足球小場地比賽與教學(xué)比賽外部負(fù)荷特征的對比研究

周家寶

（南京體育學(xué)院 研究生部，江蘇 南京 210018）

足球比賽中的內(nèi)部負(fù)荷是指球員在比賽情景下所承受的生理、心理和化學(xué)刺激的總和，而外部負(fù)荷是球員在比賽情景下完成各類動(dòng)作時(shí)所承受的物理刺激［1］。對內(nèi)部負(fù)荷的評定指標(biāo)主要包括心率、生理生化以及調(diào)查訪談，對于外部負(fù)荷則是通過跑動(dòng)距離、加速和減速、代謝功率以及訓(xùn)練比賽的整體安排等指標(biāo)來評定［2］。 足球作為同場對抗類競技項(xiàng)目，在場上需要完成長時(shí)間、大強(qiáng)度的間歇性有氧運(yùn)動(dòng)，有著獨(dú)特的負(fù)荷特點(diǎn)［3］，因此，需要在日常訓(xùn)練中制定與比賽負(fù)荷特征相似的訓(xùn)練內(nèi)容，才能更有效地提高運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)體能［4］。

小場地比賽（small side game，SSG）是足球項(xiàng)目中常用的訓(xùn)練手段，相較于傳統(tǒng)的沖刺跑訓(xùn)練、高強(qiáng)度間歇跑訓(xùn)練，SSG 能夠在結(jié)合球的情況下同時(shí)促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員技戰(zhàn)術(shù)能力和體能的發(fā)展［5］。 隨著該訓(xùn)練的普及，針對SSG 的研究層出不窮，這些研究主要是通過控制訓(xùn)練中的不同變量（場地大小、人數(shù)、條件等），觀察其對訓(xùn)練效果的影響，大部分研究的關(guān)注點(diǎn)在于對比各種SSG 中的內(nèi)、外部負(fù)荷以及技戰(zhàn)術(shù)表現(xiàn)［6-11］。 訓(xùn)練的負(fù)荷特征和行為模式與比賽越相似， 球員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)提升得越快［12］，SSG被廣泛運(yùn)用的主要原因就是它似乎可以還原比賽場景， 但有研究［13］顯示它與比賽的外部負(fù)荷特征可能存在差異。 顯然，最直接的檢驗(yàn)方式是將SSG 與正式比賽進(jìn)行對比， 但有些球隊(duì)每年的正式比賽數(shù)量有限，無法作為一整年訓(xùn)練的參照標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)就可以利用教學(xué)比賽來檢驗(yàn)SSG 與比賽之間的差別。 教學(xué)比賽在負(fù)荷、形式、要求上與正式比賽最為貼近，且對手實(shí)力和比賽頻次較為可控， 可以作為檢驗(yàn)和優(yōu)化訓(xùn)練安排的依據(jù)［14］。 2015 年起 FIFA 開始允許在正式比賽中使用數(shù)字化表現(xiàn)和跟蹤系統(tǒng)（EPTS），此后，利用GPS 系統(tǒng)對球員在訓(xùn)練和比賽中的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)進(jìn)行監(jiān)控的情況逐漸增多［15］。 通過GPS 設(shè)備獲取到的加速、減速、代謝功率等數(shù)據(jù)能有效反映運(yùn)動(dòng)員的外部負(fù)荷［16］，其有效性和可靠性也已經(jīng)得到認(rèn)可［17-18］。 該技術(shù)能夠幫助我們準(zhǔn)確地了解SSG 與教學(xué)比賽在外部負(fù)荷特征上的異同，讓教練員更好地根據(jù)比賽的需要控制訓(xùn)練負(fù)荷并完善訓(xùn)練計(jì)劃， 在提高運(yùn)動(dòng)員競技水平的同時(shí)預(yù)防傷病的發(fā)生［19］，但目前國內(nèi)很少有將二者的外部負(fù)荷特征進(jìn)行對比的研究。

