我國(guó)男子橄欖球運(yùn)動(dòng)員有氧能力的評(píng)定和比賽時(shí)能耗的初探*

傅 濤 , 楊玥文, 吳 鵬, 劉冠軍

(天津體育學(xué)院， 天津 300381)

英式7人制橄欖球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)競(jìng)技爭(zhēng)斗激烈、身體接觸頻繁、體能需求較高的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，在運(yùn)動(dòng)能力的表現(xiàn)上，運(yùn)動(dòng)員比賽過(guò)程中必須具備良好的體能，良好的速度耐力、力量耐力以及專項(xiàng)耐力，以支撐運(yùn)動(dòng)員完成沖刺加速、傳接球、撲摟(Ruck)和司克蘭(Scrum)等復(fù)雜動(dòng)作。由于橄欖球比賽的特點(diǎn)為高強(qiáng)度，短間歇，從能量代謝的角度上將其認(rèn)定為以無(wú)氧代謝為主的混合運(yùn)動(dòng)，有研究發(fā)現(xiàn)[1]，在橄欖球運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)員的有氧供能的能力雖然不是處于優(yōu)先發(fā)展的地位，但有氧能力的作用絕不容忽視，有氧供能的能力對(duì)運(yùn)動(dòng)員能量的恢復(fù)至關(guān)重要，并可以增加高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的重復(fù)次數(shù)。高水平的有氧供能能力不僅有助于機(jī)體有效地供能，而且有助于快速廓清大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中所堆積的乳酸，同時(shí)亦可增加肌糖原的儲(chǔ)存[2]。目前，我國(guó)男子橄欖球運(yùn)動(dòng)與國(guó)際上尚存在一定差距，這種差距是否與能量供給有關(guān)？

本文試圖從有氧能力方面進(jìn)行探討，通過(guò)測(cè)量男子橄欖球隊(duì)員的有氧供能指標(biāo)(最大攝氧量和血乳酸閾)來(lái)評(píng)定我國(guó)男子橄欖球運(yùn)動(dòng)員有氧能力，并比較前、后鋒在有氧能力上是否存在差異，為我國(guó)男子橄欖球精準(zhǔn)化訓(xùn)練提供依據(jù)，并探索出一種符合橄欖球?qū)ｍ?xiàng)且簡(jiǎn)便有效的有氧能力的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法。利用加速度計(jì)結(jié)合團(tuán)隊(duì)心率分析橄欖球比賽時(shí)橄欖球隊(duì)員能量消耗和主要需要的供能方式。探究前、后鋒供能的特點(diǎn)是否符合比賽時(shí)能量的需求，為比賽時(shí)的營(yíng)養(yǎng)策略提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 受試對(duì)象

試驗(yàn)選取男子橄欖球運(yùn)動(dòng)員，共計(jì)18名，其中國(guó)際級(jí)健將6人，國(guó)家級(jí)健將12人。前鋒10名年齡(24.25±4.78)歲，身高(187.25±4.32)cm，體重(89.75±6.30)kg，后鋒8名年齡(22.32±3.94)歲，身高(177.94±4.76)cm，體重(78.40±5.83)kg，前、后鋒在身高和體重上差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。所有隊(duì)員均有3年以上英式7人制橄欖球參賽史，均完成所有檢測(cè)，無(wú)流失。最大攝氧量、血乳酸和修正的Conconi測(cè)試均為非比賽狀態(tài)下，且試驗(yàn)前24 h內(nèi)未進(jìn)行大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：因傷病或生理、生化指標(biāo)不正常無(wú)法參與試驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)員。

教練員和所有受試者均對(duì)本試驗(yàn)的研究目的和基本要求有充分的理解，自愿參加本試驗(yàn)并簽署了知情同意書，試驗(yàn)研究的實(shí)施符合《赫爾辛基宣言》，并經(jīng)天津體育局倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 最大攝氧量測(cè)定

