心率监测在“勇士-2015”学员军事技能竞赛体能训练监控中的应用

王大磊，王晓飞

（国防科学技术大学体育与基层工作系，湖南长沙410072）

心率监测在“勇士-2015”学员军事技能竞赛体能训练监控中的应用

王大磊，王晓飞

（国防科学技术大学体育与基层工作系，湖南长沙410072）

军人体能训练过程中，训练监控的缺失是导致军事体能训练效率较低、科学化水平不高且训练伤高发的重要原因。在备战“勇士-2015”学员军事技能竞赛期间，将心率监测技术引入到军事体能训练监控中。经实践检验，心率监测技术对军事体能训练中的体能需求分析，训练强度监控，疲劳监控及过度训练预防等方面均能够起到有效的帮助和指导作用。为提高训练的科学化水平，并最终取得优异成绩提供了强有力的技术支撑。

心率监测；训练监控；军事技能竞赛

训练监控是指运用运动医学、运动生理学、运动生物化学、运动心理学等学科的理论和方法，对训练过程和训练效果进行跟踪、评价的过程［1］。我们在备战“勇士-2015”学员军事技能竞赛期间，尝试将心率监测引入到军人体能训练监控中，为提高训练的科学化水平，避免备战期间发生过度训练及降低训练伤发生率均提供了有力支撑。

1 心率监测在学员军事技能竞赛体能需求分析中的应用

我军军事技能竞赛是一个相对较新的训练、竞赛模式。分析比赛科目的体能需求，并制定出科学、合理的训练计划，是提高参赛学员体能水平，并取得优异成绩的关键。在“勇士-2015”学员军事技能竞赛备战期间，我们选取一个参赛班对竞赛的全部科目进行了1∶1的模拟，利用带有GPS功能的心率记录设备（Polar V800，芬兰），对参赛班全部学员进行为期2天的比赛过程全程跟踪。将监控设备采集到的数据上传后，利用其数据处理平台，所有队员在2天时间内的总运动距离、任一时刻运动速度、运动强度、海拔变化及心率等信息都可以非常便捷的获取。我们以某学员为例，其在野外进行负重行军、奔袭、射击、引导火力打击及定向越野模拟练习期间的运动轨迹、运动速度、运动强度、海拔变化及心率动态变化情况如图1所示。从图1中我们可以看到，在7 h5 min33 s时间跨度内，其行程距离共计29.18 km，平均心率为114次/min（最大值188次/min，最小值66次/min），其运动轨迹、心率动态变化、速度动态变化、海拔动态变化及不同运动强度所占的比例等信息都显示在上面。通过对照不同时间点的任务执行情况，不同科目执行期间的运动强度、速度变化也可以提取出来，通过对全部学员进行统计分析，军事技能竞赛总体及各个分科目的能量代谢特征便非常容易获得。在此基础之上，我们制定出了符合每个比赛科目能量代谢需求特点的单科目训练计划，及符合整个军事技能竞赛能量代谢需求特点的整体训练计划。在训练过程中，根据心率的实时反馈，严格控制训练的节奏、强度及持续时间，以上措施的实施对提高我校参赛队员体能训练的效率，提供了强有力的技术支撑。

图1 部分科目模拟练习期间某学员运动轨迹、运动速度及心率跟踪情况

2 心率监测在训练强度监控中的应用

训练过程中，严格控制训练强度使其符合项目自身特点，是提高训练有效性、针对性及避免发生过度训练的重要措施。我们在前文描述方法的基础上，统计分析了军事技能竞赛总体及各个分科目的运动强度及能量代谢特征。日常训练过程中，我们随机抽取少部分队员，通过对这部分队员训练过程的监控，进而实现对全体参赛队员的监控。根据Polar心率表配套的软件分析系统，运动强度在基于最高心率百分比的基础上（最高心率=220-年龄），被划分成了五个等级，其详细情况如表1所示。训练过程中，尤其是针对某单个训练科目的力量强化训练过程中，除力量练习的动作要尽量接近比赛实际发力过程外，其训练强度和训练时间也必须符合项目特征。以绳桥科目强化训练为例，通过前期统计，通过绳桥科目期间，其平均心率为150 ±4次/min，最高心率为181±5次/min（最大心率的90%以上，出现在绳桥通过期间），最低心率为124±3次/min，在运动强度分布上，最高强度持续时间比例：12%，高强度持续时间比例：28%，中等强度持续时间比例：35%，低强度持续时间比例：25%，最低强度持续时间比例：0%。从以上数据可以看出，该科目在供能方式上属于混氧供能，因此，练习过程中，我们针对绳桥科目对上肢拉的力量及核心力量要求较高的特点，设计了引体向上、平板支撑、收腹举腿、臀桥等力量训练内容，通过循环设计，使1组练习持续时间控制在3～5 min（绳桥科目完成的平均时间），通过Polar心率表的实时监测，使其心率强度始终保持在高强度至最高强度范围内，进而最大限度提高了训练的效率。

