YO－YO间歇测试与足球运动员比赛跑动能力关联研究

邱世海，部义峰

目前，大量的实验室测试与场地测试已经被广泛应用到足球运动员体能评价中来，在多数评价方法中，运用测试方法的类型多是持续性运动。然而，足球运动是一个包含高强度跑、跳跃、转身、抢断、冲刺跑等多种运动形式的间歇性活动［4，11，12，14］，而且，研究表明，高水平运动员在比赛中高强度跑动的距离要高于一般运动员［1，4，13］。因此，对运动员体能的测试应该包含两个因素，即运动员反复高强度活动的能力以及高强度活动后的恢复能力，基于此，YO－YO测试被发展起来并广泛运用于间歇性球类集体项目的体能测试中去。该测试要求运动员进行递增强度的往返跑，并在每次往返跑后有5s的间歇时间，直到运动员不能完成既定的强度。尽管该项测试方法已经被国内引进多年，并且应用于中国足协规定的体能测试中去，但是，该测试方法的测试稳定性以及测试成绩与比赛中运动员跑动能力的关系仍未见报道，因此，本研究旨在对YO－YO测试的稳定性及与运动员比赛跑动能力的关联关系进行研究，以期为该测试方法的发展提供理论依据。

1 研究对象

2004年亚洲杯部分比赛、2006年沈阳四国赛、2008年重庆四国赛以及2008年国家队世界杯预选赛的16场比赛，其中，能够满足研究条件的共计24人次，其中，前锋6人，前卫7人，边后卫6人次，中后卫5人次。

2 研究方法

2.1 YO－YO间歇耐力测试

YO－YO测试为间歇性测试，该测试要求运动员在直线距离为20 m的两个标志物之间往返跑动，每个往返跑动之间有一定的间歇时间，具体为：设置两个距离为20 m的标志物，运动员进行2×20 m递增速度的跑动，在每个2×20 m后有一个5 s的积极休息时间，测试过程中，速度节奏由预先录制好的录音带控制，随着完成跑动距离的不断增加，音乐节奏会逐渐加快，运动员完成的难度也逐渐加大，直到运动员2次不能按照既定的时间回到终点线时测试结束，结束时刻，跑动的总距离即为运动员的YO－YO测试成绩。整个速度节奏的控制由YO－YO测试录音带完成。

2.2 比赛跑动分析

2.2.1 录像拍摄

采用两台SONY摄像机，分别位于两个半场中央的同侧看台的最高处，两台摄像机处于同一高度，且每台摄像机拍摄画面能够覆盖与其同侧的半场，在拍摄过程中，保持摄像机的位置与焦距恒定。然后，利用德国产SIMI Scout系统对比赛进行分析。

2.2.2 场地标定

对于每个半场有4个顶点，每个半场的长度与宽度已知，因此，每个半场的4个顶点的坐标就可知，这样，每个半场都可以以坐标的形式标定出来。对于场地规格为105 m×68 m的标准球场，就可以得到球场的8个坐标（图1）。

2.2.3 运动员跑动解析

在录像画面中，对运动员定位较为简单，只需用鼠标点击某时刻运动员的画面位置，即可得到运动员在T1时刻的位置坐标（XT1，YT1），同理，就可依次得出T2、T3、Tx的坐标，然后，根据所得坐标即可计算运动员的跑动距离。2.2.4 运动员比赛中不同跑动速度标准的划分

为了便于对运动员跑动的速度进行统计与对比，采用了以下速度标准，该标准已经被刘丹等人广泛运用于足球跑动的研究中，对于了解运动员的跑动情况具有很好的帮助（表1）［1，2］。

2.7控制饮水量。在经过栓塞治疗好转的当天夜晚凌晨四点患者尿液再次由淡黄色转成淡红色,于次日教授查房时指导患者减少饮水量,通过浓缩尿液减少出血,方法是除了正常的三餐饮食不另外摄入水份,三餐以清淡高蛋白饮食为主,例如米饭,鸡蛋鱼类肉类,避免汤,减少盐的摄入量,减少口渴感,从而减少水的摄入量。间断的夹闭尿管,定时的开放,三天的饮水控制患者尿量维持在1000-2000ml/d,尿液淡红清亮,未见暗红色,每天清晨查血常规,血色素未见明显下降。

