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前言

目前,已有大量研究考查了训练负荷和损伤之间的关系。因为运动损伤会影响团队的成绩,所以团队管理者、运动员和教练现在都对这一领域很感兴趣。团队损伤的数据可以通过网上的资源搜索到,因此通常基于医学人员所服务的队伍的伤病率来评估他们的工作能力。

一项来自PubMed数据库的调查显示,在过去的18年里,关于“训练负荷“和”运动损伤“的研究经历了快速的增长,从2000年的9篇论文增加到了2017年的145篇(如图1所示)。尽管相关研究飞速增长,但因为对专业知识、高水平运动队(包括专项教练、体能教练、医务人员)、运动员个人信念和经历(认知偏差、验证性偏差)的理解水平的不足,实证研究对运动相关伤病的预防还很难起到指导作用。这可能导致基于实证的训练负荷设置和它对预防损伤所起的作用以及实际训练计划相脱节。这篇文章将探讨5个与训练负荷及其在损伤和运动表现中所担当的角色的迷思和误解。

图1. 从2000年来包括关键词“训练”和“损伤”的研究的数量增长

迷思1:训练负荷解释所有损伤

训练、运动表现和损伤之间的关系在很长一段时间以来一直是研究者和教练们关注的焦点。个人或团队的运动表现都能(至少是部分地)通过训练负荷来解释,因为更高的训练负荷通常与更好的运动表现有关。相应地,大量研究表明不合理的训练负荷可能会增加受伤风险和疼痛。基于这些研究,一个缺乏远见的观点就这样诞生了:“训练负荷解释所有损伤”。

运动表现和损伤的多重决定因素的意思是训练适应会受生物力学因素还有各种各样的情绪和生活压力的(积极或消极)影响。例如,过高的学术和情绪压力、焦虑以及与压力相关的“自责”和“完美主义”的个人特质都会增加受伤风险。同样地,那些每晚睡眠少于8小时的运动员相比他们睡了8小时或更长的对手有1.7倍的受伤风险。当更高的训练强度、更高的容量和更短的睡眠时间三者同时在青少年精英运动员上出现时,受伤的风险增加了两倍(HR=2.3)。训练、表现和损伤之间的关系是复杂且多样化的。

迷思2:“10%”法则

一个流行的迷思是:每周增加的训练负荷不应超过10%。10%法则是设计训练负荷梯度增加的常用方法,特别是在耐力运动中。尽管训练负荷的快速改变增加了受伤的风险,10%法则也是不存在的。一项对跑步新手的研究比较了标准八周训练计划(控制组)和一个改编的、梯度增加负荷的13周训练计划(实验组)的跑步相关伤病的风险。尽管实验组的训练负荷被限制在每周增加10%,但是这两个训练计划的伤病率并没有区别。我们观察到,当训练负荷的增加值从每周≤10%(≤7.5%的受伤可能性)增加到每周≥15%(~21%的受伤可能性)时,团队项目运动员的受伤风险显著提高。当训练负荷每周增加50%时,受伤的可能性达到了38%。Nielsen等人发现,每周增加超过30%训练容量的跑步新手相比那些增加更少训练容量的运动员更容易受伤。他们认为一些跑步新手可以承受每周增加20%–25%的训练负荷(至少在短期内)。

尽管普遍认为对于个人项目运动员和团队项目运动员,每周过大的训练负荷变化都会增加受伤的风险,但是这些负荷的改变应该由每个运动员的长期负荷来解释。例如,对于长期训练负荷较小的运动员,每周微小的负荷增加(≤10%)将会明显推迟运动员的能力提升(训练不足),而长期训练负荷较大的运动员可承受的每周负荷增加量却还要小得多(防止训练过度)(如图2所示)。从这个方面来说,将每周的负荷增加量限制在10%,充其量是一种“指南”,而不是“教条”。

图2 长期训练负荷与每周负荷变化量之间的假定关系。每个方块代表每周10%的负荷增加。长期训练负荷为中等或高的运动员能更好地承受每周较小的负荷增加量(10%),因此有必要加速他们的恢复进程(根据绿色方块推测)。

