基于新型间歇性运动认知反应变向能力（RA）测试估算有氧与无氧运动表现——一项探索性相关性研究

《PLOS One》：Estimation of aerobic and anaerobic performance using a novel intermittent reactive agility test – An exploratory correlation study

　　

在评估运动员满足球类运动有氧与无氧需求的能力时，通常需要分别采用不同类型的测试。这些测试往往依赖直线跑动与冲刺，而非多向反应变向能力（reactive agility, RA），因而有损其生态效度（ecological validity）。本研究旨在考察一种新型运动认知（motor-cognitive）反应变向能力（RA）测试与有氧及无氧表现指标之间的相关性。22名训练有素的参与者（O_2max: 56 ± 6.4 ml ? kg^-1 ? min^-1）完成了跑台递增负荷测试以确定最大摄氧量（maximum oxygen uptake, O_2max）、基于跑动的无氧冲刺测试（running-based anaerobic sprint test, RAST）以确定峰值功率输出（peak power output, PPO）、平均功率输出（average power output, PO_AV）、疲劳指数（fatigue index, FI）与无氧能力（anaerobic capacity, AC），并在SKILLCOURT上完成运动认知RA测试。该RA测试要求参与者完成4次150 m最大强度多向变向跑，跑次之间休息30 s。研究人员测定了各次跑动的跑时、心率与功率输出，并将其与O_2max及无氧表现指标进行相关分析。SKILLCOURT第4次跑动的跑时与O_2max相关（r₂₀ = ?0.80, p < 0.001），且RAST测得的PPO与SKILLCOURT测试之间存在强相关关系（r₂₀ = 0.72, p < 0.001）。SKILLCOURT RA测试为运动教练在纳入反应变向能力的前提下监测有氧与无氧表现指标提供了一种极具前景的工具，未来研究需对此加以验证。

间歇性运动要求运动员在重复冲刺、高速跑与变向（change of direction, CoD）之间穿插短时低强度活动，有氧与无氧能量供应水平是决定运动表现的重要因素，相关体能测试因此成为表现诊断的核心环节。目前，最大摄氧量（maximal oxygen uptake, V?O_2max）作为有氧能力的主要指标，多在跑台上以递增负荷方案测定，耗时、成本高且依赖专业设备与人员；无氧能力评估则常以Wingate测试为常用手段，但该测试缺乏对间歇性运动的专项性与生态效度（ecological validity）。为此，Yo-Yo间歇恢复测试（Yo-Yo intermittent recovery test, Yo-YoIR）与基于跑动的无氧冲刺测试（running-based anaerobic sprint test, RAST）相继被开发，被视为有效的现场替代方案，然而两者均缺失反应变向能力（reactive agility, RA）成分——球类运动员在认知负荷下需对动态刺激作出反应，且实际变向角度远不限于180°双向折返。此前基于SpeedCourt技术的递增式RA测试与V?O_2max的相关性仅为r = 0.59，且仍采用逐级加速而非最大强度冲刺。此外，分别实施两套测试耗时巨大，而Yo-YoIR对无氧指标的相关性并不一致。因此，开发一种能在运动认知环境中同步、高效评估有氧与无氧表现的测试，兼具重要的理论价值与实践意义。

研究人员招募22名训练有素的运动员（球类/团队项目15人、耐力项目7人），在3个测试日（间隔至少48小时、每日时段一致、顺序随机）分别完成跑台递增负荷测试、RAST与SKILLCOURT上的运动认知RA测试（4次150 m最大强度多向变向跑、间歇30 s）。结果显示，RA测试表现与V?O_2max及RAST无氧指标均存在显著相关，提示该测试可作为单一工具同步估算有氧与无氧表现，兼具良好的生态效度与时间效率。

关键方法上，样本量依据预试验相关系数r = 0.56、α = 0.05、检验效能≥0.8估算，最少需16人，最终纳入当地体育俱乐部招募的22名健康训练有素运动员（对应McKay等分类的tier 2层级）。统计分析采用JASP软件：以Shapiro-Wilk检验评估正态性，对正态数据实施重复测量方差分析（RM-ANOVA）与Pearson相关分析，并辅以Bonferroni校正、线性回归及偏相关（控制体重）验证。

研究结果如下。SKILLCOURT RA测试特征：4次跑动有效跑时共357 s（±24.9 s），加90 s恢复后总时长约447 s（约7.5分钟），明显短于跑台测试（约11.5分钟）；最大心率185（±8）bpm，末次跑后即刻血乳酸10.2 mmol·L^-1，与V?O_2max测试相当，且显著高于RAST。O_2max：第3、4次及总跑时与V?O_2max显著相关，其中第4次跑时相关最强（r₂₀ = ?0.80, p < 0.001），线性回归调整后r²为0.62；亚组分析显示球类/团队项目（r₁₃ = ?0.79）与耐力项目（r₅ = ?0.92）运动员均呈强相关，心率及其恢复指标未达显著水平。RAST指标：RAST所得峰值功率输出（peak power output, PPO）与SKILLCOURT对应指标高度相关（r₂₀ = 0.72, p < 0.001），平均功率输出（average power output, PO_AV）、无氧能力（anaerobic capacity, AC）与疲劳指数（fatigue index, FI）的相关依次为r₂₀ = 0.70、0.70与0.61（均p < 0.05）。鉴于两套测试功率计算均含体重项，研究人员以原始跑时（首次跑r = 0.68、总跑时r = 0.72）与偏相关（控制体重）进行验证，相关性依然显著。

讨论部分指出，SKILLCOURT RA测试与V?O_2max的相关性（r = 0.80）不低于甚至高于Yo-YoIR既往报告值（r = 0.56–0.87），且明显高于SpeedCourt方案（r = 0.59）。RA测试采用最大强度反复冲刺，更贴近无氧测试所必需的W′（严重强度域内可不失内稳态完成的最大有限做功量）耗竭特征，这解释了其与全部无氧指标的持续高相关。同时研究人员坦承局限：本研究为概念验证性相关分析，未直接测定RA测试中的摄氧量，故仅能说明关联而非一致性；未实施重测信度检验，回归模型未经交叉验证，且耐力项目及性别亚组样本过小，结论外推需谨慎。

研究结论认为：据研究人员所知，尚无研究在单一反应变向能力测试中同时估算有氧与无氧表现；SKILLCOURT RA测试与既定有氧及无氧表现指标呈现令人鼓舞的关联，有潜力发展为专项化评估手段，但未来研究须进一步检验其信度、与比赛表现的关系及潜在生理机制，方能支持其实际应用价值。