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赛车项目:赛车手体能需求分析以及体能训练建议

MEFIT开源体能  · 公众号  ·  · 2024-06-22 07:58

正文

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赛车是国际上最受认可的运动项目之一。在比赛过程中,各个项目的车手都会受到各种力量的影响,理论上每种力量都会对车手产生生理适应。因此,本次范围审查的目的是收集证据,总结这些车手的生理特征,并为从业者提供优化这些适应性的建议。 在筛选的 1,304 篇文章中,有 24 篇符合纳入标准 。在纳入的研究中,有 13 篇报告了来自开轮和闭轮项目的四轮赛车运动员的人体测量和生理测量。其余 11 项研究报告了来自公路和越野骑行项目的两轮赛车运动员的生理特征。 开轮赛车手的心肺健康状况优于闭轮赛车手,并且在颈部侧屈和等长膝关节伸展运动中的力量也更大。研究显示,封闭式轮式赛车手比开放式轮式赛车手更重,脂肪量也更多,但肩部等长屈曲和跖屈强度更大 。女性两轮赛车手的握力也比男性赛车手弱。而男性公路赛车手的握力比越野赛车手更强。

本文要点概述:

开轮赛车的特点:

  1. 车辆设计: 开轮赛车的车轮暴露在外,与车身分开,通常具有开放式的驾驶舱。

  2. 性能要求: 这类赛车通常注重高速和敏捷性,需要在曲折的赛道上进行高速转弯。

  3. 驾驶员姿态: 驾驶员在开轮赛车中通常采用半躺的姿势,以提高空气动力学效率。

  4. 颈部肌肉力量: 由于高G力的转弯和制动, 开轮赛车手需要有很强的颈部肌肉来支撑头部。

  5. 心肺健康: 开轮赛车手往往需要有较高的心肺健康水平,以应对比赛中的高心率要求。

闭轮赛车的特点:

  1. 车辆设计: 闭轮赛车的车轮被车身包围,提供更好的空气动力学特性和车辆稳定性。

  2. 车辆重量: 相较于开轮赛车,闭轮赛车通常更重,对驾驶员的操控技巧有更高的要求。

  3. 驾驶员姿态: 驾驶员在闭轮赛车中通常采用更传统的坐姿。

  4. 肌肉力量: 闭轮赛车手需要有强大的上半身力量,特别是肩部和手臂,以应对比赛中的身体需求。

  5. 耐力要求: 某些闭轮赛车比赛,如耐力赛,可能更侧重于驾驶员的耐力而非纯粹的速度。

生理特征的比较:

  • 开轮赛车手通常展现出更好的心肺健康和颈部侧屈及等长膝关节伸展力量。

  • 闭轮赛车手则在体重、脂肪量、等长肩屈曲和足底屈曲力量上更占优势。

这些特点反映了两种赛车类型对驾驶员身体条件的不同要求。开轮赛车可能更侧重于敏捷性和高速下的操控,而闭轮赛车可能更侧重于力量和耐力。因此,针对不同类型的赛车运动,运动员的训练计划和体能发展重点也会有所不同。

公路项目的两轮赛车特点:

  1. 高速赛道: 公路摩托车赛车通常在平滑的赛道上进行,强调高速行驶和精确的转弯技巧。

  2. 身体对称性: 由于赛道的特性,公路摩托车赛车手往往需要较好的身体对称性,以保持车辆在高速行驶中的稳定性。

  3. 手部握力: 摩托车手需要强大的手部握力来控制把手,尤其是在高速行驶和转弯时。

  4. 膝盖力量: 公路摩托车赛车手在转弯时需要用膝盖来支撑身体,减少空气阻力,因此需要良好的膝盖伸展力量。

  5. 有氧能力: 长时间的比赛要求公路摩托车赛车手具备出色的有氧耐力。

越野项目的两轮赛车特点:

  1. 多变地形: 越野摩托车赛车在各种地形上进行,包括泥泞、沙地、岩石等,要求赛车手适应不同的路面条件。

  2. 技术要求: 越野摩托车赛车手需要高超的技巧来应对复杂的赛道和障碍物,如跳跃、陡坡等。

  3. 上肢力量: 越野摩托车赛车手在控制车辆时需要使用上肢力量,尤其是在不稳定或崎岖的地形上。

  4. 核心稳定性: 强大的核心肌群有助于越野摩托车赛车手保持平衡,控制车辆在复杂地形中的动作。

  5. 无氧能力: 越野摩托车比赛往往包含短时间内的高强度爆发,因此赛车手需要良好的无氧能力。

生理和训练特征:

  • 公路摩托车赛车手可能更注重提高手部握力和膝盖伸展力量,以及有氧训练来增强耐力。

  • 越野摩托车赛车手可能更注重提高上肢力量、核心稳定性和无氧能力,以应对比赛中的爆发力需求。

两种类型的摩托车赛车手都需要具备快速反应能力、卓越的平衡感和协调性,以及适应高速和复杂环境的心理韧性。他们的训练计划应该根据这些特点进行个性化设计,以优化比赛表现。

一、背景

汽车赛车业被公认为世界上规模最大、最受欢迎的体育产业之一,有记录的首场赛车活动于 1895 年在美国芝加哥以街头赛车的形式举行。自从赛车诞生以来,标准赛车原型已发展出许多变体,如开轮式赛车、跑车、拉力赛、 纳斯卡车 赛等。此外,随着 20 世纪初两轮赛车(如越野摩托车和摩托车大奖赛)的推出,它也成为一种国际知名的赛车运动形式。尽管赛车形式多种多样,但在所有赛车运动原型中都有两大明确的比赛类别。第一种变体被称为速度赛(如印第安纳波利斯 500 英里赛和摩纳哥大奖赛),每位参赛者必须在最快的时间内完成预定路线上一定圈数的比赛。第二种是耐力赛(如勒芒 24 小时耐力赛),参赛者必须在预定的赛道内和预定的时间内完成比赛。首要目标是在规定的时间内跑完尽可能多的距离。然而,尽管比赛类型各异,但所有此类参赛者都必须在应对与赛车运动相关的各种生理问题的同时完成比赛。

目前的文献主要关注由于比赛期间车手受到的身体压力而发生的生理适应 。然而, 车手所承受的压力大小主要取决于比赛的方式、类型和持续时间 。对于赛车,研究人员研究了环境因素 (如驾驶舱温度、重力、振动等) 在整个比赛过程中的影响,以评估它们对比赛表现的影响 。例如, 在转弯和刹车等动作中,车手据观察受到高达 5 G 的压力(重力是指重力对身体施加的力,1 G 是静止时能感觉到的,5 G 等于体重的 5 倍) 。因此,身体,尤其是头部和颈部会受到巨大的外力。同时,据报道,开轮式和闭轮式运动员的颈部等长力量都远远大于非赛车运动员 。

有趣的是,他们颈部侧屈的力量比芬兰国防军飞行员高出 40-60%。研究还表明,在赛车人群中,由于这些高外力而产生的疲劳可能会导致运动表现下降或导致驾驶员撞车。研究表明,摩托车运动员也会感受到与赛车运动员类似的外力,因为他们在比赛期间会受到很大的惯性力。军用直升机飞行员在大角度转弯时也会受到同样高的 G 力,研究表明,身体素质、心肺适应能力和疲劳都可能导致飞行员出现灰白感(视网膜血流量减少,导致光感受器供氧不足,造成部分视力丧失)的阈值, 这表明训练这些参数非常重要

除了观察到的身体因素外,运动员对比赛的生理反应(如反应时间、心肺反应、神经肌肉力量等的变化)也得到了研究。大多数赛车运动的车手平均以其最大心率(HR MAX)的 65-85% 进行比赛,因此,他们被比作参加跑步或游泳等更传统运动的运动员。研究人员提出,比赛心率是由多种因素造成的,如耗氧量增加、心理压力和车手的体温调节反应。此外,还有人认为心率会特别受到车手所承受的快速加速的影响,因此可能与单圈时间有关。在比较精英和亚精英车手的生理特征时,一些研究表明,两组之间的差异并不具有统计学意义。然而,实际上,观察到的差异表明, 下肢(LL)速度和协调性等方面仍然是决定亚精英运动员能否晋级精英级别比赛的有用参数

有人建议车手应避免肌肉肥大训练,以免不必要地增加车手/车辆系统的重量。研究人员还发现,与体脂百分比较低的运动员相比,体脂百分比较高的运动员在赛后血液样本中表现出更多的肾上腺素, 这表明车手的体脂百分比会影响他们对压力的生理反应,进而影响疲劳成为比赛表现的限制因素的速度 。在赛车比赛中,研究人员甚至旨在通过对车手进行调查来确定比赛期间对经验丰富的车手的体能要求。车手确定的三个最常见的要求是上肢力量(40/40,100%)、心血管耐力(25/40,62.5%)和耐热性(18/40,45%)。据此,研究人员制定了一套全身阻力训练计划,并为车手的运动调节提出了建议。然而,需要指出的是,由于对此事的研究有限,当前的文献只能作为了解驾驶员的力量和身体状况需求的起点,在提出进一步的建议之前还需要进行更多的研究。

显然,赛车运动员之间存在巨大差异,对车手运动能力的建议不能一刀切,而应根据比赛类型和持续时间进行细分。尽管如此,鉴于文献中缺乏大量信息,本范围审查的目的是概述不同赛车运动项目的竞技赛车手的生理特征,为运动员和教练提供一个明智的框架,以此为基础进行体能训练。

