心率監測在“勇士-2015”學員軍事技能競賽體能訓練監控中的應用

王大磊，王曉飛

（國防科學技術大學體育與基層工作系，湖南長沙410072）

心率監測在“勇士-2015”學員軍事技能競賽體能訓練監控中的應用

王大磊，王曉飛

（國防科學技術大學體育與基層工作系，湖南長沙410072）

軍人體能訓練過程中，訓練監控的缺失是導致軍事體能訓練效率較低、科學化水平不高且訓練傷高發的重要原因。在備戰“勇士-2015”學員軍事技能競賽期間，將心率監測技術引入到軍事體能訓練監控中。經實踐檢驗，心率監測技術對軍事體能訓練中的體能需求分析，訓練強度監控，疲勞監控及過度訓練預防等方面均能夠起到有效的幫助和指導作用。為提高訓練的科學化水平，并最終取得優異成績提供了強有力的技術支撐。

心率監測；訓練監控；軍事技能競賽

訓練監控是指運用運動醫學、運動生理學、運動生物化學、運動心理學等學科的理論和方法，對訓練過程和訓練效果進行跟蹤、評價的過程［1］。我們在備戰“勇士-2015”學員軍事技能競賽期間，嘗試將心率監測引入到軍人體能訓練監控中，為提高訓練的科學化水平，避免備戰期間發生過度訓練及降低訓練傷發生率均提供了有力支撐。

1 心率監測在學員軍事技能競賽體能需求分析中的應用

我軍軍事技能競賽是一個相對較新的訓練、競賽模式。分析比賽科目的體能需求，并制定出科學、合理的訓練計劃，是提高參賽學員體能水平，并取得優異成績的關鍵。在“勇士-2015”學員軍事技能競賽備戰期間，我們選取一個參賽班對競賽的全部科目進行了1∶1的模擬，利用帶有GPS功能的心率記錄設備（Polar V800，芬蘭），對參賽班全部學員進行為期2天的比賽過程全程跟蹤。將監控設備采集到的數據上傳后，利用其數據處理平臺，所有隊員在2天時間內的總運動距離、任一時刻運動速度、運動強度、海拔變化及心率等信息都可以非常便捷的獲取。我們以某學員為例，其在野外進行負重行軍、奔襲、射擊、引導火力打擊及定向越野模擬練習期間的運動軌跡、運動速度、運動強度、海拔變化及心率動態變化情況如圖1所示。從圖1中我們可以看到，在7 h5 min33 s時間跨度內，其行程距離共計29.18 km，平均心率為114次/min（最大值188次/min，最小值66次/min），其運動軌跡、心率動態變化、速度動態變化、海拔動態變化及不同運動強度所占的比例等信息都顯示在上面。通過對照不同時間點的任務執行情況，不同科目執行期間的運動強度、速度變化也可以提取出來，通過對全部學員進行統計分析，軍事技能競賽總體及各個分科目的能量代謝特征便非常容易獲得。在此基礎之上，我們制定出了符合每個比賽科目能量代謝需求特點的單科目訓練計劃，及符合整個軍事技能競賽能量代謝需求特點的整體訓練計劃。在訓練過程中，根據心率的實時反饋，嚴格控制訓練的節奏、強度及持續時間，以上措施的實施對提高我校參賽隊員體能訓練的效率，提供了強有力的技術支撐。

圖1 部分科目模擬練習期間某學員運動軌跡、運動速度及心率跟蹤情況

2 心率監測在訓練強度監控中的應用

訓練過程中，嚴格控制訓練強度使其符合項目自身特點，是提高訓練有效性、針對性及避免發生過度訓練的重要措施。我們在前文描述方法的基礎上，統計分析了軍事技能競賽總體及各個分科目的運動強度及能量代謝特征。日常訓練過程中，我們隨機抽取少部分隊員，通過對這部分隊員訓練過程的監控，進而實現對全體參賽隊員的監控。根據Polar心率表配套的軟件分析系統，運動強度在基于最高心率百分比的基礎上（最高心率=220-年齡），被劃分成了五個等級，其詳細情況如表1所示。訓練過程中，尤其是針對某單個訓練科目的力量強化訓練過程中，除力量練習的動作要盡量接近比賽實際發力過程外，其訓練強度和訓練時間也必須符合項目特征。以繩橋科目強化訓練為例，通過前期統計，通過繩橋科目期間，其平均心率為150 ±4次/min，最高心率為181±5次/min（最大心率的90%以上，出現在繩橋通過期間），最低心率為124±3次/min，在運動強度分布上，最高強度持續時間比例：12%，高強度持續時間比例：28%，中等強度持續時間比例：35%，低強度持續時間比例：25%，最低強度持續時間比例：0%。從以上數據可以看出，該科目在供能方式上屬于混氧供能，因此，練習過程中，我們針對繩橋科目對上肢拉的力量及核心力量要求較高的特點，設計了引體向上、平板支撐、收腹舉腿、臀橋等力量訓練內容，通過循環設計，使1組練習持續時間控制在3～5 min（繩橋科目完成的平均時間），通過Polar心率表的實時監測，使其心率強度始終保持在高強度至最高強度范圍內，進而最大限度提高了訓練的效率。

表1 基于最高心率百分比的強度劃分情況

3 心率監測在疲勞監控及過度訓練預防中的應用

為期2天的學員軍事技能競賽，學員負重27kg條件下全程行軍距離超過30km，項目對參賽學員的體力提出了嚴峻的考驗，參賽學員需要具備極強的抗疲勞能力，才有可能在比賽中取得優異成績。因此在備戰過程中，學員身體狀態的把握非常關鍵，訓練量和強度既不能太小，又要避免疲勞的過度積累，導致過度訓練及訓練傷的發生。實踐中，我們采用晨脈監測與心率變異性（Heart Rate Variability，HRV）測試相結合的方式對學員日常訓練過程中的身體狀態進行了持續跟蹤，并取得了較好的效果。

