为运动专项设计合理的体能测试方案

闫 琪

（国家体育总局体育科学研究所，北京 100061）

体能测试是指用特定的、可量化的科学方法评价某种体能要素的过程，体能评估是指在体能测试基础上通过对结果进行分析并做出判断和决策的过程[1-3]。体能测试是体能训练的起点，也是一个阶段训练的终点，是调控和评价训练计划的重要工具。体能测试的重要性已得到教练员的广泛认可，但为运动专项设计一套合理的体能测试方案却并不容易，其中包含对体能测试的深刻理解，需要建立在对运动专项深入分析的基础上。能否驾驭好“体能测试”，发挥其最大功能， 成为评价一名体能教练水平的重要标志之一。

1.1 体能测试是体能训练的主要组成部分

体能测试是体能训练的重要组成部分，对各级别运动员的体能训练都有重要作用[1]。第一，体能测试可以建立运动员的体能档案，让教练员深入了解运动员的体能水平，进而选择更有天赋的运动员。第二，通过体能测试可以对运动员的体能特点进行分析和评估，确定运动员体能的优势和薄弱环节，为其设计个性化的体能训练计划提供依据。第三，通过一个训练阶段的前期测试明确运动员的体能基线数据，在此基础上设置合理的训练目标。第四，通过中期和后期测试，发现训练计划中可能存在的问题，评估体能训练计划的效果。第五，随着数字化科技设备的应用，训练过程中融入多维度的精准体能测试，体能训练过程也是体能测试和评估的过程（训练=评估），对提升体能训练质量和效率具有重要意义[4]。

1.2 用体能测试调控和改变体能训练

对高水平精英运动员的体能训练而言 ，体能测试不仅仅是提供体能训练所需的基础数据， 还可以通过精准的体能测试和评估，调控和改变其体能训练的发展方向。一名优秀的体能教练绝非因循守旧地完成常规的体能测试和训练任务，而是通过体能测试提供的数据和信息调整训练计划，甚至改变训练计划，让训练更加高效。这要求体能教练既要对体能测试有深刻理解，充分认识运动专项特征，还要对精英运动员的体能特点进行仔细分析， 并与专项教练共同探讨制约运动员进一步提高竞技能力的关键因素。

发现问题可能比解决问题更重要。精英运动员的体能优化策略中包含大量的测试和评估内容（图1）。通过体能测试清晰地发现精英运动员体能方面的薄弱环节，进而重新规划其体能训练方向，围绕如何有效解决测试发现的具体问题进行周期化设计[5]，更精准地解决存在的问题。可见，体能测试不仅仅是训练起点，而且改变了体能训练方向。

图1 精英运动员体能优化策略思维导图

案例分析：在帮助1名跳水奥运冠军备战里约奥运会期间， 某一阶段该运动员完成407专项动作时质量不高，教练员发现其踝关节发力不好，认为其需要增加踝关节力量，体能训练中重点发展该运动员踝关节的力量和爆发力，但效果并不明显。笔者对这名运动员的踝关节功能进行检查发现，其踝关节背伸的活动度远低于正常值，而完成407动作要求踝关节有很好的活动幅度与弹性。根据测试情况及时对其体能训练进行调整：首先通过功能训练帮助其恢复踝关节的活动度，然后通过轻负荷、大幅度踝关节发力弹跳动作提高足踝肌腱和筋膜弹性。通过一个阶段的训练，该运动员完成专项动作时踝关节能够做出更大的动作幅度，并能很好地利用踝关节的弹性进行发力，弹跳的力度和高度都有明显进步，407动作质量明显提升。这个案例提示我们：当运动员出现竞技能力问题时，首先应通过体能测试对其问题进行诊断，找到具体问题后再确定训练方向，避免浪费精英运动员的宝贵训练时间与精力。

