繆 律，史國(guó)生，黎涌明

足球比賽負(fù)荷是球員在比賽情景下完成各類動(dòng)作時(shí)所承受的物理、生理和心理等方面刺激之和[1]。競(jìng)技體育領(lǐng)域，量化比賽負(fù)荷是認(rèn)識(shí)項(xiàng)目特征的重要途徑，也是教練員制定訓(xùn)練計(jì)劃、評(píng)價(jià)訓(xùn)練效果的主要依據(jù)[2，3]。傳統(tǒng)的比賽負(fù)荷研究，通常將某一指標(biāo)從比賽中提取出來(lái)，在時(shí)間軸上建立體能(如跑動(dòng)距離、速度和加速度等)、技術(shù)(如射門(mén)、傳球和攔截次數(shù)等)或生理指標(biāo)(如心率、攝氧量和血乳酸等)的量化體系[4]。然而從結(jié)果的完整性和系統(tǒng)性看，單一指標(biāo)量化體系片面概括了比賽特征，忽視了不同指標(biāo)間的交互關(guān)系，由此模糊了對(duì)項(xiàng)目特征的認(rèn)識(shí)，降低了結(jié)果的參考價(jià)值。隨著學(xué)界對(duì)負(fù)荷量化探究的漸進(jìn)，以內(nèi)外負(fù)荷為結(jié)構(gòu)的量化體系不僅為揭示足球項(xiàng)目特征提供了全新視角，而且讓人對(duì)足球比賽負(fù)荷有了嶄新認(rèn)識(shí)[5]?；谏鲜龇治?，本研究在Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)國(guó)外運(yùn)動(dòng)科學(xué)類(Sport Sciences)文獻(xiàn)進(jìn)行檢索，檢索條件設(shè)定為：主題“Load Quantification in Soccer”，語(yǔ)種“English”，文獻(xiàn)類型“Article”，檢索時(shí)間為2018年10月14日，數(shù)據(jù)庫(kù)最后更新時(shí)間為2018年10月13日。對(duì)檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行查重、標(biāo)題篩選、摘要篩選和全文篩選后，選擇其中55篇文獻(xiàn)作為參考，以回顧足球比賽負(fù)荷量化結(jié)構(gòu)、方法與特征研究進(jìn)展，并對(duì)未來(lái)研究做出展望。

1 足球比賽負(fù)荷量化結(jié)構(gòu)

為清晰了解足球比賽負(fù)荷量化結(jié)構(gòu)，下文將從外部和內(nèi)部視角對(duì)比賽負(fù)荷進(jìn)行介紹。外部負(fù)荷是球員在比賽情景下完成各類動(dòng)作時(shí)所承受的物理刺激，外部負(fù)荷的量化遵循先定性后定量的范式，即在劃分基本行為活動(dòng)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)不同活動(dòng)類型的負(fù)荷量與強(qiáng)度[4]。比賽中球員的物理刺激既有跑動(dòng)、變向和起跳狀態(tài)下的體能負(fù)荷，也有進(jìn)攻、傳控和防守狀態(tài)下的技術(shù)負(fù)荷(表1)。量化外部負(fù)荷時(shí)既要考慮不同類型行為活動(dòng)負(fù)荷量的積累，又要考慮相同類型活動(dòng)下不同負(fù)荷強(qiáng)度的分布。宏觀上，距離和次數(shù)是負(fù)荷量的直觀反映；微觀上，速度、加速度和功率是負(fù)荷強(qiáng)度的客觀衡量依據(jù)。因此，量化外部負(fù)荷時(shí)需綜合考慮各類行為活動(dòng)的負(fù)荷量與強(qiáng)度。

