沈青陽 李衛(wèi)

運(yùn)動負(fù)荷監(jiān)控是數(shù)字化訓(xùn)練的重要組成部分之一，負(fù)荷監(jiān)控技術(shù)的快速更新推動競技運(yùn)動水平不斷提升。傳統(tǒng)負(fù)荷監(jiān)控方法多基于量和強(qiáng)度這兩個(gè)根本屬性視角，現(xiàn)代競技運(yùn)動負(fù)荷監(jiān)控則著重于運(yùn)動刺激對人體的內(nèi)外部的交互影響，并區(qū)分為內(nèi)部負(fù)荷和外部負(fù)荷的不同監(jiān)控方法，故通過外部負(fù)荷監(jiān)控的研究討論以期為體能訓(xùn)練從業(yè)人員提供幫助。

1 訓(xùn)練的定義及監(jiān)控的意義

訓(xùn)練其本質(zhì)是通過適宜的負(fù)荷量或強(qiáng)度刺激機(jī)體以達(dá)到產(chǎn)生最佳適應(yīng)的目的。若訓(xùn)練過程中負(fù)荷未得到科學(xué)化監(jiān)控，則過量或不足的訓(xùn)練負(fù)荷將會對訓(xùn)練進(jìn)程無意義或產(chǎn)生負(fù)面作用。不足的訓(xùn)練負(fù)荷刺激無法使機(jī)體產(chǎn)生新的條件適應(yīng)，同時(shí)過量的負(fù)荷則導(dǎo)致運(yùn)動員無法及時(shí)從訓(xùn)練中得到恢復(fù)，不僅無法產(chǎn)生良好運(yùn)動適應(yīng)和提高運(yùn)動表現(xiàn)，還會增加損傷和患病風(fēng)險(xiǎn)，甚至可能導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)水平消亡（圖 1）。

2 負(fù)荷管理

2.1 負(fù)荷管理的定義及意義

Conaty表示，在競技運(yùn)動中，負(fù)荷管理就是為適應(yīng)賽季的需求將訓(xùn)練的量和強(qiáng)度合理地周期化，做好長期的準(zhǔn)備工作，用靈活的方法進(jìn)行計(jì)劃制定，即刻改變運(yùn)動員的準(zhǔn)備狀態(tài)。

許多運(yùn)動員、教練和輔助人員正在采用科學(xué)的方法來測試和監(jiān)控訓(xùn)練過程。適當(dāng)?shù)呢?fù)荷監(jiān)控可以幫助確定運(yùn)動員是否適應(yīng)訓(xùn)練刺激，并最大限度地降低發(fā)生非功能性拉傷、生病、損傷的風(fēng)險(xiǎn)。已有研究使用一些外部負(fù)荷量化和監(jiān)測工具，如功率輸出測量設(shè)備、時(shí)動分析等。而內(nèi)部負(fù)荷單位測量，包括努力的感知、心率、血乳酸和訓(xùn)練沖動。外部和內(nèi)部負(fù)荷單位的分別分析可以揭示運(yùn)動員的疲勞狀態(tài)。高水平競技運(yùn)動使用的監(jiān)測工具包括心率恢復(fù)、神經(jīng)肌肉功能、生化/激素/免疫評估、問卷和日記、精神運(yùn)動速度、睡眠質(zhì)量和數(shù)量。對運(yùn)動員采取的監(jiān)測方法可能取決于運(yùn)動員是從事個(gè)人還是團(tuán)隊(duì)體育活動。用科學(xué)和統(tǒng)計(jì)方法檢測到的變化可以在實(shí)施變化時(shí)提供信度和確效度。適當(dāng)監(jiān)測訓(xùn)練負(fù)荷可以為運(yùn)動員和教練員提供重要信息;且監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)該是直觀的，能提供有效的數(shù)據(jù)分析和解釋，同時(shí)從簡、科學(xué)有效地反饋運(yùn)動員疲勞狀態(tài)。

2.2 負(fù)荷管理的分類及指標(biāo)