竞技体育体能训练是多层级、多因素的系统，可划分为身体功能训练、基础体能训练和专项体能训练3个层级，呈“金字塔”结构[5]（图2），相应的体能测试也应从这3个层级去设计测试方法，每个层级选择的体能测试方法各有侧重。身体功能训练层级的体能测试主要对运动员身体的基本功能、是否存在疼痛、完成动作质量进行筛查和评估，分析运动员是否存在可能引起运动损伤的身体功能障碍，这是对运动员体能的最低要求。基础体能训练层级的体能测试主要是从执行动作的能力角度去设计，运用负重、时间、距离、次数等具体指标对运动员的基础体能进行量化，这是对运动员体能的更高要求。专项体能训练层级的体能测试应结合运动专项特征进行设计，需要从专项的能量代谢特点和力学结构特点2个方面进行考虑，这是对运动员运动表现的最高要求。

图2 竞技体育体能训练“金字塔”模型

2.1 运动风险筛查

运动风险筛查对任何级别的运动员都非常重要，对减少运动员训练比赛中的损伤风险和延长运动寿命起至关重要的作用。竞技体育各运动专项都存在运动损伤风险，对运动损伤风险的控制是教练团队的重要任务之一。

竞技体育中的运动损伤风险分为不可预测和可预测两种。不可预测的损伤风险因素主要是比赛中的各种偶然事件，如场地原因、对手冲撞等；
可预测的损伤风险因素主要包括运动员的先前损伤、身体功能障碍、不良动作模式、错误训练安排等。体能测试中的运动风险筛查主要针对身体功能障碍和不良动作模式这些与运动员密切相关的身体功能状态，如果能及时发现运动员身体功能存在的风险因素并进行纠正，不仅可明显降低运动员的损伤风险，还可提高其动作质量，对提高体能训练和专项训练效率大有帮助[6]。

身体功能状态包含关节的灵活性、稳定性和动作模式3个方面，运动损伤风险筛查主要观察运动员是否存在关节灵活性受限、稳定性不足、身体左右侧不对称和动作模式不良等4个方面，可以分别进行测试，也可进行整体功能动作质量筛查。关节灵活性可以通过角度测量尺测量局部关节活动度等方法进行测试；
身体稳定性可以通过测力台单腿稳定站立等方法进行测试；
身体左右侧对称性可以通过YBT平衡测试等方法进行测试；
动作模式可以通过分析深蹲、单腿上台阶等动作质量进行测试。整体功能动作质量筛查最常用的是功能性动作筛查（FMS），通过对7个功能性动作评分和4个排除性筛查动作综合判断运动员的整体动作质量，发现其身体功能存在的问题。

2.2 基础体能测试

基础体能包含力量、耐力、速度、灵敏性、协调性、动态平衡等要素，竞技体育所有运动专项都离不开基础体能的支撑，基础体能并没有明显的运动专项特征，但仍不能忽视不同运动专项对基础体能的需求存在一定差异。

基础体能测试是运动专项体能测试方案中的重要组成部分，体能教练既要认识到各运动专项之间的共性，也要考虑相互之间的差异性，这些差异主要体现在不同运动专项对基础体能各要素的测试方法和评价标准不同。在选择测试方法方面，足球和水球都需要运动员具备很好的有氧能力，足球项目一般会选择20m间歇恢复性测试（YOYORT1），而水球项目往往会选择长距离游泳测试，这是由2个运动专项不同的比赛形式和运动介质所决定的。在评价标准方面，射击项目和橄榄球项目都需要运动员具备一定的上肢基础力量，但评价标准显然不一样，因为2个运动专项对上肢运动方式和力量需求程度完全不同。

2.3 专项体能测试

竞技体育最重要的特征是运动专项的划分，因此竞技体育体能训练的目的是培养身体条件更加适合运动专项的高水平运动员，而不是肌肉发达、身强力壮的健身者。对一般健身者而言，基础体能测试足以满足其体能要求，但专项运动员还需对专项体能进行测试，才能分析其身体能力是否满足运动专项的需求。分析专项体能特征需从能量代谢和动作结构2个角度来考虑，专项体能测试也需要从这2个角度进行设计。

2.3.1 能量代谢系统的专项性

任何运动专项都有其特有的能量代谢方式，选择体能测试方法时，体能教练应全面分析运动专项的能量代谢特征。选择的体能测试方法与运动专项能量代谢特征越符合，测试的效度就越高，测试结果对教练员越有参考价值。例如，铅球项目是典型的以磷酸原供能系统为主导的运动，比赛和训练中都不会出现糖酵解供能的情况，如果在铅球运动员的体能测试方案中出现400m这个以糖酵解供能为主的项目，显然该测试效度会非常低，无法表现出一名铅球运动员的专项能量代谢特征。