迷思3:不惜一切代价避免训练的“波峰”和“波谷”

短期训练负荷和长期训练负荷决定了“短期长期负荷比”(ACWR,也称为训练-压力平衡)。在许多运动中(如板球、联盟橄榄球、联合会橄榄球、澳式足球、欧式足球、爱尔兰式曲棍球、美式足球、篮球、手球和混合项目),训练负荷的快速增长与受伤风险的增长有关(如表1所示)。当ACWR在0.8-1.3的范围内(即短期训练负荷与长期训练负荷大致平衡)时,受伤风险是很低的。然而,当ACWR≥1.5(即短期训练负荷远大于长期训练负荷)时,受伤风险显著增加(如图3A所示)。

基于训练负荷快速增加与受伤风险之间的关系,一些人表示将ACWR限制在≤1.5的水平将会减少所有的运动损伤。因为损伤多重决定因素(在迷思1中已讨论过),一些运动员可能在ACWR远低于1.5时就受伤了,而一些运动员可能可以承受远高于1.5的ACWR值。” 可能不代表一定” (risk does not equal rate)在真正的实践者中能够引起共鸣,因为就算运动员处于风险之中(甚至高风险),受伤的情形也不一定会发生。

在直觉上训练负荷的快速变化将增加受伤的风险,训练负荷的快速减少(训练不足)也可能增加受伤的风险。数据表明过度训练和训练不足都可能是有问题的。这项发现有两种可能的解释:(1)训练不足导致运动员对比赛准备不充分;(2)训练负荷快速减少之后通常伴随着训练负荷快速增加。

假如训练负荷的巨大波动将增加运动员受伤的风险,那么是不是就意味着教练们永远不应该给他们的运动员快速增加或快速减少负荷呢?回答显然是否定的。优秀的体能教练通常使用高强度的训练模块来激发运动员更强的生理适应。以初级铁人三项运动员的2周高强度微周期计划为例,运动员们需要在3个为期3天的训练模块里完成15个高强度间歇训练单元。这项训练提高了计时赛的运动表现和峰值功率输出。与此类似的,在一个足球运动员的13天高强度训练计划(包括12个高强度训练单元)中,也观察到了反复冲刺能力和Yo-Yo间歇恢复能力(第2级)的巨大提升。大多数这类关于精英运动员的研究的不足在于缺少控制组。正如高强度训练模块可能激发很强的生理适应,减少负荷的时期也可能发生超量恢复。减少负荷量最大的运动员往往进步得越多。基于这种认识,尽管训练负荷的波峰和波谷都可能增加受伤的风险,但他们对取得更大的生理适应(从而提高运动表现)也可能是必需的。对于竞技运动员,过于单调的训练(在训练刺激上缺乏多样性)和过高的训练压力(过高的训练负荷)与伤病率密切相关;因此微周期、中周期和大周期的训练多样性都是很重要的。

表1 对自2014年以来与训练负荷和增加受伤风险有关的研究的总结

*包括短期负荷的快速增加,每周训练负荷大幅改变和高ACWR值。

“短期负荷快速增加”定义为每日负荷具有统计学上的显著差异,包括受伤和非受伤群体。“每周训练负荷大幅改变”定义为每周训练负荷与1年或2年的平均季度负荷相比具有统计学上的显著差异,或每周负荷增加2个标准差,或每周负荷变化量大于15%。高ACWR值定义为ACWR>1.00, >1.09, >1.18, >1.20, >1.23, >1.30, >1.38,64 >1.40, >1.50, >1.60, >1.70, >2.00, >2.11和大于第75个百分位。CWR,长期训练负荷。

迷思4:ACWR=1.5是一个神奇的数字

尽管在ACWR平均值≥1.5 时会增加受伤的可能性,但是ACWR=1.5并不是一个神奇的数字,因为增加风险并不代表一定就会发生(详见迷思3)。一些研究人员尝试用ACWR来预测伤病,但并没有成功,因为伤病具有多重决定因素,一个单一的指标并不足与准确预测。

