從負荷量化到損傷預(yù)防：課次主觀疲勞法在運動實踐中的應(yīng)用與拓展

劉冬華，盧 蘭，繆 律

（上海交通大學(xué)，上海 200240）

量化運動負荷是科學(xué)訓(xùn)練的重要前提。教練員準確把控運動負荷不僅能對運動員形成適宜的訓(xùn)練刺激，而且能避免出現(xiàn)過度訓(xùn)練，降低運動損傷的概率。常用的負荷量化方法包括物理學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)方法[1]。物理學(xué)方法的硬件配置高且人力成本昂貴，生理學(xué)方法的技術(shù)操作嚴苛且易造成創(chuàng)傷，以主觀疲勞法（Rating of perceived exertion，RPE）為代表的心理學(xué)方法使用便捷，但結(jié)果易受訓(xùn)練課結(jié)束部分強度干擾[2]。在此情形下，課次主觀疲勞法（Session rating of perceived exertion，sRPE）的應(yīng)用實現(xiàn)了負荷量化的高效化、便捷化和無創(chuàng)化。隨著實踐領(lǐng)域?qū)φn次主觀疲勞法應(yīng)用的拓展，相關(guān)成果為運動損傷預(yù)防和訓(xùn)練計劃調(diào)整提供了新思路。本研究在回顧課次主觀疲勞法起源和發(fā)展的基礎(chǔ)上，簡述該方法的信度、效度和應(yīng)用拓展，以期為教練員和科研人員使用這一方法提供參考。

1 課次主觀疲勞法的起源與發(fā)展

運動負荷包括外部負荷和內(nèi)部負荷。量化外部負荷的方法以人工視頻分析技術(shù)、自動軌跡追蹤技術(shù)和全球定位系統(tǒng)為主，雖然上述方法能通過跑量、活動時間和動作次數(shù)計算負荷量，亦能通過速度和加速度計算負荷強度，但人工視頻分析技術(shù)時效性低，自動軌跡追蹤技術(shù)的便捷度差，全球定位技術(shù)耗材昂貴。量化內(nèi)部負荷的方法以攝氧量檢測、血乳酸采集、心率監(jiān)控等生理學(xué)方法和主觀疲勞等級、訓(xùn)練沖量等心理學(xué)方法為主，雖然攝氧量檢測的信效度高，但其使用環(huán)境集中在非正式比賽，且血乳酸采集易造成創(chuàng)傷，心率監(jiān)控信號傳遞不穩(wěn)，訓(xùn)練沖量在便捷度和時效性方面也不理想。上述方法在操作性、時效性、準確性和有無創(chuàng)傷等方面都有不均衡表現(xiàn)。以主觀疲勞法為代表的心理學(xué)量化方法憑借其便捷和無創(chuàng)的優(yōu)勢，得到實踐領(lǐng)域的青睞。20 世紀60 年代就有研究報道主觀疲勞法在體育運動中的應(yīng)用。進入20 世紀70 年代，學(xué)界就主觀感覺與骨骼肌運動、心肺反應(yīng)之間的聯(lián)系展開了持續(xù)討論[3]。有學(xué)者[4]提出，主觀疲勞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)整合外周器官不同刺激后形成的感受，主觀疲勞也被理解成人體從事運動鍛煉或體力活動的自感努力程度。隨著探究的深入，對主觀疲勞法的質(zhì)疑逐漸增多，大致可分為以下3 點：一是適用人群，無論是0~10 級RPE 還是6~20 級RPE，設(shè)計初衷都是為普通人群服務(wù)，而在運動員群體中使用時存在誤差[5]；二是使用時間，人體運動過程中（≥30 min）的整體疲勞程度往往集中在運動結(jié)束前3~5 min，并非主觀疲勞法推薦的運動結(jié)束后即刻[6]；三是年齡范圍，主觀疲勞法更適合量化普通成年人的運動負荷，其他人群主觀疲勞等級與生理學(xué)指標的相關(guān)度較低[4]。在生物學(xué)、物理學(xué)和心理學(xué)（RPE）方法均有局限的情況下，運動生理學(xué)家Carl Foster[7]提出的課次主觀疲勞法拓展了運動負荷量化的思路。

2 課次主觀疲勞法使用概述

課次主觀疲勞等級由0~10 構(gòu)成，包括11 個等級。不同等級對應(yīng)不同的主觀疲勞描述，代表人體完成不同負荷訓(xùn)練課的努力程度，隨著努力程度升高，疲勞等級也隨之升高。雖然課次主觀疲勞與主觀疲勞均有11 個等級，但2套量表在疲勞描述上存在差異。Foster 用“Easy”和“Hard”取代了“Light”和“Strong”，以貼近訓(xùn)練后的自感程度。一堂訓(xùn)練課后等級0、1、2、3、4、5、7 和10 分別對應(yīng)的主觀疲勞描述為“休息”、“極其輕松”、“輕松”、“適中”、“有點吃力”、“吃力”、“非常吃力”和“精疲力竭”。雖然等級6 和8 無對應(yīng)的疲勞描述，但作為前后級之間的過渡，疲勞程度介于兩級之間，在實際運用時需根據(jù)個體的疲勞程度選擇對應(yīng)的等級[8]。

