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摘要：为了研究女子手球能量代谢特点，以中国队正式比赛为研究对象，分析6名中国女子手球运动员能量代谢特征。在实验室测试了最大摄氧量、无氧阈、最大心率、体重，在比赛现场测试比赛时的心率变化、血乳酸。结果：场上队员比赛平均时间为46.25min；比赛最大心率平均为181.6次/min（177～188次/min），达到99.6%（98.9%～100.6%）HRmax，比赛平均心率为（154±10）次/min，102%（97.9--107.3%）HR—AT；心率变化振幅平均为16.8次/min；场上运动员在MHI心率区间运动时间比例最高，为47.6%，MAX区间达到17.68%，LMI区间达到16.9%，LI区间达到15.14%，L区间达到2.62%。全场赛后乳酸（3.7±1.4）mmol/L。守门员比赛最大心率158次/分，达83.6%HRmax，全场比赛平均心率125次/min，达83.3%HR—AT，全场结束乳酸1.9mmol/L。结论：手球比赛是混氧运动，场上队员平均强度在无氧阈强度上下，运动员赛后乳酸水平较低，主要进行有氧运动，但无氧运动占一定比例，负荷强度可达自身极限。守门员比赛时心率与场上队员相比较低。研究认为，优秀手球运动员须具备高水平无氧爆发力和较强的有氧能力。无氧供能水平低，可能限制队员水平发挥。
关键词：手球比赛；能量代谢；心率；乳酸
中图分类号：G804.47
文献标识码：A
文章编号：1007—3612（2012）04—0059—06
比赛能量代谢特点是专项能力研究中最重要和基础的部分，是研究项目规律，科学安排训练，提高专项竞技能力，取得成绩的前提。与绝大多数运动项目一致，手球运动以体能为基础，但手球专项体能系统研究报道少，对于手球体能问题的分析主要还停留在表面现象的解读和理论推测上，可能对体能在手球竞技比赛中的作用判断缺乏科学性，对于该问题认识不清会导致项目竞技能力规律认识的偏差，进而可能导致训练培养体系的偏差。本研究以正式手球比赛场上各位置6名队员为例进行能量代谢分析，探讨手球专项能量代谢规律，以提高对手球专项生物学规律的认识。
1 研究对象与方法
1.1研究对象中国女子手球队6名队员，24～27岁，1.74～1.83m，训练年限8～12a，包括中卫、右内卫、左内卫、边锋、底线、守门员各1名，均参加了北京奥运会，国家女手队取得北京奥运会第六。
1.2研究方法
1.2.1实验室测试
1.2.1.1体成分的测试采用InBody 3.0人体成分分析仪测定体重，全部受试者在当天7：30～9：30测定完成，由同一实验师操作。
1.2.1.2最大摄氧量和无氧功测试测试按计划进行，所有运动员测试前两天充分休息。测试前，受试者已熟悉测试程序。测试时采用跑台递增负荷方案，所有测试人员都是专业人员，测试前将跑台和Jager Spiroergemetre Eosoxyscreen自动气体分析仪调好，运动员带好心率表。根据事先制订的跑台递增负荷方案进行（表1）。受试者在进行测试时，测试人员会不断给予鼓励以使他们尽力运动到最后。安静时、恢复期3、5、8min取耳血测乳酸。乳酸采用YSI 1500型血乳酸自动分析仪。
最大摄氧量的评定标准：1）负荷增加后，摄氧量差小于150mL/min，或2mL/（kg.min），或者出现下降；2）呼吸商（RQ）>1.05；3）心率>180次/min；4）反复鼓励仍不能坚持运动。以上四项中具备三条则可认为达到最大摄氧量。
通过测定通气无氧阈来反映运动员无氧阈。通气无氧阀（VT）判定标准为：运动负荷达到一定强度后，VE/VCCh出现非线性增加的拐点。通气无氧阈对应的速度或功率为无氧阈（AT）速度或功率。无氧阈对应的心率为无氧阈心率（HR—AT）。
1.2.2手球比赛能量代谢特征测试
对一场中国队正式国际比赛进行数据采集。该比赛取胜方将直接进入决赛，国际正式比赛是仅次于世锦赛、奥运会的高级别比赛。赛前30min后上场队员佩戴心率表，准备活动后，上场队员都佩戴心率表，全场60min比赛，上下半场30min间歇10min，饮水开放，心率测试采用Polar系统，每5s记录一次。中场和终场即刻采耳血测乳酸。比赛结束后，利用Polar Precision Perfor—mance SW软件和红外线接口将储存于心率表中的文件上传分析。通过软件可以算出特定某段心率曲线的持续时间、心跳次数、平均心率、最大心率、最小心率和振幅（标准分布）。采集场上比赛时最大心率，以HRmaxg表示；全场平均心率以HRa表示；全场比赛平均心率以HRg表示；无氧阈心率上时间以T1表示；全场比赛时间以T2表示。全场比赛平均心率指在场上打比赛时的平均心率；全场平均心率是全场比赛加上休息整个时间段的平均心率。
