速度滑冰与短道速滑青少年运动员体能特征研究

2024-01-16袁牧群

内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版) 2023年6期

袁牧群，满喜

（内蒙古师范大学体育学院，内蒙古呼和浩特 010022）

2016 年5 月5 日国家体育总局发布了《体育发展“十三五”规划》，提到将大力普及冰雪运动项目，要求推进冰雪运动进入校园生活［1］。我国北方地区借助得天独厚的地理优势，很多学校在冬季开展丰富多彩的滑冰运动课程，其中开设最多的课程是速度滑冰和短道速滑。滑冰运动可以提高人体平衡能力以及柔韧性，增强下肢爆发力，同时还可以提升有氧运动能力［2］。目前，关于速度滑冰与短道速滑对青少年体能的影响还未见研究报道，为了进一步深入分析二种体育运动对青少年身体素质的影响，同时也为培养更多冰上运动人才，本文选取黑龙江省冬季运动管理中心的在训速度滑冰和短道速滑青少年运动员，对其进行各项体能测试以掌握青少年运动员的实际体能状况，通过对比各项差异，分析原因并为教练们制定训练方案和运动员选材提供理论依据。

1 研究对象与研究方法

1.1 研究对象

本文选取黑龙江省冬季运动管理中心在训青少年滑冰运动员70 人。速度滑冰运动员为37 人，其中男性运动员为23 人，女性运动员为14 人；短道速滑运动员33 人，其中男性运动员为18 人，女性运动员为15 人，具体参数见表1 和表2。所有受试者均为国家二级以上运动员且无伤病，测试前1 周内无大负荷训练，能够配合完成所有测试。

表1 青少年速度滑冰与短道速滑运动员基本情况统计表（xˉ±SD）Tab.1 Statistical table of basic information of adolescent speed skating and short track speed skating athletes （xˉ±SD）

表2 青少年速度滑冰与短道速滑运动员身体形态一览表（xˉ±SD）Tab.2 List of body forms of adolescent speed skating and short track speed skating athletes （xˉ±SD）

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法通过Science Direct、Web of Science、CNKI、万方数据等数据库，以“青少年运动员”“速度滑冰”“短道速滑”“体能特征”等主题词进行文献检索，梳理国内外关于速度滑冰与短道速滑青少年运动员体能特征的主要理念、发展历程的书籍文献和报道，并进行分析，全面了解本研究领域的现状和前沿动态。

1.2.2 实验方法 kistler 压力传感器测量运动员的纵跳高度、最大功率、纵跳平均力等指标。MONARK894E 功率自行车测试运动员的无氧运动能力。采用wingate 无氧测试方法，负荷设置男性为0.083×体重（kg），女性为0.075×体重（kg），测定运动员30 s 的无氧功。首先令运动员在自行车上进行热身运动，骑行3 min，待心率恢复至100 b/min 以下后，正式开始实验。

使用健身测功单车LODE-Corival Cpet、移动式运动肺量计CORTEX-MetaMax 3B 以及PolarV800 心率表测试运动员心肺功能。首先坐位进行静息状态下的心肺功能测定，之后以60 r/min 速率进行无负荷功率的热身运动3 min，热身结束后休息至安静心率正式开始测试，男性运动员从130 W 负荷开始每3 min 增加30 W 负荷，女性运动员从100 W 负荷开始每3 min 增加25 W 负荷，测试过程中要求骑行速率达到80 r/min～90 r/min，直到运动员无法坚持方可停止测试。

1.2.3 数理统计法采用SPSS 25.0 对测试数据进行统计分析，结果以平均值标准差（xˉ±SD）表示，两组数据之间的差异性使用独立样本T检验，以P<0.05 为差异具有显著性，P<0.01 表示差异极显著。

2 结果分析

从运动生物化学的角度，人体能量来自以下3 个供能系统：磷酸原系统、糖酵解系统和有氧氧化系统。虽然3 种供能系统在参与供能时间、过程及原理上有显著区别，但是任何一种运动都不是仅由单一的供能系统完成的，而是根据项目的不同特点、运动的持续时间，3 种供能系统所占的比重不同完成的［3］。

2.1 下肢爆发力测试指标分析

纵跳能力是青少年的基本运动技能。青少年处于身体运动能力的突增期，该时期熟练掌握包括纵跳在内的基础动作，有利于发展成为复杂的专项运动技能［4］。纵跳主要由磷酸原系统供能，可以反映下肢爆发力。不同性别青少年运动员的纵跳成绩有明显差异（表3），无论是速度滑冰还是短道速滑项目男性运动员的纵跳高度、最大功率/体重、纵跳平均力均超过女性运动员，最大功率/体重、纵跳平均力差异非常显著（P<0.01）。不同性别短道速滑运动员纵跳高度、最大功率/体重、纵跳平均力差异非常显著（P<0.01）。

