TRIMP 在女足运动员训练负荷监控中的定量研究

赵海燕，水庆霞，王 晨

训练负荷是运动训练最重要的控制内容之一，但是对于相同的训练负荷， 不同运动员的身体内部反应却会有所不同[1]，准确评估训练负荷对于训练计划和周期的安排至关重要[2]，这在团队运动中往往很难实现， 因为不同的训练设计以及球员战术角色的多样性会导致个体之间训练负荷的差异[3]。 有学者[4]试图通过内部负荷来量化团队运动中的身体负荷，内部负荷能够全面、准确地反映机体在承受外部负荷时生理、心理等各方面产生的总应答，对于确定生理训练负荷和随后的身体适应非常重要， 是决定训练效果的关键因素。

Banister[5]于1991 年提出了基于心率的训练负荷监测指标——训练冲量（Training Impulse, TRIMP），该指标非常适合耐力性项目训练负荷的评定。 TRIMP综合考虑了训练强度和训练量，能够反映机体承受的实际内部负荷。作为量化运动负荷的一种指标，经过前人[6-10]研究的不断修订，已发展成集体项目、间歇训练、大强度训练等可靠内部负荷监控指标[11]。

足球比赛是一项穿插着多次冲刺跑的持续性运动，TRIMP 是量化足球比赛及训练中内部负荷较理想的无创性评价指标[12]，采用Stagno 算法得出的TRIMP可以计算足球训练累积负荷[13]，为教练的训练监控和计划安排提供客观支持。 现代职业足球年度训练的安排是以准备期、 比赛期和休整期3 个时期划分的，研究表明，准备期的训练负荷应高于比赛期[14-15]，准备期更大的训练负荷可以使球员达到维持整个赛季的体能水平[16]。目前，针对国内成年女足高水平比赛期间的内部负荷情况还未见报道，女足准备期的训练安排一般是以周循环的模式进行，因此，针对成年女足比赛和准备期的周训练负荷进行监测和分析，可以有效解决女足运动训练中科学安排训练计划的问题。

综上所述，本研究旨在应用TRIMP 指标量化上海女足在联赛以及冬训期间周训练的内部负荷，分析比赛和周训练的内部负荷情况， 探讨如何提高女足运动员训练效果。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

研究对象为12 名上海市国家健将级职业女子足球运动员（不包含守门员），年龄为（25.3±3.1）岁，身高为（169.0±4.8）cm，体重为（59.4±4.0）kg，体脂百分比为（18.3±2.3）%，专业训练年限为（15.6±3.3）年，所有受试者均无伤病。

1.2 测试方法

1.2.1 测试仪器

本研究使用跑步机（COSMED T150，意大利）进行运动测试，仪器采用运动肺功能仪（COSMED Quark PFT ergo，意大利）、便携式血乳酸分析仪（EKF Lactate scout，德国）、心率表（PolarRS400，芬兰），处理软件为Polar ProTrainer5。

1.2.2 最大心率测试

在采集受试者冬训期间周训练心率的前一周，测试最大心率。 测试在3 个半天完成，测试当天，12 名受试者未进行过大强度运动， 且在试验开始前2 h均未进食。 受试者到达实验室后先测试身高、体重，然后以6 km/h 的速度在跑步机上进行5 min 的热身，心率恢复到90 次/ 分钟以下，带好呼吸面罩和心率表，在跑步机上以起始速度为8 km/h（坡度0.5），每3 min 递增1 km/h 的方式进行递增负荷运动，直至力竭，采集运动结束后即刻的血乳酸，并记录运动中出现的最大心率（HRmax），作为受试者的实测HRmax。

力竭的判定标准为： 呼吸商 （Respiratory Quotient, R）超过或接近1.1；受试者运动结束后即刻的血乳酸（Blood Lactic Acid, BLA）高于8 mmol/L；经反复鼓励受试者无法再继续坚持运动， 主观感觉已达到力竭。