1.3数据处理用Spss12.5统计软件进行数据统计分析，数据表示为平均数±标准差，由于样本量有限，不同队员上场比赛时间不一样，对队员比赛时心率特点和百分比进行描述统计分析。
2 结果
2.1中国女子手球运动员实验室测试结果
该正式比赛中国女子手球队上场队员的有氧能力测试和无氧功实验室测定部分指标见表2。
上场队员平均HRmax为（183.5±5.32）次/min，HR—AT为（151.2±8.95）次/min。以93%HRmax以上强度反映最大运动强度，平均为170.7～183.5次/min；以HR—AT～93%HRmax强度为亚极限强度（MHI），平均为151.2～170.7次/min；以75%HRmax～HR—AT强度为中等强度，平均为138.5～151.2次/min；以60%～75%HRmax为低强度运动，平均为110.2～138.5次/min。
2.2手球比赛心率变化、乳酸特征守门员与场上队员相比运动特点特殊，所以，将其与场上队员分开。如表3所示，场上队员比赛平均时间为46.25min（2775s），比赛时最大心率平均为181.6次/min（177～188次/min），达到99.6%（98.9%～100.6%）HRmax，全场平均心率达到93.4%（80.1～103.3%）HR—AT，全场比赛心率达到154±10次/min，102%（97.9～107.3%）HR—AT，心率变化振幅平均为16.8次/min。如表4所示，场上队员中场乳酸（3.62±0.58）mmol/L，赛后乳酸（3.7±1.4）mmol/L。守门员场上比赛的最大心率达到83.6%HRmax，全场平均心率达到75.3%的HR—AT，全场比赛平均心率达到83，3%HR—AT，中场结束时乳酸2.1mmol%，全场结束时乳酸1.9mmol/L，无氧阈心率上的比赛时间占到全场比赛时间的5.5%。 如表5所示，场上运动员在MHI区间的运动时间比例最高，达到47.6%，MAX区间达到17.68%，LMI区间达到16.9%，LI区间达到15.14%，L区间达到2.62%，在HR—AT上的时间达到65.28%；在各位置运动员中，中卫和左边锋的心率在MAX区中的最多，中卫、左边锋HR—AT上的时间分别达到61.5%和82.2%，左边锋、右内卫和底线在MHI区中的较多。守门员的LI区间运动时间比例最高66.5%，其次是LMI达到14.9%，MAX区间为0，MHI区间为5.6%，L区间为13.1%。
3 分析与讨论
手球运动员能量消耗受比赛时间、运动距离、频率和难度等影响，当今手球向着速度更快、对抗更强、配合更连续、团队更突出的特点发展，对运动员体能提出了什么要求呢？要回答此问题，必须对当今手球比赛的能量代谢特点进行研究。
3.1选用测定比赛心率进行比赛能量代谢特征研究的方法学原因
除低强度或极高强度的运动以外，心率与摄氧量相关性很强，可以作为评定运动强度的可靠性指标和测定能量代谢的指标。通过研究比赛时心率、乳酸特点，进而研究比赛时能量代谢特点是非常通用的做法。而且目前的科技发展使得测试心率变得简单，加上测试的无创性，全场比赛心率的记录能够准确反映运动员全场比赛中心率的变化情况，大大减少人为因素以及“整个时间中运动强度不均”这一问题带来的不利影响，提高以心率为指标进行负荷强度评价的准确性。对世锦赛进行比赛心率测定没有得到国际手球联合会的批准，不符合规则，在实际场地比赛也没能邀请到国际对手进行模拟世锦赛比赛，通过预试验发现在实验室模拟世锦赛比赛缺乏可行性，只有尽可能想办法研究国际高水平比赛的心率变化才更接近最高水平手球比赛能量代谢特点。在中国手球协会和中国女子手球队各方的支持和帮助下，有幸能对亚洲四国赛的中日比赛进行研究，是小组排名赛，取胜方将直接进入赛事的决赛，竞争激烈，属国际正式比赛，国际正式比赛是仅次于世锦赛的高级别比赛。
3.2手球比赛能量代谢特征分析