即使用上一系列来自GPS、加速计、运动员自我努力评级、伤病预测模型(包括回归分析、评估方程、随机树模型和支持向量机)的训练负荷指标也只能够预测一些非接触性的受伤,略微优于通过随机数据(受试者操作特征曲线=0.64-0.76以下的面积)所得的结果。因此,是什么因素导致一些运动员在ACWR≤1.5时就受伤而另外一些运动员却能承受非常高的长期训练负荷和ACWR值呢?这两者之间的差别可以通过负荷-损伤关系的调节机制来解释。这个调节机制能够在给定负荷下增加或减少受伤的风险(如图4所示)。

例如,年轻或年长的运动员,以及那些身体素质(如有氧体能、速度、反复冲刺能力和下肢力量)较差、心率变异性较低同时长期训练负荷较低的运动员在训练负荷出现“波峰”时将会增加受伤的风险(如图5所示)。过大的负荷减少(每周减少超过60%)将增加两倍肩部受伤的风险,中等(每周增加20%–60%)和过大(每周大于60%)的训练负荷增加将导致旋转力量和肩胛运动障碍的恶化。相比仅关注ACWR,更建议教练们根据负荷-损伤关系的调节机制(如年龄、训练和伤病史、身体素质)来评估运动员,同时将内部和外部的负荷因素与健康和身体数据以及那些已知将会影响伤病风险的因素结合起来,综合分析(如图6所示)。大多数服务于精英团队的教练员会将对损伤风险控制的知识(如筛查措施)、身体素质测试(如力量、有氧体能)和训练负荷数据相结合,从而最大化运动员的竞技表现和最小化受伤风险。

图3 短期:长期训练负荷比(A),长期训练负荷(B)和板球快速投球手的受伤可能性(根据Hulin等人的研究重绘)。

图4 关于调控因子如何解释训练负荷“波峰”与后续损伤的例子(根据Windt等人的研究绘制)。有氧体能(如速度、反复冲刺能力和力量)在负荷“波峰”和损伤的反应机制中扮演着调控因子的角色。在这个案例中,一个给定的负荷“波峰”会因运动员的体能水平而引发不同的受伤风险。

图5 年龄、有氧体能和下肢力量作为负荷-损伤关系中的调控因子(根据Malone等人的研究重绘)。

图6 训练负荷、心理承受力和身体准备之间的关系(根据Gabbett等人的研究重绘)。年龄、伤病史、训练史、下肢力量、有氧体能和心率变异性可以调控训练负荷-损伤关系。身体适宜受生物力学因素、学术和情绪压力、焦虑和睡眠的影响。

迷思5:ACWR决定一切

因为训练负荷的“波峰”将增加受伤的风险,教练们都掌握了用ACWR来预防损伤的方法。在澳式足球中,ACWR >2.0的运动员相比ACWR 更低的运动员有11倍的受伤风险。长期训练负荷的重要性和它在避免运动员受伤上所扮演的角色却似乎被忽视了。例如, Hulin等人发现尽管训练负荷的“波峰”将会增加受伤的风险,但是长期负荷更高的运动员相比长期负荷低的运动员受伤风险低了五倍。这项发现可以许多运动(如联盟式橄榄球、联合会橄榄球、澳式足球、欧式足球、爱尔兰式曲棍球、美式足球、板球)和研究团队中适用。

训练的保护性作用来自两个方面:(1)使运动员对负荷产生适应;(2)通过训练发展运动员与减少伤病有关的身体素质(如力量、长时间高强度跑步能力和有氧体能)。

教练和研究者们下一步需要做什么?

近期的研究提高了我们对训练负荷、损伤和运动表现三者之间的关系的认识和理解,然而要继续解构关于训练负荷的迷思还需要更多的研究。

突破限制

尽管ACWR在1.5附近时会增加受伤的风险,但是训练的目标之一是改善运动员承受训练负荷的能力。这将会使ACWR-伤病曲线转换到右边的部分,从而发展运动员(1)在相同的ACWR下减少受伤的风险或(2)在更高的ACWR下承受相同的风险。发展运动员这种能力的**方法目前还是未知的。举个例子来说,已知超出阈值的训练负荷“波峰”将增加后续的伤病风险,但是阈值之下的“小波峰”是否能提高运动员的强壮度和恢复力还是未知的。

多少比赛才能算太多?

