体能训练测量评价及其在训练实践中的应用

第一节　体能训练测量评价及其在训练实践中的应用

竞技体能测量与评价对于了解运动员训练水平的提高，判断运动量是否合适、运动后恢复状态及运动训练效果都具有重要意义。

一、心血管系统测试指标

(一)心率检查

心率是心脏周期性机械活动的频率，即心脏每分钟搏动的次数，以次/分(次/分钟)表示。测量心率最简易的办法是计算脉搏。

1.指标

(1)基础心率:是清晨起床前空腹卧位心率，基础心率较为稳定。

(2)安静时心率:安静时心率变化有明显的个体差异。正常健康成人的安静心率为60～90次/分钟。运动员的安静心率一般较低(45～80次/分钟)。

(3)运动时心率:分为极限负荷心率(180次/分钟以上)、次极限负荷心率(170次/分钟左右)和一般负荷心率(140次/分钟左右)。运动时心率增加到最大限度时称为最大心率。最大心率随年龄增长而逐渐减少。一般用220减去年龄估算最大心率。最大心率与安静时心率之差称为心搏频率储备，反映人体运动时心率可能增加的潜在能力。

(4)运动后心率:运动实践中，多用测量脉搏代表心率。

2.评价

(1)基础心率随着训练年限的延长和训练水平的提高而减慢。基础心率突然加快往往提示有过度疲劳或疾病的存在，应特别注意。

(2)耐力运动员安静时的心率低于其他项目运动员，最低可达36次/分钟左右。评定运动员安静心率时，应采用自身前后比较，多用于运动前后的对照。

(3)一般情况下，运动时心率的快慢与运动强度有关。强度越大，心率越快。

(4)运动后心率下降速度的快慢，可以反映运动员身体机能的恢复情况。

(二)心率在训练实践中的应用

心率的测定在运动训练实践中有着非常重要的意义。

1.反映运动强度

在一定范围内，心率与运动强度呈直线相关。心率与运动的速度、强度存在特殊的关系，因而通过测定运动员运动中的心率，既可了解运动强度的大小，也可以通过心率的测定来控制运动员运动的速度，控制运动的强度。

2.反映训练程度

随着运动训练程度的提高，心血管系统产生一系列适应性变化。表现在完成相同负荷运动后，心率逐渐变慢。在运动训练实践中，运动员相同的负荷，心率逐渐变慢，表示训练水平的提高，或者在一组运动员中，相同的负荷，心率慢者，训练程度较高。因此，许多研究者设计了许多评定训练程度的方法，如定量负荷运动后心率测定、PWC170测定等。

3.反映恢复程度

运动后的心率测定，可以监护运动员的恢复程度和是否存在疲劳的积累。运动后心率的恢复速率也可反映运动员的训练水平。基础心率的测定往往反映运动员疲劳消除的程度。正常情况下，运动员的基础心率相当稳定，在没有其他影响心率的因素存在时，基础心率的增加可能反映运动员对运动训练的不适应。

4.反映机能状态

运动员的机能状态可以通过心率的测定得到正确的反映。如基础心率的测定、赛前状态心率的测定等等。

5.反映训练课的密度

运动训练过程中训练时间与休息(恢复)时间的关系决定了训练课的密度。训练课中平均心率高者，说明训练密度高。

6.评价循环系统功能状态

心率是评价循环系统功能状态的简单易行且很有价值的指标。安静状态和定量负荷运动后心率的快慢明显反映了运动员每搏输出量的大小，从而间接反映了运动性心脏肥大的程度和性质。有些青少年耐力运动员随着运动训练的进行，安静心率和定量负荷运动后心率并不减慢，这表明心室腔容积的增大并不明显，提示了在训练过程中是否力量训练的安排不当导致了心脏的向心性肥厚的可能。

7.运动员选材

心率结合其他生理学指标，可作为运动员选材的依据之一。

8.间接测定复杂指标的依据

有些生理学指标的测定相当复杂，如最大摄氧量的测定，不仅需要许多昂贵的仪器设备，而且步骤繁杂，在一些基层训练队测定困难较大。有些研究者利用心率与完成的功率之间存在的必然关系，测定完成定量负荷运动后的心率数，间接推算最大摄氧量。比较有用的是利用PWC170间接推算最大摄氧量的方法。由于是间接推算，因而存在精确程度的问题。

