成熟度与青少年足球人才识别:方法、影响与展望

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1成熟度的评估

成熟度是指个体在被观察时达到的生物成熟水平(Cumming et al.,2017),被认为是识别和发展具有天赋的足球运动员的核心(Bradley et al.,2019)。对于成熟度的评估主要从成熟状态和成熟时机两方面进行,即观察在某一CA的成熟水平和特定成熟事件发生时的CA(Malina et al.,2019),前者是根据骨龄(skeletal age,SA)或第二性征的出现来定义的,而后者主要以月经初潮年龄以及身高增长速度峰值年龄(age at peak height velocity,APHV)定义(Malina et al.,2015)。在运动员人才识别的背景中,深入了解个体的成熟状态和成熟时机对于准确评估其潜力和发展前景至关重要。

1.1 侵入性方法

1.1.1 SA

SA评估被认为是衡量成熟状态的“金标准”(Sullivan et al.,2023),通常需要拍摄手部或腕部的X线片并将其与标准化图像进行比较或采取特定的方法进行分析,在评估过程中需要在具有专业临床知识的医生指导下进行。目前,国际上主要采用3种常用的SA评估方法:Tanner-Whitehouse(TW)计分法、Greulich-Pyle(G-P)图谱法以及Fels法(Greulich et al.,1959;Roche et al.,1988;Tanner et al.,1975,1983,2001)。3种方法原理相似,但在评估的参考样本、取样方法及评价标准上有所不同。考虑到参考样本可能带来的评估差异,我国学者在TW计分法的基础上以中国儿童为参考样本,基于其手腕部骨骼发育特点先后开发了CHN计分法(张绍岩 等,1995)和中华-05法(张绍岩,2015)。通过SA评估成熟度时,根据SA-CA将个体划分为不同的成熟度分组,包括提前成熟(SA-CA>1年)、准时成熟(SA-CA=±1年)和延迟成熟(SA-CA<-1年)(Malina,2011)。

超声技术、磁共振成像以及计算机辅助SA评分系统等新兴SA测评技术正在逐步应用于实践,为SA评估提供了无创、精准和多样化的选择。尽管SA评估被认为是评估成熟状态的“金标准”之一,但也存在一定的局限性。SA评估具有侵入性,需要进行医学扫描,可能会使个体处于辐射暴露。此外,SA评估成本较高,并且需要在具备专业临床知识的医生指导下进行,这在一定程度限制了该方法的推广。

1.1.2 第二性征

第二性征评估主要适用于对青春期个体成熟状态的评估,评估过程中要求参与者自行报告其性成熟程度或者由临床医生评估其第二性征(Towlson et al.,2021)。目前常用的方法是坦纳分期法,主要通过观察第二性征,使用5个不同的发育阶段描述不同性征的发展。第二性征的发育反映了神经内分泌系统的下丘脑-垂体-性腺轴和下丘脑-垂体-肾上腺轴的成熟过程(Cameron et al.,2015;Malina et al.,2015)。

尽管第二性征被广泛用作评价成熟状态的重要依据,但不同第二性征的起始时间和持续时间并不一致,因此在评估时具有不确定性(Pearson et al.,2006)。同时,使用参与者自行报告的方法评估性成熟程度可以降低隐私泄露风险,但这种评估方式存在一定的主观性,有研究指出,男生通常倾向于高估自己的成熟程度,而女生则倾向于低估其成熟程度(Malina et al.,2015)。

1.1.3 APHV和月经初潮

成熟时机的评估指标包括APHV和月经初潮年龄。随着生长突增的开始,个体的身高增长速度迅速增加,直到达到身高速度高峰(peak height velocity,PHV),即突增期身高增长的最大速度。此后,身高增长速度逐渐放缓,直到最终停止增长。APHV是指个体身高增长速度达到最大值时的CA,通常需要定期收集青少年每年或每半年的身高数据以绘制生长速度曲线,从而确定APHV(Malina et al.,2019;Tribolet et al.,2018)。由于纵向研究成本较高,目前常用的方法是通过选择不同类型的生长曲线模型并结合个体身高数据进行拟合,估算其APHV(Malina et al.,2015)。男性的APHV通常出现在13岁左右,而女性的APHV通常相较于男性提早2年(朱镕鑫 等,2023)。在测量身高以计算APHV时,建议对身体姿势、测量人员、设备和测试时间进行标准化,以保证准确监测。例如,日常活动量可能会导致脊椎收缩从而影响测量的准确性,因此应尽量在统一的时间段进行测量(Malina et al.,2015)。