3.2.1从场上队员比赛心率、乳酸特点分析专项能量代谢特征从所有场上队员比赛心率变化图看，比赛时的心率曲线不是直线，是一条高低起伏的曲线。场上的周期性运动是基础，主要是一些强度较小的运动，是手球比赛主要的运动方式，组成了心率曲线的低平和下降。加速、变向、碰撞、跳跃、射门这几种运动方式是非周期性、暴发性运动，是决定比赛胜负的关键性运动，主要由无氧供能系统特别是磷酸源系统进行供能，组成了心率曲线的上升支。攻防不断相互转换，队员有间断的调整休息时间，所以曲线不是一直平直，而是起伏变化，平均在16.8次/min左右，起伏不大，相对稳定。一旦队员被换下，裁判吹暂停，或队伍请求暂停，或比赛半场结束，心率曲线会迅速下降。高低的心率变化主要由关键运动次数和间歇的比例决定，心理因素和体温的变化也会影响比赛时心率的变化。手球运动员在场上比赛交替球权、攻防不断进行转换，场上运动千变万化，持续进行，只要队员不被换下，只要裁判不吹暂停，只要队伍不要求暂停（每半场一次），只要比赛不结束，队员时刻都处于紧张的基本运动方式，并且根据场上形势，要做迅速的爆发性动作以进攻或防守，这时心率曲线迅速上升，之后就可能回到基本运动方式，心率曲线发生平缓下降，下降幅度由运动员的恢复能力和恢复时间决定，然而对手的进攻会利用任何机会发动。所以，正常情况下，场上基本不可能完全静止休息，除非球权控制在自己手中，队员能得到暂时短时休息，因有延误规则，使得休息只能是暂时的，所以心率曲线下降不会持续。一旦队员被换下，裁判吹暂停，或队伍请求暂停，或比赛半场结束，心率曲线会迅速下降。
比赛最大心率是比赛时最大负荷程度的反映，比赛平均心率是比赛时的平均负荷强度的反映，全场平均心率是全场（包括比赛和休息）平均负荷的反映，其中时间是变化的。有研究认为小于60%HRmax的强度是有氧低强度；60%～75%HRmax的心率强度是纯有氧强度，较为轻松；76%～85%HRmax的运动是阈强度运动，由于本文已测出AT，故将76%HRmax～HR—AT作为这一级强度更准确；93%HRmax相当于极限下强度点，FiR—AT～93%HRmax代表亚极量高强度运动；93%HRmax以上强度代表最大强度运动。本研究发现场上队员比赛最大心率在177～188次/min，达到HRmax的99.6%（98.9～100.6%），心率在MAX区间活动达到17.68%的时间，说明手球比赛时场上负荷强度可达到很高，基本可以达到自身极限。全场平均心率达到93.4%（80.1～103.3%）HR-AT，全场比赛心率在（154±10）次/min，达102%的FiR—AT、85%HRmax，比赛时心率变化不大，平均在16.8次/min，中场乳酸（3.62±0.58）mmol/L，赛后乳酸（3.7±1.4）mmol/L。结果说明，场上队员平均强度略高于无氧阈强度，主要进行有氧运动，存在一定个体差异。本研究结果与Mark研究相似，他发现手球比赛时心率平均在155.6次/min，达到85%HRmax。但Graetzer发现中年人（平均40岁）手球比赛时心率平均164次/min，相当于92%HRmax，与本研究结果有一定差异，研究方法和对象都不同是重要原因。比赛时无氧阈心率上的比赛时间占全场比赛时间65.3%（52.1%～82.2%），推测无氧运动（主要是关键性运动）在手球运动员的运动中占一定比例。但并非无氧阈心率以上的心率对应的都是无氧运动，因为心率波形的下降表示强度的降低，主要由有氧运动引起，心率波形的平直是运动强度降低的表现，比如退防时的慢跑、侧向步伐、发球准备等，所以，在无氧阈上的下降部分不是无氧运动，在无氧阈上的低平部分不都是无氧运动，并且心率变化曲线都不是正弦波，所以，推测手球比赛时无氧运动时间是从1/2T1到T1之间，有氧运动时间在（T2-T1）～（T2—1/2T1）。从比赛测试来看，推测平均32.65%～65.3%时间在做无氧阈以上强度的运动，更接近65.3%，其中极量高强度运动占8.84%～17.68%，亚极量高强度运动占23.8%～47.6%，无氧阈以下的运动占34.7%～67.35%，更接近34.7%。这对手球平时训练的比例分配和赛前状态调整都有很重要的参考意义，需进一步验证。总之，从心率变化及曲线反映的手球比赛是一种间歇时间短，强度时高时低，运动方式多变，运动时间可长可短的非周期持续性和间歇性交融的混氧运动。 乳酸是无氧代谢的产物，血乳酸水平可以表明糖无氧代谢系统的动员程度。Mark研究发现男子手球运动员比赛结束时乳酸平均达到10.3mmol/L，而本研究发现中国女子手球队员比赛时乳酸水平低下，说明运动员无氧酵解动员程度不高，这种乳酸“疲软”现象如何解释。国际比赛非常激烈，中场或全场乳酸可反映场上比赛时整体供能基本特点，但由于手球比赛的非持续性、间断性和非重复性，赛后即刻乳酸值更可能表示在比赛结束前数分钟的供能情况。有研究发现手球比赛最高乳酸水平变动范围在4～9mmol/L，其中大部分受试者最大乳酸浓度出现在第10～25min，仅少数出现在半场结束或全场结束时。Delanmrche等研究认为比赛时最大乳酸水平与队员场上表现息息相关。场上活动较强的受试者有2/3时间血乳酸超过4mmol/L，活动较弱的受试者最高乳酸在4～6mmol/L间。