(三)血压检查与评价

血压是血液流经血管时对血管壁的侧压力，包括收缩压和舒张压。

1.指标

(1)收缩压:主要反映心脏每搏输出量的大小，我国健康成人为90～130毫米汞柱。

(2)舒张压:主要反映外周阻力的大小，我国健康成人为60～90毫米汞柱。

(3)脉压:主要反映大动脉管壁的弹性，我国健康成人为30～40毫米汞柱。

2.评价及其应用

(1)训练中血压的变化与运动强度有关，大强度训练后收缩压上升和舒张压下降明显，且恢复较快，表明身体机能良好。训练后收缩压明显上升、舒张压亦上升或血压反应与强度刺激不一致、恢复时间延长等说明运动员机能状况不佳。

(2)晨起卧床血压较稳定。若安静血压比平时上升20%左右且持续两天以上，可视为运动员机能下降或过度疲劳的表现。

(3)运动时收缩压一般随运动强度增加而上升。大强度负荷时，收缩压可高达190毫米汞柱或更高，舒张压不变或轻度上升或下降。出现以下情况为运动员机能不良反应:运动时脉压差增加的程度比平时减少;出现梯形反应;出现无休止音;运动时收缩压的上升与运动强度的增加不相平行或突然下降。收缩压突然下降达20毫米汞柱者必须立即停止运动。

(4)在长时间高强度专项和力量训练时，运动员的舒张压可上升，经调整训练后能恢复。但如果不及时调整，血压可继续上升，运动员会随之出现失眠、头痛、训练欲望下降和专项素质下降等症状。如果连续数周出现以下情况:安静舒张压增加超过自己日常水平10毫米汞柱;安静脉压差减少超过自己日常水平20毫米汞柱;安静心率增加超过自己日常水平6次/分钟。特别是在调整训练阶段出现时，提示运动员的身体机能状况不佳。

二、有氧代谢能力与无氧代谢能力测试指标及评价(一)有氧代谢能力的评定

1.指标

(1)最大摄氧量

最大摄氧量是指运动员在剧烈运动时，循环和呼吸等内脏机能达到最高水平，每分钟摄入并由机体消耗的最大氧量。普遍认为，最大摄氧量是评价运动员有氧耐力很有价值的生理指标。优秀的有氧耐力运动员应有较高的最大摄氧量。

(2)PWC170实验

PWC是运动员机能评定中一种常用的次极限负荷实验。它测定机体在定量负荷运动时，当身体机能动员起来并处于相对稳定状态、心率为170次/分钟时，单位时间内所做功的数量。它反映了机体的工作能力，尤其是耐力水平。

(3)乳酸阈

是评价耐力水平的重要指标。运动员耐力水平的提高不仅取决于心血管系统的改善，还和骨骼肌氧化代谢能力的提高有关，即在长时间持续运动中，血乳酸没有明显堆积之前能够达到的摄氧能力。

2.评价

(1)最大摄氧量作为评定运动能力变化的指标

运动员在不同训练阶段和训练状态时最大摄氧量有所不同，尤其对耐力运动项目更为明显，最大摄氧量的增加与运动员运动能力的提高或运动成绩的好坏是一致的。

最大摄氧量可以作为评定运动员训练状态好坏的指标。运动员在良好状态时，最大摄氧量数值大，当训练状态明显下降后或出现过度训练时，最大摄氧量数值降低。最大摄氧量有两种表示方法，一是绝对值，以升/分(L/min)表示;一是相对值，以毫升/千克体重·分(ml·kg^－1·min^－1)表示。在不同个体之间进行比较时，应以最大摄氧量的相对值进行比较。

最大摄氧量的测定有直接测定法和间接推算法两类。间接测定和推算最大摄氧量的方法也有很多。例如，阿斯顿·赖鲁伊所设计的根据基础心率、运动中完成的功率和摄氧量之间的密切关系关系推算最大摄氧量的方法。也有采用PWC170值推算最大摄氧量，或者根据12分钟跑的距离推算最大摄氧量。

