我国优秀女子赛艇运动员测功仪6 km、60 min测试功率与其无氧阈功率的一致性研究

资 薇

我国优秀女子赛艇运动员测功仪6 km、60 min测试功率与其无氧阈功率的一致性研究

资 薇1,2*

（1．河南大学 体育学院，河南 开封 475000；2．中国赛艇协会，北京 100061）

：探索赛艇测功仪6 km测试功率（P6）及60 min测试功率（P60）和无氧阈功率（P4）之间的一致性，以便在6 km和60 min两种测试方法中寻求能替代无氧阈测试的方法。：86名我国优秀女子赛艇运动员作为测试对象，收集整理其2009年1月－2018年1月期间赛艇测功仪6 km和60 min的测试结果，以及同时进行的三级递增负荷测试数据，对P6和P4、P60和P4之间进行配对检验、线性回归分析（Pearson相关）、组内相关系数以及一致性分析（Bland-Altman法）。：P6明显高于P4（＜0.01），P60和P4无明显差异（＞0.05），P6和P4、P60和P4之间存在高度相关，ICC检验认为，P6和P4、P60和P4之间均具有良好的一致性，但Bland-Altman检验认为，仅P60和P4之间具有较好的一致性。：P60和P4之间不存在明显差异，具有高度相关和较好的一致性，因此，采用赛艇测功仪60 min测试所得结果能代表三级递增负荷测试所得无氧阈功率。

赛艇；测功仪；6 km测试；60 min测试；三级测试；一致性

无氧阈因其能代表运动员有氧能力而备受广大体育工作者关注，针对不同项目运动员无氧阈水平变化的研究报道众多。赛艇项目以有氧供能为主（资薇,2015），采用无氧阈功率对赛艇运动员有氧能力进行评价非常重要，目前不乏相关研究报道（陈奇 等,2017; 杜忠林 等,2000; 吴纪宁 等,2008; Jarek et al.,2005; Mickelson et al.,1982）。然而，获取无氧阈功率这一指标并不容易，需要通过合理设计多级递增负荷测试，且在测试过程中严格按照每级给定功率和桨频完成测试，记录每级对应血乳酸，通过绘制乳酸-功率曲线计算获得。在实践过程中，无氧阈功率的获取还会受实验场地、环境（气温、湿度）、器材（测功仪新旧程度、阻力系数）、仪器（乳酸盐分析设备）、操作方法（实验流程、采血过程）等因素的影响（Oliver et al.,2009; Peter, 2001）。此外，对于一些运动队，也因缺少乳酸盐分析仪器设备或相关专业科研人员参与而无法获得该指标。因此，如何简单且有效、准确的获得相关运动员无氧阈功率，成为广大教练员、运动员乃至科研工作者所共同关注的问题。

在赛艇项目的运动训练实践中，常采用赛艇测功仪三级递增负荷测试（以下简称“三级测试”）所得结果来估算运动员无氧阈功率，该方法是德国运动生理学家Mader和Hartman经过长期研究于20世纪90年代提出（黎涌明, 2013），并应用于德国赛艇队，后中国赛艇队以及部分省级赛艇队也采用该方法，是目前国内外流行的测试赛艇运动员无氧阈功率的方法之一。此外，评价赛艇运动员有氧能力的方法还包括赛艇测功仪6 km或60 min测试（以下简称“6 km测试”或“60 min测试”）（孟志军 等,2014; 屈萍 等,2012; 王刚 等,2015），这两种测试方法是国外学者Kurt（2005）在优秀丹麦赛艇运动员一系列竞技能力测试基础上总结出来的“黄金测试”中的两项，被广泛应用于各国赛艇队以评价运动员有氧能力，也常见于我国赛艇项目的运动训练实践，这两种方法的特点在于简单易行，无需专业科研人员操作，获得结果直接，相比较而言在实践应用上具有一定优势。

无氧阈功率（P4）作为运动训练和科研领域的金标准已被广泛认可，3种测试方法均可用于评价赛艇运动员有氧能力，而6 km测试或60 min测试因其简单易行在赛艇运动训练实践中被广泛采用。然而，是否可以采用6 km测试或60 min测试所得功率值替代三级测试所得无氧阈值？正是本研究的目的，即探索采用某种简单易行（如某一固定距离或时间）的测试方法，以取代相对复杂的无氧阈功率测试方法。前期文献梳理未发现针对6 km测试功率（P6）或60 min测试功率（P60）与三级测试所得无氧阈功率（P4）进行相关性和一致性的研究。鉴于此，本研究将针对6 km和60 min测试功率与三级测试所得无氧阈功率的相关性和一致性进行探索研究。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以我国优秀女子赛艇运动员86名为测试对象，均为一级及以上运动员，其中有52人入选过国家队，占总人数的60.5%，其余均为省一线优秀运动员（表1）。

