多維度監(jiān)測優(yōu)秀拳擊運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)疲勞的應(yīng)用研究

王金昊 ，邱 俊 *，陳 帥 ，王連方

競技體育的訓(xùn)練負(fù)荷接近人體生理極限，必然產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)疲勞，對疲勞診斷不明確或置之不理任其加劇，會(huì)導(dǎo)致過度訓(xùn)練，有礙于運(yùn)動(dòng)能力提高。運(yùn)動(dòng)疲勞是一個(gè)復(fù)雜的綜合過程，目前還沒有任何單一方法和手段可以全面評價(jià)運(yùn)動(dòng)疲勞，體育科技工作者常采用生理生化指標(biāo)[1-5]、心理問卷[6,7]、心率變異性（Heart Rate Variability，HRV）[8,9]等方法監(jiān)測運(yùn)動(dòng)疲勞。生理生化指標(biāo)方法雖精確度高但具有創(chuàng)傷和檢測過程復(fù)雜等不足。采用心理問卷法測試簡單，但以問卷為量具的主觀報(bào)告法不僅單一，可能存在共同方法偏差現(xiàn)象[6]。HRV可評估交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng)的狀況和相互作用，用于評價(jià)自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的變化[10,11]。HRV可反映運(yùn)動(dòng)員對訓(xùn)練的生理適應(yīng)[12,13]，HRV指數(shù)的變化與疲勞和過度訓(xùn)練有關(guān)，運(yùn)動(dòng)疲勞與自主神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂和失調(diào)關(guān)聯(lián)[14,15]。由于HRV無創(chuàng)、便捷和易測已成為運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)、疲勞監(jiān)控指標(biāo)體系之一，但單獨(dú)使用HRV指標(biāo)監(jiān)測運(yùn)動(dòng)疲勞還有一定的片面性。目前，關(guān)于生理生化指標(biāo)、心理學(xué)指標(biāo)、HRV多維度監(jiān)測運(yùn)動(dòng)疲勞的研究鮮有報(bào)道。

賽前訓(xùn)練安排對運(yùn)動(dòng)員的競技狀態(tài)有決定性影響，通常情況下賽前訓(xùn)練會(huì)加大負(fù)荷強(qiáng)度、保持或適當(dāng)減小負(fù)荷量。拳擊屬對抗性項(xiàng)目，具有多次重復(fù)用力、強(qiáng)度大、運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長的特點(diǎn)，長時(shí)間大負(fù)荷訓(xùn)練后較易出現(xiàn)不同類型的疲勞，賽前監(jiān)測拳擊運(yùn)動(dòng)員的疲勞狀況，有利于更好地調(diào)整賽前訓(xùn)練安排。本研究通過觀察拳擊運(yùn)動(dòng)員4周賽前大負(fù)荷訓(xùn)練前后生理生化指標(biāo)、運(yùn)動(dòng)心理學(xué)指標(biāo)和HRV指標(biāo)的變化，多維度探討這些指標(biāo)監(jiān)測運(yùn)動(dòng)疲勞的應(yīng)用。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

