摘要：心率監(jiān)控技術(shù)廣泛應(yīng)用于籃球運(yùn)動(dòng)，并得到各國(guó)籃球教練員和運(yùn)動(dòng)員的認(rèn)可。通過對(duì)心率的監(jiān)控能夠?qū)嵤┍O(jiān)測(cè)籃球訓(xùn)練比賽的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，監(jiān)測(cè)評(píng)估運(yùn)動(dòng)員的疲勞狀況和量化評(píng)估運(yùn)動(dòng)員的內(nèi)部訓(xùn)練負(fù)荷。然而，教練員和運(yùn)動(dòng)員在應(yīng)用心率監(jiān)測(cè)技術(shù)時(shí)需要注意心率的影響因素較多，籃球特殊的心率反應(yīng)以及心率監(jiān)測(cè)技術(shù)軟硬件的優(yōu)缺點(diǎn)等。教練員和運(yùn)動(dòng)員應(yīng)該在使用心率監(jiān)測(cè)技術(shù)過程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)，充分考慮個(gè)體化差異，探索籃球?qū)ｍ?xiàng)心率變化規(guī)律，用以更好的指導(dǎo)籃球訓(xùn)練比賽，推動(dòng)籃球運(yùn)動(dòng)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：心率監(jiān)測(cè)" 籃球運(yùn)動(dòng)" 訓(xùn)練監(jiān)控" 訓(xùn)練負(fù)荷" 疲勞

Applications and recommendations of heart rate monitoring in basketball

Abstract：Heart rate （HR） monitoring has been used by basketball coaches and athletes in various countries. Through HR monitoring， they can monitor exercise intensity， fatigue status and internal training load of athletes. However， when applying HR monitoring， people must pay attention to factors affecting HR， special HR response in basketball and advantages and disadvantages of HR monitoring technology. They should accumulate experience in using HR monitoring technology， analyze data， consider individual differences， and explore basketball-specific HR change patterns， to better guide basketball training and competition.

Key words：Heart rate monitoring， basketball， training monitoring， training load， fatigue

前言

隨著科學(xué)技術(shù)和競(jìng)技體育的發(fā)展，各種新技術(shù)、新設(shè)備在體育中的應(yīng)用蓬勃發(fā)展，極大提升了比賽和訓(xùn)練的科學(xué)化、可視化和專業(yè)化。心率作為一種簡(jiǎn)單直觀的生理監(jiān)控指標(biāo)，在世界各國(guó)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中得到極高的重視。教練員和運(yùn)動(dòng)員通過心率對(duì)訓(xùn)練、比賽、恢復(fù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)精確訓(xùn)練、比賽和恢復(fù)安排[1]。然而，國(guó)內(nèi)籃球訓(xùn)練和比賽中卻較少應(yīng)用心率監(jiān)測(cè)技術(shù)。隨著可穿戴技術(shù)發(fā)展，便攜式心率監(jiān)測(cè)設(shè)備（如心率帶、智能手環(huán)（表））普及化程度越來(lái)越高。因此，本文旨在通過文獻(xiàn)資料整理，討論心率監(jiān)測(cè)技術(shù)在籃球訓(xùn)練競(jìng)賽中的應(yīng)用、使用注意事項(xiàng)以及建議，以期推動(dòng)心率監(jiān)測(cè)技術(shù)在籃球中的應(yīng)用。

1 心率監(jiān)測(cè)技術(shù)概述

心率是指心臟每分鐘跳動(dòng)的次數(shù)，能反映心臟的工作狀態(tài)及人體當(dāng)前的生理狀況。常見的心率監(jiān)測(cè)方法有心電圖法、心率帶法、智能手環(huán)（表）監(jiān)測(cè)法、耳部心率監(jiān)測(cè)法、切脈法。

1.1心電圖法

心電圖法的主要原理是心臟自身的微弱生物電，通過電極采集心臟的電信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理儀器的放大后，呈現(xiàn)出心臟電流活動(dòng)的曲線圖形，即心電圖（ECG）。它是最經(jīng)典的臨床應(yīng)用的心率監(jiān)測(cè)方法，優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，缺點(diǎn)是設(shè)備較貴、操作相對(duì)復(fù)雜且便攜性較差。

1.2心率帶法

心率帶法是通過津貼胸下部皮膚的導(dǎo)電介質(zhì)（心率帶）監(jiān)測(cè)心臟搏動(dòng)過程中產(chǎn)生的生物電，經(jīng)無(wú)線技術(shù)將信號(hào)傳輸接收器，對(duì)信號(hào)分析后獲得兩次心跳之間的間隙，進(jìn)而測(cè)量心率。該方法一般為胸掛式，是心電圖法的簡(jiǎn)化便攜版，優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，準(zhǔn)確度高，缺點(diǎn)是佩戴需緊貼胸下皮膚，穿戴相對(duì)不便。

