淺談運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練負(fù)荷的管理與監(jiān)控

沈青陽(yáng) 李衛(wèi)

運(yùn)動(dòng)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(dòng)競(jìng)技運(yùn)動(dòng)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(jìng)技運(yùn)動(dòng)負(fù)荷監(jiān)控則著重于運(yùn)動(dòng)刺激對(duì)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(guò)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(guò)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(guò)程中負(fù)荷未得到科學(xué)化監(jiān)控，則過(guò)量或不足的訓(xùn)練負(fù)荷將會(huì)對(duì)訓(xùn)練進(jìn)程無(wú)意義或產(chǎn)生負(fù)面作用。不足的訓(xùn)練負(fù)荷刺激無(wú)法使機(jī)體產(chǎn)生新的條件適應(yīng)，同時(shí)過(guò)量的負(fù)荷則導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員無(wú)法及時(shí)從訓(xùn)練中得到恢復(fù)，不僅無(wú)法產(chǎn)生良好運(yùn)動(dòng)適應(yīng)和提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，還會(huì)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(jìng)技運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)員的準(zhǔn)備狀態(tài)。

許多運(yùn)動(dòng)員、教練和輔助人員正在采用科學(xué)的方法來(lái)測(cè)試和監(jiān)控訓(xùn)練過(guò)程。適當(dāng)?shù)呢?fù)荷監(jiān)控可以幫助確定運(yùn)動(dòng)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(cè)工具，如功率輸出測(cè)量設(shè)備、時(shí)動(dòng)分析等。而內(nèi)部負(fù)荷單位測(cè)量，包括努力的感知、心率、血乳酸和訓(xùn)練沖動(dòng)。外部和內(nèi)部負(fù)荷單位的分別分析可以揭示運(yùn)動(dòng)員的疲勞狀態(tài)。高水平競(jìng)技運(yùn)動(dòng)使用的監(jiān)測(cè)工具包括心率恢復(fù)、神經(jīng)肌肉功能、生化/激素/免疫評(píng)估、問(wèn)卷和日記、精神運(yùn)動(dòng)速度、睡眠質(zhì)量和數(shù)量。對(duì)運(yùn)動(dòng)員采取的監(jiān)測(cè)方法可能取決于運(yùn)動(dòng)員是從事個(gè)人還是團(tuán)隊(duì)體育活動(dòng)。用科學(xué)和統(tǒng)計(jì)方法檢測(cè)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(cè)訓(xùn)練負(fù)荷可以為運(yùn)動(dòng)員和教練員提供重要信息;且監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)該是直觀(guān)的，能提供有效的數(shù)據(jù)分析和解釋?zhuān)瑫r(shí)從簡(jiǎn)、科學(xué)有效地反饋運(yùn)動(dòng)員疲勞狀態(tài)。

2.2 負(fù)荷管理的分類(lèi)及指標(biāo)

根據(jù)監(jiān)控的指標(biāo)來(lái)源，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷有外部負(fù)荷和內(nèi)部負(fù)荷兩種分類(lèi)形式;根據(jù)監(jiān)控的方法屬性，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷又被分為客觀(guān)評(píng)定和主觀(guān)評(píng)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(dòng)負(fù)荷還可分為絕對(duì)負(fù)荷和相對(duì)負(fù)荷兩種角度（表1）。

負(fù)荷有許多不同的測(cè)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](méi)有任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)員對(duì)負(fù)荷反應(yīng)的單一標(biāo)記可以統(tǒng)一地預(yù)測(cè)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(cè)，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(dòng)，而內(nèi)部負(fù)荷的監(jiān)控方法是客觀(guān)的或主觀(guān)的。

Viru表示，測(cè)量外部負(fù)荷對(duì)于理解完成的工作以及運(yùn)動(dòng)員的能力和能力很重要，而測(cè)量?jī)?nèi)部負(fù)荷對(duì)于確定最佳生物適應(yīng)的適當(dāng)刺激至關(guān)重要。Halson通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)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(duì)給定的刺激都會(huì)有不同的反應(yīng)，最佳適應(yīng)所需的負(fù)荷也因運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(cè)。這意味著運(yùn)動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練或比賽負(fù)荷的量化，如訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)、跑距、功率產(chǎn)生、比賽場(chǎng)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(cè)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(xiàn)性關(guān)系的原理。體能教練通常使用強(qiáng)度的絕對(duì)測(cè)量方法，但相對(duì)強(qiáng)度的測(cè)量指標(biāo)方法更有意義，因?yàn)樵谌藗儗?duì)各種運(yùn)動(dòng)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(chǔ)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(zhǎng)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(cè)器可以準(zhǔn)確地測(cè)量人體運(yùn)動(dòng)時(shí)的心率，但仍有許多因素可能會(huì)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(dòng)時(shí)間、水合作用狀態(tài)、海拔和藥物等。