在测定运动员的最大摄氧量的实验中，受试者应尽可能根据要求进行负荷运动，如在功率自行车上进行最大摄氧量的间接测定，如果受试者骑车转速低于规定要求，可使测定结果高于实际值。而受试者骑车速度高于规定要求，可使测定结果低于实际值。因为最大摄氧量是根据完成的负荷与完成负荷时心率之间的关系推算出来的。

最大摄氧量测定值达到最大摄氧量时的心率，称为最大氧脉搏。与最大摄氧量的意义相同，最大氧脉搏可以反映运动员的有氧能力，而且比较可靠地反映心脏的泵血功能。

最大摄氧量是在心肺功能和全身各器官系统充分动员的条件下，机体在单位时间内吸收和利用的氧容量，它反映了人体最大有氧代谢能力，反映心肺功能氧的转动能力(包括心输出量、血红蛋白、毛细血管密度)和肌肉对氧的吸收、利用能力(包括线粒体多少、酶活性)。最大摄氧量是指运动员在剧烈运动时，循环和呼吸等内脏机能达到最高水平，每分钟摄入并由机体消耗的最大氧量。

(2)PWC170与最大摄氧量的相关性很高，测试PWC170可作为评定运动员训练状态好坏的指标

PWC是英语Physical Work Capacity的缩写，意为身体工作能力。PWC170是指心率在170次/分钟时，单位时间内所能完成的负荷量，以功率表示。

PWC170的测定方法一般采用间接测定法。根据所采用的运动工具的不同，又可分为功率自行车测定法和台阶测定法两种。间接测定法的实验原理是根据机体所完成的负荷与完成负荷时的心率在一定范围内呈直线关系。因而采用两种不同强度的负荷运动，得到两组心率和负荷的数据，确立心率与负荷之间的直线关系，然后根据这个心率、负荷直线关系中推算出心率在170次/分钟时的功率数，便得到所要的PWC170值。

在运动员训练水平的生理学评定中，相同的中等负荷，心率慢者，训练水平高，而PWC170的测定结果是反映了运动员在相同的心率时完成的功率高者训练水平高。因此PWC170的测定，可用来评定运动员的训练程度和机能状态。在运动能力下降时，如过度疲劳时，PWC170值可明显下降。

(3)采用个体乳酸阈值的测定方法，可以比较和判断不同运动员个体有氧代谢能力的差异与优势，可以根据运动员个体选择最佳训练强度和训练计划

“乳酸阈”(LT)也就是“无氧阈”，是根据血乳酸浓度值和运动强度两者变化的关系提出的。在递增负荷运动中，血乳酸浓度会随运动强度的增加由缓慢转变为快速升高的过程，在此过程中，血乳酸浓度有一个快速积累的起点(OBLA)。1981年，加拿大学者雅可布将此点定为4毫摩尔/升。它表示在长时间运动中，血乳酸浓度保持稳态水平的最大有氧代谢能力。此点血乳酸的积累与清除速率相等。因此，LT是有氧耐力好坏的灵敏指标，它不仅反映了“中枢”的呼吸循环系统的供氧能力，而且更能反映运动肌肉对氧的利用能力。

1981年，斯特格曼考虑不同个体的差异，而提出了“个体无氧阈”，其血乳酸浓度值不是固定的4毫摩尔/升，而是2.0～7.5毫摩尔/升.

LT的测定方法很多，但都是根据乳酸—功率曲线为原理，采用逐级递增负荷的方法测定的。因此，各种方法所测得的LT值高度相关。测试程序如下:

①选用适于专项运动性质的测功仪，如运动员用跑台。

②先进行约5分钟的准备活动，稍休息后开始递增负荷运动。

③测定乳酸阈的负荷强度选择如表4—1—1。

表4—1—1　递增负荷测试的强度选择表

决定起始负荷和递增负荷的大小，主要取决于受试者的性别、年龄和训练程度。通常男性高于女性;有训练者高于无训练者。递增负荷的级数一般不超过7级为宜。各级的间歇有无对LT值的影响不大。功率自行车与跑台测试结果，LA值对应的跑速相差仅为0.07米/秒。

④将各级血乳酸值和对应的功率(瓦或米/秒)在坐标纸上画出乳酸—功率曲线，找出对应于千克/血乳酸摩尔/升(kg·mol^－1·L^－1)的功率值，即LT值强度或跑速。

