高水平青年男子足球运动员赛前热身活动的负荷量化研究

徐丕同 ，Paulo Henriques（葡萄牙），赵硕 ，刘鸿优

0 前言

随着电子信息技术广泛地介入体育领域，各年龄段和各水平层次的足球运动队都开始量化运动员的训练与比赛负荷。在正式的足球比赛中，非守门员位置的运动员场均需完成10 000～12 000 m左右的跑动距离，其中1 500～2 500 m为高强度跑动，还需要完成20～40次左右的冲刺跑动[1,2]。以比赛负荷作为基线参照来设计训练计划和任务，可以达到完善训练负荷分布管理、实现科学训练、降低运动损伤风险等目标[3]。

然而，在当前的足球实践之中，被作为基线参照物的比赛负荷量却往往不包括赛前热身活动的负荷量。近期的研究显示，美国大学生女子足球甲级联赛的首发球员在赛前热身活动中的平均跑动距离达2 034 m，高强度跑动距离和次数达216 m和25次，分别占打满全场运动员的21.6%、26.7%和36.7%[4]。因此，该研究论文的作者们认为“很明显，赛前热身活动的负荷量应该被计入比赛日的负荷总量”，用于足球运动员的训练负荷管理与训练任务设计参照，并呼吁对更多的足球运动员群体的赛前热身活动的负荷量及其占比赛负荷的比重进行研究[4]。

在高水平的成年和青少年足球比赛之前，参赛球队的运动员都会进行15～45 min的赛前热身活动[5]，且在大多数情况下，首发球员和替补球员都是分开进行热身的。在正式的成年足球比赛中，一般允许使用3次换人，而在我国最高水平的青少年男子足球赛事——“全国青少年男子足球超级联赛”的比赛中，则允许使用6次换人。因此，对热身活动的负荷量及其占比赛负荷量的比重进行量化，需划分首发球员和替补球员，还需考虑球员的上场比赛时间。

本研究通过可穿戴电子设备，对一支参加“全国青少年男子足球超级联赛”19岁以下年龄组 （以下简称青超U19）球队的青年运动员的赛前热身活动和比赛负荷特征进行量化，对比首发球员与替补球员赛前热身活动负荷的差异性，同时对比不同上场时间的首发球员和替补球员的赛前热身活动负荷占比赛负荷的比重差异，以期对我国高水平青年男子足球运动员的比赛和训练负荷量化与管理提供一定的理论与实践参考。

1 研究方法

1.1 研究样本

本研究的样本为参加2019赛季青超U19B组比赛的一支球队的24名青年男子运动员，年龄为（17.9±0.2） 岁，身高（176.6±5.0） cm；体重（67.7±6.2） kg，于2019年4月12日至5月31日期间参加的8场正式比赛。共获得了127人次的赛前热身活动数据和108人次的比赛数据。

1.2 测试设备与指标

本研究采取的测试设备为Catapult Optimeye S5 GPS定位系统。该系统通过专用运动背心佩戴于研究对象身上，并不影响研究对象的正常活动。该设备已被前人的研究证实能够准确采集足球运动员的跑动距离及速度信息，并被广泛运用于足球比赛负荷量化的研究与实践之中[6]。

参照前人的研究成果[7]，并结合该运动队外籍体能教练的建议，从Catapult Optimeye S5 GPS定位系统生成的上千项指标中，选取了13项指标（见表1）来量化运动员的赛前热身活动和比赛负荷。

表1 选取的负荷量化指标一览Table I List of Selected Load Quantitative Indicators

1.3 数据分析

每场比赛结束之后，Catapult Optimeye S5 GPS定位系统生成的原始数据都被导入到个人电脑中进行筛选和处理。整理后的数据被导入到数据分析软件SPSS20.0中进行统计学分析。首先，采用独立样本T检验对比首发球员和替补球员赛前热身活动各项负荷指标的均值差异。其次，采用单因素方差分析，对比按上场时间分成的4个组（首发打满全场、首发被换下、替补45 min以上和替补未满45 min）球员赛前热身活动各项负荷变量占比赛负荷比重的差异性。通过P值来界定差异是否显著：P＜0.05表示差异显著；P＜0.01表示差异很显著；P＜0.001表示差异非常显著。同时采用效果量（effect size，ES）来界定差异大小。使用独立样本T检验时，通常采用d值作为效果量大小的指标，划分标准为：微小无意义差异＜0.2＜小差异＜0.6＜中等差异＜1.2＜大差异＜2＜非常大差异＜4＜极其大差异[8]。方差分析的效果量大小则通过偏Eta平方值来界定 （ηp2）：0.01＜小效应＜0.06＜中效应＜0.14＜大效应[9]。

2 研究结果与分析

2.1 首发球员和替补球员的赛前热身活动负荷量和强度特征

该男子青年足球运动队在2019赛季青超U19B组8场比赛的赛前热身时间平均为（27.8±4.6）min，在20～32 min浮动。这与Towlson等调查的英格兰高水平职业足球比赛的赛前热身时间相仿 [（30.8±8.2）min，介于15～45 min][5]，但低于美国大学生女子足球甲级联赛的赛前热身活动时间 [（38.8±5.4）min，介于25～40 min][4]。