月经初潮通常发生在身高增长速度达到峰值后逐渐减缓至最低点时(Malina et al.,1997)。目前,常见的3种确定月经初潮年龄的方法包括前瞻法、现状法和回忆法。前瞻法是通过对女生或其母亲进行面谈和定期随访,直到女生首次月经来潮。现状法通常应用于9~17岁的大样本研究,在选定的样本中收集包括受访者的CA以及是否经历了月经初潮等相关信息,并通过概率或对数分析等统计方法对数据进行处理以确定样本月经初潮年龄的中位数,这是一种相对快速和经济的数据收集方法。回忆法则是通过向女生提问,让其回忆并报告首次月经来潮的时间,该方法相对容易实施,但可能会受到记忆偏差的影响(Cumming et al.,2017;Malina et al.,2015)。

1.2 非侵入性方法

考虑到SA和第二性征评估方法的侵入性(如辐射暴露或隐私泄露)以及进行纵向研究的人力等成本耗费,研究人员和从业人员倾向于使用人体测量学指标评估成熟状态和成熟时机(表1),这些方法因具有非侵入性、使用成本低且适用于大规模人群筛查等优势而受到关注(Sullivan et al.,2023)。预测成人身高百分比(percentage of predict adult height,PAH%)可用于评估成熟状态,成熟度偏移(maturity offset,MO)和成熟比率(maturity ratio)则可用于评估成熟时机,两种评估方法已在一些大型足球管理机构中得到广泛应用。例如,英格兰足球超级联赛(English Premier Leagues)要求教练员通过PAH%和MO预测青少年足球运动员的成熟度,并将其作为开展训练及选拔的重要依据(Towlson et al.,2021)。

表1青少年足球运动员非侵入性成熟度评估方法计算公式(Towlson et al.,2021)Table 1Calculation Formulas for Non-invasive Maturity Assessment Methods in Youth Football Players(Towlson et al.,2021)

注: β 0为性别和年龄的特异性截距, β 1、 β 2和 β 3分别代表与性别和年龄相关的特定回归系数。

1.2.1 PAH%

PAH%的核心是根据个体的CA、身高、体重以及父母身高等指标预测其成年身高,随后计算个体当前身高占其预测成年身高的百分比,将个体PAH%与其所属年龄和性别的常模进行比较可确定个体成熟度(Malina et al.,2015)。通常,更接近成年身高的个体与其他同龄人相比更加成熟。

Khamis-Roche方法是计算PAH%的常用方法,基于Khamis等(1994)开发的成年身高预测方程进行计算。Khamis-Roche方法的有效性已在9~14岁美国足球青少年和11~14岁葡萄牙足球青少年中得到验证,基于该方法所得出的PAH%与SA评估的成熟状态分类一致性可达到62%,仅略低于第二性征评估相对于SA评估的一致性(Malina et al.,2007,2012)。此外,该方法在北美和英国青少年样本中也显示出较高的同步效度和预测效度(Cumming et al.,2006,2014;Malina et al.,2005,2006)。然而,Khamis-Roche方法的不足在于需要使用父母双方的准确身高数据以预测个体成年身高,如果无法获得父母身高数据则需要使用全国男性和女性的平均身高作为代替,这可能会增加预测的标准误差(Parr et al.,2020;Sullivan et al.,2023)。

1.2.2 MO

MO的核心是估计个体的CA相对于其达到APHV的时间差,即距离APHV的年际距离(years from peak height velocity, YPHV),以评估个体的成熟时机(Towlson et al.,2021)。在该方法中,APHV是由个体的实际年龄减去其MO量进行估算的,即APHV=CA-MO。MO根据个体的CA、站立高度、体重、坐高和腿长并结合性别特异性的公式进行计算,通常是正数、负数或接近0的值,以此将青少年运动员划分为提前成熟(YPHV>1.0)、准时成熟(-1.0≤YPHV≤1.0)和延迟成熟(YPHV<-1.0)3个类别(Marshall et al.,1970)。图1为不同成熟度群体的平均身高增长速度曲线。

图1不同成熟度分组的平均身高增长速度曲线(Baker et al.,2021;Baxter-Jones et al.,2017)

Figure 1Average Height Growth Rate Curves of Different Maturity Groups(Baker et al.,2021;Baxter-Jones et al.,2017)

Mirwald等(2002)所创建的基于MO预测APHV的方程已被广泛应用于研究,但存在对提前成熟儿童的APHV预测过高、对延迟成熟儿童预测过低的局限性。目前该方程已被调整优化为Moore方程(Moore et al.,2015),但仍然存在上述局限(Sullivan et al.,2023;Towlson et al.,2021)。尽管这些方程的预测效果受到样本特征和规模的影响,但其仍在理解和预测个体生长发育过程中具有重要的参考价值(Malina et al.,2015,2019),未来需要进一步验证上述预测方程在中国青少年足球运动员中的有效性。