如果进行长期跟踪监测，了解队员的LT值，则可采用两点法，即在LT变动的范围内确定跑速，跑两次400米(V₁和V₂)，采用测出两次跑后的血乳酸(LA₁和LA₂)。然后根据V₁、V₂、LA，和LA₂值按下列公式计算LT值:

LT=(4－LA₁)(V₂－V₁)/LA₂－LA₁+V₁

此法的运动强度若确定不好，容易出现较大的误差。

⑤测试结果分析。对LT的评价通常都采用马德提出的标准(表4—1—2)。

表4—1—2　LT评定标准

(二)无氧代谢能力的评定

1.指标

(1)Quebec10秒无氧功实验，是测定磷酸原系统代谢能力的指标。可测得最大功量、平均功量和疲劳指数。

(2)10秒最大负荷测试法，是根据磷酸原供能系统的供能特点，采用10秒以内的最大负荷运动，测试磷酸原系统代谢能力的指标。

(3)无氧糖酵解能力评定方法(威格特无氧试验)。

①在实验室中:在Monark功率自行车上做30秒的全力踏车运动，蹬车时阻力负荷用75克/公斤体重，测臂力时用50克/公斤体重，根据训练水平的高低可适当增减负荷。

要求在开始运动的3～4秒内达到规定的负荷后再开始计时，做30秒全力运动。算出30秒平均功率、输出总功、最高功率和疲劳指数。

疲劳指数:(最高功率—最低功率)/最高功率×100%

②全力跑400米，记录成绩，并分别测出运动前安静时和跑后第3分钟、6分钟和10分钟时的BLA值。

2.评价

(1)完成功率大或跑速快，而血乳酸增值低者，则磷酸原供能能力强。

(2)威格特无氧试验:作为测试无氧糖酵解供能能力的标准方法。可测得最大功量、平均功量和疲劳指数。

实验室:30秒的平均功率和输出总功的值，大者为好，而疲劳指数小者为好。评定的参考值见表4—1—3。

表4—1—3　30秒威格特运动评定参考值

由于运动中主要动用糖酵解供能，所以常测1分钟全力跑后血乳酸值，跑后血乳酸值上升至14毫摩尔/升以上，而跑的成绩又好者为好;若值在10毫摩尔/升以下而跑的成绩差者为不好;但若成绩在相同的情况下，值低者的为好，这说明其还没有跑到本人最高水平，或者是跑的技术、战术或其他因素的影响所致。

(三)神经系统及感觉功能机能测试指标

1.两点辨别阈

皮肤感觉能分辨出的最小距离称为皮肤两点辨别阈。疲劳时会引起各种皮肤感觉敏感性下降。因此，可把皮肤两点辨别阈作为监测运动员疲劳和恢复的简单无创性指标。

评价:以训练前或正常安静时的测定作为正常值。在训练结束后或大负荷训练后恢复期测定，与正常值进行比较。

评价标准:比值小于1.5为无疲劳出现;大于1.5而小于2.0为轻度疲劳;大于2.0为重度疲劳。针对不同项目和运动员进行横向比较更为客观、有效。

2.闪光融合率

可作为测试由于运动训练引起的中枢神经系统急性和慢性疲劳状态的一项常用指标。也可作为判断大脑功能的兴奋水平和频率状态的一个指标。在正常情况下感到闪光，而发生疲劳后则感到是连续光点，可看作是视觉系统的兴奋水平下降，即大脑功能水平降低。

评价:疲劳时闪光融合率会下降，每次训练后或大负荷训练后恢复期测定闪光融合率，与训练前测定的运动员正常值进行比较，依据下降数字评定疲劳程度。评价标准见表4—1—4。

表4—1—4　闪光融合实验的评定标准

针对不同项目和运动员进行自身纵向比较更为客观、有效。

三、健康体能测量与评价

健康体能即通常所说的体质，是指身体对外界环境的适应能力，是通过运动锻炼获得的。可理解为身体有足够的活力和精神进行日常事务，还有足够的精力享受余暇活动和应付突发的紧急事件，同时不会过度疲劳。它包括机体的形态、机能和身体素质等多方面的指标，是人的生命活动和劳动、工作能力的物质基础。保持良好的健康体能可以使身体更健康、精力更旺盛，从而提升生活质量。一个人是否拥有良好的健康体能与年龄、性别、体型、职业和生理等因素有关。通过一定的手段对健康体能进行测量和科学评价，可全面了解机体的体能和机能状况，从而有针对性地指导科学健身，有效地发挥体育在促进健康方面的作用。

