梁志強,岑炫震,林程輝,高自翔,孫 冬,李建設,顧耀東*
雪車是冬季奧林匹克運動會(簡稱“冬奧會”)的競速類比賽項目,也是我國備戰2022年北京冬奧會的重點項目之一(袁曉毅等,2017)。按照奧林匹克運動項目分類,現代雪車運動可分為有舵雪車和無舵雪車。有舵雪車起源于瑞士,由雪橇發展而來,由于車體由金屬制成,形如小舟,車首覆有流線型罩,因此又名“雪地之舟”。1924年法國夏蒙尼第一屆冬奧會上有舵雪車被列為正式比賽項目。截至2018年平昌冬奧會,有舵雪車項目分為男子四人座、男子雙人座和女子雙人座3個比賽項目。無舵雪車,又名鋼架雪車,發源于19世紀瑞士山區的小城圣莫里茨,1884年舉行第一次鋼架雪車俯式冰橇比賽,1887年開始采用俯臥姿勢。經過近百年的發展,鋼架雪車于2002年美國鹽湖城冬奧會被列為正式比賽項目。與有舵雪車相比,鋼架雪車比賽項目較為簡單,分為男子單人項目和女子單人項目。
沒有數據就沒有訓練,沒有監控就沒有訓練(陳小平,2018)。現階段的運動訓練已不再是傳統的單一訓練,而是在訓、科、醫密切配合的前提下,依靠科技助力,為運動員科學訓練提供精準化和精細化的有力支撐。考察冬奧會的發展歷史以及冬奧會獎牌榜,德國、挪威、美國、加拿大、瑞士等國家為雪車競技強國,其中德國被公認為絕對的雪車強國(伊諾等,2018)。探究世界雪車強國成功的因素,除了系統、專業和科學的訓練之外,全方位的科技監控和醫療保障是其關鍵因素。
雪車是人與車高度耦合的運動項目,賽道、車體以及相關運動裝備的科技含量對于運動員競技水平的發揮起著決定性作用(伊諾等,2018)。在我國50多年的冬季運動項目發展進程中,由于人員、技術和資金的限制,我國冬季運動會一直未設置雪車項目(邱招義等,2016)。直到2016年,我國才成立了首支國家雪車隊,但面臨的問題和困境仍然較多(伊諾等,2018)。雪車是一項對速度、力量等素質要求極高的運動項目,雖然雪車運動員可以從短跑、跨欄等速度及爆發類項目中跨界、跨項選拔(伊諾等,2018;袁曉毅等,2017),但這種跨界、跨項選材的方式只能短時間內解決人才匱乏的困境。我國雪車項目無論是運動隊成立時間、運動員選材,還是運動裝備的研發與應用,與歐美雪車項目悠久的歷史積淀、深厚的群眾基礎以及系統的競技體系相比,都存在很大差距(袁曉毅等,2017)。為了盡快縮短我國雪車項目與世界高水平雪車競技強國之間的差距,本研究對雪車項目在訓、科、醫領域的最新研究成果進行了系統綜述,以呈現該項目訓-科-醫一體化監控研究動向。
對近3屆冬奧會(2010—2018年)雪車項目(包括有舵雪車和鋼架雪車)獎牌榜統計發現(表1),雪車項目的獎牌主要分布在德國、美國、加拿大、英國和韓國等國家,其中德國、美國和加拿大分別為獲獎牌數最多的3個國家(表2)。美國雖然在獎牌數上多于加拿大,但是在金牌數上略落后。德國無論是獎牌數還是金牌數,都占據著絕對的領先地位。值得注意的是,韓國作為亞洲唯一進入獎牌榜的國家,在2018年平昌冬奧會上分別獲得男子鋼架雪車項目冠軍、男子四人有舵雪車項目亞軍,與前兩屆相比,韓國雪車項目成績在短時間內取得了快速突破。因其人種特征、環境因素、文化習俗等多方面與我國具有相似性,對其成績突破的原因進行分析可為我國雪車項目競技水平的快速提高提供借鑒。

表1 近3屆冬奧會(2010—2018年)雪車項目獎牌情況Table 1 Medals of Bobsleigh and Skeleton in the Last Three Winter Olympics(2010—2018)