二、方法

1、数据库选择

根据预先制定的 PRISMA 指南,确定了可纳入本范围审查的潜在研究。从文献开始到 2023 年 4 月,搜索文献时使用了五个数据库 (CINAHL、MEDLINE、SPORTDiscus、Embase 和 Scopus)。所有数据库均使用标题、摘要和关键词筛选字段进行搜索。此外,在通过已确定的全文研究的参考文献列表手动识别相关文献后,使用 Google Scholar 进行了搜索。

2、搜索词

所有数据库中使用的搜索词旨在识别目标人群(“Motorsport” OR “Motor racing” OR “Automobile racing” OR “Car racing” OR “open wheeled” OR “Motorcycle” OR “Motorbike”)及其各自的身体和生理素质(“Strength” OR “Endurance” OR “V̇o2 max” OR “Flexibility” OR “Fitness” OR “Physical performance” OR “Physical conditioning” OR “athletic profile” OR “Cardiovascular” OR “Neuromuscular” OR “Cognition” OR “Cognitive” OR “Physiology”)。

3、纳入和排除标准

要想符合纳入范围审查的条件,文章必须满足以下标准 (a):必须是原创研究(观察性研究、横断面研究、临床研究和调查)和 (b) 运动员群体参与竞赛/比赛。群体年龄不受限制,所有性别均考虑在内。非竞技运动员的文章、非英语研究、在同行评审期刊之外发表的文章、非原创研究(系统评价和文献评价)和动物研究均被排除在外。

4、数据提取

纳入文章的作者/出版详情、研究设计、基线人体测量/生理概况和基线生理测试信息由作者 1 (PLB) 收集和整理。然后由 2 位作者 (JG 和 DH) 审查这些数据。

5、质量评估

对确定纳入的文章要进行质量评估,以确定研究中的潜在弱点。这项工作使用观察性和队列横断面研究的质量评估工具进行。该评估工具包含 14 个问题,旨在评估研究设计的有效性、研究的执行以及相应结果的有效性。每个问题的答案都可以是“是”、“否”、“无法确定”、“不适用”或“未报告”。要被考虑纳入本次审查,每项研究必须有超过 50% 的适用问题标记为“是”。初步评估由 PLB 完成,并由 JG 和 DH 审核。有关评分的分歧会当面讨论,并在考虑纳入文章之前由 3 位作者达成协议。

三、结果

1、搜索结果

在最初的电子搜索确定的 1,510 项研究中(219 项 – MEDLINE、557 项 – Scopus、177 项 – CINAHL、111 项 – SPORTDiscus、445 项 – Embase 和 1 项 – Google Scholar),在删除重复项后,筛选出了 1,211 篇文章,并在标题和摘要筛选期间排除了 1,151 篇。在其余 60 项符合全文筛选条件的研究中,又根据图 1所示的理由排除了 36 项,剩下 24 项研究可纳入本次范围审查。所有筛选均由 PLB 和 JG 独立完成。任何关于纳入相关研究的争议都与 DH 进行了讨论,最终决定由 3 位评审作者讨论。纳入研究的清单如表 1所示。

图1:根据 PRISMA 指南概述筛选过程。


2、研究特点

在纳入的 24 篇文章中,有 13 篇文章报告了四轮赛车手的人体测量和生理测量数据,这些赛车手来自开轮和闭轮项目(方程式系列赛、卡丁车赛、印地赛车、赛车、拉力赛车和未定义的精英赛车手)。其余 11 篇文章报告了两轮赛车手的生理概况,这些赛车手来自公路和越野骑行项目(分别是 MotoGP 和越野摩托车赛)。表 2 列出了各研究采取的具体措施,按车辆和比赛类型分组

3、四轮车:开放式

Formula series

共涉及 23 名受试者的三项研究包括基线人体测量学测量以及驾驶员生理特征的各种测量(分别 见表 3 和表 4 )。尽管纳入了 3 项研究,但只有 1 项独立记录了心肺健康状况测量。其余 2 项主要侧重于记录运动员的力量特征。

3.1、印地赛车

三项研究 报告了与 IndyCar 精英车手 ( n = 13 ) 相关的测量数据。Ferguson 等人报告了一位 IndyCar 精英车手 6 年来身体测量和生理特征的变化。Jacobs 等人对专业 IndyCar 车手进行了分级运动压力测试。作者记录了最大摄氧量 (V̇ o 2 max) 和最大心率(表 4 )。McKnight 等人除了记录颈部肌肉的等长最大自主收缩外,还进行了类似的心肺测试。

