼项人次显著高于第二、第三集团及其它国家，说明了兼项制胜是径赛强国保持领先地位的法宝，也是长盛不衰的重要原因之一。

3.3 兼项的项目特征

根据项群训练理论对竞技项目的分类方法[2]，可以将属于体能主导类项目的径赛项目分为体能主导类速度性项目和体能主导类耐力性项目。就田径中的“径赛”分类为短跑、中距离跑、长距离跑和超长距离跑四类。体能主导类速度性项群包括所有短跑中的男女100 m、200 m、400 m 及其接力和男女跨栏项目中的110 m 栏（100 m 栏）、400 m 栏。体能主导类耐力性项群包括中长距离和超长距离的走、跑项目，主要有：800 m、1500 m、5000 m、10000 m、马拉松、20 km 竞走、50 km 竞走等项目。由表1、图8 可知，100 m 与200 m 项目占速度性项群92.13%，5000 m 与10000 m 项目占耐力性项群58.33%。项目的兼项最少是速的耐性项群兼人次，仅占2.81%。按照项群理论的划分，1500 m 与3000 m（女），1500 m 与5000 m 同属于耐力性项群，由表2、表3 可知，它们的名次和成绩的相关性很低，结果表明依照田麦久提出的项群理论划分并不能很好解释此现象。

张玉泉[4]研究发现：历届奥运会不同距离跑选手的兼项制胜（兼项中同时获得前6 名的选手）并不是“全面开花”，而是“100m、200m 兼项”、“200m、400 m 兼项”、“400 m、800 m 兼项”、“800 m、1500 m兼项”、“5000 m、10000 m 兼项”，短、中、长距离各自的结构趋向极为分明，即“速度型”、“速耐型”、“耐力型”的集中。这与本研究结果一致，由图8的结果可知，径赛运动员兼项制胜在距离结构呈现相邻性原则，不相邻性兼项人次较少，成功率也低，如1500 m、10000 m 兼项。根据表2、图9 的结果，本研究与张玉泉提出径赛运动员兼项制胜率表现为5000 m、10000 m 兼项＞1500 m、800 m 兼项＞800 m、400 m 兼项＞400 m、200 m 兼项＞200 m、100 m 兼项，主副项距离越长，兼项制胜率越高的结果不一致。原因分析：研究表明，兼项制胜越来越来向“速度型”、“速耐型”、“耐力型”集中的现象，特别是100 m与200 m 和5000 m 与10000 m 成为径赛兼项主流，且呈现上升趋势，出现两极化即速度性、耐力性现象。本研究结果如图9 所示，100 m 与200 m 平均兼项4.43 次，明显高于其它项目，其次是5000 m 与10000 m，而速耐性兼项在减少。这说明100 m 与200 m 和5000 m 与10000 m 成为径赛兼项主流，呈现径赛兼项两极化现象即速度性、耐力性现象。由图7 可知，100 m 与200 m 和5000 m 与10000 m 兼项人次呈现上升趋势。本研究似乎得不出李日红[5]提出世界优秀男子5000 m 运动员兼项向速耐性转变。首先，1500 m 与5000 米兼项人次最少，占总人次的3.7%，其次，从曲线拟合结果看，5000 m与10000 m 兼项人次呈现上升趋势，特别近十年来增长率呈加快趋势。

3.4 供能方式占主导地位、项目内稳态（sport-specific homeostasis，SSH）差异和恢复时间可能是影响兼项的关键因素

内稳态是由生物系统的各种调节机制调控而维持的一种动态平衡，是生物系统从进化适应中获得的维持整个生物系统生存的基本条件[14]。每个运动项目都存在特异的肌纤维类型和特异的代谢类型，同样存在特异的内稳态。换句话说，每个运动项目都有自己特异的内稳态，称为项目特异的内稳态（sport-specific homeostasis，SSH）[12]。由项群理论可知，在同一个项群内肌纤维类型及特异的代谢类型相似，也有可能建立项群内稳态。