本研究運(yùn)用GPS 設(shè)備，對江蘇省U18 女足的SSG 訓(xùn)練及教學(xué)比賽進(jìn)行負(fù)荷監(jiān)控， 將SSG 和教學(xué)比賽的外部負(fù)荷進(jìn)行量化，找出二者之間的差異并分析其中的原因，以期為教練員的訓(xùn)練設(shè)計(jì)提供科學(xué)參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

江蘇省U18 女足隊(duì)員 16 名一級運(yùn)動(dòng)員， 年齡17.4±0.5歲、身高 168.5±6.8cm、體重 58.1±5.3kg、訓(xùn)練年限 7.8±1.1y。 測試前向隊(duì)員說明研究的目的、流程及危險(xiǎn)性，并征得本人同意。

1.2 研究方法

1.2.1 測試方案

對16 名運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行為期9 周的訓(xùn)練監(jiān)控，收集2 種SSG和教學(xué)比賽的外部負(fù)荷數(shù)據(jù)，SSG 包括4 對4（4VS4）和7 對7附門將（7VS7+GK）。 共獲得 4VS4 數(shù)據(jù) 128 人次、7VS7+GK 數(shù)據(jù)126 人次（非守門員）以及教學(xué)比賽數(shù)據(jù)110 人次（非守門員、上場時(shí)間超過45min）。

根據(jù)前人［20］的研究和運(yùn)動(dòng)員的現(xiàn)有水平，將SSG 訓(xùn)練中的人均面積控制在225m2以下。 4VS4 的場地尺寸設(shè)置寸為30×33m，人均面積約 124m2，設(shè)有 2 個(gè)小門，訓(xùn)練分為 4 小節(jié)，每小節(jié)4min，間歇2min，共24min；7VS7+GK 的場地尺寸設(shè)置為 52.5×68m，人均面積約 223m2，設(shè)有 2 個(gè) 7 人制標(biāo)準(zhǔn)球門，訓(xùn)練分為3 小節(jié)，每小節(jié)4min，間歇2min，共24min；教學(xué)比賽場地尺寸為68×105m，人均面積約325m2，選取實(shí)力相近的對手，由國家一級裁判執(zhí)裁，按標(biāo)準(zhǔn)足球比賽規(guī)則進(jìn)行。 為減少數(shù)據(jù)測量誤差，SSG 中的間歇均以被動(dòng)恢復(fù)的方式進(jìn)行；為避免生物節(jié)律影響，要求運(yùn)動(dòng)員保持日常飲食和作息習(xí)慣，所有測試均安排在同一時(shí)間段（14：30～17：00）進(jìn)行；為保證訓(xùn)練狀態(tài)，每次測試前進(jìn)行20min 以上負(fù)荷相當(dāng)?shù)臒嵘砘顒?dòng)，測試中教練員給予適當(dāng)?shù)奶嵝押凸膭?lì)， 且每次測試之間間隔48h 以上；為提高訓(xùn)練效率，場地旁放有備用球以避免球出界造成時(shí)間浪費(fèi)。

1.2.2 數(shù)據(jù)采集

本次研究采用的設(shè)備是澳大利亞Catapult Sport 公司研發(fā)的運(yùn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)， 其包含Catapult 無線信號接收器、Vector S7可穿戴設(shè)備，還有配套使用的分析軟件Catapult Open field 和Catapult Live。 可穿戴設(shè)備通過專用的運(yùn)動(dòng)背心固定在運(yùn)動(dòng)員的背部，不會影響球員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。 測試開始前15min 將設(shè)備打開，檢查電源及信號情況，并將信號接收器放置于場地中線與邊線的交叉點(diǎn)外5m。 測試中利用Catapult Live 軟件能夠?qū)崟r(shí)觀測運(yùn)動(dòng)員的跑動(dòng)情況，在訓(xùn)練中對不同項(xiàng)目進(jìn)行分段，在比賽中對運(yùn)動(dòng)員的輪換進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。 每次測試結(jié)束后在Catapult 官方Openfield 云端將需要收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇和精細(xì)截取并保存到電腦。