3.1、卡丁车

Sperlich 等人报告了竞技卡丁车手( n = 10)的人体测量和生理测量数据。这些包括 身高和体重、最大摄氧量和最大心率。

4、四轮:封闭式车轮

4.1越野拉力赛

Backman 等人 报告了越野拉力赛车手的基线力量和人体测量概况( 表 3 )。Del Rosso 等人 报告了其参与者的人体测量和最大摄氧量 (表3 和表 4)。

4.2 Stock car

McKnight 等人 的一项研究对精英赛车手 ( n = 4 ) 进行了基线人体测量和生理测量。作者将大多数基线值与 IndyCar 赛车手进行了比较 (表 3 和 4 )。然而,值得注意的是, 赛车手的颈部力量不对称 (偏向左侧),特别是在等长侧屈过程中 (右侧 < 30 公斤,而左侧 > 30 公斤)

4.3未定义的公路赛车手

七项研究报告了闭轮式运动员(n = 65)的人体测量、力量和生理指标。然而,作者们尽其所能,仍无法确定竞赛的具体原型。Barthel 等人进行了一系列测试,以评估参与者的基线特征。作者还记录了人口统计数据以及最大摄氧量和最大心率,这些数据分别见表3 和表 4。Baur等人测试了参与者的上肢和下肢力量以及上肢和下肢反应时间。

Barthel 等人 比较了比赛对业余 (AM) 和专业 (PRO) 闭轮运动员的生理影响。作者记录了基线人体测量学指标以及下肢力量和心肺健康状况(表 3 和表 4)。Baur 等人进行了类似的研究,希望比较 PRO 闭轮运动员和身体活跃的对照组的躯干力量指标。研究结果表明,当考虑锻炼程序的差异时 ,PRO 闭轮运动员在涉及整个躯干的峰值扭矩和力量产生的动作方面并不在统计上强于对照组 。Gordon 等人对一名闭轮赛车手进行了案例研究分析,以评估一种新型心血管和代谢追踪设备的功效。在此过程中,作者测量了基线身体特征(身高和体重)以及最大摄氧量和最大心率。所有这些指标分别列在表 3 和表 4中。

McKnight 等人将专业近轮赛车手 (IMSA GTD) 与其他学科 (方程式系列赛、印地赛车和普通赛车) 的专业赛车手进行了比较。在评估基线人体测量学时发现,IMSA GTD 运动员不仅年龄更大、体重更重、体脂百分比更高,而且他们的整体瘦体重也低于所有其他对照组。在评估结果时,作者确实注意到运动员的年龄与体脂百分比之间存在正相关关系。IMSA GTD 车手的最大摄氧量 (V̇ o 2 max) 也是所有车手当中最低的。Schwaberger G 对 20 名近轮赛车运动员进行了最大运动测试,以利用结果进一步分析心理情绪和身体压力源对车手的影响。压力测试期间达到的最大摄氧量 (V̇ o 2 max) 和最大心率 (HR MAX)结果如表 4所示。

五、两轮车:公路

MotoGP

五项研究评估了与公路两轮车比赛 ( n = 193 ) 相关的基线人体测量、力量和生理参数。D'Artibale 等人是唯一将 PRO 女性骑手纳入其研究 ( n = 26/193 ) 的作者。骑手的基线身体特征被记录下来,可在表 3中看到。比赛前评估握力 (HG) 强度, 右手的力量明显高于左手 (307 ± 32 对 281 ± 47 N)。Marina 等人记录了 PRO 摩托车手的基线 HG 强度,其结果显示在表 5中。Martin 等人旨在比较高性能 (HP) 和低性能 (LP) 赛车手的几项体能测试结果。为此,作者测量了基线人体测量学以及 HG 强度和等距 LL 强度。

六、两轮车:越野

沙漠拉力赛

Gobbi 等人  的一项研究评估了沙漠拉力赛车手 ( n = 10) 的人体测量和生理特征。研究发现,BMI 明显高于对照组 (25.7 ± 0.1 对比 22.4 ± 2.5 kg/m 2 )。然而,两组之间的体脂百分比并无明显差异 (15.1 ± 3.4 对比 16.5 ± 3.7%)。此外,左手和右手的 HG 强度没有显著差异 (499 ± 53 对比 500 ± 50 N)。

耐力赛

Gobbi 等人是唯一将 PRO enduro 车手 ( n = 10) 纳入其研究队列的作者,他们将这几位车手的人体测量和力量状况与沙漠拉力赛车手进行了比较。车手之间的身体状况相似,车手报告的最大摄氧量 (V̇ o 2 max) 也相似 (表 4 )。然而,enduro 车手在左 (253 ± 46 对比 221 ± 51 N) 和右 (251 ± 47 对比 236 ± 64 N) 等长膝伸展时明显更强壮

