足球运动员变向能力的测试方法、影响因素和训练策略
2021-10-18杨威李博高崇陈志力黄丽黎涌明
杨威 李博 高崇 陈志力 黄丽 黎涌明
摘 要：变向能力是灵敏的重要组成部分，现有针对灵敏的研究集中于变向能力。变向能力是指人体按已知路线快速改变方向的能力，是決定足球比赛胜负的重要因素。从测试方法、影响因素和提升策略3个方面对足球运动员变向能力相关研究进行了全面梳理。结果显示：足球运动员变向能力的测试方法种类繁多、信度不一、效度有限，伊利诺斯、T、505和Zigzag系列4种测试方法是现有文献中应用最多的测试方法;下肢肌肉力量、直线冲刺能力、平衡能力、有氧能力、下肢肢间不对称、年龄、技术、比赛位置和测试场地等是影响足球运动员变向能力的重要因素;赛前热身阶段动态拉伸和特定负重半蹲起或间歇半蹲等是提升足球运动员变向能力的急性干预策略，超等长、抗阻、直线冲刺、平衡、变向专项、综合类等多种形式训练是提升足球运动员变向能力的慢性干预策略。足球运动员变向能力的研究需要更多地增加感知和决策因素，探究足球运动员的灵敏。
关键词：变向能力;灵敏性;足球运动员
中图分类号：G 808.16 学科代码：040303 文献标识码：A
Abstract：Change of direction （COD） ability is an important component of agility. Current studies on agility are focused on COD ability. COD ability refers to the ability to change direction quickly with the knowledge of the route， and is demonstrated to be one crucial determinants of soccer performance. This review summarized the studies on COD ability in soccer from three aspects： test methods， influencing factors and training strategies. The results show that there are a variety of test methods for assessing the COD ability， with Illinois， T， 505， and Zigzag as the most commonly used in current literature， while the methods are of fluctuating reliability and limited validity. It is indicated that low-limb muscle strength， straight-line sprint ability， balance ability， aerobic ability， asymmetry of low-limb， age， technique， play position and test field are influencing factors to COD ability. Regarding the training strategies for developing the COD ability， dynamic stretching， specific load half-squat （dynamic） or intermittent half-squat （static） during warm-up period are among the acute ones， and plyometric， resistance， straight sprint， balance， COD， combined training are among the chronic ones. Researches on COD ability in soccer are warranted with the involvement of perception and decision-making factors in order to explore the agility of soccer players.
Keywords：COD ability; agility; soccer athletes
运动员根据外部环境作出决策改变运动方向的能力被称为灵敏[1-2]。构成灵敏的两大主要因素中[2]，感知和决策由于较难量化，现有对灵敏的研究大多关注灵敏的另一个因素——变向速度或变向能力。现有众多灵敏测试方法事实上并未考虑感知和决策这一因素，其本质上属于变向能力测试。
足球是全世界最受欢迎的运动项目，选材、生理、心理、技战术、训练等众多因素共同决定着足球运动员的比赛表现[3-4]。一场足球比赛中，运动员需要进行高达727次变向，平均每8 s进行一次[5]。近年来，运动员的变向能力被认为是决定足球比赛胜负的关键因素之一[6]。鉴于比赛中良好的变向能力可以使运动员迅速摆脱对手，增加射门和进球机会，众多国家重视足球运动员变向能力的发展[7]，并把变向能力作为足球运动员选拔的重要参考标准[1]。
