“以賽帶練”與“以實戰為核心”訓練原則的現代認識
——競賽目標表現狀態與訓練過程中能量關系的系統生物邏輯分析

李 捷, 裘 晟, 李端英, 王曉軍, 李 稚

(1.廣東省體育局 科教宣傳與交流處,廣東 廣州 510108; 2.廣東省體育科學研究所,廣東 廣州 510663;3.廣東省體育局 黃村體育訓練中心,廣東 廣州 510000)

從1964年國家體委在總結借鑒日本排球教練員大松博文“魔鬼訓練”和解放軍“實戰訓練”的基礎上,提出 “三從一大”訓練原則以來,迄今已55年(1964—2019年)。這個原則仍在我國競技訓練中發揮著主要指導作用,其作為中國特色的訓練認識,幫助我國在傳統優勢項目如跳水、體操、射擊、舉重、乒乓球、羽毛球上創造過輝煌。與此同時,我們也注意到,在諸多競技大項的絕大多數小項(女排除外)上,我們迄今依然無緣奧運金牌。我國改革開放后隨著大量西方運動訓練理論的引入,很多傳統訓練觀念受到質疑,其中就包括對“三從一大”原則的爭論。否定一個事物又提不出新的認識,不僅意味著否定不一定會促進對該事物認識的進步,反而會引起教練員對該事物認識的混亂。這就是當前競技訓練領域的現狀。從生物原理的“根源”上研究“實戰”訓練原則的合理內涵并建立現代的認識體系,而不是“碎片式”地進行文獻介紹,也許是我們發展競技訓練認識的唯一正確方法。“他山之石”畢竟不是自己的“金剛鉆”,對事物本源的研究才是促進我們發展的根本。系統訓練就是建立在“以賽帶練”“以實戰為核心”訓練原則基礎上的現代訓練科學認識。

關于競賽目標與目標表現的系統性質及定義,已經在前面發表的多篇文章中進行了論述。在實際訓練中,還有一個繞不開的問題,就是訓練過程中的“能量”秩序安排問題。國際著名運動生理學家Hoffman 在《運動及其表現訓練生理學》中,依據馬特維耶夫的周期理論模型提到:周期訓練的基本原則就是強調從大運動量到低強度,再從小運動量到高強度的轉換[1]。Hoffman的說法實際上就是目前絕大多數教練員安排訓練計劃時的普遍做法。這個傳統原則的錯誤是由于未理解動作鏈能量狀態必須是目標定態重復的道理,未顧及能量狀態在時間過程中的生物多態性,導致能量安排的反變,訓練中表現為對系統目標動作鏈能量狀態穩定性的干擾,并最終影響競賽成績。在多賽制節點的情況下,對目標系統來說,由于競賽表現標準的能量限制(目標功率定態)及生物機能能力的恢復規律等,訓練中的能量秩序必須處于相對穩定的“定態”。所以,能量秩序不可以進行反變安排。那么,厘清訓練過程中的能量秩序安排與競賽目標表現的邏輯關系,進而發現有效的訓練手段,是非常重要的現實問題。

1 競賽目標系統的“質量”與“能量”

從目標表現系統的定義[2]知道,但凡競賽系統都有確定的目標量值(成績)。量值是物理概念,而量值的表達則是生物能量概念,量值成為能量秩序狀態的外標,或者量值也可以表達為系統的目標定態與系統有序度。在目標系統的有序度中既有能量秩序,也包含有動作鏈網絡結構秩序,而在這些信息中最為重要的就是目標動作鏈的能量功率定位。能量功率定位決定系統的量值(競賽成績)表達,這樣目標能量功率秩序問題就不是簡單的“強度與運動量”反變關系所能處理的了。根據辯證法的原理,“質量統一性”是任一事物的通用特征,量變會引起質變,如此就出現了質量控制與能量控制的邏輯關聯。訓練中的能量秩序與“熵”的定位有直接關系,競技訓練的質量控制必須建立在能量控制的基礎上;而能量是一個受多重因素影響的結果,只能用“熵”的概念進行表達。對于競技訓練來說,“熵”是系統的秩序態,“熵”涉及的質量與能量統一競技表現的四維空間如圖1所示。