1.3智能手環(huán)（表）

智能手環(huán)（表）是通過測(cè)量分析血流對(duì)光線的吸收量的變化來(lái)記錄心臟活動(dòng)的方法，即光電容積脈搏波描記法（PPG）。優(yōu)點(diǎn)是佩戴簡(jiǎn)單，不影響日常生活；缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的變異性較大，例如佩戴位置、毛發(fā)等。

1.4耳部心率監(jiān)測(cè)器

耳部心率監(jiān)測(cè)器的原理也是基于PPG。優(yōu)勢(shì)是數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和穩(wěn)定更高，佩戴要求更低；缺點(diǎn)是耳朵外形影響佩戴、長(zhǎng)時(shí)間佩戴舒適性較差。

1.5切脈法

切脈法是用手指按壓橈動(dòng)脈、頸動(dòng)脈，計(jì)算固定時(shí)間（如30秒）的脈搏跳動(dòng)次數(shù)。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便易行，不需要設(shè)備；缺點(diǎn)是需要培訓(xùn)練習(xí)才能掌握，要求手部或者頸部靜止，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.心率監(jiān)測(cè)技術(shù)在籃球運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用

心率監(jiān)測(cè)在籃球運(yùn)動(dòng)中主要可以用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、監(jiān)測(cè)評(píng)估疲勞程度、量化評(píng)估內(nèi)部訓(xùn)練負(fù)荷。

2.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度

籃球運(yùn)動(dòng)員每7秒鐘就要進(jìn)行沖刺或者變向，每10-30秒就要進(jìn)行一次高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)[2]。根據(jù)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)的理論，運(yùn)動(dòng)中心率與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和乳酸堆積程度存在正相關(guān)[3]。因此，人們可通過心率來(lái)評(píng)估籃球訓(xùn)練和比賽的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)訓(xùn)練強(qiáng)度，保證有些訓(xùn)練接近甚至超過比賽強(qiáng)度，更加接近真實(shí)比賽的生理負(fù)荷。美國(guó)NCAA籃球比賽中女性運(yùn)動(dòng)員29.7%的時(shí)間里心率大于或等于85%最大心率[4]。中國(guó)女子籃球運(yùn)動(dòng)員在世界杯比賽中高強(qiáng)度心率占大部分比賽時(shí)間[5]。比賽過程中，教練員可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的比賽運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度來(lái)調(diào)整比賽策略，通過暫停、換人等手段幫助長(zhǎng)時(shí)間極限強(qiáng)度下的運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行適當(dāng)?shù)男菹ⅲ苊馄谝鸨憩F(xiàn)下滑。運(yùn)動(dòng)性疲勞可能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員的平衡能力降低、本體感覺變差、出手高度降低、技術(shù)動(dòng)作變形等情況，引起投籃命中率下降[6]。

2.2監(jiān)測(cè)評(píng)估疲勞狀態(tài)

長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練比賽下，高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)負(fù)荷不斷積累，需要監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)員疲勞狀態(tài)，實(shí)施有效恢復(fù)策略，及時(shí)清除疲勞，否則將引起運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)下降，增加運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)。研究發(fā)現(xiàn)疲勞狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)員靜息心率升高，睡眠時(shí)心率升高，最大心率下降[7，8]。心率變異性（HRV）則是指竇性心率在一定時(shí)間內(nèi)周期性波動(dòng)的現(xiàn)象，是評(píng)估運(yùn)動(dòng)員疲勞狀態(tài)的另一個(gè)重要指標(biāo)。安楠使用HRV為原理的自主神經(jīng)疲勞檢測(cè)方法結(jié)合血清生化指標(biāo)對(duì)高原訓(xùn)練期間運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)進(jìn)行全程監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)對(duì)于提示早期疲勞具有一定的應(yīng)用價(jià)值[9]。

2.3量化評(píng)估內(nèi)部訓(xùn)練負(fù)荷

訓(xùn)練負(fù)荷是指當(dāng)給與運(yùn)動(dòng)員機(jī)體一定負(fù)荷量的刺激時(shí)，運(yùn)動(dòng)員機(jī)體通過心理和生理方面所表現(xiàn)出來(lái)的應(yīng)激反應(yīng)的程度。雖然外部訓(xùn)練負(fù)荷對(duì)機(jī)體產(chǎn)生刺激的來(lái)源，但是，不同運(yùn)動(dòng)員會(huì)對(duì)同樣的外部訓(xùn)練負(fù)荷刺激產(chǎn)生不一樣的生理和心理反應(yīng)。因此，當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練領(lǐng)域更加關(guān)注運(yùn)動(dòng)員個(gè)體內(nèi)部訓(xùn)練負(fù)荷。研究人員開發(fā)了多種不同的基于心率的內(nèi)部訓(xùn)練負(fù)荷模型，包括Banister訓(xùn)練沖量模型、Lucia訓(xùn)練沖量模型和Edwards綜合心率區(qū)間模型[10]。使用基于心率的訓(xùn)練負(fù)荷模型來(lái)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)員在不同訓(xùn)練周期中的反應(yīng)，可以確保每個(gè)運(yùn)動(dòng)員都獲得足夠的內(nèi)部刺激和恢復(fù)，從而維持或者提高體能水平，同時(shí)為比賽做好最佳準(zhǔn)備，同時(shí)避免內(nèi)部負(fù)荷累積過高導(dǎo)致傷病[11]。