表1 足球比賽負(fù)荷量化結(jié)構(gòu)Table 1 Load quantization structure in soccer match

內(nèi)部負(fù)荷是球員在比賽情景下所承受的生理、心理和化學(xué)刺激的總和，內(nèi)部負(fù)荷的量化遵循先定量后定性的范式，即在測(cè)定生物指標(biāo)變化幅度基礎(chǔ)上，分析球員的能量代謝水平[3]。比賽中球員既要依靠糖的氧化為中高強(qiáng)度無(wú)氧活動(dòng)輸送能量，又需要通過(guò)糖和脂肪的分解為低強(qiáng)度有氧活動(dòng)提供保障。量化內(nèi)部負(fù)荷時(shí)不僅要考慮機(jī)體攝氧量、血乳酸、心率和主觀疲勞度等指標(biāo)的變化幅度，而且要觀察運(yùn)動(dòng)刺激下各類指標(biāo)的變化規(guī)律。靜態(tài)上，血乳酸濃度、主觀疲勞等級(jí)和能量消耗等指標(biāo)的變化幅度能夠衡量機(jī)體對(duì)比賽刺激的反應(yīng)程度；動(dòng)態(tài)上，心率變異性和攝氧量動(dòng)力學(xué)的變化過(guò)程能夠反映比賽中個(gè)體機(jī)能的適應(yīng)過(guò)程。所以量化內(nèi)部負(fù)荷時(shí)需要在關(guān)注結(jié)果評(píng)定的同時(shí)認(rèn)識(shí)變化過(guò)程。

2 足球比賽外部負(fù)荷

2.1 外部負(fù)荷量化方法

外部負(fù)荷的量化方法有人工視頻分析技術(shù)(Manual video coding)、自動(dòng)軌跡追蹤技術(shù)(Automatic video tracking)和全球定位設(shè)備(Global positioning system)[4，6-7]。20世紀(jì)60年代，Reilly教授就采用速寫(xiě)繪圖和磁帶錄音分析了球員的比賽跑量[8]。20世紀(jì)80年代后期，以Bangsbo教授為代表的北歐學(xué)者對(duì)比賽展開(kāi)研究，通過(guò)視頻采集錄像和回看逐個(gè)分析球員的跑動(dòng)和技術(shù)特征[1]。人工視頻分析技術(shù)需多人協(xié)作處理大量數(shù)據(jù)、過(guò)程繁瑣，在此背景下自動(dòng)軌跡追蹤技術(shù)推動(dòng)了負(fù)荷量化的大幅進(jìn)步[7]。法國(guó)足協(xié)在該領(lǐng)域做出了巨大貢獻(xiàn)，1990年法國(guó)足協(xié)研發(fā)的AMISCO Pro是全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)比賽數(shù)據(jù)采集、傳輸和分析集成化的系統(tǒng)。以AMISCO Pro為原型的諸多系統(tǒng)被投入歐羅巴聯(lián)賽，為比賽負(fù)荷量化提供了高同步、高實(shí)時(shí)的自動(dòng)化解決方案[4]。進(jìn)入21世紀(jì)，負(fù)荷量化呈現(xiàn)日?；厔?shì)，便攜式全球定位設(shè)備被推向主流。以澳大利亞科研機(jī)構(gòu)研發(fā)的TrakPerformance和GPSports為代表的定位設(shè)備不僅實(shí)現(xiàn)了比賽負(fù)荷量化，而且被廣泛應(yīng)用于日常訓(xùn)練，從而實(shí)現(xiàn)了賽練負(fù)荷的一體化監(jiān)控[5]。

不同外部量化方法性能上的差異，勢(shì)必給現(xiàn)實(shí)中的研究帶來(lái)難題。足球作為集體球類項(xiàng)目，量化負(fù)荷既要考慮個(gè)體的跑位，還要挖掘整體陣型的移動(dòng)和技戰(zhàn)術(shù)配合。人工視頻分析技術(shù)雖然能夠完整地還原球員跑動(dòng)，但前提是架設(shè)多臺(tái)攝錄設(shè)備并有專人負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)[4，9]。視頻處理時(shí)間為24～36 h，其效率對(duì)職業(yè)俱樂(lè)部而言是滯后的，因此實(shí)用價(jià)值低于科研貢獻(xiàn)[5，7]。自動(dòng)軌跡追蹤雖然實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)分析自動(dòng)化，降低了誤差與數(shù)據(jù)比，但是面對(duì)繁瑣的操作，俱樂(lè)部要聘請(qǐng)第三方處理數(shù)據(jù)，結(jié)果無(wú)法滿足教練員的個(gè)性化需求[4]。全球定位設(shè)備雖然在便捷性、實(shí)效性和經(jīng)濟(jì)性上有著均衡表現(xiàn)，但是要求球員佩戴傳感器，各大職業(yè)體育聯(lián)盟的勞資協(xié)議對(duì)傳感器有著不同的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，因此其使用情景停留在非正式比賽[6]?？傮w上看，不同方法在量化足球比賽外部負(fù)荷時(shí)各有利弊，要根據(jù)實(shí)踐或科研目的合理選取。