Foster 根據(jù)訓(xùn)練刺激高度集中的原則，將訓(xùn)練負荷聚焦到訓(xùn)練課上。一堂完整的訓(xùn)練課由準備活動、主課訓(xùn)練和整理活動構(gòu)成，三部分的總時長對應(yīng)訓(xùn)練課的負荷量。Foster 等[8]研究發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練課后30 min 的主觀疲勞度與整堂訓(xùn)練課（持續(xù)／間歇）的平均心率存在顯著高度相關(guān)（p＜0.05），且高于運動后即刻主觀疲勞等級（p＜0.05）。使用該方法前，科研人員要向運動員介紹課次主觀疲勞量表，引導(dǎo)其熟悉測試流程。在訓(xùn)練課結(jié)束后30 min，科研人員向運動員提問“請你選擇這堂訓(xùn)練課的強度等級”，運動員評估整堂訓(xùn)練課的自感努力程度后，對照課次主觀疲勞量表上的描述選擇疲勞等級[8]。該堂訓(xùn)練課的運動負荷為：運動負荷= 主觀疲勞等級× 訓(xùn)練時長。

3 課次主觀疲勞法信度與效度

3.1 課次主觀疲勞法信度

當前關(guān)于檢驗方法信度的研究以重測信度（Intraclass correlation coefficient，ICC）為主，ICC 越高表示檢驗方法可靠性越高（ICC 介于0~1，越大表示信度越高）[9]。有研究[10-11]報道了課次主觀疲勞法在籃球、空手道訓(xùn)練課中的ICC，結(jié)果顯示其ICC 值（95%CI）分別為0.78 和0.81，說明課次主觀疲勞法在量化訓(xùn)練負荷時具備高精確度。有研究[12]報道課次主觀疲勞法在擊劍比賽中的ICC，發(fā)現(xiàn)其ICC 值為0.55，屬于中等水平。課次主觀疲勞法在比賽中的信度低于訓(xùn)練，可能是因為受到比賽等級、對手水平和環(huán)境等的影響，比賽中使用時人為誤差導(dǎo)致課次主觀疲勞法信度下降。

3.2 課次主觀疲勞法效度

通常采用平行效度檢驗?zāi)骋环椒ǖ男Ф龋捶治稣n次主觀疲勞法與有效方法間的相關(guān)性，相關(guān)性越高表示課次主觀疲勞法越能反映真實訓(xùn)練負荷。心率是監(jiān)控運動負荷的常用方法，最大心率百分比（%HRmax）是評價訓(xùn)練強度的經(jīng)典指標。對足球?qū)ｍ椉夹g(shù)訓(xùn)練課的研究[13]發(fā)現(xiàn)，課次主觀疲勞等級與%HRmax 呈中度相關(guān)（p＜0.05）。血乳酸是評價運動強度的指標之一，乳酸閾（約2 mmol/L）和乳酸堆積拐點（約4 mmol/L）是劃分有氧、無氧訓(xùn)練強度的主要依據(jù)。對足球訓(xùn)練課的研究[14]發(fā)現(xiàn)，課次主觀疲勞等級與運動員乳酸閾、乳酸堆積拐點時的跑速呈低度相關(guān)。氣體代謝指標是把控運動負荷的另一方法，最大攝氧量百分比（%VO2max）常被科研人員用于評價運動強度。對男女運動員間歇訓(xùn)練課的研究[15]發(fā)現(xiàn)，課次主觀疲勞等級與%VO2max呈高度相關(guān)。班尼斯特訓(xùn)練刺激法（Bannister’s training impulse，Bannister’s TRIMP）通過心率儲備（HR reserve，HRres）和訓(xùn)練時間（t）來計算訓(xùn)練負荷，對空手道[11]、足球和擊劍訓(xùn)練課與比賽，以及游泳、籃球[10]、跆拳道、加式橄欖球和靜水皮劃艇訓(xùn)練課的研究發(fā)現(xiàn)，課次主觀疲勞等級與Bannister’s TRIMP 呈中高度相關(guān)。愛德華茲訓(xùn)練刺激法（Edward’s training impulse，Edward’s TRIMP）通過心率區(qū)間（5 個心率區(qū)間：50%~60%HRmax為區(qū)間1，表示低強度；61%~70%HRmax為區(qū)間2，表示低- 中強度；71%~80%HRmax為區(qū)間3，表示中等強度；81%~90% HRmax為區(qū)間4，表示中- 高強度；91%~100%HRmax為區(qū)間5，表示高強度）和心率區(qū)間內(nèi)時間來計算訓(xùn)練負荷，對擊劍[12]、足球訓(xùn)練課和比賽，以及籃球[10]、跆拳道、跳水、賽艇、加式足球、空手道[11]和網(wǎng)球訓(xùn)練課的研究發(fā)現(xiàn)，課次主觀疲勞等級與 Edward’s TRIMP 呈中高度相關(guān)。盧西亞訓(xùn)練刺激法（Lucia’s training impulse，Lucia’s TRIMP）通過通氣閾1、通氣閾2（3 個閾值區(qū)間：低于通氣閾1 為區(qū)間1，表示有氧強度；通氣閾1~ 通氣閾2 為區(qū)間2，表示無氧- 有氧強度；高于通氣閾2 為區(qū)間3，表示有氧強度）和閾值區(qū)間內(nèi)時間來計算訓(xùn)練負荷，對足球、跆拳道、游泳和自行車訓(xùn)練課的研究發(fā)現(xiàn)，課次主觀疲勞等級與Lucia’s TRIMP 呈高度相關(guān)。研究[1]顯示，游泳運動員的游距與課次主觀疲勞等級呈高度相關(guān)。有研究[16]發(fā)現(xiàn)，足球訓(xùn)練中的身體對抗次數(shù)與課次主觀疲勞等級呈中度相關(guān)（p＜0.05），這為量化非周期類項目的比賽負荷提供了一種思路。