優(yōu)秀拳擊運(yùn)動(dòng)員6名，均為運(yùn)動(dòng)健將級別，健康狀況良好，無傷病和疾病?；拘畔⒁姳?。

表 1 受試者基本信息（N=6）（±S）Table I The Basic Information of Subjects（N=6）（±S）

表 1 受試者基本信息（N=6）（±S）Table I The Basic Information of Subjects（N=6）（±S）

年齡/歲 身高/cm 體重/kg 訓(xùn)練年限/年23.34±3.12 175.03±11.51 68.39±21.43 8.20±2.33

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 訓(xùn)練安排

教練員在大賽前6周開始至大賽前2周安排了4周大負(fù)荷訓(xùn)練，每周10次訓(xùn)練課。3次以大強(qiáng)度實(shí)戰(zhàn)為主，以比賽的形式進(jìn)行3組3×3 min實(shí)戰(zhàn)，之后12×30 s移動(dòng)擊打沙袋 （間歇30 s），實(shí)戰(zhàn)按比賽強(qiáng)度進(jìn)行，移動(dòng)擊打沙袋以個(gè)人最大力量和最大速度進(jìn)行，心率控制在95%～100%最大心率；3次專項(xiàng)技術(shù)訓(xùn)練，包括專項(xiàng)步伐、行進(jìn)間對練、二人對抗、個(gè)人空擊、擊打手靶、擊打沙袋，訓(xùn)練時(shí)間90 min；2次身體素質(zhì)訓(xùn)練，包括力量、速度、耐力訓(xùn)練，訓(xùn)練時(shí)間120 min；2次專項(xiàng)技術(shù)和專項(xiàng)身體素質(zhì)組合訓(xùn)練，訓(xùn)練時(shí)間120 min。4周訓(xùn)練共分兩個(gè)階段，第一周至第二周為第一階段，重點(diǎn)強(qiáng)化專項(xiàng)技術(shù)和身體素質(zhì)訓(xùn)練，第三周至第四周為第二階段，重點(diǎn)加大實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練強(qiáng)度和難度。第一周至第四周訓(xùn)練量保持不變，訓(xùn)練強(qiáng)度遞增。

1.2.2 測試指標(biāo)與方法

生理指標(biāo)：4周大負(fù)荷階段訓(xùn)練前、后調(diào)整休息后次日晨空腹抽靜脈血檢測白細(xì)胞 （White Blood Cells，WBC）、紅 細(xì) 胞 （Red Blood Cells，RBC）、血 紅蛋白（Hemoglobin，Hb）、睪酮（Testosterone，T）、皮質(zhì)醇（Cortisol，C）、睪酮 /皮質(zhì)醇 比 值（Testosterone/Cortisol，T/C）等。

晨脈：晨醒后仰臥位佩戴SUUNTO T6D心率表采集5 min數(shù)據(jù)取平均值。

心理學(xué)指標(biāo)：采用運(yùn)動(dòng)員心理疲勞問卷（ABQ）[16]測量運(yùn)動(dòng)員心理疲勞，診斷標(biāo)準(zhǔn)參考張連成等[6]的研究結(jié)果。

HRV測試：佩戴SUUNTO T6D心率表，采樣頻率設(shè)置成2 s，仰臥位、安靜、呼吸平穩(wěn)后連續(xù)采集10 min，截取5 min平穩(wěn)數(shù)據(jù)。通過Kubios HRV相應(yīng)軟件處理分析HRV時(shí)域和頻域各項(xiàng)指標(biāo)，頻域指標(biāo)采用FFT頻譜分析方法（窗口寬度：256 s；窗口重疊：50%）。時(shí)域分析指標(biāo)包括連續(xù)正常R-R間期的標(biāo) 準(zhǔn) 差 （Standard Deviation of the NN Interval，SDNN）、相鄰R-R間期長度差異平方均值的根（Root Mean Square of Sds between Adjacent NN Intervals，RMSSD）、50 ms間隔以上臨近周期的比例（Percentage of Successive Interval Differences Larger than 50 ms，PNN50），頻域分析指標(biāo)包括總功率（Total Power，TP）、 極 低 頻 功 率 （Very Low Frequency，VLF）、低頻功率（Low Frequency，LF）、高頻功率（High Frequency，HF）、低頻功率與高頻功率比值（LF/HF）等。

1.3 實(shí)驗(yàn)儀器

WBC、RBC、Hb由 Beckman三分類血常規(guī)測量，T、C由Beckman ACCESS 2全自動(dòng)免疫分析儀測量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件，各指標(biāo)前后比較采用配對樣本T檢驗(yàn)，P＜0.05、P＜0.01具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 生理生化指標(biāo)的檢測結(jié)果

4周賽前大負(fù)荷訓(xùn)練后運(yùn)動(dòng)員T、T/C較訓(xùn)練前非常顯著性降低（P＜0.01），分別降低 38%、52.7%，C、晨脈較訓(xùn)練前顯著性升高（P＜0.05），升高幅度達(dá) 32.4%、20.4%，WBC、RBC、Hb變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表 2。

表2 拳擊運(yùn)動(dòng)員生理生化指標(biāo)變化情況（±S）Table II Changes in Physiological and Biochemical Indexes of Boxers（±S）

表2 拳擊運(yùn)動(dòng)員生理生化指標(biāo)變化情況（±S）Table II Changes in Physiological and Biochemical Indexes of Boxers（±S）

注：*表示與大負(fù)荷訓(xùn)練前比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.05；**表示與大負(fù)荷訓(xùn)練前比較具有非常顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01

?