表1 本研究受试运动员基本情况

注：*本研究涉及受试运动员共86名，但收集数据时间跨度较大，部分运动员可能有多次测试，因此本研究涉及样本量是按照实际测试人次进行统计。

1.2 研究方法

1.2.1 测试方法

本研究主要测试有：赛艇测功仪6 km测试，赛艇测功仪60 min测试，赛艇测功仪三级递增负荷测试，测试大部分处于训练周期准备阶段的中、后期和春训期，部分处于夏训期（表2），具体测试要求：

表2 本研究测试时间安排

赛艇测功仪6 km测试：要求受试者采用最快的速度划完6 km，桨频不低于26桨/min，记录测试结束后的平均功率（P6）。测试前根据自身情况充分热身，热身结束后，静置5 min后，开始正式测试；测试中，口头鼓励受试运动员尽其最大努力快速完成测试距离；测试后，记录测试结果。

赛艇测功仪60 min测试：要求受试者在60 min内划出最远距离，桨频不低于22桨/min，测试结束后记录完成的平均功率（P60）。测试流程同6 km测试。

赛艇三级递增负荷测试：采用三级，每级持续时间8 min，间歇1 min，每级额定功率为最大功率（Pmax，即赛艇测功仪2 000 m测试所得功率）的55%、65%和75%，每级桨频控制在18～20桨/min（一级）、20～22桨/min（二级）、22～24桨/min（三级）。测试前，仅进行简单拉伸，正式测试前5 min安静，测试前1 min采耳垂血进行乳酸盐分析，为测试前安静乳酸值；测试中，要求受试者按照每级额定功率和规定桨频完成，第1级和第2级结束后即刻取耳垂血进行乳酸盐分析，即第1、2级血乳酸值；第3级测试后，取测试结束后即刻、3 min和5 min耳垂血进行乳酸盐分析，该3次乳酸值中的最高值为第3级乳酸值。根据测试数据绘制乳酸-功率曲线，采用描点法计算乳酸在4 mmol/L时功率为无氧阈功率（P4）。

1.2.2 数据获取

本研究选取在一周内同时顺利完成测试1和测试3，或测试2和测试3的相关数据，并在测试过程中符合如下标准：1）所有测试过程均为本研究相关专业科研人员组织实施，并亲自在测试现场控制整个测试流程；2）每次测试选取合适地点，环境（气温和湿度）；3）测试前24 h受试运动员无高强度训练，测试前3 h无大量进食；4）所有受试运动员测试前一周无伤病；5）所有受试运动员在测试前一天告知测试内容、意义及流程，并在测试过程中按照要求努力完成测试；6）测试的准备活动流程、测试过程以及测试数据记录，血乳酸采集部位和方法、后期血乳酸处理方式，都遵循统一的操作规范、标准和流程。

符合上述测试标准的数据作为本次研究的观察样本。经筛选，符合要求的数据共144人次，其中一周内同时完成6 km测试和三级测试的为98人次，同时完成60 min测试和三级测试的为46人次（表2）。

1.2.3 数据处理及统计方法

数据采用Excel 2013进行整理和描述，以“”表示。数据变量P6、P60与P4进行对比分析（P6和P4对比，P60和P4对比），采用配对检验、线性回归分析（Pearson相关）、组内相关系数（ICC）和Bland-Altman一致性分析对2组变量进行分析。检验、线性回归分析、组内相关系数检验采用统计软件SPSS 17.0完成，Bland-Altman一致性分析采用统计软件MedCalc 17完成。检验结果选取＜0.05具有显著统计学意义，＜0.01具有非常显著统计学意义。

2 研究结果

表3 6 km测试功率（P6）和60 min测试功率（P60）与无氧阈功率（P4）对比情况

注：#=0.000＜0.01，&=0.576＞0.05，$=0.000，@=0.000。

由表3可知，同时完成6 km测试和三级测试的共98人次观测数据，P6明显高出P4，且具有统计学意义（＜0.01）；同时完成60 min测试和三级测试的共46人次观测数据，P60略低于P4，检验未发现统计学差异（=0.576＞0.05）。

相关性检验表明，P6和P4相关系数为0.849，P60和P4相关系数为0.852，均表现出较高相关性。

图1 6 km测试功率（P6）和无氧阈功率（P4）比较散点图

Figure 1. The Scatter Plot of P6 & P4 with Liner Correlation

图2 60 min测试功率（P60）和无氧阈功率（P4）比较散点图

Figure 2. The Scatter Plot of P60 & P4 with Liner Correlation

图1和图2表明，P6和P4存在较好的线性回归，其回归方程为y=0.8039x+24.084，P60和P4之间也存在较好的线性回归，其回归方程为y=0.896x+20.142。

