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七人制橄榄球运动员的形态学、生理学和比赛跑动能力特征研究进展

橄榄球起源于19世纪的英国。经过近200年的发展以及赛制规则的不断完善,现已发展成为一项在世界范围内广为流行的体育项目,除了深受广大体育爱好者的喜爱之外,还具有极为成熟的赛事运作体系与极高的商业价值。当前,橄榄球运动已经在世界上一百多个国家和地区开展,并演变出了诸如美式橄榄球、英式橄榄球、澳式橄榄球等多种各具魅力的比赛形式,其中英式橄榄球又可以根据参与人数的不同分为十五人制橄榄球、十人制橄榄球和七人制橄榄球。

七人制橄榄球于1883年诞生于苏格兰,由十五人制演变而来。除了参赛人数由15人减少为7人外,比赛时间也做了更改。常规比赛时间缩短为上、下半场各7分钟,中场休息1分钟。决赛时间上、下半场各10分钟,中场休息2分钟。其他比赛规则几乎无改变。七人制橄榄球比赛通常为锦标赛,需要运动员具有在2~3天完成5~6场比赛的能力。在比赛中,7名运动员需要参与所有进攻和防守过程,完成各种变向冲刺跑、传接球、擒抱、司克兰等高强度活动。因此,七人制橄榄球具有比赛强度高、间歇时间短和对抗激烈的项目特征。七人制橄榄球现已发展成为橄榄球比赛中极为重要的一种比赛形式,并得到广泛认可。2009年10月,国际奥委会将七人制橄榄球确定为2016年里约奥运会的正式比赛项目。

橄榄球运动在我国起步相对较早,但由于长期受限于非奥项目的身份,一直处于艰难发展、无人关注的尴尬地位。以“橄榄球”为检索词在中国知网体育类核心期刊进行主题检索(时间为2000年1月1日~2017年12月31日),共检索到91篇文献,其中绝大多数为文化、历史、宣传推广等领域的社科类文献,运动训练、技战术分析、损伤康复方面的文献报道仅有14篇。以“七(7)人制橄榄球”为检索词在中国知网体育类核心期刊进行主题检索(时间为2000年1月1日~2017年12月31日),仅检索到9篇文献,1篇是对比赛跑动能力的研究,2篇是对技战术的研究,其余6篇属人文社科类研究。以“rugby sevens”为检索词在Web ofScience、Ebsco等全文数据库进行检索(时间为2001年1月1日~2017年12月31日),共得到108篇相关文献。通过对检索到的国外文献进行分析后发现:第一,与其他集体性项目如足球、澳式橄榄球、十五人制和十三人制橄榄球等相比,对七人制橄榄球运动员体能特征和跑动表现的文献报道不多,但整体呈逐年增多的趋势;第二,研究对象以男子运动员为主;第三,研究热点集中在训练负荷监控、形态学与生理学特征、比赛跑动表现以及运动损伤的流行病学调查等方面。这些成果对推动我国七人制橄榄球项目的科学化训练实践与科研工作的有效开展具有重要的借鉴意义。

本研究通过对七人制橄榄球运动员体能特征与比赛跑动表现方面的文献资料进行系统综述,全面了解七人制橄榄球运动员在形态学、生理学和比赛跑动能力等方面的特点以及七人制橄榄球项目的科研现状和研究趋势,为我国七人制橄榄球项目的科学训练、科研攻关和服务提供实践依据和参考。

对七人制橄榄球运动员形态学特征的研究主要集中在体型和身体成分指标,具体包括身高、体重、体脂%、皮褶厚度等。在运动员体能特征、比赛跑动表现分析、负荷监控、运动损伤流行病学调查等相关文献中,但凡对研究对象基本特点进行描述都会涉及到上述指标。此外,借由上述指标推导而出的形态学派生指标,如瘦体重指数[21,52]、体重指数[2,31,41]等也有零散报道。七人制橄榄球运动员的身体形态特征见表1、表2。

Fuller等[34]对2014~2015赛季、2015~2016赛季参加世界七人制橄榄球系列赛和2016年里约奥运会运动员的平均身高和体重进行了统计,3场锦标赛男子运动员的平均身高分别为183.1cm、183.6cm、182.6cm,平均体重分别为91.2kg、92.0kg、90.5kg;女子运动员的平均身高分别为169.0cm、168.4cm、167.3cm,平均体重分别为67.4kg、67.8kg、66.4kg。综合多项研究可知,国际级男子运动员的身高在180~185cm,体重在86~95kg[21,31,33,43,44,45,52,67,72,75];国际级女子运动员的身高在165~170cm,体重在63~72kg[5,20,21,45,73]。中国国家队男子运动员的身高(182.93±5.23cm)、体重(87.93±10.08kg)[2]和女子运动员的身高(170.75±5.13 cm)、体重(67.33±5.23 kg)[4]基本都处于该范围内。七人制运动员的身体形态特点与十五人制运动员有明显不同[32]。国际级七人制男子运动员的平均身高和体重远低于国际级十五人制运动员,更接近于十五人制后锋运动员的平均身高和体重(1.80~1.83m,85~93kg)[28,33,44,71]