越野摩托车

五项研究评估了越野摩托车越野赛选手 ( n = 52) 的身体素质。Gobbi 等人 比较了摩托车越野赛选手与参加其他越野两轮车赛车项目(耐力赛和沙漠拉力赛)的运动员的人体测量和生理特征。Ascensão 等人记录了比赛前的人体测量和生理测量数据(结果列于表 3 和表 4中)。Konttinen 等人评估了优秀摩托车越野赛运动员的最大心率 (HR MAX)和最大摄氧量 (V̇ o2 max )(表 4)。Konttinen 等人 进行了一项后续研究,比较了优秀选手与业余选手对比赛的心肺和神经肌肉反应。赛前 V̇ o 2 max(参见表4)和 HG 强度在各组之间相似。Simões 等人除了评估 HG 强度外,还评估了水平跳跃(表 5),以衡量 20 分钟骑行过程中对上半身和下半身的相对要求。

七、讨论

本次范围审查旨在确定和报告赛车运动员的人体测量和生理特征的差异和相似之处。虽然一些研究将开轮式赛车手纳入研究人群,但报告这些特征的大多数当前证据都是在未定义的闭轮式赛车运动员竞赛级别中收集的。此外,很少有涉及两轮赛车手的研究报告了值得注意的力量和心肺健康状况。但是,初步证据确实支持基于赛车原型的个性化体能训练概念,因为不同学科的赛车手的生理特征存在明显差异。这些赛车手的人体测量、心肺健康状况以及力量和功率特征的差异可以通过对他们的赛内要求来解释。但是,了解车辆的人体工程学设计和比赛环境等因素可能有助于为本次范围审查中看到的训练建议提供额外支持。

1、四轮车:开放式车轮

在本次范围界定审查中,有 6 项研究报告了开轮式赛车运动员的人体测量资料(n = 46)。在比较具体原型时,我们发现方程式系列赛运动员比印地赛车和卡丁车运动员身高更矮、体重更轻(表 3)。此外,方程式系列赛运动员似乎比印地赛车车手瘦得多,体脂百分比也更低(8.2 ± 2.7 对 16.7 ± 1.8%)。这可能部分归因于车辆的人体工程学设计差异以及两个学科之间的不同规则和规定。在 2023 年一级方程式赛车技术规则中,国际汽车联合会规定了赛车工程师必须遵守的最小驾驶舱(生存舱)尺寸:长度 ≥ 1830 毫米,宽度 ≤ 550 毫米(最宽处)。

此外,规则还规定,整个比赛期间车手和压舱物的重量不得少于 80 公斤。然而,IndyCar 的规定并未对生存舱的大小做出规定,而是规定座椅本身必须根据车手个人设计,车手加上压舱物的重量不得少于 185 磅(83.9 公斤)。因此,IndyCar 比赛中的车手不需要减掉太多体重来在规定的最低体重限制内比赛。同样,一级方程式赛车中对最低驾驶舱设计参数的规定可能会导致车队寻找适合车辆的车手,而不是设计一款适合车手的车辆,而 IndyCar 则强调设备适合操作员。

对于卡丁车,规则侧重于车辆的整体尺寸和重量。这些规则特定于赛车级别(1-4 类)。对于超级卡丁车(4 类),轴距必须在 106 到 127 厘米之间,总长度和宽度分别限制为 210 厘米和 140 厘米。卡丁车的 1-3 类轴距和卡丁车总长度的最大尺寸较小,但最大宽度保持不变。所有级别中,任何车辆部件(座椅除外)的最大高度不得超过地面以上 65 厘米。由于驾驶舱尺寸不像一级方程式赛车那样严格,因此卡丁车似乎更能适应其目标车手。然而,较高的车手可能难以适应与最大身高和长度参数相关的限制。这也许可以进一步解释不同开轮式赛车项目之间的身高差异。鉴于这些规定,个人的基本体格测量数据似乎是决定其是否有资格参加特定赛事的重要因素。

就车手的心肺健康状况而言,方程式系列赛车手的最大摄氧量在所有车手中最高。印地赛车和卡丁车运动员的最大摄氧量相似(表 4)。而方程式系列赛和印地赛车车手之间的差异可能部分归因于他们各自的年龄差异(24.1 ± 4.3 比 29.5 ± 4.3)以及年龄与最大摄氧量之间的负相关关系 然而,更可能的解释是车手在比赛中的要求。例如,车手在加速、转弯和刹车过程中承受高达 5.5-6 G 的重力负荷并不少见。 先前对长期暴露于高 G 力下的适应性的研究表明,这些人可以产生更大的心搏出量、心输出量和总血容量 。所有这些都有助于提高对高重力环境的耐受力,并在暴露于高重力环境中时提高表现。然而,由于 IndyCar 赛道的圆形和椭圆形特性,在明显更弯曲的赛道上比赛的方程式赛车手可能会更频繁地感受到这种力量。当解释各组之间颈部肌肉的力量适应性时,这一点显而易见。