表2 近3屆冬奧會(2010—2018年)雪車項目奪牌國家及其獎牌數Table 2 The Review of Countries and Their Medals Count in the Last Three Winter Olympics(2010—2018)
優異的比賽成績是競技體育的主要目標,除了依靠科技助力外,科學化的訓練手段是獲取優異成績的基礎。所謂科學化訓練是在人員、課題、經費和儀器設施具備的前提下,運用科學的理論、方法和手段,同時借助訓練監控、醫學監控對運動訓練的過程進行干預、指導的訓練方法(陳小平等,2003)。就雪車項目而言,無論有舵雪車還是鋼架雪車,優異的比賽成績都離不開車與人的耦合,由于雪車訓練中兩種訓練對象的存在,因此對雪車訓練的科學化提出了更高的要求。
雪車屬于競速類項目,頂尖選手的成績差距常常只有零點幾秒,歷史上甚至出現過兩隊共享獎牌的先例(時間差距小于0.01 s)。這種細微的成績差距很大程度上是由車體與介質之間(空氣和冰)的摩擦系數決定的,因此,改變雪車運行過程中與介質之間的摩擦系數,會對運動成績產生積極影響。Ubbens等(2016)通過流體力學計算和風洞試驗發現,雪車前緣面積和穿過縫隙的氣流是影響空氣阻力的重要因素。Shim等(2017)通過三維模擬技術對雪車前后保險杠的形狀進行優化后發現,與設計前的雪車車體相比,優化后的雪車氣動阻力下降了約3.08%。Dabnichki等(2014)依據女性運動員的身體形態,從車體內部設計和車體推桿兩個方面著手研發適合女性運動員的雪車,結果發現,雪車車體設計優化后不僅降低了阻力、提高了競技成績(約0.05~0.08 s),還有效地降低了運動員的損傷風險。Motallebi等(2004)、Chowdhurg等(2013)和Bruggemann等(1997)研究同樣表明,雪車車頭形狀、側壁曲度和車身材料等都會不同程度地對雪車運行過程中的空氣阻力產生影響,進而影響運動成績。除車體的優化外,運動裝備同樣可以在不同程度上改善摩擦阻力。Chowdhury等(2010)證實,改變運動員服裝表面的光滑度、服裝的纖維方向以及縫接位置可以降低高速(超過60 km/h)運動過程中的空氣阻力并提高升力。Park等(2017a,2017b)研究證實,研制適合運動員的鞋具增加推車階段的足部摩擦系數,可使運動員更有效地利用自身的優勢。從車體和運動裝備的相關研究可知,雪車車體和相關運動裝備的優化會對雪車的運行產生積極影響。從摩擦減阻、流體力學、人體工學等多角度研發或優化適合運動員的車體及運動裝備是提高雪車項目競賽成績的有效手段,但也應留意,雪車的設計及改良應符合國際雪車聯合會(International Bobsleigh and Skeleton Federa-tion,IBSF)對車體的規定。
標準的雪車比賽包括推車跳車、驅動下降和制動結束3個連續的階段,運動員需要固定、連貫地完成推車、跳車、制動的動作技術(Dabnichki et al.,2004)。因此,訓練中需要不斷地追求動作的穩定與優化,同時借助訓練監控手段對運動員的推車、跳車動作技術進行及時地反饋與糾正(李海鵬 等,2018)。Lopes等(2016)研究證實,由于雪車舵手和剎車手在推車過程中具備不同的運動模式,運動訓練計劃的安排應根據其位置的不同進行區別訓練。