圖1 質量與能量統一競技表現的四維空間

在生命體中,訓練質量隨運動經驗時序過程中與能量交換(負熵引入)的相互轉化而變化,這種變化使訓練的目標系統“質量”演化為時間過程中能量體系的四維動態空間關系,即熵(系統能量交互秩序)、“質結構”(動作鏈)、“量”(能量消耗與代謝環境)成績數值、內環境穩態平衡。在這個四維空間中發生競技表現(熵)的節點定位即競賽成績。訓練因素的負荷定位秩序、生物恢復能力、基礎代謝及賽前調整等,都是基于能量體系空間關系的生物原理。

根據愛因斯坦的質能方程式E=mc2,質量能夠轉換成能量,能量也能轉換成質量。質能方程說明,質量和能量雖然是不同的概念,但質量與能量卻是緊密聯系的等位關系。從質能方程可以看出,“質與量”統一性的耦聯因素是能量,質量可以等同于能量,能量變則質量亦變。這就提出了訓練中的問題,即競技專項訓練的能量秩序安排與競賽目標質量如何等同起來？質量不變意味著目標動作鏈的能量不能變,目標動作鏈的能量不能變則意味著在訓練安排中,任何手段均不可降低能量標準,否則就不能取得目標成績的表現狀態。同時,這也為長距離項目目標動作鏈提出了能量功率限制的訓練要求等。目標能量功率與訓練質量的關系,也為“以實戰為核心”訓練標準的量化進行了理論注釋。可以認為,目標動作鏈與成績表現的統一性必須通過負荷能量分配秩序進行限制,目標系統的“質量”通過能量秩序耦聯發生動態演化并由系統的能量秩序決定。由此可以看出,傳統的強度或運動量概念并不能涵蓋目標質量關系的生物復雜性,忽略了訓練中的目標能量分配秩序,不能表達競賽目標表現形成的生命原理。在實際訓練中,目標“量”與“能量功率”的對等位置關系控制,才是真實意義上的競技成績的實戰訓練。在系統質量的變化中,“量”變只能來源于動作鏈能量秩序的變化,能量突破才可能有系統質量的提高與發展。在“運動量”被理解為負荷累積時間、次數、心率、距離、乳酸、BUN、CK等時,絕不可能存在一般意義上的所謂“量變發生質變”。因為這些指標只是身體對總負荷的標度,不反映訓練中的能量分配秩序與標準。基于系統負熵的觀念,競技訓練中目標能量限制的具體表達形式就是動作鏈的目標經驗氧功與功率分配。目標氧功與功率分配都是規定的能量秩序,需要在訓練實踐中通過重復訓練而不斷強化以建立目標系統的生物狀態結構。不過,目標氧功并不是系統“熵”的極限,人與環境間的交換即能量體系訓練的被動性決定因素,目標成績可以通過個體的極限代謝能力訓練而逐步提高。當通過力量訓練增加了動作鏈的能量時,就可以重新定位目標系統“熵”的秩序并提高競賽成績。所以,競技成績表現的秩序就是目標“量”與訓練經驗能量互動關系在訓練中的存在方式,或者說是目標系統的“熵”的秩序,訓練質量控制的內涵就是能量控制。因此,增加動作鏈的能量功率表達,成為競技訓練水平提高的持續目標與要求。

2 目標動作鏈能量穩定可消除系統競賽節點表現的不確定性

在愛因斯坦之前,傳統的質量觀念并未考慮到質量與能量的等同意義。質量與能量的等同意義直接沖擊著競技訓練手段的標準控制,低能量標準手段訓練對于目標動作鏈形成的有效性被從生物原理上進行了根本否定。每一節訓練課,訓練時間的長短取決于生物能量效率的保證,即運動員對負荷的能量消耗速率與恢復時間。任何確定的事物質量都有著確定的熵的秩序,并且在節點的熵或者質量表現為系統定態,而時間過程中的質量關系,需要引起調適的能量標準必須時間穩定,所以現代訓練強度的概念,可以理解為是一個能量消耗標準的穩定表達過程。由于能量標準可以換算為具體的量值,如速度、重量、功率等,所以,專項目標“量值”的重復才是目標系統的標準重復,才具有有效訓練的信息意義,這個信息就可以表達為系統的“熵”。僅強調能量便于理解訓練安排,但“熵”才是在更為合理層面上對訓練能量秩序生物復雜性的表達。“熵”是競賽生物系統的有序度,能量在系統結構的秩序中決定有序度的定位及競賽表現的狀態水平。客觀上,競賽目標系統信息熵對競技訓練具有十分重要的意義。訓練過程中,有效的信息補充是系統穩定和發展的動力,沒有有效的信息補充,系統的有序化就會自動降低,熵值增大[3]。