2.2 外部視角下比賽特征

2.2.1 時(shí)間結(jié)構(gòu)特征

國(guó)際足球協(xié)會(huì)理事會(huì)規(guī)則規(guī)定，正式比賽時(shí)長(zhǎng)90 min。高水平比賽中，實(shí)際活動(dòng)時(shí)間占比賽時(shí)長(zhǎng)的61%～69%，間歇占31%～39%(德甲38%[10]、意甲和法甲32%[11]、1990年世界杯39%[12]、1994年世界杯32%[12]、1998年世界杯31%[13])，活動(dòng)與間歇比約為2：1。比賽中約有100次間歇，最常見(jiàn)的間歇方式是擲界外球和定位球，此外，球門(mén)球、角球、換人、出界、傷停和點(diǎn)球等均會(huì)造成比賽停頓[12]。根據(jù)時(shí)長(zhǎng)，可將間歇分為短間歇(0.0～15.0 s)、中間歇(15.1～60 s)和長(zhǎng)間歇(〉60s)。短間歇占47.6%，常見(jiàn)的短間歇是擲界外球，平均時(shí)長(zhǎng)8.6 s；中間歇占50.3%，常見(jiàn)的中間歇為定位球，平均時(shí)長(zhǎng)21.6 s；長(zhǎng)間歇占2.1%，常見(jiàn)的長(zhǎng)間歇為傷停，平均時(shí)長(zhǎng)79.1s[6]。就整體水平而言，足球比賽中97.9%的間歇在1 min以內(nèi)，所以足球比賽的間歇以中短間歇為主。

2.2.2 體能特征

評(píng)價(jià)比賽中球員體能負(fù)荷量的指標(biāo)包括跑量、起跳次數(shù)和變向次數(shù)[14]。跑動(dòng)是比賽中的基本活動(dòng)形式，男子優(yōu)秀球員比賽跑量為9.0～12.0 km，青少年球員為7.2～9.9 km；女子優(yōu)秀球員比賽跑量為9.6～10.4 km，青少年球員為6.9～8.5 km[7]；起跳是比賽中球員創(chuàng)造空間的常用方式，男子優(yōu)秀球員場(chǎng)均起跳10次，男子青少年球員為4次[15]；變向是球員銜接跑動(dòng)和起跳頻繁進(jìn)行的動(dòng)作，頂級(jí)聯(lián)賽男子球員比賽中的變向高達(dá)727次[16]。變向的直觀反映是角度，Bloomfield等分析英超比賽后發(fā)現(xiàn)比賽中球員0°～90°變向超過(guò)600次，90°～180°變向有43～49次，180°～270°變向有2～3次，270°～360°變向有1次，不同位置球員的變向次數(shù)存在差異，例如前衛(wèi)變向總次數(shù)、0°～90°變向次數(shù)，顯著低于前鋒和后衛(wèi)[17]。兩次變向間最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換方式是變速跑，研究顯示足球比賽中的變速跑距離集中在10～20 m[1]，球員圍繞這一距離進(jìn)行不同類型的跑動(dòng)，例如21～84次大步跑(步長(zhǎng)1.13 m)和19～62次沖刺跑(步長(zhǎng)1.24 m)[1，18]。

