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  根據前鐵人冠軍,三項全能運動史學家和作者,史考特·廷利(英語:Scott Tinley)的考證,關於鐵人三項運動的起源,法國在20年代至30年代間所舉行一場比賽稱為「'」、「'」和「」的比賽。現在,這場比賽每年在法國接近英語:Joinville le Pont的英語:Meulan和英語:Poissy舉行。在1920年法國報紙「」報導一場被稱為「」的比賽,比賽包括有3公里跑步、12公里自行車和橫越曼恩海峽(Channel Marne)。三個專案一氣呵成沒有任何休息。在1927年法國報紙報導在馬賽的一場比賽。有一篇"Les trois sports"(3項運動)的文章,報導於1934年在的一場比賽,由三個專案所組成: 從30年代起,很少人聽說三項全能運動,直到1974年位於南加利福尼亞聖地亞哥的英語:Mission Bay,在那裡開始有一群由朋友組成的團體一同訓練。這次事件被完整地記錄下來。這些人大部分是跑者、游泳選手和自行車選手,在長期的訓練季之前投入非正式的比賽。由傑克·約翰斯通(英語:Jack Johnstone)和英語:Don Shanahan指導及規劃,首次的英語:Mission Bay三項全能運動在1974年9月25日舉行且有46名運動員參加。當現代三項全能運動開始時,這個日期被慶祝。  1978年,第一個現代長途三項全能運動在夏威夷舉行,稱為鐵人三項全能運動(Hawaiian Iron Man Triathlon),專案有2.4英里(3.86公里)游泳、112英里(180.2 公里)自行車及26.2英里(42.2公里)馬拉松,這個主意在1977年的歐胡拉力賽(Oahu Perimeter Relay)(五人小組比賽)頒獎典禮期間出現。參加者多是中太平洋跑者與懷基基游泳俱樂部(Waikiki Swim Club)的跑者與泳者,這些成員早已就那些運動員更為適合有過長期的討論。在這一次,美國海軍指揮官約翰.科林斯(John Collins)指出在運動雜誌裡的一篇新近文章說明,埃迪.麥克斯(Eddy Merckx),偉大的比利時自行車手,破了其他運動員所測量的"肺活量"記錄,或許自行車手比其他人更適合加入這項運動。科林斯指揮官和他的妻子,朱蒂,已經參加在1974和1975年在加利福尼亞的Mission Bay由聖地亞哥跑道俱樂部舉行的三項全能運動,及於1975年在科羅納多的和樂觀者運動宗教節日三項全能運動會。出席的許多其它軍方運動員也熟悉這個在聖地亞哥進行的比賽,因此他們理解科林斯指揮官的建議,結合已經在島上存在的三場長途比賽:懷基基游泳賽(Waikiki Roughwater Swim)(2.4英里/3.862 公里)、歐胡自行車環島賽(the Around-Oahu Bike Race)(115英里;最初是一個兩天的運動專案)和檀香山馬拉松(Honolulu Marathon)(26.219英里/42.195 公里)。在此值得注意的是,當初沒人注意到自行車賽得比兩天,而不是一天;科林斯指揮官經過計算後,減去三英里的自行車賽程並以逆時針式環島,這樣車手能在懷基基游泳賽的終點出發並且在阿洛哈塔,即檀香山馬拉松的起點結束。在比賽之前,每名運動員收到3張紙(列舉一些規章和課程描述)。在最後一頁上手寫的是這次勸告:遊2.4英里!騎車112英里!跑26.2英里!在你有生之年自誇!科林斯對一個臭名昭彰的本地跑者點頭,並說:"無論誰首先完成,我們將叫他為鐵人。"十五人在1978年2月18日的清晨出發,十二人完成比賽,世界第一個IRONMAN,戈登.哈勒(Gordon Haller),在11個小時,46分鐘和58秒內完成。  今天,許多不同距離的三項全能運動運動專案在全世界舉行。標準1.5/40/10的「奧林匹克距離」,是由長時間三項全能運動比賽的指導者Jim Curl於80年代中期所創造的,之後在1982年和1997年之間,他和合夥人,凱爾.托馬斯(Carl Thomas)成功地摧生美國三項全能運動系列。USTS在將三項全能運動推廣給大眾方面,比任何其他組織更為努力。夏威夷鐵人三項全能運動現下作為Ironman世界對抗賽,但舉辦比賽的世界三項全能運動協會(The World Triathlon Corporation),也讓在世界其他地方舉行的三項全能運動被稱為鐵人。其他由非世界三項全能運動協會的組織所舉辦的賽事不能以官方名稱“鐵人”稱之。這樣的三項全能運動可能被描述成"鐵距離"或者“半鐵”,但是"Ironman"的品牌是世界三項全能運動協會的資產。  國際鐵人三項聯盟(The International Triathlon Union,ITU)建立於1989年,為國際賽事的管理機構,一直努力於將鐵人三項加入奧運比賽專案。國際鐵人三項聯盟從未正式地批准使用鐵人三項全能運動這個名稱。 一些人認為夏威夷鐵人賽應被國際鐵人三項聯盟正式的認證為世界對抗賽。不過國際鐵人三項聯盟對長距離三項全能運動表達了少許的興趣,而將焦點放在將較短程的賽事加入奧運會。  三項全能在2000年的悉尼奧運首次成為奧運比賽正式專案(1500m游泳、40公里自行車、10公里跑步)。  從它被建立起,現在的三項全能運動已經顯著成長,每年在全世界有成千上萬名競賽者競逐於數千場比賽中。 這項運動的歷史記戴在史考特·廷利(Scott Tinley)的書「三項全能運動:個人歷史」上(Velo Press, 2002)。