1.2.3 成熟比率

Fransen等(2018)提出了一种提高APHV预测精度的新方法,即成熟比率法,其定义为CA与APHV的比值。这种方法通过构建人体测量学指标与成熟比率之间的非线性关系,并将其与Mirwald等(2002)的原始数据集进行拟合,随后采集1 330名比利时高水平青少年足球运动员的数据对该方法进行验证(Fransen et al.,2018)。有学者认为,该方法是最适用于青少年足球运动员的成熟度评估方法,然而该方法目前仅在男生中进行了验证,且其有效性和准确性仍存在争议(Fransen et al.,2018;Towlson et al.,2021)。因此,有必要进一步验证该方法在不同人群和环境中的准确性和适用性。

综上所述,SA评估被认为在儿童至成人的整个时期均具有较高的可靠性,但由于其对设备和人员的要求较高,通常仅适用于资源充足的职业体育组织。第二性征和初潮年龄评估存在隐私暴露风险,且仅适用于处于青春期阶段的个体。相比之下,非侵入性方法更具可行性,但其方程参数可能会受样本群体特征(如身高、坐高等)的影响,需要进一步在不同项目、国家(地区)的运动员中加以验证。此外,教练员和相关专业人员进行成熟度评估时应保持方法的一致性,避免交叉使用不同的评估方法,以确保结果的可比较性和准确性。

2成熟度对青少年足球人才识别的影响

青少年足球人才识别不仅包括人体测量和身体组成参数测算、身体素质及技术水平评估,还需要综合考虑战术能力、心智能力和社交能力等多个方面。个体在成熟度上的差异可能会对上述指标的评估结果产生直接影响。因此,深入了解成熟度与人才识别各维度之间的关系有助于更准确地评估青少年运动员的运动潜力,降低偏见与误判的可能性。

2.1 成熟度对于人体测量和身体组成参数的影响

身体尺寸、围度和其他人体测量学指标被认为是精英足球运动员选材的关键因素(Borges et al.,2023)。青少年足球运动员生长突增期的起始时间和增长幅度存在明显的个体差异,导致了成熟度的差异。研究表明,教练员倾向于选拔身材高大、强壮的运动员,提前成熟运动员在身高和体重上较准时和延迟成熟运动员更具优势(Čaušević et al.,2023)。然而这种优势从成年早期开始会逐渐减弱,成熟度对身高的影响会随CA增长而减小,准时或延迟成熟运动员可能会赶上甚至超过提前成熟的运动员(Borges et al.,2023)。有研究对U13~U15的青少年足球运动员展开调查发现,U13运动员身高和体重的成熟度组别差异显著,提前成熟运动员有明显优势,而在U15运动员中这种优势有所减弱(Yang et al.,2022)。另有研究表明,成熟度对青少年女子足球运动员身高和体重的影响与青少年男子足球运动员一致(Emmonds et al.,2020)。

运动员的身体组成参数也会显著影响青少年足球运动员在识别过程中的表现,尤其是体脂率被认为与速度和灵敏素质高度相关(Čaušević et al.,2023)。有研究发现,不同成熟度分组的U13~U15优秀青少年男子足球运动员虽然在体重上存在显著差异,但体脂率之间并无显著差异,原因是骨骼和肌肉质量有显著增加(Borges et al.,2023;Yang et al.,2022)。另一项针对U15男子足球运动员的研究也得出了一致的结论,即处于不同成熟度阶段的运动员在去脂体重和肌肉质量上存在显著差异(Čaušević et al.,2023),睾酮水平的显著增加可能是影响男生青春期肌肉发展的关键因素(Baldari et al.,2009)。因此,在相同年龄组的比赛中,提前成熟的男性运动员比准时成熟和延迟成熟的男性运动员更具优势。而女生在青春期并未出现肌肉质量发育陡增,体重的显著增加具体表现为体脂率的上升(Emmonds et al.,2020)。

青少年足球运动员的体型特征显著影响其执行特定技术和有效对抗对手的能力(Čaušević et al.,2023)。研究发现,提前成熟运动员在腿长和大腿围度上的发育优于准时和延迟成熟运动员,但随着CA的增长,这种差异会逐渐减小(Yang et al.,2022)。就躯干部分而言,在青春期发育过程中,女生的臀部相对于肩部变宽,男生则是肩部相对于臀部变宽(Čaušević et al.,2023;Emmonds et al.,2020)。Heath-Carter体型法是一种广泛应用于人体测量和体型评估的方法,其将运动员分为脂肪含量相对较多的内胚型、肌肉以及骨骼质量较发达的中胚型以及身体线性特征明显的外胚型。有研究发现,提前成熟运动员除了在人体测量以及身体组成参数方面具有优势外,身体形态也更倾向于外胚型,使其在速度、敏捷性等方面更具优势(Čaušević et al.,2023)。

综上所述,提前成熟青少年足球运动员在身高和体重上更占优势,而成熟度对身体成分和体型特征的影响也存在明显的性别差异。在青春期,女生体脂率的上升对其形态、重心以及力量产生影响,可能会进一步影响其运动表现(Emmonds et al.,2020)。尽管许多既有研究讨论了身高和体重对青少年足球运动员变向速度等运动能力的预测作用,但实际研究结果表明其预测效应有限(Negra et al.,2023)。