受試者在測(cè)定前24 h內(nèi)均未進(jìn)行大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)，充分的準(zhǔn)備活動(dòng)后，給受試者佩戴呼吸面罩和polar表(佩戴在胸前，發(fā)射器位于心尖處)。讓受試者在功率自行車(型號(hào)為 ergoline Gmb H)上將速度控制到75 r/min，同時(shí)監(jiān)測(cè)各指標(biāo)有無(wú)異常。一切正常后開(kāi)始正式試驗(yàn)，每隔30 s詢問(wèn)受試者的感受，受試者手勢(shì)作答，當(dāng)測(cè)試時(shí)出現(xiàn)終止指標(biāo)并達(dá)到體能極限時(shí)結(jié)束，記錄達(dá)到最大攝氧量的時(shí)間[3]。測(cè)試完畢后所有受試者均進(jìn)行拉伸放松。

1.3 血乳酸閾測(cè)定

在最大攝氧量測(cè)定的同時(shí)進(jìn)行血乳酸閾的測(cè)定，從第2分鐘末開(kāi)始每隔1 min采1次耳血，測(cè)量血乳酸值(血乳酸型號(hào)為：h/p/cosmos sirius，乳酸試紙條型號(hào)為L(zhǎng)actate Scout SENSORS Code 39)[3]。

1.4 修正的Conconi場(chǎng)地測(cè)定

Conconi場(chǎng)地測(cè)試是足球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行有氧能力測(cè)定的一種方法，圍繞100 m的橢圓形場(chǎng)地，按照既定的節(jié)奏進(jìn)行測(cè)試，因橄欖球運(yùn)動(dòng)直線跑動(dòng)較少，多急轉(zhuǎn)急停，故將Conconi[4]測(cè)試進(jìn)行修正，在場(chǎng)地將地標(biāo)按照蜂巢型擺放，一共擺放10個(gè)地標(biāo)，每個(gè)地標(biāo)間距10 m，如圖1。

Fig. 1 The test diagram of Conconi

佩戴polar表開(kāi)始正式檢測(cè)，第一圈受試者需要在35 s左右完成，2圈為跑速的一個(gè)等級(jí)，即跑完2圈后提速，遞增速度要比上一個(gè)跑速快1～3 s(如1、2圈為跑速1，3、4圈為跑速2，5、6圈為跑速3……)，兩位測(cè)量者分別提示受試者每跑完2圈后提速，提醒其跑速是加快還是放慢，并于每圈末記錄受試者的心率。受試者至少要完成14圈，終止指標(biāo)為受試者體能達(dá)到極限。

1.5 比賽中主要能量需求

在比賽中佩戴wGT3X加速度計(jì)(下肢佩戴在隊(duì)員的左踝、上肢佩戴在隊(duì)員的右上臂近腋下處)，在胸前佩戴團(tuán)隊(duì)polar表，結(jié)合比賽錄像分析實(shí)際比賽中技戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作和能量消耗。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 最大攝氧量測(cè)定結(jié)果

最大攝氧量測(cè)定結(jié)果顯示：全體隊(duì)員的相對(duì)最大攝氧量為(42.05±3.69) ml/min·kg-1，最大攝氧量較差，前、后鋒隊(duì)員在相對(duì)最大攝氧量、代謝當(dāng)量(metablic equivalent, MET)以及心率(heart rate, HR)值中都反映出后鋒優(yōu)于前鋒，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表1)。

Relative VO2max (ml/min·kg-1)VO2max (l/min)METHR(beats/min)Whole team(n=18)42.05±3.693.54±0.3912.04±1.04168.41±8.70The forward(n=10)38.83±3.523.47±0.2811.04±0.88177.89±9.32The defender(n=8)47.31±3.17**3.64±0.4313.97±1.38**160.93±6.76*

MET: Metablic equivalent; HR: Heart rate

*P<0.05,**P<0.01 the forwardvsthe defender

2.2 血乳酸測(cè)定結(jié)果

在血乳酸閾(blood lactate threshold, LT)檢測(cè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)本次檢測(cè)的男子橄欖球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)7 min時(shí)出現(xiàn)血乳酸拐點(diǎn)，之后血乳酸數(shù)值急劇增加，前鋒的血乳酸拐點(diǎn)出現(xiàn)在第7分鐘末，后鋒的血乳酸拐點(diǎn)出現(xiàn)在第9分鐘末，后鋒的血乳酸閾值要高于前鋒(P<0.05，表2)。

