优秀运动员身体机能评定的方法及存在问题

冯连世 国家体育总局体育科学研究所,北京



   在竞技运动水平愈来愈高、竞争愈来愈激烈的今天,理运用基础理论、实验技术和测量方法检查与评定运动员的运用生理生化指标对运动员的身体机能进行检测与评定,显机能状态,对选材、医务监督、控制训练负荷、判断运动疲得尤为重要。它主要是应用生理生化方法和相应的指标,劳、防止过度疲劳和运动损伤的发生、有效地挖掘人体的运对运动员承受运动训练负荷的能力、现实身体机能状况、动潜力、提高竞技能力等,均有十分重要的意义,并已经成训练的科学性和有效性等进行诊断。因此,国内外体育科为科学训练的重要环节。在运动训练中,生理生化的检测与研工作者和教练员十分重视运用生理生化指标准确、及时地评定指标可应用于以下几个主要方面。了解运动员的身体机能状况,合理地安排和调整训练计划,1.1 运动员选材的科学依据避免过度疲劳,减少运动损伤,最大限度地提高运动成运动员选材是运动训练科学化的首要环节。遗传学的深

绩。入研究证实,人体机能水平、代谢能力的高低,既受生长发早在20世纪70-80年代,西方许多国家就开始对运动育过程中营养、疾病以及运动训练等后天因素的影响,也受

员身体机能状况进行较系统的检查与评定,特别是前苏联和先天遗传因素的制约。如人体的有氧代谢能力和无氧代谢能

西德,都建立了相应的评定标准,而且在实践中不断改进,以力在很大程度上由遗传决定(见表1)。因此,根据运动项目的此帮助培养优秀运动员。近年来,各国都在进行有关运动员特点,选择相应的检查指标进行运动员选材,然后通过专门身体机能状况的检测与评定方法的研究,并力求简便、准确、的训练,使其先天能力得到充分的发展,进而达到较高的竞快速和系统化,确保适合实际使用的特点。技水平。

我国体育科学工作者在20世纪60年代就开始对运动员机1.2 客观评定运动员的身体机能状态能状况的检测与评定方法进行研究,并运用到体育运动的实在运动训练中,运动员的身体机能状况对科学安排训练践中。国内广大体育工作者历经数十年的研究和实践,推出负荷至关重要。只有在运动负荷量和强度足够大,机体承受一系列行之有效的实用方法和指标,使身体机能诊断的范围最大应激状态,才能有效地提高运动能力。科学地控制和调不断扩大、自动化操作程度和评定水平不断提高、测试结果整运动负荷,不仅能防止运动损伤和过度疲劳的发生,而且

更加准确、信息反馈速度加快等。本研究主要对优秀运动员能有效地提高训练效果。由于机体在运动时的生理活动和代身体机能的生理生化评定方法和存在的问题进行系统的总结。谢过程均会发生相应的变化,因此,从人体安静时、运动时

1 优秀运动员身体机能检测与评定的目的和意义和恢复期各脏器及血液、尿液、汗液、唾液中某些化学成分

运动时人体内的一系列生理生化变化是机体对所承受运的测定和比较,可为机能评定提供客观依据。譬如,可根据动负荷的客观反映,即机体对运动训练的应激能力。训练负心率(HR)、血乳酸(Bla)、尿蛋白等指标的变化来评定运动荷太小,运动能力提高不明显;训练负荷过大,不仅不能提强度,可从血糖、血脂肪酸、血氨、尿酮体等指标的变化掌高运动能力,反而损害身体健康。因此,在运动训练中,合握能源物质利用及身体疲劳情况,也可通过心率(HR)、血

表1 身体机能检测与评定指标在选材中的应用

指标 遗传度 生化依据 选材意义 
血清睾酮(T ) 男0.78女0.91 具有促合成代谢的作用,与力量素质有关 力量型运动员的选材指标 
磷酸肌酸(CP ) 0.67 - 0.87  反映肌肉质量与发达程度,与速度、爆发力关系密切 与力量、速度素质关系密切 
血乳酸(Bla) 最大浓度 0.60 - 0.81  反映糖酵解供能能力,与速度耐力有关 速度耐力型运动员的选材指标 
血红蛋白(Hb) 0.81 - 0.99  负责氧转运,维持红细胞内pH 稳定,参与血液缓冲系统 关系到运动能力和技术水平的正常发挥 
最大摄氧量 0.69 - 0.93  代表机体整体利用氧的最大能力 耐力运动员选材指标