对一种运动能力的科学认识能够有助于这种运动能力更有效地在比赛中发挥作用。近10年来，变向能力成为足球训练领域的研究热点之一，众多学者试图运用不同测试方法对足球运动员的变向能力进行量化分析，描述不同年龄和水平足球运动员的变向能力，并在此基础上探究变向能力的影响因素，为提升这种运动能力寻求最佳的训练策略。鉴于此，本研究以变向、灵敏（由于灵敏包含了变向[1]，故本研究检索词增加了灵敏）和足球为检索词，在中国知网体育类核心期刊数据库进行主题检索，检索策略：足球AND（变向OR灵敏）。以change of direction、COD、cut、shuttle、multidirectional、directional changes、agility、soccer、football为检索词在Ebsco、Web of Science和Pubmed 3个数据库中进行标题/摘要检索，检索策略为（‘change of direction OR COD OR cut* OR shuttle OR multidirectional OR ‘directional change* OR agility） AND （soccer OR football）。以上数据库的检索时间均为2020年2月12日，文献发表的语言限定为中文和英文。对检索到的文献进行整理（剔除重复和非足球项目文献）后，依据变向能力定义、与本研究相关程度对文献进行筛选，同时通过阅读补充遗漏文献，最后得到相关文献173篇（中文为3篇，英文为170篇），其中足球变向能力测试方法相关文献20篇，足球变向能力影响因素相关文献65篇，足球变向能力训练策略相关文献80篇。本研究基于上述文献，围绕足球运动员变向能力测试方法、影响因素和训练策略3个方面进行综述，为全面认识足球运动员的变向能力，开展足球远动员变向能力的监控评价，探寻足球运动员变向能力的有效训练方法提供参考。
1 足球运动员变向能力的测试方法
现有理论和实践对变向能力的定义已有明确认识，其是指人体按已知路线快速改變方向的能力[1， 8]。尽管在真实运动情境下，运动员的变向是根据外部环境作出感知和决策后才发生的结果（即灵敏），但控制感知和决策这一因素来单独探究变向能力为进一步研究灵敏提供了重要基础。事实上，足球运动员灵敏或变向能力的测试方法繁多，但其大多为变向能力测试（即测试方法中未涉及感知和决策成分）。本文整理了足球运动员变向能力的常用测试方法，并对这些方法的特征和信效度进行了梳理。
1.1 足球运动员变向能力的常用方法及其特征
本文共得到相关文献173篇，其中132篇文献详细阐述了足球运动员变向能力的测试方法，这些测试方法涉及伊利诺斯测试（IIIionis）、T测试、505测试、Zigzag系列、2×5 m变向系列、Pro-agility测试、箭型测试、CODD测试、MIAR测试、5×10 m/10×5 m往返跑、V-cut测试、9 m-3 m-6 m-3 m-9 m系列、MT测试、S45测试、S90测试、Meylan测试、2×9.14 m往返跑、Slalom测试、三角形测试、L跑、4×9.1 m往返跑、MAT测试、Balsom测试、2×20 m往返跑、K测试、ML跑、2×10 m变向系列、方形测试、3×6.67 m测试、15 m-
5 m-10 m测试、CODAT测试、2×27.43 m往返跑、UDA测试、AS测试和GewT测试等30余种。除此之外，即使是同一种测试方法也仍会有多种形式，例如伊利诺斯等测试在距离的设置上有9.2 m-7.2 m-3.1 m（长-宽-中间标志物间隔）[9-10]、9.3 m-7.2 m-3.1 m[11]和10 m-5 m-3.3 m[12]等多种规格;9 m-3 m-6 m-3 m-9 m系列变向测试过程中受试者身体的朝向，包括朝前和改变两种模式[13]; 2×5 m变向系列测试，受试者变向过程腿的选择有主导和非主导腿之分[14]，出发方式有静态和高速两种，并且出发的速度会由于加速距离的不同（0～5 m）而有所区别[15-17];许多测试方法还会在原有测试的基础上设置带球或射门环节来提升测试方案的针对性和专项性[11， 18-20]。由此可见，足球运动员变向能力测试方法种类繁多，并不统一。对这些测试方法的使用频率进行统计可以发现，伊利诺斯、T、505和Zigzag系列等是足球运动员变向能力常用的测试方法（如图1），分别有30篇、26篇、22篇和16篇文献在研究中使用了上述4项测试方法。其次为2×5 m变向系列、Pro-agility、箭型测试、CODD、MIAR、5×10 m/10×5 m往返跑、V-cut、9 m-3 m-6 m-3 m-9 m系列以及MT，这些测试文献的使用频率为5～10篇。相比上述测试方法，其他测试方法的使用频率相对较低。对足球运动员变向能力测试方法的各项特征进行统计可以发现，这些测试方法的变向次数从1～11次不等，其中变向次数最少的为505、2×5 m变向系列等测试，变向次数为1次;变向次数最多的为伊利诺斯测试，变向次数多达11次。变向角度的区间处于45°～180°，主要设有45°、70°、80°、90°、106°、120°、135°和180°共8种变向角度，其中以45°、90°和180° 的3种角度最为常见;从距离上看，变向能力测试的距离介于10～60 m，对应的测试完成时间通常为2～20 s。这说明足球项目测试方法不仅种类繁多，在变向次数、角度设置、完成时间等各项特征上也存在较大差异。
测试方法种类繁多及特征差异较大，会存在诸多问题。首先，大量的测试方法不仅影响了实践中教练员对测试方法的选择（到底哪种测试方法最能够反映运动员的变向能力），还不利于不同研究中运动员测试结果的比较和整合。其次，使用不同特征的测试方法还关系到足球运动员未来变向能力的训练方向。从变向次数来看，单次变向与多次变向的测试方法相比，后者显然需要更好的离心-向心（eccentric-concentric）收缩式的肌肉耐力[1];从变向角度来看，不同变向角度测试方法的肌肉发力特征模式已被证实存在差异[21];从耗时或距离来看，不同时长测试方法对应了不同的能量供应特征，根据Gastin[22]的研究，全力运动中磷酸原、糖酵解和有氧三大供能系统各自主导供能的时间分界点分别为5 s（磷酸原-糖酵解）和75 s（无氧/糖酵解-有氧）。因此，测试时间相对较长的变向测试方法（例如：伊利诺斯、5×10 m或10×5 m往返跑等）相对于测试时间相对较短者（例如：505、2×5 m变向系列、三角形测试等）需要更多的糖酵解供能。
上述特征的差异也反映在不同测试方法的相关性方面。6项研究[6， 9， 20， 23-25]探究了使用不同测试方法得到结果的关联程度，结果显示绝大多数测试方法之间的相关系数介于0.2～0.6之间（相关性[6]：<0.4，小;0.4～0.6，中等;>0.6，高），伊利诺斯与T、伊利诺斯与505、伊利诺斯与Pro-agility、T与505、箭型测试与Pro-agility等[6，9，25]几种常用测试方法之间的相关系数分别为0.29、0.51、0.60～0.772、0.38和0.272～0.335。
