優化人體系統結構，探索體能訓練創新

吳曉偉

系統論的基本思想方法，就是把所研究和處理的對象，當作一個系統，分析系統的結構和功能，研究系統、要素、環境三者的相互關系和變動的規律性，調整系統結構，使系統達到優化目標。系統論所提供的新思路和新方法，為人類的思維開拓新路，作為現代科學的新潮流，促進著人體運動科學的發展。

人體是一個系統，是復雜統一的有機體，它是由物質構成的，是不以人的意志而轉移地客觀存在。人體是由八個具有生理功能的系統所組成，包括神經系統、運動系統、呼吸系統、心血管系統、消化系統、泌尿系統、脈管系統和內分泌系統。組成人體的各個系統都是相互影響、不可分割的。而體能是運動員有機體運動時所表現出來的能力。系統論認為，體能是人體系統在運動時所表現出來的功能，研究體能首先要從運動員有機體入手，把人體當作一個系統，明確各要素關系，通過外部條件調整和優化人體系統結構，使人體運動時產生最大功能，促進體能和體能訓練的發展。

1. 系統的結構優化理論

無結構的系統和無系統的結構都是不存在的。“系統的結構是系統內各要素的組織形式，是要素間的關系。系統不是要素間的簡單相加，而是按照一定規則組織起來的要素，這個規則、組織形式就是結構”。結構是系統和要素間的中間環節，是系統的內在規定性，直接決定著系統的性質。認識系統的結構，要從五個方面來進行：“系統的層次結構(系統和要素之間的地位、等級和相互關系)、系統的質量結構(系統要素質量方面的聯結方式)、數量結構、空間和時間結構”。系統的功能是系統整體所具有的作用或功效，是系統的外在表現。系統科學認為：一個系統的結構越規則，它的功能就越完善。

我們在研究系統時要注意考察系統的結構，并追求和建立優化結構，使系統產生最佳功能。通常人們把系統的組織、結構和功能的自我改進稱之為進化；把人工對于系統的組織、結構和功能的改進稱為優化。優化包括結構優化和功能優化。功能優化是通過對系統功能的改進來促進結構的改變；而結構優化是通過對系統要素和要素間的聯系進行組織和改進，來提高系統的功能。當系統在進行結構優化時，首先要研究組成各要素的性質，再研究要素之間的聯系，掌握系統結構的規律性，根據這些規律找出提高功能的優化方法，再進行對比，從而選擇最佳結構與功能。而系統結構優化不是一次完成的，而只是相對優化，它隨著人們認識的提高和系統環境條件的變化而不斷發展，是一個多級優化的過程。

2. 人體結構是體能訓練的出發點

研究體能首先要研究人體系統結構。人體是一個復雜的有機體，由八個具有生理功能的器官系統組成，組成人體的各個系統都是緊密聯系、不可分割的，并且是相互影響的。人體內任何一個器官系統結構發生變化，都要影響著人體整體功能的變化。對人體運動而言，它由運動系統所承載，通過運動系統使人體發生空間位移變化以及人體其它器官系統相互關系的聯動。而作為人體運動的載體—運動系統則是人體的一部分。運動系統與其它人體7大系統(運動輔助系統)之間是相互聯系、相互作用的，牽一發動全身。而體能是人體運動時的一種基本能力。第一，從體能的源頭來看，它是以人體器官系統的形態結構和機能為基礎；第二，從表現機制來看，體能主要是通過身體素質來表現出來的。從系統論角度講，體能是人體這個系統在特定條件下所表現出來的功能，是一種外在表現或功效。而八大器官系統是系統要素，它們之間錯綜復雜的關系則是系統的結構。

體能訓練是優化人體結構與功能的過程，為的是提高人體運動時的效能。我們對人體運動進行優化時，以人體結構作為出發點，首先進行結構優化，研究運動系統與其它器官系統，研究他們之間的關系結構，從認識系統結構的五個方面著手，探討運動系統和運動輔助系統的結構和它們之間的聯系，研究運動的直接參與系統—運動系統的要素結構，也就是骨、關節、肌肉以及之間的聯系，找出提高訓練效果的方法，使骨、關節、肌肉在運動輔助系統的影響下整體協調工作，從而提高人體運動時的功能，提高體能訓練的效果。

3. 人體運動系統的相對獨立性

層次性是系統的一個基本特征。整體方法建立的基礎,首先是對層次的理解，即對層次性的研究，是形成新的方法論的基礎。抓住系統的層次性，有利于對系統整體性的把握，有利于豐富和發展優化系統的理論方法。層次性指的是，系統和要素之間在一定程度上可以相互轉化。系統元素也可以作為系統看待，是一種新的整體關系或關聯的確立。人體是由八大系統組成，運動系統是其要素、子系統，而運動系統又可以看做是由若干要素組成的“新系統”，其要素間相互聯系、不可分割。人體運動系統具體由骨、骨連結(關節)和肌肉三個要素所組成，三者相互依存、相互影響。無骨而不堅，無節而不活，無肌而不力。在運動系統中，骨、關節與肌肉三者共同作用促成了人體的身體運動。某一要素的性質和行為發生變化，會影響其它要素甚至運動系統整體的性質和行為發生變化，從而影響人體整體運動功能的發揮。人體各部分都是具有一定形態的客觀實體，在不同的部位，由不同結構的骨骼將人體連接在一起，人體結構的三維立體性得到了體現，使我們對人體的了解有了一個基本的框架，同時也體現了形態學中結構與功能的關系。人體的各結構互相依存，它們的物質基礎是運動系統的骨、關節和肌肉等。