肌肉含量会影响运动员的力量、爆发力、速度和耐力等运动素质,而且七人制运动员通常是以超强的速度和耐力挑选出来的,因此优秀七人制运动员的脂肪组织含量应当较低。对七人制运动员而言,身高高、体重大、体脂%低,既是其对抗能力强及身体肌肉含量多的表现,也是适应高强度对抗及高强度跑要求的表现。研究表明,国际级男子七人制运动员的体脂%在11~12%,身体7部位皮褶厚度平均在52.2~61.6mm[31,44,62,72]。这要比十五人制运动员的皮褶厚度低15~61%,瘦体重指数低1~14%[28,70]。中国男子七人制运动员在身高、体重与国外运动员相差不大的情况下,14名运动员的体脂%为14.66±3.98%[2],明显高于国外高水平运动员。对女子七人制运动员体成分的报道较少,数据差别也较大。国际级女子七人制运动员身体7部位皮褶厚度平均在67~95mm[5,20,21]。西班牙国家队和俱乐部队女子运动员的体脂%分别为19.3±4.1%和21.5±5.1%[45]。日本优秀女子运动员的体脂%为16.7±3.5%[56]。目前尚未见有对中国女子七人制橄榄球运动员体成分的报道。

近年来,越来越多的学者开始关注七人制橄榄球前锋和后锋运动员在身体形态特征上所表现出来的差异。多项研究表明,国际级男子七人制前锋运动员比后锋运动员身高更高、体重更大、肌肉含量和脂肪含量都要更多,但各项指标之间的差异很小。相较于十五人制运动员,七人制运动员在位置特点上更具一致性[21,45,67,71]。女子运动员也表现出相似的特点。Agar-Newman等[5]对23名优秀女子七人制运动员的研究表明,前锋的身高、体重和7部位皮褶厚度都要高于后锋,但只有体重一项指标存在显著性差异。然而一项对264名国际级男子七人制运动员的调查研究表明,前锋要比后锋重11.7kg、高7.4cm,两项指标都存在显著性差异[33]。由于该研究的264名队员来自12个不同的国家和地区,因而造成这种差异的原因有可能来自于人种差异。这些研究提示,虽然七人制前锋和后锋运动员之间的位置差异有可能不像十五人制那么明显,但是有必要对七人制运动员的身体形态特征按场上位置进行报道。

有氧能力是集体性项目取得比赛胜利的重要因素之一,它有助于冲刺之间的恢复并补充磷酸肌酸[42,78]。有氧能力也有助于改善高强度运动后的恢复,因此对每天多场比赛、连续几天比赛、且赛间恢复时间为1~3小时的七人制橄榄球项目具有十分重要的作用[43,78]。七人制运动员的VO2max水平低于其他集体性球类项目,如足球[13]、曲棍球等[16]。据报道,男子七人制运动员的绝对VO2max为4.81±0.49L/min,要比十五人制前锋低10%;而相对VO2max为53.8±3.4ml/kg/min,则相似或高于十五人制运动员[44]。也有研究报道国际级男子七人制运动员的相对VO2max为51.6±3.7ml/kg/min[72]。我国优秀男子七人制运动员的相对VO2max为53.38±8.29ml/kg/min[2],与国外运动员基本一致。国际级女子七人制橄榄球运动员的相对VO2max有报道为51.1±3.6ml/kg/min[73],也有报道为46.5 ± 5.2 ml/kg/min[18],差别较大。我国优秀女子七人制运动员的相对VO2max为42.85±7.52ml/kg/min[3],远低于国外优秀运动员水平。与VO2max相比,最大摄氧量速度(vVO2max)与运动员的反复冲刺跑能力(RSA)和YoYo间歇恢复水平1级测试(Yo-Yo IRT1)的相关性更大。国际级男子七人制运动员的vVO2max是4.2±0.4m/s[44],国际级女子运动员的vVO2max是4.1±0.6m/s[20]。

由于VO2max测试需要特定的仪器设备和专业人员的操作,花费高、耗时长,因而对七人制运动员VO2max的报道较少。而且,除了在赛季前的准备期,七人制橄榄球训练中很少采用长时间的稳态训练,经常采用的是需要无氧代谢供能的高强度间歇训练[69]。这说明肌肉利用氧的能力和间歇期肌肉的复氧能力对七人制橄榄球运动员的有氧代谢能力更为关键。一些现场测试方法由于更符合集体性项目的专项运动特点,且显示出与实验室测试评估的高度相关性,成为了更实用、更有效的选择。

集体性项目比赛中的主要供能系统是无氧供能。据报道,由于更高的比赛跑动需求,特别是在比赛中更多的时间是处于高强度活动区间,因而七人制运动员赛后的血乳酸浓度高于十五人制运动员。国际级男子七人制运动员比赛结束后的血乳酸值为11.2±1.4mmol/L[41]。而十五人制运动员的赛后血乳酸值只有2.8±1.6mmol/L[27]。Couderc等[22]报道优秀男子七人制橄榄球运动员的pH值、HCO3浓度和血乳酸在赛前和赛后有显著性差异。比赛后3分钟所测得的血乳酸值为11.7±3.7mmol/L,个体血乳酸最高值达到16.3±2.4mmol/L。表明糖酵解供能能力是影响七人制橄榄球运动员比赛中跑动能力的关键因素之一。

虽然在七人制橄榄球比赛中无氧供能能力如此之重要,但是却未检索到对七人制运动员采用30sWingate测定无氧代谢能力的报道。这可能与RSA测试有关。RSA被认为是高强度间歇性运动项目取胜的重要组成部分[39]。RSA名称的提出者Dawson等[26]对很多高强度间歇性的集体性项目(包括十五人制橄榄球)的能量代谢特点进行了研究,发现三种供能系统都在发挥着重要的作用,无氧供能系统与RSA测试的总跑动时间密切相关,而有氧供能系统与恢复或疲劳分数高度相关。正是由于RSA测试结果既能反映有氧能力又能反映无氧能力,因而研究者们达成共识:RSA是衡量集体性项目运动员耐力水平的关键指标[47],它可以同时反映运动员的有氧和无氧能力。

