足球运动员身体素质评估的一系列测试

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足球运动员身体素质评估的一系列测试

2024-02-21 06:37| 来源: 网络整理| 查看: 265

加速度,速度及速度耐力

冲刺跑能力是各种运动中成功表现的重要组成部分,足球比赛中的加速能力是成功比赛的基础。直线冲刺跑可分为三个阶段:加速、达到最大速度和保持最大速度或速度耐力。这些都是速度的独特品质,应使用适当的系列组合测试针对不同的速度特质采用特定的测试方法来评估速度的每个特质阶段。

在精英级别水平,足球也表现出一个特点,即短暂的激烈活动后紧跟着恢复期。这些短暂时期的行为是可以决定球队胜负的。因此,球员必须能够反复执行这些高强度的任务,可以肯定地说,球员恢复耗尽的三磷酸腺苷(ATP)和磷酸肌酸(PCr)的能力越强,随后的冲刺能力就越接近最高性能表现。

敏捷性

Mirkov等人研究了足球专项测试的可靠性,并指出敏捷性测试可能是足球整体表现的最合适指标。敏捷性被定义为一种在不失去平衡的情况下快速改变方向的能力,它结合了力量、爆发和神经肌肉协调性。Young等人和Sheppard及Young也认为,运动员的感知和决策能力会进一步影响敏捷性。

敏捷性约占球员球场活动量的11%,平均而言,一名球员在一场比赛中会有50次转身。然而,以前的文献表明,一个足球运动员在一场比赛中每2-4秒实施一次变向,并在比赛中进行1200-1400次变向活动。这种差异很可能是基于变向术语的定义,但尽管如此,快速的(变向)活动发生在比赛的关键时刻,并且会影响得分和失球之间的差异。因此,产生快节奏可变动作的能力会影响足球成绩,因此,必须评估足球运动员的敏捷性。

力量与爆发

足球需要反复的爆发性动作,如踢、冲刺跑、抢断和跳跃。爆发力生成的测量,包括冲刺能力和跳跃高度和距离,已经被证明与足球成绩呈正相关。因此,衡量运动员的速度、爆发力生成能力和反应力量能力,或是伸展-收缩周期(SSC)的增强都是至关重要的。

爆发力在很大程度上取决于施加最大可能力量(即最大力量)的能力。例如,已发现相对于体重的最大重复次数(1RM)下蹲与有反向纵跳(CMJ)峰值功率,CMJ峰值速度和CMJ高度之间存在显着相关性。Peterson等人进一步证实了这一点,发现1RM下蹲,垂直跳跃峰值功率和所有爆发力测试(垂直跳跃,跳远,敏捷性T测试,冲刺加速度和冲刺速度)之间存在显着的线性关系。总之,评估球员的力量同样重要。

反应力量

增强的反应力量能力可以增加跳跃高度和单脚跳高度,减少全速跑时的地面接触时间,提高力量生成率,并有助于运动员改变方向的能力。此外,Vot等人和Verkhoshansky研究指出,经济高效的冲刺跑,即有效地使用拉伸缩短机制,可以回收大约60%的总机械能,从而提高跑步经济性。由于高的最大摄氧量对于球员在比赛中的表现有重大贡献,因此应将其视为基本要素,而跑步经济性是其基本组成部分。运动员的反应力量能力对足球运动中的许多关键动作至关重要,因此,这一参数也应作为适当的测试组合的一部分进行评估。

为什么场地测试?

从逻辑意义上讲,让一名运动员或一组运动员到在实验室测试是非常困难的。通常实验室测试花费非常昂贵,因此即使是有可靠资金支持的俱乐部也难以达到。这些限制因素导致了设计有效和可靠的场地试验的必要性。为了进一步支持以上观点,例如在某些情况下,在赛季正式开始之前,教练可能只有不到一个月的季前准时期。在不影响测试可靠性和有效性的前提下及时进行评估,并确保每个球员在每次测试之间都有足够的恢复期是非常重要的。现场测试更适合于这样的目标需求,并且由于其简单、时间效率高和无需太多测试设备而受到教练和球员的欢迎。