表1 基于最高心率百分比的强度划分情况

3 心率监测在疲劳监控及过度训练预防中的应用

为期2天的学员军事技能竞赛，学员负重27kg条件下全程行军距离超过30km，项目对参赛学员的体力提出了严峻的考验，参赛学员需要具备极强的抗疲劳能力，才有可能在比赛中取得优异成绩。因此在备战过程中，学员身体状态的把握非常关键，训练量和强度既不能太小，又要避免疲劳的过度积累，导致过度训练及训练伤的发生。实践中，我们采用晨脉监测与心率变异性（Heart Rate Variability，HRV）测试相结合的方式对学员日常训练过程中的身体状态进行了持续跟踪，并取得了较好的效果。

3.1 晨脉在疲劳监控及过度训练预防中的应用

研究结果显示，在睡眠状态下，过度训练运动员的心率显著增加［2］，由于睡眠状态下心率受到的来自其他变量的影响较少，该状态下心率升高可以提示过度训练的结论被认为具有较高的可信度。目前，在训练实践中人们常通过连续测量晨脉来简单评估过度训练，在无病理状态下当心率超过以往均值8次/min时，即可提示过度训练的出现［3］。在此次学员军事技能竞赛备战期间，我们通过可穿戴设备，持续跟踪了部分代表学员的清晨仰卧位心率信息，若晨脉值高于平均值8次/min以上，则提示该学员所在的训练小组成员均存在过度疲劳的可能。晨脉监测虽然获取较方便，但由于其在疲劳监控方面的准确性不是非常高，该监测仅作为一个预警信号，为进一步确认，我们将对该学员实施HRV测试。

3.2 HRV测试在疲劳监控及过度训练预防中的应用

在运动训练领域，近年来的研究结果显示，高强度耐力训练后HRV首先降低，随后在恢复期会逐渐恢复［4］。大强度或长时间训练结束后，若存在HRV显著低于正常水平的情况，常提示过度训练或疲劳的发生［5］。在“勇士-2015”学员军事技能竞赛备战期间，我们对晨脉监测出现预警信号的学员进行HRV测试，获得的数据将与学员开始训练前（正常状态）连续6天测量的数据进行比对，当HRV数值远低于其正常状态数据范围时，结合其晨脉升高的情况，我们可断定该学员及其所在训练小组过度训练或疲劳的发生。

图2 某学员正常状态下某日清晨监测到的R-R时间间隔变化情况

图2、图3即是我们在备战期间采集的数据信息，其中，图2是某学员在训练开始前，某日清晨醒来后记录的2 min的R-R时间间隔变化情况，图3是其某次大强度训练后，次日清晨出现晨脉升高预警信号后记录到的2 min的R-R时间间隔变化情况。对数据进行分析发现，正常状态下其RR时间间隔最小值为952 bps/ms，最大值为1154 bps/ms，平均值为1064 bps/ms，RMSSD（相邻R -R时间间隔差值均方的平方根，常随着疲劳状态的出现而降低［6］）为37。而晨脉升高预警信号出现后，其R-R时间间隔最小值为706 bps/ms，最大值为811 bps/ms，平均值为783 bps/ms，RMSSD为12，以上数据已远远超出其正常数值范围，即可判定该学员及其所在训练小组存在过度训练或疲劳。在训练当日，我们会适度降低该小组高强度、大运动量训练内容所占的比例，增加有氧、恢复再生训练内容的比例，从而避免过度训练或疲劳导致的训练伤的发生。

图3 某学员在某次大强度训练后次日清晨监测到的R-R时间间隔变化情况况

4 结语

在备战“勇士-2015”学员军事技能竞赛期间，心率监测技术的引入为提高我校训练的科学化水平，避免备战期间为避免过度训练和降低训练伤发生率提供了强有力的技术支撑。

［1］冯连世，冯美云，冯炜权.运动训练的生理生化监控方法［M］.北京：人民体育出版社，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

国防科技大学校预研项目（JC14-09-03）；国防科技大学教育教学研究课题（U2016010）

2016-04-10

王大磊（1982—），男，山东博兴人，讲师。研究方向：军人体能训练生理学。