足球运动员的生理负荷探究相关综述


摘 要 足球是“世界第一大运动”,足球运动是一种具有高强度特点的间歇性运动项目。从本世纪足球世界杯冠军队伍的技战术打法来看,2006年意大利队的“防守反击”;2010年西班牙队的“传控打法”;2014年德国队的“全攻全守”;再到法国国家队的“全场紧逼”,这些都能说明对现代足球运动员的体能要求在日趋激烈的比赛中日益突出。本文旨在通过国内外文献资料对足球比赛中各运动生理负荷的指标进行分析,对足球项目运动生理负荷的特点进行探究。

关键词 足球运动 生理负荷 有氧代谢能力 无氧代谢能力

中图分类号:G843 文献标识:A 文章编号:1009-9328(2023)01-252-03

一、前言

足球被誉为“世界第一运动”,足球运动是一种具有高强度特点的间歇性运动项目。从本世纪足球世界杯冠军队伍的技战术打法来说,2006年意大利队的“防守反击”;2010年西班牙队的“传控打法”;2014年德国队的“全攻全守”;再到法国国家队的“全场紧逼”,这些都能说明这项运动对足球运动员的体能要求在日趋激烈的比赛中日益突出。本文旨在通过国内外文献资料对足球比赛中各运动生理负荷的指标进行分析,对足球项目运动生理负荷的特点进行探究。

二、足球运动员的生理负荷的重要指标相关综述

(一)国外相关研究综述

对足球运动员的要求之一是在比赛中应对体力负荷。身体活动是指由于骨骼肌收缩而进行的任何运动。它会导致个体的能量消耗增加(Caspersen、Powell和Christenson,1985年),并且取决于肌肉收缩的持续时间、频率、强度和类型(Howley,2001年)。

在体育比赛中,身体活动可以被描述为以高强度或最大强度重复进行短时间的身体活动,并与低强度或具有再生性质的身体休息交替进行。因此,在足球比赛中,我们谈论的是间歇性负荷。这导致教练在训练和实际比赛中对球员采取个人方法(Bangsbo,1995)。运动员进行短距离高强度跑步,重点是在短时间内快速恢复身体。在以间歇性体力负荷为特征的足球比赛中,对有氧能力提出了很高的要求。一些作者(Bangsbo,1994年;Mohr等人,2003年)报告说,球员在一场比赛中能够跑9~12千米。高负荷强度是区分精英和低水平球员的关键因素。精英级别的运动员在跑步强度(>15千米/小时)和冲刺(>20千米/小时)中高出2至3千米(Iaia、Rampinini和Bangsbo,2009年)。比赛的其余部分,约占性能的80%~90%,由较低或中等的活动组成(Bangsbo,1994;Rienzi等人,2000)。报告说,在职业球员中,与其他场上位置的球员相比,中后卫的总距离更小,在比赛中进行的高强度跑动也更少。与中后卫相比,边后卫的冲刺次数要多得多,而且他们的总覆盖距离是高强度的。攻击者以与边后卫相似的强度覆盖总距离。前锋的冲刺次数远多于中场或后卫,他们的总覆盖距离也更小。中场球员在比赛中与边后卫和前锋承受着相似的体力负荷,但就强度而言,总覆盖距离更大,冲刺次数更少(Bangsbo,1994)。

尽管足球主要是一项有氧运动,但无氧运动对精英足球运动员的整体表现非常重要 (Al-Hazzaa等人,2001)。无氧能量对于冲刺、高强度跑步和决斗是必不可少的,所有这些都可能有助于最终结果(Aziz等人,2000)。术语“无氧阈”(AT)定义为刚好低于代谢性酸中毒和相关气体交换发生变化的工作水平或耗氧量水平(Bangsbo,1994)。AT已被证明与有氧运动中的表现高度相关,并且在确定最佳训练负荷和足球运动员的健康水平方面很有价值。先前的研究已经确定了最大摄氧量(VO2max)与比赛期间跑步距离之间的相关性(Shephard,2006和Thomas等人,1979)。多年来,位置差异一直是体育科学家感兴趣的主题。这些差异已通过摄像机记录的足球比赛进行了检查并随后进行了分析。研究人员想知道球员在比赛中进行了哪些活动。他们意识到,在一场比赛中,前锋、后卫和中场的跑动距离是不同的。一名足球运动员在一场比赛中总共跑了8到12千米(Ekblom,1986)。然而,对于教练和科学家来说,运动员冲刺的距离比他跑的总距离更重要。体能评估可以更准确地评估体能训练的效果,也更有可能识别足球运动员的弱点和力量区域。整体身体素质对于足球运动员在职业水平上的运作很重要(Puga,1993)。

Sporis等人对2005/06年的赛前阶段和2006/07年的赛前阶段对270名足球运动员进行了生理测量。根据位置角色,球员分为后卫(n=80)、中场球员(n=80)、前锋(n=80)和守门员(n=30)。方差分析(ANOVA)用于确定团队位置之间的差异。守门员是球队中最高和最重的球员。当需要超过10米和20米的冲刺能力时,他们也是球队中速度最慢的球员。从5米、10米和20米的冲刺值来看,进攻者是球队中最快的球员。通过深蹲跳测量垂直跳跃高度时,攻击者和防守者之间存在统计学上的显著差异。守门员在爆发力测试(深蹲跳和逆向跳)上的表现比场上球员更好。中场球员在相对耗氧量、最大心率、最大跑步速度和血乳酸方面的数值显着优于防守球员和进攻球员(Sporis等人,2009)。