2.2 運(yùn)動(dòng)心理學(xué)指標(biāo)

4周賽前大負(fù)荷訓(xùn)練后運(yùn)動(dòng)員ABQ指標(biāo)成就感降低、運(yùn)動(dòng)的負(fù)評價(jià)、心理疲勞Z加權(quán)總分較訓(xùn)練前顯著升高（P＜0.05，P＜0.05，P＜0.01），運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)心理疲勞程度加劇明顯，見表3。

表3 拳擊運(yùn)動(dòng)員ABQ各指標(biāo)變化情況（±S）TableIIIChangesofABQIndexesinBoxingAthletes（±S）

表3 拳擊運(yùn)動(dòng)員ABQ各指標(biāo)變化情況（±S）TableIIIChangesofABQIndexesinBoxingAthletes（±S）

注：*表示與大負(fù)荷訓(xùn)練前比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.05；**表示與大負(fù)荷訓(xùn)練前比較具有非常顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01

?

2.3 HRV指標(biāo)的變化結(jié)果

4周賽前大負(fù)荷訓(xùn)練后運(yùn)動(dòng)員HRV指標(biāo)lnLF、LF/HF 較訓(xùn)練前顯著性升高（P＜0.05），lnTP、lnHF、lnSDNN、lnRMSSD、lnPNN50、lnVLF 與訓(xùn)練前比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見圖 1、2。

圖1 拳擊運(yùn)動(dòng)員HRV時(shí)域指標(biāo)變化示意圖Figure 1 Changes in HRV Time Domain Index of Boxers

圖2 拳擊運(yùn)動(dòng)員HRV頻域指標(biāo)變化示意圖Figure 2 Changes in HRV Frequency Index of Boxers

3 討論

3.1 4周賽前大負(fù)荷訓(xùn)練對生理生化指標(biāo)的影響

生理生化指標(biāo)監(jiān)測運(yùn)動(dòng)疲勞是體育科技工作者常采用的科研手段[1]，馮煒權(quán)根據(jù)運(yùn)動(dòng)疲勞的機(jī)理，從血液、內(nèi)分泌、代謝等方面歸納了運(yùn)動(dòng)疲勞的診斷方法，采用Hb下降10%～15%、T下降15%～20%、C升高20%左右、T/C減少等生化指標(biāo)變化診斷運(yùn)動(dòng)疲勞[2]。本研究顯示，拳擊運(yùn)動(dòng)員4周賽前大負(fù)荷訓(xùn)練后T、T/C顯著降低，C、晨脈顯著性升高。關(guān)于運(yùn)動(dòng)疲勞狀態(tài)生理生化指標(biāo)的變化，大部分研究認(rèn)為長時(shí)間大負(fù)荷訓(xùn)練后引起運(yùn)動(dòng)疲勞時(shí)T下降、C上升、T/C比值下降、晨脈升高，表現(xiàn)為機(jī)體合成代謝減弱，分解代謝增強(qiáng)大于合成代謝，心臟承受訓(xùn)練負(fù)荷能力下降[1,2,17-19]。本研究與劉艷等[20]的研究結(jié)果一致，原因可能是長時(shí)間大負(fù)荷訓(xùn)練刺激引起下丘腦—垂體—性腺軸功能被抑制、下丘腦—垂體—腎上腺皮質(zhì)軸興奮所致機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)合成代謝小于分解代謝，交感神經(jīng)緊張度提高導(dǎo)致晨脈增加，心臟承受訓(xùn)練負(fù)荷的能力降低。