另外,由于雪車推車階段要求運動員保持俯身的姿勢,為盡可能保證人與車的直線前進,避免運動員跳車過程中身體晃動對雪車造成運行影響,推車訓練中應著重篩選、培養適合運動員的跳車模式和運動員間的默契度。在驅動下降階段,有舵雪車的運行依靠舵手對把手的轉動和剎車手的制動,無舵雪車則通過運動員軀干和肩部的擺動來控制方向,利用腳趾進行制動(Colyer et al.,2017)。下降過程中,運動員的身體姿勢以及對身體姿勢的控制能力直接影響全程表現(Dabnichki et al.,2006;Winkler et al.,2010)。Chowdhurya等(2015)發現,男子雙人雪車項目中,剎車手保持55°傾斜角時,車體運行阻力最小。這些研究表明,在運動員日常訓練中,除了培養運動員對賽道的熟悉度、敏銳度外,運動員動作技能的自動化和身體姿態的控制能力也是訓練應關注的一個關鍵點。
作為競速類項目,雪車項目能量供能主要以ATP-CP和糖酵解系統供能為主,運動員在比賽及訓練中主要表現出爆發式肌肉用力特征(袁曉毅等,2017)。雪車比賽由運動員推車開始,運動員快速推進是獲取優異成績的先決條件(Zanoletti et al.,2006)。Park等(2018)利用表面肌電技術對7名韓國男子雙人雪車運動員推車過程中下肢肌群的肌肉用力特征分析發現,推車過程中股二頭肌表現出高水平的肌肉活性。該研究提示,運動員的股二頭肌是推車階段的主要用力肌群,對其進行針對性的力量、爆發力訓練有助于提高運動員的推車表現。另外,盡管雪車運動過程中的運動特征和肌肉用力特征與速度、爆發類運動項目類似,但是“車與人結合”是兩者最大的區別。優秀雪車運動員的體能訓練每年會花費一半以上的時間借助車體進行,這種特殊性需要對運動員的體能訓練計劃和訓練負荷進行精準把控(袁曉毅等,2017)。IBSF曾為避免體重較大的運動員駕駛超輕型雪車情況的出現,對雪車及選手的重量進行了規定:雙人、四人雪車車體最低質量分別為170 kg、210 kg;男子、女子雙人雪車包括運動員的最大質量分別為390 kg、350 kg,男子四人雪車為630 kg。IBSF對車體總重的規定提示,體能訓練中應注重通過訓練負荷和飲食的方式對運動員的體重進行精準把控,避免超重或車體與運動員自重不匹配的情況出現。對于體能訓練后的恢復,由于運動員個體間的差異,恢復手段的選擇可根據運動員的具體情況和設施進行合理選擇,其中主動恢復、全身振動、冷療均是促進身體機能快速恢復的有效手段(Seok-ki et al.,2018)。
雪車是一項科技程度較高的比賽項目,世界雪車強國均與本國研究機構或知名企業展開密切合作,共同為運動員的科學化訓練提供科技支撐(Dabnichki,2015)。在有舵雪車領域,Braghin等(2011)研發了一款三維數據模型,并將該模型與模擬駕駛相結合,通過再現比賽時真實情景,幫助運動員確定用時最少的運行路徑以及分析如何通過改變轉向角度優化路徑。Rempfler等(2016)則借助一款可模擬加拿大惠斯勒人工冰道的雪車訓練模擬器,將其運用到瑞士國家隊冬奧會備戰中,訓練中借助該模擬器幫助運動員篩選最佳駕駛路線,找出駕駛中的失誤,同時也檢測車軌的設計和車體的安全問題。在鋼架雪車領域,Sawade等(2014)通過對鋼架雪車運行過程中動作的控制力、轉向角度等參數進行分析,研發出一款基于經驗導向型的模型用于監控運動員滑行表現,從而提供動作技術優化方案。Gong等(2016)同樣通過建立一個三維仿真模型并將其用于運動員訓練,發現不同控制策略與鋼架雪車的下降時間、橫向移動距離以及能量耗散存在正相關關系,通過減少下降過程中的能量損失,可獲得更快的下降時間。從上述研究可知,以數據模型為基礎的模擬訓練平臺可對運動員的駕駛技術、駕駛路線和駕駛策略進行不斷優化,依靠科技對雪車運動員的訓練狀態進行雙向調控,可作為優化訓練的有效手段(閆琪等,2018)。