足球比賽中體能負(fù)荷強(qiáng)度的集中體現(xiàn)是跑動(dòng)速度[19]。早期對(duì)球員跑速的報(bào)道多采用人工視頻分析技術(shù)，Bangsbo等根據(jù)球員跑速，將比賽強(qiáng)度分為四級(jí)：站、走(1.68 m/s)、低速跑(3.36 m/s)和高強(qiáng)度跑(4.2 m/s)[1]。雖然Bangsbo的四級(jí)劃分為界定負(fù)荷強(qiáng)度提供了依據(jù)，但不可否認(rèn)的是，其對(duì)高強(qiáng)度跑的界定過(guò)于籠統(tǒng)，導(dǎo)致了學(xué)界對(duì)高速跑和沖刺跑劃分的疑議。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟，自動(dòng)軌跡追蹤技術(shù)逐漸取代人工技術(shù)，成為探究比賽負(fù)荷的主要手段。目前主流的自動(dòng)軌跡追蹤系統(tǒng)是AMISCO Pro和Prozone，意大利的Di Salvo團(tuán)隊(duì)對(duì)此展開(kāi)了深入研究。Di Salvo等將跑動(dòng)劃分為五級(jí)：站、走和慢跑(0～7.2 km/h)、低速跑(7.3.1～14.4 km/h)、中速跑(14.5～19.8 km/h)、高速跑(19.9～25.2 km/h)和沖刺跑(〉25.2 km/h)[10，20-23]。這一分類得到了學(xué)界普遍認(rèn)可，成為跑動(dòng)強(qiáng)度的主流劃分標(biāo)準(zhǔn)[21]。2011年，中國(guó)足協(xié)引進(jìn)了AMISCO Pro系統(tǒng)并將其投入中超聯(lián)賽，整理國(guó)內(nèi)外聯(lián)賽數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)球員的高速跑和沖刺跑距離分別為180～330 m和160～300 m，說(shuō)明比賽中球員的無(wú)球跑動(dòng)以中低強(qiáng)度為主[10，23-24]。雖然高速跑和沖刺跑占總跑動(dòng)距離比例較低，但是對(duì)比賽的節(jié)奏控制有著重要作用。對(duì)比中超和歐洲聯(lián)賽數(shù)據(jù)(圖1)，發(fā)現(xiàn)中超比賽的跑量、高強(qiáng)度跑距離低于英超和西甲，說(shuō)明中超比賽的整體節(jié)奏低于歐洲，提示中超球隊(duì)攻在防轉(zhuǎn)換中的持續(xù)跑動(dòng)能力有待加強(qiáng)。自動(dòng)軌跡追蹤系統(tǒng)還為記錄足球比賽中不同跑動(dòng)形式(有球/無(wú)球)下的距離提供了可能[25]。Rampinini等研究發(fā)現(xiàn)，意甲比賽中場(chǎng)均帶球跑距離占比賽總跑動(dòng)距離的1.7%[26]；Carling研究發(fā)現(xiàn)，法甲比賽中場(chǎng)均帶球跑距離為191 m，占總跑動(dòng)距離的4.6%，其中高、中、低強(qiáng)度帶球跑分別占34.3%、25.6%和41.1%[27]。與無(wú)球跑強(qiáng)度分布有所區(qū)別，高水平比賽中球員帶球跑呈“兩極化”分布，提示訓(xùn)練中球員的有球訓(xùn)練應(yīng)以高強(qiáng)度為主。

圖1 中超、英超和西甲聯(lián)賽的總跑動(dòng)和高強(qiáng)度跑距離Figure 1 Total distance and high-intensity running distance in CSL，PL and SL

2.2.3 技術(shù)特征

技術(shù)是構(gòu)成足球比賽外部負(fù)荷的另一要素，比賽中球員往往要在身體對(duì)抗情況下以最快速率完成技術(shù)動(dòng)作[28]?，F(xiàn)階段，雖然Blue Trident(Vicon公司)和PlayerMaker(Motionize公司)等設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)技術(shù)發(fā)力的強(qiáng)度量化，遺憾的是這類設(shè)備的信效度尚不知曉。所以，多數(shù)研究依舊采用動(dòng)作次數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)球員的技術(shù)負(fù)荷量[17]。人工視頻技術(shù)粗獷地分析了技術(shù)指標(biāo)的負(fù)荷量(如觸球50次、傳球30次和頭球10次)，但未對(duì)某一指標(biāo)下的亞類(如傳球指標(biāo)下的短、中和長(zhǎng)距離傳球)展開(kāi)統(tǒng)計(jì)[7]。