张玉泉[4]通过对奥运会不同距离跑各单项成绩进展作两两相关分析，得出不同距离项目间存在着相关关系，说明不同距离跑各单项之间成绩进展有着内在联系。根据表3 的结果所示，径赛兼项项目之间的成绩具有高度相关，说明两项之间存在内在的联系，即项目内稳态。本研究进一步从运动员兼项的名次探讨相关联系，由表2、表3 可知，从总兼项人次名次和成绩的相关性非常显著差异（P＜0.01）说明所有兼项运动员参加同次比赛中取的名次与兼项项目取得具有相对应性，也就是说运动员在同次比赛中一项取得好名次，那么兼项项目比赛也能取得较好名次。根据内稳态训练理论[12]内稳态一旦建立，原有的训练方法就成为维持内稳态的必要条件，形成所谓的训练平台[15-16]、要突破运动训练平台，只有通过超常训练去打破原先建立的内稳态。而训练必须采用强度更大或方式不同的训练等方式来启动致病过程（PP），然后寻找各种方式促进康复过程（SP），建立新项目特异的内稳态（NSH）。孙海平[17-18]已经把比赛作为训练的一个部分，或是一种延伸，融入整个训练过程中，而运动比赛是一种特殊形式的常规训练。既然比赛是常规训练，换句话说，世界优秀径赛运动员是在建立高的项目特异内稳态（SSH）后去参加比赛，在比赛项目中表现出高的内稳态品质并取得好名次，在同一比赛中，比赛日程间隔短，运动员在兼项项目同样具有相同的内稳态并取得相应好名次，即项群内稳态。

物质和能量供能方式占主导地位是决定它们兼项的基础，项目之间供能方式更接近，更容易发生兼项，兼项制胜越高。冯炜权等人[19]从运动时物质和能量代谢的角度，以无氧代谢和有氧代谢为基本途径，根据磷酸原代谢、糖无氧代谢和有氧代谢三个代谢过程在不同运动项目中所占的比重，将某些运动项目分为五种代谢类型:1）磷酸原代谢类型；2）磷酸原代谢-糖无氧代谢类型；3）糖无氧代谢类型；4）糖无氧代谢-有氧代谢类型；5）有氧代谢类型，提出这种分类方法在生物化学和实践中是可行的。根据表1、表2 的结果所示，100 m 与200 m、200 m 与400 m 同属于速度性项群，并且它们大都是由ATP-CP 系统和糖酵解系统供能为，占总能量供能的98%和80%。400 m、800 m 属于不同的项群，供能方式不同，400 m 主要由是ATP-CP 系统和糖酵解系统供能，其中ATP-CP 系统为主，占总能量供能的80%，而800 米属于糖酵解系统和有氧系统完成供能，其中以糖酵解系统为主，成绩的好坏主要取决于糖酵解能力[6-7]。1500 m 与3000 m、5000 m 兼项特征看，1500 m 主要由糖酵解系统为主，占总能量供能的75%，而有氧系统供能只占总能量供能的25%[20]，因此糖酵解能力的高低决定它的成绩；3000 m、5000 m、10000 m 主要以有氧系统为主导供能，有氧系统供能决定它的成绩。说明物质和能量供能方式占主导地位是决定它们兼项的基础。

SSH 的差异有项目特征是由项群和运动水平决定：不同项群的差异比同一个项群内项目之间的差异大；项目水平越高，不同项目的SSH 的差异越大，因此，兼项的可能性越小。如表1、图8 所示，100 m 与200 m 项目占速度性项群91.27%，5000 m与10000 m 项目占耐力性项群58.33%。项目的兼项最少是速的耐性项群兼人次，仅占2.81%。说明SSH的差异可能是影响运动员兼项的重要原因。

恢复时间：高水平比赛的前提是没有疲劳，两个项目比赛的时间间隔是制约疲劳恢复的一个重要因素。同样的时间间隔，恢复越快，当然成绩越好。因此，容易恢复的项目的兼项就容易，恢复能力越强兼项越容易。冯炜权[19]研究表明，不同代谢类型运动项目的恢复和疲劳特点，磷酸原代谢类型恢复最快，其次是有氧代谢代谢类型，最慢的糖无氧代谢类型。如图9 所示，100 m 与200 m 兼项人次最多，其次是在耐力性项群内5000 m 与10000 m兼项人次，1500 m 与10000 m 和200 m 与1500 m兼项人次最少。本文数据结果与冯炜权研究一致，从而提出恢复时间是项群分类的一个重要指标。

3.5 兼项的生理基础

国际上兼项研究主要从生理学角度探讨相关项目的共同特征。Bret 等人[9-10]从乳酸交换方程“[La](t)=[La](0)+A 1(1-eγ1t)+A 1(1-eγ2t)”将100～1500 m 径赛分为100～400 m 组和800～1500 m组，两组的γ1有显著性差异，但γ2没有。Ingham等人[11]用最大吸氧量（maximum oxygen uptake，VO2max）和平均亚极大跑步节省化（mean submaximal running economy，ECON）等参数研究了男女800 m 和1500 m 径赛运动，发现它们的速度满足同样的方程，即速度与VO2max(ECON)-0.71成对数线性关系。李江华等[21]利用代谢组学开展了进一步研究，结果显示，游泳运动员的运动水平可以根据共同的主成份（principal component，PC）PC3和PC25予以表征，说明这些运动员有着共同的生理特征。有共同生理特征作保障，只要改变观念、改进训练方式，兼项制胜将成为径赛场上一大亮点。