七人制橄榄球是一项高强度的身体对抗性项目,它一方面要求运动员具备一般球类项目所需的速度、耐力等素质;另一方面又要求运动员具备高于一般球类项目,类似摔跤、拳击等搏击类项目所需的力量素质和身体对抗能力。既要快速灵活,又要强壮有力,看似矛盾的要求体现了橄榄球运动对运动素质的极高需求。

高水平的肌肉力量是身体对抗类项目获胜的关键。在七人制橄榄球项目中,运动员需要完成大量的诸如擒抱、阻挡、持球对抗、撞击、争球等需要力量和爆发力的身体对抗活动。

相比于下肢肌肉最大力量,上肢肌肉最大力量对七人制橄榄球运动员的比赛表现更重要。在七人制橄榄球比赛中,运动员需要完成大量的身体冲撞和擒抱动作。据统计,前锋和后锋比赛中平均每分钟需完成0.5次和0.3次擒抱[75]。其它的身体活动如拉克、掷界外球、司克兰、阻挡等都需要高度发展的上肢肌肉力量作为保障。而且更高的上肢肌肉绝对力量更有助于运动员在身体接触中占据优势[36]。对七人制运动员上肢最大力量进行评估的常用方法是测试1RM卧推、1RM高翻和1RM引体向上最大力量。Mitchell等[52]报道国际级男子七人制运动员的1RM卧推最大力量为114.2±12.5kg,前锋和后锋分别为113.7±15.5kg、114.8±9.8kg。男子运动员的上肢肌肉最大力量明显高于女子运动员。Goodale等[40]报道,国际级女子运动员的1RM卧推、1RM高翻和1RM引体向上最大力量分别为68.4±6.3kg、71.8±4.8kg、84.0±8.2kg,而且1RM卧推和1RM引体向上最大力量可以对运动员上场时间的多少进行区分。该结果与Agar-Newman等[5]所测得的国际级女子前锋运动员的数据基本一致,但高于后锋运动员。前锋和后锋完成1RM卧推、1RM高翻、1RM引体向上的最大力量分别为68.79±7.13kg、73.52±4.46kg、86.35±5.19kg和61.85±7.15kg、68.24±6.20kg、78.11±6.71kg,各项指标间不存在显著性差异。

与最大力量相比,爆发力与橄榄球比赛中的冲刺跑、跳跃[24,46]和擒抱[37]等能力相互关联。而且,爆发力能够更好地预测十五人制和十三人制橄榄球运动员的运动水平[6,12]。这在七人制橄榄球项目中也已得到证实。Ross等[68]对40名七人制运动员肌肉力量的研究表明,下肢肌肉爆发力与运动员的运动表现(比赛中各种技术的运用次数、成功率等)具有中度到高度的相关性。对七人制运动员下肢肌肉爆发力进行评估的常用方法是测试立定跳远、立定三级跳远、垂直跳和反向跳的远度或高度。Clarke等[21]报道,国际级男子和女子七人制运动员的垂直跳高度分别为65.8±9.3cm、49.6±3.8cm,前锋和后锋间均不存在显著性差异。这与Higham等[44]的研究结果近似,国际级男子运动员的垂直跳高度为66.3±7.2cm,与十三人制运动员的成绩相近[37]。Agar-Newman等[5]采用立定跳远和立定三级跳远评价女子七人制运动员的下肢爆发力。前锋和后锋的立定跳远成绩为228±9cm、229±11cm,立定三级跳远成绩为691±28cm、705±32cm,两项指标均没有显著性差异。Ohya等[56]采用垂直跳和反向跳对日本优秀女子运动员的下肢爆发力进行了报道,垂直跳和反向跳高度分别为33.0±3.5cm、37.9±4.0cm,垂直跳高度远低于Clarke等的研究结果。前锋和后锋的垂直跳高度为32.9±3.6cm、33.0±3.5cm,反向跳高度为37.5±4.0cm、38.4±4.2cm,位置间均不存在显著性差异。不过,也有研究指出七人制橄榄球项目主要以水平运动为主,采用反向跳等纵向跳类测试对运动员的下肢爆发力进行评估值得商榷[51]。这有待今后进一步研究。相比于下肢爆发力,对上肢爆发力的报道较少。与上肢最大力量相比,上肢爆发力与运动表现的关系可能更密切,因为50%的传球是在长距离下完成的[79]。Leite等[50]采用药球投掷的方法对业余七人制橄榄球运动员的上肢爆发力进行了研究,发现运动员30%、40%、50% 的1RM卧推最大力量与3公斤药球掷远距离高度正相关,提出了上肢卧推爆发力(W)=-17897 +(182025×3公斤药球掷远距离)+(1134563 ×(1=男或2=女))的预测公式,经与加速度计测试数据进行相关分析表明该公式的预测准确性非常高。但尚未见有对国际级七人制橄榄球运动员上肢爆发力的报道。

速度和加速度是同场对抗性项目所需具备的重要运动素质,以不同的启动速度快速到达指定位置的能力是运动员取得比赛胜利的关键[29]。由于七人制与十五人制的比赛场地大小相同,因此与十五人制相比,七人制运动员每人所覆盖的场地面积相应增大,这就要求七人制运动员必须具备较强的速度能力。