爆发力是指在短时间内做出最大的功，使器械移动到尽可能远的位置，身体在一瞬间迸发出的能量［5］。所以爆发力与肌肉力量密切相关，凡是影响肌肉力量的生理学因素也必然影响肌肉爆发力，通常情况下肌肉力量与肌肉横截面面积大小成正比，肌肉横截面面积越大肌肉的力量也就越大。而肌肉横截面面积是由肌纤维数量与粗细决定的，所以参与运动的肌纤维越多越粗大，肌肉收缩的力量也越大。男性与女性肌肉组织在特征上是相同的，但性别会影响肌纤维数量及粗细。男性运动员体重普遍超过女性运动员，主要为瘦体重，所以纵跳测试大多数指标男性运动员高于女性，但平均力/体重在性别之间无显著差异。

表3 不同性别青少年运动员纵跳测试结果比较（）Tab.3 Comparison of vertical jump test results of adolescent athletes of different sexes（）

注：*表示P<0.05，**表示P<0.01。下同。

指标纵跳高度/cm(纵跳最大功率/体重)/（W/kg）纵跳平均力/N(纵跳平均力/体重)/（N/kg)速度滑冰男42.53±9.01*78.32±11.74**1 029.21±135.00**15.71±2.54女P 女P<0.001<0.001<0.001 0.880 36.18±4.72 56.55±8.56 835.37±66.12 14.82±0.86 0.032<0.001<0.001 0.258短道速滑男38.48±6.30**68.16±7.80**970.04±146.88**15.03±1.46 27.99±5.01 57.46±5.60 814.46±91.66 14.96±1.05

在男性运动员中，速度滑冰项目运动员的纵跳成绩普遍更优秀（表4），所有测试指标均值更高，纵跳最大功率/体重差异非常显著（P<0.01）。而对于女性运动员，两种项目运动员纵跳成绩并没有像男性运动员呈现出一边倒的状态，纵跳高度有非常显著差异（P<0.01）。研究表明与速度滑冰运动员相比，短道速滑男性的下肢爆发力明显不足，需要加强下肢爆发力的练习，建议进行快速伸缩复合训练［6］，以增强神经肌肉功能和提高运动员爆发力的运动。

表4 不同专项青少年运动员纵跳测试结果比较（）Tab.4 Comparison of vertical jump test results of adolescent athletes in different special events（）

指标纵跳高度/cm(纵跳最大功率/体重)/（W/kg）纵跳平均力/N(纵跳平均力/体重)/（N/kg)男女速度滑冰42.53±9.01 78.32±11.74**1 029.21±135.00 15.71±2.54短道速滑38.48±6.30 68.16±7.80 970.04±146.88 15.03±1.46 P P 0.116 0.003 0.190 0.322速度滑冰36.18±4.72**56.55±8.56 835.37±66.12 14.82±0.86短道速滑27.99±5.01 57.46±5.60 814.46±91.66 14.96±1.05<0.001 0.754 0.529 0.731

2.2 无氧运动能力测试指标分析

人体无氧运动能力是指机体在无氧供能代谢状态下的身体工作能力［7］。无氧运动能力主要由磷酸原系统与糖酵解系统供能，在滑冰运动中，可以体现运动员的快速蹬冰起跑以及短距离冲刺能力。不同性别青少年运动员的无氧运动能力有很大差异（表5），男性运动员的最大功率、最大功率/体重、平均功率、平均功率/体重、功率递减率均超过女性运动员，其中不同性别速度滑冰运动员功率递减率有显著差异（P<0.05），最大功率、最大功率/体重、平均功率、平均功率/体重差异非常显著（P<0.01）。而所有不同性别短道速滑运动员无氧功能指标均有非常显著差异（P<0.01）。由此得出，男性运动员在无氧运动能力方面优于女性运动员。男性速度滑冰运动员无氧能力相关指标均值优于男性短道速滑运动员（表6）。对于女性运动员，速度滑冰专项的无氧能力明显高于短道速滑专项，其中无氧最大功率与无氧平均功率差异极显著（P<0.01）。

表5 不同性别青少年运动员无氧功能测试结果比较（）Tab.5 Comparison of anaerobic work test results of adolescent athletes of different sexes（）