基于以上所述，不同特征测试方法的选择可能会影响运动员变向能力决定因素的确定，从而影响足球运动员变向能力的训练方向。针对当下变向能力测试方法中存在的诸多问题，未来足球运动员变向能力的研究或训练中需要尽快在测试方案的选择上达成共识，尽可能地统一测试方案。
1.2 足球运动员变向能力测试方法的信效度
1.2.1 足球运动员变向能力测试方法的信度
信度是指测试的稳定性[26]。足球运动员变向能力测试中常用两次或多次测试结果之间的组内相关系数（ICC）和变异系数（CV）等指标对变向能力测试方法的信度予以评判，测试方法稳定可靠（信度高）的评判标准为ICC≥0.7或CV<5%[27]。对本研究中的173篇相关文献进行筛查，结果显示67篇文献阐述了足球运动员变向能力测试方法的信度，涉及31项测试方法。数据汇总的结果显示（见表1），使用的变向能力测试方法ICC和CV分别介于0.19～0.99和0.72%～33.3%之间，其中绝大多数测试方法的ICC和CV介于0.71～0.99和0.72%～4%之间，具有较高的信度，但也有较少几项测试信度波动较大，例如：2×5 m变向系列（ICC：0.31～0.96）、2×10 m变向系列（ICC：0.23～0.82）、15 m-5 m-10 m测试（CV：5.67%）、CODD（ICC：0.19～0.93;CV：11.6%～33.3%），因此，基于信度的视角，训练评价或科学研究中选择这些测试方法时需谨慎。
足球运动员变向能力的不同测试方法信度不一的原因可能有多个影响因素，对这些因素的探究能够有助于优化足球运动员变向能力测试方法。7项研究探究了足球运动员变向能力测试方法信度的影响因素，主要涉及测试场地[28]、运动员年龄[29-30]以及变向主导腿[14， 31-33]的选择3个方面。Gains等[28]比较了24名美国大学体育联盟两队（NCAA Division II）足球运动员使用人工草皮和天然草皮进行Pro-agility测试时的信度，结果显示运动员使用人工草皮进行测试时的ICC为0.82～0.92，使用天然草皮进行测试时的ICC为0.94～0.98，相比人工草皮，在天然草皮进行测试似乎可以增加Pro-agility测试的信度。Negra和Dugdale等[29-30]探究了运动员年龄对变向能力测试方法信度的影响。在Nega 等[29]的研究中，探究了U8、U10、U12和U14等4个年龄组共194名国家级男子足球运动员参加伊利诺斯测试时的信度，结果显示U8、U10、U12和U14参加伊利诺斯测试时的ICC分别为0.95、096、0.96、0.92，CV分别为1.35%、0.72%、1.26%、1.26%，综合两项指标可以看出伊利诺斯在U10足球运动员测试中的信度更好。而在Dugdale等[30]的研究中，作者发现U11～U17的7个年龄组足球运动员进行505测试时，该测试在U17年龄组运动员测试中的信度最好;进行T测试时，该测试在U16年龄组运动员测试中的信度最好。上述研究表明，针对不同年龄运动员选取不同测试方法可能有助于提升测试的信度。
除了测试场地、运动员年龄，科研人员还探究了变向主导腿的选择对足球运动员变向能力测试方法信度的影响。Bishop等[31-33]3项研究显示，505测试中足球运动员分别使用左、右腿作为主导腿进行变向时信度结果不一致。既有研究显示左腿主导变向时的信度高于右腿，也有研究显示右腿主导变向时的信度高于左腿，还有研究显示两者主导变向时的信度相似。上述研究结果不一致现象的出现，可能与该文献作者测试中未对运动员的优势腿与非优势腿进行区分有关。对此，在另外一项区分了优势腿与非优势腿的研究中，Rouissi等[14]发现2×5 m变向系列测试中，当测试的变向角度设置为90°和180°时，运动员优势腿主导变向时的信度更高;当变向角度设置为45°和135°时，非优势腿主导变向时的信度更高。然而这种规律是否可以类推到其他变向能力测试中还有待进一步研究。
1.2.2 足球运动员变向能力测试方法的效度
效度（validity）是指测试的准确性[26]。不同于信度，足球远动员对变向能力测试方法效度的研究较少，只有9项研究（报告）阐述了相应测试的效度。有关足球运动员变向能力测试方法的效度检验主要通过以下两种方式实现：1）通过与“金标准”对比（标准效度）;2）通过检验该测试区分特征差别较大的项目或同一项目不同水平运动员的能力（区分效度）。在使用第一种方式检验效度时，科研人员通常把足球领域常用的变向测试方法作为金标准去验证其他测试方法的效度。例如，在2013年的一项研究中，Hachana等[34]以T测试为“金标准”探究了伊利诺斯测试的效度，结果显示伊利诺斯与T测试两项测试的结果相关系数r =0.31。随后，又有两项测试[20， 25]分别以T、伊利诺斯、CODAT和Pro-agility、2×27.43 m往返跑为“金标准”检验了AS测试和箭型测试的效度。结果显示，T、伊利诺斯、CODAT与AS的相关系数依次分别为0.56、0.49～0.52、0.37～0.39;Pro-agility、2×27.43 m往返跑与箭型测试的相关系数依次分别为0.272～0.335、0.65～0.68。上述结果表明，伊利诺斯、AS测试和箭型测试的效度较低，并且使用不同测试作为“金标准”衡量另一项测试效度时得出的结果差距较大，这与上述作为“金标准”的这些测试特征各异、相关性较低有关（见表1）。由此，通过与“金标准”对比检验足球运动员变向能力测试方法效度的方式似乎并不合理。为此，另一些研究开始探究足球领域所用变向能力测试方法是否可以通过区分足球与其他项目、足球项目不同水平运动员的方式去验证该测试的效度。例如：Rauter等[35]探究了UDA测试区分青少年足球运动员和体育教育专业学生的变向能力，结果显示，使用该测试青少年足球运动员的成绩显著好于体育教育专业学生（成绩相差13.1%）。在不同水平足球运动员的研究中，科研人员发现505、CODD、MT测试对不同水平足球运动员的区分能力较好[30， 36]，伊利诺斯、S90、Slalom测试的区分能力较差[10， 37]，而关于T、MIAR测试区分能力的研究结果不一[10， 30， 38]。综合上述研究可以发现，尽管关于足球变向能力测试方法效度的研究相对较少，但根据现有的研究显示目前足球领域所涉及的变向能力测试方法的效度似乎并不理想。