测试顺序

运动生理学知识有助于指导测试顺序和测试之间休息时间的长短,以确保可靠性。那些需要协调运动和注意力集中的高度技能性测试项目应在引起疲劳的性能表现测试项目之前进行,以便后者不会影响测试结果。美国国家体能协会(NSCA)建议按以下顺序进行:静息和不疲劳(静息心率、身体成分、柔韧性和跳跃测试)、敏捷性、爆发力和力量、短跑、局部肌肉耐力、无氧能力和有氧能力测试。

当考虑两次测试之间的休息时间时,体能教练应遵循关键代谢底物恢复的时间进程规律。例如,Hultman等人表明大约70%的ATP恢复需要30秒左右,而完全重新合成ATP需要3-5分钟的时间。此外,据报道,大约84%的PCr存储量可以在2分钟内恢复,89%在4分钟内恢复,100%在8分钟内恢复。因此,对于持续1秒左右的爆发力测试(例如,高翻和有反向纵跳)以及持续约4秒的力量和速度测试(例如,1RM后蹲和30米冲刺),可能需要3-5分钟的间隔时间,因为这取决于ATP的肌内储存量。然而,对于持续时间较长的测试,例如重复的冲刺跑测试(这也会对PCr的肌肉存储造成负担),重复/测试之间8分钟的间隔可能是要有保证的。

基于场地的测试

有氧测试

多种有氧能力的场地测试方法已经开发出来,要求受试者要么在设定的时间内跑完最大距离,要么在尽可能快的时间内跑完设定的距离。这些测试从一开始就是最大限度的,需要高度的积极性和跑步知识才能获得可靠的结果。由于跑步技能的重要性,基于这种能力的测试,如1.5英里跑和12分钟跑,对于足球运动员来说可能不是最合适的测试,因为由于其固有的学习效应,这些测试可能需要较长的熟悉阶段。

幸运的是,可以进行一系列的哔哔声测试,这些测试消除了运动员自我配速的需要。虽然20米折返跑测试可以说是最著名的旨在预测有氧能力的哔哔声测试,但对于足球运动来说,通常建议使用足球专用的20米折返跑测试,即YO-YO间歇跑测试。这项测试还包括20米的折返跑,但在跑完两段距离(向前和向后)后,受试者有一个恢复期。YO-YO间歇跑测试有两个版本。YO-YO间歇耐力(YYIE)测试的恢复期为5秒,YO-YO间歇恢复(YYIR)测试的恢复期为10秒。每个测试都有两个难度等级。YO-YO测试旨在评估运动员在长时间内进行剧烈和间歇性运动的能力。这些测试强调了磷酸原和糖酵解供能系统,从而提供了对足球比赛的一个恰当的描述。

在Walker和Turner的回顾中,得出的结论是YYIE测试更多地与有氧相关,而YYIR测试与无氧-厌氧相关,因此,后者是最合适的。此外,年轻运动员和训练年限较短的运动员将被建议参加YYIE 1级测试,并逐步进展到2级。对于训练年限长的优秀运动员,建议进行YYIR 2级测试。

速度测试

Bangsbo发现运动员在比赛中冲刺距离介于1.5米和场地长度之间,但平均为17米。大约96%的冲刺都在30米以下,平均持续时间不到6秒,每90秒出现一次。这与该领域的其他作者基本一致,他们报告说,几乎一半的冲刺距离小于10米。此外,最快的冲刺通常是在运动员已经开始运动的时候开始的,所以在缩短的时间和距离内可以达到最大速度。因此,有必要在球员快速起动后或移动开始后测量速度。从静止起跑完成5-10米冲刺跑是公认的用以测量加速度的有效和可靠的测试,是专门用于上述的足球项目测试。虽然已使用不同的方案来分析最大速度,但大多数都涉及在5到40 m之间或超过40 码距离上的直线跑动。但是,这并非完全针对场地运动的,所以大多数人都是从起动开始就测量了最大速度。表1列出了精英水平足球运动员中特定位置的冲刺时间(5米和10米)。

