自行车场地4km团体追逐赛起动段控制能力对后程速度的影响

● 上海自行车队 邬伟培

自行车场地4km团体追逐赛起动段控制能力对后程速度的影响

● 上海自行车队 邬伟培

自行车场地4 km团体追逐赛属于计时小于10 min的项目。以前的研究显示，中距离自行车项目运动成绩取决于运动员起动阶段相对高的运动强度以及其后高输出功率的维持。因此，起动段在整个比赛中的作用非常明显；但增加起动时的动能，势必消耗大量能量，而次最大速度的起动可能影响整个运动成绩。另外，空气阻力随速度增加而增大，任何速度偏差均会导致成绩的下降。最近研究显示，快速但非最大力量起动且维持5 min的自行车运动，其前25%距离的速度远高于一般力量起动所获得的速度。理论上，快速起动通过提高运动员摄氧量动力和动员更多的有氧能量供给，使机体的无氧代谢维持更长时间，进而提高运动成绩。不利的方面是，虽然快速起动可以减少加速时间和提高摄氧量动力，但维持最大强度运动时加重了机体的生理压力，使疲劳过早产生，导致速度降低和整个运动时间不理想。尽管如此，提升中距离自行车运动成绩，应尽可能使运动员在最短时间内到达高速，其后匀速地完成比赛。这种假设被4 km计时自行车项目的测试数据支持。如果运动员在前5%的距离采用次最大强度起动，其后保持匀速，是获得理想成绩的最佳模式。具体而言，即在200 m左右时，运动速度已达到后程维持的较高速度。

男子4 km团体追逐赛是上海自行车队的传统项目，但运动成绩始终没有重大突破，一直在4 min 20 s 左右，且比赛后程减速的问题一直存在。本文以上海自行车队8名一线运动员为研究对象，年龄为（20±4）岁，体重为（70±5.5）kg，采用文献资料、实证研究和逻辑分析等研究方法，比较上海自行车队起动段与其他省市队及国际高水平运动队的速度差异，分析其起动段速度控制与换位速度对后程运动成绩的作用，以及传动比的选择对起动段控制和后程速度的影响，供广大教练员参考。

表1 2009年北京场地自行车世界杯赛部分队伍分段成绩

1 起动段（前500 m）速度控制与运动成绩

比赛前，教练员和运动员根据训练成绩和体能状态，预测比赛成绩，制订起动圈速度以及随后的单圈速度和各种应对方案。本文选取近2年上海自行车队与山东队和天津队在4 km 团体追逐赛时起动段速度和比赛成绩进行比较分析。天津队是多年全国锦标赛冠军，有2名队员的4 km成绩突出。山东队2008年左右的比赛成绩与上海队接近，运动员特点也与上海队相似，但近2年山东自行车队进步很快，比赛成绩稳定在全国前3名，并在第12届全运会上取得金牌。

统计显示，自行车4 km团体赛起动圈的交棒速度和第2圈的速度，对后程速度有较大影响。根据上海队运动员的特点，传统比赛策略是前2 km稳定，随后略提升速度并维持到比赛结束。但多次比赛证明，由于上海队没有4 km个人能力特别突出的运动员，无法将降下的速度提升到预计速度，导致运动成绩不理想。分析比赛各分段成绩，排除队伍散乱等因素，运动员在200 m左右时骑行速度与其随后的平均速度接近，且500~3 000 m距离内的速度是最后1000 m速度提升的基础，这与以往研究结论一致。2009年，上海自行车队与英国、丹麦等世界一流自行车队同场比赛，数据如表1所示。

从表1中可以看出，上海队与法国队起动圈相差0.34 s，后半圈相差0.43 s，且第2棒运动员能力差距较大。高水平运动队分段成绩较接近，上海队速度波动大，不利于速度维持。

2 训练改进与效果

比赛成绩与速度只是表象，或者说是训练的最终结果。根据目标成绩预先制订起动速度非常简单，但如何维持起动段500 m后3 750 m距离的高速，尤其是最后2 000 m的速度是根本问题。除体能因素外，训练学的解决途径之一是传动比的使用，以及相应的专项力量能力和高频维持能力训练。

根据备战过程中上海队的训练水平和体能表现，教练员与科研人员预测第12届全运会的比赛成绩为4 min 10 s ~ 4 min 15 s，以此成绩制订起动圈和第2圈的速度，并注意在训练中完善运动员后程的高速维持能力。上海自行车队运动员的特点之一是传动比偏小，力量相对弱。确定了单圈目标速度，相当于固定了运动过程中的输出功率，更高频率时所需的踏车力度较低频率时低，因而所需的肌肉力量也降低。高输出功率的维持可以体现运动员的个人能力。根据目标成绩，运动员正常领骑4轮结束后的平均输出功率一般不会超过450 w。上海队中有3名运动员4 km的个人成绩在4 min 45 s 之内，平均输出功率可以达到410 ~ 420 w，符合“功率—速度”曲线。因此，判断运动员的能力可以完成4 km的团体目标成绩。分解相关因素时，运动员较强的有氧基础和心肺功能及长期专项力量训练，理论上能够确保其成绩在4 min15 s以内，但要在15.5 s以内完成单圈，以上海运动员的训练传动比计算，频率必须为126 ~129 rpm，而现实是多数运动员的频率维持在125 rpm左右，个别运动员更低。