综上所述,国外的学者对于足球运动员的生理负荷的相关指标分析主要集中在对足球运动员的有氧运动能力与无氧运动能力之上。此外,他们认为足球场上不同位置的足球运动员的生理负荷具有不同的身体和生理特征。

(二)国内研究综述

徐苗在《研究群众体育活动足球项目运动生理负荷》中说到,足球比赛中足球运动员在绿茵场发挥出的爆发力和耐久力,与运动员在比赛中完成技术动作的自信心,都是磷酸原系统供能所提供的能量帮助完成的。此外,由于比赛过程中,运动员可能会出现机体摄氧量不足的情况,此时便是由乳酸能系统进行供能。

足球运动项目通常比赛时间为90分钟,属于持续时间较长的耐力性活动。比赛中,运动员的机体需要源源不断的ATP支撑球员完成比赛。然而,有氧代谢系统供能能够保障足球运动中球员所需ATP的持续生成。有氧代谢系统的分解源一般是糖原,还可以是蛋白质和脂肪等物质。并且脂肪与水之间可以进行分解,可以源源不断地供给能量给那些持续时间较长的运动项目。所以有氧代谢系统在足球运动项目中充当主要的供能系统。足球运动员的有氧供给能力的特征指标为最大摄氧量、血乳酸等[18]。

宣涛和史强等人认为,足球运动中运动员产生的生理负荷的测量指标可以分为三种重要类型——常用型指标、心理型指标以及生化型指标[19]。(1)常用型指标:主要包含吸氧量以及肺活量。(2)生化型指标:主要涉及个人生物化学反应。只有构建良好的能量供给系统,足球运动参与者才能高效地开展运动。(3)心理型指标:主要指生理负荷问题与其心理有着十分密切的关联。此外,他们还从能量供应系统、耐力特征、耗氧能力指标、血乳酸指标进一步分析了足球运动员的生理负荷指标。

综上所述,国内学者对于足球运动员的生理负荷的相关指标的探索与国外相差无几,但我国学者从有氧代谢能力方面进行研究要多于无氧代谢能力方面。

三、讨论

(一)足球比赛的生理学活动特点

从足球比赛运动员的活动特征可以看出,足球运动是一项高强度到中等强度的间歇性运动项目,一次高强度地快速冲刺的时间为1至8秒左右,移动距离为5至60米之间,其中冲刺时间的1至4秒与移动距离的5至30米占总量的78%,平均值为2.45秒。一次快速冲刺后通常伴随着几秒至4分钟以下的间歇时间,平均值为1分11秒[20]。时间较短的高强度活动与时间较长的中小强度间歇,决定了足球比赛项目的运动生理学特点。

(二)足球比赛中运动员的生理负荷变化致因

在Bujnovsky D等人所提出的研究中,根据场地位置确定足球运动员的身体负荷并根据不同的负荷区域,观察了每个区域花费的时间。结果显示,上半场的体力活动比下半场要多。且相比于上半场,下半场心率下降了9次(Bujnovsky D等人,2015)。这种下降特别归因于疲劳。高强度负荷会导致球员在比赛结束时疲劳和身体表现下降。

Mohr等人认为这种现象归因于肌糖原的消耗、循环血糖的降低、体温过高和体液的逐渐流失(Mohr、Krustrup和Bangsbo,2005年)。比赛结束时疲劳的原因可能是单个肌肉纤维中糖原的消耗。设计营养策略和训练计划对于增加赛前肌糖原非常重要。在赛前的训练中,我们必须考虑到肌糖原的最小减少(Bangsbo,Iaia,&Krustrup,2007)。当高强度活动的数量减少时,疲劳开始积累在比赛的最后15分钟观察到高强度的最显著下降。

Billows、Reilly和George他们报告称成年球员在无氧区的比赛时间为66%,在有氧区的比赛时间为34%。年轻球员分别在无氧区和有氧区的比赛中花费了63%的比赛时间和37%的比赛时间。个人球员的体力负荷水平根据他们的场地位置而有所不同。每个玩家都有其特定的功能和角色,这构成了成功处理游戏任务的先决条件。例如,中后卫在比赛中跑动距离最短,高强度跑动次数最少。相反,边后卫和与中后卫和中场球员相比,进攻球员的冲刺时间明显更长。在我们的研究中,中后卫大部分时间都处于最低强度。中场球员和前锋在效果大小方面具有显著差异,在无氧阈值水平上花费的时间存在显著差异(Billows,Reilly和George,2005)。

四、结语

在足球比赛中,能量主要由有氧代谢提供。然而,在比赛期间的高强度活动中,有氧代谢与无氧代谢重叠。足球中的高强度活动对无氧代谢提出了要求,包括冲刺(各种距离和持续时间)、跳跃或决斗(一对一对抗)。然而,在短暂的高强度运动期间,高强度活动可能会受到对手的质量、当前得分或球员的疲劳程度的影响。在与表现水平较低的球员相比,精英球员的恢复过程水平更高。该参数可以是运动员在比赛中间歇性负荷下的适应能力和特定适应能力的指标。在高强度活动后,球员在整个比赛中的表现会下降,从而导致疲劳和疲惫。短时间高强度身体活动后恢复过程的效率可能是在整个比赛中进行身体活动的先决条件。恢复过程速度和一般耐力的主要指标之一是最大摄氧量(VO2max)水平。

★通讯作者:张宇(1978-),男,湖南湘阴人,博士,副教授,硕士研究生导师,研究方向:体育人文社会学、体育教育训练学。

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