就效率而言,在同一次试验中,通过记录10米处和冲刺结束时的不同用时来测量加速度和最大速度可能更为合适。建议进行3次重复冲刺测试,在随后的两次冲刺之间至少恢复5分钟。应记录加速度和最大速度的最佳时间。另一种替代性的测量最大速度的方法是测量10米到30米之间所用的时间(即,包括一个特定的快速起动部分)。“最大速度”一词应谨慎使用,因为速度极快、技术精湛的短跑运动员仍可能在30米处于加速阶段。尽管快速起动可以用于诱发最高速度,但事实上可能并非如此。然而,尽管对术语进行了定义,对于足球项目来说这项测试仍然是有效且特定的。

速度耐力/无氧恢复测试

速度耐力通常采用限定恢复期的重复性短跑测试(RST)进行评估,因此要求受试者在所有重复冲刺跑中以尽可能快的速度跑。作者提出了20到40米的跑动距离范围和6到15次之间的重复次数。此类测试产生的数据可用于分析疲劳测量,包括疲劳指数(FI)和运动表现下降率(PD)(定义见表2)。然而,在Oliver的一篇出色的评论中,指出这些疲劳指数的变化系数在11%到50%之间,因此是不可靠的。相反,Oliver认为,运动员反复进行最大冲刺活动的能力最好由最快、平均或总冲刺时间或每次冲刺的个别时间来反映。此外,Oliver建议,任何RST都应根据不同运动特点而定,并且尽量减少节奏调整策略。

Meckel等人研究了恢复时间为20秒的12×20米RST(短RST)和恢复时间为30秒的6×40米RST(长RST)的效率。虽然两种方案总的跑步距离相同,但短距离冲刺跑的总时间、总休息时间和总练习时间显著高于长距离冲刺跑。Meckel等还报告了两种方案结束时在心率和运动感知评分等级上存在显著差异以及乳酸水平上存在非显著差异。因此,作者得出的结论是,尽管运动模式相同,但这些RST代表不同的生理实体,因此,应根据哪种测试最能体现该运动项目的运动-恢复模式和生理需求来进行选择。因此,短距离冲刺跑提供了一种运动模式,即可以更好地体现足球运动员的冲刺模式,这种模式的特点是短距离冲刺跑而不是长距离冲刺跑。

综上所述,尽管我们试图确定最合适的RST,但依据测试者所具备的经验会导致它在系列测试中的遗漏。有趣的是,这个测试被证明是非常耗时的,需要几位专家来确保球员遵守测试要求(例如,正确的休息时间和持续的最大努力),并且测试结果是可靠的。此外,由于测试通常必须在1天或更短的时间内进行,因此很难在添加RST的情况下进行一系列完整测试。当然,省略这个测试也是一个有争议的问题,许多体能教练希望能将该测试包含在内,特别是如果有足够的时间和资源可用的话。

敏捷性测试

体能教练应该认识到,大多数敏捷训练都是预先计划好的,因此只能评估运动员改变方向的能力(而不是对特定运动刺激的反应)。然而,在大多数运动项目中,包括足球,方向的改变是对刺激的一种反应,如对手的动作,所以会受到知觉和决策技巧的影响。因此,在预先计划的运动中改变方向和速度的能力,譬如在某些敏捷性测试(即t测试,折返敏捷测试,5-0-5)中证明的能力可以更好地描述为变向速度(CODS)。

为了解决这个问题,许多测试方法已经被开发出来了,要求受试者依据刺激做出反应而改变方向,例如灯光,从而将反应时间纳入敏捷测试任务中。但是,这样不可能会再现比赛场上的情景,因为反应时间是以球员提前预判场上即将发生的事情和对手将要移动的方向的能力为先导的。因此,已经开发出了要求运动员对一个真人大小的进攻队员动作剪辑视频做出响应的敏捷性测试。尽管这些测试方法通过允许测试者专注于对手的运动并做出反应,可以使他们增强辨别不同技术运动员的能力,但目前很难在测试环境中提倡他们的使用。例如,除了涉及成本和资源的问题外,还需要开发和标准化大量视频片段,并为每个球员提供一个测试熟悉期。此外,这些因素也会显著影响测试的可靠性,因此,必须首先量化该标准。由于这些限制,当前建议使用CODS测试在封闭环境中进行测试。