訓練監控是檢驗運動員科學化訓練效果的必備環節,為訓練的合理性和有效性提供理論支持和技術保障。隨著競技水平的提高和競爭的激烈,優秀運動員承受的訓練負荷不斷增加,運動損傷風險隨之提高。如何對優秀運動員的訓練過程實施合理、長期、系統的科學監測,精準診斷運動員的身體機能、技術特點和心理狀態,已成為運動科學領域亟待解決的問題(田野等,2008)。已有研究提示,雪車訓練監控主要依據運動生理學、運動生物化學和運動生物力學等學科的手段和方法對運動員的訓練效果進行監控與評估,以幫助教練員不斷調整訓練計劃,實現對運動訓練的最優化控制(馮連世,2006)。
雪車生理學監控主要圍繞運動員的身體形態和骨密度進行。研究表明,優異成績的取得很大程度上依賴運動員的身體素質和生理機能,由于人體形態特征在一定程度上是身體機能和素質的外在表現,依據人體形態學特征對運動員選材,對運動員訓練效果以及成績預測具有指導作用(姚建藩,2004)。William等(2005)對14名(7名男性、7名女性)美國國家隊鋼架雪車運動員的人體形態學指標進行評估,結果發現,鋼架雪車運動員的身體結構與優秀短跑運動員不同,鋼架雪車運動員體型大多是中胚層型(體型健壯、肌肉發達,對疼痛反應遲緩),更強壯、更有力量的運動員往往在起跑加速階段有較好表現。Meyer等(2004)和Colyer等(2017)對冬奧會各項目女子運動員的骨密度與同年齡段的健康女性對比發現,由于雪車和雪橇具有高度、速度多變的項目特征,運動員在不同難度的賽道上滑行中承受著較高的振動載荷和壓力,致使女子雪車和雪橇運動員全身骨密度在所有女子冬奧會項目中最高。
由于尼古丁是一種具有模擬交感神經興奮、提高身體機能且不會對呼吸系統產生消極影響的非處方藥,世界反興奮劑機構僅將其納入監測范圍,并未出現在禁止名單中,使得其在以無氧供能為主的冬季運動項目中被廣泛使用(Mündel et al.,2017)。Marclay等(2011)對10項以尼古丁(藥物)或無煙煙草作為干預手段的研究回顧發現,僅有3項研究證明尼古丁對運動員運動表現產生影響,其中2項為促進作用,1項為抑制作用,另外7項研究無變化。Toby等(2017)對不同尼古丁含量的口香糖對男子雪車運動員力量和無氧能力的影響進行研究顯示,運動前20 min咀嚼低劑量(2 mg)尼古丁口香糖可以顯著改善腿部伸肌力矩,而縱跳和Wingate無氧運動表現并沒有顯著改變;咀嚼4 mg尼古丁口香糖對測試的指標改變較小。然而,上述兩項研究結果并未呈現一致性,這可能是由于研究樣本有限以及受試者個體差異所致,如機體對尼古丁的耐受性、不同個體之間的反應以及尼古丁的運載系統受限等(Mündel et al.,2017)。盡管有研究證明,尼古丁可能會對運動員的運動表現產生積極影響,但由于研究結果存在爭議,尼古丁是否能夠作為一種干預手段在運動中應用還有待進一步商榷。
3.2.1 雪車動作技能的生物力學分析