2.2 成熟度对身体素质的影响

成熟度涉及第二性征的发育,影响身体围度和激素特征,与力量、速度和爆发力密切相关(Toum et al.,2021)。此外,成熟度能够显著影响神经肌肉表现(Salter et al.,2022)。有研究发现,当控制成熟度因素后,运动员在身体素质方面的优势不再显著(Peña-González et al.,2022)。因此,了解成熟度与身体素质之间的关系尤为重要。

2.2.1 力量素质

相较于延迟成熟运动员,提前成熟运动员在PHV附近表现出更强的下肢最大力量和爆发力。这可能与睾酮激素水平的上升及肌肉质量的增加有关,进而对下肢最大力量和爆发力产生有利影响(Baldari et al.,2009;Peña-González et al.,2022)。一项研究发现,在13~15岁优秀青少年男子足球运动员中,延迟成熟运动员的立定跳远表现显著低于准时和提前成熟运动员(Yang et al.,2022),另外两项针对U13和U13~U16男子足球运动员下肢爆发力的研究也得出了一致结论(Itoh et al.,2020;Salter et al.,2022)。此外,有研究发现在U13~U15男子足球运动员中,提前和准时成熟运动员的1RM测试成绩显著优于延迟成熟运动员(Peña-González et al.,2022)。

从长期来看,准时和延迟成熟运动员下肢最大力量与爆发力的增长量均显著高于提前成熟运动员(Yang et al.,2022),这与之前的研究结果一致。随着CA的增长,准时和延迟成熟运动员会逐渐赶上甚至超过提前成熟运动员(Randell et al.,2021;Toum et al.,2021)。有研究根据PAH%进行成熟度分组发现,PAH%每增加5%,反向跳跃(counter movement jump,CMJ)测试成绩提高约4.3 cm(Salter et al.,2022)。此外,研究表明,青少年足球运动员的身高、体重、大腿围与最大力量以及爆发力之间存在显著正相关关系(Itoh et al.,2020;Yang et al.,2022)。这样的联系也存在于其他运动项目中,如顶级曲棍球运动员和自行车运动员的身高与CMJ测试成绩之间存在显著正相关,并且由肌肉横截面积差异所致的大、小腿围度差异可能会对爆发力产生影响(Albaladejo-Saura et al.,2022)。

成熟度较高的女子运动员通常绝对峰值力量也更大(Emmonds et al.,2020)。这一结论与针对青少年男子足球运动员的研究结果一致(Yang et al.,2022)。需要注意的是,最大力量和爆发力在女子运动员中并非呈线性发展。有研究针对157名U10~U16女子运动员进行CMJ测试并根据MO进行连续分组发现,在-0.5YPHV(即距离个体到达APHV还有0.5年)与0.5YPHV(即个体到达APHV 0.5年后)之间,提前成熟运动员在最大力量和爆发力上与准时和延迟成熟运动员相比差异较小;而从1.5YPHV到2.5YPHV,提前成熟运动员在这些指标上表现出显著的优势(Emmonds et al.,2020)。

根据MO值对女性运动员进行连续分组发现,随着成熟度的增加,其相对峰值力量的发展状态呈非线性趋势(Emmonds et al.,2020;Randell et al.,2021)。在-0.5YPHV时观察到相对峰值力量最大,这与PHV附近的相关激素和形态学变化,即肌肉质量的增加有关(Baldari et al.,2009)。值得强调的是,在0.5YPHV时,女性会经历短暂的相对峰值力量降低,同时下肢力量也可能减弱(Emmonds et al.,2020)。这可能是受到了PHV后3.5~10.5个月内女性体重增长速度出现峰值的影响,且其体重的增加主要源于体脂的增加,而体脂的增加已被证实会对力量素质产生负面影响(Ben Mansour et al., 2021;Čaušević et al.,2023)。

有关成熟度对青少年足球运动员上肢肌肉耐力的影响尚未形成共识。一些研究认为,上肢肌肉耐力与成熟度无显著关联。有研究对127名澳大利亚高水平青少年足球运动员进行膝俯卧撑测试发现,不同成熟度阶段青少年的测试成绩无显著差异(Toum et al.,2021)。而另一项针对澳大利亚277名U12~U15高水平运动员的研究表明,提前成熟运动员在上肢肌肉耐力方面更具优势(Tribolet et al.,2018)。鉴于现有研究在样本数量和实验设计方面存在差异,有必要进一步验证成熟度对上肢耐力的影响。

综上所述,提前成熟运动员相比于延迟成熟运动员表现出更大的下肢最大力量与爆发力,准时和延迟成熟运动员在下肢力量与爆发力的增长量上均显著高于提前成熟运动员。女性运动员的最大力量、相对最大力量以及爆发力受青春期后体脂增加的影响,并非呈线性发展,而成熟度对上肢耐力的影响有待进一步深入探究。