要想提升足球领域变向能力测试方法的效度，就必须明确目前所用测试方法效度方面所存在的问题。根据现有的研究，足球运动员变向能力测试方法效度不够理想的原因可能有以下两点：1）变向能力测试方法的直线比重过大。以505测试为例，相关研究数据表明，整个测试过程中足球运动员的绝大部分时间（70%～80%）用于直线冲刺，而真正用于完成变向的时间只占20%～30%[36， 39]。测试方法的这一类缺陷有可能产生的后果为：变向能力欠佳的运动员只要拥有突出的直线冲刺能力，也有可能获得优异的变向能力测试成绩，即直线冲刺能力会一定程度混淆变向能力测试方法真正需要评价的能力。2）测试方法与实际比赛有偏差。现有变向能力测试方法具有角度设置单一、受外界干扰较少等特征，而在实际比赛中，运动员变向的角度处于0°～360°[5]，并且变向过程受对手、队友等外界因素干扰，因此，两者的差异可能也会影响测试方法的效度。为了提升变向能力测试方法的效度，科研人员进行了一系列的改进尝试。针对直线比重问题，有科研人员尝试了使用CODD（净变向，测试方法总时间—相应直线冲刺时间，见表1），增加身体重心出入变向时的速度指标[40]等方式，试图减弱直线冲刺对变向能力测试方法的影响，但由于使用CODD和重心速度指标还分别存在着信度低（见表1）和时间成本高[40]等问题，限制了这些方式的推广。相比之下，有研究人员指出，在距离不变的情况下，通过增加变向次数降低直线冲刺对测试方法影响的方式可能更具应用前景[40]。针对测试方法与实际比赛存在偏差的问题，有些研究目前已采用了帶球变向测试、测试场地选择天然草地等改进措施，以使测试更加接近实际比赛，未来还需通过丰富变向角度的设置，测试中设置人为干预因素等措施，进一步提升变向能力测试方法的效度。
综上所述，足球运动员变向能力的测试方法种类繁多、信度不一、效度有限，但伊利诺斯、T、505和Zigzag系列4种测试是文献中应用较多的测试方法。对此，未来可从统一测试方法，在测试距离不变的情况下增加变向次数，以及在测试中设置人为干扰因素等方面入手，促进足球变向能力测试方法的改良和优化。
2 足球运动员变向能力的影响因素
研究人员在不断优化足球运动员变向能力测试方法的同时，也探究影响这一能力的影响因素，为制定提升这一运动能力的训练策略提供依据。近10年来，研究人员先后探究了下肢力量、直线冲刺能力、平衡性、柔韧性和有氧能力等运动员自身因素，以及技术、赛季、比赛位置等外在因素对足球运动员变向能力的影响。参照Sheppard等[2]提出的灵敏素质影响因素模型，对足球运动员变向能力影响因素的相关文献进行了分类梳理。
2.1 下肢肌肉力量对足球运动员变向能力的影响
体能对足球运动员变向能力的影响是科研人员研究的重点方向，而该研究方向又以下肢肌肉力量与变向能力关系的研究最为普遍。对下肢肌肉力量与变向能力关系的研究主要包括动态肌肉力量与静态肌肉力量两个方面。
在下肢动态肌肉力量与变向能力关系的研究中，研究人员探究了下肢肌肉爆发力、最大力量以及等动力量与变向能力的相关性。9篇文献[7， 24， 36， 39， 41-45]研究了下肢肌肉爆发力与足球运动员变向能力的关系，这些研究中下肢肌肉爆发力的测试方式包括单腿或双腿、垂直或水平、有或无摆臂的反向纵跳（CMJ）、蹲跳（SJ）、跳深（DJ，落地高度20cm）、立定跳远（LJ）以及4次连续跳（4BT）等，并通过跳跃的垂直高度（水平距离）或由其推算得到的输出功率评价受试者下肢肌肉的爆发力。这些研究得到的结果总体显示，跳跃的垂直高度（水平距离）或输出功率与变向成绩（时间）存在较强的负相关，两者的相关系数介于（-0.45～-0.80）（p<0.05）。这表明下肢爆发力可能是足球运动员变向能力的重要决定因素。该结论在Emmonds等[39]研究中得到了证实，其针对10名女子足球职业超级联赛隊员变向能力决定因素的线性回归分析表明，在总体脂、总瘦体重、肌肉力量等纳入分析的9项指标中，DJ和CMJ高度是决定变向能力的最重要指标。除了以上结果，有研究还发现，与变向能力的相关性上，DJ比其他跳跃类型相关性更高[41]，双腿跳比单腿跳相关性更高[7， 41， 43]，女性受试者爆发力比男性受试者相关性更高[42]，低水平运动员爆发力比高水平运动员相关性更高[36]，下肢相对爆发力比绝对爆发力相关性更高[36]。这些研究表明，下肢爆发力与变向能力的关系受爆发力形式、性别及运动水平影响：从爆发力形式上来看，在控制体重的前提下进行双腿DJ跳训练将更有利于足球运动员变向能力的提升;从受试者性别和运动水平来看，提升女子或低水平足球运动员的变向能力，更需注重下肢爆发力训练。
在下肢动态肌肉力量与变向能力关系的研究中，研究人员还探究了下肢最大力量与变向能力的关系。Penailillo等[46]研究了63名青少年职业队足球运动员双腿膝关节伸肌最大力量（1RM）与变向测试成绩的关系，结果显示两者的相关系数为-0.29。这与Andersen等[47]的研究结果差异较大，其研究显示足球运动员背蹲1RM数值与变向能力测试成绩的相关系数为（-0.5～-0.75）（p<0.05），并且当1RM数值用相对值表示时的相关性更高。两项研究结果的区别可能很大程度源于下肢肌肉1RM测试采用的不同动作模式，即下肢单关节vs下肢多关节或下肢开链动作vs下肢闭链动作。由此也可以看出下肢单关节或开链动作对应的最大力量对变向能力的影响较小，而下肢多关节或闭链动作对应的最大力量可能是足球运动员变向能力的重要决定因素。
与下肢肌肉爆发力和最大力量类似，下肢等动肌肉力量可能也是足球运动员变向能力的重要决定因素。Jones等[48]针对18名英国成年高水平女子足球运动员的研究证实，在等速肌力仪60（°）/s的角速度下，运动员膝关节伸肌和屈肌离心力量的相对值与变向测试成绩的相关系数分别为-0.674和-0.603（p均<0.05），两者能够解释变向测试成绩的45%和36%。