雪車的啟動需要運動員推動雪車在冰面上沖刺大約30 m,雖然該階段持續時間短,但對最后的成績起著重要的作用。研究表明,啟動時間縮短0.01 s可以縮短總圈時間0.03 s(Park et al.,2016a)。Zanoletti等(2006)對2003—2004年世界杯排名前30名的雪車運動員(男、女)推車時間與最終比賽時間的關系進行研究發現,無論男性還是女性運動員,推車時間與比賽最終時間呈正相關關系,快速推車啟動是比賽成功的重要因素,因此建議運動隊選材時應選擇速度爆發力較強的運動員。此外,為使運動員在推車啟動階段表現出較好狀態,日常訓練中應重視系統的力量和爆發力訓練。Nicola等(2008)對鋼架雪車世界杯三場比賽中排名前20的優秀女子運動員的加速度能力、運動中所承受的載荷等進行量化分析發現,1)運動員在15 m處獲得高的加速度可有效縮短整體啟動時間,而在45 m處承受載荷的時間和速度因不同軌道表現出不同特征。2)盡管起跑的每個階段的重要性可能會因為軌道不同而有所不同,但所有賽道上15 m處的加速度對快速起跑和縮短整體時間發揮同樣重要的作用。3)建議運動員日常訓練中,納入更多的加速能力訓練,提高運動員在特定階段的加速能力;借助加速度和速度的測量來篩選優秀的運動員。Dabnichki等(2016)對雪車運動員速度和加速度分析發現,雪車啟動時車體速度超過運動員最大速度的時機尤為關鍵,跳車末速度可以用來衡量訓練的質量。通過調整最大速度加載時間使出口速度提高約1 km/h,可有效提高運動成績。從上述研究可知,雪車運動員的加速能力是影響成績的一個關鍵因素,培養運動員的快速啟動能力是獲取優異成績的必要條件;訓練中通過篩選具備速度和爆發力的運動員,并進行系統的力量和爆發力訓練,對于雪車推車階段運動表現的優化起到積極作用。
在雪車的推車啟動階段,為了獲得較高的啟動速度,運動員需要保持特定的身體姿態向前推進,因此了解這種身體姿勢背后的力學機制,同樣也會對啟動階段的訓練產生重要意義。Sanno等(2013)利用16臺紅外高速攝像機和3臺三維測力系統,對19名優秀男子雪車運動員推車階段的初始、10 m和30 m處運動員的髖、膝、踝和跖趾關節的做功量進行逆動力學測試發現,1)推車期間,髖關節伸肌對運動員上半身姿勢的影響較大;2)運動員身體向前的推動主要由足底屈肌完成。從該研究可知,雪車的推動階段,運動員髖關節伸肌與膝關節伸肌存在完全不同的工作方式;雪車的推進更多地由運動員髖關節伸肌和踝關節足底屈肌完成,并非膝關節伸肌。
3.2.2 推車階段運動裝備的生物力學分析
Sanno等(2013)證實,雪車啟動推車階段,增加運動員足部與冰面間的推力,對于運動員啟動時間的減少、運動成績的提高起著重要的作用。因此,選擇合適運動員足部的鞋具,增加推車階段足部與冰面的摩擦力,也有可能改善運動員推車表現。Park等(2017)研究發現,鞋具結構設計的不同會對運動員5~10 m的推車時間產生明顯不同的影響,當運動員穿著前足彎曲角(foot bending angle,FBA)為40°的鞋,5~10 m用時顯著少于其他角度鞋具。這可能由于FBA角度發生在跖趾關節,一方面,改變足部和小腿肌肉調節機制,為運動員推車提供更大的驅動力,另一方面,改變前足跖趾關節處彈簧角度,使運動員獲得較大地面反作用力和末端姿勢推進的加速度,上述兩方面因素的共同作用,最終縮短了啟動階段的用時。Seungbum等(2016)對優秀與非優秀運動員啟動推車階段的沖刺時間、足底壓力以及FBA差異進行比較發現,優秀運動員的后足接觸面積、最大壓力和FBA角度的變化均高于非優秀運動員;通過推車階段合理地利用后足,增大鞋與地面間的摩擦,可提高推車的驅動力。