章凌凌，吳雪萍，黎涌明

體育科學(xué)

輪椅競(jìng)速項(xiàng)目發(fā)展脈絡(luò)及項(xiàng)目特征

章凌凌1,2，吳雪萍2,3，黎涌明2,3

輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)自1948年出現(xiàn)至今經(jīng)歷了68年發(fā)展歷程，在殘奧會(huì)中逐漸發(fā)展為7個(gè)醫(yī)學(xué)功能分級(jí)和36個(gè)小項(xiàng)。通過綜述國(guó)內(nèi)、外有關(guān)輪椅競(jìng)速的研究文獻(xiàn)，對(duì)輪椅競(jìng)速項(xiàng)目的相關(guān)特征進(jìn)行總結(jié)和分析。輪椅競(jìng)速是一項(xiàng)以上肢發(fā)力為主的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)員的心率、血乳酸、最大耗氧量等生理指標(biāo)由于殘疾程度不同而具有較大差異。運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)水平的提高受輪椅推進(jìn)經(jīng)濟(jì)性、推進(jìn)效率和推進(jìn)技術(shù)相互作用的影響，而輪椅器材的改進(jìn)對(duì)運(yùn)動(dòng)員成績(jī)的提高具有重要作用。輪椅競(jìng)速是我國(guó)殘奧會(huì)的重點(diǎn)奪金項(xiàng)目，但我國(guó)對(duì)輪椅競(jìng)速項(xiàng)目的科學(xué)研究相對(duì)滯后。因此，未來有必要建立符合這一特殊群體生理學(xué)規(guī)律的選材、訓(xùn)練和監(jiān)控指標(biāo)體系。注重對(duì)輪椅器材的研發(fā)和推進(jìn)技術(shù)的改進(jìn)，并加強(qiáng)對(duì)輪椅項(xiàng)目訓(xùn)練規(guī)律的研究，將有助于我國(guó)輪椅競(jìng)速項(xiàng)目競(jìng)技水平的提升。

輪椅競(jìng)速；發(fā)展脈絡(luò)；生理學(xué)；生物力學(xué)；訓(xùn)練學(xué)；特征

1 前言

輪椅競(jìng)速起源于第二次世界大戰(zhàn)后軍人的康復(fù)運(yùn)動(dòng)。自1948年首次比賽以來，輪椅競(jìng)速的參與人數(shù)逐漸增加，并在1964年?yáng)|京殘奧會(huì)上被列為正式比賽項(xiàng)目。經(jīng)過68年(1948—2016)的發(fā)展，輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)促進(jìn)了殘疾人對(duì)自身價(jià)值的認(rèn)識(shí)，提高了殘疾人的自信心，并使他們獲得了成功的體驗(yàn)[26,41]。此外，開展輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)改善了健全人對(duì)輪椅使用人群運(yùn)動(dòng)能力的偏見，為這一特殊群體贏得更多的尊重、認(rèn)可和理解[43]。隨著比賽規(guī)則的完善、醫(yī)學(xué)功能分級(jí)體系的細(xì)化，以及現(xiàn)代科技的進(jìn)步，這一項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)成績(jī)?cè)?2年(1964—2016)的殘奧會(huì)歷程中提高了至少40%(T54級(jí)男子400 m和800 m分別提高了48%和45%，T54級(jí)具體含義見后文)。輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)也成為殘奧會(huì)中具有國(guó)際影響力的比賽項(xiàng)目(36個(gè)子項(xiàng)目，占?xì)垔W會(huì)田徑總項(xiàng)目數(shù)的20%)。我國(guó)1993年第1次組隊(duì)參加輪椅競(jìng)速比賽，并在2008年北京殘奧會(huì)上一舉獲得了10枚金牌。本文對(duì)輪椅競(jìng)速68年來的發(fā)展進(jìn)行梳理、歸納和總結(jié)，綜述輪椅競(jìng)速在生理學(xué)、生物力學(xué)和訓(xùn)練學(xué)方面的特征。

2 輪椅競(jìng)速項(xiàng)目發(fā)展脈絡(luò)

2.1 萌芽期(輪椅運(yùn)動(dòng)起源)

輪椅競(jìng)速誕生于第二次世界大戰(zhàn)之后。據(jù)統(tǒng)計(jì)，第二次世界大戰(zhàn)造成了5 000萬人死亡和3 500萬人的傷殘[11]。為了幫助在戰(zhàn)爭(zhēng)中受傷的退伍軍人通過身體鍛煉進(jìn)行康復(fù)，英國(guó)的路德維格·戈特曼(Ludwig Guttmann)醫(yī)生發(fā)起了輪椅運(yùn)動(dòng)，并于1948年在斯托克曼德維爾醫(yī)院為英國(guó)的殘疾退伍軍人組織了第1屆輪椅比賽。1952年，這項(xiàng)賽事逐漸發(fā)展成為第1個(gè)國(guó)際殘疾人輪椅運(yùn)動(dòng)會(huì)。1956年，來自美國(guó)、澳大利亞、以色列、南非等18個(gè)國(guó)家的運(yùn)動(dòng)員參加了該次比賽，同時(shí)成立了國(guó)際斯托克曼德維爾運(yùn)動(dòng)聯(lián)合會(huì)(ISMGF)，該聯(lián)合會(huì)主要負(fù)責(zé)發(fā)展和管理輪椅運(yùn)動(dòng)比賽。

2.2 形成期(成為殘奧會(huì)正式項(xiàng)目)