除了下肢动态肌肉力量，有研究显示下肢静态肌肉力量也值得关注[39， 49]。Rouissi等[49]的研究指出，下肢某些肌肉的最大静态（自主收缩）力量（MVC），可能也是变向能力的决定因素，并且这些肌肉对变向能力影响的大小与变向角度有关。在这之外，其还观察到下肢的横向肌群在变向过程中具有积极意义。
综合上述研究可以看出，下肢肌肉力量可能是足球运动员变向能力最重要的决定因素之一。因此，增强下肢肌肉力量可作为发展足球运动员变向能力的重要手段，在具体力量形式上应关注爆发力、最大力量和等动肌力等动态肌肉力量和最大等长收缩力量。
2.2 直线冲刺能力对足球运动员变向能力的影响
体能对足球运动员变向能力影响研究中的另一个重点为直线冲刺能力与变向能力关系的研究。共有13篇文献研究了直线冲刺速度与运动员变向测试成绩的关系，涉及5 m、约10 m、15 m、20 m和30 m等直线冲刺距离。在5 m直线冲刺速度与变向能力相关性的研究中，Lockie等[25]探究了20名大学Division1水平女子足球运动员5 m直线冲刺时间与箭型测试成绩之间的关系，结果显示5 m直线冲刺速度与箭型测试成绩并无相关性（r =0.05）。这与另外一项研究的结果并不一致，Condello等[50]发现，大学Division2水平足球运动员5 m直线冲刺时间与15 m-zigzag测试结果具有正相关关系（r =0.75，p<0.05）。造成上述两项研究结果巨大差异的原因可能与受试者的性别、运动水平以及采用的变向测试方法不同有关。Arcos等[24]的研究结果显示足球运动员参加MT、505和2×9.14 m往返跑3项测试方法得到的结果与5 m直线冲刺时间的相关系数分别为0.50、0.28和0.26，该研究显示5 m直线冲刺与变向能力的相关性较低，并且该项研究还证实测试方法确实会在一定程度影响两者的相关系数。在另外一项研究中，研究人员比较了5 m直线冲刺速度快、慢与运动员变向能力之间的差异，由于该项研究的测试方式与Condello等相似（均属Zigzag系列），所以得到了与Condello等一致的结果，即5 m直线冲刺速度快的运动员变向测试成绩优于慢者，这也再一次说明足球领域需要统一变向测试方法。综合上述研究，5 m直线冲刺与变向能力的关系仍有待进一步确定。
相比5 m直线冲刺速度，10 m、15 m、20 m和30 m直线冲刺速度与变向能力的相关关系较为一致，绝大多数研究显示这些距离与变向能力的相关系数分别在0.2～0.6[23-25， 36， 44-45， 50-52]、0.4～0.85[24， 50]、0.4～0.75[20， 51]和0.15～0.6[25， 44-45， 52]之间，具有低中、中高程度正相关，并且从距离上来看，15 m、20 m直线冲刺速度与变向能力的相关性似乎更高。但是，由于现有测试方法目前存在着直线比重过大的问题，因此上述研究直线冲刺速度与变向能力较高相关性的出现是否与此有关，需要进一步确认。
总体而言，直线冲刺速度与变向能力存在一定程度的正相关，对足球运动员进行直线冲刺能力训练可能有助于提高足球运动员的变向能力，并且在距离上尤其应加强15 m和20 m直线冲刺能力训练。值得注意的是，除了测试方法、距离等因素，许多研究还显示，年龄[51]、运动水平[36]、变向角度[14]、优势与非优势腿变向[14]、带球与不带球变向[44]都会对直线沖刺速度与足球运动员变向能力的相关关系产生一定影响，这些因素对两者相关关系的影响规律也需进一步明确。
2.3 平衡能力、柔韧性与有氧能力对足球运动员变向能力的影响
体能对足球运动员变向能力影响的研究中，研究人员还探究了平衡能力、柔韧性及有氧能力与变向能力的关系。有3项研究探究了平衡能力与变向能力的关系，涉及静态和动态两种类型的平衡能力。对静态平衡能力与足球运动员变向能力关系的研究发现，静态平衡能力对足球运动员变向能力基本无影响（r =0.01～0.02）[53]。然而，动态平衡能力与足球运动员变向能力之间却密切相关。Rouissi[54]和Akinci等[55]的研究均证实，良好的动态平衡能力对更好的变向表现有益，其研究还显示动态平衡能力测试的结果可以解释变向测试结果的20%～75%。因此，发展足球运动员的变向能力，应关注动态平衡能力。
有两项研究探究了柔韧性与变向能力的关系，然而这两项研究的结果并不一致。在2015年的一项研究中，Garcia-Pinillos等[56]将43名14～18岁的次职业男子足球运动员按照柔韧性分为高低两组，并对这些运动员的变向能力进行测试。测试的结果显示，柔韧性好的足球运动员变向能力的测试成绩要显著好于柔韧性差者，提示柔韧性可能是足球运动员变向能力的影响因素之一。然而，在另外一项受试者情况类似的研究中，相关性研究的结果却表明，柔韧性与变向能力的相关系数仅为（-0.1～-0.25），似乎并无明显相关关系[55]。上述两项研究显示，足球运动员的柔韧性是否对变向能力具有积极意义，还有待进一步确定。
不同于柔韧性，有氧能力对足球运动员变向能力影响的研究结果较为一致。Akinci等[55]对47名U17业余足球选手的研究显示，足球运动员的VO2max（Cooper测试，相对值）与505和T测试的相关系数分别为-0.367和-0.564（p均<0.01）。另外一项针对20名男子巴西足球运动员的研究同样显示，VO2max与变向测试成绩之间有着较高的负相关（r =-0.677～-0.834，p<0.05），并且该项研究还显示，相比防守型选手，进攻型选手VO2max与变向能力测试之间的相关性更高[57]。但是由于以上有两项研究受试者的运动水平有限，一定程度减弱了其参考价值，因此，未来亟需增加高水平运动员的研究，对结论进行再次验证。
综上，动态平衡能力和有氧能力对足球运动员变向能力的发展具有积极影响，此两项能力的发展可能是未来促进足球运动员变向能力提高需要关注的方面，同时柔韧性和有氧能力对足球高水平运动员变向能力的影响仍需后续研究予以确定。
2.4 下肢肢体间不对称对足球运动员变向能力的影响