图1 足球比赛场地标定示意图

表1 本研究运动员跑动速度标准划分一览表

2.3 数理统计

测试结果均用平均值±标准差表示，所有统计学运算均在SPSS 16.0中完成。YO－YO测试的稳定性用变异系数（CV）和Pearson’s相关系数表示，比赛跑动分析系统的观察者信度用CV表示；YO－YO测试成绩与比赛跑动能力的关系用Pearson’s相关系数表示。显著性水平确定为0.05，用＊表示；非常显著性水平确定为0.01，用＊＊表示。

3 结果与分析

3.1 运动员YO－YO测试可靠性与测试结果

为了判定YO－YO测试的稳定性，部分运动员进行了两次测试，间隔时间为1周。第1次YO－YO测试成绩为1 911±166 m（1 480～2 320 m），第2次YO－YO测试成绩为1 978±102 m。配对t检验表明，运动员两次的跑动距离无显著性差异（P＞0.05，n＝16），每个个体两次的差异值为18±22 m，CV值为8.7％。对两次测试的相关度进行分析（图2），结果表明，YO－YO间歇测试具有较高的稳定性，相关系数达到0.98（P＜0.01），变异系数仅为8.7％，说明YO－YO测试具有较好的测试稳定性。

从不同位置运动员YO－YO测试结果看，前卫测试成绩最好（2 010±78 m），与其他位置运动员相比，差异均具有显著性（P＜0.05），后卫运动员测试成绩次之（1 880± 88 m），显著高于前锋运动员与中后卫运动员（P＜0.05），前锋运动员测试成绩仅高于中后卫运动员（1 720±102 m vs 1 600±110 m，P＜0.05）。YO－YO测试成绩表现出一定的位置差异。同时，结果表明，YO－YO测试可较好区分运动员体能水平。

图2 YO－YO间歇测试－重测关系图

3.2 跑动能力分析的可靠性与运动员比赛跑动能力

3.2.1 观察者内部与观察者之间信度

2名比赛分析者分别对8名运动员同场次比赛的前15 min的跑动距离进行分析，8名运动员中包括边后卫2名、中后卫2名、前卫2名以及前锋2名，对每名运动员进行2次分析，时间间隔为1周。根据Atkinson的研究，用变异系数CV表示分析的可靠性，即信度。结果表明（表2），观察者内部的CV均小于3％，观察者之间的CV也均小于3％，说明对于不同跑动形式的统计，其可靠程度较高，能够满足研究需要。

表2 不同跑动形式的观察者内部与观察者之间信度一览表

在比赛中，运动员的平均跑动总距离为10 339± 220 m，其中，冲刺跑动距离为120±45（13次）m，高速跑动距离为540±128 m（61次），中速跑动距离为954± 210 m，低速跑动距离为1 600±215 m，慢跑及慢跑以下跑动距离为7 125±463 m。无氧高强度跑、有氧中强度跑、有氧低强度跑分别占到比赛跑动总距离的6.3％、24.7％、69.0％。此外，结果还表明（图3），运动员上半场跑动总距离高于下半场（5 300±198 m，5 039±150 m，P＜0.05），同时，高速跑与中速跑的跑动距离均表现为上半场高于下半场（290±56 m，260±32 m，P＜0.05；520± 78 m，434±88 m，P＜0.05），说明运动员在下半场跑动能力下降，出现了一定程度的疲劳。

图3 运动员上、下半场不同跑动形式跑动距离对比图

表3为不同位置运动员不同形式跑动距离一览表，结果表明，跑动总距离最多为前卫运动员，然后依次为边后卫和前锋，最少的为中后卫。在冲刺跑上，前锋运动员最多，与前卫运动员、中后卫运动员均有非常显著性差异，从冲刺跑动频数来看，不同位置运动员也表现出了上述相同的趋势。在高速跑上，前卫运动员最多，与其它任何位置运动员均具有显著性差异。在中速跑上仍然为前卫运动员最多，中后卫最少，前锋与边后卫运动员居中。总体看来，表现出了一定的位置特征。

表3 不同位置运动员不同形式跑动距离一览表 （单位：m）

3.3 YO－YO测试与比赛跑动能力的关系

图4为YO－YO测试成绩与比赛跑动能力相关参数关联图。研究结果表明，跑动总距离与YO－YO测试成绩存在线性相关（r＝0.79，P＜0.01），用YO－YO测试成绩能够较好地预测运动员比赛的总跑动距离（R2＝0.62）；有氧高强度跑动距离与无氧高强度跑动距离也与YO－YO测试存在较好的线性关系（r＝0.85，P＜0.05；r＝0.70，P＜0.05），且利用YO－YO测试成绩均能对二者做出较好的预测（R2＝0.72；R2＝0.70）。与上述3种跑动能力不同的是，冲刺跑距离与YO－YO测试成绩之间相关度非常低（r＝0.30，P＞0.05），且YO－YO测试对冲刺跑跑动距离的解释能力差（R2＝0.09），表明YO－YO耐力测试对于提高运动员冲刺跑距离作用较小。但是，YO－YO测试成绩与冲刺跑频数却表现出了较高的相关度（r＝0.78，P＜0.01），且对其有较强的解释力（R2＝0.61），表明YO－YO测试成绩与反复冲刺跑能力存在一定关系。