Park等(2015)對韓國鋼架雪車運動員穿著雪車鞋的足底壓力與啟動時間分析發現,穿著硬材質鞋底的運動員運動表現均好于穿著較軟材質鞋底的運動員。該研究與Park等(2016b)研究結果一致,即具有重量輕且能提供最大蹬冰力量、堅硬而有彈性的雪車鞋可提高運動員的推車表現和縮短啟動時間。從運動裝備和足部的研究可知,雪車鞋FBA、材料以及鞋具結構均有可能改善運動員的推車表現,通過對雪車鞋抗彎剛度合理改造,調整鞋的舒適度和重量,優化鞋底厚度、硬度和鞋底結構可縮短運動員的推車用時。
國際奧委會曾公布,長期、系統地進行傷病監測對于運動員健康的維持起著重要作用。根據冬奧會統計數據,奧運會期間至少有7%~11%的運動員經歷受傷或患病(Engebretsen et al.,2015)。由于雪車運行速度高,運動員在比賽及訓練中伴隨著較高的損傷風險(Stuart et al.,2016),因此更需要在訓練中對其進行密切的醫學監控。
Reeser等(2003)對2002年鹽湖城冬奧會運動員的損傷現狀調查發現,雪車運動員的醫療服務使用率很高,有舵雪車為10.1%,鋼架雪車為0.7%。Engebretsen等(2010)、Gerhard等(2012)、Torbj等(2015)和 Steffen等(2017)對2010年溫哥華冬奧會、2012年因斯布魯克冬青奧會、2014年索契冬奧會和2016年利勒哈默爾冬青奧會雪車項目的損傷調查也發現,有舵雪車是所有團隊運動項目中損傷率最高的運動,約占團隊運動損傷的12.6%、8.3%、18.2%和13.8%;而鋼架雪車僅為1.2%、3.5%、10.6%和17.5%(表3)。相關損傷主要以骨折、腦震蕩、擦傷、挫傷和扭傷為主(圖 1)(Mccradden et al.,2018;Reid,2003;Severson et al.,2012),且損傷發生率與大多數高速運動項目一致(Piat et al.,2010)。另外,Engebretsen等(2010)和Stuart等(2016)還發現,至少7%的運動員存在患病經歷,其中62.8%為呼吸系統疾病。上述研究客觀地反映出雪車是一項高損傷風險的運動,訓練中需要借助相應的監控手段避免或降低上述傷病的發生。

表3 有舵雪車和鋼架雪車運動員損傷情況Table 3 Injuries of Bobsleigh and Skeleton Athletes

圖1 有舵雪車和鋼架雪車運動員損傷類型Figure 1.Injury Types of Bobsleigh and Skeleton Athletes
雪車比賽是從運動員的推車開始,到滑行結束制動為止,每個部分都有針對性的訓練方法(Dabnichki et al.,2004)。從中樞疲勞和外周疲勞兩方面考慮,滑行訓練、推車訓練、身體訓練3部分訓練負荷會對運動員機體產生疊加效應(袁曉毅等,2017)。長期的反復訓練很容易造成疲勞的積累和運動員前庭穩定性變弱,使運動員在高速的訓練或比賽中出現對方向控制能力減弱、駕駛失誤和損傷的情況。如忽視對損傷和疲勞的恢復,則會進一步導致運動員肢體感覺反應異常(巨雷等,2018)。為保障運動員訓練的安全性,醫學監控的科學介入是一個根本前提。