2.2.2 速度素质

下肢爆发力与速度素质之间存在显著关联,短距离冲刺和跳跃测试是足球领域人才识别的常用方法(Itoh et al.,2020;Toum et al.,2021)。短距离冲刺的测试结果与跳跃测试较为一致,即提前和准时成熟运动员相较于延迟成熟运动员冲刺能力更强,但这种优势会随着CA的增长而减弱(Itoh et al.,2020;Peña-González et al.,2022;Toum et al.,2021;Vandendriessche et al.,2012)。不同的速度测试受成熟度影响的趋势并不一致,其影响因素也存在差异。针对13~15岁青少年足球运动员的研究显示,13岁时,提前成熟运动员30 m冲刺跑成绩显著优于准时和延迟成熟运动员,准时成熟运动员显著优于延迟成熟运动员;而到15岁时,运动员30 m冲刺跑成绩不再表现出显著的成熟度组别差异。这与以往结论一致(Emmonds et al.,2020;Yang et al.,2022;Vandendriessche et al.,2012)。此外,身高与30 m冲刺跑成绩之间也存在显著负相关,在PHV发生及以后,随着肌肉力量、爆发力和肢体长度的成熟,冲刺速度的提高更多地依赖于步长的增长而非步频的提高(Selmi et al.,2020b;Yang et al.,2022)。尽管13岁年龄组中提前和准时成熟运动员10 m冲刺跑成绩显著优于延迟成熟运动员,但在13~15岁运动员中成熟度对10 m冲刺跑无显著影响(Yang et al.,2022)。此时,身高、体重和腿围等身体特征可能解释了提前成熟运动员在10 m冲刺跑成绩上的优势。而10 m冲刺跑成绩还受相对力量、神经肌肉控制和动力学特征影响(Meyers et al.,2016),这些因素可能在更大程度上影响冲刺表现,而不仅是成熟度。

在女子足球运动员中,虽然成熟度较高的运动员在10 m和30 m冲刺跑测试中表现更好,但根据MO值划分的连续分组下二者的发展速度不一致(Emmonds et al.,2020;Randell et al.,2021)。特别是在-2.5YPHV与0.5YPHV之间,30 m冲刺跑成绩存在显著差异,提前成熟运动员的表现优于准时和延迟成熟运动员,这可能是腿长差异所致的,即提前成熟运动员在腿长上更具优势(Emmonds et al.,2020;Selmi et al.,2020b)。相较之下,10 m冲刺跑成绩则主要受其相对力量的影响,而女子足球运动员相对力量的发展趋势呈非线性,这可能是导致-0.5YPHV至0.5YPHV中更成熟的运动员10 m冲刺跑成绩相对较差的原因(Emmonds et al.,2020;Salter et al.,2022)。

综上所述,提前成熟运动员在速度表现上更占优势。但从长期来看,准时和延迟成熟运动员的速度提升水平优于提前成熟运动员。另外,青少年女子足球运动员的速度素质可能会因体脂的增加而暂时下降,呈现非线性趋势。

2.2.3 灵敏素质

灵敏素质在足球比赛中发挥着至关重要的作用,尤其体现在运动员需要迅速改变方向或运动轨迹以更好地执行战术的场景中。灵敏素质主要通过变向能力反映。既有研究认为,变向能力是影响足球运动员比赛水平的重要因素和运动员选材的重要参考指标(Negra et al.,2023)。通常采用T测试、505变向测试等评估运动员变向能力。针对中国U13~U15青少年男子足球运动员进行的研究发现,随着CA增长,运动员T测试成绩总体呈显著提高趋势,不同成熟度阶段运动员的增长量无显著差异;在U13阶段,提前成熟运动员的T测试表现显著优于延迟成熟运动员,而在U14和U15中这种优势减弱。这表明变向能力在青春期呈非线性增长,峰值发展速度可能出现在PHV附近(Yang et al.,2022),这一结论在使用505变向测试的研究中也得到了验证(Emmonds et al.,2020)。而另一项针对澳大利亚U13~U15青少年足球运动员的研究却得出了相反的结论,即不同成熟度阶段运动员在T测试成绩上无显著差异,研究认为青少年成长期间存在“青春期尴尬”效应,生长突增个体的动作协调性可能会遭到破坏(Toum et al.,2021)。两项研究得出了相反的结果,究其原因:一方面可能是二者评估成熟度的方法不同,分别采用了SA与非侵入性方法;另一方面,研究对象的竞技水平也可能是造成矛盾结果的主要原因,Yang等(2022)的研究未报告受试者的运动水平,而Toum等(2021)以高水平足球运动员为研究对象。