1960年，第9屆國(guó)際斯托克曼德維爾運(yùn)動(dòng)會(huì)與奧運(yùn)會(huì)在同一個(gè)城市(羅馬)先后舉行，此次運(yùn)動(dòng)會(huì)也被定義為第1屆殘奧會(huì)。可見，殘奧會(huì)最初是從輪椅項(xiàng)目逐漸發(fā)展而來。1964年，輪椅競(jìng)速被正式列為殘奧會(huì)比賽項(xiàng)目，只設(shè)男、女60 m項(xiàng)目，這標(biāo)志著輪椅運(yùn)動(dòng)從促進(jìn)身體康復(fù)拓展到競(jìng)技體育與群眾體育兩個(gè)領(lǐng)域。1968年，殘奧會(huì)增加男子和女子100 m項(xiàng)目，參與者使用笨重的標(biāo)準(zhǔn)輪椅進(jìn)行比賽。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，運(yùn)動(dòng)員開始嘗試公路競(jìng)賽。1975年，1名年輕截肢運(yùn)動(dòng)員(Bob Hall)成為第1個(gè)參加馬拉松比賽的輪椅運(yùn)動(dòng)員。之后，各國(guó)開始支持輪椅公路比賽和創(chuàng)辦輪椅運(yùn)動(dòng)協(xié)會(huì)，讓更多的殘疾人參與這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。

2.3 成長(zhǎng)期(設(shè)置醫(yī)學(xué)功能分級(jí)和增加比賽項(xiàng)目)

隨著殘疾人體育的發(fā)展，為保證比賽的公正和平等，國(guó)際殘奧會(huì)提出了運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)功能分級(jí)。這種分級(jí)類似于對(duì)參加競(jìng)技體育的健全運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行年齡、性別和體重的分組，分級(jí)程序通常包括醫(yī)學(xué)病例檢查、損傷部位鑒定和功能性評(píng)估。1976年，殘奧會(huì)根據(jù)脊髓損傷部位將輪椅競(jìng)速細(xì)分為7個(gè)級(jí)別(頸椎C4以下癱瘓分為1A、1B、1C 3個(gè)級(jí)別，胸椎T1以下截癱分為II 、III、IV、V 4個(gè)級(jí)別)，增加200 m、400 m、800 m、1 500 m和4×100 m接力項(xiàng)目[45]，此后的5屆殘奧會(huì)基本沿用這一分級(jí)方式和項(xiàng)目設(shè)置。1981年，第1屆國(guó)際輪椅馬拉松比賽在日本舉行，只設(shè)半程馬拉松項(xiàng)目(21.097 5 km)；1983年增加了輪椅全程馬拉松(42.195 km)項(xiàng)目，共計(jì)118名輪椅運(yùn)動(dòng)員參加[13]。由此 ，輪椅馬拉松比賽成為輪椅體育的代表，每年會(huì)在多個(gè)國(guó)家舉行國(guó)際比賽[53]。1984年，殘奧會(huì)增加長(zhǎng)距離5 000 m、馬拉松、4×200 m和4×400 m接力項(xiàng)目，使得比賽更具觀賞性。在此期間，我國(guó)輪椅競(jìng)速項(xiàng)目開始起步，于1994年第1次組建輪椅競(jìng)速隊(duì)參加第6屆遠(yuǎn)南運(yùn)動(dòng)會(huì)。之后，我國(guó)的輪椅競(jìng)速項(xiàng)目處于有重大比賽就臨時(shí)組隊(duì)的狀態(tài)。

2.4 成熟期(醫(yī)學(xué)功能分級(jí)細(xì)化和項(xiàng)目完善)

1996年，殘奧會(huì)對(duì)田徑項(xiàng)目的設(shè)置和官方用語重新進(jìn)行了修改，徑賽項(xiàng)目(賽跑或輪椅競(jìng)速)以及與跳躍有關(guān)的項(xiàng)目用“T”代表,與投擲有關(guān)的項(xiàng)目用“F”代表，增加了腦癱和智力殘疾組別，對(duì)運(yùn)動(dòng)員分級(jí)和比賽規(guī)則也進(jìn)行了整合[60]。2016年，里約殘奧會(huì)公布了參賽項(xiàng)目設(shè)置和分級(jí)，包括：T20、T33、T34、T51、T52、T53、T54 7個(gè)級(jí)別,共36個(gè)小項(xiàng)。T20級(jí)是智商等于或低于70的運(yùn)動(dòng)員(18歲前出現(xiàn)智力功能和適應(yīng)行為障礙，并且在某些運(yùn)動(dòng)能力方面存在一定的限制)均在同一級(jí)別進(jìn)行比賽；T33/T34級(jí)指腦癱運(yùn)動(dòng)員，由于腦部損傷(非智障者)導(dǎo)致四肢和軀干功能受阻和下肢障礙，包括痙攣型、共濟(jì)失調(diào)型和手足徐動(dòng)型3種；T51、T52、T53、T54級(jí)別包括脊髓損傷、脊髓灰質(zhì)炎和肢體殘疾運(yùn)動(dòng)員，根據(jù)脊椎損傷部位(圖1)和肌肉力量等級(jí)來確定分級(jí)。此外,運(yùn)動(dòng)員還必須符合最輕殘疾標(biāo)準(zhǔn)(簡(jiǎn)稱MDC)和關(guān)節(jié)活動(dòng)度標(biāo)準(zhǔn)(簡(jiǎn)稱PROM)。