速度耐力在生理学的最直接反映是神经—肌肉的抗疲劳能力，即在一定负荷下肌肉高频率收缩所能维持的最大做功能力，或在一定负荷下维持高频率收缩的时间。具体到自行车项目，体现为运动员保持加速能力的时间。为实现上海场地自行车队4 km团体赛预计成绩，教练员主要采取以下措施。第一，加大传动比，弥补运动员频率的不足。第二，增加1~2 km间歇训练的比例，减少大于4 km的速度耐力训练。第三，加强第2棒运动员的速度控制能力和专项能力。由于上海队第1棒运动员无法完成较高速的起动，故重点加强对第2棒运动员速度控制能力方面的训练。一般情况下，第1圈交棒距离为155 m左右，若第2棒运动员的速度控制较好则可解决部分起动段不佳的问题。统计显示，第12届全运会资格赛中，上海队第2棒运动员启动后半圈所用时间为8.22 s，交棒速度为56.5 km/h；而到全运会第1轮比赛时，该运动员起动后半圈所用时间为7.69 s，交棒速度达到59.8 km/h，且能在15.10 s内完成单圈，可见其能力提高显著。

3 分析与讨论

提高场地自行车运动成绩的原因还不能完全解释清楚，尽管全力起动会更快动员运动员的摄氧量动力。此实验结果可应用于那些以最短时间达到最大速度的中等距离运动中，如中等距离田径项目。快速加速可以达到以下目的：其一，减少加速至比赛需要速度的时间；其二，获得一个较好的比赛位置；其三，使运动员的无氧能力在比赛过程中维持尽可能高的输出功率。尽管以前的研究认为，运动员接近最大能力的起动不能维持其后的高速运动，会很快产生疲劳，但可以理解快速起动对机体生理变化产生的影响。例如，《不同起动方式对运动成绩的影响》的实验最重要的发现是：其一，全力起动完成时间短，平均功率明显提高；其二，前25%的距离，运动员的最大摄氧量明显高于快速起动阶段；其三，前60 s运动员的最大摄氧量比例差异与完成时间差异显著相关。该实验成功地解释了“节省时间”假设，提倡当外阻力较大时（起动、上山或顶风）增加输出功率，阻力降低时（下山、顺风）减少输出功率。在平坦或无风的计时运动中，最大的阻力在起动阶段，运动员需具备从静态快速到比赛速度的加速能力。

在不同自行车运动研究模型中，肌肉疲劳数据对运动频率的影响还不确定，特别是对起动与后程的关系。但是，Sargeant（2004）的理论研究为我们提供了一些新观点。在混合型肌纤维中，最佳收缩频率介于Ⅰ型和Ⅱ型肌纤维的“功率—速度”关系曲线之间。在自行车运动中，当运动员的踏板频率达到120 r/m左右才达到最大输出功率。基于理论上的整体肌肉综合功率-速度关系和中枢神经系统选择募集运动单位的能力，Sargeant提出，在达到最大输出功率的80%时，以120 rpm的频率踏蹬，由于肌肉收缩速度与功率-速度曲线的峰值相吻合，有用功率的20%将得到贮备。频率不足是产生疲劳的重要原因之一。理论上，短时间大强度运动导致的疲劳，可能是代谢因素和中枢机制联合作用的结果。在外周疲劳机制中，目前比较支持的是肌肉横桥受损伤，在疲劳状态下力和力—速度的相关性降低。另外，与疲劳相关的损失导致的肌肉松弛（如钙离子消耗过大），可能会限制工作肌肉反复周期性收缩，特别是高频率收缩。在中枢疲劳方面，中枢信号减少或无法传递至肌肉，导致肌肉兴奋性下降。另一方面，肌肉兴奋性下降还可能是由于无法募集具有更高募集阈值的颤型运动单元。在最大强度自行车运动中，这些疲劳机制可能比较明显。例如，在疲劳状态下，力矩-频率的线性曲线若左移或下移，说明当最初频率较高时，运动员更容易产生疲劳。对比实验数据发现，增加蹬踏频率，自行车运动员的疲劳程度也增加。因此，频率不仅影响最大功率，也影响疲劳的产生。只有适当增加传动比，增强专项力量，结合频率训练，才能达到高输出功率的效果，维持后程的高速。

因此，场地自行车运动员起动段的有效控制和后程速度的稳定，离不开对频率与传动比的研究。同时，为提高中距离自行车项目的运动成绩，需不断探索最佳的快速起动方式，以及不同强度的快速起动对运动成绩和运动员身体生理机能的影响。

4 结论

场地自行车运动员起动段（前500 m）速度控制、与第2棒运动员换棒速度对后程高速的维持有一定影响。科学确定踏蹬频率和传动比，是解决自行车运动员速度控制和后程维持能力的重要因素。

[1]李之俊.自行车运动的科学与实践[M].上海:上海科学技术文献出版社,2009

[2]吴贻刚.论运动训练方法创新的动因[J].上海体育学院学报,1999(3)