不同方法对盲人足球运动员运动疲劳监测的比较研究

李 进,曾 猛,郭瑞彬,王桂顺,谌文峰,冯海清

运动疲劳是制约运动成绩或健身功效的关键因素[1],也是体育科学研究中的重要领域[2]。运动性疲劳指运动机体生理过程不能持续其机能在一特定水平和/或不能维持预定的运动强度[3]。其包含心理疲劳与生理疲劳。其中生理疲劳又包含了肌肉疲劳、神经疲劳以及内脏疲劳[4]。研究显示:血睾酮/皮质醇(T/C值)[5,6]、爆发力水平[7,8]、主观疲劳量表[9,10](Rating of Perceived Exertion Scale,RPE)、体重流失量等是监测运动员疲劳程度或训练负荷量的常用方法,且T/C值监测法是相对精准度更高的生化指标监测方法[11],而利用体重流失率与训练疲劳积累评分来评价运动员训练负荷的有效性也已在职业足球运动员中得到证实[12]。

为帮助不同层次与不同经济条件的运动队提供更适合自身的运动疲劳监测方法,本研究假设下肢爆发力降低率(训练后下降成绩÷训练前成绩)也可以高效地监测运动员的运动疲劳程度,并将其与体重流失率、训练疲劳积累评分两种监测方法进行对比分析,通过三种监测方法分别与T/C值监测法进行相关性分析,探讨三种生理指标监测方法的监测效率。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本研究选取中国国家男子盲人足球队15名盲人运动员为实验对象(含盲人陪练运动员3名)。其中国际健将4人、国家健将10人、无等级1人。具体信息如表1所示。运动队于2022年9月20日至11月7日在福建福州集训备战2022年印度亚洲盲人足球锦标赛暨2024年巴黎残奥会资格赛,集训为期49天。训练时间为:每天上午08:30～11:00;下午15:00～17:30。其中每周六下午与周日全体调整休息。

表1 实验对象基本信息表

运动员下肢爆发力下降率=下降成绩÷训练前成绩、体重流失率=流失体重÷训练前体重、训练疲劳积累评分=主观疲劳量表训练后评分-训练前评分。研究中利用以上三种生理指标监测方法对运动训练负荷进行监测,并将三种方法的监测效果作为研究对象。该实验的测试项目、过程、目的、方法及风险等已在实验前告知运动员,并征得其口头同意与运动队的官方授权。

1.2 研究方法

通过实验测试获取15名盲人运动员训练前后下肢爆发力成绩、体重以及主观疲劳量表评分,并计算出下肢爆发力下降率、体重流失率、训练疲劳积累评分;在实验次日通过采血检验获取每名运动员血睾酮、皮质醇水平以及二者比值即(T/C值)水平。将15组数据导入SPSS22.0系统进行统计学分析并对下肢爆发力下降率、体重流失率、训练疲劳积累评分以及T/C值进行描述性分析,最后采用正态性检验、皮尔逊(PEARSON)相关系数分析,以确定三种生理指标运动疲劳监测方法的效果。测量结果用平均值±标准差表示(±SD),P<0.05为显著性差异,P<0.01为非常显著性差异;相关系数|R|在0～0.30为低相关,0.31～0.49为中度相关,0.5～0.69为高度相关,0.7～0.89为非常高度相关,0.9～1为近似线性相关。

2 实验安排

运动性疲劳诱发:实验安排在集训末段的周末,即2022年10月22日(周六)、23日(周日)上午8:30～11:00。具体实验流程如表2所示。主要训练内容为准备活动(约30min,低强度)、球性球感训练(约30min,中低强度)、带球射门训练(约30min,中底强度)、队内战术演练(约40min,高强度)、放松恢复(约20min,低强度)。

表2 实验流程

本实验测试项目中的下肢爆发力测试动作,相比另外两种监测方法,受试者测试过程中存在更高的损伤风险,而功能性动作筛查(Functional Movement Screen,FMS)是当前国际上公认信效度较高的损伤风险评估工具,因此在进行下肢爆发力测试前先通过FMS筛查掌握了运动员的损伤情况与损伤风险,以确保受试者的健康与安全。主观疲劳量表收集了训练前自觉疲劳评分。为避免运动员训练课间因补水而影响实验结果,故在实验前与教练组和运动员沟通并达成在本次训练全程中运动员不补水的一致意见。另外,由于三种监测方法测试项目已在实验前应用超过一个月时间,因此运动员对其有足够的适应度。

2.1 实验材料

美国进口FMS测试套件1套:由美国生产,中国北京言鼎商贸有限公司代理的VBT(Velocity-Based Training,简称‘VBT’,即基于速度的力量训练)测试设备“PUSH”爆发力测试仪1台;测试记录表50张;办公文件夹1套(含记录笔);血液采样耗材40份(含备用份,采样由随队队医执行,分析结果由省级三甲医院提供);IOS系统平板电脑1台(装有PUSH测试软件)。另外,国产郑州上禾电子科技有限公司生产的SH-V9型号智能高端身高体重体脂一体机1台。