所以，乳酸水平不高也可能说明比赛时运动不连贯、不持续，使队员不能彻底调动无氧功能，乳酸未能得到累积；或者，许多启动、跑动、转身、变向、跳跃的力度或速度不够高，可能影响比赛时能量系统的动用程度。比赛时无氧代谢供能“疲软”，可能也是限制场上队员水平发挥的重要一环。结合场上运动员（除守门员）比赛时上下半场乳酸差异不大，而且不高，推测队员在能量代谢系统调动上应还有一定潜力，其中存在个体差异。在与强手比赛的时候，特别是如果下半场还落后，希望运动员付出更多去缩小比分差距，或是赶超对手，然而由于强手在技战术方面的遏制，使得并非所有队员都能将自己潜能发挥出来，或者有些队员即使努力了，但由于其他位置队员被遏制，而没有像希望的那样能带来的整体比赛效果。这也许也是“运动员下半场出现体能问题”的原因。所以，运动员能量代谢系统的发挥受能量代谢系统功能影响，但也会受双方攻防节奏、双方技战术对抗、双方心理对抗、单方技战术配合的影响。
3.2.2
守门员比赛能量代谢特征分析
守门员与场上队员运动特点差别很大，所以分开来分析。研究发现守门员比赛时心率与场上队员相比较低，整体负荷强度不高，绝大部分是一种低强度有氧运动。从心率波形的起伏不稳看，守门员比赛时进行的有氧运动强度不稳定。守门员间歇做无氧高强度运动，如各种起动加速、跳跃、变向快速发球、身体碰撞等，往往是完成封球和发动快攻的关键性运动，构成了心率曲线的上升。守门员是最后一道防线，在保持基本的准备动作外，其他各种动作随着对方的进攻、射门而做出，不是主动方，而且守门员的关键性爆发式运动最少，且是非重复、非持续的和有间歇的，这就是守门员的心率曲线较其他位置运动员低、心率曲线波形变化较少的原因。因此，守门员需要一般的有氧代谢能力，对有氧能力要求较其它位置低，但必须具备强的无氧爆发力。相比于守门员能量代谢特点，守门员的选位、判断、反应是关键性动作的基础，也是关键性技术动作效果的保证。
3.2.3手球比赛（场上队员）与其它项目能量代谢特征比较分析
手球与其它周期性体能项目在能量代谢特征上存在明显不同。赛艇运动员气体分析表明，除第一分钟外，氧气的利用都稳定在一个很高值，桨手在比赛时间内平均必须维持在93%～98%的VO2max进行工作，远远大于AT水平。优秀马拉松运动员以80%～90%VO2max的速度在2.1h跑完全程，这惊人的运动能力要求运动员要有很强的有氧能力。赛艇、自行车、马拉松等周期性体能项目比赛过程中心率持续升高，乳酸水平持续升高，有氧能力强的就更有潜力去夺得冠军。一般来说，长时间比赛平均摄氧量或平均心率越高，对有氧代谢系统要求越高。相比于赛艇、自行车，手球运动不是持续的，而存在间歇转换，乳酸堆积较低，不需很长时间耐受很高乳酸水平，而且可以换人休息，因而手球队员不必须有很强的有氧能力。然而，基本的有氧能力是成为优秀手球运动员必须的，高水平的手球需要一个高水平有氧能力，有氧能力强弱可以区分运动员水平级别。另一方面，手球运动员乳酸无氧代谢能力并不像糖酵解供能为主的项目（如400m跑）和以有氧供能为主的持续性长时间项目（如赛艇、场地自行车等项目）对糖酵解供能要求那样高，因为手球比赛时很少有超过10s的持续加速运动，但一定的无氧糖酵解供能能力是必须的。在激烈凶猛的比赛竞技中，在对手持续的进攻压力下，在本方要持续发动快攻时，高水平的无氧酵解功能非常重要。手球1～5s间的突然加速、变向、跳跃、射门、转身等运动非常多，对比赛成败非常关键，Delamarche等研究认为高水平无氧能力决定了手球队员比赛的表现，综合分析认为，手球运动员必须具备强的无氧爆发力。
与其它球类项目比较分析有助于对手球能量代谢特征的把握。有研究发现，从每小时耗能看，与篮球（35.9kJ/h）、足球（32.89kJ/h）、橄榄球（30.59kJ/h）相比，手球每小时耗能35.8kJ/11，低于篮球居于第二位，是非常剧烈的运动。而且，与篮球相比，手球换人更不频繁，所以，个体运动单位时间消耗大于篮球。体能在手球竞技比赛中不是孤立的影响因素，决定比赛成败的因素还包括技战术能力、意识、意志品质、团队精神、身体形态和健康机能状况。理想的体能是运动员能够每场都打满，休息一天，第二天体能就能恢复，持续多天，打到最后一场最后结束，每场比赛体能都能保证技战术彻底发挥。本研究发现，运动员上场打比赛的时间从31.5分到61.5分不等，打比赛时间长短不一，但供能形式相似。手球每个队有7名替补，可以在场上随时进行替换，每半场每个队允许一次1min暂停。在实际比赛中，一名队员从头到尾打满全场比赛非常少见。因此，手球体能具有包容性，可以根据规则，根据队员场上表现和体能、伤病状况，随时根据队员技术、攻防特点替换队员，这对体能状态不佳或因伤病限制而不能打满全场的队员是一个弥补。然而体能的包容性，不一定能保证整体竞技水平的延续性和稳定性，有可能因为个别队员体能不足被迫换下而使全队攻防实力大打折扣，这是很多球队与强队存在差距的原因。与世界强队相比，阵容的差距使得中国队不能够利用换人规则在保持体能稳定前提下，保持或提高队伍的竞技比赛能力。