4 課次主觀疲勞法的應(yīng)用與拓展

4.1 應(yīng)用：量化運動負荷

對于周期類項目，以人工視頻分析技術(shù)為代表的物理學(xué)量化方法，一方面通過時間、距離量化運動項目的負荷量，另一方面，通過運動與間歇比、速度和加速度量化負荷強度，但這一方法存在數(shù)據(jù)處理繁瑣、研究結(jié)果滯后等缺點。相比之下，課次主觀疲勞法彌補了人工視頻分析技術(shù)的不足。課次主觀疲勞法通過訓(xùn)練課后30 min 主觀疲勞等級和訓(xùn)練持續(xù)時間來計算單位時間內(nèi)運動員所承受的訓(xùn)練刺激，為量化游泳[1]、賽艇、皮劃艇[11]和自行車等周期類項目的訓(xùn)練負荷提供了高效易行的方法。Marroyo等[17]和Hornsby 等[18]先后在賽季中使用課次主觀疲勞法監(jiān)控公路自行車運動員的比賽負荷，對于非周期類項目，以自動軌跡追蹤技術(shù)和全球定位系統(tǒng)等為代表的物理學(xué)量化方法雖然能量化其運動負荷，但昂貴的購置費讓基層隊伍望而止步，而攝氧量、心率和血乳酸等生理學(xué)量化方法又很難實現(xiàn)大規(guī)模的同步測試。在此情形下，課次主觀疲勞法為量化非周期類項目首發(fā)／替補、一線／預(yù)備和不同場上位置隊員的運動負荷提供了可能。課次主觀疲勞法既能記錄全體隊員的運動強度，又能計算不同出場順序隊員單位時間內(nèi)的負荷，逐漸成為量化籃球[8,10]、足球、排球[19]和橄欖球[20]等集體球類項目，摔跤[21]和跆拳道[22]等格斗類項目，以及網(wǎng)球等持拍類項目運動員負荷的不二選擇。

有別于主觀疲勞法適用于量化普通成年人的運動負荷，課次主觀疲勞法設(shè)計的初衷是量化運動員的訓(xùn)練負荷。該方法不僅達到了量化成年運動員負荷的目的，而且將應(yīng)用人群拓展到兒童和青少年運動員[23]，為量化不同年齡段人群的運動負荷提供了數(shù)據(jù)支撐。課次主觀疲勞法的應(yīng)用領(lǐng)域從競技體育轉(zhuǎn)向大眾健身，進一步挖掘了其實用價值。