我國(guó)輪椅競(jìng)速項(xiàng)目在此期間得到了迅速發(fā)展。在2000年的第5屆全國(guó)殘疾人田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上，輪椅競(jìng)速被列為正式比賽項(xiàng)目。2006年世界錦標(biāo)賽我國(guó)實(shí)現(xiàn)了金牌零的突破，獲得了男子T54級(jí)4×100 m和4×400 m接力賽的冠軍，接著又在2008年北京殘奧會(huì)獲得輪椅競(jìng)速T53/T54級(jí)10金3銀4銅的好成績(jī)，并有6人次創(chuàng)造了新的世界記錄。此后，我國(guó)在多屆殘奧會(huì)和世界錦標(biāo)賽中均取得了不錯(cuò)的成績(jī)(圖2)，這反映出我國(guó)在輪椅競(jìng)速T53/T54兩個(gè)級(jí)別上的世界領(lǐng)先地位。2016年里約殘奧會(huì)我國(guó)參加了T53/T54組別中的男、女100 m、400 m、800 m、1 500 m、5 000 m、馬拉松和4×400 m接力比賽，共計(jì)17個(gè)小項(xiàng)。在科學(xué)研究領(lǐng)域，我們以“輪椅競(jìng)速”“輪椅馬拉松”“輪椅公路”這3個(gè)關(guān)鍵詞搜索中國(guó)知網(wǎng)體育類核心期刊，發(fā)現(xiàn)從2008年開始到目前只有6篇有關(guān)輪椅競(jìng)速的文獻(xiàn)，這也從某種程度上反映出我國(guó)亟待加強(qiáng)對(duì)輪椅競(jìng)速項(xiàng)目的科學(xué)研究。

3 輪椅競(jìng)速的項(xiàng)目特征

本文以“wheelchair rac*”“wheelchair marathon”“wheelchair road”為搜索詞(搜索時(shí)間為2016年7月31日)，在Web of Science核心合集期刊數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行主題搜索，共得到77篇文獻(xiàn)；以同樣的搜索詞在Ebsco期刊數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行主題搜索，限制選項(xiàng)為學(xué)術(shù)(同行評(píng)審)期刊，在來源類型中搜索到學(xué)術(shù)期刊114篇；最后在Pubmed期刊數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行題目/摘要搜索，得到22篇文獻(xiàn)。匯總后剔除重復(fù)文獻(xiàn)54篇，共檢索到159篇外文文獻(xiàn)。從發(fā)表專題來看，國(guó)際研究主要涉及輪椅競(jìng)速生理學(xué)/醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、生物力學(xué)/器材領(lǐng)域以及有關(guān)訓(xùn)練學(xué)領(lǐng)域。因此，本文將從生理學(xué)、生物力學(xué)和訓(xùn)練學(xué)這3個(gè)方面對(duì)輪椅競(jìng)速項(xiàng)目特征進(jìn)行分析。

3.1 輪椅競(jìng)速的生理學(xué)特征

3.1.1 運(yùn)動(dòng)員的生理學(xué)特征

3.1.2 比賽的生理學(xué)特征

不同距離輪椅競(jìng)速項(xiàng)目(從短距離100 m到馬拉松項(xiàng)目)的一項(xiàng)重要生理學(xué)特征是能量供應(yīng)比例[32]。早期觀點(diǎn)認(rèn)為[24]，100 m比賽時(shí)間在15～20 s之間，以無氧磷酸原供能為主；200 m和400 m輪椅競(jìng)速項(xiàng)目，比賽時(shí)間通常在30～90 s之間，以無氧糖酵解供能為主；800 m和1 500 m項(xiàng)目比賽時(shí)間在2～3.5 min之間，主要以有氧和無氧糖酵解混合供能為主；5 000 m和馬拉松以有氧供能為主。這些不同輪椅競(jìng)速項(xiàng)目有氧供能比例的數(shù)據(jù)是來源于Astrand等人給出的有大肌肉群參與高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)有氧和無氧供能比例的數(shù)據(jù)[14]，而非來自對(duì)輪椅競(jìng)速項(xiàng)目的直接研究。隨著測(cè)試技術(shù)的完善，有學(xué)者對(duì)供能比例提出了新的觀點(diǎn)，認(rèn)為Astrand等人關(guān)于能量供應(yīng)比例的數(shù)據(jù)可能低估了有氧供能百分比[4,30,31,33]。這些觀點(diǎn)表明，早期對(duì)輪椅競(jìng)速項(xiàng)目能量供應(yīng)比例的認(rèn)識(shí)似乎低估了有氧供能的重要性。由于輪椅運(yùn)動(dòng)員在心肺功能、新陳代謝、神經(jīng)肌肉和體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有獨(dú)特的變化[16]，運(yùn)動(dòng)員需要借助輪椅進(jìn)行比賽，其運(yùn)動(dòng)方式與健全人田徑、游泳等項(xiàng)目具有較大不同。因此，未來有必要專門對(duì)輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員不同比賽距離的能量供應(yīng)特征進(jìn)行研究。

表 1 文獻(xiàn)報(bào)道中輪椅競(jìng)速的和HRmaxTable O2max and HRmax of Wheelchair Racers Reported in Literatures

3.2 輪椅競(jìng)速的生物力學(xué)特征

3.2.1 器材相關(guān)