除T测试外,也有研究探讨其他灵敏素质测试表现与成熟度之间的关系。MO值被认为是青少年男子足球运动员505变向测试表现的预测指标。研究表明,成熟度偏高的运动员在该测试上成绩更好(Negra et al.,2023),针对青少年女子足球运动员进行的研究也得出了一致的结论(Emmonds et al.,2020)。除成熟度外,有研究指出,体脂率和坐高也是影响505变向测试的重要因素,重心低是青少年男子足球运动员在执行变向任务时的优势,较低的体脂率通常与更好的变向表现有关(Negra et al.,2023)。一项针对12~14岁运动员为期2年的纵向研究发现,5×10 m折返跑测试成绩在运动员成长期间的变化较大,初始值与1年后的测试值无显著相关性,提示该测试不适合作为人才识别的有效指标(Hirose et al.,2016)。

已有研究表明,动作技术的改善对变向能力有显著影响,变向能力在青春期阶段具有较高的可训练性(Hirose et al.,2016)。同时,一项针对青少年女子足球运动员的研究发现,在-2.5YPHV至-1.0YPHV的MO分组中,成熟度越高的运动员变向能力越好。但这一结果可能受到样本训练经历的影响,该研究中成熟度偏高的运动员每周额外参加一次结构化的神经肌肉训练,这在一定程度上影响了其变向能力的改善(Emmonds et al.,2020)。

综上所述,目前针对不同成熟度阶段青少年足球运动员变向能力的研究结果存在一定分歧。部分研究表明,随着年龄的增长,提前成熟运动员在变向能力测试中的表现优于延迟成熟运动员,但这种优势在青春期后期逐渐减弱。然而,也有研究指出,不同成熟度阶段运动员的变向能力测试表现无显著差异,这可能与青春期生长突增对运动协调性的影响有关。未来研究可进一步探讨不同运动水平和测试方法与变向能力表现之间的联系,并深入分析成熟度与灵敏素质之间的关系。

2.2.4 耐力素质

在足球比赛中运动员需要跟随比赛的节奏和战术安排在场上不断进行加速、减速和重复冲刺等高强度动作,这对运动员的有氧及无氧耐力提出了较高的生理要求(王凡 等,2021)。

2.2.4.1 无氧耐力

无氧耐力是指在短时间内进行高强度运动时肌肉能够快速产生能量并持续输出的能力(Selmi et al.,2020a)。研究表明,无氧能力在生长突增期出现了激增,但在青春期后期增长速度减缓(Borges et al.,2023;Selmi et al.,2020a)。重复冲刺测试(repeated-sprint test,RST)被认为是符合足球比赛模式以及比赛过程中能量代谢特点的测试方法(Selmi et al.,2020a)。研究发现,青少年足球运动员的RST表现随着成熟度增长而逐渐提高,而长期来看,准时和延迟成熟运动员相比于提前成熟运动员表现出更大的增长程度,延迟成熟运动员在无氧耐力上增长最为显著,这一现象与其身高、最大力量、爆发力以及速度受成熟度影响的变化趋势相符(Falgairette et al.,1991;Yang et al.,2022)。U13足球运动员的5×25 m测试成绩受到成熟度的显著影响,提前成熟运动员的表现优于准时和延迟成熟运动员,但在U15运动员中并未发现不同成熟度分组之间的差异(Yang et al.,2022)。也有研究表明,在6×30 m测试中,随着CA的增长U11~U15青少年足球运动员的测试成绩显著提高,但在U15~U18中不同CA分组间的表现无显著性差异(Selmi et al.,2020a)。

无氧速度储备(anaerobic speed reserve,ASR)可用于预测运动员的RST表现。研究表明,ASR随着个体向APHV阶段的转变而显著提高(Selmi et al.,2020a)。此外,成熟度对无氧耐力的影响可能涉及生理发展中的一系列关键因素,如体内细胞数量增加和能量代谢效率逐渐改善等,这些生理变化进一步提高了酶效率水平,有助于满足与足球比赛相关的高强度运动需求(Falgairette et al.,1991;Selmi et al.,2020b)。这与之前的研究结论一致,即无氧表现与唾液中的睾酮水平之间存在显著相关性(Baldari et al.,2009)。