自動(dòng)軌跡追蹤技術(shù)的誕生，推動(dòng)技術(shù)負(fù)荷研究轉(zhuǎn)向了更深的環(huán)節(jié)。先后有研究報(bào)道了自動(dòng)軌跡追蹤技術(shù)下意甲[29]、法甲[30]、英超和西甲聯(lián)賽[31]中球員的技術(shù)特征，上述研究結(jié)果可歸為兩點(diǎn)：第一，不同聯(lián)賽對(duì)球員技術(shù)有著不同的側(cè)重，如西甲傳球次數(shù)和成功率高于英超，英超頭球爭(zhēng)頂、攔截次數(shù)高于西甲[31]，提示西甲聯(lián)賽更注重球員的傳控技術(shù)，而英超聯(lián)賽對(duì)球員的身體對(duì)抗能力要求較高；第二，不同位置對(duì)球員技術(shù)提出了不同要求，如中后衛(wèi)場(chǎng)均頭球次數(shù)顯著高于邊后衛(wèi)、前衛(wèi)和前鋒，中前衛(wèi)場(chǎng)均傳球次數(shù)顯著高于其它位置[29]，提示中后衛(wèi)應(yīng)盡加強(qiáng)頭球能力培養(yǎng)，而中前衛(wèi)培養(yǎng)應(yīng)著重發(fā)展其傳接球、出球能力。為探究不同位置球員技術(shù)表現(xiàn)的差異，本研究分析了2018年世界杯小組賽階段、首發(fā)打滿全場(chǎng)比賽球員的技術(shù)負(fù)荷量(圖2)，發(fā)現(xiàn)前鋒、前衛(wèi)和后衛(wèi)隊(duì)員在進(jìn)攻、傳控和防守上表現(xiàn)各異，說(shuō)明現(xiàn)代足球強(qiáng)調(diào)不同位置球員的職責(zé)分工，提示球員技術(shù)發(fā)揮不僅受自身特點(diǎn)影響，而且很大程度依賴于其場(chǎng)上站位。綜上可知，量化技術(shù)負(fù)荷時(shí)既要對(duì)球隊(duì)整體水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，亦要加強(qiáng)不同位置球員的特點(diǎn)分析，在保證球隊(duì)整體戰(zhàn)術(shù)高效執(zhí)行的同時(shí)，充分發(fā)揮個(gè)人特點(diǎn)。

圖2 不同位置球員的技術(shù)指標(biāo)Figure 2 Technical categories and indicators in different positions

3 足球比賽內(nèi)部負(fù)荷

3.1 內(nèi)部負(fù)荷量化方法

如果說(shuō)體能和技術(shù)反映了足球比賽外部負(fù)荷，那么能量消耗則從內(nèi)部視角探究了比賽中球員的機(jī)能水平。檢測(cè)能量消耗的常用方法是氣體代謝法，20世紀(jì)60年代，道格拉斯氣袋法(Douglas bags)被認(rèn)作測(cè)定能量消耗的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但由于氣袋過(guò)重(1.2 kg)、受試者水平偏低(普通大學(xué)生和業(yè)余愛(ài)好者)、模擬比賽時(shí)間過(guò)短(5～20 min)，因此結(jié)果不能完全概括正式比賽的能耗水平[3]。20世紀(jì)90年代，便攜式氧耗檢測(cè)設(shè)備融入了輕型遙測(cè)裝置，例如意大利的Cosmed K2和德國(guó)的Cortex Metamax，其便捷的背負(fù)方式和精確的信效度備受運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域推崇[4]。日常訓(xùn)練中頻繁檢測(cè)氧耗不切實(shí)際，在此情形下，使用心率帶(表)記錄心率與負(fù)荷間的關(guān)系，成為量化內(nèi)部負(fù)荷的首選[4]。隨著團(tuán)隊(duì)心率系統(tǒng)(Team Heart Rate Systems)的誕生，心率監(jiān)測(cè)憑借集體、實(shí)時(shí)和同步監(jiān)控脫穎而出[4]。血乳酸檢測(cè)和主觀疲勞度測(cè)量同樣具有價(jià)值，它們從整體視角反映了球員對(duì)足球比賽負(fù)荷的適應(yīng)程度。