Backman 等人指出,方程式系列赛车手的 颈部侧屈和伸展力量远远大于拉力赛车手组和非赛车对照组 。此外,McKnight 等人指出,与 IndyCar 组相比,方程式系列赛车手能够在整个颈部伸展、屈曲和侧屈运动过程中激发更大的力量。有趣的是,作者发现 IndyCar 赛车手和普通赛车手的人体测量数据具有可比性(表 3)。此外,IndyCar 赛车手的最大摄氧量和颈部等长力量值与普通赛车手相似。两组之间的相关性可能是由于比赛要求相似所致。IndyCar 和普通赛车手在极其相似的赛道上竞争,尤其是与方程式系列赛车手的赛道相比时。

除复合颈部力量外,还对开轮式赛车人群的膝关节伸展力量进行了评估。这可能是由于开轮式驾驶舱的形状以及随后对膝关节伸肌的压力所致。在开轮式赛车比赛中,车手通常以髋关节屈曲和膝关节伸展的姿势进行比赛,而封闭式赛车手通常处于髋关节和膝关节屈曲的姿势。因此,与更依赖跖屈的封闭式赛车手相比, 开轮式赛车手可能更依赖膝关节伸展来操作脚部控制(即刹车、离合器和油门) 。Backman 等人证明,在单侧测试时,开轮式赛车手的表现优于拉力赛车手和身体活跃的对照组(分别为 4,111 ± 1,555 N、3,858 ± 805 N 和 3,610 ± 822 N)。在比较经验丰富的赛车手和青少年赛车手时,我们发现尽管经验丰富的赛车手年龄明显大于青少年赛车手(25.9 ± 4.9 岁 vs. 18.9 ± 2.1 岁),但他们的反向运动跳跃高度更大(39.1 ± 2.6 厘米 vs. 33.2 ± 3 厘米),下肢力量也更强(1891 ± 264 牛顿 vs. 1,514 ± 259 牛顿)。此外,经验丰富的赛车手的下肢力量相对于体重也更大(27.4 牛顿/千克/体重 vs. 24.3 牛顿/千克/体重)。然而,这可能是由于两组之间的年龄差异造成的,因为已经发现成年人的力量峰值通常出现在 20-49 岁之间。

开放式:体能训练建议

由于赛车运动员的主要角色是参加比赛,因此制定满足运动员基本需求的锻炼训练计划非常重要。这些计划应适应比赛日程、可能需要的转场时间和设备可用性。高强度间歇训练等省时训练计划可能会更受青睐。据报道,每周训练 3 天、每次训练多次进行高强度间歇的方案可提高最大摄氧量 车手可能更喜欢测功仪作为他们的训练方式,因为它可以提供与赛车类似的生理需求(对于心率和血乳酸而言) 。此外,固定式划船的性质提供了全身刺激,同时模仿了车手在驾驶舱内的坐姿。

为了增强颈部侧屈肌和膝关节伸肌的力量和爆发力,需要实施结构化的阻力训练方案 。然而,应仔细考虑体重增加和随后车辆质量的增加。因此,希望训练精英开轮赛车手的教练必须考虑该学科内有关体重的规定,并相应地制定个性化计划。因此,在为精英车手设计阻力训练计划时,从业者可能希望使用较低的重复次数来达到最大力量和爆发力训练,以降低高重复阻力训练可能引起的身体成分变化的可能性 。

2、四轮:封闭式车轮

从纳入的研究中,我们确定了 87 名近轮式车辆驾驶员。在这个特定群体中,驾驶员的年龄相差约 6 岁(22.1 ± 3.7 岁 - 29.8 ± 4.8 岁)。在各项研究之间,驾驶员的人体测量数据差异很大。对于越野拉力赛车手,有 2 项研究记录了人体测量数据。然而,尽管两组人都属于同一项目,但他们之间记录的体脂百分比却相差很大(分别为 13.2 ± 5.5% 和 27.7 ± 4.2%)。这种差异可能是由于两组人之间的年龄差异造成的(分别为 24.3 ± 2.6 岁和 33.2 ± 6.0 岁)。然而,鉴于两组人都在精英水平上竞争,因此很难断定驾驶员的人体测量数据是否对赛车表现有显著影响,需要进行更多研究来了解身体成分对这些运动员赛车的影响。尽管如此,在其他赛车项目中,加上高 G 力带来的疲劳以及赛后激素的变化,似乎表明如果车手能够最大限度地保持健康体重,那么由于比赛期间疲劳的减少,他们的整体赛车表现肯定会得到提高。