3.籃球應(yīng)用心率監(jiān)測(cè)技術(shù)的注意事項(xiàng)

3.1心率的影響因素

心率易受性別、年齡、環(huán)境溫度濕度、衣著、海拔等個(gè)體和環(huán)境因素影響[1]。環(huán)境溫度和濕度較高時(shí)，機(jī)體為散熱會(huì)提高心率；溫度較低時(shí)，機(jī)體為增加體溫會(huì)提高心率。高海拔缺氧環(huán)境下，休息和運(yùn)動(dòng)過程中心率可能會(huì)增大。同時(shí)，個(gè)體每天的身體狀況不同，可能會(huì)引起心率差異。同一次極量負(fù)荷下，個(gè)體的2次心率差異能夠達(dá)到4.1%，最大負(fù)荷下為1.6%[3]。身體缺水可能會(huì)引起運(yùn)動(dòng)時(shí)心率反應(yīng)變大。比賽前的焦慮緊張會(huì)增加心率[12]。因此，使用心率監(jiān)測(cè)技術(shù)時(shí)，人們必須充分考慮影響心率變化的各種因素和狀況，不能僅依賴于文獻(xiàn)或他人經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)在實(shí)踐過程中逐漸摸索運(yùn)動(dòng)員心率變化的規(guī)律，并注意個(gè)體的差異性。

3.2籃球的專項(xiàng)特點(diǎn)

首先，不同位置、不同水平的籃球運(yùn)動(dòng)員在不同級(jí)別的比賽過程中心率反應(yīng)是不同的[4，5，10]。后衛(wèi)球員比鋒線球員比賽中心率反應(yīng)更大，高級(jí)別比賽中心率反應(yīng)更大。其次，籃球運(yùn)動(dòng)中大量短時(shí)間的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)穿插在中低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)之中，而心率反應(yīng)往往是滯后的。第三，心率監(jiān)測(cè)中一般記錄1-5秒的平均心率，可能造成部分高強(qiáng)度心率數(shù)據(jù)丟失，從而無(wú)法充分記錄實(shí)際心率，低估高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)間。第四，內(nèi)部訓(xùn)練負(fù)荷模型在籃球運(yùn)動(dòng)中的適用性。例如Edwards模型中，以81%最大心率和89%最大心率運(yùn)動(dòng)時(shí)，記錄為同等心率區(qū)間累積時(shí)間，忽視真實(shí)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度差異。

3.3心率監(jiān)測(cè)軟硬件的優(yōu)缺點(diǎn)

雖然心率監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷升級(jí)，但是，心率監(jiān)測(cè)依然存在軟硬件問題。心率帶佩戴位置、接收器、軟件更新、存儲(chǔ)容量、設(shè)備間干擾等都可能引起錯(cuò)誤。智能手環(huán)（表）的佩戴松緊程度、毛發(fā)情況、佩戴位置等都會(huì)影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，而籃球中大量手部運(yùn)動(dòng)會(huì)影響測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性。此外，團(tuán)隊(duì)使用設(shè)備時(shí)，需要技術(shù)人員設(shè)置并確保設(shè)備正常工作。不同心率監(jiān)測(cè)設(shè)備具有不同的采樣頻率，通常采樣間隔為1-5秒。部分設(shè)備的采樣頻率較低，對(duì)于籃球心率急劇變化，可能無(wú)法體現(xiàn)真實(shí)的心率情況。

3小結(jié)

籃球訓(xùn)練比賽中，心率監(jiān)控技術(shù)能夠用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練比賽的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、疲勞狀況，量化評(píng)估內(nèi)部訓(xùn)練負(fù)荷等。教練員和運(yùn)動(dòng)員可以以此為基礎(chǔ)開展精準(zhǔn)科學(xué)的訓(xùn)練，對(duì)恢復(fù)進(jìn)行全面監(jiān)控，制定比賽策略，保證籃球訓(xùn)練效果以及預(yù)防過度訓(xùn)練。但是，由于心率監(jiān)測(cè)技術(shù)在籃球運(yùn)動(dòng)中研究依然不足，相關(guān)的規(guī)律和特點(diǎn)仍未完全清楚，在使用心率監(jiān)測(cè)技術(shù)過程中，教練員和運(yùn)動(dòng)員需要特別注意心率的影響因素較多，籃球的專項(xiàng)特點(diǎn)以及心率監(jiān)測(cè)技術(shù)軟硬件的優(yōu)缺點(diǎn)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，從而更好指導(dǎo)訓(xùn)練比賽。

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