有很多场地CODS测试方法,包括pro-灵敏测试、T测试、5-0-5测试、S180︒测试(冲刺跑9-3-6-3-9米伴随180︒转身)和六边形测试。Sporis等人在比较6种不同足球专项敏捷性测试时,发现2种测试的可靠性系数最高。其中一项是S180︒测试,要求运动员进行由5次冲刺跑加上转身180︒组成的30米距离跑。这种运动模式与pro-灵敏测试非常相似;但是,在后者中,转身次数较少,距离较短(20码)。这使得pro-灵敏测试更容易在空间有限的情况下对多个测试组进行实施。

足球专项敏捷性测试已经得到了高度发展,由于其简单性,之字形测试可以说是最受欢迎的一个测试。这项测试包括四段5米长的弯锯齿形路线,要求受试者通过100︒的转身。Mirkov等人进一步建议测量在运球和不运球的情况下完成该测试所需的时间。两倍的比率将得出一个技能指数。技能指数越高,球员对球的控制就越强。增加一个球可以显著改变运动员执行敏捷任务的能力,因此,可以认为,速度和敏捷性测试,在有球和无球状态下,都应该进行评估。然而,使用球进行测试的信度相对较差。此外,由于重复变量和潜在误差大小的无限可能性,验证该点没有统计意义,因此假设这一点是合乎逻辑的。例如,体能训练专业人士不仅要关注研究人员、运动员和器械的潜在误差,还要关注球及其与地面的相互作用。因此,需要进一步注意工具(如球)的使用及其在系列测试中的控制。总而言之,在严格验证“基于运动学的”反应性测试之前,我们主张使用CODS测试,并将反应式敏捷性用作敏捷性训练的重要组成部分。因此,作者建议使用pro-敏捷性测试,因为这是一个时间效率高、可靠性高、具有项目特定性的测试。作者还认为,无球敏捷性测试是有其实际用途的,因为众所周知,在比赛中球员的无球活动状态占很大比例。

基于健身房的测试

上述现场试验仅限于实验室或健身房外进行的测试。通常在体能训练专业设施内进行的测试可能包括人体测量、力量、功率和反应力量测试,这些将在后面的章节中讨论。此外,作者认为,应进行动作功能筛选,以确定动作限制和肌肉不平衡。然而,这也超出了本文的范围,可能属于理疗师的职权范围。

身体成分

运动员身体成分的测量为体能训练专业人士提供了一个粗略的体质测量,但可以显著帮助管理非功能性体重。现场测试中最常用的方法是通过皮褶评估确定体脂百分比。本方案的有效性基于其与实验室“黄金标准”双能x射线吸收光谱扫描和静水压称重之间的高度相关性(0.798)。从逻辑上讲,这种相关性的强度及其有效性很大程度上取决于研究者的专业知识(这也会影响其可靠性)。此外,这种相关性还受到方法论问题的影响,例如被评估的身体部位的数量以及这些部位的位置。

表3给出了与不同皮肤皱褶部位和测试使用数量相关的误差值,这是基于美国运动医学会的建议。误差百分比越低(表明其可靠性),测试越准确。然而,当误差值是相似的(如表3)和当对一个人数较多的运动队测量时,最高效的方法也是很重要的。例如,有人可能会争辩说,当估量男性的体脂百分比(在临床环境之外)时,应当简单地使用3部位测量法而不是花费额外的时间使用7部位测量法,因为其误差值是相同的。当考虑到对女运动员测量时,0.01%的额外误差可以说是值得的,只测量了3个部位,而不是全部7个部位。当然,这些建议值得商榷。

最后要说明的是,对一个大的团队进行这项测试可能很难,因为这与前文提到的进行RST测试所需要确定的因素以及执行RST所需的专业知识有关的原因几乎相同。因此,这项测试也常常被省略,这是有充分理由的。为了支持这一有争议的举动,有人可能会争辩说,根据其余测试得出的结果,一项适当的体能训练计划最终将使每位运动员符合表1所示的建议体脂百分比。