在未定义的四轮赛车手中也可以看到类似的结果。Barthel 等人 比较了同一项目内竞争的 PRO 车手和 AM 车手的基线人体测量学和生理特征。虽然 AM 车手比 PRO 车手年轻约 10 岁(30 ± 5 岁对 41.5 ± 0.5 岁),但他们在大多数基线评估中都优于 AM。作者指出,身体特征没有显著差异,在最大跑步机测试期间观察到轻微但不显著的差异(PRO = 46.9 ± 0.9 毫升/千克/分钟,AM = 45.9 ± 1 毫升/千克/分钟)。然而,在肌肉疲劳和功率输出测试期间,两组之间的界限最为明显。PRO 司机在峰值功率输出(923.5 ± 29 W 对 728 ± 7 W)和平均功率输出(602 ± 21 W 对 461 ± 39 W)方面优于 AM 司机。然而,作者确实指出,PRO 司机的疲劳率高于 AM 运动员(18.1 ± 0.6 对 15.4 ± 1.5 W/s),可能是因为他们产生最大功率的能力更强,这表明其对整体表现的重要性。

值得考虑的另一个表现 衡量标准是驾驶员的跖屈和肩部屈曲力量 。尽管文献中没有彻底研究,但 Backman 等人 确实注意到了开轮式驾驶员和闭轮式驾驶员在跖屈力量方面的差异。作者指出,开轮式驾驶员通过侧颈屈曲运动变得更强壮,并能产生更大的下肢力量。 与开轮式驾驶员相比,闭轮式驾驶员通过踝关节跖屈 (3,109 ± 803 比 2,501 ± 595 N) 和肩部屈曲 (233 ± 41 比 215 ± 23 N) 产生的力量明显更大。 跖屈力量的这种差异可以归因于不同学科之间不同的驾驶舱形状。开轮式驾驶员坐在髋部屈曲较小、膝部伸展较大的位置,从而将大部分肌肉压力放在股四头肌上。另一方面,封闭式赛车手的坐姿是髋部和膝盖屈曲度更大的坐姿,因此对踝关节跖屈肌施加更大的压力。可以应用类似的推理来理解肩部屈曲度的变化。 而开放式赛车手的坐姿是肩部屈曲度小于封闭式赛车手,因此在比赛期间对肩部前部施加的压力较小

封闭式:体能训练建议

根据这些发现,除了加强肩部屈肌的力量之外,体能训练建议还应主要侧重于发展 下肢 的力量和爆发力。为了制定这些措施,应根据车手的具体需求制定个性化的阻力训练方案,但要考虑到这些素质。对于主要关注发展 下肢力量和爆发力的封闭式车轮车手,坚持既包含高强度下肢阻力训练,又结合针对力-速度曲线不同方面的弹道运动的计划似乎可能对他们的比赛表现有益 。

在进行下肢力量和爆发力训练时,目前的证据支持重复次数范围在 1 到 5 之间,以发展最大力量和爆发力 。应考虑针对下肢的练习,例如深蹲、硬拉以及站姿和坐姿提踵。此外,结合弹道运动,例如跳跃深蹲和奥林匹克举重的衍生运动,已经提高了接受阻力训练的个体的局部肌肉力量 。类似的训练方法可以结合到上肢阻力训练计划中,特别侧重于肩部前部肌肉。卧推和肩推等练习已证明可以提高肩部的力量和神经肌肉控制,因此应结合这些练习来提高运动表现和预防伤害 。 还应结合上身拉练习(例如水平划船和垂直拉伸),以发展整体肩部力量并最大限度地提高肩胛胸廓控制

两轮车:公路

在纳入的研究中,有 5 项研究评估了公路两轮赛车手的身体指标(n = 193),其中只有一项研究涉及女性(n = 26)。由于缺乏该特定学科的研究,只有 1 项研究测量了 V̇o2峰值。然而,研究重点放在了 HG(握力) 强度上(表 5)。在男性和女性人群中,都可以看到右手的 HG 力量不对称。这可能归因于摩托车控制装置的位置。加速器和前制动杆在右侧,而只有离合器杆在左侧,因此,右手承受了更大的工作量。然而,HP 和 LP 骑手的 HG 力量似乎也不同。当 Martin 等人比较 HP 和 LP 骑手的人体测量和生理特征时,作者发现两组在人体测量和多年经验方面没有显著差异。然而,研究发现,HP 骑手左手 (540 ± 40.2 对 512.5 ± 41.1 N) 和右手 (559.6 ± 40.1 对 520.4 ± 51 N) 的 HG 力量明显高于 LP 骑手。