輪椅競(jìng)速器材在過去的68年中發(fā)生了重要變化。20世紀(jì)40～80年代，由于受到比賽規(guī)則的限制，運(yùn)動(dòng)員使用日常輪椅參加比賽(圖3左)，不但增加了運(yùn)動(dòng)員受傷的可能，而且嚴(yán)重影響這一項(xiàng)目的發(fā)展。后來，運(yùn)動(dòng)員開始對(duì)輪椅進(jìn)行調(diào)整和改造(圖3中)，如減小手柄圈直徑、增加后輪外傾角和降低座椅高度等[51]。隨著運(yùn)動(dòng)員對(duì)器材改進(jìn)的呼聲不斷，關(guān)于競(jìng)速輪椅器材方面的規(guī)則終于得以修改。這些變化包括：取消120 cm總長(zhǎng)度的限制，允許使用3個(gè)輪子，允許輪椅上增加方向器等(圖3右)[66]。如今，輪椅設(shè)計(jì)呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢(shì)，以滿足輪椅網(wǎng)球、輪椅籃球等不同殘奧會(huì)輪椅運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的需求。

圖 3 輪椅競(jìng)速器材發(fā)展圖示Figure 3. The Development of Equipments in Wheelchair Racing[24]

注：圖左是競(jìng)速輪椅運(yùn)動(dòng)開展之初使用的日常輪椅，圖中是1988年韓國(guó)漢城奧運(yùn)會(huì)所使用的競(jìng)速輪椅，圖右是20世紀(jì)90年代所使用的競(jìng)速輪椅。

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)競(jìng)速輪椅的設(shè)計(jì)、材質(zhì)、制作工藝產(chǎn)生了較大的影響。現(xiàn)代競(jìng)速輪椅前輪直徑約50 cm，后輪直徑約65～70 cm，輪椅高度不能超過50 cm，車身采用T型框架設(shè)計(jì)(圖4)[27]。由于輪椅競(jìng)速需要更快的行駛速度，因此在材質(zhì)方面要求較硬的輕型材質(zhì)，一些高科技和航天材料也逐漸運(yùn)用到運(yùn)動(dòng)輪椅的研制上。從20世紀(jì)30～70年代使用的低碳鋼材質(zhì)，演變?yōu)橹蟮匿X合金材質(zhì)，再到目前普遍使用的碳纖維、鈦合金、芳綸纖維、玻璃纖維等復(fù)合材質(zhì)[29]。制作工藝上也從傳統(tǒng)的制造過程演變?yōu)榧す馇懈罨蛩淞髑懈睢Ｌ摂M仿真技術(shù)的采用，不僅克服了特殊工具制造成本的問題，還能根據(jù)運(yùn)動(dòng)員個(gè)人的體型、截癱位置來量身定做，最大限度滿足運(yùn)動(dòng)員的需求，提高輪椅性能并方便的解決了零件替換等問題。例如，必須保證座椅空間能夠使運(yùn)動(dòng)員身體貼緊在座位上[7]，身體能夠前后運(yùn)動(dòng)以掌控車架前面的方向器；手柄圈的直徑必須根據(jù)運(yùn)動(dòng)員手臂長(zhǎng)度確定；兩個(gè)后輪呈八字形，頂部向內(nèi)傾斜10°～20°，保證在轉(zhuǎn)彎或者斜坡時(shí)的平穩(wěn)性，同時(shí)使運(yùn)動(dòng)員的手能充分接觸手柄圈[46]。1980—1990年是競(jìng)速輪椅設(shè)計(jì)改進(jìn)最快的10年，同時(shí)也是輪椅競(jìng)速項(xiàng)目成績(jī)提高最快的10年，這間接說明了器材的改進(jìn)對(duì)輪椅競(jìng)速成績(jī)的提高具有重要作用。

圖 4 競(jìng)速輪椅結(jié)構(gòu)和組件圖Figure 4. The Structures of Wheelchair Racing

3.2.2 技術(shù)相關(guān)

輪椅推進(jìn)的生物力學(xué)研究是預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷和提高運(yùn)動(dòng)能力的關(guān)鍵。推進(jìn)策略很大程度上依賴于動(dòng)力學(xué)特征，即開始、加速、平穩(wěn)行駛階段和最后的沖刺。自20世紀(jì)80年代起，輪椅競(jìng)速的生物力學(xué)研究就開始受到關(guān)注。研究人員利用高速攝影在跑臺(tái)、輪椅測(cè)功儀或田徑場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，也有學(xué)者對(duì)輪椅競(jìng)速800 m項(xiàng)目中最后100 m的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[23,61]。

運(yùn)動(dòng)員在比賽中的速度通常在21.61～32.4 km/h之間[39]，一次完整的推進(jìn)動(dòng)作可以分為3個(gè)階段和6個(gè)部分(圖5)。準(zhǔn)備階段為肘部達(dá)到后擺的最頂部到手接觸到手柄圈,推進(jìn)階段從手接觸到手柄圈到脫離手柄圈,還原階段從手脫離手柄圈到準(zhǔn)備階段的開始[62]。6個(gè)部分分別為加速蓄力階段、將力傳遞到手柄圈、持續(xù)加速階段、旋轉(zhuǎn)力產(chǎn)生階段、手與手柄圈脫離階段、后擺階段[44]，運(yùn)動(dòng)中的主要發(fā)力肌肉為上肢的三角肌前束、胸大肌、肱二頭肌和肱三頭肌[9]。

圖 5 競(jìng)速輪椅推進(jìn)技術(shù)圖[44,66]Figure 5. Wheelchair Racing Propulsion Technique