力量测试

最大肌力的测量最常用的评估方法是在颈后深蹲(下半身)和卧推(上半身)中可以举起一次(即1RM)的重量。尽管由于足球比赛中腿部肌肉的优势,我们提倡使用后蹲测试,但我们目前不支持使用卧推测试。据作者所知,没有数据表明1RM卧推与本文中确定的任何性能结果相关。因此,不应包括此项测试,尤其是在时间可能不足的情况下,最好在其他地方使用。因此,如果教练认为球员在具备这项测试技术能力,那么建议颈后深蹲达到1RM值。如果运动员不能胜任此项测试或时间和资源不足,那么肌肉力量也可以通过下蹲跳(SJ)来推断。NSCA描述了颈后深蹲数据收集的详细过程。

功率(爆发力)

值得注意的是,在体能训练中,功率通常称为速度-力量,原因很简单,因为:功率=力×速度。Verkhoshansky对速度-力量(SPD-STR)和力量-速度(STR-SPD)进行了明确区分,这表明它们是与力-速度曲线定义区域相关的单独训练方式,是体能专业人员进行体能训练计划制定时需要考虑的重要差别和因素。因此,在评估运动员的爆发力能力时做出区分可能同样重要。因此,选择CMJ和1RM高翻来分别测量SPD-STR和STR-SPD。NSCA描述了这些动作的测试步骤。需要特别注意的是,高翻测试不应包含在内,直到运动员能够显示具备该项技术动作能力后才可以进行。表1提供了针对精英水平足球运动员的特定位置CMJ高度值。

反应力量

反应力量评估是一个重要的变量,可以使用训练/测试设备进行评估,如接触/跳跃垫和测力板(前者相对便宜)。评估这种能力的一种综合使用的方法被称为反应力量指数(RSI)(以跳跃高度/地面接触时间计算),据报道,运动员从30、45、60和75厘米的高度下落跳(DJ)后进行评估。RSI评估可以为体能训练专业人士提供运动员通过SSC产生力量能力的良好指示,而有效的SSC机制可产生更高的RSI值。如果没有接触垫,体能训练专业人员可能会比较CMJ和各种(可用)DJ深度之间的跳跃高度得分。同样,由于高效的SSC力学机制,应注意增加落差高度引起的更大的跳跃高度。因此,在CMJ测试中跳得最高的运动员反应性力量较低,需要进行增强式训练。最后,值得注意的是,RSI可以从1到2个高度进行评估,通常不需要超过45 cm。

基于证据的系列测试

原则上,在所有数据收集阶段应使用最专项化、最有效和最可靠的测试。对于有氧能力的评估,YYIR测试提供了各个方面的适用性。线速度(加速度和最大速度)的测量应超过30 m以上的距离,并在10 m(加速度)和结束时进行测量。最大速度是介于10米到30米标记之间的时间(即包含一个特定的启动阶段)。在时间和资源允许的情况下速度耐力可通过20 m内12次重复的短RST进行测量,恢复时间为20秒。对于敏捷性,建议进行专业敏捷性测试,但体能训练专业人员可能希望包括额外的敏捷性测试,以确保评估各种运动模式。基于健身房的测试应包括1RM高翻和后蹲、深蹲跳和反应力量的测定。测试当天应从人体测量评估开始。

建议对测试数据收集的最适宜的顺序如下:

•形态学测量(身高和体重)

•深蹲跳

•有反向纵跳跃

•反应力量指数

•1RM高翻

•1RM深蹲

•专业敏捷测试

•线速度

•YO-YO间歇恢复测试

在进行现场测试之前,首先完成健身房测试也有助于提高时间效率。当然,测试选择将取决于设备和时间来进行顺序实施。例如,一些俱乐部可能没有健身房设施,因此仅限于现场测试,而其他俱乐部可能会受到规定时间的限制。