尿素(BU )、血清睾酮(T )、血清肌酸激酶(CK )活性等指标的变化来判断机体对训练负荷的适应程度,还可从某些酶活性或激素含量的变化了解运动时机体的代谢调控能力及评判机能状况。

另外,通过多项生理生化指标的测定与综合分析,可正确地诊断运动疲劳的程度及机体恢复情况,对防治过度训练和运动损伤有积极的作用。

科学监控运动负荷的重要环节 

运动负荷是运动员在训练中所承受或完成的身体负荷量,它是运动训练中最为重要的环节之一。不同的运动负荷对不同的运动员产生不同的影响,而相同的运动负荷对不同的运动员产生的影响也不同,这些不同的影响可以通过一系列生理生化指标得以反映。因此,运用生理生化指标来观察运动员对运动负荷的反映,科学地监控和调整运动负荷,不仅能防止运动损伤和过度疲劳的发生,而能有效地提高训练效果,这是科学训练的重要环节之一。
预测运动成绩的理论依据 

运动成绩是运动员竞技能力的体现,除了与技术、战术等要求外,更与运动员身体机能水平有密切的关系。因此,运用某些生理生化指标来预测运动成绩,已被逐渐应用于体育科学研究和运动训练中。例如,根据运动员的最大摄氧量(VO2max)来预测中长跑的运动成绩,根据两级负荷运动后血乳酸值和跑速来预测400m跑的运动成绩,根据尿肌酐排出量来预测举重成绩,等等,都得到了较好的结果。
监控运动员合理营养的手段 

合理营养是运动员取得优异成绩的基本因素之一。合理营养能供给运动员所需消耗的热能,提供能源物质的补充和储备,加速代谢废物的清除,维持代谢平衡,有助于提高运动员的运动能力和运动后体力恢复能力。运动员的膳食和营养补充是否合理,需要通过一系列生化指标来检查和评定。

综上所述,应用生理生化指标可以对运动员的竞技能力和运动负荷作出科学的评估,对科学地指导运动训练,有效地提高运动员的竞技能力和健康水平具有重要的实践意义。

2 运动员身体机能的检测方法运动员身体机能检测的方法很多:运动生理学方法已具有悠久的研究和应用历史。生物化学技术的发展,已从分子水平揭示身体运动对机体机能的影响,具有准确(定性或定量)、灵敏(检出量甚微,达10-6-10-9mol/L浓度水平)、针对性强的独特优点。近40多年来,体育科研工作者经辛勤研究和实践,推出的行之有效的实用生理生化指标增多,检测机能的范围扩大,评定水平和自动化操作程

度也愈来愈高,测试过程和测定结果的反馈速度加快。

运动员身体机能检测与评定的方式,包括整体做功能力的综合检测与评定及利用各种生理生化指标进行身体机能状态的测试与评定两种基本方式。前者主要是在实验室中进行,需要各种测功仪器。后者又可分场地测试和实验室测定两种形式,采集的测定样本包括肌肉、血液、尿液、汗液、唾液等,主要是血液和尿液。

运动员身体机能检测与评定的手段可选择直接测定法或间接测定法。

直接测定法直接测定法如核磁共振光谱法、组织活检法等,具有准确性、可靠性高的优点。 

核磁共振光谱法测定人体组织细胞内磷酸化合物含量和pH微细变化。组织活检法直接采集运动前后不同时间的肌肉样品,经冷冻、匀浆后,用生化技术定量分析匀浆中ATP、CP、糖原、脂肪、蛋白质和诸多代谢物的含量,测定各能量代谢途径中标志酶的活性。它们反映相关供能代谢途径的活动强弱,因而可以揭示相应的机能状况和运动训练产生的影响。第一种方法虽然具有安全和无损伤作用,但需要价格昂贵的精密仪器;第二种方法要按外科手术的要求做取样处理,对机体组织有损伤作用。因此,这两种方法只能限定在少数研究实验室和科研人员中使用,无法为实际训练服务。
间接测定法 