本研究采用组内相关系数（ICC）和Bland-Altman法对P6和P4，P60和P4之间的一致性进行检验，检验结果见表及图3、图4。由表3可知，P6和P4、P60和P4组内相关系数（ICC）一致性均良好。

图3 6 km测试功率（P6）和无氧阈功率（P4）的Bland-Altman散点图，

Figure 3. The Scatter Plot of P6 & P4 by Using Bland-Altman

注：图中长虚线为差值的均值（Mean），上下两条短虚线为一致限范围的上限（Mean+1.96SD）和下限（Mean-1.96SD），点虚线分别为上限和下限的95%置信区间，下同。

Bland-Altman法是以两组指标的平均值作为X轴，两组指标的差值作为Y轴，计算2种测试方法结果间差异的均数以及一致限（LoA），根据其是否在可接受的误差范围内来判定两测试方法间的一致性。P6和P4两者差值的均值为18.7，一致限上限为47.8，一致限下限为-10.4，其中上限95%置信区间为（51.0，44.5），下限95%置信区间为（-7.2，-13.7），一致限范围为（51.0， -13.7），如图3显示，差值的均值整体在X轴（X=0）的上方，本研究所观察样本落在一致限范围外仅3点，占观察样本总量（=98）的3.1%，说明绝大部分点（96.9%）均在一致限之内。P60和P4两者差值的均值为-1.1，一致限上限为25.9，一致限下限为-28.2，上限95%置信区间为（29.4，22.4），下限95%置信区间为（-24.7，-31.7），一致限范围为（29.4，-31.7），如图4显示，差值的均值基本在X轴（X=0）上，本研究所观察样本落在一致限范围外仅1点，占观察样本总量（=46）的2.2%，说明绝大部分点（97.8%）均在一致限之内。

图4 60 min测试功率（P60）和无氧阈功率（P4）的Bland-Altman散点图

Figure 4. The Scatter Plot of P60 & P4 by Using Bland-Altman

3 分析讨论

长期以来，无氧阈作为评价机体有氧能力的重要指标被全世界体育工作者所认可。就赛艇项目而言，常采用三级测试来获得运动员无氧阈功率（P4），以反映运动员有氧能力。然而，三级测试的过程相对复杂、要求较高，在运动训练实践中不利于开展。因此，目前迫切需要找到一种简单易行的、且和无氧阈功率指标效果等价的一种评价运动员有氧能力的测试方法。在本研究中，赛艇测功仪6 km测试和60 min测试方法所得结果P6和P60是否和三级测试方法所得P4等价，两者是否具备可互换性，是本研究的目的。

3.1 2种测试方法与三级测试方法之间的一致性分析

本研究采用配对检验分析P6和P4，以及P60和P4之间的差异发现，P6明显高于P4（＜0.01），P60和P4之间不存在差异（＞0.05）。按照Kurt Jensen（2005）在“黄金测试”中所给出的评价标准，P6占最大测试功率（即赛艇测功仪2 km测试结果的功率Pmax）的85%±3%，P60占Pmax的76%±4%。本研究观察数据中P6占同期Pmax比例范围约80%～89%（未公开发表数据），而P4占Pmax比例范围约65%～80%（未公开发表数据）。可见，P6明显高于P4属于正常，P60和P4经配对检验无差异，但两者之间是否具有良好的相关性和一致性须深入探讨。

线性回归分析过程中的Pearson相关分析表明：P6、P60分别和P4之间存在较高的相关性。然而，该相关分析结果只能说明P6和P4、P60和P4之间具有明显的同一变化趋势，并不能说明6 km测试功率、或60 min测试功率等于无氧阈功率。

ICC系数反映两组数据之间的一致性，其值介于0～1，0代表不可信，1代表完全可信，该系数若低于0.40，则表示两组数据之间一致性较差，若高于0.75，则表示一致性良好，介于0.40～0.75之间则表示一致性一般（Barto JJ.,1966）。本研究结果显示，P6和P4组内相关系数（ICC）为0.848，表明两者一致性良好，P60和P4组内相关系数（ICC）为0.851，表明两者一致性良好。

目前，针对两种测试方法一致性研究常用Bland-Altman法，该方法得到了普遍的认可（刘玉秀 等,2014; 萨建 等,2011; 闻浩 等,2015）。本研究采用该方法对P6和P4以及P60和P4进行一致性分析。

综上，通过配对检验、相关分析、线性回归以及两种一致性检验分析，本研究认为，P60和P4之间具有较好的相关性和一致性，采用60 min测试方法所获得的结果（P60）更能代表采用三级递增负荷测试所得无氧阈功率（P4）。