构成健康体能的要素包括身体形态及身体成分、心肺功能、柔韧、力量和力量耐力、速度和灵敏、协调性、平衡和反应等多方面。健康体能的检测与评价在幼儿、青少年、成年人和老年人等不同年龄段人群有不同的检测指标、方法和评定标准。以成年人为例，说明健康体能检测指标和评价方法。

健康体能检测指标包括人体形态、机能和素质等方面的指标。

(一)人体形态指标

身体形态测量指标包括:身高、体重、胸围、肩宽、骨盆宽、腰围、臀围、皮褶厚度、四肢长度和围度、身体成分等。通过身体形态测量，可以了解人体的发展状况和特点。

1.身高

反映人体骨骼生长发育和纵向高度的主要指标。通过其与体重、其他肢体长度及围度、宽度指标的比例关系，可反映人体匀称度和体型特点。并可用于计算身体指数、评价体格特征和相对运动能力等。

2.体重

反映人体横向生长及围、宽、厚度及重量的主要指标。不仅反映人体骨骼、肌肉、皮下脂肪及内脏器官的发育情况，还可间接反映人体营养状况。

3.胸围

反映胸廓大小和肌肉发育状况，是人体宽度和厚度的最有代表性指标，并在一定程度上反映身体形态和呼吸器官的发育情况。

4.腰围

在一定程度上反映腹部皮下脂肪的厚度和营养状态，并可间接反映人体脂肪状态和体型特点。

5.臀围

反映臀部脂肪厚度和体型特点。

6.皮褶厚度

是了解身体成分，即体脂肪量、体脂百分比和瘦体重等的简易指标。

7.体重指数(BMI)

是WHO推荐的反映身体成分的简易指标。

8.腰臀比值(WHR)

是WHO推荐的反映身体脂肪分布类型的简易指标。

(二)人体机能指标

1.安静心率

安静心率是了解人体心血管系统功能的简易可行指标，对早期发现心血管疾病有一定的现实意义。

2.血压

检测和评价心血管系统功能的重要指标。血压是血液流动时对血管壁产生的侧压力，是心室射血和外周阻力的共同作用。收缩压主要反映心脏每搏量的大小，舒张压主要反映外周阻力的大小，脉压差则反映动脉管壁的弹性。

3.肺活量

肺活量是测试人体的最大通气能力，反映肺容量和肺扩张能力，是评价人体生长发育水平的常用机能指标。

(三)身体素质指标

1.力量及力量耐力指标

(1)握力:反映前臂和手臂肌肉力量。

(2)纵跳:反映下肢弹跳力。

(3)背肌力:反映腰背部肌肉的最大伸展力。

(4)1分钟仰卧起坐或俯卧撑:反映肌肉的力量和力量耐力，间接评价肌肉的持续工作能力。

2.速度及灵敏指标

4×10米往返跑:反映人体移动的速度和灵敏性。

3.柔韧指标

坐姿体前屈:通过测试静止状态下躯干、腰、髋等关节的活动幅度，反映各关节及其韧带、肌肉的伸展性和弹性。

4.协调能力指标

选择反应时:反映人体神经肌肉形态的适应和动作的综合能力。

5.平衡指标

闭眼单足站立:反映人体平衡能力，并用于评价位置感觉、视觉和本体感觉间的协调能力。

健康体能测量的方法参见《中国成年人体质测定标准手册》。

(四)评价标准

除BMI和WHR外，所有的测量指标单项评分为5分制，评分标准随年龄段不同而不同，同一年龄段评分标准相同。再根据受试者全部指标测定的分数总和进行评定，评定标准分三级:一级(优秀)、二级(良好)、三级(合格)。18～40周岁组的评定标准是:一级30～40分;二级:26～29分;三级: 21～25分。健康体能评价的详细内容参见《中国成年人体质测定标准手册》。

BMI评价方法:BMI＜20偏瘦，20＜BMI＜24正常体重，24＜BMI＜26.5偏胖，BMI＜26.5肥胖。

WHR评价方法:女性WHR＞0.85，男性WHR＞0.95为中心肥胖。