測(cè)試內(nèi)部負(fù)荷的常見(jiàn)情景有實(shí)驗(yàn)室和訓(xùn)練場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)室情景下，內(nèi)部負(fù)荷的量化結(jié)果雖然準(zhǔn)確，但是只能反映直線跑動(dòng)或單個(gè)動(dòng)作刺激下的負(fù)荷變化情況，忽略了足球比賽隨機(jī)、多變和復(fù)雜的情景。將氣體代謝技術(shù)、心率監(jiān)控和血乳酸檢測(cè)等方法帶入訓(xùn)練場(chǎng)，為的是更全面地測(cè)定正式比賽的負(fù)荷水平[8]。受項(xiàng)目規(guī)則限制，正式比賽無(wú)法使用檢測(cè)儀器，對(duì)內(nèi)部負(fù)荷的研究被迫轉(zhuǎn)入了非正式比賽[32]。氣體代謝法能夠監(jiān)控個(gè)體的能量消耗變化情況，是反映內(nèi)部負(fù)荷的最佳方法，但是對(duì)技術(shù)設(shè)備和操作使用有著高要求，少有研究能夠達(dá)到大面積覆蓋，結(jié)果多存在樣本量小的問(wèn)題[2]。心率監(jiān)測(cè)法的設(shè)備要求不高且操作難度低、通過(guò)區(qū)間內(nèi)的心率變化能夠量化個(gè)體的反應(yīng)程度和恢復(fù)狀況，但是其信效度不及攝氧量和血乳酸。血乳酸檢測(cè)法的設(shè)備要求和操作難度適中，但是結(jié)果只能反映比賽前后個(gè)體指標(biāo)變化的增減幅度，無(wú)法描述過(guò)程中的變化規(guī)律，且結(jié)果易受人為因素干擾[33]。實(shí)際研究需在提高研究方案合理性的基礎(chǔ)上，選擇恰當(dāng)?shù)牧炕椒?，以無(wú)限接近真實(shí)比賽結(jié)果。

3.2 內(nèi)部視角下比賽特征

3.2.1 有氧供能特征

人體能量代謝是指運(yùn)動(dòng)引起營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化產(chǎn)生能量的過(guò)程，可用能量消耗來(lái)反映，因此能量消耗亦是衡量?jī)?nèi)部負(fù)荷水平的重要指標(biāo)[34]。早期對(duì)足球比賽能量消耗的探究以模擬比賽為主，受試者佩戴道格拉斯氣袋，通過(guò)單位時(shí)間的攝氧量(VO2)推演正式比賽能耗水平[35-38]。Seliger[35]安排普通大學(xué)生進(jìn)行10 min的模擬比賽，測(cè)得其能量消耗為0.75 kJ/kg/min。此后，Yamaoka[37]、Durnin[36]和Covell[38]分別安排受試者進(jìn)行5 min、15 min和20 min模擬比賽，測(cè)得能量消耗為32.4 kJ/min、21～50 kJ/min和22～44 kJ/min。足球間歇性運(yùn)動(dòng)的特征意味著場(chǎng)上球員的行為活動(dòng)存在高度隨機(jī)性和偶然性，因此基于模擬比賽片斷復(fù)制的完整結(jié)果勢(shì)必與真實(shí)比賽存在差異。這一差異的縮小得益于便攜式氣體代謝儀的應(yīng)用，Reilly[39]、Bangsbo[3]和Mohr[40]等運(yùn)用氣體代謝儀測(cè)得業(yè)余球員整場(chǎng)比賽能耗為5 023～6 279 kJ，這些能量來(lái)源于球員的有氧和無(wú)氧(無(wú)氧磷酸原和無(wú)氧糖酵解)供能系統(tǒng)。