图4 YO－YO测试成绩与比赛跑动相关参数关联图

4 讨论

YO－YO测试作为间歇性球类项目的耐力测试指标之一已经被广泛运用，但是，国内对YO－YO测试稳定性的研究却一直未见报道，因此，本研究基于国内高水平足球运动员对其稳定性进行了研究。对于YO－YO测试稳定性的研究国外已有报道，Krustrup研究表明［9］，在一周内进行YO－YO测试，两次测试无显著性差异，变异系数仅为4.9％。为了验证YO－YO测试的稳定性，Thomas对业余运动员也进行了研究［15］，研究发现，YO－YO测试的信度系数可达到0.95（P＜0.01），且变异系数为8.7％。本研究对国内运动员的研究表明，YO－YO测试在1周内的测试也均未出现异常变动，每个个体两次测试的差值也较小，且两次测试的相关系数接近1（r＝0.98，P＜0.01），研究结果与国外同类研究基本一致，表明YO－YO测试作为足球运动员耐力测试的指标具有较好的稳定性。

对足球运动员比赛中的跑动能力进行研究可以了解运动员的体能情况，以便为进行针对性体能训练提供理论依据。截至目前，对比赛跑动能力的研究较为多见，其原理在于利用摄像机拍摄的录像对运动员的跑动轨迹进行跟踪，然后利用一定的算法对运动员各种跑动情况进行统计计算，以获得运动员的各种跑动参数。目前，比赛跑动分析软件较为多见，如ProZone系统、SIMI Scount系统等。其中，SIMI Scount系统是国内最先引进且利用最为广泛的系统，该系统的引进为科研工作者了解中国足球运动员的比赛跑动能力做出了重要的贡献，但是，截至目前，关于该系统测量信度的研究却未见报道，基于此，本研究利用8名运动员为研究对象对该系统的观察者内部信度、与观察者之间信度进行了研究。

根据国外相关研究报道，同类研究中，多利用变异系数CV对其信度进行评估［3］。Krustrup曾经对其他比赛跑动分析系统的信度进行研究［8］，研究表明，比赛跑动总距离的测试－再测试差值小于200 m，CV仅为1％，对于观察者内部信度，走、低强度跑、高强度跑以及后退跑的CV分别为2％、5％、3％和3％。Bradley对Prozone系统的测试信度进行了研究［5］，研究结果表明，对观察者内部信度，比赛总跑动距离、走、跑、快速跑、高强度跑、非常高强度跑、冲刺跑的CV分别为1.0％、0.9％、1.2％、1.6％、1.1％、1.8％和2.4％；对观察者之间信度，除了冲刺跑（3.5％），其他跑动形式的CV均小于2％。此外，Bangsbo、Impellzzeri的研究也与该结果基本一致［4，7］，从总体上看，各个跑动参数的CV不超过4％。本研究中，对于观察者内部信度，冲刺跑、高速跑、中速跑、低速跑、慢跑及慢跑以下的CV分别为2.8％、2.6％、1.6％、1.2％、1.0％、0.8％；对于观察者之间的CV分别为2.9％、2.5％、1.8％、1.5％、1.2％、1.0％；对运动员上、下半场跑动距离的统计，也表现出了上半场优于下半场的特征（图3），研究结果与国外相关研究基本一致，表明该系统获得的运动员各项跑动参数具有较好的信度。

通过对比本研究与国外相关研究结果可知，不管对跑动形式如何进行分类，移动速度越慢的参数（走、慢跑等）越具有较低的CV，获得的数据稳定性越好。整体上看，CV表现出了随跑动速度增加而增加的变化规律，这是因为，分析者在进行运动员跑动轨迹跟踪时，跑动越慢，分析者越容易判定运动员的跑动位置和跑动轨迹，准确性就会越高，相反，运动员跑动越快，分析者对运动员的轨迹判断准确性就会越差，所得数据就越不稳定，因此，不管何种比赛跑动分析软件，冲刺跑都表现出了较高的波动性。这提示，在进行跑动分析过程中，当运动员进行快速移动时，分析者应该更加注意运动员的移动轨迹和移动的速度变化。