2.3.2 生物力学结构的专项性

除了能量代谢系统的专项性外，生物力学结构的专项性同样重要。所选择的测试动作与运动专项中的技术动作相似度越高，动力链的发力顺序越接近，测试与专项运动表现的相关性就越大，测试效度就越高。体能教练应清楚不同动作的动作模式、主要参与肌肉、肌肉收缩形式、肌肉收缩速度等与生物力学结构相关的运动科学知识，才能设计出更有效度的专项测试方法。例如，评价短跑运动员起跑时的下肢爆发力，常用的测试方法有反向垂直纵跳（CMJ）与半蹲跳（SJ）， 但由于短跑起跑不包含反向离心动作，所以半蹲跳（SJ）更能反映运动员起跑时的下肢爆发力，测试效度更高。

鉴于竞技运动专项的复杂性，设计一份合理的运动专项体能测试方案需从运动损伤风险评估、基础体能测试和专项体能测试3个层级进行考虑。选择体能测试方法时，既要考虑竞技体育项目的共性问题，也要考虑各运动专项的特异性。

3.1 运动专项体能测试方案设计思路

考虑到运动专项之间既有共性特征也有明显的专项特征，不同运动专项的体能测试方案应既有普适性的体能测试方法，也有运动专项特异性的体能测试方法。设计运动专项体能测试方案时，测试项目不建议选择过多，避免测试过程占用大量时间，引起运动员疲劳，也不便于长期在运动队执行。一般一份合理的运动专项体能测试方案包含8～12项体能测试，便于后期绘制“体能测试分析雷达图”进行深入分析。

设计运动专项体能测试方案包括以下内容：首先是4项具有普适性的重要体能测试方法，然后是结合运动专项特征再选择2～4项基础体能测试方法和2～4项专项体能测试方法。

3.1.1 4 项具有普适性的重要体能测试

抛开运动专项来看，运动员首先应是健康而强健的人，较低的损伤风险、良好的身体形态、下肢爆发力和耐力水平是每名运动员都应具备的。以下4项体能测试方法对各运动专项都适用。

功能性动作筛查（FMS）：任何运动员都应保持健康且将运动风险控制到最低，这对所有项目都非常重要。目前国际上公认度最高、简便易测的运动风险筛查方法是功能性动作筛查（FMS），应用FMS可以捕获到受试者完成基本动作的质量、动作模式中的运动神经控制和基础运动能力三方面信息，找到运动员的不对称性和功能受限问题，发现动作中的薄弱环节，然后通过纠正性练习进行功能提升，达到预防运动损伤、改善运动表现的目的[6]。

身体成分测试：身体成分在一定程度上可以反映运动员的健康、形态、代谢、营养和体能水平，对任何运动专项都非常重要[1-3，7]，只是不同运动专项对身体成分的要求不同。比如，射击运动员和短跑运动员对身体成分都有一定要求，但标准是不一样的：短跑运动员的身体脂肪比例要求很低，过多的脂肪会对速度产生消极影响；
射击运动员的身体脂肪也不能太高，但没有必要像短跑运动员那么低，只需要将身体成分控制在一个合理的范围内即可。

垂直纵跳测试：爆发力是绝大多数运动专项的核心竞技要素[8]，奥林匹克精神“更快、更高、更强”都体现了对爆发力的需求。垂直纵跳是简便易测的下肢爆发力测试指标，几乎所有运动员都需要这种基础能力，因此垂直纵跳测试应出现在绝大多数项目的专项体能测试方案中。

最大摄氧量测试：有氧耐力是各运动专项的基础体能要素，反映了运动员的身体机能水平。最大摄氧量是评价有氧能力的重要指标[1-3，7]，在实验室用气体代谢分析的方法进行测试不仅可以得出精确的最大摄氧量数值，还能给出最大心率、最大摄氧量跑速、最大摄氧量心率、无氧阈数值、无氧阈跑速、无氧阈心率等多项重要的有氧能力相关指标，可以在训练中直接应用。

