指定次最大配速对竞技游泳水下波浪游（UUS）技术调整的影响：最大努力、100 m与200 m配速比较

《Applied Sciences》：Effects of Prescribed Sub-Maximal Paces on Underwater Undulatory Swimming Techniques

　　

水下波浪游（UUS）是竞技游泳中使用的一项技术，其表现通常与更快的比赛时间相关。既往研究主要聚焦最大努力UUS。游泳者如何根据比赛特定次最大配速调整其UUS技术仍不清楚。本研究考察游泳者在被要求以最大努力、100 m配速和200 m配速游泳时如何自然修改其UUS技术。九名竞技男性游泳者（World Aquatics积分：778±137）在俯卧位下于每个指定配速完成多次UUS试验。使用六台水下动作捕捉摄像机采集运动学数据，并计算九个关键运动学变量。随后采用重复测量方差分析（ANOVA）和相关分析对指标进行分析。结果显示，踢腿频率、趾延迟、踢腿幅度和峰值趾垂直位置时的髋伸展受配速强烈影响。此外，趾延迟似乎是协调的良好指标，并与幅度和频率变化强烈相关。相关分析显示，参与者在较慢指定配速下采用不同的协调变化以实现相似的游泳速度下降。这些发现增进了对次最大比赛相关UUS技术的认识，同时强调进一步研究此类配速的重要性。

研究背景方面，水下波浪游（underwater undulatory swimming，UUS）是竞技游泳者在转身或跳水后于水下采用的技术，其表现与更快的比赛时间密切相关。既往研究多集中于最大努力UUS，尚不清楚游泳者如何根据比赛特定次最大配速调整技术；而竞技游泳多数项目并非全程以最大努力完成UUS，100 m项目后程速度下降，200 m及以上项目配速管理更重要。竞赛分析提示UUS速度可明显超过水面游泳速度，但100 m与200 m自由泳中UUS速度差异相对较小。因此，研究人员考察最大努力、100 m配速和200 m配速下UUS技术差异，以判断游泳者是否会在实际相关强度间调整技术；并指出在长距离项目中，最佳UUS技术未必是最大化速度、对称性或频率的技术。

研究方法方面，样本为九名不同竞技水平的男性竞技游泳者（World Aquatics积分778±137，水平从国际A至国家及地区级）。九名受试者在俯卧位完成多个指定配速UUS试验；六台水下动作捕捉摄像机采集运动学数据，采用SCoRE（对称旋转中心估计）与SARA（对称旋转轴分析）确定关节中心，MATLAB处理并计算九个关键运动学变量；统计采用重复测量方差分析（ANOVA）、Bonferroni校正两两比较、Pearson相关及Benjamini–Hochberg（BH）错误发现率（FDR）校正。

研究结果如下。3.1 指定配速对运动学变量的影响：通过重复测量ANOVA及Bonferroni事后检验得出，踢腿频率、趾延迟、踢腿幅度和峰值趾垂直位置时髋伸展等受配速显著影响，受配速影响指标的最低η_p²为0.58；平均髋速度由最大努力至100 m再至200 m配速下降，但相邻配速事后比较不显著，最大努力与200 m间显著；踢腿频率效应量最大且所有两两比较显著；踢腿幅度与峰值趾垂直位置时髋伸展随每一连续配速显著增加；趾延迟随配速减慢而显著降低且所有两两比较显著；下踢峰值趾速度无显著变化，上踢峰值趾速度仅最大努力与200 m间显著；最大膝屈曲、下踢持续时间、下踢峰值趾速度未显著受配速影响，最大膝屈曲接近显著且效应量大。3.2 配速诱导变化的Pearson相关：通过Pearson相关分析得出，3.2.1 最大努力至100 m配速中，趾延迟降低与踢腿幅度增加强相关，踢腿频率降低与踢腿幅度增加相关，频率降低与上踢峰值趾速度降低相关，上踢峰值趾速度与峰值趾垂直位置时髋伸展负相关，下踢峰值趾速度与踢腿幅度正相关。3.2.2 100 m至200 m配速中，踢腿频率变化与峰值趾垂直位置时髋伸展、下踢持续时间、上踢峰值趾速度相关；平均髋速度与上踢峰值趾速度正相关；峰值趾垂直位置时髋伸展变化与幅度和下踢持续时间相关；踢腿幅度变化与下踢峰值趾速度正相关。3.2.3 最大努力至200 m配速中，趾延迟变化与频率正相关、与幅度负相关；频率变化与上踢峰值趾速度正相关；最大膝屈曲与下踢峰值趾速度正相关；下踢峰值趾速度与踢腿幅度正相关。3.2.4 BH FDR校正后，仅100 m至200 m配速间两个相关保持显著：踢腿频率变化与峰值趾垂直位置时髋伸展变化强负相关，平均髋速度变化与上踢峰值趾速度变化非常强正相关；最大努力至100 m及最大努力至200 m间无相关保持显著，未校正相关应视为探索性并谨慎解释假阳性。

讨论部分总结：讨论指出，从最大努力至较慢指定配速存在系统性技术调整；最显著效应为踢腿频率逐步降低，踢腿幅度和峰值趾垂直位置时髋伸展随速度降低而增加，提示幅度增加可能源于髋伸展增加而非系统性膝屈曲增加；频率降低伴幅度增加类似波浪游不同运动模式，高频小幅度常与突发加速相关，大幅度低频率与更高效率相关。趾延迟对配速响应清晰，较慢配速下趾延迟降低，表明身体波相对时间延迟减少、波长增加，游泳者重组协调；趾延迟效应量大且与幅度、频率变化相关。下踢峰值趾速度在各配速保持，上踢峰值趾速度在较慢配速降低且与平均髋速度变化相关，提示较慢配速下上踢推进关注降低、下踢主导增加；相对下踢持续时间未显示系统显著变化但个体差异大。个体间适应幅度和组合不同，提示不存在单一最优调整策略；训练应让游泳者接触多种比赛相关配速。BH校正后仅两个相关显著，提醒部分相关可能为假阳性；限制包括九名男性、竞技水平异质、未验证实际配速、配速顺序未随机化及无女性参与者。

研究结论翻译：本调查聚焦竞技游泳者在指定最大努力、100 m和200 m配速下如何调整UUS。较慢指定配速表现为踢腿频率和趾延迟显著降低，同时踢腿幅度和峰值趾垂直位置时髋伸展增加。在所有研究变量中，趾延迟效应量最大之一，并与踢腿幅度和频率变化呈一致关系，提示其是水下UUS协调的敏感描述指标。相反，最大膝屈曲和下踢峰值趾速度基本不变，提示受试游泳者保留了下踢的关键方面，同时修改上踢的时间与空间方面。上踢峰值趾速度在较慢配速显著下降，突出足在矢状面向前与向后运动之间的潜在不平衡。然而其他指标变化未显示这一点，因为相对下踢持续时间未显著受配速影响。该结果可能提示较慢配速下不对称增加，但所测指标均不能明确证实，需进一步研究。尽管观察到共同配速适应，相关分析显示个体游泳者采用不同组合方法达到指定速度。结果提示针对性UUS训练应让游泳者接触一系列比赛相关配速，使其探索并适应不同配速需求，而非仅依赖最大努力练习。这些发现增进了对UUS的理解，并强调研究次最大努力UUS技术的益处。