表2 首发与替补球员赛前热身活动的各项负荷指标一览（±S）TableⅡ List of Load Indicators for the Pre-match Warm-up Activities of the Starting and Substitute Players(±S)

表2 首发与替补球员赛前热身活动的各项负荷指标一览（±S）TableⅡ List of Load Indicators for the Pre-match Warm-up Activities of the Starting and Substitute Players(±S)

负荷指标 首发球员（N=79） 替补球员（N=48） t P d跑动总距离 /m 1 713±315 795±247 17.22 0.00 2.91最大跑动速度 /（m·s-1） 5.44±0.69 3.91±0.79 11.45 0.00 2.22高速跑动距离/m 9.9±10.4 1.1±5.8 5.36 0.00 0.84高速跑动次数 /次 0.91±1.06 0.15±0.74 4.37 0.00 0.72低强度减速次数 /次 34.0±9.7 6.7±5.2 18.06 0.00 2.83中等强度减速次数/次 11.8±4.8 1.2±2.8 13.96 0.00 2.22高强度减速次数 /次 2.1±2.1 0.13±0.73 6.52 0.00 0.98低强度加速次数 /次 37±11 6.6±5.7 17.34 0.00 2.70中等强度加速次数/次 10.2±4.1 1.4±3.3 12.42 0.00 2.12高强度加速次数 /次 2.4±1.7 0.15±0.62 8.75 0.00 1.31加速度负荷总量/AU 233±38 113±28 18.95 0.00 3.17高代谢负荷跑动距离/m 52±23 8.4±17.6 11.16 0.00 1.87高代谢负荷跑动次数/次 5.4±3.6 0.4±2.0 8.83 0.00 1.40

表2展示了该男子青年足球运动队的首发球员和替补球员在赛前热身活动的负荷量和强度特征。首发球员和替补球员在赛前热身活动中的各项负荷量化指标皆体现出极其显著的中等至非常大程度差异（P＜0.001，ES值介于0.72和 3.17之间）。Williams等的研究发现，在美国大学生女子足球甲级联赛中，即使是执行一模一样的热身计划，首发球员在赛前热身活动中的各项指标都比替补球员高出11%～19%[4]。本研究对象的首发球员和替补球员是分开进行热身的，替补球员的热身活动负荷量（跑动总距离和加速度负荷总量）只达到首发球员的46%～48%，而负荷强度 （高速跑动距离和次数、高强度减/加速次数、高代谢负荷跑动距离和次数）则只达到首发球员的6%～16%，最大速度亦只达到首发球员的72%。

赛前热身活动的目的是激活运动员的神经肌肉系统、提高肌肉温度和血流速度、提升代谢反应，从而让运动员更好地准备比赛，最终优化比赛表现[10]。尽管目前关于足球比赛的赛前热身活动的形式、负荷量和负荷强度的最优方案尚无定论[11]，但是替补球员在负荷量和负荷强度方面与首发球员存在的巨大差异依然需要被实践人员所重视。替补球员在上场比赛之前的“二次热身”，应该补充具有一定运动强度的高速跑和加速、急停活动，同时应进行一定的次最大速度冲刺跑动，以更好地适应比赛节奏。

2.2 不同出场时间球员赛前热身活动负荷与比赛负荷的关系

由表3可知，在该青年足球运动队中，首发且打满全场的运动员赛前热身活动的跑动总距离占比赛跑动总距离的18.6%，加速度负荷总量占24.5%。这一结果与Williams等[4]的研究发现（热身跑动距离占比赛跑动距离的21.6%）类似。但是，本研究发现，在该青年足球运动队首发且打满全场运动员的赛前热身活动中，高速跑动距离和次数仅占比赛的1.6%和1.7%。这与美国大学生女子足球甲级联赛中的赛前热身活动强度相去甚远，后者打满全场的首发球员在赛前热身活动中的高速跑动距离和次数达到了比赛中的两项指标的26.7%和36.7%[4]。结合赛前热身活动中高代谢负荷跑动距离和次数两项指标占比赛指标的比重（5.8%和7.6%），说明该青年足球运动队的赛前热身活动相对保守。后续的研究可以扩大样本球队，以探讨该现象是否为我国高水平青年足球运动队的普遍现象。另一个急需探讨的方向则是，该强度的赛前热身活动是否能够有效地实现热身目的，帮助运动员适应比赛节奏，提升比赛表现。

表3 不同出场时间球员赛前热身活动负荷占比赛负荷的百分比（±S）TableIIIProportionofthePre-matchWarm-upLoadoutoftheGameLoadforPlayerswithDifferentPlayingTime（±S）

表3 不同出场时间球员赛前热身活动负荷占比赛负荷的百分比（±S）TableIIIProportionofthePre-matchWarm-upLoadoutoftheGameLoadforPlayerswithDifferentPlayingTime（±S）