2.2.4.2 有氧耐力

当前关于成熟度与有氧耐力之间的关系尚未形成统一结论。一项针对69名13~15岁葡萄牙青少年足球运动员的研究发现,成熟度较低的运动员在Yo-Yo间歇恢复测试(Yo-Yo intermittent recovery test level 1,YYIR1)中表现较差(Malina et al.,2004)。研究认为,成熟度是造成运动员有氧能力变化的主要因素,这与其他研究结论一致,即较高的成熟度与较高的峰值摄氧量有关(Sweeney et al.,2023)。多级穿梭跑测试(multistage fitness test,MSFT)也是评价足球运动员有氧耐力的方法之一。研究发现,除成熟度外,CA的增加与青少年峰值摄氧量的提升存在显著相关,原因在于每搏输出量和最大动静脉氧差的增加(Gastin et al.,2017)。此外,一项为期5年的纵向研究对33名处于不同竞技水平的U10~U13男子运动员进行数据分析发现,峰值摄氧量的最大增益值与PHV出现的时间一致,并在青春期持续提高(Philippaerts et al.,2006)。然而,也有研究对西班牙10~12岁男生进行了为期2年的纵向研究,发现其有氧能力发展的最大速度发生在达到PHV后8个月(Yagüe et al.,1998),研究结论的差异可能是样本特征和PHV评定方法不同所致的,该研究样本是在校学生而非足球运动员。因此,有必要进一步探究运动员与非运动员之间的有氧耐力速度曲线的差异及其原因。

部分研究认为,成熟度与有氧耐力之间无显著相关。一项研究对13~15岁中国足球运动员YYIR1成绩进行分析发现,有氧耐力的成熟度组间差异不显著,YYIR1成绩与身高、体重及大腿围无显著相关性(Yang et al.,2022),这与一项Meta分析研究的结果一致,即有氧运动表现主要受训练变量的影响(Albaladejo-Saura et al.,2021)。但有研究针对U10~U15青少年进行MSFT测试发现,成熟度与MSFT成绩有关,身体围度及身体素质与MSFT成绩之间呈强相关关系(Hirose et al.,2016)。造成两项研究结果不同的原因可能是研究对象的年龄跨度存在差异,为深入研究有氧耐力的发展趋势,需要在特定年龄段区间进行更详细的研究。卡明纳蒂间歇性恢复测试(Carminatti’s intermittent recovery test,T-CAR)被认为是评估青少年足球运动员有氧能力的有效方法,基于T-CAR测试的研究发现有氧能力独立于生物成熟状态,即不受成熟度的影响,而体脂率和CA是T-CAR测试中峰值速度的显著预测因子(Teixeira et al.,2015),这与一项对52名青少年赛艇运动员进行的3年纵向研究结论一致,即成熟度会影响无氧运动能力,但对有氧运动能力无显著影响(de Almeida-Neto et al.,2022)。

男生的最大摄氧量随CA的增长呈近线性增长,16~18岁时减弱并趋于平稳,而女生则在13~14岁时便趋于平稳(Armstrong et al.,2019)。在由MO所划分的连续成熟组(-0.5YPHV至0.5YPHV)中,提前成熟的足球女子运动员的YYIR1表现相比于准时和延迟成熟运动员更为出色(Emmonds et al.,2020)。先前的研究指出,在达到PHV前后,中枢和外周心血管系统发生了与生长相关的变化,包括每搏输出量和心输出量的增加、肌肉功能和代谢能力的改变等(Armstrong et al.,2019;Emmonds et al.,2020),这些变化可能解释了在-0.5YPHV至0.5YPHV观察到的有氧能力差异。此外,也有研究指出,体脂率是影响青春期女性有氧适能变化的重要因素(Emmonds et al.,2020;Randell et al.,2021)。然而,围绕青少年女子足球运动员进行的研究数量有限,需要进一步增加对该群体的研究。

综上所述,青少年足球运动员的无氧耐力受成熟度影响,特别是在APHV阶段表现出显著增长,随后增长速度减缓。因此,可根据不同成熟度阶段制定个性化的训练计划,以优化运动员无氧耐力的发展。目前,对于青少年足球运动员有氧耐力与成熟度之间的关系尚未达成一致结论,这可能与样本特性、年龄跨度以及测试方法有关。未来研究可重点关注青少年女子足球运动员的有氧耐力,进一步探讨训练变量对有氧耐力的影响,以更全面、准确地评估青少年足球运动员的运动潜力和发展水平。

2.2.5 协调素质

协调素质可分为一般协调素质与专项协调素质。一般协调素质可反映出个体在不同体育项目和体育活动中的技能水平和能力(Toum et al.,2021;Tribolet et al.,2018)。运动员的一般协调素质较优意味着其更容易适应不同的体育项目和运动要求,具有良好的动作适应能力和运动潜质。儿童身体协调性测试(Körperkoordinationstest für Kinder,KTK)是用于测量4~15岁普通人群大肌肉协调或运动能力的有效方法,有研究发现,U13~U15(Toum et al.,2021)、U10~U15(Rommers et al.,2019)、U16~U17(Vandendriessche et al.,2012)青少年足球运动员由KTK测试所反映的一般协调素质不受成熟度的影响。提示,可以在人才识别过程中设置一般协调素质的相关测试以区分不同表现水平的运动员。此外,有研究采用足球特异性协调测试评价青少年足球运动员的运动能力,一项研究对78名15~16岁的比利时青少年足球运动员进行根特运球测试(Ghent University dribbling test)发现,不同成熟度阶段运动员在无球测试和有球测试中的表现无显著性差异(Vandendriessche et al.,2012),后续研究也得出了一致结论,即成熟度对足球特异性协调没有显著影响(Rommers et al.,2019)。因此,建议在青少年足球运动员人才识别过程中纳入一般协调和符合足球专项特点的协调测试,与其他身体素质测试相比,协调素质测试可能受成熟度的干扰更小,能够更好地反映青少年足球运动员的竞技潜力。

