運動生理學評估專項化的綜述研究

李明芝，王 芳

（1.華北科技學院體育部，北京 101601；2.北京體育大學研究生院，北京 100084）

運動生理學評估專項化的綜述研究

李明芝1，王 芳2

（1.華北科技學院體育部，北京 101601；2.北京體育大學研究生院，北京 100084）

專項化已經被公認為運動訓練和競技能力測試的一個基本原則。眾多體育項目，包括個人和集體項目的競技要素是多種多樣的，因此訓練和測試必須把握總體，注重整體效應。現階段，人們還未達到對競技能力決定因素、制定運動訓練處方和實施完善的測試的全面了解和認識。對競技能力決定要素的可靠的、準確的認識是未來體育科學家的任務。

生理；評估；專項化

1 生理學評估專項化的重要性

競技能力生理學決定因素的評估是服務于高水平運動員的體育科學的一個完整部分。實驗室和現場生理指標評估在運動員能力診斷、量化訓練適應性和訓練計劃效能方面起著基礎作用。運動員生理學指標評估的最新進展導致了實驗室和現場測試手段的蓬勃發展。然而，在實驗室測試的高信度與低生態效度、現場測試的低信度與高效度之間存在一個平衡。專項化概念包涵了實驗室測試的局限和現場測試的優點。實驗室測試可能具有較高的信度和對環境控制嚴格的敏感度。但訓練前行為、時間段、飲食及其他一些因素都能影響生理學反應。因此，運用實驗室測試儀想創建精確的環境和達到準確的肢體運動的速度有相當的難度。關于日漸增多的現場測試的爭論毫無疑問是有價值的，爭論主要集中在是否需要更專項化（生態效度）的問題上。然而，現場測試可能會因天氣的反復無常、測試地點和地形的特異性以及其他一些因素的缺失而缺乏信度。

2 實驗室測試專項化的實踐改進

2.1 測試儀器的精確化

為了確保實驗室的測試更加專項化，對項目專項測試儀的選擇尤其重要。這種測試儀的基本目標是能重現比賽的特點。測試儀設計科學的最新發展提高了高水平運動員實驗室測試的效度和信度，包括以風為阻力的皮艇測試儀、改進的等動游泳板、第二代技術概念的劃船測試儀、運用頂尖運動員采用的雙桿技術進行測試的越野滑雪測試、等動游泳板、游泳水槽、空氣懸吊的游泳測試儀、實驗室用的輪椅測試儀以及現場測試手段。

研究者或訓練團隊通常根據方便化原則和可接受的訓練手段選擇是采用實驗室測試或是現場測試。如帆船這樣的項目，經典的實驗室測試根據帆船類型，來探測丹麥奧林匹克運動員之間的差異。

2.2 測試模式及情景的真實化

雖然測試儀的設計已取得了很大的發展，然而無論測試模式與真實比賽場景的相似度有多高，判斷實驗室測試結果的實際適用程度時都要格外謹慎。眾多研究發現，由于更加貼近專項的動作，現場測試一般會得出比實驗室功率自行車測試更高的最大攝氧量。這個發現也被James所證實。他們的研究發現，中距離長跑運動員在800米功率自行車測試中未能達到最大攝氧量水平，最大攝氧量與得出的最大攝氧量百分比呈負相關。這一研究結果可能對預測中距離長跑成績的訓練模式提供了暗示。在一項關于越野滑雪的研究中，Holmberg等人雖然確定了雙桿滑雪測試儀的高信度和生態效度，但也提出在做準確估計時仍應運用適當的標度。在關于皮艇運動員的一項測試中，Derham發現，與在水中測試相比，運動員在皮艇測試儀上測試能夠達到更高水平的血乳酸。Prinset（2007）為評估山地越野自行車競技能力探索了具有表面效度的實驗室測試與現場測試的關系。除了與身體密度緊密聯系的最大力量和室外測試結果具有顯著相關外，實驗室測試結果與室外成績無相關關系。Creagh等人研究發現，在不平整的地形上跑步造成能力消耗的增加，如現代五項全能的越野跑，因此提出運用這樣的地形在評估長跑運動員體能水平時是必須的。