指标无氧最大功率/W(无氧最大功率/体重)/（W/kg）无氧平均功率/W(无氧平均功率/体重)/（W/kg）功率递减率/%速度滑冰男1 018.79±171.07**15.92±1.94**907.08±70.95**9.50±0.52**61.50±9.87*女P 女P 678.69±75.84 12.03±1.29 462.55±35.83 8.20±0.42 52.16±9.06<0.001<0.001<0.001<0.001 0.011短道速滑男927.25±140.41**15.92±1.94**608.44±82.18**9.43±0.44**56.88±8.96 590.41±55.74 10.88±0.76 422.75±32.49 7.76±0.39 52.87±11.58<0.001<0.001<0.001<0.001 0.287

表6 不同专项青少年运动员无氧功能测试结果比较（）Tab.6 Comparison of anaerobic work test results of different special adolescent athletes（）

指标无氧最大功率/W(无氧最大功率/体重)/（W/kg）无氧平均功率/W(无氧平均功率/体重)/（W/kg）功率递减率/%男女速度滑冰1 018.79±171.07 15.92±1.94*907.08±70.95 9.50±0.52 61.50±9.87短道速滑927.25±140.41 15.92±1.94 608.44±82.18 9.43±0.44 56.88±8.96 P P 0.076 0.015 0.955 0.669 0.132速度滑冰678.69±75.84**12.03±1.29*462.55±35.83**8.20±0.42*52.16±9.06短道速滑590.41±55.74 10.88±0.76 422.75±32.49 7.76±0.39 52.87±11.58 0.003 0.011 0.008 0.011 0.868

无氧最大功率越高，运动员的爆发力越强，运动开始时启动速度越快。无氧平均功率代表运动员在30 s 测试期间内做功的能力，表示运动员的速度耐力水平。平均功率越高，功率递减率越低，速度耐力水平越好。结果表明短道速滑运动员更应该提升无氧运动能力，在训练中应重视肌肉力量和肌肉耐力训练，尤其是女运动员应做好针对性训练，提高磷酸原系统与糖酵解系统供能能力。

2.3 心肺功能测试指标分析

心肺功能是指个体进行长时间大肌肉群参与中到大强度运动时涉及心脏泵血、肺部摄氧与气体交换能力、血液循环的能力［8］，心肺功能决定一个人的有氧运动能力。因此，肌体的最大摄氧量和最大通气量是评价人体有氧能力的重要指标。不同性别青少年运动员的心肺功能有很大差异（表7），男性运动员的最大摄氧量相对值、最大功率、最大通气量均超过女性运动员，差异非常显著（P<0.01）。男性速度滑冰与短道速滑运动员心肺功能指标仅最大心率有显著差异（P<0.05），其余指标均无显著差异（表8）。

表7 不同性别青少年运动员心肺功能测试结果比较（）Tab.7 Comparison of cardiopulmonary function test results of adolescent athletes of different sexes（）

速度滑冰短道速滑指标男女P 男女P最大摄氧量相对值/（mL·min-1·kg-1）最大心率/（次/min）最大通气量/（L/min）61.72±13.79**197.04±8.13 155.52±20.38**53.67±5.42 193.67±6.27 120.39±9.36<0.001 0.228<0.001 63.50±5.49**190.67±8.80 150.24±8.80**56.20±4.48 191.27±5.69 115.21±14.40<0.001 0.827<0.001

表8 不同专项青少年运动员心肺功能测试结果比较（）Tab.8 Comparison of cardiopulmonary function test results of different special adolescent athletes（）

男女指标速度滑冰短道速滑P 速度滑冰短道速滑P最大摄氧量相对值/（mL·min-1·kg-1）最大心率/(次/min)最大通气量/（L/min）61.72±13.79 197.04±8.13*155.52±20.38 63.50±5.49 190.67±8.80 150.24±8.80 0.662 0.023 0.445 53.67±5.42 193.67±6.27 120.39±9.36 56.20±4.48 191.27±5.69 115.21±14.40 0.226 0.326 0.310

评估运动员的有氧能力时，经常使用最大摄氧量及其衍生指标进行评估。青春期是青少年生长发育的关键时期，随着心肺器官和功能的不断成熟以及肌肉水平的发展，有氧能力在这一时期发展迅速，甚至决定未来有氧能力发展上限。有氧能力是决定滑冰成绩的重要因素，青少年时期是有氧能力发展的敏感期和高峰期。因此准确评价有氧能力对于青少年滑冰运动员的选材及训练监控具有重要意义。