1.2.3 运动训练测试

在冬训期间使用PolarRS400 监测受试者一周的训练心率（包括专项、体能训练），训练计划由教练员在不受研究影响的情况下制定，训练安排见表1，在2019 年中国女子足球超级联赛期间，监测受试者的比赛心率。 由于足球训练中经常有暂停休息，本研究在心率监测中标记了休息时间， 一次性休息大于3 min 的时间不计入运动时间。训练或比赛结束后用Polar ProTrainer5 传输和下载数据， 使用Excel 进行数据整理。

表1 上海女足周训练安排Table1 The programmed weekly training for Shanghai women’s soccer

采用Stagno 方程[9]计算TRIMP，将心率划分为6 个区间，不同的心率区间有不同的权重因子（表2）：

表2心率区间划分和各区间的权重表[9]Table2 Heart rate intervals and weight for each interval[9]

TRIMP=0×t1+1.25×t2+1.71×t3+2.54×t4+3.61×t5+5.16×t6[9]

1.3 统计分析

使用SPSS25.0 对数据进行统计分析，数据以平均数±标准差表示。 采用S-W 检验进行数据的正态分布检验， 对周训练、 不同训练方式和比赛的TRIMP 以及区间分布进行单因素方差分析，单因素方差分析的多重比较采用LSD。 统计显著性水平选取双侧0.05。

2 研究结果

2.1 HRmax 测试结果

在HRmax测试中，12 名受试者力竭时R 值均超过1.1，即刻的血乳酸均高于8 mmol/L，且经鼓励后仍无法保持运动负荷， 说明测试结束时受试者均已达到力竭，受试者的实测HRmax见表3。

表3 受试者实测HRmax（n=12）Table3 Measured HRmax of subjects (n=12)

2.2 内部负荷测试结果

2.2.1 测试指标正态分布检验结果

本研究采用S-W 检验对数据进行正态分布检验，检验结果显示，HRmax和周训练各区间的TRIMP 以及比赛各区间的TRIMP 均服从正态分布（P＞0.05）。

2.2.2 周内部负荷情况

本研究所监测的训练周为全年训练周期中的准备阶段，共8 堂训练课，周训练总TRIMP 为1 183.60±136.65，其中，13.81%处于65%～71% HRmax区间，18.27%处于72%～78% HRmax区间，24.52%处于79%～85%HRmax区 间，32.43% 处 于86%～92% HRmax区 间，10.98%处于93%～100% HRmax区间。 周训练TRIMP及其区间分布特征见表4。

表4 周训练TRIMP 及各区间分布情况（n=12）Table4 Weekly training TRIMP and its distribution in each interval（n=12）

单因素方差分析结果显示，周一的TRIMP 显著高于周二、周五、周六（P＜0.01）和周三（P＜0.05），与周四[显著高于周二（P＜0.05），周五、周六（P＜0.01）]显著差异（P＜0.05），周一和周四的内部负荷为周训练计划中的峰值； 周五的TRIMP 显著低于周一、周二、周三、周四（P＜0.01），为周训练计划中的低值。

2.2.3 比赛内部负荷情况

本研究对受试者参加的10 场中国女子足球超级联赛进行了监测， 结果发现比赛的平均TRIMP为316.59±22.80，其中80.2%的TRIMP 集中在85%HRmax以上强度区间。 单因素方差分析结果显示，各心率区间的TRIMP 均具有显著性差异（P＜0.01）（表5）。

表5 比赛TRIMP 及各区间分布情况（n=12）Table 5 Competition TRIMP and its distribution in each interval (n=12)

2.3 大负荷训练课与比赛内部负荷的对比分析结果

本研究针对受试者参与的大负荷训练课 （大量课和教学赛） 与比赛对机体带来的内部负荷刺激之间的差别进行了比较分析。结果显示，比赛的总时间与大量课和教学赛均无显著性差异（P＞0.05），但从时间分布特征来看，除79%～85%HRmax强度区间外，其他各区间比赛与大量课和教学赛均具有显著性差异（P＜0.01）；通过TRIMP 来量化训练负荷时，比赛的TRIMP显著高于大量课和教学赛 （P＜0.01）， 从TRIMP 区间分布角度来看，65%～71%HRmax、72%～85%HRmax两个强度区间比赛的TRIMP 均显著低于大量课和教学赛（P＜0.01），而85%HRmax以上强度区间的TRIMP 显 著 高 于 大 量 课 和 教 学 赛（P＜0.01），在79%～85%HRmax强度区间则无显著性差异（P＞0.05）（表6、表7）。