根據(jù)監(jiān)控的指標(biāo)來源，運(yùn)動負(fù)荷有外部負(fù)荷和內(nèi)部負(fù)荷兩種分類形式;根據(jù)監(jiān)控的方法屬性，運(yùn)動負(fù)荷又被分為客觀評定和主觀評定兩種監(jiān)控手段;根據(jù)監(jiān)控的統(tǒng)計(jì)處理方式，運(yùn)動負(fù)荷還可分為絕對負(fù)荷和相對負(fù)荷兩種角度（表1）。

負(fù)荷有許多不同的測量方法（表2），但它們作為負(fù)荷適應(yīng)和不適應(yīng)指標(biāo)的有效性證據(jù)是有限的，這是因?yàn)闆]有任何一個(gè)運(yùn)動員對負(fù)荷反應(yīng)的單一標(biāo)記可以統(tǒng)一地預(yù)測適應(yīng)不良或受傷。負(fù)荷監(jiān)控包括外部和內(nèi)部負(fù)荷的檢測，其中外部負(fù)荷監(jiān)控的工具可以是通用的或特定的運(yùn)動，而內(nèi)部負(fù)荷的監(jiān)控方法是客觀的或主觀的。

Viru表示，測量外部負(fù)荷對于理解完成的工作以及運(yùn)動員的能力和能力很重要，而測量內(nèi)部負(fù)荷對于確定最佳生物適應(yīng)的適當(dāng)刺激至關(guān)重要。Halson通過研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動員以高/低心率或努力程度在給定時(shí)間內(nèi)保持一定的跑步速率或循環(huán)輸出功率的能力，取決于多種內(nèi)部和內(nèi)部的個(gè)體因素，如體能和疲勞因素。而個(gè)體對給定的刺激都會有不同的反應(yīng)，最佳適應(yīng)所需的負(fù)荷也因運(yùn)動員而異。這些因素為教練和其他輔助工作人員提供了運(yùn)動員準(zhǔn)備訓(xùn)練或比賽的基本數(shù)據(jù)，因此可以為個(gè)人調(diào)整規(guī)定的訓(xùn)練提供信息。已有研究表明，在訓(xùn)練中，運(yùn)動員可以完成更多的負(fù)荷量或更高的負(fù)荷強(qiáng)度，抑或是自我認(rèn)知的負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出教練員的預(yù)測。這意味著運(yùn)動員個(gè)體外部負(fù)荷與內(nèi)部負(fù)荷之間區(qū)分具有重要意義，而非僅僅團(tuán)隊(duì)平均負(fù)荷水平，這有助于確保所施加的負(fù)荷符合教練的規(guī)定。

2.3 負(fù)荷指標(biāo)及其監(jiān)控

監(jiān)控負(fù)荷通常包括對運(yùn)動員訓(xùn)練或比賽負(fù)荷的量化，如訓(xùn)練時(shí)長、跑距、功率產(chǎn)生、比賽場次或投球次數(shù);然而，其他的外部因素，如生活事件、日常煩惱或旅行也同樣重要。

2.3.1 心率

心率監(jiān)測已經(jīng)成為監(jiān)控訓(xùn)練負(fù)荷的流行方法，而這種方法是基于心率與穩(wěn)態(tài)功率之間存在線性關(guān)系的原理。體能教練通常使用強(qiáng)度的絕對測量方法，但相對強(qiáng)度的測量指標(biāo)方法更有意義，因?yàn)樵谌藗儗Ω鞣N運(yùn)動方式作出反應(yīng)的方式上，個(gè)體之間和個(gè)體內(nèi)部可能存在相當(dāng)大的差異。最大心率/訓(xùn)練心率通常被用于判斷負(fù)荷強(qiáng)度，但Karvonen和 Vuorimaa認(rèn)為心率儲備百分比可作為一個(gè)更精確的量化和制定負(fù)荷強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)檫@種方法同時(shí)兼顧了靜息心率隨年齡和健身水平、年齡的增長和最大心率降低的相關(guān)性（圖2）。目前已有研究表明心率監(jiān)測器可以準(zhǔn)確地測量人體運(yùn)動時(shí)的心率，但仍有許多因素可能會影響負(fù)荷和心率之間的關(guān)系，如訓(xùn)練狀態(tài)、環(huán)境條件、晝夜變化、運(yùn)動時(shí)間、水合作用狀態(tài)、海拔和藥物等。