测定各种运动场合下心率、血压(BP)及血、尿、汗、唾液的某些生化成分,可以间接地揭示人体运动时能量代谢特点和规律,反映运动肌的能量平衡、内环境酸化、水盐平衡、神经体液调节、组织损伤、免疫机能、营养状况等,因而是运动员机能评定中的重要内容。例如,测定24h尿肌酐排泄量,以评定骨骼肌质量和磷酸肌酸含量;测定固定负荷的亚极限运动至力竭的时间,以比较不同个体糖原储量的多少;测定耐力运动中血液、汗、尿的尿素变化,以评定蛋白质和氨基酸的供能比值;测定长时间运动时血、汗中电解质含量的变化,结合运动成绩,展现出脱水对运动机能的抑制作用,为运动员合理补水、补电解质提供可靠的依据。

已被训练实际广泛接受和采纳的心率、血压等生理指标和血糖、血乳酸、血尿素、血红蛋白等血液生化指标,以及简便可行的尿蛋白、尿胆原、尿肌酐等尿液生化指标,为运动员提供大运动量训练期间的运动机能、训练负荷、营养状况、疲劳与恢复等方面的反馈信息。由于血、尿、汗、唾液取样方便,无损伤或损伤少,易为运动员接受,且测定简易和快速,便于在运动中反复测定。3 优秀运动员身体机能的生理生化评定的指标与方法

 

按照机体组织、器官、各功能系统及代谢供能系统对运动负荷的应激和适应情况,结合运动训练的实际需要、优秀运动员运动员身体机能评定的理论基础和研究现状,冯连

世等(2001) 建立了优秀运动员身体机能评定的生理生化指标体系和评定方法(见图1和表1)。4 身体机能评定的注意事项

保证测试条件的相对统一 

在对运动员开展身体机能评定时,控制好测试条件非常重要,它关系到测试结果的正确性、可重复性、可比性。在进行生理生化指标测试时,要注意使用标准化的测试方法,并要注意控制测试背景、时间和测试仪器、实验条件的统一。尤其在检测人体血液生化指标时,还要注意取血的部位、时间及血液样本放置时间等条件的控制;在检测尿液生化指标时,还要注意留取中段尿等。
有针对性选择指标,并进行综合评定 

影响运动员身体机能的因素是多方面的,单一指标的评定具有一定的局限性。通过多项生理生化指标的测试与综合分析,能够较为客观、全面地诊断运动员的机能状态,对科学安排训练、预防过度疲劳和运动损伤的发生具有重要的作用。

在进行综合评定时,应根据评定的目的、项目特点、运动员训练水平、测试条件等选择和确定指标。各指标应有最佳的组合,既简单实用,又相互补充。另外,要注意尽量简化测试指标、并作到选择针对性强、精确度高、便于操作(测试)、反馈速度快、利用无创或微创方法测试的指标。

4.3 注意运动员的个体差异和项目特点,并要注重个体的纵向

系统比较运动员受年龄、性别、遗传、种族、健康状况(包括运动损伤)及训练水平等因素的影响,在对训练应激的适应过程中,存在明显的个体差异。相同的训练方法或训练负荷,对不同运动员产生的训练效果和造成的机体疲劳程度均会有所不同。

另外,不同项目具有其特殊的专项训练方法和内容,对运动员身体机能产生的影响也有所差异。因此,在应用生理生化指标对运动员进行身体机能评定时,在利用一些普遍规律的前提下,更应注意运动员的个体差异和项目特点,进行系统的分析和评定。