3.2 4周賽前大負(fù)荷訓(xùn)練對ABQ的影響

運(yùn)動(dòng)員長時(shí)間處于大負(fù)荷、單調(diào)重復(fù)的訓(xùn)練會(huì)引起運(yùn)動(dòng)性心理疲勞。運(yùn)動(dòng)性心理疲勞的成因主要包括認(rèn)知、人格、年齡、社會(huì)支持、環(huán)境、訓(xùn)練比賽和項(xiàng)目特點(diǎn)等因素[21]。畢曉婷等認(rèn)為，訓(xùn)練周期的不同階段運(yùn)動(dòng)性心理疲勞的3個(gè)成分所占比例有所變化，“情緒和體力耗竭”與“對運(yùn)動(dòng)的負(fù)評價(jià)”均在比賽期增加，而“運(yùn)動(dòng)成就感降低”在比賽期降低[22]。自行車運(yùn)動(dòng)員在疲勞期運(yùn)動(dòng)性心理疲勞的3個(gè)成分均達(dá)到最高值[23]。排球運(yùn)動(dòng)員發(fā)生心理疲勞時(shí)，“成就感降低”“對運(yùn)動(dòng)的負(fù)評價(jià)”得分中等，“情緒/體力耗竭”得分較高[24]。上述研究中運(yùn)動(dòng)性心理疲勞的3個(gè)成分呈現(xiàn)不同變化主要與成因、項(xiàng)目特點(diǎn)不同有關(guān)。本研究中4周賽前大負(fù)荷訓(xùn)練后“成就感降低”“運(yùn)動(dòng)的負(fù)評價(jià)”“心理疲勞Z加權(quán)總分”顯著升高，運(yùn)動(dòng)員心理疲勞程度加劇，原因可能是拳擊運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過長時(shí)間賽前大負(fù)荷訓(xùn)練的刺激，教練員加大了運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、密度和專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作難度，運(yùn)動(dòng)員完成訓(xùn)練任務(wù)還要承受來自減控體重產(chǎn)生的壓力，使得運(yùn)動(dòng)員自我效能感降低，成就感隨之降低，引起運(yùn)動(dòng)心理疲勞加劇。拳擊運(yùn)動(dòng)員心理疲勞加劇可能也與心理應(yīng)激[25]、年齡和訓(xùn)練年限[26]有關(guān)。

3.3 4周賽前大負(fù)荷訓(xùn)練對HRV的影響

HRV對自主神經(jīng)系統(tǒng)功能變化敏感，隨訓(xùn)練負(fù)荷的增加而改變，運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期測試分析HRV可反映心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)對運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)，常用于診斷運(yùn)動(dòng)性疲勞、判斷訓(xùn)練效果、防止過度訓(xùn)練[27-31]。

據(jù)報(bào)道，一次性力竭運(yùn)動(dòng)所致運(yùn)動(dòng)疲勞狀態(tài)下TP、LF、HF和LF/HF顯著降低，副交感神經(jīng)張力變化降低、交感神經(jīng)張力變化降低，伴隨交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)失衡[32]。朱坤的研究也證實(shí)一次性運(yùn)動(dòng)過程中隨著運(yùn)動(dòng)疲勞程度加深HRV指標(biāo)RMSSD、LF逐步降低，副交感神經(jīng)和交感神經(jīng)活動(dòng)逐漸受到抑制[33]。Flatt等表明，女子足球運(yùn)動(dòng)員連續(xù)進(jìn)行2周大、小不同負(fù)荷訓(xùn)練，大負(fù)荷訓(xùn)練期間lnRMSSD降低幅度明顯，體能較差或感覺疲勞程度高的運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)訓(xùn)練過程中l(wèi)nRMSSD下降幅度較大，疲勞情況下副交感神經(jīng)活動(dòng)受到抑制[34]。Uusitalo等表明，6至9周大負(fù)荷訓(xùn)練/過度訓(xùn)練后女性運(yùn)動(dòng)員R-R間期的低頻功率顯著增加，交感神經(jīng)活動(dòng)增強(qiáng)[35]。也有研究顯示，不同負(fù)荷的長周期訓(xùn)練（依次進(jìn)行2月大強(qiáng)度體能訓(xùn)練、1月超負(fù)荷訓(xùn)練和2周恢復(fù)性訓(xùn)練）所致自主神經(jīng)系統(tǒng)變化不同，大強(qiáng)度體能訓(xùn)練期間心率變異 性 大 部 分 指 標(biāo) （HF、RMSSD、pNN50、SDNNIDX、SDNN）顯著升高，自主神經(jīng)系統(tǒng)向副交感神經(jīng)優(yōu)勢轉(zhuǎn)移，但在1個(gè)月超負(fù)荷訓(xùn)練期間LF/HF顯著升高，隨著訓(xùn)練負(fù)荷的遞增交感神經(jīng)活動(dòng)逐漸增加，自主神經(jīng)系統(tǒng)狀態(tài)與訓(xùn)練負(fù)荷增加導(dǎo)致身體疲勞累積[36]。

