橄榄球运动员身体机能状态无创数据采集与运动表现分析

□ 郑金星（南京体育学院研究生部 江苏 南京 210000）

1、前言

橄榄球，球类运动中的一种，1823年起源于英国拉格比。因为其外形似橄榄，在我国称其为橄榄球。橄榄球运动于1990年传入中国，我国第一支橄榄球队由中国农业大学的师生共同组建的。从1990年起，有不少橄榄球运动员参加到橄榄球运动的宣传推广当中来，但是早期的橄榄球是非奥项目，我国的橄榄球运动发展普及的速度也相对较慢。2009年在丹麦首都哥本哈根召开的第121次国际奥委会(IO C)全会，通过投票决定将七人制英式橄榄球运动项目作为2016年巴西里约热内卢奥运会和2020年奥运会的正式比赛项目。此后，七人制橄榄球开始受到人们的广泛关注，2013年我国也根据奥运会的赛制改革，将七人制橄榄球纳入全运会等全国性的比赛当中，橄榄球运动在我国推广发展有了长足的进步。由于七人制橄榄球项目比赛强度高、对抗激烈、以无氧为主的运动特点，这对橄榄球运动员的身体素质和体能提出了更高的要求，进而对橄榄球运动员的日常训练提出了更高的标准。在日常训练中，低负荷的训练往往达不到预期的效果，而过高的负荷可能会造成运动员机体过于疲劳甚至造成运动员受伤的情况发生，如何把握训练负荷避免伤病，成了橄榄球运动员日常训练中的关键。传统的训练方法通过主观判断训练负荷是否达标，这样容易造成运动负荷不达标或运动负荷过量造成运动损伤的情况发生。在科学信息技术飞速发展的现代社会，计算机高新技术和设备不断地被应用运动训练中，利用计算机技术对运动员身体机能状态的实时监测和反馈，可以得到直观且详细的数据，可以帮助教练员把握训练负荷，结合恢复数据，更合理地安排训练量和强度，减少运动损伤，使训练的效果最佳化。

2、研究对象与方法

2.1、研究对象

本课题的研究对象是江苏省女子橄榄球队全体队员。本次研究主要监测江苏省女子橄榄球队比赛和训练中的数据，为训练中合理安排训练量和训练强度作直接参考，避免运动员过度疲劳，减少运动损伤。

2.2、研究方法

（1）文献资料法。

本课题通过南京体育学院图书馆，中国知网、维普中文期刊科技数据库等网络搜索查阅了七人制橄榄球运动的发展和橄榄球运动员运动训练等方面的文献、书籍及相关文件，基本掌握了七人制橄榄球运动在我国的发展现状以及橄榄球运动员训练的基本特征，为本课题研究的顺利开展提供了丰富的理论基础。

（2）访谈法。

本课题在进行研究时，对江苏省女子橄榄球队的主教练、队医、运动员及球队管理人员进行了本课题相关的专题访谈，对本课题研究重点进行了细致的讨论，为本课题的研究内容分析和逻辑论证提高支持。