负荷指标（占比赛）/% 首发打满全场（a，N=39）首发被换下（b，N=40）替补45 min以上（c，N=16）替补未满45 min（d，N=13）ANOVA F P ηp2 Post-hoc跑动总距离 18.6±3.2 29±11 17.3±4.4 41±27 12.23 0.00 0.27 a/c＜b/d最大跑动速度 67.5±8.7 69.2±9.5 49.0±12.5 52±10 22.30 0.00 0.41 a/b＞c/d高速跑动距离 1.7±1.9 3.2±3.9 0.7±2.5 0.32±0.80 3.85 0.012 0.11 b＞d高速跑动次数 1.6±1.9 3.5±4.4 0.8±2.8 0.28±1.03 3.76 0.013 0.10 b＞d低强度减速次数 20.9±5.5 33±18 8.9±6.3 17±14 15.84 0.00 0.33 b＞a/d＞c中等强度减速次数 21.1±8.1 30±15 4.6±9.9 5.5±8.3 25.78 0.00 0.44 b＞a＞c/d高强度减速次数 11.8±12.1 15±20 1.6±6.3 0.00±0.00 4.99 0.003 0.13 b＞c/d低强度加速次数 19.3±4.4 32±17 7.8±6.4 15±11 19.61 0.00 0.38 b＞a/c/d;a＞c中等强度加速次数 17.2±6.3 24±12 4.4±10.8 7.6±11.0 17.78 0.00 0.35 b＞a＞c/d高强度加速次数 50±58 71±74 4.6±12.7 0.00±0.00 6.86 0.00 0.17 b＞c/d加速度负荷总量 24.5±4.1 38±12 22.9±4.5 57±32 18.72 0.00 0.36 a/c＜b＜d高代谢负荷跑动距离 5.8±2.7 8.7±6.1 1.6±3.0 3.0±3.1 10.75 0.00 0.25 a/b＞c高代谢负荷跑动次数 7.6±6.2 11±10 1.4±4.7 0.20±0.73 8.62 0.00 0.21 a＞d;b＞c/d

相对于前人研究，本论文的主要创新之处是对比了首发打满全场、首发被换下、替补45 min以上和替补未满45 min四个不同出场时间的运动员的赛前热身活动负荷占各自的比赛负荷的比重的差异性。由表3可见，4个组别球员赛前热身活动的各项负荷指标占比赛负荷指标的比重皆体现出显著性差异（P＜0.013,ηp2介于0.10和0.44之间）。总体而言，首发被换下球员赛前热身活动的各项负荷指标占比赛负荷指标的比重皆高于其他组别。在比赛日之后的一个恢复性训练课，教练员往往会根据比赛上场时间将运动员分成不同的组别，设计不同的恢复性训练计划[12]。当前，这类训练计划的设计依据大多参考首发和替补球员的比赛时间、比赛负荷量和负荷强度[13]，并未有效纳入赛前热身的负荷量和强度。从本研究的结果来看，不同出场时间的足球运动员的赛前热身负荷量占比赛负荷量的17%～57%，显然应该计入比赛日负荷总量之内，纳入恢复性训练计划的设计依据。另外，不同出场时间的首发和替补球员的赛前热身活动负荷指标占比赛负荷指标比重都存在显著性的差异，在设计训练计划的时候，也应该考虑到这些差异的影响，进行针对性调整。需要特别注意的是，替补球员除了进行赛前热身活动之外，还会在上场比赛之前进行“二次热身”，下半场比赛开始之后上场的替补球员在中场休息期间亦会进行一定的热身活动，后续的研究应该对替补球员的这些部分的热身活动负荷进行跟踪和量化。

3 结论与建议

首发球员和替补球员在赛前热身活动中的各项负荷量化指标皆体现出极其显著的中等至非常大程度差异。替补球员的热身活动负荷量只有首发球员的一半不到，而负荷强度则只达到首发球员的一成左右，最大速度亦只达到首发球员的七成左右。不同出场时间的足球运动员的赛前热身负荷量占比赛负荷量的17%～57%，高速跑动距离和次数仅占比赛的0.28%～3.5%。不同出场时间的首发和替补球员的赛前热身活动负荷指标占比赛负荷指标比重都存在显著性的差异。

替补球员在上场比赛之前的“二次热身”，应该补充具有一定运动强度的高速跑和加速、急停活动，同时应进行一定的次最大冲刺速度跑动，以更好地适应比赛节奏。赛前热身活动的负荷量应该被计入比赛日的负荷总量，用于足球运动员的训练负荷管理与训练任务设计参照，且应该将不同出场时间带来的负荷差异纳入考量范围。

本研究仅跟踪了一支运动队8场比赛的赛前热身活动和比赛负荷，后续的研究宜扩大样本球队，同时跟踪和量化替补球员在上场前的“二次热身”和中场休息时的热身活动的负荷，从而更加准确地探讨我国高水平青年足球运动员的热身活动负荷。另一个急需探讨的方向则是：是否存在理想的赛前热身负荷量和强度以实现最有效的热身，达到帮助运动员适应比赛节奏、提升比赛表现的目标。