Tab. 2 The results of blood lactic acid

LT: Lactic acid threshold

*P<0.05 the forwardvsthe defender

2.3 修正的Conconi場(chǎng)地測(cè)定結(jié)果

采用修正的Conconi場(chǎng)地測(cè)試，結(jié)果顯示運(yùn)動(dòng)員跑到第12圈的時(shí)候出現(xiàn)心率拐點(diǎn)，之后將場(chǎng)地檢測(cè)中的心率與最大攝氧量進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)全隊(duì)的相關(guān)系數(shù)為0.772(n=16，P<0.01)，回歸方程為：y=0.6285x+140.97。前鋒組相關(guān)系數(shù)為 0.894(n=9，P<0.01)，回歸方程為：y=1.9724x+ 88.649，后峰組的相關(guān)系數(shù)為0.927(n=7，P< 0.01)，回歸方程為：y=0.6169x+140.88。

通過(guò)修正的Conconi場(chǎng)地測(cè)試發(fā)現(xiàn)，前鋒和后鋒中均有1人未出現(xiàn)心率拐點(diǎn)，其中前鋒9人，后鋒7人，全隊(duì)共計(jì)16人出現(xiàn)心率拐點(diǎn)，心率拐點(diǎn)占最大心率的87.5%～91.4%。后鋒心率拐點(diǎn)的出現(xiàn)相對(duì)于前鋒靠右側(cè)，但前鋒、后鋒的心率拐點(diǎn)沒(méi)有明顯差異。在運(yùn)動(dòng)距離上，后鋒隊(duì)員要優(yōu)于前鋒(P<0.01)，后鋒隊(duì)員心率拐點(diǎn)出現(xiàn)的圈數(shù)晚于前鋒(P<0.01)，反映出后鋒隊(duì)員的有氧能力要優(yōu)于前鋒隊(duì)員(表3)。

Tab. 3 The results of field test of modified

**P<0.01 the forwardvsthe defender

2.4 比賽中主要能量消耗

通過(guò)對(duì)3場(chǎng)比賽中的團(tuán)隊(duì)心率、技術(shù)動(dòng)作和能量消耗進(jìn)行比較，結(jié)果顯示：比賽中最高心率為(196.81±10.43)beats/min，平均心率為(163.83± 9.78)beats/min，最低心率為(125.11±8.43)beats/min。3場(chǎng)比賽中，短距離沖刺跑次數(shù)最多，作為攻防轉(zhuǎn)化的主要手段撲摟、司克蘭等動(dòng)作在一場(chǎng)比賽中使用也是較為頻繁的。防守中大多數(shù)時(shí)間要進(jìn)行跑位，在運(yùn)動(dòng)速度上較沖刺跑稍慢，屬于次大強(qiáng)度。

比賽中上、下半場(chǎng)的對(duì)比分析結(jié)果顯示：下半場(chǎng)短距離沖刺跑的次數(shù)明顯減少，攔截、防守次數(shù)也略有減少，表現(xiàn)出明顯的體能下降。

橄欖球比賽中的能量消耗顯示：上半場(chǎng)平均能量消耗約為(276.94±18.08) kcals(MET值15.71±1.94)，下半場(chǎng)平均能量消耗約為(225.58±22.86) kcals(MET值12.47±2.02)，下半場(chǎng)的能耗小于上半場(chǎng)(P<0.05，圖2)。

Fig.2The characteristics of energy expenditure in three games

3 討論

橄欖球是一項(xiàng)高強(qiáng)度、多間歇、非周期性運(yùn)動(dòng)，英式7人制橄欖球運(yùn)動(dòng)模式為全攻全守，隊(duì)員只能向后或向側(cè)面?zhèn)髑?，不能向前傳球。開(kāi)球以后，所有隊(duì)員都可以接球、帶球跑、傳球、踢球、倒地?fù)淝?、肩頂、撲摟?duì)方持球隊(duì)員，參加集團(tuán)爭(zhēng)搶球，壓球觸地等，雖然運(yùn)動(dòng)模式逐漸弱化了前鋒和后鋒的概念，但前后鋒在場(chǎng)上的作用依然有所側(cè)重，前鋒的身體對(duì)抗能力更強(qiáng)，技戰(zhàn)術(shù)要求更高，后鋒在場(chǎng)上的作用主要體現(xiàn)在較快的移動(dòng)速度，在高速度情況下完成傳接球配合，向前的跑動(dòng)和穩(wěn)定防守的能力。英式7人制橄欖球比賽一共14 min(上下半場(chǎng)各7 min)，中場(chǎng)休息2 min，所以整場(chǎng)比賽有氧供能系統(tǒng)是不可或缺的。實(shí)際運(yùn)動(dòng)中哪個(gè)能量系統(tǒng)供能取決于不同的技術(shù)動(dòng)作，但最終能量物質(zhì)的恢復(fù)和運(yùn)動(dòng)中的氧債都要通過(guò)有氧系統(tǒng)來(lái)恢復(fù)、維持，這是機(jī)體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)[5]。