3.2 一致性探讨的合理性与不足

本研究首次针对两种测试方法（6 km测试和60 min测试）所得结果（P6和P60）与无氧阈功率（P4）之间的相关性和一致性问题进行探讨，在运动训练实践过程中探求可以取代三级测试法的其他简单易行的测试方法，这类研究具有很强的实践意义。以往有学者针对两种测试方法进行差异性和相关性研究，但采用该方法进行一致性研究的几乎没有，仅见国外学者（Jacky F. et al,2017）运用该方法针对跑步运动员进行相关研究。

以往，针对两种测试方法一致性的研究多采用配对检验，结合相关分析和回归分析进行判断。然而，差异性检验只能说明两个样本之间是否来自同一整体，不能充分证明两种测试方法所得结果可以相互替代；相关分析则只能说明两者之间变化趋势是否存在相关，同样无法回答两种测试方法所得结果是否可以相互替代的问题。基于此，1983年，国外学者Bland和Altman（1983）研究认为，单纯采用相关分析、回归分析和配对检验来对两种定量测试结果之间的一致性判断并不合理，并提出用两种测试方法结果差值对其均数绘图的图示方法。1986年，又进一步对该方法进行扩展，完善原来的图示方法，建立均差（偏倚）加一致性界限。此后，该方法被称为Bland-Altman法，因其直观、简单而被迅速推广至医学领域广泛应用，作为检验不同测试方法一致性的“金标准”方法（Mantha S.,2000）。该方法是以两组指标的平均值作为X轴，两组指标的差值作为Y轴，计算两种测试方法结果间差异的均数以及一致限（LoA），根据其是否在可接受的误差范围内来判定两测试方法间的一致性，一般而言，越多的点落在置信区间内，两种方法所得结果差值的均数越接近0，则两种方法的一致性越好。截至目前，大量相关研究报道（刘玉秀 等,2014; 萨建 等,2011; 闻浩 等,2015; 缪华章 等, 2014）证实，Bland-Altman法针对一致性检验具有较好的效果。

本研究不足之处在于：1）样本量问题，针对赛艇测功仪60 min测试和三级递增负荷测试的样本量过小，后期可适当增加观察样本量；2）性别差异，本研究观察样本均为女性，缺少男性数据，因此本研究所得结论是否可以进一步广泛应用还需男性数据做进一步补充；3）运动员水平差异，本研究测试中所涉及运动员均为国家高水平运动员，针对发展中水平、青少年水平的运动员该两种测试结果是否存在一致性有待进一步研究数据进行补充。

4 结论与对实践的应用

4.1 结论

综上，本研究结论认为，赛艇测功仪60 min测试功率（P60）和赛艇测功仪三级递增负荷测试所得无氧阈功率（P4）之间不存在统计学意义的差异（＜0.01），且具有很高的相关性和较好的一致性。因此，赛艇测功仪60 min测试方法所得功率可以代表赛艇测功仪三级递增负荷测试所得无氧阈功率。

4.2 对实践的应用

在实践过程中，可以采用赛艇测功仪60 min测试所得功率（P60）作为对应运动员的无氧阈功率，减少进行三级或多级递增负荷测试所需要的专业乳酸盐分析仪器，专业的科研工作人员进行有创采血，减少三级或多级递增负荷测试各个环节过程中可能产生的人为操作误差和系统误差，增加获得赛艇运动员无氧阈功率指标的便利性和可行性。

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The Consistency of Power between 6-km or 60-min Tests on Rowing Ergometer and Anaerobic Threshold in Elite Female Rowers

ZI Wei1,2*

: To investigate the consistency of power between 6-km test (P6) or 60-min test (P60) on rowing ergometer and anaerobic threshold (P4).: The power data of P6, P60 and P4 were collected from 86 female elite rowers from January 2009 to January 2018. The paired T test, Pearson test, ICC and Bland-Altman test were used to do data analysis.: The power of P6 was significantly higher than P4 (＜0.01), but no significant difference was found between P60 and P4 (＞0.05). The power of P6 was highly related with P4, and the relationship between P60 and P4 was significantly as well. The ICC test showed a good consistency between P6 & P4, as well as P60 & P4. However, the Bland-Altman test showed only P60 & P4 have a good consistency.: The power of P60 was highly related with P4 and the data was good consistency between these two tests. Thus, the 60-min test on rowing ergometer can be considered as an alternative method to measure athletes’ power in replacing the anaerobic threshold test.

2018-02-19；

2019-05-07

河南省科技厅科技发展计划项目(162400410224)

资薇(1981-),男,讲师,博士,主要研究方向为运动训练, E-mail: bighuntersee@126.com。

G804.2

A

1000-677X(2019)06-0083-06

10.16469/j.css.201906010