輪椅競(jìng)速與自行車的不同在于沒有齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，并且在恢復(fù)期手的運(yùn)動(dòng)方式不受限制，運(yùn)動(dòng)員可自由選擇他們的推進(jìn)頻率，在相同速度下運(yùn)動(dòng)員的推進(jìn)頻率具有較大的差異性。Goosey等人通過研究發(fā)現(xiàn)，在100%自由推進(jìn)頻率下運(yùn)動(dòng)員的攝氧量最低， 表現(xiàn)出較高的經(jīng)濟(jì)性； 而在120%～140%的推進(jìn)頻率下，運(yùn)動(dòng)員手臂運(yùn)動(dòng)速度加快，攝氧量、血乳酸升高，使總機(jī)械效率下降[38]。

對(duì)殘奧會(huì)輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員推進(jìn)技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)(表2)，推進(jìn)時(shí)間(push time ,PT)大約占完成一次完整動(dòng)作時(shí)間(Cycle time ,CT)的20%[21,38]。相比之下，Gehlsen和Ridgway得出的這一比例為36.25%[34,61]。運(yùn)動(dòng)員在啟動(dòng)、途中行駛和沖刺階段的推進(jìn)策略和方式具有較大不同[25]，推進(jìn)的起始角度和結(jié)束角度也存在較大差異性[21]。造成這種差異的主要原因是運(yùn)動(dòng)員身體的控制能力、推進(jìn)技術(shù)和身體形態(tài)特征的不同。Okawa等人研究發(fā)現(xiàn)，輪椅馬拉松運(yùn)動(dòng)員高效率的推進(jìn)取決于兩個(gè)因素：1)將推進(jìn)速度轉(zhuǎn)化為推進(jìn)手柄圈的加速度；2)延長(zhǎng)實(shí)際推進(jìn)時(shí)間[54]。在推進(jìn)技術(shù)的后擺動(dòng)作中運(yùn)動(dòng)員通過肩部充分的向后延伸和外展(蝴蝶技術(shù))來提高推進(jìn)速度，此階段運(yùn)動(dòng)員的推進(jìn)頻率(CF)大約可達(dá)100 s/min以上[67]。上述提到的研究都是對(duì)比賽中輪椅運(yùn)動(dòng)員推進(jìn)技術(shù)的研究，只有4項(xiàng)研究[21,48,52,67]采用3維運(yùn)動(dòng)收集數(shù)據(jù)來分析推進(jìn)技術(shù)。雖然不能對(duì)肩關(guān)節(jié)外展、橈側(cè)腕伸肌和橈側(cè)腕屈肌的動(dòng)作進(jìn)行分析，但是，這些數(shù)據(jù)卻是評(píng)估運(yùn)動(dòng)時(shí)受傷風(fēng)險(xiǎn)的重要參考。運(yùn)動(dòng)員和輪椅的交互作用決定著運(yùn)動(dòng)員對(duì)輪椅力量傳遞的效率[64]，但截止目前，文獻(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)員和輪椅的相互作用方面的研究卻不多，Van研究了不同的手柄圈直徑對(duì)運(yùn)動(dòng)員技術(shù)和生理能力的影響[46]；Müsse等人研究了不同座椅高度對(duì)輪椅推進(jìn)力的影響[51]。未來可在加強(qiáng)輪椅器材研發(fā)的同時(shí)，深入分析運(yùn)動(dòng)員和輪椅的交互作用的影響，使輪椅的設(shè)計(jì)更加符合人體工程學(xué)特征。

3.3 輪椅競(jìng)速的訓(xùn)練學(xué)特征

有關(guān)輪椅競(jìng)速訓(xùn)練學(xué)方面的研究較少。20世紀(jì)90年代，男子輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員平均每天訓(xùn)練63 min，每周6.8天；女子運(yùn)動(dòng)員每天訓(xùn)練70 min，每周5.7天[41]，男運(yùn)動(dòng)員平均每周比女運(yùn)動(dòng)員多訓(xùn)練1次[45]。此外，運(yùn)動(dòng)員平均每周進(jìn)行2次力量訓(xùn)練，周訓(xùn)練量達(dá)到101.3 km[49]，平均每個(gè)賽季參加2.7個(gè)比賽。到2006年，瑞士國(guó)家輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員每周訓(xùn)練時(shí)間到達(dá)10.0±3.7 h[57]。我國(guó)輪椅競(jìng)速隊(duì)在北京殘奧會(huì)攻關(guān)期間，運(yùn)動(dòng)員周訓(xùn)練時(shí)間更是達(dá)到30±5 h[3]，體能訓(xùn)練和技、戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練的比重為44.5%和55.5%。反映出輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練時(shí)間和訓(xùn)練量較20世紀(jì)90年代有了大幅度的增加。輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員全年訓(xùn)練和奧運(yùn)會(huì)選手類似，分為準(zhǔn)備期、賽前期、比賽期和恢復(fù)期4個(gè)階段。 準(zhǔn)備期以耐力訓(xùn)練為主，以少量的力量和高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練為輔。賽前期和準(zhǔn)備期唯一的不同是降低耐力訓(xùn)練和力量訓(xùn)練比重的同時(shí)增加高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練比重，使總訓(xùn)練量減少。在4個(gè)階段中都會(huì)穿插中低強(qiáng)度間歇訓(xùn)練和力量訓(xùn)練。

表 2 輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員推進(jìn)技術(shù)的時(shí)間參數(shù)Table 2 Timing Parameters of the Propulsion Technique of Wheelchair Racing Athletes

注: PT:推進(jìn)時(shí)間(push time)占完成一次完整推進(jìn)動(dòng)作時(shí)間的比率，CT:完成一次推進(jìn)動(dòng)作的時(shí)間(cycle time)，CF:推進(jìn)頻率(cycle frequency)。