3.1 晨脈在疲勞監控及過度訓練預防中的應用

研究結果顯示，在睡眠狀態下，過度訓練運動員的心率顯著增加［2］，由于睡眠狀態下心率受到的來自其他變量的影響較少，該狀態下心率升高可以提示過度訓練的結論被認為具有較高的可信度。目前，在訓練實踐中人們常通過連續測量晨脈來簡單評估過度訓練，在無病理狀態下當心率超過以往均值8次/min時，即可提示過度訓練的出現［3］。在此次學員軍事技能競賽備戰期間，我們通過可穿戴設備，持續跟蹤了部分代表學員的清晨仰臥位心率信息，若晨脈值高于平均值8次/min以上，則提示該學員所在的訓練小組成員均存在過度疲勞的可能。晨脈監測雖然獲取較方便，但由于其在疲勞監控方面的準確性不是非常高，該監測僅作為一個預警信號，為進一步確認，我們將對該學員實施HRV測試。

3.2 HRV測試在疲勞監控及過度訓練預防中的應用

在運動訓練領域，近年來的研究結果顯示，高強度耐力訓練后HRV首先降低，隨后在恢復期會逐漸恢復［4］。大強度或長時間訓練結束后，若存在HRV顯著低于正常水平的情況，常提示過度訓練或疲勞的發生［5］。在“勇士-2015”學員軍事技能競賽備戰期間，我們對晨脈監測出現預警信號的學員進行HRV測試，獲得的數據將與學員開始訓練前（正常狀態）連續6天測量的數據進行比對，當HRV數值遠低于其正常狀態數據范圍時，結合其晨脈升高的情況，我們可斷定該學員及其所在訓練小組過度訓練或疲勞的發生。

圖2 某學員正常狀態下某日清晨監測到的R-R時間間隔變化情況

圖2、圖3即是我們在備戰期間采集的數據信息，其中，圖2是某學員在訓練開始前，某日清晨醒來后記錄的2 min的R-R時間間隔變化情況，圖3是其某次大強度訓練后，次日清晨出現晨脈升高預警信號后記錄到的2 min的R-R時間間隔變化情況。對數據進行分析發現，正常狀態下其RR時間間隔最小值為952 bps/ms，最大值為1154 bps/ms，平均值為1064 bps/ms，RMSSD（相鄰R -R時間間隔差值均方的平方根，常隨著疲勞狀態的出現而降低［6］）為37。而晨脈升高預警信號出現后，其R-R時間間隔最小值為706 bps/ms，最大值為811 bps/ms，平均值為783 bps/ms，RMSSD為12，以上數據已遠遠超出其正常數值范圍，即可判定該學員及其所在訓練小組存在過度訓練或疲勞。在訓練當日，我們會適度降低該小組高強度、大運動量訓練內容所占的比例，增加有氧、恢復再生訓練內容的比例，從而避免過度訓練或疲勞導致的訓練傷的發生。

圖3 某學員在某次大強度訓練后次日清晨監測到的R-R時間間隔變化情況況

4 結語

在備戰“勇士-2015”學員軍事技能競賽期間，心率監測技術的引入為提高我校訓練的科學化水平，避免備戰期間為避免過度訓練和降低訓練傷發生率提供了強有力的技術支撐。

［1］馮連世，馮美云，馮煒權.運動訓練的生理生化監控方法［M］.北京：人民體育出版社，2006.

［2］Stray-Gundersen J，Videman T，Snell PG.Changes in selected objective parameters during overtraining［J］.Medicine and science in sports and exercise，1986，18（2）：S54.

［3］Waldeck MR，Lambert MI.Heart rate during sleep：implications for monitoring training status［J］.Journal of sports science and medicine，2003，2（4）：133.

［4］ichot V，Roche F，Gaspoz JM，et al.Relation between heart rate variability and training load in middle-distance runners.Medicine and science in sports and exercise，2000，32（10）：1729—1736.

［5］Hedelin R，Kentt？G，Wiklund U，et al.Short-term overtraining：effects on performance，circulatory responses，and heart rate variability［J］.Medicine and science in sports and exercise，2000，32（8）：1480—1484.

［6］Plews DJ，Laursen PB，Kilding AE，et al.Evaluating training adaptation with heart-rate measures：a methodological comparison.International journal of sports physiology and performance，2013，8（6）：688—691.

Application of Heart Rate Monitoring Techniques in Monitoring of Fitness Training for Warrior-2015 Military Skill Competition

WANG Da-lei，WANG Xiao-fei
（Department of Physical Education and Grass-Root works of National University of Defense Technology，Changsha 410072，China）

During military fitness training，the absence of monitoring of fitness training is one of the most important reasons for low efficiency，low scientific level and high incidence of injuries.In preparation for Warrior-2015 military skill competition，the heart rate monitoring techniques were applied to monitor fitness training.Results indicate that the application of heart rate monitoring techniques provide very useful guide for physical demand analysis，training intensity monitoring，fatigue monitoring and injury prevention. It offered strong scientific help for improving our training scientific level and gaining the outstanding achievement.

heart rate monitoring；monitoring of fitness training；military skill competition

G8731

A

1671-1300（2016）03-0104-04

國防科技大學校預研項目（JC14-09-03）；國防科技大學教育教學研究課題（U2016010）

2016-04-10

王大磊（1982—），男，山東博興人，講師。研究方向：軍人體能訓練生理學。