  正式的三項全能運動世界盃是國際鐵人三項聯盟組織並且每年批准的一系列奧林匹克距離比賽,在2004年它包括13次事件。這些世界盃比賽在一草稿合法形式內進行單車專案。很多其他非正式的三項全能運動比賽已經採用奧林匹克距離形式。  雖然在比賽距離可能有一些變化,特別是在短的三項全能運動中,大多數三項全能運動與這5個標準之一相符。

  三項全能運動冬季的變種,在被雪覆蓋的比賽場地,可以包括:  另一受歡迎的變種是越野鐵人三項,是由公開水域游泳、山地自行車和越野跑組成,最著名的比賽是Xterra越野鐵人三項。  水陸兩項由一個連續的,兩個或三個階段的比賽。參加者需先游泳,然後跑步;或者先跑步,然後游泳,最後再跑步,比賽距離沒有固定標準。  陸上兩項參加者需先跑步,然後踏自行車,最後再跑步,比賽距離沒有固定標準。

  在一場正式的三項全能比賽,選手在比賽開始約一小時前(或更早)到達集合地點,將他們的裝備放入“轉換區”(transition area)。運動員會把自行車、另一專案的裝備、衣物、鞋等,預先擺放在轉換區。比賽會有兩個轉換區,一個是游泳—自行車轉換區,另一個是自行車—跑步轉換區。  物品擺放在轉換區後,運動員便可前往起點預備比賽,游泳專案比賽場地可以是湖、河、海或泳池,大會工作人員會發出比賽開始訊號,運動員聽到訊號後便可以出發開始比賽。出發形式有兩種,第一種是所有運動員同一時間出發,另一種是運動員分批出發。  比賽場地通常會有一些浮標作記號,指示參賽者離開水面。參賽者離開水面後儘快換上自行車的裝備。在較早期的比賽,會提供帳蓬更換衣服。現在由於需要節省時間,三項全能運動服裝會有特別設計以方便進行下一專案,選手只要脫下泳鏡、戴上安全帽和穿自行車鞋即可進行自行車專案。(有些選手甚至會把鞋子和自行車腳踏系在一起,能夠在騎自行車時快速地穿上鞋子,有些選手甚至會不穿襪。)  選手完成自行車專案後,去到轉換區停放自行車,並快速地換上跑鞋繼續跑步專案。選手到達終點線便完成比賽,終點線通常在起點或轉換區附近。  大部分的比賽中,在自行車專案與跑步專案的中途會有“補給站”,提供水、水果、餅乾、能量棒及冰塊等,讓參賽者補充水分與氣力。

  三項全能是一項個人運動,每一位參賽者需要以最快時間完成比賽。所以,比賽中的參賽者不得接受場內或場外的任何人士協助,除了比賽單位在補給站的工作人員所提供的食物與飲料。一些隊伍戰術是被禁止的,例如幾名自行車選手組成小隊,形成一個主車團(peloton), 以利用前面選手形成的風拽(drafting)來減少阻力及保持體力的戰術是禁止的。  但這項規則在三項全能列入奧運專案之後有所改變,現在很多三項全能比賽,包括奧運會和國際三項運動聯盟的世界盃賽事,都允許在自行車專案使用主車團戰術。這個改變引發了坊間的廣泛討論,支持者認為這樣三項全能運動更接近現時的國際自行車規則與練習方法,而反對者認為主車團戰術會令先前在游泳專案取得的優勢失去,及增加在自行車專案的優勢。主車團戰術可以在ITU賽事及奧運賽使用。但是,大多數的業餘賽事的規則仍然禁止使用主車團戰術。  三項全能比賽計時分成幾個階段: 最後,亦會計算整個三項全能比賽的總時間。比賽結果會在官方網站公佈,並會列出每名參賽者游泳專案所用的時間、自行車專案所用的時間、跑步專案所用的時間與總時間,有些比賽亦會分別列出轉換區所用的時間。  其他三項全能的比賽規則,通常會在比賽章則中列出可以使用的裝備(例如保暖泳衣,在某些比賽的游泳專案是可以穿著的,但水溫需要低於某個溫度或小鐵人比賽可以穿著),比賽進行中禁止干擾其他參賽者。  還有一條關於自行車的重要規則,選手必須在踏上自行車前戴上安全帽,而且安全帽在自行車專案內不能脫下,否則會被取消參賽資格。