注意与训练监控和恢复手段密切结合 

科学的训练安排、科学的训练监控和运动员机能评定及科学的恢复方法,构成了科学训练的主体。运动训练过程中,运动员的身体机能的变化主要受训练负荷、恢复措施的影响,另外运动员的心理等因素也会对运动员身体机能产生一定的影响。而常用的运动员身体机能评定的生理生化指标,多数又是训练强度和训练量、训练方法和训练效果、营养等恢复措施的监控指标。因此,在对优秀运动员进行身体机能评定时,应密切地与训练监控和恢复方法相结合,以及时了解训练情况和恢复方法对运动员的疲劳与恢复产生的影响和作用,并对训练安排和恢复手段的实施,提出合理的建议和依据。
注意"星期一训练综合症"的影响 

在长期开展优秀运动员身体机能评定的过程中,特别是对运动员开展每周的常规机能测试和评定时(一般为周一晨测试),经常发现经过周日一天的完全停训调整后,周一晨反映运动员身体机能的生理生化指标基本在正常范围内,但周一上午运动员完成训练负荷情况及训练效果却较差,运动员的主诉为全身乏力、缺乏训练的兴奋性及很难进入训练状态等,周一下午的训练基本恢复正常,并且这种情况在能够坚持正规的系统训练的优秀运动员及体能类项目中的发生率较高。这种现象被称之为"星期一训练综合症" 或"短期停训综合症"(冯连世,2002)。分析其原因可能是当周日一天的全停训方式的调整后,运动员身体机能的生理生化指标基本恢复到正常范围,但优秀运动员身体的各功能系统和器官,已经适应了每天承受大负荷训练的刺激,机体由适应大负荷训练的状态向重新适应停训的状态转化,已严重打破了机体建立的适应大负荷训练的"平衡",而当周一再进行大负荷训练时,机体又要重新进行新的适应并建立新的"平衡",因此,在大负荷训练的初期,机体难以适应大负荷训练。在运动实践中发现,解决运动员产生"星期一训练综合症"的有效方法,就是改变周日完全停训的休息方式,采用周日下午安排一次非专项的运动训练,运动时间和强度一般控制在既能对运动员的功能器官起到一定的刺激作用,又不造成疲劳积累为宜。

5 存在的问题

我国自20世纪60年代开始研究运动员身体机能评定的指标和方法以来,已取得了大量的科研成果,当前我国运动员机能评定研究工作趋于系统化和规范化,但在运动员身体机能评定工作中,尚存在以下问题:

由于长期以来对各项目优秀运动员的训练和机能评定的检测数据和资料,缺乏统一的管理和利用,到目前为止,尚未能建立一套我国优秀运动员身体机能参数数据库。 

运动性疲劳发生和恢复的机理尚需要进一步研究。探讨精确评价运动性疲劳的指标和方法,特别是评定中枢神经疲劳的生理生化指标、运动指标,以及评定方法和标准的研究,将是机能评定研究工作的一个难点和重点。 

利用现代实验技术,探明运动性低睾酮、运动性贫血和运动性免疫能力下降的机理,并开展早期诊断指标和评定方法与标准的研究仍需进一步加强。当前,国际运动医学界对运动性低睾酮、运动性贫血、运动性免疫机能下降的发生机理及其早期的诊断方法尚不十分清楚,并在运动实践中明显存在诊断的滞后性。 

由于受测试方法的限制,在优秀运动员机能评定中,有些生理生化指标的应用受到影响和限制。因此,通 

过实验方法的改进、新技术、新仪器的利用,探索精确度高、反馈速度快、方便宜行、微量化或无损性的生理生化指标测定方法和手段,可进一步提高运动员机能评定的研究水平和应用效果

(5) "星期一训练综合症"或"短期停训综合症"发生机理及其诊断指标和方法尚不清楚。

总之,对优秀运动员进行机能评定的内容广泛、方法众多,相关的医学和生物学的技术手段的发展也日新月异,再加上不同项目的特点及运动员个体之间存在较大的差异,致使机能评定工作存在较大的难度。但经过几代人的努力,我国在优秀运动员身体机能的生理生化评定方面,已取得较好的进展,并积累了大量的科研成果。

今后,在分子水平上探讨运动员身体机能评定的方法,将成为该研究领域的重点和发展趋势。

参考文献:

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