使用地震心动图法对女性二线运动员和男性一线足球运动员的非运动状态下V?O2peak（最大摄氧量）进行估算

《European Journal of Sport Science》：Nonexercise Estimation of V?O2peak Using Seismocardiography in Female Subelite and Male Elite Football Players

静息振动心音图（SCG）估算的峰值摄氧量（V?O?peak）在45名次精英女和67名精英男足球运动员中与心肺运动试验（CPET）作为黄金标准比较，显示低标准误（4.8 mL·min?1·kg?1）和7.4%的平均绝对百分比误差，组间无显著差异。SCG能检测1年男性V?O?peak变化（R2=0.62），但6个月女性或3个月男性变化未发现相关性。相比传统方程，SCG模型更准确，且性别适应性更优。

　　在现代运动科学领域，运动员的有氧能力是一个至关重要的指标，它不仅反映了个体的体能水平，也对运动表现、恢复能力和健康状况具有深远影响。足球作为一项高强度、间歇性且需要长时间训练的运动，对运动员的有氧耐力提出了极高要求。因此，准确评估和监测足球运动员的峰值摄氧量（V?O?peak）对于训练计划的制定、伤病预防以及比赛表现的优化具有重要意义。传统的峰值摄氧量测定方法是通过心肺运动试验（CPET）进行的，这种方法虽然被认为是“黄金标准”，但其操作复杂、耗时长且需要专门设备，难以在日常训练和比赛周期中频繁使用。因此，研究者们一直在探索非运动测试的替代方法，特别是基于非侵入性技术的估算方法，以提高其实用性并减少对运动员训练的干扰。

在这一背景下，一项基于“心震图”（Seismocardiography, SCG）技术的新方法被开发出来，用于在静息状态下估算相对V?O?peak（SCG eV?O?peak）。该方法通过分析心脏在胸腔内运动产生的振动信号，结合一些基本的生理参数（如年龄、性别、体重和身高）来预测运动员的有氧能力。为了验证该方法的准确性，研究者们对一群职业足球运动员进行了测试，包括45名次级精英女性球员和67名精英男性球员。研究还进一步探讨了SCG方法在检测V?O?peak随时间变化方面的能力，通过比较不同时间点（如3个月、6个月和1年）的SCG eV?O?peak与CPET V?O?peak之间的差异，评估其在运动表现变化追踪中的潜力。

研究结果显示，SCG eV?O?peak与CPET V?O?peak在交叉分析中几乎没有显著差异，且两者之间的偏倚（bias）和一致性（agreement）较好，表现出良好的准确性。对于次级精英女性球员和精英男性球员，SCG方法的估计值与实际测量值之间的标准误差（SEE）和平均绝对百分比误差（MAPE）分别为4.8 mL·min?1·kg?1和7.4%，远低于其他常用的非运动估算模型。例如，Wasserman和Myers的模型在评估中表现出较高的误差率，这表明SCG方法在特定运动员群体中可能具有更优的预测能力。此外，研究还发现，在6个月的时间跨度内，次级精英女性球员的V?O?peak有显著提升，而SCG方法与CPET方法在这一阶段的表现相似。然而，在3个月和6个月的随访中，SCG与CPET之间并未观察到显著的关联性，这可能与样本量较小或运动员之间的个体差异有关。值得注意的是，在1年的时间跨度内，SCG方法成功检测到了男性球员的V?O?peak变化趋势，尽管其估计值与CPET方法之间存在一定的差异，但其在追踪长期趋势方面展现出了潜力。

这些结果表明，SCG eV?O?peak方法在次级精英女性和精英男性足球运动员群体中具有较高的准确性，能够提供与CPET相当的V?O?peak估算值，且其误差较低。然而，该方法在检测短期变化（如3个月或6个月）方面的能力仍然有限，这可能是因为个体间的变异性较大，或者由于其他因素（如训练负荷、恢复状态、生理变化等）对V?O?peak的影响在短期内不够显著。此外，研究还发现，SCG方法在估算中包含了心脏功能的客观指标，如心室舒张期的振幅和频率特征，这可能是其准确性高于传统估算模型的关键原因。心脏功能的变化，尤其是在运动训练过程中，与V?O?peak的提升密切相关，而SCG能够捕捉这些变化，为运动员的生理状态评估提供了新的视角。

尽管SCG方法在估算V?O?peak方面表现良好，但研究也指出了一些局限性。首先，SCG方法主要依赖于基本的生理参数，如年龄、性别、体重和身高，而未考虑其他可能影响V?O?peak的因素，如运动水平或体力活动量。其次，研究样本主要来自两个次级精英女性俱乐部和一个精英男性俱乐部，这可能限制了研究结果的普遍适用性。此外，由于在研究过程中，部分测试可能受到运动员个人因素的影响，例如训练状态、伤病情况或比赛节奏的变化，这些都可能影响测试结果的一致性。因此，未来的研究需要扩大样本范围，并纳入更多变量以提高模型的预测能力。

从应用角度来看，SCG方法具有重要的潜力。由于其操作简便、无需复杂设备且耗时较短，它可以在足球俱乐部的日常训练和选拔过程中作为快速筛查工具。特别是在CPET无法进行的情况下，如运动员因伤病或训练安排冲突而无法完成测试时，SCG方法可以作为一种有效的替代方案。此外，SCG能够捕捉心脏功能的变化，这为监测运动员的长期健康状况和训练效果提供了新的途径。例如，通过定期测量SCG信号，可以检测心脏功能的突然下降，从而为运动员的健康管理提供早期预警。这在竞技体育中尤为重要，因为运动员的身体状况直接影响其表现和职业寿命。

尽管研究结果令人鼓舞，但SCG方法在追踪短期变化方面的表现仍需进一步验证。由于样本量较小，一些观察到的变化可能只是偶然或由少数个体驱动，因此需要更多的数据支持。此外，研究中发现，SCG方法在1年时间跨度内能够检测到V?O?peak的变化趋势，但这一结果仍需谨慎对待，因为它可能受到其他因素的影响，如运动员的训练周期、赛季强度以及外部环境变化。因此，未来的研究应考虑使用更长的追踪时间或更广泛的样本群体，以验证SCG方法在不同时间尺度上的敏感性。

综上所述，SCG eV?O?peak方法在次级精英女性和精英男性足球运动员中展现出较高的准确性，能够作为CPET的有力替代手段。然而，其在检测短期变化方面的能力仍有待进一步提升，这需要更多的研究和优化。随着技术的不断进步和应用的深入，SCG有望成为运动员有氧能力评估的重要工具，为运动科学和临床医学提供更便捷、高效的解决方案。