建议的测试顺序遵循了NSCA的建议。必须有足够的测试间隔时间以实现完全恢复。建议的测试顺序应允许以最小的时间延迟进行测试。

再次重申,虽然上述测试中没有包括体脂百分比和速度耐力测试,但体能训练专业人员可能确实有时间和资源来进行这些测试,这肯定会确保系列测试进一步满足构建有效性的标准。最后,存在过多的敏捷性测试,许多测试都会有调整包容能力。确实应该根据时间和资源的不同,多种测试应该包含在内,以确保分析所有的运动专项性动作模式。作者还承认,技能测试(即那些使用球的技能测试)是一个有效的成绩预测指标。然而,我们建议最好通过观察来评估,因为任何定量数据可能都不太可靠。

青年队的体能测试

如前所述,在成年足球中,有氧和无氧能力,速度,力量和爆发力是显著影响足球运动员及其各自球队成功的变量。在青少年足球中,也已经确定了这些相同的变量,并被认为是高度可训练的,其中包括针对青少年足球的研究越来越多。此外,针对专项性体能测试,Castagna等人表明,基于现场的青年足球运动员有氧耐力的评估(即YYIRL1和多阶段耐力测验)与在一场比赛中跑动范围总距离、高强度活动和高强度的跑步和冲刺高度相关(r=0.89,p<0.0001)。如前所述,这些发现也反映在成人比赛中。因此,如果这些表现参数是按照成年球员进行评估的(表4),那么对青年队的评估可以使教练适应运动实践,并准确预测球员的表现,所有这些都有助于促进比赛的成功并最终促进青少年的发展。然而,作为一个警告,所有的数据都应该根据青少年生长和发育过程来解释,教练应该意识到测试结果很可能会受到运动员成长速度的影响。例如,早期成熟的人(那些出生在赛季初的人)倾向于比晚熟的人更快地体验到成绩提升,但最终这一点会趋于平衡。此外,在某些情况下,随着球员对新身材的适应,表现会急剧下降。综上所述,上述测试组合也适用于青年队,但应根据其成长和成熟过程考虑结果。

赛季中或有时间限制的体能测试

事实上,尽管体育科学取得了显著的进步,可以更快地进行测试,知识库也成倍增长,但时间仍然非常有限。例如,职业球队有一个相当庞大的多学科团队,所有这些测试都需要占用球员的一部分时间,而半职业和业余俱乐部通常有非常有限的接触时间和资源。因此,如果要定期监控体能状况,除了季前赛外,任何进行的体能测试都必须简化并有策略地实施。例如,体脂测试、反复冲刺跑测试和有氧能力测试对于赛季中测试来说过于耗时,而且重要的是,后者也会增加疲劳度,从而对训练和总体恢复产生负面影响。由于CMJ、1RM深蹲、速度和敏捷性之间的高度相关性,有人可能会认为只需要测量CMJ这个变量的变化就可以表明其他变量的变化(但是,重要的是要定期监控速度和敏捷性,因为这种相关性只有在技术达到足够标准时才可能成立)。最后,使用百分比转换表来计算基于训练负荷的1RM更为有效。

总而言之,根据在表4中描述的应用理论模型的经验,表5确定了在赛季中或时间受到限制时的体能测试系列组合(可能具有更大的生态学效度)。

结论

足球队中的体能训练专业人士必须能够进行高时效、有效和可靠的测试,具有很高的内容效度。重要的是,这些测试通常会在需要使用最少的设备状况下进行。本文概述了一系列测试,这些测试只在足球场上进行,也可以在足球场和体育馆的组合场地中进行。假设球员全天都有空,这些测试都可以在1天内进行,因此可以根据周期性计划在整个赛季中按要求进行,并且不会严重影响日常训练计划。所得到的数据可以在训练计划的制定上指导体能训练专业人士和技术教练,从而更有效和

中国体育科学学会体能训练分会

China Sport Science Society for Strength and Conditioning

转载来源:中国体育科学学会体能训练分会

原文翻译:张志刚

原文审校:冯海洋

原文编辑: Yiyi

学会编辑:刘天宇

学会初审:韩 炜返回搜狐,查看更多



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