在對(duì)41個(gè)輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員的一項(xiàng)國(guó)際性調(diào)查中發(fā)現(xiàn)[49]，輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員通常會(huì)同時(shí)參加2～4個(gè)比賽項(xiàng)目(距離100～10 000 m不等)[49]，少部分運(yùn)動(dòng)員只參加1個(gè)項(xiàng)目的比賽。這與奧運(yùn)會(huì)田徑運(yùn)動(dòng)員只專注參加一個(gè)項(xiàng)目具有較大區(qū)別。此外，1/3以上的輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員沒有教練員的指導(dǎo)[49]。運(yùn)動(dòng)員和教練普遍缺少對(duì)拉伸重要性的了解，只有較少的輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員會(huì)將拉伸和柔韌練習(xí)列入日常訓(xùn)練計(jì)劃中，更有運(yùn)動(dòng)員在比賽和訓(xùn)練前從來不進(jìn)行拉伸訓(xùn)練[49]。運(yùn)動(dòng)員獲取訓(xùn)練相關(guān)的信息主要通過教練員、其他運(yùn)動(dòng)員、個(gè)人的嘗試和失敗經(jīng)歷以及訓(xùn)練營(yíng)/運(yùn)動(dòng)科學(xué)家/學(xué)術(shù)會(huì)議等4個(gè)途徑。雖然殘疾運(yùn)動(dòng)員較少閱讀專業(yè)體育類文獻(xiàn)，但卻極大地受益于體育科學(xué)/醫(yī)學(xué)方面的研究[68]。

4 總結(jié)和展望

我國(guó)可以在充分借鑒國(guó)外對(duì)輪椅競(jìng)速研究成果的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員這一特殊群體的研究，探究其在生理學(xué)特征上與普通人群的差異，建立符合這一特殊群體生理學(xué)規(guī)律的選材、訓(xùn)練和監(jiān)控指標(biāo)體系；加強(qiáng)對(duì)輪椅競(jìng)速器材的研發(fā)和技術(shù)的改進(jìn)，不斷提高運(yùn)動(dòng)中的能量利用效率，并降低運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生率；加強(qiáng)對(duì)輪椅競(jìng)速項(xiàng)目訓(xùn)練規(guī)律的研究，探索高水平輪椅競(jìng)速的訓(xùn)練負(fù)荷特征，以及不同訓(xùn)練內(nèi)容的有效搭配方式。

[1]程其練，裘藝，周美芳，等.國(guó)內(nèi)優(yōu)秀輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員100 m運(yùn)動(dòng)學(xué)特征分析[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)， 2010，33(4)：137-139.

[2]程其練，王飏， 周美芳，等.輪椅競(jìng)速100 m速度特征和速度分配的研究[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，31(8)：1147-1149.

[3]邸曉芳.對(duì)我國(guó)殘疾人輪椅競(jìng)速項(xiàng)目訓(xùn)練的研究[D].北京：北京體育大學(xué)，2011：19-20.

[4]黎涌明，毛承.競(jìng)技體育項(xiàng)目的專項(xiàng)供能比例——亟待糾正的錯(cuò)誤[J].體育科學(xué)，2014， 34(10)：93-97.

[5]李立群，李漢杰，王飏，等.高原訓(xùn)練對(duì)輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員有氧能力的影響[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，36(5)：74-77.

[6]李立群，王飏，程其練，等.我國(guó)優(yōu)秀輪椅競(jìng)速運(yùn)動(dòng)員比賽前后心理特征研究[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，33(7)：61-63.

[7]劉軍.競(jìng)速輪椅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及虛擬仿真[J].蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，30(3)：55-58.

[8]錢婭艷，楊伯明，張君.國(guó)家輪椅競(jìng)速隊(duì)備戰(zhàn)2008年殘奧會(huì)訓(xùn)練計(jì)劃的研究[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，32(10)：138-141.

[9]王俊杰.輪椅競(jìng)速“蝴蝶”技術(shù)的力學(xué)及肌電特征研究[D].大連：大連理工大學(xué)，2009：32-34.

[10]王飏，裘藝，程其練，等.輪椅競(jìng)速4×100 m接力最佳起動(dòng)時(shí)機(jī)的分析[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，(6)：85-88.

[11]謝清，裴東光.殘疾人體育起源、殘奧會(huì)與奧運(yùn)后的關(guān)系[J].首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，26(3)：206-208.

[12]ASAYAMA K，NAKAMURA Y，OGATA H，etal.Energy expenditure of paraplegic marathon runners measured during a wheelchair marathon[J].J Uoeh，1984，6(2)： 121-130.

[13]ASAYAMA K，NAKAMURA Y，OGATA H，etal.Physical fitness of paraplegics in full wheelchair marathon racing[J].Paraplegia，1985，23(5)：277-287.

[14]ASTRAND P O，RODAHL K.Textbook of Work Physiology[M].New York：McGraw-Hill， 1970.

[15]BERNARDI M，GUERRA B，GIACINTO D I，etal.Field evaluation of paralympic athletes in selected sports：Implications for training[J].Med Sci Sports Exe， 2010， 42(6)：1200-1208.

[16]BHAMBHANI Y.Physiology of wheelchair racing in athletes with spinal cord injury[J].Sports Med，2002，32(1)：23-51.

[17]BHAMBHANI Y，BURNHAM R S，WHEELER G D，etal.Physiological correlates of simulated wheelchair racing in trained quadriplegics[J].Canadian J Appl Physiol，1995，20(1)：65-77.

[18]BHAMBHANI Y， BURNHAM R S， WHEELER G D，etal.Ventilatory threshold during wheelchair exercise in untrained and endurance-trained subjects with quadriplegia[J].Adapt Phys Act Q，1995，12(4)：333-343.