4 结论
手球比赛是一种混氧运动，场上队员比赛时平均强度略高于无氧阈强度，主要进行有氧运动，运动员赛后乳酸水平不高，但无氧运动占一定比例，负荷强度可达自身极限。守门员比赛时心率与场上队员相比较低，绝大部分做低强度有氧运动。研究认为，成为优秀手球运动员必须具备高水平无氧爆发力和较强的有氧能力。比赛时无氧代谢供能“疲软”，可能是限制场上队员水平发挥的重要一环。
关键词：手球比赛；能量代谢；心率；乳酸
中图分类号：G804.47
文献标识码：A
文章编号：1007—3612（2012）04—0059—06
比赛能量代谢特点是专项能力研究中最重要和基础的部分，是研究项目规律，科学安排训练，提高专项竞技能力，取得成绩的前提。与绝大多数运动项目一致，手球运动以体能为基础，但手球专项体能系统研究报道少，对于手球体能问题的分析主要还停留在表面现象的解读和理论推测上，可能对体能在手球竞技比赛中的作用判断缺乏科学性，对于该问题认识不清会导致项目竞技能力规律认识的偏差，进而可能导致训练培养体系的偏差。本研究以正式手球比赛场上各位置6名队员为例进行能量代谢分析，探讨手球专项能量代谢规律，以提高对手球专项生物学规律的认识。
1 研究对象与方法
1.1研究对象中国女子手球队6名队员，24～27岁，1.74～1.83m，训练年限8～12a，包括中卫、右内卫、左内卫、边锋、底线、守门员各1名，均参加了北京奥运会，国家女手队取得北京奥运会第六。
1.2研究方法
1.2.1实验室测试
1.2.1.1体成分的测试采用InBody 3.0人体成分分析仪测定体重，全部受试者在当天7：30～9：30测定完成，由同一实验师操作。
1.2.1.2最大摄氧量和无氧功测试测试按计划进行，所有运动员测试前两天充分休息。测试前，受试者已熟悉测试程序。测试时采用跑台递增负荷方案，所有测试人员都是专业人员，测试前将跑台和Jager Spiroergemetre Eosoxyscreen自动气体分析仪调好，运动员带好心率表。根据事先制订的跑台递增负荷方案进行（表1）。受试者在进行测试时，测试人员会不断给予鼓励以使他们尽力运动到最后。安静时、恢复期3、5、8min取耳血测乳酸。乳酸采用YSI 1500型血乳酸自动分析仪。
最大摄氧量的评定标准：1）负荷增加后，摄氧量差小于150mL/min，或2mL/（kg.min），或者出现下降；2）呼吸商（RQ）>1.05；3）心率>180次/min；4）反复鼓励仍不能坚持运动。以上四项中具备三条则可认为达到最大摄氧量。
通过测定通气无氧阈来反映运动员无氧阈。通气无氧阀（VT）判定标准为：运动负荷达到一定强度后，VE/VCCh出现非线性增加的拐点。通气无氧阈对应的速度或功率为无氧阈（AT）速度或功率。无氧阈对应的心率为无氧阈心率（HR—AT）。
1.2.2手球比赛能量代谢特征测试
对一场中国队正式国际比赛进行数据采集。该比赛取胜方将直接进入决赛，国际正式比赛是仅次于世锦赛、奥运会的高级别比赛。赛前30min后上场队员佩戴心率表，准备活动后，上场队员都佩戴心率表，全场60min比赛，上下半场30min间歇10min，饮水开放，心率测试采用Polar系统，每5s记录一次。中场和终场即刻采耳血测乳酸。比赛结束后，利用Polar Precision Perfor—mance SW软件和红外线接口将储存于心率表中的文件上传分析。通过软件可以算出特定某段心率曲线的持续时间、心跳次数、平均心率、最大心率、最小心率和振幅（标准分布）。采集场上比赛时最大心率，以HRmaxg表示；全场平均心率以HRa表示；全场比赛平均心率以HRg表示；无氧阈心率上时间以T1表示；全场比赛时间以T2表示。全场比赛平均心率指在场上打比赛时的平均心率；全场平均心率是全场比赛加上休息整个时间段的平均心率。
1.3数据处理用Spss12.5统计软件进行数据统计分析，数据表示为平均数±标准差，由于样本量有限，不同队员上场比赛时间不一样，对队员比赛时心率特点和百分比进行描述统计分析。
2 结果
2.1中国女子手球运动员实验室测试结果
该正式比赛中国女子手球队上场队员的有氧能力测试和无氧功实验室测定部分指标见表2。