下肢肢体间不对称与足球运动员变向能力的关系是最近几年较受关注的问题。对于足球运动员，衡量下肢肢间不对称常用的方法有不同形式的单腿跳，例如：CMJ、SJ和DJ或单腿相应肌肉（股四头肌、腘绳肌）的等速肌力测试，使用的指标包括跳跃高度、触地时间、反应力量指数（腾空时间/触地时间，RSI）、峰值力量、峰值功率、落地力量、峰值扭矩等，并采用以下公式计算足球运动员下肢肢体间的不对称程度：不对称=（强下肢-弱下肢）/强下肢×100，数值越大说明两侧下肢肢体的不对称程度越大。有5项研究[31-33， 43， 58]探究了下肢不对称与变向能力的关系，其中部分研究显示，足球运动员下肢不对称与变向能力测试成绩存在较强的正相关关系（r=0.40～0.85，p<0.05），即下肢肢体间的不对称程度越大，变向能力测试成绩越差;也有部分研究显示，下肢不对称与变向能力测试成绩无显著相关性。上述研究结果的差异可能与受试者、测试方法以及使用指标的不同有关，但总体而言，降低足球运动员下肢肢体间的不对称程度，可能有助于提升变向能力。另外，以上下肢肢体间不对称与变向能力关系的研究仅限于力量不对称对变向能力的影响，并且只研究了下肢爆发力、等动肌力，因此，其他身体素质（例如：柔韧性）、肌肉力量（例如：1RM、MVC）等不对称对足球运动员变向能力的影响还有待进一步研究。
2.5 形态学特征对足球运动员变向能力的影响
形态学特征与足球运动员变向能力的关系同样在最近几年被科研人员关注，厘清两者的关系可从变向能力提升的视角为足球运动员的选材、训练等提供一定依据。有5项研究探究了足球运动员形态学特征与变向能力的相关性，这些研究涵盖了年龄范围10～20.5岁，竞技水平从业余至高水平的不同性别受试者，涉及身高、体重、瘦体重、BMI和体脂百分比等形态学指标。其中多数研究[46， 51， 59-60]的结果显示，身高、体重、瘦体重、BMI与变向能力的相关性较低，相关系数r均在0.3以下，这说明形态学特征对足球运动员变向能力的影响较小。然而，也有少量研究[23， 60]显示身高、体重、BMI、体脂百分比等形态学指标与变向能力测试时间存在较高的正相关，相应的相关系数r分别为0.48～0.49，0.75～0.76，0.74～0.77和0.40（除体脂百分比外，p均<0.05），这说明过高的形态学特征可能还会对足球运动员的变向能力产生负面影响。这种负面影响可能与运动员重心高及惯性大有关，上述研究中运动员的平均身高和体重一度分别达到了185.2 cm和107.8 kg，身高越高意味着重心也越高，即变向过程中需要更多的时间去降低和恢复重心;体重、BMI、体脂百分比等越大意味着运动员的惯性也越大，即变向过程中需要更多的时间去减速和再加速。因此，从变向能力提升的角度来看，在选材上一定程度控制身高，在训练中有意识通过降低体脂去控制体重等可能有助于提升足球运动员的变向能力。
2.6 年龄因素对足球运动员变向能力的影响
了解足球运动员变向能力的纵向发展规律并从中找出变向能力发展的关键时期，对足球运动员变向能力的发展具有积极意义。对此，大量研究通过比较不同年龄足球运动员的变向能力，长时间纵向跟踪以及找寻年龄与变向能力相关关系的方法对变向能力的纵向发展规律作了探究，试图发现变向能力发展的关键时期。这些研究中对运动员年龄段的划分主要依据比赛设置（U系列）、实际年龄（岁）和生物学年龄（peak height velocity，PHV，最快生长速度）3种方式。
在以比赛设置划分年龄段的研究中，科研人员比较了U8至成年组近15个年龄组运动员的变向能力测试成绩，发现U8～U16是足球运动员变向能力提升最为迅速的阶段，从U16开始足球运动员变向能力的提升速度变缓[11， 16， 19， 29-30]。以实际年龄划分年龄段的相关研究的结论与比赛设置类似。例如Vescovi等[9]比较了高中（15.1岁）和大学（19.9岁）女子足球运动员参加伊利诺斯和Pro-agility测试时的成绩，发现两组运动员两项测试的成绩相似。Mathisen等[51]发现10～12岁、13～14岁、15～16岁3个年龄组男子足球运动员变向测试成绩从8.83 s、8.18 s到7.49 s不断提高。除了对不同年龄组间进行比较，Valente-dos-Santos等[61]还对葡萄牙83名10～14岁国家级男子青少年足球运动员变向能力的变化进行了长达5年的纵向跟踪，结果显示，运动员处于11～12岁、13～14岁、15～16岁和17岁4个年龄段的变向能力测试结果（测试方式：10×5 m往返跑）分别为20.45 s、18.91 s、18.10 s和18.18 s，其中11～16岁运动员变向能力快速提升，之后运动员变向能力基本保持不变。然而也有个别研究显示[59]，运动员变向能力的纵向变化要到17岁以后才会出现停滞，这种差异的出现可能与受试对象的选择有关。此外，还有文献[23， 46]通过探究年龄与变向能力的相关关系研究变向能力的纵向发展规律。结果显示，对于年龄较小（12.5岁）的足球运动员，年龄与变向能力的相关性中等（r =-0.44，p<0.001），而对于成年运动员（20.5岁），年龄与变向能力的相关性较低（r =-0.24～-0.26），这进一步支持了Vescovi和Valente-dos-Santos等的研究结论。
为了更加精准地对年龄进行界定，有些研究还采用了运动员的生物学年龄作为年龄组划分的依据。Taylor和Emmonds等[16， 62]按照机体的发育程度（即PHV）将足球运动员大致分为前PHV期，PHV期和后PHV期等群体（年龄范围9.1～16.2岁）。变向能力测试的结果显示，处于PHV期运动员的变向能力测试成绩比处于PHV期前1～3年的运动员好0%～10.5%，比PHV期后1～3年运动员差5.5%～15.1%;然而运动员PHV期及前后半年期间的变向能力基本保持不变，由此，从生物学年龄来看，PHV前后1～3年是足球运动员变向能力发展的关键时期。