1.2.3 測試指標(biāo)

基于前人［14，19］的研究成果和運(yùn)動(dòng)員體能教練的建議，選取了26 個(gè)外部負(fù)荷指標(biāo)進(jìn)行分析，可分為以下3 類：

1）跑動(dòng)速度表現(xiàn)。包括各區(qū)間跑動(dòng)速度占比和最大跑動(dòng)速度。根據(jù)各速度區(qū)間的跑動(dòng)距離在總跑動(dòng)距離中的占比可以了解運(yùn)動(dòng)員基本的跑動(dòng)負(fù)荷特征，計(jì)算方法為某一跑動(dòng)區(qū)間距離除以總跑動(dòng)距離，現(xiàn)有研究［21-22］中對于速度區(qū)間及各區(qū)間名稱的定義還沒有定論，因此基于運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際跑動(dòng)能力對跑動(dòng)速度進(jìn)行了劃分：第一區(qū)間（0～6.01km/h）、第二區(qū)間（6.01～14km/h）、第三區(qū)間（14～17.32km/h）、第四區(qū)間（17.32～19.01km/h）、第五區(qū)間（19.01～21.6km/h）、第六區(qū)間（＞21.6km/h）。

2）變速和變向表現(xiàn)。 變速跑動(dòng)包括加速和減速，基于運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際水平，本研究將加速和減速各分為3 個(gè)區(qū)間，分別是低強(qiáng)度加速（0～1.5m/s2）、中強(qiáng)度加速（1.5～2.8m/s2）、高強(qiáng)度加速（＞2.8m/s2）和低強(qiáng)度減速（-1.5～0m/s2）、中強(qiáng)度減速（-1.5～-2.8m/s2）、高強(qiáng)度減速（＜-2.8m/s2）。 此類指標(biāo)包括各區(qū)間加減速跑次數(shù)、加速跑總次數(shù)、減速跑總次數(shù)以及變速的總次數(shù)，變速跑的強(qiáng)度與次數(shù)能夠反映運(yùn)動(dòng)員在跑動(dòng)中的急停、 啟動(dòng)情況。 此外，運(yùn)動(dòng)員在場上不僅會有勻速跑和加減速跑，還會有變向跑，等效距離（Equivalent Distance）是指運(yùn)動(dòng)員消耗的總能量用以在場上勻速跑的距離［23］。 等效距離指數(shù)（Equivalent Distance Index） 即等效距離和GPS 測得的實(shí)際跑動(dòng)距離之比， 其意義在于區(qū)分不同訓(xùn)練的能量消耗情況， 該比值越高，說明這次運(yùn)動(dòng)中加減速、變向的占比和作用就越大［24］。

3）反復(fù)高強(qiáng)度動(dòng)作（Repeated High Intensity Efforts，RHIE）。若連續(xù)完成3 個(gè)高強(qiáng)度動(dòng)作， 且每個(gè)動(dòng)作之間休息時(shí)間不超過21s，就會記作一個(gè)RHIE 回合，此類指標(biāo)包括每小時(shí)RHIE次數(shù)、平均動(dòng)作次數(shù)、最多動(dòng)作次數(shù)、平均動(dòng)作時(shí)間和最長動(dòng)作時(shí)間。 平均動(dòng)作次數(shù)是指每個(gè)RHIE 回合中高強(qiáng)度動(dòng)作次數(shù)的平均值；最多動(dòng)作次數(shù)是指每個(gè)RHIE 回合之中，高強(qiáng)度動(dòng)作次數(shù)的最大值； 平均動(dòng)作時(shí)間是指一個(gè)RHIE 回合中，兩次高強(qiáng)度動(dòng)作之間休息時(shí)間的平均值；最長動(dòng)作時(shí)間是指一個(gè)RHIE 回合中，兩次高強(qiáng)度動(dòng)作之間休息時(shí)間的最大值。 RHIE不僅可以用來評價(jià)球員反復(fù)沖刺、高強(qiáng)度變向的能力［25］，還能體現(xiàn)訓(xùn)練中彈跳、沖撞等情況。