上场队员平均HRmax为（183.5±5.32）次/min，HR—AT为（151.2±8.95）次/min。以93%HRmax以上强度反映最大运动强度，平均为170.7～183.5次/min；以HR—AT～93%HRmax强度为亚极限强度（MHI），平均为151.2～170.7次/min；以75%HRmax～HR—AT强度为中等强度，平均为138.5～151.2次/min；以60%～75%HRmax为低强度运动，平均为110.2～138.5次/min。
2.2手球比赛心率变化、乳酸特征守门员与场上队员相比运动特点特殊，所以，将其与场上队员分开。如表3所示，场上队员比赛平均时间为46.25min（2775s），比赛时最大心率平均为181.6次/min（177～188次/min），达到99.6%（98.9%～100.6%）HRmax，全场平均心率达到93.4%（80.1～103.3%）HR—AT，全场比赛心率达到154±10次/min，102%（97.9～107.3%）HR—AT，心率变化振幅平均为16.8次/min。如表4所示，场上队员中场乳酸（3.62±0.58）mmol/L，赛后乳酸（3.7±1.4）mmol/L。守门员场上比赛的最大心率达到83.6%HRmax，全场平均心率达到75.3%的HR—AT，全场比赛平均心率达到83，3%HR—AT，中场结束时乳酸2.1mmol%，全场结束时乳酸1.9mmol/L，无氧阈心率上的比赛时间占到全场比赛时间的5.5%。 如表5所示，场上运动员在MHI区间的运动时间比例最高，达到47.6%，MAX区间达到17.68%，LMI区间达到16.9%，LI区间达到15.14%，L区间达到2.62%，在HR—AT上的时间达到65.28%；在各位置运动员中，中卫和左边锋的心率在MAX区中的最多，中卫、左边锋HR—AT上的时间分别达到61.5%和82.2%，左边锋、右内卫和底线在MHI区中的较多。守门员的LI区间运动时间比例最高66.5%，其次是LMI达到14.9%，MAX区间为0，MHI区间为5.6%，L区间为13.1%。
3 分析与讨论
手球运动员能量消耗受比赛时间、运动距离、频率和难度等影响，当今手球向着速度更快、对抗更强、配合更连续、团队更突出的特点发展，对运动员体能提出了什么要求呢？要回答此问题，必须对当今手球比赛的能量代谢特点进行研究。
3.1选用测定比赛心率进行比赛能量代谢特征研究的方法学原因
除低强度或极高强度的运动以外，心率与摄氧量相关性很强，可以作为评定运动强度的可靠性指标和测定能量代谢的指标。通过研究比赛时心率、乳酸特点，进而研究比赛时能量代谢特点是非常通用的做法。而且目前的科技发展使得测试心率变得简单，加上测试的无创性，全场比赛心率的记录能够准确反映运动员全场比赛中心率的变化情况，大大减少人为因素以及“整个时间中运动强度不均”这一问题带来的不利影响，提高以心率为指标进行负荷强度评价的准确性。对世锦赛进行比赛心率测定没有得到国际手球联合会的批准，不符合规则，在实际场地比赛也没能邀请到国际对手进行模拟世锦赛比赛，通过预试验发现在实验室模拟世锦赛比赛缺乏可行性，只有尽可能想办法研究国际高水平比赛的心率变化才更接近最高水平手球比赛能量代谢特点。在中国手球协会和中国女子手球队各方的支持和帮助下，有幸能对亚洲四国赛的中日比赛进行研究，是小组排名赛，取胜方将直接进入赛事的决赛，竞争激烈，属国际正式比赛，国际正式比赛是仅次于世锦赛的高级别比赛。
3.2手球比赛能量代谢特征分析
3.2.1从场上队员比赛心率、乳酸特点分析专项能量代谢特征从所有场上队员比赛心率变化图看，比赛时的心率曲线不是直线，是一条高低起伏的曲线。场上的周期性运动是基础，主要是一些强度较小的运动，是手球比赛主要的运动方式，组成了心率曲线的低平和下降。加速、变向、碰撞、跳跃、射门这几种运动方式是非周期性、暴发性运动，是决定比赛胜负的关键性运动，主要由无氧供能系统特别是磷酸源系统进行供能，组成了心率曲线的上升支。攻防不断相互转换，队员有间断的调整休息时间，所以曲线不是一直平直，而是起伏变化，平均在16.8次/min左右，起伏不大，相对稳定。一旦队员被换下，裁判吹暂停，或队伍请求暂停，或比赛半场结束，心率曲线会迅速下降。高低的心率变化主要由关键运动次数和间歇的比例决定，心理因素和体温的变化也会影响比赛时心率的变化。手球运动员在场上比赛交替球权、攻防不断进行转换，场上运动千变万化，持续进行，只要队员不被换下，只要裁判不吹暂停，只要队伍不要求暂停（每半场一次），只要比赛不结束，队员时刻都处于紧张的基本运动方式，并且根据场上形势，要做迅速的爆发性动作以进攻或防守，这时心率曲线迅速上升，之后就可能回到基本运动方式，心率曲线发生平缓下降，下降幅度由运动员的恢复能力和恢复时间决定，然而对手的进攻会利用任何机会发动。所以，正常情况下，场上基本不可能完全静止休息，除非球权控制在自己手中，队员能得到暂时短时休息，因有延误规则，使得休息只能是暂时的，所以心率曲线下降不会持续。一旦队员被换下，裁判吹暂停，或队伍请求暂停，或比赛半场结束，心率曲线会迅速下降。