七人制橄榄球运动员的速度素质通常采用40米直线次以对加速度和最大速度进行评估。Higham等[44]报道国际级男子七人制运动员10m、20m、30m、40m冲刺跑的时间分别为1.74±0.06s、2.92±0.08s、4.02±0.11s和5.11±0.15s,30~40m最大冲刺速度为9.2±0.4m/s。与优秀十五人制前锋相比,七人制运动员的10m冲刺跑速度快6~8%,30~40m最大冲刺速度快9.5%;与十五人制后锋相比,七人制运动员的20m、30m冲刺跑速度快2%,30~40m最大冲刺速度几乎一致[23,30]。Clarke等[21]报道国际级男子和女子七人制运动员的10m、40m、30~40m冲刺跑时间分别为1.76±0.06s、5.14±0.16s、1.10±0.04s和1.76±0.05s、5.50±0.16s、1.22±0.05s。需要注意的是由于测试方案不同(如:测试场地有天然草场,有人工草场,也有室内田径场;起跑时既有两腿分立、距起跑线m的起跑姿势,也有屈膝分腿站立、距起跑线m的起跑姿势;测试次数有2次,也有3次。),因而对不同研究所报道的各种距离下的速度或时间进行比较的意义不大。从场上位置对比看,男子后锋的5m、10m、40m冲刺跑速度都要快于前锋[67],女子后锋的10m、30m、40m冲刺跑速度以及30~40m最大冲刺速度也都要快于前锋[5],这印证了比赛中后锋需要具备完成更多的6m/s以上的冲刺跑的能力[45,75]。还有学者探讨了速度能力与专项技术之间的关系。Ross等[68]报道10m和40m冲刺跑时间与每场比赛的边线突破次数和持球突破次数高度相关,5m、10m、40m冲刺跑时间与铲球得分具有中度相关,10m、40m冲刺跑时间又与擒抱失误次数中度相关,表明速度能力是七人制橄榄球运动员的重要运动素质,在进攻和防守中都发挥着重要作用。

在40米直线米速度分别反映了运动员的加速度和最大速度能力。据推测这两种能力间相互独立。在Clarke等[21]的研究中,国际级和高水平男子七人制橄榄球运动员的10m冲刺跑速度要慢于青年运动员,高水平运动员的40m冲刺跑速度仍要略慢于青年运动员,但是国际级和高水平运动员的30~40m最大冲刺速度则要快于青年运动员,表明40m冲刺跑速度更依赖于最大速度而不是加速度。Ross等[65]在对国际级七人制运动员冲刺跑的力学特征研究中发现,10m速度和40m速度是两个非常独特的指标,10m速度与40米速度有中度相关关系,10米速度与30~40m最大速度几乎不相关,而40米速度与30~40m最大速度有非常强的相关关系;10m加速度与水平力和相对功率有非常强的相关关系,而40米速度和水平力之间有较小的相关关系。这就要求教练员在提高运动员的加速度和最大速度时应制定出不同的训练计划。

对七人制橄榄球运动员耐力素质评估的现场测试方法有YoYo间歇测试、20米多级负荷折返跑测试、反复冲刺跑能力(RSA)测试和持续性有氧耐力测试等。

在训练实践中,对七人制橄榄球运动员有氧耐力的评估最常采用以下两种变换形式的YoYo间歇测试[31,44]。两种测试都需要运动员逐渐以更快的速度完成20m折返跑直至力竭,只不过YoYo间歇耐力测试要求折返跑之间休息5秒,而YoYo间歇恢复测试要求折返跑之间主动休息10秒。这两个测试都有两个水平,2级比1级的折返跑速度更快[14,49,60]。与传统实验室进行的最大摄氧量测试相比,变换形式的YoYo间歇测试可以更有效地对集体性项目运动员的耐力水平进行测量[60],对于区分不同水平的运动员和评价训练干预效果更敏感[14]。Higham等[44]报道国际级男子七人制运动员在YoYo间歇恢复水平1级测试(Yo-Yo IRT1)时达到的平均总跑动距离为2256米。这一成绩要比相似体重的十三人制运动员的成绩(平均1656米)好[7],也要比由优秀的十五人制和十三人制后锋运动员组成的集体所测得的成绩(平均2040米)好[11]。对澳式橄榄球[80]、十三人制橄榄球[7]和足球[60]等项目的研究显示,在折返跑测试中,优秀运动员要比次优秀运动员的跑动距离更远。在一项对不同性别、不同运动等级的七人制运动员有氧能力的测试中也证实了该观点[21]。此外Elloumi等[31]报道16名突尼斯国家队男子七人制橄榄球运动员的YoYo间歇恢复水平2级测试(Yo-Yo IRT2)成绩为1925±332m。

20m多级负荷折返跑测试(MSFT)既有加速过程也有减速过程,比持续性的有氧耐力测试更符合专项要求。Ross等[67]报道,国际级男子七人制运动员MSFT的总跑动距离要比职业十五人制后锋运动员高11%[55];从运动等级角度对比,国际级运动员的MSFT是2563±197m,国内锦标赛参赛运动员的MSFT是2164±288m,二者之间有19%的差距;从位置角度对比,前锋的MSFT是2360±337m,后锋的MSFT是2322±289m,二者不存在显著性差异。

RSA可通过许多测试方法进行评估,这些测试方法都有共同的特征,即短时冲刺(=6s)、短时恢复(=30s)。Higham等[44]报道国际级男子七人制运动员完成每次间隔30s恢复的6×30m反复冲刺跑测试的总完成时间为24.76s。Ross等[68]对40名七人制运动员完成每次间隔30s恢复的10×40m反复冲刺跑进行了测试,平均时间为5.51±0.2s。作者发现RSA测试成绩与擒抱得分高度相关,表明运动员在疲劳下保持速度的能力会对积极的擒抱产生重要影响。而且,RSA测试成绩与运动员疲劳下保持技术的运用能力有关,即RSA测试成绩差,运动员就会在比赛中出现更多的传接球失误。从运动等级角度对比,国际级男子运动员完成每次间隔30s恢复的10×40m反复冲刺跑平均用时为5.43±0.13s,国内锦标赛参赛运动员为5.76±0.14s,二者间有非常大的差异[67]。