為了避免因各訓(xùn)練項(xiàng)目時(shí)長不同而產(chǎn)生的偏差， 以上指標(biāo)都已經(jīng)根據(jù)訓(xùn)練時(shí)間進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化［26］。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

每次訓(xùn)練與比賽結(jié)束后在Catapult 官方Openfield 云端將需要收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇和精細(xì)截取并用Excel 進(jìn)行整理。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS25.0 中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對4VS4、7VS7+GK 和教學(xué)比賽的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析 （One-way ANOVA），利用LSD 法對分析結(jié)果進(jìn)行多重比較，表中數(shù)據(jù)采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差（X±S）表示，顯著性值取 α＝0.05，p＜0.05 為差異顯著，p＜0.001 為差異非常顯著，采用 η2檢驗(yàn)效果量（Effect size）大?。?.01＜小效應(yīng)＜0.06＜中效應(yīng)＜0.138＜大效應(yīng)［27］。

2 研究結(jié)果

2.1 運(yùn)動(dòng)員在SSG 和教學(xué)比賽中的跑動(dòng)速度表現(xiàn)

單因素方差分析結(jié)果表明（表 1），在 4VS4、7VS7+GK 和教學(xué)比賽中，各跑速區(qū)間占比在組間均有非常顯著的差異（p＜0.001，η2＝0.125～0.521），通過事后比較可以得知，4VS4 中運(yùn)動(dòng)員的跑速在第1、第2 區(qū)間占比較大，即運(yùn)動(dòng)員低速跑比例較高；教學(xué)比賽中運(yùn)動(dòng)員的跑速在第4、第5、第6 區(qū)間占比較大，即中高速跑比例較高；相較于4VS4 和教學(xué)比賽，7VS7+GK在第1 區(qū)間占比最小，在第2、第3、第4 區(qū)間占比較大，即中速跑比例較高。 4VS4 中的最大跑動(dòng)速度低于7VS7+GK，后者又顯著低于教學(xué)比賽。

表1 在SSG 和教學(xué)比賽中的跑動(dòng)速度表現(xiàn)

2.2 運(yùn)動(dòng)員在SSG 和教學(xué)比賽中的變速和變向跑動(dòng)表現(xiàn)

表2 所示的是訓(xùn)練中運(yùn)動(dòng)員變速跑動(dòng) （包括加速跑和減速跑）的表現(xiàn)，由表可知，SSG 和教學(xué)比賽中的高強(qiáng)度加速次數(shù)有顯著差異（p＝0.016，η2＝0.023），在其他變速指標(biāo)上組間有非常顯著的差異（p＜0.001，η2＝0.09～0.336）。具體來看，4VS4 在中低強(qiáng)度的加速和減速次數(shù)上均顯著高于7VS7+GK，而7VS7+GK 又顯著高于教學(xué)比賽。 4VS4 和7VS7+GK 中的高強(qiáng)度變速次數(shù)無明顯差異， 但二者在高強(qiáng)度加速次數(shù)上均顯著低于教學(xué)比賽，在高強(qiáng)度減速次數(shù)上均顯著高于教學(xué)比賽。 隨著參與人數(shù)的減少和場地范圍的縮小， 等效距離指數(shù)也逐漸提高，3 組間有極為顯著的差異。

表2 在SSG 和教學(xué)比賽中的變速和變向跑動(dòng)表現(xiàn)

2.3 運(yùn)動(dòng)員在SSG 和教學(xué)比賽中的高強(qiáng)度反復(fù)動(dòng)作（RHIE）表現(xiàn)