3.1.2 2~4项基础体能测试方法

除了上述各项目通用的体能测试方法外，各运动专项具有不同的体能特征，可再选出2～4项基础体能测试加入到测试方案中。比如：摔跤专项的体能测试方案建议加上深蹲1RM力量测试、卧推1RM力量测试等，而游泳专项建议加上引体向上最大次数测试和背肌耐力测试等。

3.1.3 2~4项专项体能测试方法

专项体能测试方法一定要紧密结合运动专项需求，既可侧重能量代谢特征，也可侧重生物力学结构特征， 还可将二者结合在一起。比如：游泳项目可以利用无轨迹数字化训练器械进行爆发力下拉功率测试（图3），与运动员水中上肢发力的动作结构更接近；
摔跤项目可以利用极限攀爬机进行5×30s高强度间歇能力测试（图4），与运动员比赛中的能量代谢特征更吻合。

图3 游泳奥运冠军张雨霏进行爆发力下拉功率测试

图4 自由式摔跤全运会冠军张崇瑶进行极限攀爬机5×30s 高强度间歇测试

3.2 案例分析

3.2.1 游泳专项体能测试方案设计

表1是备战东京奥运会过程中为中国游泳队设计的专项体能测试方案。该方案包含了功能性动作筛查（FMS）、身体成分、垂直纵跳和最大摄氧量测试这4个普适性的重要测试方法，包含了YBT平衡性测试、坐位体前屈、卧推峰值功率、背肌耐力这4项身体功能和基础体能测试方法，还有爆发力下拉功率测试和快速抗阻团身功率测试2项专项体能测试方法，形成一份完整的包含10项体能测试方法的专项体能测试方案。

表1 游泳运动专项体能测试方案

3.2.2 体能测试数据应用

应用专项体能测试方案对国家游泳队52名运动员进行测试，形成国家游泳队体能数据库，初步建立了评价标准，为重点运动员绘制体能测试结果个体分析雷达图（图5、图6），从中可以清晰地显示运动员各项体能测试的评分（中间红色六边形是全队的平均值，蓝色图形是运动员个体的评分分值），帮助教练员明确运动员的体能优势和薄弱环节。例如：运动员A的体能整体属于较好水平，各项能力均衡，上肢爆发力突出；
运动员B的体能整体较差，尤其是柔韧性和下肢爆发力远低于全队平均水平。

图5 游泳运动员A体能测试分析雷达图

图6 游泳运动员B体能测试分析雷达图

通过对每名重点运动员的体能测试数据进行详细分析，包括运动损伤风险、体能特点、薄弱环节等，形成个性化的体能测试评价报告（图7），并根据这些问题提出有针对性的体能训练建议，根据这些建议制订周期性体能训练计划，弥补体能薄弱环节，强化体能优势部分，提高运动员的整体体能水平。

图7 国家游泳队运动员体能评价报告示例

能够为运动专项设计合理的体能测试方案、组织测试的实施及对测试结果进行分析和评估，是体能教练的重要职业技能。体能教练在设计运动专项的体能测试方案时，须做到：深刻理解体能训练的重要意义， 以及体能训练对调整和改变训练计划的重要作用；
熟练掌握身体功能、基础体能和专项体能分别对应的测试方法；
理解不同运动专项之间的共性和特异性，清楚4种普适性的体能测试方法，并根据运动专项特征筛选2～4项基础体能测试和2～4项专项体能测试方法。只有这样，才能设计出一份合理的运动专项体能测试方案。

随着科技的快速发展，体能测试的理念、方法、设备在不断进化，体能测试的重要性更加凸显，体能测试设备越来越小型化、精密化和便携化，体能测试的过程与体能训练的过程逐渐融合。数字化体能训练就是应用现代科技方法在运动员体能训练的过程中通过实时测量数据监控训练质量，并根据测试数据对体能训练过程实施现场调控的一种训练方式[4]。“训练=评估”是数字化体能训练的核心理念，已应用在精英运动员的训练实践中，深刻影响着体能训练的未来发展。