YO－YO間歇測試與足球運動員比賽跑動能力關聯研究

邱世海，部義峰

目前，大量的實驗室測試與場地測試已經被廣泛應用到足球運動員體能評價中來，在多數評價方法中，運用測試方法的類型多是持續性運動。然而，足球運動是一個包含高強度跑、跳躍、轉身、搶斷、沖刺跑等多種運動形式的間歇性活動［4，11，12，14］，而且，研究表明，高水平運動員在比賽中高強度跑動的距離要高于一般運動員［1，4，13］。因此，對運動員體能的測試應該包含兩個因素，即運動員反復高強度活動的能力以及高強度活動后的恢復能力，基于此，YO－YO測試被發展起來并廣泛運用于間歇性球類集體項目的體能測試中去。該測試要求運動員進行遞增強度的往返跑，并在每次往返跑后有5s的間歇時間，直到運動員不能完成既定的強度。盡管該項測試方法已經被國內引進多年，并且應用于中國足協規定的體能測試中去，但是，該測試方法的測試穩定性以及測試成績與比賽中運動員跑動能力的關系仍未見報道，因此，本研究旨在對YO－YO測試的穩定性及與運動員比賽跑動能力的關聯關系進行研究，以期為該測試方法的發展提供理論依據。

1 研究對象

2004年亞洲杯部分比賽、2006年沈陽四國賽、2008年重慶四國賽以及2008年國家隊世界杯預選賽的16場比賽，其中，能夠滿足研究條件的共計24人次，其中，前鋒6人，前衛7人，邊后衛6人次，中后衛5人次。

2 研究方法

2.1 YO－YO間歇耐力測試

YO－YO測試為間歇性測試，該測試要求運動員在直線距離為20 m的兩個標志物之間往返跑動，每個往返跑動之間有一定的間歇時間，具體為：設置兩個距離為20 m的標志物，運動員進行2×20 m遞增速度的跑動，在每個2×20 m后有一個5 s的積極休息時間，測試過程中，速度節奏由預先錄制好的錄音帶控制，隨著完成跑動距離的不斷增加，音樂節奏會逐漸加快，運動員完成的難度也逐漸加大，直到運動員2次不能按照既定的時間回到終點線時測試結束，結束時刻，跑動的總距離即為運動員的YO－YO測試成績。整個速度節奏的控制由YO－YO測試錄音帶完成。

2.2 比賽跑動分析

2.2.1 錄像拍攝

采用兩臺SONY攝像機，分別位于兩個半場中央的同側看臺的最高處，兩臺攝像機處于同一高度，且每臺攝像機拍攝畫面能夠覆蓋與其同側的半場，在拍攝過程中，保持攝像機的位置與焦距恒定。然后，利用德國產SIMI Scout系統對比賽進行分析。

2.2.2 場地標定

對于每個半場有4個頂點，每個半場的長度與寬度已知，因此，每個半場的4個頂點的坐標就可知，這樣，每個半場都可以以坐標的形式標定出來。對于場地規格為105 m×68 m的標準球場，就可以得到球場的8個坐標（圖1）。

2.2.3 運動員跑動解析

在錄像畫面中，對運動員定位較為簡單，只需用鼠標點擊某時刻運動員的畫面位置，即可得到運動員在T1時刻的位置坐標（XT1，YT1），同理，就可依次得出T2、T3、Tx的坐標，然后，根據所得坐標即可計算運動員的跑動距離。2.2.4 運動員比賽中不同跑動速度標準的劃分

為了便于對運動員跑動的速度進行統計與對比，采用了以下速度標準，該標準已經被劉丹等人廣泛運用于足球跑動的研究中，對于了解運動員的跑動情況具有很好的幫助（表1）［1，2］。

2.7控制飲水量。在經過栓塞治療好轉的當天夜晚凌晨四點患者尿液再次由淡黃色轉成淡紅色,于次日教授查房時指導患者減少飲水量,通過濃縮尿液減少出血,方法是除了正常的三餐飲食不另外攝入水份,三餐以清淡高蛋白飲食為主,例如米飯,雞蛋魚類肉類,避免湯,減少鹽的攝入量,減少口渴感,從而減少水的攝入量。間斷的夾閉尿管,定時的開放,三天的飲水控制患者尿量維持在1000-2000ml/d,尿液淡紅清亮,未見暗紅色,每天清晨查血常規,血色素未見明顯下降。