  職業級三項全能運動的世界主要分成三種型式:  同時,ITU還具有長距離三項全能系列,同鐵人的標準相比除游泳以外的其他兩項賽程都有所輕微縮短。這個賽事是新開設的,2005年舉行了4次年度比賽。許多運動員同時參加鐵人和ITU長距離的比賽。  鐵人三項是世界鐵人公司(WTC)的商標,用於WTC舉行的系列賽事。同樣比賽長度,但不是由WTC組織的賽事,通常被稱為“鐵人式三項全能(Iron Distance Triathlon)”。

  三項全能的運動員通常都會擁有完美的體形和體質,而很多業餘選手正是為了能夠有塑身與鍛鍊身體的目的而選擇三項全能。因為這三項運動都是耐力運動和帶氧運動,而且,三項全能運動員必須從三個方面進行訓練,他們會比那些只在游泳、跑步、自行車進行專項訓練的運動員得到更全面的肌肉平衡與發展。

  三項全能的每一個專案的訓練和比賽方法,與其他專案也有分別。有些本身是游泳、自行車、跑步的單項比賽運動員參加三項全能比賽,只把本身專案的技巧和原理運用到三項全能比賽中,是不能達到最佳效果的。三項全能運動員需要有特別的訓練,以達到每個專案都能夠發揮最佳狀態。

  為了隨後進行的踏自行車和跑步,三項全能運動員在游泳時會不太猛烈而更小心地使用雙腿。許多三項全能運動員利用經修改的泳姿,以應付湍急、供氣的水和和為長途游泳儲存能量。另外,多數三項全能運動員開放水域(室外)的游泳階段,而不是有線道的泳池。所以,三項全能運動員在游泳階段必須注意位置和利用drafting獲得優勢,緊隨其他比賽者以利用他們製造的水流。三項全能運動員經常將使用「海豚踢」和潛水來逆著波浪前進,和在游泳結束階段body surfing來利用波浪的能量增加速度。並且,在開放水域游泳需要舉頭尋找用作標記路線的地標或浮體。一個修改過的泳姿允許三項全能運動員在水中舉頭尋找標記而沒有停止前進或消耗體力。  開放水域游泳區域經常較冷,為三項全能特別研製的保溫潛水服有保溫、增加浮力和平滑的作用,能增加游泳速度。有些賽事只容許三項全能運動員在水溫不高於攝氏 25度(即華氏78度)的情況下才可穿著保溫潛水服,有些賽事在任何水溫都允許保溫潛水服,有時它們更是必需。或者,在同一個賽事,規定職業運動員不能穿保溫潛水服,而某些年齡的參賽者則不用遵守此項規定,這是由於兩組參賽者的水溫規則有微小的差別。

  三項全能自行車專案(奧林匹克三項全能和ITU世界盃賽事除外),與一般的職業自行車賽事不同。在三項全能自行車比賽中,禁止使用主車團戰術,所以參賽者也不會組成主車團。這樣,與之最可比的比賽形式就是個人計時賽。三項全能自行車也更加重視空氣流體力學,用了一些特別的設計,如很陡的座椅踏板角度來改善空氣動力和放鬆用來跑步的肌肉群。 (參見三項全能裝備)。在自行車賽段的結尾處,三項全能運動員還通常用更高的頻率踏板,這樣可以放鬆和伸展肌肉,使之更好地進入賽跑賽段。

  三項全能的賽跑專案是在其他兩項賽事之後,運動員經過一段長時間的比賽後,肌肉都會開始疲倦和疼痛。從自行車轉到跑步的訓練相當的重要:初次參加三項全能比賽的運動員經常都會感到開始跑步時大腿痠軟,並且比他們在練習時的速度慢得多。運動員練習時通常用自行車和跑步的輪換訓練使身體適應。

  每年世界各地均有多項三項全能賽事舉行,有些比賽會因為歷史悠久或特殊的比賽環境而享負盛名,以下列出其中一些比賽:
三項全能(英語:triathlon,源自希臘語),又稱為鐵人三項,簡稱鐵人賽或三鐵,是由三項運動組成的比賽。現代比賽通常由游泳、自行車、長跑三個專案順序組成,運動員需要連續完成三個運動專案,轉換專案時更換衣服和鞋的時間亦計算在比賽時間之內。因此,若運動員只擅長其中一項,並不代表比賽佔有優勢。運動員進行比賽前需要適當地鍛鍊體能和耐力,以確保每個階段都能夠順利完成。