基于足球比賽時(shí)間結(jié)構(gòu)，Bangsbo等發(fā)現(xiàn)高水平比賽中球員有氧供能比例超過(guò)90%[41]。結(jié)合11人制足球比賽特點(diǎn)，Bangsbo[42]、Esposito[43]和Krustrup等[44]先后在實(shí)驗(yàn)室和場(chǎng)測(cè)試中監(jiān)控了球員的心率和攝氧量，發(fā)現(xiàn)兩者高度相關(guān)(r=0.991～0.984)。隨著心率遙測(cè)技術(shù)的成熟，關(guān)于足球比賽中球員心率的報(bào)道也逐漸增多。匯總比賽中球員的心率數(shù)據(jù)(表2)，發(fā)現(xiàn)比賽中球員平均心率為85%HRmax，運(yùn)用心率—攝氧量關(guān)系推得比賽中球員攝氧量約為70%VO2max，說(shuō)明球員有氧供能始終處于較高水平。雖然心率易受到溫度、濕度和海拔等因素干擾，進(jìn)而影響對(duì)攝氧量的判斷，但考慮到比賽中球員心率極少低于65%HRmax[41]，因此有氧供能對(duì)足球比賽的貢獻(xiàn)毋庸置疑。

表2 足球比賽中球員心率Table 2 Heart rate of players in soccer match

3.2.2 無(wú)氧供能特征

比賽中球員大致進(jìn)行7 min的高強(qiáng)度活動(dòng)[41]，這些高強(qiáng)度活動(dòng)由150～250次劇烈運(yùn)動(dòng)構(gòu)成，常見(jiàn)的劇烈運(yùn)動(dòng)有重復(fù)沖刺跑、連續(xù)加減速、變向和起跳[7]。劇烈運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間較短(〈10 s)，大多通過(guò)無(wú)氧磷酸原系統(tǒng)提供能量。骨骼肌中儲(chǔ)存的三磷酸腺苷和磷酸肌酸含量有限，只夠維持球員進(jìn)行數(shù)秒的劇烈運(yùn)動(dòng)，需要通過(guò)間歇性恢復(fù)進(jìn)行再合成[3]。雖然磷酸肌酸再合成的速率高達(dá)每公斤干肌0.5 mmol/s，但并不意味可以低估比賽中球員的無(wú)氧磷酸原供能。Krustrup等研究發(fā)現(xiàn)，比賽前后球員每公斤干肌三磷酸腺苷含量(26.4 mmol vs.23.0 mmol)和磷酸肌酸的含量(88.0 mmol vs.79.0 mmol)發(fā)生了明顯下降。Bangsbo研究發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)度活動(dòng)后球員的磷酸肌酸較安靜水平下降了30%[42]。上述兩則研究證明，足球比賽對(duì)球員的磷酸原供能能力提出了較高要求[49]。

除了磷酸原供能，糖酵解供能在足球比賽中同樣發(fā)揮著關(guān)鍵作用。比賽中間歇性運(yùn)動(dòng)和恢復(fù)伴隨著乳酸生成和消退，乳酸作為無(wú)氧糖酵解的代謝產(chǎn)物，其測(cè)定方法包括血乳酸和肌乳酸濃度檢測(cè)[49]。匯總文獻(xiàn)中的比賽、賽后血乳酸數(shù)據(jù)(表3)，發(fā)現(xiàn)男子優(yōu)秀球員賽后血乳酸濃度為3～10 mmol/L，女子優(yōu)秀球員為2～7.3 mmol/L，說(shuō)明比賽中機(jī)體的乳酸生成率處于較高水平。相比于血乳酸檢測(cè)，肌乳酸檢測(cè)造成的創(chuàng)傷大、操作難度高，因此只有一篇研究報(bào)道了比賽前后肌乳酸濃度變化情況。Krustrup等在教學(xué)賽前后對(duì)業(yè)余球員進(jìn)行了肌肉活檢，發(fā)現(xiàn)球員賽后每公斤干肌的肌乳酸含量為13.0 mmol，顯著高于賽前的4.2 mmol[49]。雖然比賽后肌乳酸含量顯著低于間歇性力竭運(yùn)動(dòng)后肌乳酸含量(YoYo測(cè)試，測(cè)試時(shí)長(zhǎng)為5.1～18.6 min，測(cè)試后每公斤干肌的肌乳酸含量為48.9 mmol[50])，但考慮到無(wú)法實(shí)時(shí)檢測(cè)比賽中球員的肌乳酸，因此賽后肌乳酸含量不能完全概括比賽的無(wú)氧糖酵解供能特征。結(jié)合比賽前后血乳酸變化幅度，運(yùn)用積累血乳酸算得足球比賽過(guò)程中的糖酵解系統(tǒng)總供能量[51]，男子優(yōu)秀球員為9.5～32.8 kJ(體重為75 kg)，女子為3.8～24.0 kJ(體重為60 kg)，說(shuō)明良好的糖酵解能力對(duì)球員維持場(chǎng)上表現(xiàn)至關(guān)重要。綜上可知，足球比賽中球員的內(nèi)部負(fù)荷特征表現(xiàn)為有氧供能為主，無(wú)氧磷酸原和糖酵解供能交替進(jìn)行。