集體與持拍項目競技能力的生理學決定因素的評估比線性和耐力項目的評估更加困難。特殊測試儀的缺失、能量供應系統的諸多變量、肌肉系統、競技能力中的動作技能都很難再實驗室復制。再者，現場測試模擬競技能力的決定因素，如訓練-間歇的比例比持續的測試對球類項目更加合適。針對這些問題，與訓練強度和訓練-間歇比列相類似的生理學刺激已經在實驗室運用。Drust等人設計了一個自行車測試方案，可以被用來模擬足球比賽，這樣模擬的比賽在訓練強度上有連續的改變，類似于真實的足球比賽場景。這個測試方案沒包括比賽中經常碰到橫向和向后移動、跳躍與斷球動作，但卻模擬了與真實比賽類似的生理學反應。這個測試草案已經被用做一個實驗工具，用來調查運動飲料的作用、對免疫系統的影響以及由于疲勞造成的肌肉力量的萎縮的影響。這些模擬對設計實驗干預方面有價值，但對實現訓練目標無價值，因為毫無疑問，貼近專項的有球訓練效果會更加好。

2.3 測試人員的專業化及現場測試的應用

在采用相同的測試手段評估個人項目和多重子項目運動員時要細心謹慎。Roels（2005）研究了游泳運動員和鐵人三項運動員在自由泳與自行車測試儀測試時的最大攝氧量。游泳運動員在游泳測試中的最大攝氧量比三項全能運動員高14%，并且最大心率也高于鐵人三項運動員。這些發現反映了游泳運動員的特殊適應，這些適應在同樣具備較高游泳技能的鐵人三項運動員中卻未觀察到。他們也可能會違背利用現場測試測量三項全能與自行車運動員普遍具有的最大有氧能力的原理。

眾多的持拍項目都運用傳統的實驗室測試。Banzer（2008）等人的研究發現，在擊球準備階段末尾的最大攝氧量水平與高水平網球運動員的排名成績高度相關。盡管這些研究者強調了賽季前訓練階段中運用持續的實驗室測試的重要性，但貼近項目的專項現場測試卻是大勢所趨。現場測試可與比賽數據分析結果更好的結合，與實驗室測試如最大攝氧量測試進行效度比較。

3 生理學專項化效度的影響因素

進行專項化的生理學測試還應考慮的因素包括測試方案、測試的時機和頻率、測試工具的效度，甚至當運用經典的如自行車測試儀時，訓練遞增測試的結果也可能因階段持續時間不同而有所不同。適合于一系列項目的測試群已經被廣泛地運用。目前，已確定了年度測試的4個重要時間段，將來可能還會發展出更完善的現場測試。測試方案的采用必須相當謹慎，許多測試在對象為年輕運動員或中級運動員時效度較高，如曲棍球運動員，但同樣的結果不能被用來推斷高水平運動員。在其他的案例中，一些測試可能缺乏效度，如改變形式的20米往返跑、未經過效度檢驗、或建立最大攝氧量計算公式時未考慮專項化要求。

現階段，我們主要運用分子生物科學和神經系統科學的成果來判斷運動訓練刺激引起的特定性反應。在理論與實踐之間仍然存在巨大的鴻溝，仍需探索各種機制如何幫助高水平運動員提高競技能力。生理學測試的主要目的是探索競技能力的決定要素、診斷運動員的競技水平、評估訓練處方的效能以及為將研究結果轉化成競技能力提供支持。無法提高競技水平的實驗室測試和現場測試是毫無價值的。他們真正的價值在于能為制定訓練計劃提供幫助。實現這個價值需要對引起競技能力改善的訓練負荷和質量有深刻的認識。以整體的評估結果框架為基礎，運動訓練的目標應該是專項化的競技能力要素。而這一過程需要各教練員、運動員、體育科學家共同的合作。

4 結 論

與高水平運動訓練相對應的專項化、極微小的訓練適應需要一個有效的、可信的、精確的測試手段。運動員生理學測試領域的最新進展促進了實驗室和現場測試方法的快速發展。實驗室測試于現場測試之間存在一個張力或平衡取舍的問題。為提高運動訓練的生態效度以及完善生理學測試體系，多種多樣的測試儀相繼問世。這些測試方法手段的發展大大滿足了體育實踐對競技運動能力測試的需求。

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G804.2

A

1674-151X（2012）03-057-02

10.3969/j.issn.1674-151x.2012.03.024

投稿日期：2011-12-14

李明芝，助教，碩士。研究方向：運動訓練與理論。