圖1 足球比賽場地標定示意圖

表1 本研究運動員跑動速度標準劃分一覽表

2.3 數理統計

測試結果均用平均值±標準差表示，所有統計學運算均在SPSS 16.0中完成。YO－YO測試的穩定性用變異系數（CV）和Pearson’s相關系數表示，比賽跑動分析系統的觀察者信度用CV表示；YO－YO測試成績與比賽跑動能力的關系用Pearson’s相關系數表示。顯著性水平確定為0.05，用＊表示；非常顯著性水平確定為0.01，用＊＊表示。

3 結果與分析

3.1 運動員YO－YO測試可靠性與測試結果

為了判定YO－YO測試的穩定性，部分運動員進行了兩次測試，間隔時間為1周。第1次YO－YO測試成績為1 911±166 m（1 480～2 320 m），第2次YO－YO測試成績為1 978±102 m。配對t檢驗表明，運動員兩次的跑動距離無顯著性差異（P＞0.05，n＝16），每個個體兩次的差異值為18±22 m，CV值為8.7％。對兩次測試的相關度進行分析（圖2），結果表明，YO－YO間歇測試具有較高的穩定性，相關系數達到0.98（P＜0.01），變異系數僅為8.7％，說明YO－YO測試具有較好的測試穩定性。

從不同位置運動員YO－YO測試結果看，前衛測試成績最好（2 010±78 m），與其他位置運動員相比，差異均具有顯著性（P＜0.05），后衛運動員測試成績次之（1 880± 88 m），顯著高于前鋒運動員與中后衛運動員（P＜0.05），前鋒運動員測試成績僅高于中后衛運動員（1 720±102 m vs 1 600±110 m，P＜0.05）。YO－YO測試成績表現出一定的位置差異。同時，結果表明，YO－YO測試可較好區分運動員體能水平。

圖2 YO－YO間歇測試－重測關系圖

3.2 跑動能力分析的可靠性與運動員比賽跑動能力

3.2.1 觀察者內部與觀察者之間信度

2名比賽分析者分別對8名運動員同場次比賽的前15 min的跑動距離進行分析，8名運動員中包括邊后衛2名、中后衛2名、前衛2名以及前鋒2名，對每名運動員進行2次分析，時間間隔為1周。根據Atkinson的研究，用變異系數CV表示分析的可靠性，即信度。結果表明（表2），觀察者內部的CV均小于3％，觀察者之間的CV也均小于3％，說明對于不同跑動形式的統計，其可靠程度較高，能夠滿足研究需要。

表2 不同跑動形式的觀察者內部與觀察者之間信度一覽表

在比賽中，運動員的平均跑動總距離為10 339± 220 m，其中，沖刺跑動距離為120±45（13次）m，高速跑動距離為540±128 m（61次），中速跑動距離為954± 210 m，低速跑動距離為1 600±215 m，慢跑及慢跑以下跑動距離為7 125±463 m。無氧高強度跑、有氧中強度跑、有氧低強度跑分別占到比賽跑動總距離的6.3％、24.7％、69.0％。此外，結果還表明（圖3），運動員上半場跑動總距離高于下半場（5 300±198 m，5 039±150 m，P＜0.05），同時，高速跑與中速跑的跑動距離均表現為上半場高于下半場（290±56 m，260±32 m，P＜0.05；520± 78 m，434±88 m，P＜0.05），說明運動員在下半場跑動能力下降，出現了一定程度的疲勞。

圖3 運動員上、下半場不同跑動形式跑動距離對比圖

表3為不同位置運動員不同形式跑動距離一覽表，結果表明，跑動總距離最多為前衛運動員，然后依次為邊后衛和前鋒，最少的為中后衛。在沖刺跑上，前鋒運動員最多，與前衛運動員、中后衛運動員均有非常顯著性差異，從沖刺跑動頻數來看，不同位置運動員也表現出了上述相同的趨勢。在高速跑上，前衛運動員最多，與其它任何位置運動員均具有顯著性差異。在中速跑上仍然為前衛運動員最多，中后衛最少，前鋒與邊后衛運動員居中。總體看來，表現出了一定的位置特征。

表3 不同位置運動員不同形式跑動距離一覽表 （單位：m）

3.3 YO－YO測試與比賽跑動能力的關系

圖4為YO－YO測試成績與比賽跑動能力相關參數關聯圖。研究結果表明，跑動總距離與YO－YO測試成績存在線性相關（r＝0.79，P＜0.01），用YO－YO測試成績能夠較好地預測運動員比賽的總跑動距離（R2＝0.62）；有氧高強度跑動距離與無氧高強度跑動距離也與YO－YO測試存在較好的線性關系（r＝0.85，P＜0.05；r＝0.70，P＜0.05），且利用YO－YO測試成績均能對二者做出較好的預測（R2＝0.72；R2＝0.70）。與上述3種跑動能力不同的是，沖刺跑距離與YO－YO測試成績之間相關度非常低（r＝0.30，P＞0.05），且YO－YO測試對沖刺跑跑動距離的解釋能力差（R2＝0.09），表明YO－YO耐力測試對于提高運動員沖刺跑距離作用較小。但是，YO－YO測試成績與沖刺跑頻數卻表現出了較高的相關度（r＝0.78，P＜0.01），且對其有較強的解釋力（R2＝0.61），表明YO－YO測試成績與反復沖刺跑能力存在一定關系。