表6 大负荷训练课与比赛的各区间时间分布（单位：min）（n=12）Table6 Time Distribution of high load training class and of the competition in each interval (Unit: min) (n=12)

表7 大负荷训练课与比赛的TRIMP 及各区间分布情况（n=12）Table7 TRIMP of high load training class and of the competition in each interval (n=12)

3 讨论

训练负荷是运动训练最重要的控制内容之一，内部负荷可以评估生理训练负荷， 是决定训练效果的关键因素。 但目前针对国内女足高水平比赛期间的内部负荷以及高水平比赛与训练课的负荷关系均未见报道， 本研究应用可以反映内部负荷的指标TRIMP 量化分析上海女足在联赛以及冬训期间周训练的内部负荷情况， 探讨如何科学安排女足运动训练计划以提高女足运动员训练效果。

3.1 周训练内部负荷情况分析

本研究监测的是竞赛准备期训练周， 周训练总TRIMP 为1 183.60±136.65， 周TRIMP 主要分布于72%～92%HRmax强度区间，为周总TRIMP 的75.22%。

女足竞赛准备期的训练安排是以训练周为单位，围绕比赛时间安排周训练计划，以保持赛前良好的竞技状态。 准确掌握周训练和比赛的内部负荷情况可以科学有效地指导周训练计划和整个准备期的训练安排。内部负荷包含负荷量和强度两个维度，负荷量是机体在一定时间内承受的刺激总量， 可以让机体储备更多的体能，不断提升能量系统代谢水平，应对高水平技术、战术对身体的需要；负荷强度指单位时间内机体做功多少， 反映个体承受刺激的程度特征，决定机体生理变化的性质和大小。合理安排负荷量与强度可以稳步提升训练效果， 高水平运动员在赛前调整好负荷量与强度， 对提升比赛表现至关重要。James 等[17]首次报道了优秀足球运动员训练准备期的周内负荷，观察到典型的日常训练负荷（总距离，高速距离，%HRmax）在季前准备阶段的每周没有差异，每周比赛前的3～4 d 训练强度和训练量最大[17-18]，比赛前一天的训练量和强度都会显著下降[17-19]，这与教练试图提高球员比赛状态而逐渐降低运动员训练负荷有关[18]，本研究中周四为比赛日，结果显示，周一的TRIMP 为周训练中的峰值，周一处在比赛前的第3 天，与以上文献报道相一致，说明教练需要在每周训练的赛前几天安排较大的负荷量和强度， 以促进运动员的机体生理变化，提升训练效果；但本研究发现周三的TRIMP 略高于周二（P＞0.05），略低于周四（P＞0.05），不同于James 等[17]的研究结果，具有显著性差异，周三处于赛前一天，主要是因为教练在非正式比赛前并没有采取降低球员负荷的策略而是安排了大量课， 但赛前一天未降低训练负荷的训练安排是否合理还需要进一步深入研究。

高训练负荷可以刺激心血管和神经肌肉的适应[20]，然而， 如果训练强度或训练量超过了机体各生理系统能够适应的水平，可能会导致损伤[21]，因此训练的效果不仅取决于生理刺激的强度、 持续时间以及频率，还取决于恢复期[22-23]。 在足球项目中因受伤而缺席大量的训练和比赛会影响球队的成绩[24]，较低的损伤发生率与球队整个赛季的成功密切相关[25]。 研究表明训练负荷安排不合理导致的损伤多发生在准备期[26-27]，因为过高的训练负荷会引起疲劳累积。 本研究发现，周五的TRIMP 显著低于前面几天，考虑到训练负荷累积会增加损伤发生的概率， 在经过前面2 d 的连续大负荷训练后， 主教练在周五安排低TRIMP 的训练，有利于降低运动员过度使用性损伤发生的概率。