2.3 成熟度对技术能力的影响

技术是人才识别的关键因素,有研究表明,当教练员对技术进行主观评估时,评价结果可能会受到成熟度的影响(Malina et al.,2015)。例如,一项研究发现,在评估澳大利亚足球运动员的技术能力时,教练员倾向于给予提前成熟运动员更高的测评分数(Tribolet et al.,2018)。因此,为了更全面地评估青少年足球运动员的运动潜质,需要采用客观的技能测试。足球运动员的技术熟练度以及在比赛中的参与程度是技术评判的关键指标。一项研究对512名10~17岁的苏格兰足球运动员进行跟踪调查发现,成功的精英运动员往往在13岁时表现出更好的控球能力和较高的传球测试分数,尽管其SA在同龄人中并没有明显优势(Figueiredo et al.,2020)。小场地比赛已被证明是评价青少年足球技术的有效手段,教练员通过SportsCode视频分析软件对比赛情况进行编码,将比赛中进球、盯人以及抢断等技术作为分析的具体变量(Toum et al.,2021),基于小场地比赛的测试结果显示青少年足球运动员的技术水平并不受成熟度影响(Borges et al.,2023;da Costa et al.,2023;Sweeney et al.,2023)。

综上所述,相较于身体形态和身体素质,运动员的技术水平受成熟度影响较小。因此,建议加大技术测试在人才识别体系中的权重,以避免造成对运动员潜力的错误推断。

2.4 成熟度对战术及心智能力的影响

在青少年足球运动员的人才识别中,有研究发现,提前成熟运动员在心理意象和灵敏素质测试上的表现优于延迟成熟运动员,且心理意象的改善有助于整体灵敏表现的提升(Sariati et al.,2021)。生物带(bio-banding)策略是根据成熟度而非CA对运动员进行分组,使其面对与自己生理发育水平相匹配的对手。有研究基于生物带策略发现,延迟成熟运动员在积极态度、竞争动机、自信等心理变量及总体心理得分上显著优于提前成熟运动员(Towlson et al.,2021)。此外,认知测试分数与运动技能测试分数呈正相关,但成熟度对运动员认知功能的影响尚未得到深入探究(Scharfen et al.,2019)。在战术能力方面,有研究通过生物带策略依据成熟度对运动员进行分组以探究成熟度对其战术能力的影响,但结果表明,运动员在实施该策略前、后的战术能力之间并无显著差异,即成熟度可能并不影响其战术表现(Towlson et al.,2021),但这一结论仍需进一步证实。

3总结与展望

成熟度的评估涵盖成熟状态和成熟时机两方面,具体的评估方式包括SA评估、第二性征和初潮年龄评估等,但上述方法具有侵入性(如辐射暴露或隐私泄露)且成本耗费相对较高,因此使用人体测量学指标分析成熟状态和成熟时机以评估青少年足球运动员的成熟度是目前研究中最为常用的方法,但此类方法的适用性可能会受其参考样本特征的限制,需要在不同项目、国家(地区)的运动员中进一步加以验证。

相比于准时和延迟成熟运动员,提前成熟运动员在人体测量及身体组成参数(如身高、体重与肌肉质量)和身体素质(如力量、爆发力、速度与无氧耐力)等方面更具优势,但这种优势会随着CA的增长逐渐缩小直至消失。青少年足球运动员协调素质、技术和战术的测试结果受成熟度的影响较小。成熟度与灵敏素质、有氧耐力及心智能力的关系尚存争议,建议后续研究严格控制相关变量,弥补现有研究的不足。此外,现有研究大多采用横断面设计,未来可优先考虑采用纵向设计,追踪运动员的成熟度及其运动表现的变化趋势,并综合考虑营养状况、训练及伤病史和激素分泌等变量,以全面理解成熟度的影响和作用。

建议教练员及相关人才识别人员在监测青少年足球运动员培养的过程中,每3个月定期评估成熟度,从而更好地了解运动员的生长和发育情况。在进行成熟度评估时应保持方法的一致性,以确保结果的可比较性和准确性。另外,建议在人才识别过程中提高协调素质、技术以及战术指标的权重。还可采用成熟度评估对运动员进行分组测试(如生物带策略)以减少成熟度对选拔的影响,从而减少识别过程中对运动员能力和潜力的误判,提高选拔过程的准确性。

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转载来源:体育总局科研所书刊部

原文制作:高天艾

原文校对:尹 航

原文监制:张 雷

学会编辑:徐璠奇返回搜狐,查看更多