字号设置：[ 大 中 小 ] 来源： 残疾人体育信息202011期 日期：2020.12.24
摘要：1996年亚特兰大残奥会之后，日本以选手和竞技团体为中心，一直致力于残疾人运动员竞技技术的研究和科学训练，同时还积极探索提高竞技能力的方法，并实施了具体措施。对于竞技选手而言，究竟什么是必要的和重要的？这是许多教练和运动员经常思考的问题。最近体育界往往将目光放在装备和战术上。那些世界级水平的运动员用实际行动证明，只有保证训练量才可以维持稳定的竞技水平。那么如何提高竞技能力呢？本文介绍了现场评定测量，探索提高竞技能力的技术解析和方法。
关键词：轮椅马拉松；动作分析；竞技能力提升；训练；全身
一、绪论
运动员通过不断地努力积累，不断接近人类可能达到的极限。同时，运动员活跃的身影也会给国民带来骄傲与喜悦、梦想与感动。在《体育基本法》中明确规定，为了让运动员在奥运会和残奥会等国际大赛中取得优异成绩，必须实施并有效地推进有助于提高体育竞技水平的各项措施，并谋求有机的合作。
基于此，为了提高运动员的国际竞争能力，必须从“人才培养计划”、“人才发掘”、“基地”三个方面出发，制定相应的措施。其中，“人才培养计划”包括对运动员从青少年时期到最高水平为止的战略性支援、体育指导员等的培养与研修、建立强化研究活动基地等多个方面。
日本运动员在国际大赛中的精彩表现给国民带来了骄傲和喜悦、梦想和希望，在提升国民意识的同时，也为整个社会注入了活力，增强了日本在国际社会中的存在感。但是与体育强国相比，日本运动员获得奖牌的情况，特别是在金牌方面，很难称为世界上的佼佼者。
这是因为顶级运动员们(在残奥会之前的世界锦标赛等大赛中取得好成绩的运动员们)在残奥会上的奖牌获得率比体育强国选手低。另外，与体育强国相比，日本的顶尖运动员数量较少。尤其是在竞技性较高的残疾人运动方面，综合团体以及中央竞技团体的组织较少、力量薄弱，运动员的发掘、培养、强化都困难重重。
国家与公益财团法人日本残疾人体育协会以及日本体育振兴中心等合作，针对竞技性较高的残疾人运动，提出在人才发掘、培养、强化和信息领域等方面开展支援，同时推进竞技装备器材等的研发以及调查研究。
但现状是没有形成完善的行政支援体制、物理环境、经济环境、人为环境，很多情况下不得不依靠个人的努力。
基于此背景，我们向大家介绍到目前为止我们在实践中对残疾人运动员开展强化的实际情况。
二、提高竞技能力的必要之事
人们公认的提高竞技能力的要素包括心、技、体、营养、医学以及充实的资金。尤其在残疾人士的体育运动中，所有的竞技者都存在医学上的问题，忽视了这一问题的强化训练会导致2次伤害的发生，所以必须给予充分的重视。
本文作者们在指导运动员时最注意的就是运动员基础体能的提高。但是，目前身体残疾者的营养、饮食摄取标准尚未确立，其中与脊髓损伤者相关的可以作为制定标准参考依据的研究很少。因此，我们测量运动员安静时以及运动时的能量消耗量，对代谢当量（Mets）和心率的相关性进行了研究。我们认为这些数据对于推测轮椅运动员一天的能量需求量是有用的，为了把握竞技特性，我们还进行了运动生理学测量，研究残疾人运动员与健全人的不同点。
1、残疾人运动医学安全性的确立
作者们认为提高竞技能力最重要、最必要的是提高体力，确保训练量，结合竞技特性进行身体训练。但是，在关于训练的数据库中没有以残疾人运动为对象的研究，所以不清楚如何做才能够在防止2次伤害发生的前提下进行有效的强化训练。
