该研究由北京体育大学体能训练学院的Tianhe Li和Yapu Liang（通讯作者）合作完成，发表于《Scientific Reports》期刊2024年第14卷。这是一项针对精英女子场地自行车运动员的原创性研究，聚焦团队争先赛中第一棒骑手的运动表现优化问题。
研究基于激活后增强效应（Post-Activation Potentiation, PAP）理论体系。PAP指高强度刺激后肌肉收缩能力暂时提升的现象，其机制涉及肌源性（如肌球蛋白轻链磷酸化增强钙离子敏感性）和神经源性（α运动神经元募集效率提高）双重因素。团队争先赛作为高强度短程项目，首圈250米表现对最终成绩具有决定性影响（Kordi et al., 2024），而女性运动员在此领域的PAP策略研究尚属空白。研究旨在比较动态高惯性（DYN）、等长收缩（ISO）和深蹲（BSQ）三种PAP方案对运动员启动力矩、功率输出及分段成绩的影响机制。
1. 实验设计
采用随机交叉对照设计，8名国家级女子短距离自行车运动员（平均年龄23.3±1.3岁，训练年限7.6±0.7年）依次完成四种干预方案：
- 对照组（CON）：12分钟低强度骑行（<10 km/h）
- 动态高惯性组（DYN）：采用特制惯性骑行台（飞轮质量40kg，齿轮比6:1），进行4组x4次蹬踏爆发训练
- 等长收缩组（ISO）：通过液压系统锁定曲柄，在45°、60°、90°、135°四个关键角度各实施4秒最大等长收缩
- 深蹲组（BSQ）：以80%1RM负荷完成4组x4次杠铃深蹲
所有干预后分别于4、8、12分钟进行250米计时测试（TT），同步采集SRM功率计数据（峰值力矩、峰值功率、平均功率、踏频）。首次62.5米的运动学参数（扭矩-踏频曲线、功率-踏频曲线）通过线性/非线性回归建模分析。
2. 创新性技术
- 定制化惯性训练装置：模拟实际加速阶段的力学特性，其橡胶滚轮-张力弹簧系统可精确调节负荷
- 多角度等长激活策略：基于膝关节伸肌（股四头肌）、屈肌（腘绳肌）和髋伸肌（臀大肌）的最佳发力角度（28°-150°曲柄角）优化选择
- 现场测试方法：结合FinishLynx计时系统与Dartfish视频分析软件，实现0.01秒级时间同步精度
3. 数据分析
采用双变量回归模型：
- 扭矩-踏频关系：( T(PR) = a \cdot PR + b )
- 功率-踏频关系：( P(PR) = a \cdot PR^2 + b \cdot PR )
通过ANOVA与Bonferroni校正进行多组比较，效应量采用Cohen’s d（>0.8为大效应）。
1. 动态高惯性方案的即时效应
- 4分钟时表现峰值：250米TT显著缩短0.17秒（p=0.018），其中前62.5米分段提升0.08秒（p=0.006）
- 力学机制：峰值扭矩增加10.6 Nm（p=0.018），功率-踏频曲线对称轴左移（propt降低1.2 rpm），表明神经肌肉协调性优化
- 时效性：效应持续时间≤8分钟，与钙离子再摄取动力学理论一致（Favero, 1999）
2. 等长收缩方案的延迟效应
- 12分钟时最佳效果：62.5米分段缩短0.05秒（p=0.003），250米TT呈现大效应量（d=0.86）但未达显著水平
- 生物力学特征：踏频上限（PRmax）提升3.5 rpm（p=0.042），肌腱刚度增加促进能量传递效率
3. 深蹲方案的局限性
未观察到显著改善，可能与运动模式差异（向心-离心交替 vs 骑行持续性收缩）及腰部疲劳累积有关。
科学意义
1. 首次量化女性运动员PAP响应的时空特征，证实DYN与ISO方案分别通过外周机制（肌纤维磷酸化）和中枢机制（运动单位募集）发挥作用
2. 建立场地自行车特异性扭矩-功率预测模型，突破传统实验室测试的生态效度限制
应用指导
- 赛前策略：建议DYN方案在预赛前4分钟实施，ISO方案适用于资格赛前12分钟激活
- 训练创新：开发基于曲柄角度的等长训练模块，可整合至常规力量训练周期
样本量较小（n=8）可能影响统计效力，未来需扩大参与者群体并探索激素周期的影响。此外，基于Dunst et al.(2021)的扭矩建模方法在超短距离（<65米）中的适用性仍需验证。建议后续研究结合肌电图（sEMG）与近红外光谱（NIRS）技术，深化神经-肌肉耦合机制解析。
该研究为精英自行车运动提供了首个性别特异的PAP应用框架，其方法论范式可延伸至其他短时高强度项目（如短跑、速滑）的竞技表现优化研究。