心儲(chǔ)備率=（運(yùn)動(dòng)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(dòng)狀態(tài)中，VO2作為一種有效的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度測(cè)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(dòng)。在一篇關(guān)于運(yùn)動(dòng)時(shí)氧動(dòng)力學(xué)的評(píng)論中，Xu和Rhodes指出，運(yùn)動(dòng)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(huì)增長(zhǎng)到一個(gè)穩(wěn)定的水平，但當(dāng)運(yùn)動(dòng)超過(guò)乳酸閾值，VO2動(dòng)力學(xué)即復(fù)雜化。VO2相對(duì)值被用于比較不同生理和表現(xiàn)特征的運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，而非絕對(duì)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(duì)值監(jiān)測(cè)或量化運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，因此氧耗儲(chǔ)備被研究出更佳適合作為評(píng)價(jià)負(fù)荷的指標(biāo)之一（圖3）。

相對(duì)攝氧率=（運(yùn)動(dòng)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(dòng)中使用心率和VO2R監(jiān)測(cè)負(fù)荷強(qiáng)度的反饋較為接近，而用VO2max的相對(duì)值計(jì)算則有差異性。Baldwin等人發(fā)現(xiàn)心率和運(yùn)動(dòng)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(wú)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(dòng)進(jìn)行中的VO2動(dòng)力學(xué)可能因運(yùn)動(dòng)水平、年齡和疾病而變化。因此，VO2并不適合作為監(jiān)控相對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的指標(biāo)。

2.3.3 血乳酸濃度

隨著便攜式測(cè)量?jī)x器的發(fā)展，血液中乳酸濃度的測(cè)量只需指尖刺取一滴血即可。然而，在每次訓(xùn)練過(guò)程中頻繁地測(cè)量乳酸來(lái)測(cè)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(dòng)強(qiáng)度在一個(gè)固定或最大穩(wěn)態(tài)血乳酸水平，其測(cè)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(dòng)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(dòng)員的最佳乳酸水平可能在2-7.5mmol/L之間。運(yùn)動(dòng)期間乳酸堆積的過(guò)程中，個(gè)體內(nèi)部和個(gè)體間的差異性是使用乳酸來(lái)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)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(cè)量，運(yùn)動(dòng)模式也是一種影響，因?yàn)樗淖兞嗽谶\(yùn)動(dòng)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(huì)出現(xiàn)相同的血乳酸濃度。運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的變化速度可能也會(huì)影響乳酸濃度，包括運(yùn)動(dòng)前參與的活動(dòng)類(lèi)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(dòng)作時(shí)將會(huì)引起乳酸水平的增加，訓(xùn)練狀態(tài)的改善和過(guò)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(cè)量錯(cuò)誤和后續(xù)不準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度無(wú)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(cè)和制定訓(xùn)練強(qiáng)度方面的作用。

2.3.4 主觀(guān)疲勞評(píng)定量表

主觀(guān)疲勞評(píng)定量表（RPE）是基于訓(xùn)練中運(yùn)動(dòng)員根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)機(jī)體生理疲勞登記的主觀(guān)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，從而能夠根據(jù)他們自己對(duì)努力程度的感知來(lái)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(dòng)和高強(qiáng)度間歇循環(huán)訓(xùn)練中，在這兩種類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度測(cè)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(duì)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(lái)確定疲勞的認(rèn)知感知內(nèi)在的生理機(jī)制，這可能會(huì)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(dòng)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(cè)力計(jì)上進(jìn)行疲勞測(cè)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(lái)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(dòng)強(qiáng)度的指標(biāo)，進(jìn)行了3min最大努力程度功率自行車(chē)測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)臨界功率與輸出功率沒(méi)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(duì)于運(yùn)動(dòng)員所準(zhǔn)備的迅速增加，高負(fù)荷的艱苦訓(xùn)練可能對(duì)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?duì)負(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(cè)運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(duì)多項(xiàng)運(yùn)動(dòng)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)）