[19]BHAMBHANI Y，BURNHAM R S，ERIKSSON P，etal.Physiological responses during wheelchair racing quadriplegics and paraplegics[J].Paraplegia，1994，32(4)：253-260.

[20]CAMPBELL I G，WILLIAMS C，LAKOMY H K.Physiological and metabolic responses of wheelchair athletes in different racing classes to prolonged exercise[J].J Sports Sci，2004， 22(5)：449-456.

[21]CHOW J W， MILLIKAN T A， CARLTON L G，etal.Effect of resistance load on biomechanical characteristics of racing wheelchair propulsion over a roller system[J].J Biomech， 2000，33(5)：601-608.

[22]CHOW J W，MINDOCK L A.Discus throwing performances and medical classification of wheelchair athletes[J].Med Sci Sports Exe，1999，31(9)： 1272-1279.

[23]CHOW J W,CHAE W S.Kinematic analysis of the 100-m wheelchair race[J].J Biomech，2007， 40(11)：2564-2568.

[24]COOPER R A.Wheelchair racing sports science：A review[J].J Rehabil Res Dev， 1990， 27(3)：295-312.

[25]COOPER R A.An exploratory study of racing wheelchair propulsion dynamics[J].Adapt Phys Act Q 1990，7(1)：84-85.

[26]COOPER R A，BONINGER M L，COOPER R，etal.Wheelchair racing efficiency[J].Disabil Rehabil，2003，25(4-5)：207-212.

[27]COOPER R A， DE LUIGI A J.Adaptive sports technology and biomechanics:：Wheelchairs[J].Paralympic Sports Med Sci，2014，6(8)：31-39.

[28]COOPER R A，HORVATH S M，BEDI J F，etal.Maximal exercise response of paraplegic wheelchair road racers[J].Paraplegia，1992，30(8)：573-581.

[29]DANIEL I M，ISHAI O.Engineering Mechanics of Composite Materials[M].New York，NY：Oxford University，1994.

[30]DUFFIELD R，DAWSON B，GOODMAN C.Energy system contribution to 400-metre and 800-metre track running[J].J Sports Sci， 2005，23(3)：299-307.

[31]DUFFIELD R，DAWSON B，GOODMAN C.Energy system contribution to 1500-and 3000-metre track running[J].J Sports Sci， 2005， 23(10)：993-1002.

[32]FOWLER J A.Exercise physiology：Energy，nutrition，and human performance[J].Physiotherapy， 1992，78(10)：148.

[33]GASTIN P B.Energy system interaction and relative contribution during maximal exercise[J].Sports Med， 2001，31(10)：725-741.

[34]GEHLSEN G M， RONALD W D，BAHAMONDE R.Intermittent velocity and wheelchair performance characteristics[J].Adapt Phys Act Q，1990，7(3)：219-230.

[35]GLASER R M.Exercise and locomotion for the spinal cord injured[J].Exe Sport Sci Rev， 1985，13(1)：263-303.

[36]GOOSEY-TOLFREY V L，TOLFREY K.The oxygen uptake-heart rate relationship in trained female wheelchair athletes[J].J Rehabil Res Dev， 2004，41(3B)：415-420.

[37]GOOSEY V L，F(xiàn)OWLER N E，CAMPBELL I G.A kinematic analysis of wheelchair propulsion techniques in senior male，seniror female and male athletes[J].Adapt Phyhs Act Q，1997，14(2)：156-165.

[38]GOOSEY-TOLFREY V L，CAMPBELL I G，F(xiàn)OWLER N E.Effect of push frequency on the economy of wheelchair racers[J].Med Sci Sports Exe，2000，32(1)：174-181.

[39]GOOSEY V L,CAMPBELL I G，F(xiàn)OWLER N E.The relationship between three-dimensional wheelchair propulsion rechniques and pushing economy[J].J Appl Biomech，1998，14(4)：412-427.

[40]GOOSEY V L,CAMPBELL I G，F(xiàn)OWLER N E.Effect of push frequency on the economy of wheelchair racers[J].Med Sci Sports Exe，2000，32(1):174-181.

[41]GUTTMANN L.Significance of sport in rehabilitation of spinal paraplegics and tetraplegics[J].J Am Med Assoc，1976，236(2)：195-197.

[42]HEDRICK B N，MORSE M I，F(xiàn)IGONI S F.Training practices of elite wheelchair road racers[J].Adapt Phys Act Q， 1988， 5(2)：140-153.

[43]HEDRICK B N.Wheelchair sport as a mechanism for altering the perceptions of the nondisabled regarding their disabled peers' competence[J].Thereapeutic Recreation J，1986,20:72-48.

[44]HIGGS C.Sport performance：Technical developments[C]//The outlook，Proceedings of the International Conference on High Performance Sport for Athletes with Disabilities， 1993：169-186.

[45]KILKENS O J，POST M W，DALLMEIJER A J，etal.Wheelchair skills tests： A systematic review[J].Clin Rehabil， 2003，17(4)：418-430.

[46]LAFERRIER J Z， RICE I，PEARLMAN J，etal.Technology to improve sports performance in wheelchair sports[J].Sports Technology， 2012， 5(1)：1-16.

[47]LAKOMY H K， WILLIAMS T.The responses of an able bodied person to wheelchair training:A case study[J].Br J Sports Med，1996，30(3)：236-237.

[48]LIMROONGREUNGRAT W，WANG Y T，CHANG L S，etal.An instrumented wheel system for measuring 3-D pushrim kinetics during racing wheelchair propulsion.[J].Res Sports Med An Int J，2009，17(3)：182-194.