一些项目的运动员(如篮球、曲棍球、欧式足球、棒球)通常需要在一周内比3次(如足球)到5次(如足球、曲棍球)比赛。NBA和NHL每赛季包括82场比赛,而MLB有162场。尽管长期高负荷训练与更低的伤病率有关联,也不是所有运动员都能安全参加每场比赛。相应的,有人也许期望通过尽可能少打比赛来维持运动员的健康。在一项对精英联盟橄榄球运动员超过七个赛季的研究中,一个赛季打35场比赛的运动员在下个赛季中受伤的风险将会增加。在NBA中,到客场打背靠背比赛与更高的伤病率有关联。对于这类苛刻的赛程安排,需要在以下两个方面继续深入研究:(1)在不影响运动员健康的前提下,运动员最多可以参加的比赛场数,和(2)在运动员需要休息前,最适宜的连续比赛场数。所以说不是所有的比赛都是公平的。相比于孤立地报告总比赛场数或比赛频率,研究比赛强度对于伤病预防会更有帮助。

对于康复训练,早期介入是关键

在为运动员做康复训练时,医务人员和体能教练应该在尽可能使运动员安全且快速恢复的同时平衡运动员对足够的长期训练负荷的需求以预防伤病。对于澳式足球运动员,完成高负荷的康复训练将导致下肢非接触性损伤进而推迟运动员回归赛场的时间。然而,通过延长康复训练的周期可以发展运动员长时间冲刺的距离,从而保护运动员免受后续损伤。在一个最近的研究中,Bayer等人比较了在严重的大腿和小腿损伤后进行的早期(伤后2天)和较晚的(伤后9天)康复训练。在伤后2天开始康复训练的运动员相比等9天后再开始康复训练的运动员可以在不增加伤病复发风险的基础上减少3周的恢复时间。最后,大多数的运动损伤并不会影响运动员的生命安全或职业生涯。因此让运动员知道任何训练中的不耐受都只是暂时的是重要的。综上,这些发现表明:(1)暂时性的训练不耐受可能会在最初的受伤后或组织修复时产生,但不大可能会长期存在;(2)尽早开始康复训练可以让运动员早日回到赛场;(3)发展较高的长期训练负荷(从而让运动员避免后续伤病的风险)可能会推迟运动员回到赛场的时间;(4)让运动员逐渐适应较高的冲刺训练负荷可以保护远动员免受后续伤病。

不同组织类型对不同负荷模式的反应

目前大多数对训练负荷和损伤的研究都是在单一队伍中进行的。这导致了少数不同组织的不同损伤被合称为“训练相关损伤”。从对大数据的研究中知道,不同组织类型的反应会因负荷模式的不同而有所差异。要更好地理解不同组织类型对负荷的耐受性还需要更多大样本量的长期研究。此外,用来计算ACWR的训练负荷变量和模型可能会因损伤类型而有所不同;训练负荷的变量、负荷模式和专项损伤三者的交互作用机制还需要更多的研究。

对相对风险和绝对风险感到困惑吗?

医学期刊的读者们能够理解相对风险和绝对风险之间的差异。在特定的训练负荷或ACWR下受伤的运动员之比称为绝对受伤风险。例如,在1.3的ACWR水平下,绝对受伤风险在4%左右。当长期训练负荷翻倍时,绝对受伤风险在16%左右。另外一种描述方法是:在2.0的ACWR水平下,84%的运动员可以保持不受伤。受伤的可能性也可以用相对的形式来表达(即相对风险)。从这个角度来说,研究者可以相对一个较低或较高的训练负荷来量化特定训练负荷(或ACWR)下的受伤风险。假如还用上面的例子,那么在2.0的ACWR水平下受伤风险(16%)将是1.3的ACWR水平下(4%)的四倍。

在更复杂的情况下,受伤风险是怎样的?