圖4 YO－YO測試成績與比賽跑動相關參數關聯圖

4 討論

YO－YO測試作為間歇性球類項目的耐力測試指標之一已經被廣泛運用，但是，國內對YO－YO測試穩定性的研究卻一直未見報道，因此，本研究基于國內高水平足球運動員對其穩定性進行了研究。對于YO－YO測試穩定性的研究國外已有報道，Krustrup研究表明［9］，在一周內進行YO－YO測試，兩次測試無顯著性差異，變異系數僅為4.9％。為了驗證YO－YO測試的穩定性，Thomas對業余運動員也進行了研究［15］，研究發現，YO－YO測試的信度系數可達到0.95（P＜0.01），且變異系數為8.7％。本研究對國內運動員的研究表明，YO－YO測試在1周內的測試也均未出現異常變動，每個個體兩次測試的差值也較小，且兩次測試的相關系數接近1（r＝0.98，P＜0.01），研究結果與國外同類研究基本一致，表明YO－YO測試作為足球運動員耐力測試的指標具有較好的穩定性。

對足球運動員比賽中的跑動能力進行研究可以了解運動員的體能情況，以便為進行針對性體能訓練提供理論依據。截至目前，對比賽跑動能力的研究較為多見，其原理在于利用攝像機拍攝的錄像對運動員的跑動軌跡進行跟蹤，然后利用一定的算法對運動員各種跑動情況進行統計計算，以獲得運動員的各種跑動參數。目前，比賽跑動分析軟件較為多見，如ProZone系統、SIMI Scount系統等。其中，SIMI Scount系統是國內最先引進且利用最為廣泛的系統，該系統的引進為科研工作者了解中國足球運動員的比賽跑動能力做出了重要的貢獻，但是，截至目前，關于該系統測量信度的研究卻未見報道，基于此，本研究利用8名運動員為研究對象對該系統的觀察者內部信度、與觀察者之間信度進行了研究。

根據國外相關研究報道，同類研究中，多利用變異系數CV對其信度進行評估［3］。Krustrup曾經對其他比賽跑動分析系統的信度進行研究［8］，研究表明，比賽跑動總距離的測試－再測試差值小于200 m，CV僅為1％，對于觀察者內部信度，走、低強度跑、高強度跑以及后退跑的CV分別為2％、5％、3％和3％。Bradley對Prozone系統的測試信度進行了研究［5］，研究結果表明，對觀察者內部信度，比賽總跑動距離、走、跑、快速跑、高強度跑、非常高強度跑、沖刺跑的CV分別為1.0％、0.9％、1.2％、1.6％、1.1％、1.8％和2.4％；對觀察者之間信度，除了沖刺跑（3.5％），其他跑動形式的CV均小于2％。此外，Bangsbo、Impellzzeri的研究也與該結果基本一致［4，7］，從總體上看，各個跑動參數的CV不超過4％。本研究中，對于觀察者內部信度，沖刺跑、高速跑、中速跑、低速跑、慢跑及慢跑以下的CV分別為2.8％、2.6％、1.6％、1.2％、1.0％、0.8％；對于觀察者之間的CV分別為2.9％、2.5％、1.8％、1.5％、1.2％、1.0％；對運動員上、下半場跑動距離的統計，也表現出了上半場優于下半場的特征（圖3），研究結果與國外相關研究基本一致，表明該系統獲得的運動員各項跑動參數具有較好的信度。

通過對比本研究與國外相關研究結果可知，不管對跑動形式如何進行分類，移動速度越慢的參數（走、慢跑等）越具有較低的CV，獲得的數據穩定性越好。整體上看，CV表現出了隨跑動速度增加而增加的變化規律，這是因為，分析者在進行運動員跑動軌跡跟蹤時，跑動越慢，分析者越容易判定運動員的跑動位置和跑動軌跡，準確性就會越高，相反，運動員跑動越快，分析者對運動員的軌跡判斷準確性就會越差，所得數據就越不穩定，因此，不管何種比賽跑動分析軟件，沖刺跑都表現出了較高的波動性。這提示，在進行跑動分析過程中，當運動員進行快速移動時，分析者應該更加注意運動員的移動軌跡和移動的速度變化。