4. 對人體運動系統的結構優化

對人體運動系統的結構優化，最重要的就是骨、關節、肌肉三者關系的整體優化，通過科學化的訓練，改變人體運動系統三個要素之間的秩序和組合方式，使三者產生良性促進作用，從而提高運動系統的整體功能。

4.1 重視人體運動系統各要素之間的比例關系

系統的整體性規定了各要素之間的協調一致關系，這種關系不能隨意破壞，這樣才能保證系統整體功能的效果。在人體運動系統中，骨、關節和肌肉三者表現出來的整體運動協調性體現在各自的性能具有一定的比例關系，這一比例關系保證了人體運動時的協調性與穩定性，而這一比例關系是可以量化的，比如骨骼的抗張力、關節柔韌性的程度以及肌肉的橫斷面三者的比例，可以通過科學的計算，結合運動解剖、生物力學等學科確定下來，而這個比例是人體運動系統發揮最大功能的前提，如果我們在進行體能訓練時不按照這個比例進行科學的訓練，那么運動系統各要素的發展將參差不齊，破壞了運動系統整體的平衡，從而影響運動系統的功能。

4.2 骨骼的專門化訓練

在傳統訓練理念中，人們只重視了關節與肌肉訓練對骨骼的積極影響作用，而忽視了骨骼作為人體運動系統要素之一對關節和肌肉的影響作用，對骨的訓練認識不夠，認為只要發展肌肉和關節就可以促進骨骼的發展，其實不然。骨骼的專門化訓練，不僅可以使運動系統內部要素之間保持一定的比例，保證其內部整體協調，而且骨骼的專門化訓練也可以對關節和肌肉的發揮產生良性促進作用。骨與骨之間的連接即為關節，而人體大多數肌肉附著在骨骼上，從三者在人體中的位置關系就可看出，通過對骨骼的專門化訓練可以對關節和肌肉的穩定性起到促進作用，降低了人體關節與肌肉損傷的可能性，同時人體運動系統是一個極其復雜的系統，相互聯系非常緊密，通過骨骼的專門化訓練在一定程度上也可以促進關節與肌肉的發展。

4.3 注意三者的訓練順序

由于骨、關節、肌肉本身結構的特殊性，我們在訓練時也要考慮它們訓練時的順序問題，發現三者之間的聯系，通過對它們訓練順序上的調整，對人體運動系統進行優化組合，使它們相互協調發展，從而更好地促進人體運動系統的功能。人體運動系統是一個非常復雜的系統，它的三要素之間也有著密切的聯系，調整三者不同性質方面的訓練順序，有利于保持三者之間的平衡，使三者均衡協調的共同發展。

4.4 肌肉力量訓練對骨骼應力的影響

研究表明，四肢肌肉功能與骨密度有緊密的聯系，對人體上下肢肌肉進行訓練，可增強骨密度，提高骨的應力。目前，許多學者認為，重力和運動負荷對骨產生的應力負荷是影響骨量變化的重要因素：小的動物有少的骨量，體重大的動物有較多的骨量；而肌肉直接附著于骨上，通過肌肉牽拉而對骨產生影響，肌肉量和肌肉強度都與骨量呈正相關，肌肉量多和肌肉強度大的人，在肌肉收縮時可對骨產生大的應力，刺激骨的形成。

4.5 肌肉力量訓練對關節的影響

肌肉是人體運動的動力之源，只有肌肉收縮，關節才能向不同方向移動。因此肌肉的性能對關節的運動具有重要的影響作用。因為多大數肌肉附著的角度很小，所以肌力有很大一部分是沿骨干指向關節，這有利于把骨拴在一起，加強關節的穩定性。這樣就提高對關節的保護作用，減少了運動員在運動時的損傷，但在一定程度上會減少關節運動幅度。而關節的運動幅度和穩定性是一對矛盾，在進行肌肉力量訓練時一定要注重關節柔韌性的訓練，使關節穩定性和柔韌性同時得到發展。

另外，在進行肌肉力量訓練時，有靜力性和動力性兩種方法，在進行動力性練習時，可有意提高訓練的速度，降低肌肉的承受重量，這樣不僅可以進行肌肉力量耐力的訓練，同時也可以進行關節靈活性訓練。

5. 結論

系統論為我們研究人體運動提供了新的世界觀和方法論，系統研究方法要求我們在進行體能訓練時，以人體結構為出發點，研究人體在運動時的結構，探討人體八大系統的結構聯系，特別是作為人體運動載體的運動系統，找出其要素間相互關聯性，從而提高體能訓練效率，豐富我國體能訓練理論，促進人體運動科學的發展。