2.2 测试方法

2.2.1 下肢爆发力测试纵跳高度是评价受试者下肢爆发力的常用指标,也是评估受试者运动性疲劳水平的高敏感度指标[13],但传统原地纵跳测试因双臂协调发力在一定程度上影响了受试者更好地发挥下肢爆发力,进而影响了实验结果,因此,本实验采用原地无摆臂下蹲式纵跳来测试运动员下肢爆发力,通过屏蔽摆臂协调发力而带来的辅助作用,有利于受试者表现出更纯粹的下肢爆发力。实验期间服装为足球训练服,球鞋为正式比赛要求的TF碎钉足球鞋。要求测试前不进行热身等任何身体准备性活动;测试时受试者双手两肩上握紧颈后FMS测试杆(杆上附有“PUSH”测试设备),并确保测试杆全程贴紧下颈段。受试者听到测试人员提示后,连续完成三次原地下蹲式纵跳,然后工作人员记录其最佳成绩即离地最大高度,单位为厘米(cm),测试耗时约20秒/人。测试动作图解如图1所示。

图1 下肢爆发力测试图示(原地无摆臂下蹲式纵跳)

2.2.2 损伤风险评估原地无摆臂下蹲纵跳测试要求运动员连续完成三次最大努力蹲跳、争取最好成绩,需身体髋、膝、踝三关节联动完成,对关节与踝关节压力较大,对受试者髋、膝、踝关节的稳定性与灵活性要求较高[13],因此在测试前需要准确判断运动员是否满足测试动作的要求;此外,根据测试要求,测试前不能做任何身体预热或准备性的活动,因此受试者在完成蹲跳过程中可能存在一定损伤风险。鉴于以上两个实验必须遵守的条件,测试前首先排除因损伤而无法参加实验的运动员及找出损伤风险较高的运动员。本研究所采用的损伤风险评估方法功能性动作筛查(FMS)早已应用于多种运动项目损伤风险评估当中,是效度较高的评估工具[14]。为减小实验误差,FMS筛查过程中统一由一名持有FMS高级认证且拥有400人次以上筛查经历的实验组工作人员完成。

2.2.3 体重流失率训练开始前30分钟内不再补水,直至训练结束后再次完成体重测量。训练前15分钟及训练后10分钟内运动队体能教练在体能训练中心更衣室(训练场紧邻)测量了15名运动员的裸身体重,通过公式“体重流失率=(训练前体重-训练后体重)÷训练前体重”获得体重流失率。

2.2.4 训练疲劳积累评分训练开始前15分钟内向运动员问询并记录下训练前自觉疲劳评分。研究显示:早在20世纪80年代就有国外学者提出训练刚结束时所测得的自觉疲劳评分与真实疲劳水平误差较大。这是因为运动员给出的评分是训练末段对最高强度训练内容的感觉,并非是对完整训练课的疲劳感觉。因此,为了确保实验更加缜密,本研究在训练结束后30分钟左右,在运动员相对放松时再进行量表测试。

2.2.5T/C值测试实验后次日(24日,周日),上午7:30～08:30,在训练中心医务室完成运动员空腹血液采样。通过采血检验,获取原始血睾酮、皮质醇水平以及二者比值即T/C水平。

3 结果与分析

3.1 功能性动作筛查(FMS)结果与分析

运动员功能性动作筛查评分情况如表3所示。从表中可直观看到,全队总分平均分为13.53,略低于Kiesel[15],Butler[16]等人在研究中所证实的14分的损伤风险预测阈值,但测试中未发现存在疼痛动作的运动员,同时当前尚无关于盲人足球运动员等残疾人群体的损伤风险预测阈值研究,因此本研究重点关注与实验测试项目原地下蹲式纵跳动作模式最为接近的深蹲过顶举动作(DS)筛查,观察并记录非3分动作受试者的每一个扣分环节。表1显示DS平均得分为1.93。除运动员钟**得分为1分外,其他人均为2分。该队员在完成DS动作过程中无法展现出较明显的深蹲模式。经队医检查评估后认定为是因运动员踝关节生理性足背屈受限(但无疼痛)所导致的。据此可知全体运动员可以通过实验前风险评估,但须在实验过程中格外关注DS得分为1的运动员,避免意外损伤。

表3 受试者功能性动作筛查(FMS)评分统计表

3.2 运动员实验获取数据与T/C值的描述

如表4所示,实验中全体受试者下肢爆发力降低率的平均值为8.53%(3.79～12.06%);体重流失率平均值为2.79%(2.08～3.38%);训练疲劳积累评分平均值为9.73分(7～13分);T/C值平均为3.93%(2.95～4.35%)。