比赛最大心率是比赛时最大负荷程度的反映，比赛平均心率是比赛时的平均负荷强度的反映，全场平均心率是全场（包括比赛和休息）平均负荷的反映，其中时间是变化的。有研究认为小于60%HRmax的强度是有氧低强度；60%～75%HRmax的心率强度是纯有氧强度，较为轻松；76%～85%HRmax的运动是阈强度运动，由于本文已测出AT，故将76%HRmax～HR—AT作为这一级强度更准确；93%HRmax相当于极限下强度点，FiR—AT～93%HRmax代表亚极量高强度运动；93%HRmax以上强度代表最大强度运动。本研究发现场上队员比赛最大心率在177～188次/min，达到HRmax的99.6%（98.9～100.6%），心率在MAX区间活动达到17.68%的时间，说明手球比赛时场上负荷强度可达到很高，基本可以达到自身极限。全场平均心率达到93.4%（80.1～103.3%）HR-AT，全场比赛心率在（154±10）次/min，达102%的FiR—AT、85%HRmax，比赛时心率变化不大，平均在16.8次/min，中场乳酸（3.62±0.58）mmol/L，赛后乳酸（3.7±1.4）mmol/L。结果说明，场上队员平均强度略高于无氧阈强度，主要进行有氧运动，存在一定个体差异。本研究结果与Mark研究相似，他发现手球比赛时心率平均在155.6次/min，达到85%HRmax。但Graetzer发现中年人（平均40岁）手球比赛时心率平均164次/min，相当于92%HRmax，与本研究结果有一定差异，研究方法和对象都不同是重要原因。比赛时无氧阈心率上的比赛时间占全场比赛时间65.3%（52.1%～82.2%），推测无氧运动（主要是关键性运动）在手球运动员的运动中占一定比例。但并非无氧阈心率以上的心率对应的都是无氧运动，因为心率波形的下降表示强度的降低，主要由有氧运动引起，心率波形的平直是运动强度降低的表现，比如退防时的慢跑、侧向步伐、发球准备等，所以，在无氧阈上的下降部分不是无氧运动，在无氧阈上的低平部分不都是无氧运动，并且心率变化曲线都不是正弦波，所以，推测手球比赛时无氧运动时间是从1/2T1到T1之间，有氧运动时间在（T2-T1）～（T2—1/2T1）。从比赛测试来看，推测平均32.65%～65.3%时间在做无氧阈以上强度的运动，更接近65.3%，其中极量高强度运动占8.84%～17.68%，亚极量高强度运动占23.8%～47.6%，无氧阈以下的运动占34.7%～67.35%，更接近34.7%。这对手球平时训练的比例分配和赛前状态调整都有很重要的参考意义，需进一步验证。总之，从心率变化及曲线反映的手球比赛是一种间歇时间短，强度时高时低，运动方式多变，运动时间可长可短的非周期持续性和间歇性交融的混氧运动。 乳酸是无氧代谢的产物，血乳酸水平可以表明糖无氧代谢系统的动员程度。Mark研究发现男子手球运动员比赛结束时乳酸平均达到10.3mmol/L，而本研究发现中国女子手球队员比赛时乳酸水平低下，说明运动员无氧酵解动员程度不高，这种乳酸“疲软”现象如何解释。国际比赛非常激烈，中场或全场乳酸可反映场上比赛时整体供能基本特点，但由于手球比赛的非持续性、间断性和非重复性，赛后即刻乳酸值更可能表示在比赛结束前数分钟的供能情况。有研究发现手球比赛最高乳酸水平变动范围在4～9mmol/L，其中大部分受试者最大乳酸浓度出现在第10～25min，仅少数出现在半场结束或全场结束时。Delanmrche等研究认为比赛时最大乳酸水平与队员场上表现息息相关。场上活动较强的受试者有2/3时间血乳酸超过4mmol/L，活动较弱的受试者最高乳酸在4～6mmol/L间。所以，乳酸水平不高也可能说明比赛时运动不连贯、不持续，使队员不能彻底调动无氧功能，乳酸未能得到累积；或者，许多启动、跑动、转身、变向、跳跃的力度或速度不够高，可能影响比赛时能量系统的动用程度。比赛时无氧代谢供能“疲软”，可能也是限制场上队员水平发挥的重要一环。结合场上运动员（除守门员）比赛时上下半场乳酸差异不大，而且不高，推测队员在能量代谢系统调动上应还有一定潜力，其中存在个体差异。在与强手比赛的时候，特别是如果下半场还落后，希望运动员付出更多去缩小比分差距，或是赶超对手，然而由于强手在技战术方面的遏制，使得并非所有队员都能将自己潜能发挥出来，或者有些队员即使努力了，但由于其他位置队员被遏制，而没有像希望的那样能带来的整体比赛效果。这也许也是“运动员下半场出现体能问题”的原因。所以，运动员能量代谢系统的发挥受能量代谢系统功能影响，但也会受双方攻防节奏、双方技战术对抗、双方心理对抗、单方技战术配合的影响。