尽管最近的系统性研究已经确定较低的长期训练负荷、训练负荷的快速增加和受伤风险增加三者之间存在关系,但这些研究大多数(不是全部)都是在精英级别的运动员中展开的。在有限的对青少年运动员的研究中,更高的每日、每周和每月训练负荷与更高的受伤风险相关。在长期训练负荷较低的情况下大量累积高速跑的负荷,将导致更高的受伤风险(相对风险=2.6)。Blanch等人发现,年轻的板球快速投球手(31岁)有相比更年轻的投球手2.2-2.7倍的肌腱受伤风险。

只有一项研究调查了运动经验(作为年龄的替代指标)对负荷-损伤关系的调节效应。Malone等人发现,当训练负荷出现“波峰”时,运动经验较少(1年)的爱尔兰式足球运动员相比对照组(运动经验大于7年)有2.2倍的受伤风险。运动经验为2-3年(相对风险=0.2)和4-6年(相对风险=0.2)的运动员相比经验更丰富的运动员(运动经验≥7年),在训练负荷出现“波峰”时,受伤风险更低。综上,这些发现表明:(1)精英运动员的负荷-损伤关系可能与初级运动员不同,(2)年轻和年长的运动员受伤的组织类型可能不同,(3)年轻和年长的运动员在负荷出现“波峰”时都面对着更大的受伤风险。

与运动科学该领域相关的数学与生物统计学

一些近期的研究探索了统计学方法在训练负荷-损伤关系分析中的应用。尽管ACWR提高了一种基于近期执行的长期负荷而安全进阶和减少剧烈负荷的方法,但是ACWR的变量设置和计算方法也不乏批评之声。事实证明,使用指数加权移动平均 (EWMA) 公式计算的ACWR与通过滚动平均值(RA)计算得到的 ACWR 不同。尽管通过EWMA和RA计算出来的ACWR都与受伤风险的增加有关,要想更好地探测受伤风险最好还是使用通过EWMA计算的ACWR。有其他的研究者建议将剧烈负荷与长期负荷区分开(即将剧烈负荷排除在长期负荷的计算之外)。有趣的是,无论是这两者分开还是组合计算后的ACWR都与受伤风险的增加有关。然而,比较这两者分开或组合计算后的ACWR对预测损伤风险的作用还有待进一步的研究。

训练负荷的“天花板”在哪里?

最近,Drew等人发表了给教练为运动员设计训练负荷时使用的实证指南。内容包括:(1)确定中等的长期训练负荷,(2)最小化周与周之间的负荷改变,(3)避免超出这项运动的安全负荷范围,(4)确保维持住最低训练负荷,(5)避免负荷模式之间的矛盾,(6)确保训练负荷符合运动所需,(7)在负荷“波峰”出现之前密切监控运动员。

尽管这些观点在这篇文章中已经强调过了,为教练们确定适宜的训练负荷“天花板”还是很困难的,因为每项运动都涉及了不同的赛季安排,同时又受许多环境因素的影响(如输赢、比赛压力、对手实力等)。在2006-2007至2012-2013赛季的英超联盟中已经可以看到对运动员带球高强度跑动、冲刺距离、冲刺数量、传球和接球数量、中短距离传球数量的需求。研究者们也发现了在其他团队运动中总带球比赛时间的增加和恢复时间的减少。因此,训练负荷的“天花板”是很难确定的。对比赛所需身体素质的常规监控和对“天花板”的在评估是必需的,从而确保运动员为比赛做好了充分的准备。

总结

总之,一份2014年的研究发现,循序渐进的高长期负荷与更低的伤病风险有关。这份研究点出了一些关于训练负荷常见的迷思和误解, 同时提供为研究训练负荷和伤病提供了一些与时俱进的总结。在过去的5年里,来自24个研究组织对11项不同运动的38份研究表明,训练负荷的快速增加和较低的长期训练负荷与更大的伤病风险有关。这个领域的进一步研究将会是更多的随机对照试验,实验组将谨慎设置实验负荷(描述清晰并具有可重复性),而控制组将还像往常一样训练。