表4 运动员实验获取数据与T/C值描述性数据一览表

3.3 运动员实验获取数据与T/C值的相关分析

根据检验数据分析需求,首先对四组数据进行正态性检验。由于样本量小于50,因此选取Shapiro-Wilk检验。检验结果显示:下肢爆发力降低率P=0.256;体重流失率P=0.575;训练疲劳积累评分P=0.428;T/C值P=0.016(因峰度绝对值3.93小于10且偏度绝对值1.175小于3,基本可接受为正态分布)。由于,四组数据均视为具有正态特性,因此可采取皮尔森(Pearson)相关系数法对三组测试项目数据分别与T/C值进行相关性分析。

由表5可见,运动员下肢爆发力降低率与T/C值呈现0.01水平显著相关性(P﹤0.01),且相关系数|R|=|-0.981|﹥0.70且接近于1(见图2),因而说明下肢爆发力降低率与T/C值之间有着近似线性的负相关关系;体重流失率与T/C值呈现0.01水平显著相关性(P﹤0.01),且相关系数|R|=|-0.924|﹥0.70(见图3),因而说明体重流失率与T/C值之间有着非常高度的负相关关系;训练疲劳积累评分与T/C值呈现0.01水平显著相关性(P=0.003),且相关系数|R|=|-0.718|﹥0.70(见图4),因而说明训练疲劳积累评分与T/C值之间有着非常高度的负相关关系。

图2 下肢爆发力降低率与T/C值的相关线性图

图3 体重流失率与T/C值的相关线性图

图4 训练疲劳积累评分与T/C值的相关线性图

表5 运动员实验获取数据与T/C值的线性相关关系一览表

4 讨论

根据测试方法的特点,可将下肢爆发力下降率监测法、体重流失率监测法及训练疲劳积累评分监测法列为生理指标监测方法,而T/C值监测法列为化学指标监测方法。利用运动员生理生化指标来评价或监测运动员疲劳程度[17]、训练负荷[18]、体能训练效率[19]的研究早已比较成熟,且得到了国内外学者和教练的一致认可,但监测方法的选用还是要根据实验实施者的能力、运动队软硬件配套情况以及研究经费情况来确定。经费不允许且专业人员受限的运动队可以采用训练疲劳积累评分法监测训练负荷,简单易行,无成本,效率较高;若经费与专业人员配备均较充足,可采用下肢爆发力下降率监测法与体重流失率监测法,精度高,且与体重流失率监测法相比,更简单易操作,场地空旷安全,运动员测试心理压力可忽略不计。此外,下肢爆发力降低率监测法在训练前的下肢爆发力测试成绩还反映了运动员在前一训练日负荷刺激后的疲劳恢复情况,有助于教练组及时掌握运动员当前运动表现水平,并对训练安排做出科学调整。如表6显示了三种监测方法与T/C值监测方法的自身特点。

表6 三种监测方法与T/C值监测方法的特点

5 结论

(1)下肢爆发力下降率监测法测试运动疲劳水平的准确度要高于体重流失率与训练疲劳积累评分监测法,且体重流失率监测法效果优于训练疲劳积累评分监测法。

(2)集训备战训练计划设计合理且有效监控了训练效率。在确保了运动员获得最佳竞技状态迎接比赛并获得亚锦赛冠军(该项赛事唯一一个巴黎残奥会参赛资格)的同时,也为运动队未来的集训备战寻找到一项高效的疲劳监测方法。

(3)针对视力残疾的盲人运动员,下肢爆发力下降率运动疲劳监测法测试是一项省时省力、简单易行、安全可靠的生理指标监测方法,具有精准度高、相对成本低、即刻知晓结果的优势,但应用于不同层次、不同条件的运动队,如一般盲足球员或其他球类、非球类等项目的监测效率仍需得到更多实验的进一步验证。

6 研究局限性

本实验受试者为我国精英盲人足球运动员。研究结果是否适用于普通盲人足球运动员和其他项目运动员需要未来增加受试者群体以证实研究结果的普遍性。此外,实验过程中所实施的下肢爆发力测试成绩与训练积累主观量表评分,不仅受到运动员运动性肌肉疲劳程度的影响,同时也会受到外界环境(如测试时的气温、空气湿度、天气变化)与个体差异(如个人心理疲劳程度、伤病情况、个人情绪波动)等不可控因素的影响,而体重流失率监测法中运动员的体重流失量也与运动员个人体质、习惯、饮水量等有关系。本研究未将以上因素纳入,因此成为本研究最大的局限。未来可以通过扩大样本量、增加测试频次、增加实验次数、剔除实验中途特殊样本等方式提高实验的缜密性,进而再次验证其监测的高效性,以期丰富运动训练负荷与运动疲劳的监测方法。