尽管目前已对足球运动员变向能力的纵向发展特征做了大量研究，但仍有许多问题亟待补充与解决。一方面，上述结论仅反映了足球运动员变向能力纵向变化的情况，由于單独针对男子或女子足球运动员变向能力纵向变化特征的研究较少，且缺乏不同性别足球运动员变向能力纵向变化特征的比较研究，因此，性别对变向能力纵向变化的影响还有待继续研究。另一方面，上述研究的受试对象为U8至成年组（8.47～23.2岁）的运动员，涉及年龄范围较窄，从中只能观察到运动员变向能力提升的关键时期，变向能力发展的另一个关键时期——衰退期，还需进行一定的研究予以明确。综上所述，U8～U16（或PHV前后1～3年）是足球运动员变向能力提升的关键时期，此阶段应重视足球运动员变向能力的训练，并且对运动员变向能力的评价还需分年龄段进行。
2.7 外在因素对足球运动员变向能力的影响
除了运动员自身因素，探究外在因素（例如：运动技术、赛季、比赛位置等）对变向能力的影响于足球运动员变向能力的发展也具有积极意义。Rouissi等[14]比较了73名青少年男子足球运动员分别使用bypass和sidestepping（如图2所示）两种技术完成变向能力测试（2×5 m变向能力系列测试，变向角度分别为45°、90°、135°和180°）的成绩，发现运动员使用bypass技术完成变向测试在各变向角度均要好于sidestepping技术，并且还发现，使用bypass技术完成45°和90°的变向能力测试，使用优势腿变向的成绩与非优势腿类似，完成135°的变向能力测试，优势腿变向的成绩更佳;相比之下，使用sidestepping技术各角度的变向能力测试，优势腿变向的成绩均要好于非优势腿。根据Rouissi等的研究可以看出，运动员在变向过程中使用bypass技术及优势腿变向似乎更为有利。团体项目中，与变向有关的技术还有很多，如何遴选更加优异的技术来提升足球运动员的变向能力是未来值得探讨的问题，对此，Sheppard[2]和Hader[63]等认为，好的变向技术尤其应满足身体前倾、低重心等标准，这样可以提高运动员变向过程中加速、减速及保持稳定的能力，最终在变向过程中维持较高的速度。
关于其他外在因素，科研人员还探究了赛季、比赛位置及测试场地对足球运动员变向能力的影响。Pardos-mainer等[27]和Emmonds等[64]的研究显示，赛季对运动员变向能力似乎并无影响，即足球运动员赛季前、中、后3个阶段变向能力的测试成绩相近。同样，不同比赛位置足球运动员变向能力比较的大部分研究[18， 61， 65]也显示，前锋、中场和后卫3个位置球员的变向能力相近。然而也有极个别研究[66]显示，前锋和后卫球员的变向能力（测试方法：505、伊利诺斯）要好于中场球员，这与足球比赛的运动学特征一致。Bloomfield等[5]发现，一场英超联赛级别的足球比赛，前锋和后卫球员平均变向748次和822次，远高于中场球员的608次。因此，从比赛需求来看，应当更加重视前锋和后卫球员的变向能力训练。此外，Gains等[28]还发现，在人工草皮进行变向能力测试的成绩要好于天然草皮，提示在评价运动员变向能力时应考虑这一因素。
综上所述，下肢肌肉力量、直线冲刺能力、平衡能力、有氧能力、下肢肢体间不对称、年龄因素、运动技术和测试场地等对足球运动员变向能力的影响相对较大，形态学特征、赛季和比赛位置等因素对足球运动员变向能力的影响相对较小，柔韧性对足球运动员变向能力的影响还有待进一步确定（如图3所示）。
3 足球运动员变向能力的训练策略
寻找具有较高信效度的足球变向能力测试方法，并在此基础上探究由这些方法测得的足球变向能力与其他体能和技战术指标的相关性，目的是为了制定发展足球运动员变向能力的训练策略，并用此训练策略对足球运动员进行短期或长期的训练干预，实现足球运动员变向能力的提升，最终提高足球比赛获胜的概率。以下从急性和慢性两方面对足球运动员变向能力训练干预类研究进行了梳理。
3.1 足球运动员变向能力的急性干预策略
训练干预可根据干预时间长短简单分为急性和慢性两类，对足球运动员变向能力的急性干预对应为一次性训练干预对变向能力的影响。现有研究主要探究了拉伸、负重热身等急性干预策略对足球运动员变向能力的影响。在拉伸方面，研究人员探究了赛前热身阶段静态、动态和PNF（本体感受神经肌肉促进法）3种形式拉伸对足球运动员变向能力的影响。研究结果显示，赛前热身阶段3种形式拉伸对变向能力的影响较小，其中静态和PNF拉伸甚至出现了负作用，3种拉伸形式中只有动态拉伸可能对足球运动员变向能力具有促进作用[67-70]。赛前热身阶段，通过负重获得激活后增强效应（PAP）提升运动能力也是运动员经常使用的急性干预策略。Petisco等[71]比较了常规热身、常规热身+60% 1RM负重（负重半蹲起，10个）、常规热身+80%1RM负重（5个）、常规热身+100% 1RM负重（1个）4种模式下的变向测试成绩，发现与常规热身相比，60%和100%1RM负重之后变向成绩下降，效应量（ES）分别为0.48和0.50，而80% 1RM负重后成绩却出现了上升（ES=0.38）。Petisco等[17]的研究说明热身阶段3种重量负重半蹲起对变向能力的影响程度较小（ES标准：<0.6，小;0.6～1.2，中等;>1.2，大），但是，80% 1RM的负重可能有利于变向能力的提升。除了动态模式下的负重，Pojskic等[69]发现热身阶段静态模式下的负重也对足球运动员的变向能力具有积极影响，研究显示热身阶段30% BW负重间歇静态半蹲能够提高变向成绩5.7%，提升效果与动态拉伸类似。
基于现有的研究可以看出，热身阶段进行动态拉伸和特定负重半蹲起或间歇半蹲对足球运动员变向能力的提升具有一定作用。尽管如此，有关足球运动员变向能力急性干预策略仍有许多问题尚待厘清，例如各种急性干预策略产生的效果可以持续多久？什么时间点以及多大剂量的干预效果最好？这些干预方式综合应用的效果是否会产生叠加作用？等等。这些问题的解决将会进一步改善急性干预策略的效果。
3.2 足球运动员变向能力的慢性干预策略