3.2 比赛与大负荷训练课的内部负荷情况分析

要取得好的比赛成绩，应当针对比赛时的身体需求进行合理的训练负荷安排。理解比赛的身体需求需要对球员的比赛活动进行准确和客观的量化[2,28-30]。足球运动的特点是低强度（如站立和行走）和高强度（如跑步和冲刺）相结合的运动活动[31]，连同足球特有的射门、转身、头球和运球，构成了运动员在比赛中的总身体负荷[32]，通过内部和外部负荷变量可以量化总身体负荷， 其中内部负荷对确定生理训练负荷和随后的适应很重要[4]，是揭示项目本质特征、规律的重要途径，设计训练内容的参考依据，合理安排训练负荷的出发点和落脚点[33]。 本研究监测了上海女足参加的中国女子足球超级联赛中的主客场10 场比赛的内部负荷， 结果发现比赛的平均TRIMP 为316.59±22.80，显著高于大量课（P＜0.01）和教学赛（P＜0.05），3 种训练方式对于机体带来的刺激大小关系为比赛＞教学赛＞大量课。 本研究观察到的比赛TRIMP 显著高于训练，这与一些研究学者[34]认为的比赛代表了最大的生理刺激， 显示出最高的训练负荷，是训练负荷的峰值[2]相一致。 本研究中所监测的比赛总时长与大负荷训练课的总时长无显著性差异（P＞0.05），反映比赛与大负荷训练课的强度差异性是引起比赛TRIMP 较高的原因。

运动强度是影响运动训练效果的关键因素之一，TRIMP 可以清晰地表明运动员训练和比赛中负荷的强度[35]。在足球运动中，高强度的训练被广泛应用于提高心血管系统的适应性， 有研究报告显示85%HRmax以上强度是讨论训练适应性的关键[36]。 本研究中的12 名受试者在大量课的分队比赛部分以及教学赛中的场上位置与比赛相同， 均参与了整堂训练课与整场比赛，研究结果显示，比赛中80.2%的负荷刺激集中在85%HRmax以上强度区间，显著高于大量课（50.1%）和教学赛（50.9%），准备期大负荷训练课的目的是用训练中的大量和大强度诱发匹配比赛的训练适应性， 表明目前周大负荷训练课的强度未达到比赛的强度要求， 可能无法产生足够的训练适应来优化比赛表现。 由心理紧张引起的心理负荷以及比赛本身的运动刺激更大可能是引起比赛高强度区间内部负荷显著高于训练的原因， 比赛中这种高强度的应激压力会引起运动员的表现（如冲刺、特定运动和力量）发生改变[37]，限制相关方面的生理功能[38]，这种对高强度的生理需求将是运动员适应比赛刺激所面临的挑战，另外，Owen 等[36]在基于心率的训练强度及其对精英职业足球运动员损伤发生率的影响研究中认为，虽然85%HRmax以上训练强度与损伤发生率有关，但不会增加训练损伤的概率，高强度的训练叠加比赛的疲劳积累可能是增加损伤发生率的原因。因此本研究建议教练员优化目前周训练中的大负荷训练课，以提高高强度训练（≥85%HRmax）占比，使机体得到充分的刺激，促进能力的提高。

以TRIMP 为主线的内部负荷监控已经历了30多年发展， 在耐力性项目和集体间歇性项目中均已开展了应用研究， 但在应用TRIMP 指导训练量、训练强度以及上量、 上强度后如何安排间歇的问题上缺乏系统深入的研究， 因此， 在未来的研究中将TRIMP 与机体疲劳和机体适应两者的关系作为研究重点，有利于降低运动员伤病发生的概率，指导运动员竞技状态的调控和竞技能力的长期发展。

4 结论

在女足准备期的周训练负荷安排中， 教学赛前3～4 d 适合安排较大的负荷量和强度以提升训练效果； 中国女子足球超级联赛的内部负荷主要集中于高强度区间（≥85%HRmax），应显著提高大负荷训练课中高强度区间（≥85%HRmax）的占比，使机体得到充分的刺激，促进运动能力的提高，满足比赛的身体机能需求。