雪車推車訓練是指在專門的冰道或軌道上進行推車啟動、奔跑和跳車練習(袁曉毅等,2017)。雪車推車要求運動員手肘部分彎曲大約20°~30°,前臂最低內旋5°~10°,特殊的出發姿態很容易導致發力時手指和前臂屈肌損傷(Reid,2003)。同時,長期的單方向推車訓練也會引起脊柱兩側肌力的不平衡,進一步引發脊柱傷病。除了上肢和軀干損傷外,下肢損傷也時常發生。流行病學調查顯示,雪車推車訓練容易導致運動員大腿后部肌肉損傷、髂腰肌止點拉傷,運動員容易出現腰痛和大腿后側疼痛(于瀅等,2018)。為了避免或降低運動員推車階段的損傷風險,推車階段訓練中應主動采用醫學監控對運動員機體和訓練方法進行長期的傷病監控。
由于雪車的滑行速度很快,滑行過程中常會發生翻車、碰撞或彈出的事故(Severson et al.,2012)。研究表明,當車輛與賽道發生碰撞時,剎車手機械性撞擊損傷的概率高,舵手受傷的機率較小,但翻車時兩者呈現相反的狀況(袁曉毅等,2017)。與上述事故相伴隨的是各種軟組織損傷和骨折,其中軟組織的損傷類型多為沖擊傷、擦傷、挫傷,損傷部位多集中在頸肩部、腰背部和大腿后上部;骨折多以肋骨骨折、頸椎骨骨折、鎖骨粉碎性骨折等為主(于瀅等,2018)。除上述外界因素外,運動員不同的身體機能同樣伴隨不同的損傷風險。Severson等(2012)發現,雪車運動中所產生的壓力、運動員骨骼的機械和生物狀態是導致骨折的重要因素。運動員隨著年齡的增長骨密度降低,脊柱骨的受力能力低于雪車運動所帶來的力,因此,年齡較大的運動員在雪車運動中容易發生脊柱骨折。Silva(2007)根據施加荷載和荷載對骨骼破壞的關系證實,運動員擁有高骨密度可降低骨折的發生。
雪車的制動階段需要在短時間內將速度降至最低,整個過程中剎車手需要全力拉動剎車手柄,使雪車停止運行。長期的制動練習會導致尺骨應力性骨折以及前臂屈曲肌群損傷風險增大(Reid,2003)。研究提示,與推車和滑行階段相比,制動階段存在不同的損傷狀況,因此采用醫學監控手段在對其進行監控時應有不同的側重點。
比賽中,雪車與雪橇共用一條賽道,賽道長度為1 200~1 300 m,平均傾斜度為8%~15%,曲線半徑20 m以上。目前世界上共有16條賽道,大多位于歐洲和北美地區,亞洲只有2條(位于日本和韓國),北京冬奧會延慶賽道是目前正在建設的第17條(亞洲第3條)賽道(曾夢姝,2018)。作為一項對場地和運動裝備要求較高的運動項目,雪車運動損傷的發生往往與賽道和運動裝備存在很大的相關性(Dabnichki et al.,2002,2004;Stuart et al.,2016)。2010年溫哥華冬奧會惠斯勒賽道中心損傷數據表明,雪車的損傷通常發生在彎道,超過75%的運動員在第13~17彎道中發生事故,尤其是第16彎道是賽道上造成損傷程度最為嚴重的區域,也是唯一出現過死亡事故的彎道(巨雷 等,2018;Engebretsen et al.,2010)。然而,2012年因斯布魯克冬青奧會的損傷數據卻表明,雪車運動員僅有6%的損傷率(Stuart et al.,2016)。這兩次奧運會并非選用相同的賽道進行比賽,排除各種軟、硬影響因素外,賽道間的差異再次證明“賽道的特異性”對運動員損傷率的影響(Stuart et al.,2016)。