心儲備率=（運(yùn)動心率-靜息心率）/（最大心率-靜息心率）

2.3.2 攝氧量水平

在穩(wěn)定的運(yùn)動狀態(tài)中，VO2作為一種有效的運(yùn)動強(qiáng)度測量方法被推廣，但不適用于不是間歇性的、高強(qiáng)度的運(yùn)動。在一篇關(guān)于運(yùn)動時(shí)氧動力學(xué)的評論中，Xu和Rhodes指出，運(yùn)動狀態(tài)中機(jī)體的做功速率低于乳酸閾值時(shí)，VO2指數(shù)會增長到一個(gè)穩(wěn)定的水平，但當(dāng)運(yùn)動超過乳酸閾值，VO2動力學(xué)即復(fù)雜化。VO2相對值被用于比較不同生理和表現(xiàn)特征的運(yùn)動員的運(yùn)動強(qiáng)度，而非絕對值。但需要確定每種模式的最大攝氧量，然后才能使用VO2相對值監(jiān)測或量化運(yùn)動負(fù)荷，因此氧耗儲備被研究出更佳適合作為評價(jià)負(fù)荷的指標(biāo)之一（圖3）。

相對攝氧率=（運(yùn)動時(shí)攝氧量-靜息攝氧量）/（最大攝氧量-靜息攝氧量）

已有研究表明，騎行和跑步運(yùn)動中使用心率和VO2R監(jiān)測負(fù)荷強(qiáng)度的反饋較為接近，而用VO2max的相對值計(jì)算則有差異性。Baldwin等人發(fā)現(xiàn)心率和運(yùn)動應(yīng)激的血漿標(biāo)志物如乳酸、氨和次黃嘌呤為70% VO2max，此結(jié)果在有訓(xùn)練背景和無訓(xùn)練背景人群間存在差異。這支持這也表明，VO2max在不同的人身上不一定產(chǎn)生相同的生理反應(yīng)。同時(shí)，運(yùn)動進(jìn)行中的VO2動力學(xué)可能因運(yùn)動水平、年齡和疾病而變化。因此，VO2并不適合作為監(jiān)控相對運(yùn)動強(qiáng)度的指標(biāo)。

2.3.3 血乳酸濃度

隨著便攜式測量儀器的發(fā)展，血液中乳酸濃度的測量只需指尖刺取一滴血即可。然而，在每次訓(xùn)練過程中頻繁地測量乳酸來測定或量化負(fù)荷強(qiáng)度仍然是不切實(shí)際的。乳酸閾值被定義為運(yùn)動強(qiáng)度在一個(gè)固定或最大穩(wěn)態(tài)血乳酸水平，其測定目前已受廣泛關(guān)注。它被提出作為耐力健康的一種衡量手段，也是一種標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練強(qiáng)度的手段。穩(wěn)態(tài)運(yùn)動強(qiáng)度引起的乳酸濃度約為4mmol/L已被認(rèn)為是最有利于誘導(dǎo)耐力最佳生理適應(yīng)的濃度。然而，Stegmann等人認(rèn)為，運(yùn)動員的最佳乳酸水平可能在2-7.5mmol/L之間。運(yùn)動期間乳酸堆積的過程中，個(gè)體內(nèi)部和個(gè)體間的差異性是使用乳酸來監(jiān)測運(yùn)動強(qiáng)度方面的兩個(gè)限制因素。外界因素如環(huán)境溫度和脫水可能影響乳酸的測量，運(yùn)動模式也是一種影響，因?yàn)樗淖兞嗽谶\(yùn)動中使用的肌肉參與程度，跑步和騎行時(shí)不同VO2水平下可能會出現(xiàn)相同的血乳酸濃度。運(yùn)動持續(xù)時(shí)間、運(yùn)動強(qiáng)度、運(yùn)動強(qiáng)度的變化速度可能也會影響乳酸濃度，包括運(yùn)動前參與的活動類型、飲食習(xí)慣和肌糖原含量皆可能成為影響因素。受傷的肌肉群完成動作時(shí)將會引起乳酸水平的增加，訓(xùn)練狀態(tài)的改善和過度訓(xùn)練導(dǎo)致的狀態(tài)降低都被認(rèn)為與最大和次最大血乳酸濃度變化有關(guān)，這可能成為導(dǎo)致乳酸的測量錯(cuò)誤和后續(xù)不準(zhǔn)確的運(yùn)動強(qiáng)度制定的構(gòu)因。上述因素皆影響乳酸的堆積方式，而與運(yùn)動強(qiáng)度無關(guān)，這使得乳酸閾值的重要性并不明確，從而限制了其在監(jiān)測和制定訓(xùn)練強(qiáng)度方面的作用。