如表3 所示，在RHIE 次數(shù)、平均動(dòng)作次數(shù)、最多動(dòng)作次數(shù)、 平均動(dòng)作時(shí)間和最長動(dòng)作時(shí)間5 個(gè)指標(biāo)上，3 組之間呈極顯著的中等至非常大程度差異（p＜0.001，η2＝0.229～0.717）。 教學(xué)比賽中RHIE 次數(shù)高于 7VS7+GK，而 7VS7+GK 中RHIE 次數(shù)又高于4VS4，但在平均動(dòng)作次數(shù)上則完全相反，而且教學(xué)比賽中 RHIE 的最多動(dòng)作次數(shù)也低于 4VS4 和 7VS7+GK。4VS4 中RHIE 的平動(dòng)作時(shí)間和最長動(dòng)作時(shí)間均低于7VS7+GK 和教學(xué)比賽。

表3 在SSG 和教學(xué)比賽中的高強(qiáng)度反復(fù)動(dòng)作（RHIE）表現(xiàn)

3 討論與分析

3.1 運(yùn)動(dòng)員在SSG 和教學(xué)比賽中的跑動(dòng)速度差異

結(jié)果顯示，4VS4 中在 1、2 跑速區(qū)間的距離占比較高；7VS7+GK 中在2、3、4 跑速區(qū)間的距離占比較高；教學(xué)比賽在4、5、6 跑速區(qū)間的距離占比較高， 總體來看運(yùn)動(dòng)員在SSG 中的跑動(dòng)速度低于教學(xué)比賽， 可見隨著場地的擴(kuò)大和人數(shù)的增加，球員在訓(xùn)練中的中速跑和高速跑距離也顯著提高。 出現(xiàn)這種情況的主要原因可能是當(dāng)場地加大達(dá)到一定面積時(shí)， 球員才能有足夠的空間將跑動(dòng)速度提升至較高的區(qū)間， 所以人均面積是影響球員跑動(dòng)速度的關(guān)鍵因素之一，Giménez 等人［4］在針對不同訓(xùn)練項(xiàng)目（SSG、LSG 等）和友誼賽的對比研究中也有類似的發(fā)現(xiàn)。 因而我們可以得知，在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，人均面積擴(kuò)大能夠增加球員的中高速跑動(dòng)，而人均面積縮小，隊(duì)員的中高速跑動(dòng)則會減少。 SSG 訓(xùn)練無法做到與教學(xué)比賽的人均面積相等， 但如果教練員需要在SSG 中提高運(yùn)動(dòng)員的高速跑動(dòng)能力，可以相對地將人均面積擴(kuò)大，給球員制造合理的跑動(dòng)空間。

3.2 運(yùn)動(dòng)員在SSG 和教學(xué)比賽中的變速和變向跑動(dòng)差異

球員在加速和減速上的表現(xiàn)與跑動(dòng)速度完全相反， 除了高強(qiáng)度加速以外，4VS4、7VS7+GK 和教學(xué)比賽中的變速次數(shù)呈逐漸減少的趨勢， 而且等效距離指數(shù)也隨著參與人數(shù)的增加和場地范圍的擴(kuò)大逐步降低， 說明SSG 在變速和變向上的負(fù)荷要高于教學(xué)比賽，可見SSG 對運(yùn)動(dòng)員的急停、啟動(dòng)和變向能力的要求更高。 而SSG 中高強(qiáng)度加速較少的原因可能是場地范圍較小， 對于實(shí)驗(yàn)對象來說在球員較為密集的空間里達(dá)到＞2.8 m/s2的加速還是有些困難的。 López-Fernández 等人［28］在研究中發(fā)現(xiàn)在球員較少的SSG 中加速次數(shù)更多， 這可能是因?yàn)榍騿T的減少會使參與度提高，而Hill-Haas 等人［29］在研究中發(fā)現(xiàn)， 在人均面積保持150m2不變的情況下進(jìn)行3VS3、4VS4、5VS5、6VS6 的訓(xùn)練，球員的平均心率從 4VS4 開始隨著人數(shù)的增加而降低， 這兩項(xiàng)研究可以說明當(dāng)SSG 總?cè)藬?shù)≤8時(shí)，球員的參與度更高。 結(jié)合前文中對于跑動(dòng)速度表現(xiàn)的分析我們可以得知，相較于教學(xué)比賽，SSG 的高速跑不足但變速和變向跑動(dòng)多，因此可以作為提高運(yùn)動(dòng)員快速啟動(dòng)、急停、變向能力的訓(xùn)練手段，但前提是對人數(shù)進(jìn)行控制，使每個(gè)球員的參與度得到保證。