还有学者采用1600m跑测试对七人制运动员的有氧耐力进行评估。Agar-Newman等[5]报道优秀女子七人制前锋和后锋的1600m跑时间分别为377±25s和390 ±28s,不存在显著性差异。Goodale等[40]对1600m跑与女子七人制橄榄球运动员上场比赛时间的关系进行了研究,发现1600m跑成绩与上场时间显著相关,可以用于对运动员的水平进行区分。

时间-运动学分析是集体性项目跟踪和分析运动员运动模式的常用方法。用于表示运动模式的指标,诸如总跑动距离、平均速度、冲刺跑次数和距离等都是评估运动员专项比赛需求的重要指标,同时也是评估和监测个体运动员跑动模式的有效指标[10,30,38]。早期,七人制橄榄球项目的时间-运动学分析较常采用的是视频分析技术。Rienzi等[62]在1999年采用视频分析技术基于主观确定的速度区间所用的时间确定了一系列反映比赛需求的指标参数。而随着显微技术的发展,近年来的研究更多采用全球定位系统(GPS)技术。

每场比赛中,国际级男子七人制橄榄球运动员的相对总跑动距离为96~120m/min,平均完成7.2~11.2次冲刺跑,冲刺跑距离占总相对跑动距离的9%[43,45,61];国际级女子七人制橄榄球运动员的相对总跑动距离为95~103m/min,平均完成的冲刺跑次数比男子运动员至少低50%,冲刺跑距离所占比例与男子运动员一致[20,21,81],具体见表3。值得注意的是,不管是国际级男子运动员还是女子运动员,不同研究中的各项跑动能力指标特别是不同强度下的跑动距离之间的差别很大。Higham等[43]报道国际级男子运动员在比赛中11.2%的跑动距离是在5m/s及以上的速度下完成的,12.7%的跑动距离是在6m/s及以上的速度下完成的。该结果要高于Suarez-Arrones等[75]的报道。Clarke等[21]的研究发现国际级女子运动员5m/s以上的跑动距离为201±79m,占总跑动距离的15.6±4.2%。除5m/s以上的跑动距离占总跑动距离的百分比指标外,其余各项指标都要低于Portillo等[57]和Suarez-Arrones等[73]的研究。导致研究结果出现不同的原因可能与GPS设备有关,设备的采样频率、穿戴位置、卫星信号以及数据过滤方法都有可能影响GPS设备的数据采集结果。此外,比赛等级的差异、对手水平的高低、队伍战术选择的不同等也会导致研究结果出现较大的差异。

更需注意的是,目前对七人制橄榄球运动员比赛跑动能力分析所使用的速度区间划分标准并不一致,主要有以下四种:一是6个速度区间(0~6.0km/h、6.1~12.0km/h、12.1~14.0km/h、14.1~18.0km/h、18.1~20.0km/h、20.1km/h)[25,72,73,75],二是5个速度区间(0~2m/s、2~3.5m/s、3.5~5m/s、5~6m/s、≥6m/s)[43,45],三是4个速度区间(0~8.0km/h、8.1~16.0km/h、16.1~20.0km/h、20.1~32.0km/h)[81],四是3个速度区间(4.16 m/s、≥4.16 m/s、6 m/s)[64]。此外,Clarke等[20]还指出不管性别差异而使用相同的速度区间会低估女子运动员比赛中的生理需求和不同强度下的跑动能力,使用5m/s速度衡量女子运动员的高强度跑动会导致高强度跑动距离被低估30%。作者提出使用第二通气阈值(VT2speed)对女子运动员的高强度跑动能力进行评估将更准确。因此,对速度区间阈值统一化,并对不同性别运动员的速度阈值进行研究是对分散在不同文献报道中的大量的跑动数据进行对比研究的前提。

从不同水平运动员的对比看,参加国内锦标赛的运动员在比赛中的相对总跑动距离为102m/min[8,45,59,63,75],略低于或近似于国际级运动员的跑动距离。Ross[64]等对国际和国内锦标赛运动员的比赛跑动能力进行了对比研究,发现两种水平运动员的慢速跑(4.16m/s)跑动需求大体一致,相对跑动距离和慢速跑动距离差异非常小。国际级运动员在冲刺跑(6m/s)频率上要比国内运动员多完成25%,冲刺跑距离多完成15%。对于女子运动员而言,Portillo等[57]报道国家队运动员要比国内锦标赛运动员在比赛中完成更多的跑动距离,特别是在14.1~18k/h、18.1~20k/h和20k/h以上三个速度区间下的跑动距离。Vescovi等[81]研究发现,国际级女子运动员比大学生级运动员的总跑动距离多17%(215m),且这种差距主要是由高强度跑(71%)和冲刺跑(125%)距离带来的。这三项研究的比赛跑动数据分别来自于不同水平的比赛,比赛水平的差异可能是影响上述研究结果的重要因素。这得到了Higham等[43]研究的证实。作者对19名国际级男子七人制运动员分别参加国际级比赛和国内锦标赛的跑动情况进行了报道,在国际级比赛中运动员完成了更多的(16%)高强度跑(5~6m/s)距离,更多的(27%)冲刺跑(≥6 m/s)距离,最大速度也要比国内锦标赛高6%,表明随着比赛水平的提高,运动员的体能需求也相应得到提高。Clarke等[19]对不同水平女子七人制运动员参加同一项国内锦标赛的跑动情况进行了报道,国家队运动员在比赛场上的总跑动时间、总跑动距离、5m/s以上的高速跑动距离都要高于国内运动员,而且国家队运动员在整个锦标赛期间的跑动表现的降低程度也要小于国内运动员。综上,虽然不同水平运动员的跑动能力会受到比赛激烈程度、体能水平、技战术运用情况等多种因素的影响,但高强度跑动能力的差异有可能是影响运动员水平的关键因素之一,提高运动员的运动水平必须提高运动员高速区间下特别是18k/h以上速度的跑动能力。