2.3.4 主觀疲勞評定量表

主觀疲勞評定量表（RPE）是基于訓(xùn)練中運(yùn)動員根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)對機(jī)體生理疲勞登記的主觀評定標(biāo)準(zhǔn)，從而能夠根據(jù)他們自己對努力程度的感知來調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度。改量表已被多項(xiàng)研究證明實(shí)際可靠，并適用于持續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動和高強(qiáng)度間歇循環(huán)訓(xùn)練中，在這兩種類型的運(yùn)動中，運(yùn)動員反饋的RPE與平均心率和心率的快速變化有較高的相關(guān)性。但盡管博格量表已被證明是一種有效的運(yùn)動強(qiáng)度測量方法，但RPE量表中6-20標(biāo)準(zhǔn)與生理變量之間的效度系數(shù)較普遍認(rèn)知的低。在一項(xiàng)研究中提到，心率的加權(quán)平均效度系數(shù)為0.62，血乳酸為0.57，VO2max相對值為0.64，VO2為0.63 ，呼吸速率為0.72，呼吸速率為0.61。因此，需要進(jìn)一步的研究來確定疲勞的認(rèn)知感知內(nèi)在的生理機(jī)制，這可能會確切地闡明RPE的意義。

2.3.5 臨界功率

臨界功率是一個(gè)理論性概念，它表示在不疲勞的情況下，能夠維持在生理穩(wěn)定狀態(tài)下的最大功率輸出的值。Brickley等人發(fā)現(xiàn)，在臨界功率下運(yùn)動時(shí)，攝氧量水平約為80%VO2max，且攝氧量、血乳酸濃度和心率隨時(shí)間的增加，并未達(dá)到生理穩(wěn)定狀態(tài)。故認(rèn)為得出臨界功率并不代表一個(gè)可持續(xù)的穩(wěn)態(tài)強(qiáng)度，而是定義為臨界功率的不穩(wěn)定狀態(tài)（持續(xù)20min-40min）的強(qiáng)度更為合適。Dekerle等人在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，受試者在自行選擇節(jié)奏的循環(huán)測力計(jì)上進(jìn)行疲勞測定計(jì)算得出的臨界功率顯著高于最大乳酸穩(wěn)態(tài)，因此作者的結(jié)論是臨界功率強(qiáng)度的生理意義仍然未知，需要進(jìn)一步的研究來定義準(zhǔn)確的生理意義。Vanhatalo等人為研究臨界功率是否可以作為運(yùn)動強(qiáng)度的指標(biāo)，進(jìn)行了3min最大努力程度功率自行車測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)臨界功率與輸出功率沒有顯著差異。

3 小結(jié)

若以適度和漸進(jìn)的方式施加負(fù)荷，并避免負(fù)荷相對于運(yùn)動員所準(zhǔn)備的迅速增加，高負(fù)荷的艱苦訓(xùn)練可能對受傷提供保護(hù)作用。但負(fù)荷的規(guī)定必須以個(gè)人和靈活為基礎(chǔ)，因?yàn)樵趯ω?fù)荷的反應(yīng)和適應(yīng)的時(shí)間范圍內(nèi)，個(gè)體之間和個(gè)體內(nèi)部都有很大的差異。定期監(jiān)測運(yùn)動員是確保適當(dāng)?shù)闹委熕降膬?nèi)外負(fù)荷，從而最大化表現(xiàn)和最小化受傷風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)。體育管理機(jī)構(gòu)在規(guī)劃賽事日程時(shí)必須考慮運(yùn)動員的健康，因此也必須考慮到整體比賽負(fù)荷。比賽日程擁擠和負(fù)荷的快速變化對多項(xiàng)運(yùn)動損傷風(fēng)險(xiǎn)的影響，以及與其他生理、心理、環(huán)境和遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素的相互作用還需要更多的研究。

通訊作者：李衛(wèi)

（作者單位：北京體育大學(xué)）