3.3 運(yùn)動(dòng)員在SSG 和教學(xué)比賽中的高強(qiáng)度反復(fù)動(dòng)作（RHIE）差異

結(jié)果顯示，SSG 中的RHIE 的總次數(shù)少于教學(xué)比賽， 但仔細(xì)觀察下面的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，SSG 中每回合RHIE 的平均動(dòng)作次數(shù)遠(yuǎn)多于教學(xué)比賽， 而且4VS4 的平均動(dòng)作時(shí)間也要更短，說明SSG 中的“小而快”的動(dòng)作要多于教學(xué)比賽，包括急停、啟動(dòng)、變向、沖撞以及彈跳等，這與前文中關(guān)于運(yùn)動(dòng)員變速表現(xiàn)的分析也相符。

除此之外可以還得出新的推斷：SSG 中RHIE 次數(shù)更多的原因之一是較小的場地空間可能帶來更為激烈的爭搶和對抗，所以相較于教學(xué)比賽，SSG 對于球員的技術(shù)能力和動(dòng)作速度的要求更高。 Katis 等人［30］在研究中發(fā)現(xiàn)人數(shù)更少的SSG 需要球員完成更多的技術(shù)動(dòng)作，而另一項(xiàng)研究［20］結(jié)果顯示，SSG中球員的運(yùn)控球、射門、解圍次數(shù)都會隨著場地空間的擴(kuò)大而減少。 這說明在適當(dāng)條件下，SSG 可以模擬比賽中較為密集的對抗場景，作為強(qiáng)化技術(shù)能力和動(dòng)作速度的訓(xùn)練手段。 Rebelo等人［31］還在研究中發(fā)現(xiàn)反復(fù)的跳躍似乎與小面積SSG 中的高強(qiáng)度活動(dòng)有關(guān)。 還有研究［32］發(fā)現(xiàn)SSG 可以有效改善下肢的爆發(fā)力。 因此將小面積SSG 作為提高部分專項(xiàng)力量的訓(xùn)練手段也是合乎邏輯的，這也為SSG 的訓(xùn)練設(shè)計(jì)提供了新的思路。

4 結(jié)論

1）場地范圍較小的SSG 無法達(dá)到教學(xué)比賽中的高速跑動(dòng)負(fù)荷，因此不能作為提高高速跑動(dòng)能力的主要訓(xùn)練手段，但適當(dāng)擴(kuò)大人均面積有可能提高SSG 中的高速跑動(dòng)占比。

2）SSG 中的變速、 變向以及彈跳的負(fù)荷強(qiáng)度高于教學(xué)比賽，教練員可以在保證球員參與度（人數(shù)不宜過多）的情況下適當(dāng)縮小人均面積，將SSG 作為提高運(yùn)動(dòng)員無氧反復(fù)變向、沖刺能力以及爆發(fā)力素質(zhì)的訓(xùn)練手段。

3）SSG 的對抗強(qiáng)度高于教學(xué)比賽， 尤其在小范圍的訓(xùn)練中，對技術(shù)能力和動(dòng)作速度要求較高，因此可以利用SSG 模擬比賽中較為密集的局部場景。