对十五人制橄榄球的研究已经揭示前锋和后锋的跑动模式具有较大的差异[17,48,59,74],但是由于七人制橄榄球比赛中运动员的位置经常根据战术需求而产生变化(3名前锋、4名后锋或4名前锋、3名后锋),因此七人制橄榄球前锋和后锋运动员跑动模式之间的差异似乎并不大。Rienzi等[62]对国际级男子七人制运动员的位置差异特点进行了报道,前锋慢跑和静止站立的时间分别比后锋多19%和30%。由于该研究仅分析了一场锦标赛,且未见该分析方法的内部信度报道,所以Rienzi等人根据主观速度分类区间进行评价的研究结果很难跟使用GPS的研究结果进行比较。Ross等[66]对9场锦标赛共54场比赛的研究发现,每场比赛中前锋和后锋各项跑动能力指标的差异都很小。Suarez-Arrones等[75]在研究中发现后锋比前锋有更强的跑动需求。后锋的总跑动距离、14.0km/h以上、20.0km/h以上的跑动距离和最大冲刺跑距离分别比前锋多10.0%±0.96%、26.4%±6.2%、35.0%±10.8%和15.8%±4.2%。Higham等[45]发现后锋的绝大多数跑动能力指标(包括总跑动距离、最大速度、加速与减速频率和3.5~5m/s、5~6m/s、≥6m/s的跑动频率以及跑动距离)都要高于前锋,虽然这些指标之间只有微小差异或中度差异,但对比赛胜负非常重要。Clarke等[21]研究发现,青年男子后锋的最大速度、5m/s以上的跑动距离、冲刺跑距离等都要高于前锋,但差异不大;而国际级后锋比前锋具有更大的最大加速度。青年女子后锋在各项跑动能力指标上都要高于前锋;高水平女子后锋的总跑动距离、3.5m/s以上和5m/s以上的跑动距离都要高于前锋;国际级运动员则不存在位置差异。赵亮等[4]报道,中国女子后锋的最大速度、冲刺跑次数、休息或走的距离、高强度快速跑距离、冲刺跑距离的数据皆高于前锋,后锋的高强度快速跑、冲刺跑的平均距离达到了前锋的近1.5倍,但只有高强度快速跑距离1项指标存在显著性差异。整体来看,国际级男子运动员要比国际级女子运动员表现出更大的位置差异。而且,不管是男子还是女子,后锋比前锋展现出更强的比赛跑动能力,特别是高强度、最大速度和冲刺跑的跑动能力。其原因可能在于:一是后锋的站位空间更大,使得他们有更大的可能进行加速冲刺跑;二是根据战术安排,后锋需要完成更多的边线疲劳对跑动能力的影响

七人制橄榄球的比赛形式以锦标赛为主,参赛球队需要在2~3天的赛程中完成5~6场比赛,这要求运动员具备一天参加多场比赛的能力。随着锦标赛的进行和疲劳的积累,运动员的跑动模式和比赛活动可能会受到影响。但是,Higham等[43]研究发现,七人制橄榄球锦标赛的第一场和最后一场比赛相比,运动员中低速运动差异很小,而高速跑(5~6m/s)和冲刺跑(≥6m/s)的差异尚不清楚。作者认为,研究对象在每场比赛之间所使用的恢复策略可能有助于缓解疲劳。Ross等[66]报道在9场国际级锦标赛共54场比赛的小组循环赛和淘汰赛之间运动员的跑动能力有微小的和不显著的差异,疲劳似乎不会影响运动员两场比赛之间的跑动能力。Clarke等[19]在一项对不同运动水平运动员的对比研究中发现,在一场为期2天的国内比赛期间,国家队运动员较少受到生理和心理疲劳的影响,跑动能力在比赛期间基本保持不变。

可以肯定的是,疲劳确实会影响运动员下半场的跑动能力。下半场出现降低的指标包括:总跑动距离、跑动速度、加速次数、冲刺跑次数、每分钟中高强度加速次数、中速跑(3.9m/s)距离和高速跑(5m/s)距离所占比重等。Higham等[43]的研究显示,参与整场比赛的运动员的跑动能力表现出第二个半场比第一个半场工作效率降低的现象,例如,总跑动距离减少约6%、加速频率降低13%、高强度跑所占时间减少10%。Suarez-Arronez等[76]报道国际级男子运动员14km/h以上的跑动距离、18km/h以上的跑动距离、2.78m/s2以上的加速次数、4m/s2以上的加速次数、冲刺跑次数、4m/s2以上的减速次数和峰值速度在下半场都有非常明显的下降。Granatelli等[41]报道优秀男子运动员在下半场的总跑动距离、14.1km/h以上的跑动距离和跑动时间相比上半场都出现了下降。而且作者按1分钟为单位观测了不同强度下的跑动距离、前锋和后锋的跑动距离以及比赛心率的变化,证明了比赛中短时疲劳的发生以及不同位置运动员疲劳的特点。Murray等[54]证实不管比赛得分或对手水平如何,运动员在下半场的跑动距离、高速跑(4.17-10.0m/s)距离都有中度到高度的降低。但也有研究指出,尽管有各种各样关于下半场运动员跑动能力下降的论述,但是运动员的最大冲刺速度却能保持全场[43]。这可能与研究对象的水平、比赛的级别,特别是比赛战术安排有很大的关系。