3.2.2
守门员比赛能量代谢特征分析
守门员与场上队员运动特点差别很大，所以分开来分析。研究发现守门员比赛时心率与场上队员相比较低，整体负荷强度不高，绝大部分是一种低强度有氧运动。从心率波形的起伏不稳看，守门员比赛时进行的有氧运动强度不稳定。守门员间歇做无氧高强度运动，如各种起动加速、跳跃、变向快速发球、身体碰撞等，往往是完成封球和发动快攻的关键性运动，构成了心率曲线的上升。守门员是最后一道防线，在保持基本的准备动作外，其他各种动作随着对方的进攻、射门而做出，不是主动方，而且守门员的关键性爆发式运动最少，且是非重复、非持续的和有间歇的，这就是守门员的心率曲线较其他位置运动员低、心率曲线波形变化较少的原因。因此，守门员需要一般的有氧代谢能力，对有氧能力要求较其它位置低，但必须具备强的无氧爆发力。相比于守门员能量代谢特点，守门员的选位、判断、反应是关键性动作的基础，也是关键性技术动作效果的保证。
3.2.3手球比赛（场上队员）与其它项目能量代谢特征比较分析
手球与其它周期性体能项目在能量代谢特征上存在明显不同。赛艇运动员气体分析表明，除第一分钟外，氧气的利用都稳定在一个很高值，桨手在比赛时间内平均必须维持在93%～98%的VO2max进行工作，远远大于AT水平。优秀马拉松运动员以80%～90%VO2max的速度在2.1h跑完全程，这惊人的运动能力要求运动员要有很强的有氧能力。赛艇、自行车、马拉松等周期性体能项目比赛过程中心率持续升高，乳酸水平持续升高，有氧能力强的就更有潜力去夺得冠军。一般来说，长时间比赛平均摄氧量或平均心率越高，对有氧代谢系统要求越高。相比于赛艇、自行车，手球运动不是持续的，而存在间歇转换，乳酸堆积较低，不需很长时间耐受很高乳酸水平，而且可以换人休息，因而手球队员不必须有很强的有氧能力。然而，基本的有氧能力是成为优秀手球运动员必须的，高水平的手球需要一个高水平有氧能力，有氧能力强弱可以区分运动员水平级别。另一方面，手球运动员乳酸无氧代谢能力并不像糖酵解供能为主的项目（如400m跑）和以有氧供能为主的持续性长时间项目（如赛艇、场地自行车等项目）对糖酵解供能要求那样高，因为手球比赛时很少有超过10s的持续加速运动，但一定的无氧糖酵解供能能力是必须的。在激烈凶猛的比赛竞技中，在对手持续的进攻压力下，在本方要持续发动快攻时，高水平的无氧酵解功能非常重要。手球1～5s间的突然加速、变向、跳跃、射门、转身等运动非常多，对比赛成败非常关键，Delamarche等研究认为高水平无氧能力决定了手球队员比赛的表现，综合分析认为，手球运动员必须具备强的无氧爆发力。
与其它球类项目比较分析有助于对手球能量代谢特征的把握。有研究发现，从每小时耗能看，与篮球（35.9kJ/h）、足球（32.89kJ/h）、橄榄球（30.59kJ/h）相比，手球每小时耗能35.8kJ/11，低于篮球居于第二位，是非常剧烈的运动。而且，与篮球相比，手球换人更不频繁，所以，个体运动单位时间消耗大于篮球。体能在手球竞技比赛中不是孤立的影响因素，决定比赛成败的因素还包括技战术能力、意识、意志品质、团队精神、身体形态和健康机能状况。理想的体能是运动员能够每场都打满，休息一天，第二天体能就能恢复，持续多天，打到最后一场最后结束，每场比赛体能都能保证技战术彻底发挥。本研究发现，运动员上场打比赛的时间从31.5分到61.5分不等，打比赛时间长短不一，但供能形式相似。手球每个队有7名替补，可以在场上随时进行替换，每半场每个队允许一次1min暂停。在实际比赛中，一名队员从头到尾打满全场比赛非常少见。因此，手球体能具有包容性，可以根据规则，根据队员场上表现和体能、伤病状况，随时根据队员技术、攻防特点替换队员，这对体能状态不佳或因伤病限制而不能打满全场的队员是一个弥补。然而体能的包容性，不一定能保证整体竞技水平的延续性和稳定性，有可能因为个别队员体能不足被迫换下而使全队攻防实力大打折扣，这是很多球队与强队存在差距的原因。与世界强队相比，阵容的差距使得中国队不能够利用换人规则在保持体能稳定前提下，保持或提高队伍的竞技比赛能力。
4 结论
手球比赛是一种混氧运动，场上队员比赛时平均强度略高于无氧阈强度，主要进行有氧运动，运动员赛后乳酸水平不高，但无氧运动占一定比例，负荷强度可达自身极限。守门员比赛时心率与场上队员相比较低，绝大部分做低强度有氧运动。研究认为，成为优秀手球运动员必须具备高水平无氧爆发力和较强的有氧能力。比赛时无氧代谢供能“疲软”，可能是限制场上队员水平发挥的重要一环。