4.2 拓展：預(yù)防損傷與調(diào)整訓(xùn)練計劃

競技體育的商業(yè)化發(fā)展推動了運動員參賽密度的升高，負荷量化周期也由最初的大周期逐漸向中周期和小周期靠攏。結(jié)合經(jīng)典訓(xùn)練分期理論，課次主觀疲勞法不僅實現(xiàn)了小周期[24]、中周期[10,23]的負荷量化，而且實現(xiàn)了對大周期[25]下不同訓(xùn)練內(nèi)容[22]及不同運動方式的負荷監(jiān)控，為科學(xué)訓(xùn)練提供了數(shù)據(jù)支持。課次主觀疲勞法不僅實現(xiàn)了不同周期下多名運動員負荷量化的同步進行，而且為運動員重返賽場、預(yù)防運動損傷提供了可能。研究[26]顯示，借助課次主觀疲勞法監(jiān)控澳式足球運動員訓(xùn)練負荷，一旦周訓(xùn)練負荷顯著高于月訓(xùn)練負荷，運動員的損傷風(fēng)險隨之升高。在此基礎(chǔ)上，Gabbett 等提出了“急性/慢性負荷比”的概念?！凹毙?慢性負荷比”是指運動員近5~7 天（周）訓(xùn)練負荷與近25~28 天（月）訓(xùn)練負荷之比。當急性與慢性負荷比處于0.75~1.25 之間，說明訓(xùn)練刺激與恢復(fù)處于穩(wěn)定平衡的“適應(yīng)區(qū)”，“適應(yīng)區(qū)”的負荷安排對即將重返賽場的運動員或賽季前體能儲備期的運動員來說，無疑是個良好的開端；而當急性與慢性負荷比高于某一閾值，說明短期負荷達到甚至超過機體極限，負荷安排進入“危險區(qū)”，“危險區(qū)”往往出現(xiàn)在賽季的比賽密集期，提示教練員應(yīng)調(diào)整訓(xùn)練負荷以降低傷病概率（圖1）。課次主觀疲勞法在預(yù)防損傷中存在2 點弊端：第一，課次主觀疲勞法雖然能夠預(yù)防非接觸性損傷，但足球、橄欖球等比賽中存在大量的身體接觸，這類對抗引發(fā)的損傷是無法精準預(yù)測的；第二，導(dǎo)致?lián)p傷的原因不僅有訓(xùn)練，而且受場地、規(guī)則和傷病史等因素的影響，上述因素造成的損傷是“急性/慢性負荷比”無法預(yù)測的。

圖1 損傷概率與急性/慢性負荷比

競技運動訓(xùn)練尋求的是個性化訓(xùn)練下的共性規(guī)律。負荷量化的主要任務(wù)是通過調(diào)整訓(xùn)練計劃實現(xiàn)個性化的負荷安排，幫助運動員產(chǎn)生最佳生理適應(yīng)，避免刺激不足或過度訓(xùn)練。課次主觀疲勞法的另一延展為教練員調(diào)整訓(xùn)練計劃提供了參考。研究發(fā)現(xiàn)，具備一定運動水平的游泳運動員在高強度訓(xùn)練課后實際報告的主觀疲勞等級高于教練員課前預(yù)期的主觀疲勞等級，而在低強度訓(xùn)練課后實際報告的主觀疲勞等級低于教練員課前預(yù)期的等級。這一差異在柔道、網(wǎng)球和足球等項目上同樣存在，可見教練員預(yù)期主觀疲勞等級與運動員實際主觀疲勞等級之間的差異是訓(xùn)練中的共性問題。為此，Stagno 給出了2 條建議：一是訓(xùn)練中教練員有意識地控制訓(xùn)練課整體強度，避免課前預(yù)期訓(xùn)練強度過低／過高導(dǎo)致的刺激不足／過度；二是在條件允許的情況下，使用心率帶等設(shè)備輔助課次主觀疲勞法共同量化負荷，縮小教練員預(yù)判與運動員實際疲勞等級之間的不對稱性。

5 局限與展望

諸如性別、年齡、健康水平和運動經(jīng)歷等因素均會對訓(xùn)練課后的主觀疲勞等級造成影響，而飲食和睡眠等生活因素，音樂、圖片和視頻等媒介因素，溫度、海拔和濕度等環(huán)境因素也都可能影響個體訓(xùn)練比賽后的主觀疲勞等級。過去對訓(xùn)練負荷研究的焦點集中在個體訓(xùn)練因素，隨著訓(xùn)練體系的升級和完善，未來恢復(fù)和傷病等因素對課次主觀疲勞造成的影響有待進一步驗證。盡管課次主觀疲勞實現(xiàn)了運動負荷量化，并且一定程度上預(yù)防了損傷，但課次主觀疲勞法作為心理學(xué)量化方法之一，只是從某一視角回答了負荷量化的問題?，F(xiàn)階段，正式比賽中往往無法使用生理學(xué)方法評定負荷，而以課次主觀疲勞法為代表的方法為量化比賽負荷提供了可能。運動負荷量化為運動員的科學(xué)訓(xùn)練提供了支撐和保障，是競技運動科學(xué)發(fā)展的重要標志之一。隨著學(xué)科間的相互整合，負荷量化涉及訓(xùn)練學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)和工程學(xué)等多門學(xué)科。未來，訓(xùn)練科學(xué)的突破落在賽練結(jié)合上，因此有必要加強多種方法間的融合，為運動員訓(xùn)練表現(xiàn)的評估和比賽能力的提高提供多渠道互通的量化方法。