冲刺跑是七人制橄榄球比赛中非常重要的组成部分,但是冲刺跑的特征,如频率、冲刺跑距离、比赛中两次进攻之间的休息时间却研究的极少。Suarez-Arrones等[72]报道,男子七人制橄榄球运动员每场比赛平均要完成大约7次冲刺跑(>20.1km/h),冲刺跑平均距离为18m。但该研究仅是对参加国内水平比赛的7名运动员进行了分析。Higham等[43]研究了国家队运动员在国际和国内比赛中冲刺跑(≥6米/秒)所完成的总跑动距离。然而该研究未报告单次冲刺跑的距离和频率。Suarez-Arrones等[73]又对12名女子七人制橄榄球运动员参加国际比赛的冲刺跑情况进行了报道,运动员每场比赛平均要完成大约6次冲刺跑(>20.1km/h),冲刺跑平均距离为17m,但也未对冲刺跑的频率进行报告。而后,Suarez-Arrones等[76]对12名国际级男子七人制运动员在比赛中的重复性高强度跑动能力进行了研究,发现运动员每场比赛中重复性冲刺跑RSE(最少3次连续性冲刺跑,中间有最多20秒恢复时间)和重复性加速跑RAE(最少3次连续性最大加速度跑,中间有最多20秒恢复时间)的次数分别为0.4次和1.6次,低于对十五人制和十三人制橄榄球运动员的研究报道[9]。运动员在比赛中完成了3次重复性冲刺跑序列RSS(连续2次1s及以上的冲刺跑,分为中间有最多30s间歇的RSS0-30s和31~60s间歇的RSS31-60s两种类型)和8次重复性加速跑序列RAS(连续2次1s及以上的最大加速度跑,分为中间有最多30s间歇的RAS0-30s和31~60s间歇的RAS31-60s两种类型)。即运动员每280s完成1次RSS,每105s完成1次RAS。由于冲刺跑是影响比赛胜负的关键因素之一,因而今后应采用大样本对国际级七人制橄榄球运动员比赛中的冲刺跑特点进行研究,这有助于改进速度训练并提供评估依据。

目前,众多研究通过监控七人制橄榄球运动员比赛中的跑动心率以掌握比赛强度,从而更好地设计训练计划。Suarez-Arrones等对[72]7名男子七人制运动员比赛中的心率情况进行了报道,运动员上、下半场的平均心率分别为169±4b/min(86.6±2.0%HRmax)和173±6b/min(88.6±3.0%HRmax),二者不存在显著性差异;上、下半场的最大心率分别为193±5b/min(98.9±2.0%HRmax)和194±5b/min(99.3±2.0%HRmax),二者也不存在显著性差异;运动员大部分活动时间的心率都处于81%~90%HRmax,37.8%的活动时间处于90% HRmax以上的强度。Suarez-Arrones等[73]在对12名女子七人制运动员比赛中心率情况的研究中发现,运动员上、下半场的平均心率分别为167±9b/min和169±10b/min,二者不存在显著性差异;上、下半场的最大心率分别为188±12b/min和190±10b/min,二者也不存在显著性差异;运动员大部分活动时间的心率都处于81%~90%HRmax,与男子运动员相同;30.8%的活动时间处于90% HRmax以上的强度,略低于男子运动员。Portillo等[57]对不同水平女子七人制运动员比赛中的跑动心率进行了比较研究。国际级运动员的最大心率和平均心率为186.2±9.1b/min和163.6±9.2b/min,国内运动员为178.4±11.6b/min和154.5±14.3b/min,两项指标都具有显著性差异。国际级运动员在上、下半场分别有25.0±14.8%和28.3±17.8%的时间处于95%HRmax以上的强度,而国内运动员分别有10.7±9.4%和15.3±11.8%的时间处于95%HRmax以上的强度,两项指标也都具有显著性差异。从上述研究可以看出,不同等级运动员的平均心率都表现出下半场高于上半场,这是疲劳积累的结果,从运动员下半场各项跑动能力指标的降低中也可以相互印证。在整场比赛中,男子七人制前锋和后锋运动员的平均心率分别为86.9±4.5%HRmax和85.0±5.3%HRmax,最高心率分别为94.8±3.0%HRmax和93.8±4.0%HRmax,两项指标均无显著性差异[45]。但男子七人制前锋和后锋在90%HRmax以上强度的活动时间要低于十五人制运动员。据报道,十五人制男子前锋和后锋分别有51.1%和41.4%的活动时间处于90%HRmax以上强度[25]。这可能与擒抱、拉克、司克兰等非移动性的高强度活动有关。目前尚未见对女子七人制橄榄球前锋和后锋比赛心率的比较研究。

当前,使用心率表监控训练和比赛的负荷强度已经被广泛认为是一种简洁、有效的手段。但是在进行瞬时高强度运动(如加速冲刺、减速急停等)时,运动员的心率变化可能与运动强度并非同步发展,心率的变化会有一定的滞后性,而在两次高强度运动之间心率才可能达到峰值,这会给结果分析与评定带来一定困难,在实际应用中还应该稍加注意[1]。