表3 足球比賽中球員血乳酸(mmol/L)Table 3 Blood lactate of players in soccer match(mmol/L)

續(xù)表3

4 局限與展望

4.1 局限

伴隨足球比賽負(fù)荷量化技術(shù)的升級(jí)和革新，學(xué)界對(duì)足球項(xiàng)目特征的認(rèn)識(shí)逐漸完善。然而，現(xiàn)有研究依舊存在若干局限。長(zhǎng)期以來(lái)足球比賽外部負(fù)荷的研究熱點(diǎn)集中在跑量、高強(qiáng)度跑比例和技術(shù)動(dòng)作完成次數(shù)等指標(biāo)，忽視了足球比賽間歇性變向運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。比賽中不同角度的變向和不同距離的變速跑隨機(jī)組合，亦對(duì)球員變向能力提出了相應(yīng)要求。有研究對(duì)葡萄牙足球運(yùn)動(dòng)員Christiano Ronald與西班牙短跑名將David Rodriguez直線跑和變向跑進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果顯示后者25 m直線跑比前者快0.3 s，但后者Z型變向跑比前者慢0.5 s，這就是顯而易見(jiàn)的變向能力?，F(xiàn)有研究較少關(guān)注變向，不僅低估了變向?qū)ψ闱虮荣愗?fù)荷的影響，而且限制了球員競(jìng)技能力的提升。

雖然通過(guò)攝氧量檢測(cè)等方法能夠反映球員足球比賽中的機(jī)能變化，但是上述技術(shù)方法的使用情景集中在季前賽、友誼賽和教學(xué)賽等非正式比賽，其結(jié)果勢(shì)必與正式比賽存在偏差。即使非正式比賽的外部負(fù)荷結(jié)果接近正式比賽，但是比賽性質(zhì)、賽場(chǎng)情景和獎(jiǎng)金刺激等因素對(duì)球員心理刺激造成的影響是無(wú)法估量的。因此，非正式比賽情景下研究結(jié)果的失真，影響了對(duì)足球比賽內(nèi)部負(fù)荷的認(rèn)識(shí)。

4.2 展望

足球比賽的負(fù)荷量化涉及訓(xùn)練學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)和工程學(xué)等多門(mén)學(xué)科的交叉，準(zhǔn)確量化不僅有助于提高項(xiàng)目的訓(xùn)練科學(xué)水平，而且對(duì)預(yù)防損傷、安排營(yíng)養(yǎng)攝入和提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)有著重要參考價(jià)值。未來(lái)研究和實(shí)踐中，應(yīng)盡可能選取可行性強(qiáng)、信效度高的量化方法，在監(jiān)控足球比賽負(fù)荷的同時(shí)將上述方法融入日常訓(xùn)練，加強(qiáng)賽練結(jié)合。此外，可嘗試將外部負(fù)荷參數(shù)與內(nèi)部負(fù)荷指標(biāo)相結(jié)合，構(gòu)建一體式的負(fù)荷量化體系，在監(jiān)控球隊(duì)整體負(fù)荷水平的同時(shí)跟蹤個(gè)體球員的負(fù)荷變化情況，提高負(fù)荷量化的個(gè)體化和針對(duì)性。