有氧運(yùn)動(dòng)是指糖或脂肪在氧氣的參與下，分解為CO2和H2O，同時(shí)生成大量的能量，使ADP再合成ATP的過(guò)程。有氧代謝供能是數(shù)分鐘以上耐力性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的基本供能系統(tǒng)，在英式7人制橄欖球運(yùn)動(dòng)中有氧系統(tǒng)提供的能量越多，運(yùn)動(dòng)員的體能就越好[6]。雖然該系統(tǒng)不能維持高強(qiáng)度、高功率的運(yùn)動(dòng)，但對(duì)橄欖球運(yùn)動(dòng)而言，提高有氧代謝能力，可以起著改善運(yùn)動(dòng)代謝環(huán)境和加速疲勞消除的作用。因此，在橄欖球運(yùn)動(dòng)中所消耗的巨大能量要依靠有氧系統(tǒng)來(lái)恢復(fù)、維持，所以有必要發(fā)展橄欖球?qū)ｍ?xiàng)有氧供能的能力。

DEUTSCH認(rèn)為有氧系統(tǒng)的供能對(duì)于所有位置的橄欖球運(yùn)動(dòng)員都是重要的[6]，在研究中還發(fā)現(xiàn)隊(duì)員有氧運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)，可以提高高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的重復(fù)次數(shù)。最大攝氧量是反應(yīng)運(yùn)動(dòng)員最大有氧代謝能力，可以客觀、有效地評(píng)價(jià)受試者的有氧能力和心肺功能[7]，本研究對(duì)我國(guó)男子橄欖球運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示：本次測(cè)定的男子橄欖球隊(duì)員的最大攝氧量的平均值為(42.05±3.69) ml/min·kg-1，而相關(guān)研究顯示日本隊(duì)的最大攝氧量的值為(58.5±1.2) ml/min·kg-1[8]，澳大利亞的為(57.9±3.6) ml/min·kg-1[9]。我國(guó)男子橄欖球運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量的值低于國(guó)外男子橄欖球運(yùn)動(dòng)員，當(dāng)然我國(guó)男子橄欖球的競(jìng)技水平也低于日本和歐美國(guó)家。因此，建議我國(guó)橄欖球運(yùn)動(dòng)員應(yīng)該加大專項(xiàng)有氧能力的訓(xùn)練，減小與國(guó)外運(yùn)動(dòng)員有氧能力的差距，有氧能力是否是影響我國(guó)橄欖球競(jìng)技水平的因素仍然需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)支持。

血乳酸閾表明人體最大吸氧量實(shí)際上可能利用的百分比，血乳酸閾值高，其有氧工作能力高，研究認(rèn)為，血乳酸閾比最大攝氧量更能反映耐力表現(xiàn)，不同項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員其血乳酸閾存在差異[10]，本研究測(cè)定的男子橄欖球運(yùn)動(dòng)員的血乳酸閾為(4.01±0.82) mmol/L，后鋒的血乳酸閾值與前鋒相比，呈現(xiàn)出右移，表明后鋒的血乳酸閾值要高于前鋒運(yùn)動(dòng)員，且在檢測(cè)中后鋒運(yùn)動(dòng)員的持續(xù)能力較強(qiáng)[11]。