GPS技术的广泛使用使得教练员、研究人员能够更好地了解七人制橄榄球项目的比赛特点,通过对比赛跑动能力和运动强度的有效反馈可以帮助教练员更好地设计训练计划。然而,目前研究者更感兴趣的是挖掘GPS数据与比赛技战术信息之间的关系[15],而对七人制橄榄球运动员形态学、生理学与跑动能力之间关系的研究却不多,有限的信息零散分布在不多的文献中。如Vescovi等[81]在研究中发现,Yo-Yo IRT1跑动距离解释了高强度跑(16~20k/h)接近30%的方差,表明通过提高运动员的Yo-Yo IRT1跑动成绩对于提高七人制橄榄球比赛中的高强度跑能力有好处。Clarke等[21]较为全面地探讨了形态学和实验室测得的运动素质指标与比赛跑动能力指标之间的关系。相关分析表明,女子运动员的形态学和运动素质指标分别与多项比赛跑动能力指标有中度到高度的相关关系,表明优异的运动素质有助于比赛场上的跑动表现;而男子运动员的形态学和运动素质指标仅与个别的比赛跑动能力指标有相关关系,表明身体形态和运动素质似乎对比赛场上的跑动表现影响不大。在一项对足球项目的研究中也有类似的发现[53]。虽然好的身体形态和运动素质并一定会影响比赛的胜负,但是好的身体形态和运动素质确实能够增加运动员的上场比赛时间。Goodale等[40]根据运动员上场比赛时间的多少将24名国家队备战运动员分为两组,研究发现在国际比赛中上场时间较多的女子运动员的年龄、训练年限、1600m跑时间、1RM卧推最大力量都要高于上场时间较少的运动员。因而作者认为年龄、训练经验、上肢肌肉力量和有氧能力是区分运动员上场比赛时间的重要因素。从以上研究中似乎可以得出女子运动员的比赛跑动能力更易受身体形态和运动素质影响的结论。其原因:一是相比于男子比赛,女子七人制橄榄球世界杯和世界系列赛开始较晚,比赛中女子运动员更多的是拼身体、拼素质,而在技战术素养等方面要差于男子运动员;二是上述研究选取的身体形态和运动素质指标不全面,对于男子运动员而言,某些指标如身高、体脂%、上下肢肌肉最大力量和爆发力等可能对场上跑动能力的影响更明显。总之,今后围绕七人制橄榄球运动员形态学、生理学与比赛跑动能力之间的关系进行探讨极有必要。

国际级七人制橄榄球运动员的身体形态特征表现为身高高、体重大、体脂%低。国际级男子运动员的身高在180~185cm,体重在86~95kg,身体7部位皮褶厚度在52.2~61.6mm;国际级女子运动员的身高在165~170cm,体重在63~72kg,身体7部位皮褶厚度在67~95mm。前锋比后锋身高更高、体重更大、肌肉含量和脂肪含量都要更多,但各项指标之间的差异很小。

国际级男子七人制橄榄球运动员的VO2max为51~54ml/kg/min,低于足球、曲棍球等项目;比赛后的血乳酸值在11mmol/L以上,高于足球、十五人制橄榄球等项目。国际级女子七人制橄榄球运动员的VO2max为42~51ml/kg/min。相比于实验室测量方法,对七人制橄榄球运动员有氧和无氧能力的评价更常采用现场测量方法。RSA测试可以同时反映运动员的有氧、无氧能力,是衡量七人制橄榄球运动员耐力水平的关键方法。

七人制橄榄球比赛强度高,运动员大部分活动时间的心率都处于81%~90%HRmax。每场比赛中,国际级男子运动员的相对总跑动距离为96~120m/min,冲刺跑次数为7.2~11.2次,冲刺跑距离占总相对跑动距离的9%;国际级女子运动员的相对总跑动距离为95~103m/min,冲刺跑次数比男子运动员至少低50%,冲刺跑距离所占比例与男子运动员一致。高强度跑动能力的差异有可能是影响运动员水平的关键因素之一。从位置特点看,男子运动员比女子运动员表现出更大的位置差异。不管是男子运动员还是女子运动员,后锋比前锋展现出更强的比赛跑动能力,特别是高强度、最大速度和冲刺跑的跑动能力。受疲劳因素的影响,运动员下半场的多项跑动能力指标会出现明显下降。

目前,对七人制橄榄球运动员身体形态的研究已经从身高、体重、体成分等方面提供了大量不同运动水平及场上位置运动员的身体形态信息。然而,对身体机能和运动素质的认识还较少。对七人制橄榄球运动员有氧能力、无氧能力和除力量、速度、耐力之外的其它运动素质的研究报道极少。未来的研究应重点围绕七人制橄榄球运动员的身体机能和运动素质展开,增加对无氧代谢能力的研究,增加对优秀运动员上肢爆发力、灵敏素质、柔韧素质等方面的研究,统一速度素质的测试标准,探究不同场上位置运动员身体机能和运动素质的差异,从而帮助人们更准确地认识七人制橄榄球运动员的体能特征。在此基础之上,通过建立七人制橄榄球运动员体能评价标准,找出决定运动员体能水平的关键指标,有助于进一步揭示体能与跑动能力乃至比赛胜负之间的关系。

对七人制橄榄球运动员的比赛跑动能力已有初步报道。但大多数研究都是围绕男子运动员展开,对女子运动员跑动能力的研究报道较少;研究数据大都来自于一支队伍一场锦标赛的统计分析,且对女子运动员跑动能力的研究大都采用了和男子运动员一样的跑动速度区间划分标准。未来的研究应增加比赛跑动数据分析量,采集同一支队伍多场锦标赛的比赛数据作为研究样本;探寻适合女子运动员专项需求的跑动速度区间划分标准;通过大样本数据分析,获取不同水平、不同性别、不同位置七人制橄榄球运动员的跑动能力特征。此外,应开展对优秀运动员比赛中非移动状态下的活动特征及体能需求的研究,探讨体能、技术、战术的关系及三者对比赛结果的协同作用,这将为体能训练计划的设计和安排提供更为切实有效的参考依据。

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