本研究中l(wèi)nLF、LF/HF顯著升高，說明拳擊運(yùn)動(dòng)員大負(fù)荷訓(xùn)練后交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)加強(qiáng)、張力增強(qiáng)，交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)失衡傾向于交感神經(jīng)活動(dòng)占優(yōu)勢。其中LF/HF變化與以上研究結(jié)果基本相同。lnHF無變化和lnLF升高與以上部分研究結(jié)果不盡一致，分析其原因可能與研究對象、項(xiàng)目特點(diǎn)和訓(xùn)練方案不同有關(guān)，也與短期訓(xùn)練刺激和長時(shí)間大負(fù)荷訓(xùn)練刺激所致運(yùn)動(dòng)疲勞程度不同有關(guān)，有待更深入的研究加以驗(yàn)證。

上述HRV監(jiān)測運(yùn)動(dòng)疲勞的研究大多以問卷判斷為前提，結(jié)合生理生化指標(biāo)將能更好地監(jiān)測運(yùn)動(dòng)疲勞。安楠等認(rèn)為，HRV是輔助診斷女足運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練身體狀態(tài)的有效方法，與血生化指標(biāo)相結(jié)合可全面監(jiān)控身體狀態(tài)，特別對于提示早期疲勞有一定的應(yīng)用價(jià)值[37]。另有研究采用訓(xùn)練后CK水平增加約4倍、疼痛感增加顯著，提示舉重運(yùn)動(dòng)員達(dá)到疲勞狀態(tài)，訓(xùn)練后HF降低表明副交感神經(jīng)活動(dòng)受到抑制，訓(xùn)練后3 h LF顯著升高表明交感神經(jīng)興奮性增強(qiáng)[38]。這些研究結(jié)果存在HRV指標(biāo)不夠全面或生理生化指標(biāo)單一的問題，本研究采用較為全面的生理生化指標(biāo)和HRV指標(biāo)監(jiān)測運(yùn)動(dòng)疲勞，發(fā)現(xiàn)HRV部分指標(biāo)監(jiān)測運(yùn)動(dòng)疲勞與生理生化指標(biāo)基本保持一致，提示拳擊運(yùn)動(dòng)員機(jī)體疲勞可能和交感神經(jīng)興奮性增強(qiáng)有關(guān)。

運(yùn)動(dòng)心理疲勞發(fā)生時(shí)，HRV各指標(biāo)有不同程度的變化，交感與副交感神經(jīng)對心臟的協(xié)同作用在疲勞后發(fā)生變化，HRV可以用作評價(jià)腦力勞動(dòng)負(fù)荷或運(yùn)動(dòng)性心理疲勞[39-41]。朱昭紅等表明，心理疲勞對HRV的影響表現(xiàn)為LF水平增高、時(shí)域增加，心理疲勞后交感神經(jīng)激活增加而副交感神經(jīng)激活減弱[42]。本研究從心率變異性角度分析，與朱昭紅的部分研究結(jié)果一致，大負(fù)荷訓(xùn)練后LF升高，交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)加強(qiáng)可能是拳擊運(yùn)動(dòng)員賽前大負(fù)荷訓(xùn)練后運(yùn)動(dòng)心理疲勞加劇的原因之一。

4 小結(jié)

優(yōu)秀拳擊運(yùn)動(dòng)員4周賽前大負(fù)荷訓(xùn)練后機(jī)體處于運(yùn)動(dòng)疲勞狀態(tài)，以機(jī)體合成代謝小于分解代謝、心臟承受訓(xùn)練負(fù)荷的能力降低為特點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)心理疲勞加劇以成就感降低、運(yùn)動(dòng)的負(fù)評價(jià)升高為特征，lnLF、LF/HF升高提示交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)加強(qiáng)、張力增強(qiáng)，交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)失衡傾向于交感神經(jīng)活動(dòng)占優(yōu)勢。生理生化指標(biāo)、運(yùn)動(dòng)心理指標(biāo)與HRV結(jié)合可較全面監(jiān)測拳擊項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)疲勞。