因此，在1981年大分国际轮椅马拉松举行的同时，为了探讨脊髓损伤者运动的医学安全性，日本产业医科大学康复科教授绪方甫先生等人开始进行医学研究。这一时期是日本残疾人运动医学发展的萌芽时期。绪方等人在脊髓损伤者参加的马拉松运动中进行了各种各样的实证研究。图1和图2是颈髓损伤者参加轮椅马拉松前后的NK细胞活性和肌源性酶的检查结果。
图1轮椅马拉松前后的NK细胞活性
图2轮椅马拉松前后的血液变化
比赛后出现了肌肉细胞损伤，研究发现全程马拉松刚结束后运动员免疫功能暂时下降，但第二天又恢复到原来的水平。该研究证明对于颈髓损伤者来说，全程马拉松比较辛苦，但不会给免疫功能带来不良影响。在脊髓损伤者进行运动的基础上，绪方等人还进行了很多其他的研究，结果证明体育运动没有引发医学问题。相反，许多研究证明体育运动会给残疾人带来好处。
2、运动员病理的阐明
在指导脊髓损伤的选手时，根据残疾部位的不同，必须要随时了解心率等循环调节功能发生的异常。图3显示了颈髓损伤者和健全人在一定运动负荷时的心率和耗氧量的关系。颈髓损伤者心率只上升到100次/分钟左右。对交感神经活动受阻的颈髓损伤者进行调查后可得知交感神经对运动时心率上升的影响程度。
图3颈髓损伤者的心率变化
即使仅考虑这1个例子，也可以理解以一般的间隔训练心率为指标的训练方法是不成立的。在指导轮椅马拉松项目时，原封不动地导入一般的马拉松训练是没有效果的。应该阐明每种残疾的病理，通过深入了解确定每个选手的独特训练方法。
3、竞技特性的阐明
残奥会中的马拉松比赛分为轮椅马拉松、盲人马拉松和功能障碍马拉松，并根据残疾程度分为不同的等级。虽然每个项目路线相同，但竞技特性却有明显的不同。
在轮椅马拉松中，下坡时轮椅本身会自行滑动。在盲人马拉松和功能障碍马拉松中，运动员则是用脚跑。虽然有差异，但从运动生理学角度上可以说，三个项目所处环境是一样的，但是轮椅马拉松在物理上有些区别。
现在全程轮椅马拉松(截至2013年11月5日)的世界纪录是1小时20分14秒，显然比靠脚跑的马拉松成绩快了许多。但是我们有很多疑问，比如为什么使用轮椅比靠脚跑得快，外国选手为什么能比日本人跑得快等等。
1990年以后，我们以参加大分国际轮椅马拉松赛的选手为代表，以全国残疾人体育中心为中心，测量了竞技中的心率、比赛前后的血乳酸值、基于频率分析的肌电等（图4），并进行了很多调查研究。
图4测量心率等数值
三、竞技技术的研究
图5是当今世界纪录保持者、瑞士选手弗莱和日本选手的姿势分析数据比较。左侧是瑞士选手，右侧是日本选手。两人姿势的差异非常明显，最令我们关注的是推手轮时的实际接触位置。右边的日本选手指尖重叠在手轮边缘上，而弗莱在手轮和指尖留有空间。到目前为止，我们了解到可以通过在轮椅的手轮侧面以拇指为中心从上向下按压的动作产生驱力。根据测量结果可以认为，如图6所示，以食指为中心按压在手轮轮辋的内侧，拇指始终作为导向接触手轮轮辋的侧面，也可以产生驱力。
图5国外优秀选手与日本选手的姿势比较
图6驱动轮椅的手部姿势
根据先天、后天和残疾程度，残疾人的竞技技术在多个方面呈现出很大的差异。因此，提升基本技术是非常困难的，必须分析每个人的姿势、肌肉能力等，针对其个人探讨最好的竞技技术。为了解肌群(特别是躯干肌)的活动情况，我们使用红外线热像仪(NEC/AVIOAdvanced Thermo TVS-500EX)测量选手的肌肉活动量，通过这些数据可以客观地把握肌肉的活动状况。
而且，目前对轮椅马拉松选手的跑动动作进行三维分析的研究非常少，所以我们进行了使用三维动作分析系统的研究，下面进行介绍。