[49]LIOW D K，HOPKINS W G.Training practices of athletes with disabilities[J].Adapt Phys Act Q，1996，13(4)：372-381.

[50]MüLLER G， ODERMATT P，PERRET C.A new test to improve the training quality of wheelchair pacing athletes[J].Spinal Cord，2004，42(10)：585-590.

[51]MüSSE L C，LAMONTAGNE M， O'RIAIN M D.Biomechanical analysis of wheelchair propulsion for various seating positions[J].J Rehabil Res Dev，1992，29(3)：12-28.[52]O’CONNOR T J，ROBERTSON R N，COOPER R A.Three-dimensional kinematic analysis and physiologic assessment racing wheelchair propulsion[J].Adapt Phy Acts Q，1998，15(1)：1-14.[53]OGATA H.A review of wheelchair marathon and tennis[J].J Uoeh，1994， 16(3)：201-217.

[54]OKAWA H，TAJIMA F， MAKINO K，etal.Kinetic factors determining wheelchair propulsion in marathon racers with paraplegia[J].Spinal Cord， 1999， 37(8)：542-547.

[55]OKUMA H，OGATA H，HATADA K.Transition of physical fitness in wheelchair marathon competitors over several years[J].Paraplegia，1989，27(3)：237-243.

[56]PERRET C， LABRUYéRE R， MUELLER G，etal.Correlation of heart rate at lactate minimum and maximal lactate steady state in wheelchair-racing athletes[J].Spinal Cord， 2012，50(1)：33-36.

[57]PERRET C， MUELLER G， KNECHT H.Influence of creatine supplementation on 800 m wheelchair performance：A pilot study[J].Spinal Cord，2006，44(5)：275-279.

[58]PERRET C， WENGER M， LEICHT C A，etal.Locomotor-respiratory coupling in wheelchair racing athletes:A pilot study[J].Front In Physiol， 2016，7：11.

[59]PIMENTAL N A， SAWKA M N， BILLINGS D S，etal.Physiological responses to prolonged upper-body exercise[J].Med Sci Sports Exe， 1984， 16(4)：360-365.

[60]PRICE M.Energy expenditure and metabolism during exercise in persons with a spinal cord Injury[J].Sports Med，2010，40(8)：681-696.

[61]RIDGWAY M， POPE C， WILKERSON J.A kinematic analysis of 800 meter wheelchair-racing techniques[J].Adatp Phys Act Q，1988，5(2)：96-107.

[62]COOPER R A.An exploratory study of racing wheelchair propulsion dynamics[J].Adatp Phys Act Q，1990，7(1)：74-85.

[63]TURBANSKI S，SCHMIDTBLEICHER D.Effects of heavy resistance training on strength and power in upper extremities in wheelchair athletes[J].J Strength Condit Res，2010，24(1)：8-16.

[64]VAN D W L H V， VEEGER D J E J，ROZENDAL R H.Ergonomics of wheelchair design:A prerequisite for optimum wheeling conditions[J].Adapt Phys Act Q，1989，6(2)：109-132.

[65]VAN D W L H，VEEGER H E， ROZENDAL R H，etal.Wheelchair racing：Effects of rim diameter and speed on physiology and technique[J].Med Sci Sports Exe，1988，20(5)：492-500.

[66]VANLANDEWIJCK Y， THEISEN D， DALY D.Wheelchair propulsion biomechanics：Implications for wheelchair sports[J].Sports Med， 2001，31(5)：339-367.

[67]WANG Y T，DEUTSCH H，MORSE M，etal.Three-dimensional kinematics of wheelchair propulsion across racing speeds[J].Adapt Phys Act Q，1995，12(1):78-89.

[68]WATANABE K T，COOPER R A，VOSSE A J，etal.Training prctices of athletes who participated in the national wheelchair athletic association training camps[J].Adapt Phys Act Q，1992，9(3)：249-260.

Historical Review of Wheelchair Racing and Its’ Sport Characteristics

ZHANG Ling-ling1,2,WU Xue-ping2,3,LI Yong-ming2,3

wheelchairracing;development;physiology;biomechanics;trainingtheory;characteristics

1000-677X(2016)12-0040-08

10.16469/j.css.201612005

2016-07-04；

2016-11-25

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31500963)；上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)科研計(jì)劃項(xiàng)目(14490503600)；上海市體育科技“綜合計(jì)劃”項(xiàng)目(16Z003)。

章凌凌(1985-)，女，浙江杭州人，講師，在讀博士研究生，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)和適應(yīng)體育，Tel：(021)65904807，E-mail：Zhang.lingling@mail.shufe.edu.cn；吳雪萍(1972-)，女，廣東東莞人，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)檫m應(yīng)體育，Tel：(021)51253152，E-mail：wuxueping@sus.edu.cn；黎涌明(1985-)，男，湖南汨羅人，副教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)槿梭w運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作和能量代謝特征，Tel： (021)51253467，E-mail：59058729@163.com。

1.上海財(cái)經(jīng)大學(xué) 體育教學(xué)部，上海 200433；2.上海體育學(xué)院 體育教育訓(xùn)練學(xué)院，上海 200438；3.上海市人類運(yùn)動(dòng)能力開發(fā)與保障重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200438 1 Shanghai University of Finance and Economics，Shanghai 200433，China； 2 Shanghai University of Sports，Shanghai 200438，China； 3 Shanghai Key Lab of Human Performance,Shanghai 200438，China.

G808

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