由于賽道的設計軌跡不同,運動員在不同賽道上的推車啟動、駕駛感受以及駕駛技術的重、難點均不同,因此造成運動員損傷各異(袁曉毅等,2017)。Farrington等(2012)指出,雪車賽道上的撞擊性損傷一半是與賽道碰撞所至,且多發生于傾斜角度較大的賽道。Mccradden等(2018)也指出,由于冰面的顛簸,不平整的賽道訓練及比賽常會使運動員出現頭痛和腦震蕩的情況,這不僅會影響運動員的正常發揮,嚴重時還會導致碰撞、翻車等事故發生。如2013年索契世界杯雪車比賽中,由于冰面太顛簸,比賽后運動員出現了視力模糊和頭痛等癥狀,大大降低了比賽安全系數(于瀅等,2018)。上述賽道損傷的研究反映,當探討運動員傷病因素時,醫務人員不僅要考慮訓練、裝備對損傷的影響,同時也應該將賽道因素納入;另外,為了使運動員擁有一個安全的比賽環境,降低損傷的發生,需要對賽道進行長期、經常的檢查與維護。
雪車運動裝備優劣直接影響雪車運動員的表現(Dabnichki et al.,2004)。合適的運動裝備不僅是優異成績獲取的先決條件,同樣也是預防運動損傷的有效手段,尤其在高水平運動員中具有不可替代的作用(Dabnichki,1999)。Dabnichki等(2004)對英國女子有舵雪車隊的車體設計進行分析發現,其車體的設計仍存在很多局限性,這些局限性增加了運動員的損傷風險。例如:1)由于雪車車體中缺乏適當的腰椎、腿部支撐,以及具有不適的后刃車內固定架設計,因此在高負荷的比賽及訓練中,常會導致運動員下背部、大腿的不適與損傷;2)較短的推車手柄雖有利于空氣動力學的優化,但要求運動員以一個角度進行推車,長期維持該姿勢會導致脊柱腰椎區域產生過度扭轉,不僅限制了運動員的發揮,還增加了運動員過勞性損傷的發生率;3)女子運動員使用男子運動員的雪車進行比賽,由于車體的不合身,運動中容易導致女子運動員身體側面與雪車側面碰撞,造成下肢大轉子區域的損傷。另外,Mccradden等(2018)研究表明,帶有充氣襯墊的接觸式運動頭盔技術能有效減少施加在顱骨上的力量,降低因高速滑行和賽道顛簸導致運動員中樞神經和前庭系統功能紊亂的發生率。由上述研究可知,訓練中采用適合運動員自身的運動裝備或對運動裝備性能進行優化,可以降低運動員運動損傷的發生。
1)雪車競技強國主要分布在以德國、加拿大為代表的歐美國家,其中德國長期處于統治地位。對韓國在近3屆冬奧會快速崛起的原因進行分析,可為我國雪車競技水平的提高提供可借鑒信息。
2)作為一項競速類項目,雪車訓練是一種高度依靠科技的項目,依靠數字化模擬技術,對運動員的訓練狀態進行雙向調控是輔助雪車運動員訓練的有效手段。雪車的推車和驅動下降是訓練的兩個關注點,選擇適合運動員的跳車模式和培養運動員間的默契是推車階段的訓練重點;而培養對賽道敏銳度、下降過程中姿勢的控制能力則是驅動下降階段的重點。雪車的體能訓練應圍繞基礎力量、快速用力能力和核心穩定控制能力進行,但也應對以股二頭肌為代表的股后肌群投入一定的關注。
3)國際上對雪車項目的研究主要集中在運動生理學、運動生物化學和運動生物力學等領域。運動生理學、運動生物化學方面的監控主要圍繞人體形態學、骨密度和尼古丁等物質對運動表現的干預效果進行;運動生物力學方面的研究較多圍繞表面肌電的測量、足部生物力學和推車各階段速度與加速度進行。這些研究主要集中于韓國和歐美國家。
4)相較鋼架雪車,有舵雪車存在更高的傷病風險。腦震蕩、骨折、軟組織損傷和呼吸系統疾病是雪車運動員常見的傷病;頭部、頸部、脊柱上部和小腿是最常見的受傷部位。雪車傷病主要由主觀因素(訓練、心理)和客觀因素(賽道、運動裝備)共同導致。通過醫學監控的全程介入、車體設計和運動裝備的優化以及賽道的維護可以很大程度上降低運動員的傷病風險。