（3）实验法。

本课题对江苏省女子橄榄球队的训练和比赛的数据用专业的设备进行监控与采集，并对数据进行分析反馈。

（4）数理统计法。

本课题运用SPSS对测定的数据进行统计与分析。

3、技术路线的详细说明

3.1、目的

在有效控制伤病率的前提下，让每个运动员得到充分的训练，提高运动员竞技水平，并以最佳的竞技状态完成比赛。

3.2、数据来源

本课题所用数据全部来源于比赛数据和训练数据。数据分析必须是比赛数据和训练数据相结合的，否则失去其指导意义。

4、数据分析的应用实例

4.1、实例一：比赛数据

一场国内女子橄榄球比赛数据分析，比赛双方实力相当，双方队员100%投入。

数据采集设备：澳大利亚C a t a p u l t运动表现分析系统

（1）全场数据总结：比赛数据的获得至关重要，直接指导训练。

①比赛强度：比赛的运动强度与训练中变速跑训练、敏捷训练的强度相当，训练中队内模拟比赛的强度达不到比赛强度；

②跑动距离要求：根据场上位置的不同，高速跑动（＞15公里/小时）的跑动距离为300-600m，总体约占总跑动距离的二至三成左右，中间位置队员比例更高；

③高速跑动次数：队员平均高速跑动次数超过20次，每次的平均距离为15-20m，其中超过一半的跑动是连续的；

④连续跑动中，平均每次的间隔时间不超过10秒；

⑤平均心率超过90%，个别达到95%；

⑥冲撞：总体来说，中高强度的冲撞次数平均超过10次，其中，高强度冲撞次数占二至三成，个别队员达到五成。

（2）上下半场比较。

①总距离：上下半场的总跑动距离变化不大；

②高速跑动距离：高速跑动距离上半场明显多于下半场（下半场战术调整得当）；

③强度：上半场比赛强度与台阶跑训练强度相当；下半场的运动强度降低，但是生理负荷的强度（平均心率）没有降低。

比赛中的数据，不仅能反映出橄榄球这个运动项目的特点，同时也揭示了该项目对运动员的要求，能够帮助教练设计符合橄榄球比赛要求的训练方案和计划。尽可能的获得多的比赛数据，是保障训练质量的关键。

4.2、实例（二）：训练数据的针对性分析

运动员训练的内容是多种多样的，针对不同的训练内容，教练员关心的指标也是不同的，分析的方式也会不同。这里举例的是橄榄球训练中常用的变速跑训练，训练的是运动员反复冲刺和绝对速度的能力。

由于涉及保密协议，具体训练内容不做详述。

表1 心率、速度及前30m用时数据采集表

从表1数据中我们可以了解到：

①运动员速度耐力能力；②出现极点的位置，极点出现后运动员是否主动克服；③在连续冲刺间隙，运动员的恢复能力；④运动员的最大速度，这也是评价运动员状态的关键性指标；⑤短时间加速能力。

此类分析需要深度解读设备采集的原始数据，无法从自动生成的数据报告中获得，对原始数据的解读，目前只有国内专业的技术人员才能做到。

4.3、实例（三）：运动物理负荷与生理负荷

图2 运动负荷量与运动冲量采集表

数据解读：红色柱状图（运动负荷量）由C a t a p u l t设备获得的物理负荷量，蓝色折线图（训练冲量）由F i r s t B e a t心率监测设备获得的T RI M P值。

从图2中，我们看到，第三个运动员和第四个运动员的物理负荷量基本相同，但是第四个运动员的T RI M P值明显低于其他人，说明第四名运动员运动表现不差的情况下，生理消耗明显少于其他人，有着不错的运动经济性以及出众的心肺功能。

4.4、实例（四）：找到运动员的极限

表2 训练负荷与恢复指数相关数据的解读，找寻运动员当前的极限

超量恢复的基础是超负荷训练，如何定量这个超负荷，是我们要帮助教练解答的问题。只有找到运动员当前的能力极限，才能确定怎样才是合理的超负荷。做到这点，需要经过一定时间的数据积累后分析得出，这也是本课题的一大特色。

5、总结

本课题在进行期间，使用专业的设备对江苏省女子橄榄球队的训练和比赛的数据进行监控与采集，并运用C a t a p u l t运动表现分析系统等进行测定与分析反馈。主要解决了以下的问题：

（1）找到运动员的能力极限，确定合理的超负荷，避免过度疲劳；

（2）有效的控制运动员的伤病，提高运动员的竞技水平；

（3）为教练员的战术方案提供参考。

与身体机能的相关数据指标已经在羽毛球、赛艇、中长跑、足球、健美操、曲棍球等各种运动项目中得到了较为广泛的应用，来监控与评价运动员训练负荷强度，以指导训练和比赛。应用身体机能数据指标来监控运动员身体状态的运动项目越来越多，监控的数据种类也更加丰富，分类更加精细化。运动员的身体机能状态与运动表现的联系显现的愈加密切，这种数据监控与分析技术会得到不断发展与进步。