在橄欖球運(yùn)動(dòng)中，由于其特殊的運(yùn)動(dòng)方式，如果通過(guò)跑臺(tái)或功率自行車來(lái)測(cè)定運(yùn)動(dòng)員的無(wú)氧閾值或最大攝氧量，不能反映其運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的特點(diǎn)，且操作復(fù)雜，受設(shè)備的限制。本文嘗試用修正的Conconi場(chǎng)地測(cè)試，希望探究該測(cè)試能否代替實(shí)驗(yàn)室最大攝氧量對(duì)橄欖球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行有氧能力的評(píng)定，本次場(chǎng)地檢測(cè)中前、后鋒各有1人未出現(xiàn)心率拐點(diǎn)，在進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)，心率會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加以及運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)而上升，且有一定的規(guī)律性，一般上升的幅度不超過(guò)6 beats/min，當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)心率的上升速度開(kāi)始變慢，心率在短暫時(shí)間內(nèi)上升幅度小于3 beats/min，形成獨(dú)特的CONCONI心率拐點(diǎn)[4]。心率拐點(diǎn)出現(xiàn)得越晚，代表有氧能力越強(qiáng)，本次檢測(cè)后鋒的心率拐點(diǎn)出現(xiàn)的較晚，但前、后鋒的心率拐點(diǎn)相差不大。心率拐點(diǎn)占最大心率的87.5%～91.4%。在運(yùn)動(dòng)距離上，后鋒隊(duì)員要優(yōu)于前鋒，反映出后鋒隊(duì)員的有氧能力要略優(yōu)于前鋒隊(duì)員。

對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)心率與最大攝氧量進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)其相關(guān)性較高，這與其他研究對(duì)Conconi測(cè)試的研究結(jié)果(r=0.801)是類似的[12]。因此，本文認(rèn)為修正的Conconi測(cè)試對(duì)于橄欖球運(yùn)動(dòng)員的選材和有氧能力評(píng)定具有一定的可能性，測(cè)定的結(jié)果對(duì)有氧能力的評(píng)價(jià)更有指導(dǎo)意義。Granatelli的研究指出，英式7人制橄欖球是大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，無(wú)氧糖酵解和有氧氧化供能應(yīng)至關(guān)重要[13]。在3場(chǎng)比賽中，短距離沖刺跑次數(shù)最多，亦是決定比賽成績(jī)的關(guān)鍵因素。比賽中對(duì)上、下半場(chǎng)的對(duì)比分析中發(fā)現(xiàn)，下半場(chǎng)沖刺跑的次數(shù)明顯減少，攔截、防守的次數(shù)也有所減少，這種狀況提示運(yùn)動(dòng)員在下半場(chǎng)比賽中能量的供應(yīng)開(kāi)始不足，ATP-CP 系統(tǒng)在反復(fù)供能過(guò)程中，處于不停地分解和再合成，隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的持續(xù)，由于能量供應(yīng)的不足導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度減弱，比賽的下半場(chǎng)，會(huì)明顯地表現(xiàn)出速度下降，體力不支，其主要原因是高能磷酸原系統(tǒng)ATP-CP的恢復(fù)不足，總體水平逐步下降。比賽程度愈激烈，ATP-CP供能不足就越明顯。磷酸原、糖酵解供能往往不能達(dá)到其所需要的能量供應(yīng)，此時(shí)有氧供能提供的能量至關(guān)重要[14]。

通過(guò)加速度計(jì)所提供的數(shù)據(jù)得出：在比賽中，平均能量消耗上半場(chǎng)明顯大于下半場(chǎng)(P<0.05)，后鋒隊(duì)員的能量消耗比前鋒隊(duì)員更大一些，Hausler等利用GPS和微傳感技術(shù)來(lái)測(cè)量橄欖球比賽時(shí)能量代謝也得出后鋒的能量消耗更大[15]。同時(shí)，大部分的研究都顯示橄欖球比賽中不同的位置代謝參數(shù)明顯不同[12，15]，因此，本文認(rèn)為后鋒隊(duì)員在整場(chǎng)比賽中，較好的有氧能力是保證其在全場(chǎng)比賽中穩(wěn)定發(fā)揮的關(guān)鍵因素。

綜上可見(jiàn)，我國(guó)英式7人制男子橄欖球運(yùn)動(dòng)員有氧能力較弱，且前、后鋒隊(duì)員存在差異，修正的Conconi測(cè)試是一種符合橄欖球?qū)ｍ?xiàng)的，簡(jiǎn)便有效的有氧能力的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法。有氧能力的評(píng)定為我國(guó)男子橄欖球精準(zhǔn)化訓(xùn)練提供依據(jù)。