本研究除了验证了YO－YO测试和比赛跑动分析测试系统的信度外，最大的发现在于明确了YO－YO测试与比赛跑动能力的关系。研究结果表明，运动员的YO－YO测试成绩与比赛中的活动表现存在显著相关关系，与跑动总距离、有氧高强度跑距离、无氧高强度跑距离、冲刺跑频率的相关系数分别达到0.79（P＜0.01）、0.85（P＜0.05）、0.70（P＜0.05）和0.78（P＜0.01）（图4），用YO－YO测试成绩为自变量建立的回归方程均具有较高的判定系数且具有统计学意义，说明YO－YO测试成绩是一项能够反映比赛体能的有效指标。

有研究表明［9］，运动员在不同的比赛中由于受到战术、对手实力、运动员个体等因素的影响，高强度跑动的距离会出现波动。尽管如此，YO－YO测试成绩与比赛活动能力呈正相关的关系却不容否定，在YO－YO测试中，中场运动员与后卫运动员的测试成绩较中后卫运动员测试成绩高17.5％～25％，在比赛中，他们的冲刺跑、高速跑、中速跑以及跑动总距离也分别高25％～38.8％、8.3％～27.5％、11.5％～41.3％、3.2％～11.0％。从总体情况来看，在YO－YO测试中，前卫运动员测试成绩最好，然后依次为后卫运动员、前锋运动员与中后卫运动员，于此同时，在比赛中，不同位置运动员的跑动能力也表现出了相同的规律（表3），这些结果共同证实了YO－YO测试是一项能够反映运动员体能状况，且具有较好区分效度的测试方法。

有国外学者还对女子足球运动员进行了类似研究［10］，研究表明，女子足球运动员的YO－YO测试成绩与比赛中高强度跑动能力具有显著性正相关（r＝0.81，n＝14）。类似的是［8］，在对高水平裁判员进行研究时也发现，二者存在较高的相关性，YO－YO测试成绩提高31％，比赛中裁判员高强度跑动能力就提高23％，且在比赛的最后阶段高强度跑动能力降低的程度变小。同时发现，YO－YO测试成绩提高幅度大的裁判员，在比赛中高强度活动能力提高也大（图5），证实了YO－YO测试是一种高效度的评价间歇性运动项目运动员体能的方法。

图5 裁判员跑动能力随YO－YO测试成绩提高变化图

有国外学者还对YO－YO间歇测试的生理反应进行过研究（图6），研究表明，当YO－YO测试进行到440 m、1 080 m、1 720 m时的心率分别为158±3（145～168）b／min、172±3（154～188）b／min、181±3（162～149）b／min，分别对应了个人最大心率的83±1％（77～89）、92±1％（86～98）、96±1％（92～100）。在测试中达到的平均最大心率为187±2 b／min，约为实验室测试所得最大心率的99±1％。在恢复阶段的2 min，心率可恢复到121±4（73～139）b／min，15 min可恢复到100 b／min以下。对于测试过程中的血乳酸水平，在测试结束阶段可达到10.1± 0.6（6.4～14.0）mmol／L，在恢复阶段，起始6 min并未显著改变，到第15 min后，血乳酸水平可恢复到6.6±0.5（2.5～10.4）mmol／L，综合其他相关研究成果认为［4，6］，YO－YO测试最后阶段的心率变化特征与比赛中高强度活动时的变化规律较为一致，并且动用了较大比例的糖酵解系统进行供能，也与比赛中发现的血乳酸变化特征较为一致。基于上述分析认为，YO－YO测试可以帮助了解运动员的间歇跑动能力和间歇跑动中的恢复能力，这与比赛中运动员的活动特征较为相似。

图6 YO－YO测试前、中、后运动员HRmax％、血乳酸水平变化图［9］

5 结论

YO－YO测试具有较好的测试稳定性，同时也具有较好的区分效度，并且与比赛中表现出的体能特征较为相似。目前，国内常用的比赛跑动分析系统具有较好的稳定性，对于各种跑动参数的获得具有较好的信度，值得注意的是，在分析者对运动员跑动进行解析时，必须高度注意运动员高速跑动时的轨迹跟踪，提高高速跑动数据的准确性。YO－YO测试与比赛中运动员的跑动能力密切相关，特别是与全场跑动总距离、有氧高强度跑动距离、无氧高强度跑动距离以及冲刺跑频率高度相关，可作为监测运动员体能的一项重要指标。

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