【翻譯】Training load monitoring in team sports: A novel framework separating physiological and biomechanical load-adaptation pathways

【翻譯】Training load monitoring in team sports: A novel framework separating physiological and biomechanical load-adaptation pathways

作者：Robinson, MA, Vanrenterghem, J, Drust, B and Nedergaard, NJ

原文鏈結：http://researchonline.ljmu.ac.uk/5734/

文章大意：

現在運動發展希望更好的去監測訓練量，以免讓選手超出負荷，但是又時常困惑這樣的訓練是與什麼負荷適應機制關聯。在此篇文章中，作者提出一種理論架構是分開考慮生理與生物力學的負荷適應，這樣是為了在測量時區別體外與體內負荷。再來是，作者認為負荷適應途徑有不同的響應速率，這對於如何計劃增加運動表現與避免受傷的訓練/恢復課表安排是非常重要的。

介紹

團隊運動的選手經常要讓心肺、心血管與肌肉的生理系統適應不同水平的挑戰。這樣的適應有利於增加選手肌耐力、速度、肌力或力量的運動表現。但是過量的訓練會超出身體的負荷能力並增加受傷或生病的風險。然而，訓練過少也會導致選手無法發揮出最佳的運動表現。而現在的共識是要週期化的訓練選手，讓選手能最佳的恢復以並發揮最好的運動表現，要如何監測與量測選手的訓練量就變成非常重要的事情。再來是，要如何知道選手對於負荷的適應程度，會分成外部適應與內部適應來做評估，外部適應就是選手的運動表現，內部適應主要是評估選手生化壓力的反應。

對於生化壓力來說，選手會因為訓練的執行給予機械應力在身體各個的組織上，例如：軟骨、骨骼、肌肉與韌帶。也有研究證實機械應力與身體組織的破壞與修復有關，也就是說，機械應力會讓肌肉骨骼系統(musculoskeletal)有結構與功能上的適應，但是研究領域對於機械應力的適應尚未有過多的研究。在本篇文章中提出關於生理與生物力學對於負荷適應的新架構，對於如何分辨生理與生物力學的負荷適應，作者是用下面的圖來做說明。

https://core.ac.uk/reader/78911900

監測外在負荷

對於跑步為主的運動使用GPS(Global Positioning Systems)來記錄，特別是可以記錄運動的變化量，例如可以用平均速度來推估能量消耗，也稱為能量代謝方程式(metabolic power equations)。但團隊運動是並非穩定的狀態，在使用GPS上仍有限制。

對於測量外部負荷需要知道對地面的施力，但是這些機械應力如何對人體軟組織的影響還需要知道當時所在環境變量，如：地板材質等資訊。要直接量測外部負荷是很容易在實驗室達成的，但離開實驗室環境仍然只能大致推估，無法精確測量。

目前有研究使用PlayerLoad來監測比賽與訓練的負荷量，並尋找數據與各項生理負荷的關聯性。目前有有研究表明PlayerLoad與REP(ratings of perceived exertion)有中到高度的關聯。雖然說目前來看生理與生物力學負荷間的關係仍難界定，但是這樣監測的數據仍對利用生物力學角度來測量外部負荷有很大的幫助。

監測內部負荷

從生理學來看，如果快速增加外部負荷會讓代謝能量的消耗增加。目前對於內部負荷的監測通常與耗氧量或是心輸出量(cardiac output)相關，現今的技術大多是評估心率相關變量、血乳酸值還有REP(ratings of perceived exertion)。但是血乳酸值常與總努力量有關，而非最後一次訓練，所以有時會不好評估單次量練習的狀況，而REP具主觀性也很好的跟心率相關指標關聯。以現今來說，大部分內部負荷的評估是間接得知的，要如何直接監測仍然無法執行。

要監測肌肉骨骼系統需要知道關節接觸間的力或是肌肉與肌腱間的力，目前這在實驗室仍在使用modeling的階段，要在室外尚無法測量，因此目前要測量內部生理負荷首選仍然是REP，通過REP可以反應兩種不同的內部負荷(生化與機械應力)，例如：要選手了解腿與呼吸的影響可能不好去說明，但使用REP來說可以利用呼吸困難與腿部的運動來區別生理與生物力學負荷。現今也有其他的問卷去詢問肌肉痠痛的程度來評估肌肉損傷的程度，但使用上仍有其限制，肌肉痠痛通常不會是當下產生要等一到兩天，在期間其他的訓練與活動都會影響評估的效力。

現今運動也有使用Creatine Kinase (CK) 來評估肌肉損傷的程度，這也已經被其他運動證實與加速的球員負荷有關。但在測量CK仍有限制，選手單一的大傷口影響肌肉損傷的測量，在來CK的測量也會碰到與肌肉痠痛相似的重複影響。簡言之，要測量內部負荷仍然是困難的，使用REP來間接得知會是目前較好的選擇。

適應

身體的負荷適應可以分為中樞(心臟、肺、神經)與周邊(capillarization, fibre subtypes, molecular, oxidative, glycolytic)。大家都知道過多的機械負荷會累積慢性損傷，如：應力性骨折、肌腱炎等結構性的衰竭，一方面是這部分不容易觀察，另外是他們反應的速度往往比生理適應慢。

下圖是作者提出的生理與生物理學響應速率的不同。若假設生物力學的響應速度是生理反應的兩倍長時，當生理適應已經到達超補償的階段時，生物力學的適應尚未完全恢復。所以在設計週期化訓練的課表時，需要分別注意生理與生物力學的適應才能達到最好的效果，否則在生物力學適應仍在衰退期繼續訓練，會造成組織的衰竭並增加受傷的風險。

https://www.semanticscholar.org/paper/Training-Load-Monitoring-in-Team-Sports%3A-A-Novel-Vanrenterghem-Nedergaard/fcd23c98dcb4a7c9cb2674cd4a94660134f6b7dc

結論

在面對兩種不同的負荷適應，有些做法是多考慮下肢肌肉骨骼損傷恢復的方法，例如：反重力跑步機等練習，目的是為了增加生理負荷但減少生物力學的負荷。另一個例子是使用高強度間歇訓練(high-intensity interval training)，同樣是高生理負荷低生物力學負荷。最後是在沙上訓練，相較於草地或是混凝土，沙可顯著降低生物力學負荷，若想知道更多的沙地訓練可以查看這篇文章，或是觀看我部落格做的簡介。

這篇文章主要的目的是引起各方面的討論，因為這領域尚未被好好的研究，該篇作者也期望相關領域的科學家未來在看待身體的負荷時分開來看，但如何將這樣的訊息傳達給教練、治療師與選手，會是相關領域學者最大的挑戰。