对足球运动员变向能力的慢性干预对应为多于1次训练干预对变向能力的影响，这也是验证变向能力影响因素的最主要方式。在此方面，研究人员探究了超等长训练、抗阻训练、直线冲刺训练、平衡能力训练、耐力训练、变向专项训练和综合训练（上述训练组合）等多种类型训练（见表2）对变向能力的影响。有研究显示，超等长训练干预时间为4～16周，频率为1～2次（课）/周，实验组和对照组（进行vs不进行相应类型训练，下同）变向能力测试成绩提升幅度为0%～11.76%和-3.5%～2.31%（负号表示成绩下降），ES为0.26～2.73和-0.84～1.69[72];抗阻訓练干预时间为6～15周，频率为1～4次/周，实验组和对照组变向能力测试成绩提升幅度为-0.58%～6.72%和-4.31%～0.12%，ES为-0.33～3.22和-0.73～0.03[72];直线冲刺训练干预时间为2～8周，频率为1～3次/周，实验组和对照组变向能力测试成绩提升幅度为0%～3.87%和0.7%，ES为0～1.59和0.23[73-76];平衡能力训练干预时间为6～12周，频率为2～3次/周，实验组和对照组变向能力测试成绩提升幅度为1.5%～6.6%和0.1%～6.5%[77-78];耐力训练干预时间为10周，频率为3次/周，实验组变向能力测试成绩提升幅度为0%～3.1%[79];变向专项训练干预时间为2～10周，频率为1～5次/周，实验组和对照组变向能力测试成绩提升幅度为-0.38%～6.83%和-1.35%～3.62%，ES为-0.12～1.6和-0.15～0.84[72];综合训练干预时间为4～11周，频率为1～2次/周，实验组和对照组变向测试成绩提升幅度为-0.21%～7.69%和0.54%～2.56%，ES为-0.08～1.6和0.12～0.85[72]。综合分析上述训练形式实验组和对照组变向能力测试成绩的提升幅度和ES可以看出，超等长、抗阻、直线冲刺、平衡能力、变向专项和综合等训练形式可以有效提升足球运动员的变向能力，由于有氧训练的研究较少且缺乏对照组的相应数据，因此，其对变向能力的实际影响效果还有待进一步验证。
除了训练干预外，研究人员还探究了营养、环境等其他因素对足球运动员变向能力的干预效果。在营养方面，有研究人员发现，急性的咖啡因[80]和慢性的丙氨酸[81]等物质的补充对足球运动员变向能力的提升具有一定作用。在环境方面，有研究人员发现，把足球运动员置于不稳定表面[82]和低氧[83]等不同外部环境下训练，可以进一步优化变向能力的训练效果。上述这些方式在足球运动员变向能力的提升方面也具有较好的应用前景。
4 结论
变向能力是足球比赛胜负的一个重要决定因素，对其测试方法、影响因素和训练策略的梳理能够有助于足球运动员比赛表现的改善。足球运动员变向能力的测试方法种类繁多、信度不一、效度有限，但伊利诺斯、T、505和Zigzag系列4种测试是文献中应用较多的测试方法。下肢肌肉力量、直线冲刺能力、平衡能力、有氧能力、下肢肢体间不对称、年龄因素、运动技术和测试场地等对足球运动员变向能力的影响相对较大，形态学特征、赛季和比赛位置等因素对足球运动员变向能力的影响相对较小，柔韧性对足球运动员变向能力的影响还有待进一步确定。热身阶段进行动态拉伸、特定负重半蹲起或间歇半蹲是提升足球运动员变向能力的急性干预策略，超等长、抗阻、直线冲刺、平衡能力、变向专项和综合训练等多种形式训练是提升足球运动员变向能力的慢性干预策略，耐力训练作为慢性干预策略之一对足球运动员变向能力的影响效果还有待进一步确定。尽管近年来众多学者从测试方法、影响因素和训练策略3个方面探究了足球运动员的变向能力，研究成果有助于教练员和运动员较为全面地认识无感知和决策参与的足球变向能力，然而缺乏感知和决策参与的变向并不是真实的足球比赛，未来关于足球运动员变向能力的研究应侧重足球运动员的灵敏。
5 现有研究的不足与未来展望
尽管现有研究已围绕足球运动员变向能力的测试方法、影响因素和训练策略开展了较为全面和深入的探究，但同时目前研究中也存在问题和短板。首先，现有研究中变向能力的测试方法种类繁多、特征各异、信度不一、效度有限等问题，既不利于不同研究的整合和类比、运动员的评价，还在一定程度影响了变向能力影响因素的确定和训练策略的制定，是足球运动员变向能力研究中首先需要解决的问题。其次，众多关于影响因素的研究中包含了一定比例以较低水平运动员作为受试对象的研究，这些研究数据的参考价值和意义有待商榷。最后，有相当部分训练策略的研究至今还停留于“能与不能或有无效果”的争议中，对剂量效应和内在机制等问题的探讨较少。
足球运动员变向能力的研究在未来仍亟待深入和扩展。在测试方法方面，未来可在采用常见测试方法（例如：T和 Zigzag系列等）的基础上，根据足球比赛真实情境中的动作方式、变向距离、变向角度、变向速度、比赛外部环境等真实情境使用更优的测试方法，尽快实现测试方法的优化和统一。在影响因素方面，未来需要在采用信效度高的测试方法量化评价变向能力的基础上，更多地探究变向能力与其他众多生理学和生物力学指标的相关性，并选取更多的高水平足球运动员为受试对象。在训练策略方面，未来可在探究训练策略“能与不能或有无效果”的基础上，进一步加强剂量（训练量、频率等）效应和内在机制（细胞层面）等方面的研究，并更多地借助智能可穿戴设备实时、准确地采集和分析训练和比赛过程中的变向能力测评的相关信息。最后，也是最为关键的是，变向能力只是灵敏的一部分，感知和决策参与下的变向才是真实的足球比赛，感知和决策参与下的变向能力才是真正影响足球比赛胜负的一个关键因素。变向能力只是研究足球运动员灵敏的一个重要起点，足球运动员灵敏的研究任重道远。
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收稿日期：2020-08-06
基金項目：上海市科委科研计划项目（18080503400）;上海高层次海外人才项目（TP2017063）;国家体育总局体育科学研究所基本科研业务费资助项目（基本17-30）。
第一作者简介：杨威（1989—），男，博士在读，研究方向为团体和冬季项目的运动生物学特征，E-mail：yangweisus@163.com。
通信作者简介：黎涌明（1985—），男，博士，教授，研究方向为人体运动的动作和能量代谢， E-mail：liyongming@sus.edu.cn。
作者单位：上海体育学院体育教育训练学院，上海 200438。
School of Physical Education & Sport Training， Shanghai University of Sport， Shanghai 200438， China.