1、目的
在轮椅马拉松运动员行进过程中采用三维分析系统，研究上肢动作和肘关节的运动，检验其与车轮转速的相关性。
2、实验对象
实验对象是15名轮椅马拉松选手，9名男性，6名女性。共涉及三个分级：T52级，神经残存水平(C7/8)；T53级，神经残存水平(T1-7)；T54级，神经残存水平(T8-S2)。
3、方法
在多个身体部位（16处）和车轮（2处）上贴上红外线反射标记贴，选手们用通常使用的竞速轮椅以各自的最大速度行驶10秒，用红外线高速照相机进行拍摄，使用三维动作分析系统进行分析(图7)。
图7在轮椅专用轨道上进行动作解析
4、分析
使用Kine Analyzer，以右上臂骨外侧上髁-右肩峰、右上臂骨外侧上髁-桡骨茎状突起为基准，确定了右肘关节的弯曲伸展角度。根据高速照相机(POINT GREYDragon Express)影像，判断各实验对象的接触期(从手部边缘接触手轮到离开)，将接触期和非接触期(手部没有接触手轮边缘的时期)的右肘关节角度变化、角速度、角加速度的数据正规化，并进行了右肘关节数据和车轮旋转速度的相关系数检验(α=0.05)。
5、结果
与手触摸车轮前后轮椅速度的平均变化量(3.2±1.0[cm/s])相比，接触期的车轮速度平均变化量(26.8±3.8[cm/s])明显较大(p<0.005)。在接触期，肘关节角速度最高时的肘关节弯曲角度平均值为61.6度。
右肘关节最大角加速度和车轮速度之间有明显的相关性 (r=0.569 p<0.05)。
同时证明选手在行进过程中接触期和非接触期的比例与车轮速度之间不存在相关性。在1个周期中，手接触轮辋的时间长度对速度没有影响。
6、思考
在驱动轮椅的过程中，速度的提升依靠以下两种驱动力。
? 通过手触摸瞬间产生的能量提升速度。
? 通过接触期持续的能量传递提升速度。
到目前为止，我们认为在手部触摸过程中，通过用力接触轮辋可以提升速度。但是在手部触摸前后，速度的平均变化量为3.2[cm/s]，接触时为26.8[cm/s]，约有8.4倍的差距。从这个结果可以看出，比起手触摸轮辋，接触期对车轮速度变化的影响更大。
7、总结
通过测量对车轮速度产生影响的因素，我们得到了这样的结论：接触期的驱动力比手触摸瞬间产生的驱动力更大。驱动轮椅的过程中，在不降低车轮速度的情况下进行手动接触，提高接触期肘关节弯曲61.6度时的肘关节最大角速度是最有效率的姿势（图8）。
图8提升速度最有效率的姿势研究
四、训练方法的研究
近几年公益财团日本残奥委会正式开始进行残疾人体育运动的相关调查研究，其中包括对与竞技能力相关的健康运动诸因素进行的调查测量。今后有必要对“残疾人运动本身的特质”和“选手的病理学验证”等问题展开基础性研究。目前的现状是至今还未整理出“这个项目具备哪些特性，所以应该对某个部分进行这样的强化”的具体方针。我们现在使用表面肌电测量器对所使用的肌群进行确认(图9)，用呼吸测定机器进行代谢测定等(图10)。另外，我们认为通过测量血乳酸计算出目标心率、练习速度，可以制定更有效的训练计划。
图9肌肉表面肌电测量
图10测量最大耗氧量
但是如前所述，颈髓损伤选手由于有自主神经障碍，心率的上升受到抑制，无法与其他残疾人运动员进行比较。我们认为，今后应该探讨的是针对每种残疾设定适当的运动负荷。为此，我们认为有必要进行基础代谢量的测量，并根据该数据制定训练计划。
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