本研究除了驗證了YO－YO測試和比賽跑動分析測試系統的信度外，最大的發現在于明確了YO－YO測試與比賽跑動能力的關系。研究結果表明，運動員的YO－YO測試成績與比賽中的活動表現存在顯著相關關系，與跑動總距離、有氧高強度跑距離、無氧高強度跑距離、沖刺跑頻率的相關系數分別達到0.79（P＜0.01）、0.85（P＜0.05）、0.70（P＜0.05）和0.78（P＜0.01）（圖4），用YO－YO測試成績為自變量建立的回歸方程均具有較高的判定系數且具有統計學意義，說明YO－YO測試成績是一項能夠反映比賽體能的有效指標。

有研究表明［9］，運動員在不同的比賽中由于受到戰術、對手實力、運動員個體等因素的影響，高強度跑動的距離會出現波動。盡管如此，YO－YO測試成績與比賽活動能力呈正相關的關系卻不容否定，在YO－YO測試中，中場運動員與后衛運動員的測試成績較中后衛運動員測試成績高17.5％～25％，在比賽中，他們的沖刺跑、高速跑、中速跑以及跑動總距離也分別高25％～38.8％、8.3％～27.5％、11.5％～41.3％、3.2％～11.0％。從總體情況來看，在YO－YO測試中，前衛運動員測試成績最好，然后依次為后衛運動員、前鋒運動員與中后衛運動員，于此同時，在比賽中，不同位置運動員的跑動能力也表現出了相同的規律（表3），這些結果共同證實了YO－YO測試是一項能夠反映運動員體能狀況，且具有較好區分效度的測試方法。

有國外學者還對女子足球運動員進行了類似研究［10］，研究表明，女子足球運動員的YO－YO測試成績與比賽中高強度跑動能力具有顯著性正相關（r＝0.81，n＝14）。類似的是［8］，在對高水平裁判員進行研究時也發現，二者存在較高的相關性，YO－YO測試成績提高31％，比賽中裁判員高強度跑動能力就提高23％，且在比賽的最后階段高強度跑動能力降低的程度變小。同時發現，YO－YO測試成績提高幅度大的裁判員，在比賽中高強度活動能力提高也大（圖5），證實了YO－YO測試是一種高效度的評價間歇性運動項目運動員體能的方法。

圖5 裁判員跑動能力隨YO－YO測試成績提高變化圖

有國外學者還對YO－YO間歇測試的生理反應進行過研究（圖6），研究表明，當YO－YO測試進行到440 m、1 080 m、1 720 m時的心率分別為158±3（145～168）b／min、172±3（154～188）b／min、181±3（162～149）b／min，分別對應了個人最大心率的83±1％（77～89）、92±1％（86～98）、96±1％（92～100）。在測試中達到的平均最大心率為187±2 b／min，約為實驗室測試所得最大心率的99±1％。在恢復階段的2 min，心率可恢復到121±4（73～139）b／min，15 min可恢復到100 b／min以下。對于測試過程中的血乳酸水平，在測試結束階段可達到10.1± 0.6（6.4～14.0）mmol／L，在恢復階段，起始6 min并未顯著改變，到第15 min后，血乳酸水平可恢復到6.6±0.5（2.5～10.4）mmol／L，綜合其他相關研究成果認為［4，6］，YO－YO測試最后階段的心率變化特征與比賽中高強度活動時的變化規律較為一致，并且動用了較大比例的糖酵解系統進行供能，也與比賽中發現的血乳酸變化特征較為一致。基于上述分析認為，YO－YO測試可以幫助了解運動員的間歇跑動能力和間歇跑動中的恢復能力，這與比賽中運動員的活動特征較為相似。

圖6 YO－YO測試前、中、后運動員HRmax％、血乳酸水平變化圖［9］

5 結論

YO－YO測試具有較好的測試穩定性，同時也具有較好的區分效度，并且與比賽中表現出的體能特征較為相似。目前，國內常用的比賽跑動分析系統具有較好的穩定性，對于各種跑動參數的獲得具有較好的信度，值得注意的是，在分析者對運動員跑動進行解析時，必須高度注意運動員高速跑動時的軌跡跟蹤，提高高速跑動數據的準確性。YO－YO測試與比賽中運動員的跑動能力密切相關，特別是與全場跑動總距離、有氧高強度跑動距離、無氧高強度跑動距離以及沖刺跑頻率高度相關，可作為監測運動員體能的一項重要指標。

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