此外,HP 骑手的 右腿等长膝关节伸展力量更大 (322.2 ± 20.5 对 303.1 ± 31.4 N)。这可能归因于后刹车的位置,后刹车位于右腿脚部,而左刹车仅容纳变速杆。HP 骑手在功能测试中的得分也高于 LP 组。在动态平衡测试中,HP 和 LP 之间没有显著差异。

公路摩托:体能训练建议

由于研究有限,无法提出心肺健康的训练建议;但是,考虑到其他形式的比赛的证据,这似乎很重要。尽管如此,鉴于 HP 和 LP 骑手之间存在差异,可以提出改善 HG 力量和耐力以及膝关节伸展力量的建议。因此,对于这些运动员来说,应重点关注结合专门针对 HG 力量和耐力以及膝关节伸展力量的阻力训练, 如引体向上、垂直悬挂、硬拉、深蹲等练习

两轮车:越野

在越野骑行队列中,有 5 项研究测量了人体测量学、心肺健康和力量值。在比较基线人体测量学时,尽管骑手的年龄不同,但各组之间的身高和体重都是可比的。但是,尽管人体测量概况具有同质性,但不同研究的力量和心肺健康指标却有很大差异。Gobbi 等人 比较了沙漠拉力赛、耐力赛和公路越野摩托车骑手的身体状况。他们发现越野摩托车骑手的最大摄氧量明显高于耐力赛和沙漠拉力赛骑手。

此外,还发现越野摩托车骑手在整个膝关节和肘关节伸展过程中的等长肌力比对照组更强。但是,越野摩托车骑手是唯一一个左手 HG 力量大于右手的群体(545 ± 61 比 511 ± 51 N)。将精英骑手的力量和生理特征与业余骑手进行比较时发现,精英骑手不仅比业余骑手具有更高的最大摄氧量,而且精英骑手在比赛期间也能保持比业余骑手更高的摄氧量。由此, 作者证明了在 30 分钟比赛的中间和最后阶段,骑行速度和相对摄氧量之间存在显著相关性 。此外,还发现与精英骑手相比,业余骑手在比赛后表现出的 HG 力量下降幅度明显更大。

越野摩托:体能训练建议

根据这些发现,越野车手,无论属于哪个学科,都应该专注于有氧和无氧训练,因为这似乎是比赛表现的重要因素。此外,还应包括专注于膝盖和肘部伸肌的力量训练以及 HG 力量。虽然关于为什么公路越野摩托车手的最大摄氧量明显高于耐力赛和沙漠拉力赛骑手的信息有限,但这确实表明发展所有两轮车运动员的心肺健康非常重要。虽然还需要更多信息,但使用与上述开轮车驾驶员类似的训练方案可能对这些运动员及其比赛表现也有好处。

八、结论

据作者所知,这是首次对有关赛车手的人体测量和生理特征的文献进行范围界定性审查。从这次审查中可以看出,需要对 2 轮和 4 轮赛车手的生理特征进行进一步研究。但是,那些希望进入这项运动的人或者希望晋升到精英级别的 AM 可以使用本文中收集的研究来指导他们随后的训练,以优化他们在这项运动中的表现。表 6概述了针对每个赛车学科的体能训练建议。

目前,赛车界进行的研究主要包括原创研究和关于运动员基线特征及其对比赛的生理反应的报告。此外,研究人员还调查并报告了新手和精英赛车人群中观察到的适应性。然而,缺乏证据提供基于这种身体特征的体能训练建议。鉴于可以通过心肺和神经肌肉健康特征来区分精英赛车手和非精英赛车手,因此有必要进行进一步研究以确定这些适应性是外部训练的结果还是因为参与这项运动而发生的。尽管如此,希望优化训练的现役运动员可以将本综述提出的建议作为体能训练的基础。

九、实际应用

据作者所知,这是首次对两轮和四轮摩托车运动员的生理和人体测量资料进行汇总和报告,并提供体能训练建议的范围审查。对于参加四轮摩托车运动的运动员,即参加开轮式比赛(方程式系列赛、印地赛车和卡丁车)的运动员,应结合高强度无氧训练和重阻力训练。重点应是最大限度地提高最大摄氧量并保持体重,同时改善整体身体结构。对于参加闭轮赛车(赛车和拉力赛车)的运动员,体能训练的重点应主要是通过重阻力训练来提高下肢力量。具体来说,这包括涉及跖屈肌的运动,这些运动在近轮赛车中发挥着重要作用。此外,还应对上肢应用类似的力量训练方案,特别关注前肩肌肉,以减少受伤的机会。对于两轮赛车手,特别是在公路赛道上比赛的赛车手,文献表明,HP 运动员的 HG 力量和耐力以及膝关节伸展力量明显高于 LP 运动员,这表明提高这些参数可能有利于提高表现。同样,越野赛车手可以从与公路赛车手类似的训练中受益,并增加旨在增加肘部伸肌力量的力量训练。







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