競技訓練實踐中這種情況極為常見,表1是劉虹備戰2008年奧運會不同訓練階段訓練結構與適應狀態的關聯分析。

表1 劉虹備戰2008年奧運會不同訓練階段訓練結構與適應狀態的關聯分析

從表1可見,劉虹的訓練強度很少能達到目標速度。分析發現,只有接近比賽速度的B 類課比例較高時,表達訓練信息集中趨勢的腦電熵值才表現得更為集中,如表1中第三階段腦電監測的系統熵值為0.64。從表中也可看出,由于訓練時B類課比例降低及女性身體調整等因素,奧運比賽前并不是劉虹的最好狀態,其系統熵值僅為0.89,表明適應結構信息離散,不利于取得優異成績,所以2008奧運會劉虹雖然打破了女子20 km競走全國紀錄,但奧運會上僅取得該項目第4名的成績。可以說,B類課是競走負荷能量消耗較高的強度訓練課。

以能量功率秩序控制作為防止有效信息流失的限制性因素,對目標系統的形成具有實際的訓練學意義。當然,從更為合理的層面上根據系統表現的四維空間信息熵的離散度,可以度量系統表現的“不確定性”。穩定的目標信息熵是組織系統有序化的前提,包括影響運動員整體能量狀態的內環境穩態、營養調整、睡眠恢復等。時間過程中的目標信息丟失意味著系統有序度的破壞。跳水的“雙十小周期”、體操的“目標套”重復訓練,都是確保訓練過程中目標信息熵穩定的實例。根據“倒計時”節點訓練分期原理形成的目標定態,成為系統訓練設計的基礎與原則,而能量體系秩序的穩定才是目標定態形成的生物基礎。因此,目標訓練小周期的生物節奏平臺,成為目標定態穩定系統形成的生物邏輯。由于能量秩序的重要性,一方面在各訓練因素中能量秩序的分配成為目標狀態穩定性的影響因素;另一方面,生物能量增長規律,特別是力量能量代謝體系的發展,成為訓練平臺分段安排遞階的主要依據。訓練實踐中,“力量”訓練版塊等皆緣此而生,所以,依據競賽節點的“倒計時”或“以賽帶練”訓練安排,成為系統表現穩定性的必然訓練手段。

3 訓練過程中能量記憶與訓練結構改變引起能量記憶沖突

競賽目標系統是由若干聯系程度不同又相互作用的因素組成的復雜系統。在這個系統中,任一因素都以一定的主體性特征處于各自的穩定狀態,并相互作用和調節保持系統的穩定。當系統發生變化時,其狀態也發生變化,系統信息熵也將增加或減少。根據神經可塑性原理,經驗訓練過程中能量分布決定系統分子與細胞網絡的動員水平與聯系程度,系統結構與能量相伴而生,且通過時間秩序進行表達。根據機體對適應發生的時域條件要求,8～12周的有效訓練重復(一個板塊),才能形成能量秩序的腦和神經的經驗分子記憶定位。細胞生存在一個非常復雜的環境中,可以感受到許多不同的信號,包括物理、化學、內部狀態等參數。在競技訓練中,細胞對這些信號的應答是通過產出可對內部或外部環境起作用的適宜的蛋白質來實現的。細胞根據外界環境的變化,計算應對環境變化所需要的每一種蛋白質的需要量,并通過轉錄網絡決定每種蛋白質的生成速率,在一個輸入信號到達后,轉錄因子活性發生改變,進而導致蛋白質生產率發生改變。這些生成的蛋白質中有些就是轉錄因子,可以進一步激活其他基因,如此循環往復形成相對穩定的動態網絡關系,并產生物質上的記憶載體網絡,通過長時程記憶機制[4]形成能量秩序的網絡記憶。所以,經驗信號確定細胞網絡的形成,能量信息進行同樣的生物過程,因而能量秩序也是有記憶的,訓練經驗時序的能量標準秩序成為系統神經可塑性與鏈接的關鍵。

《The Biochemical Basis of Sports Performance》一書認為:力量、力量耐力和技能都有生理生化基礎,主要由遺傳稟賦和對訓練的適應決定[5]。由圖2神經生物原理可知,實踐中每天訓練最多的那個手段的生物效應,將成為神經網絡連接關系改變的主要促動因素,競賽節點前出現概率最多的訓練因素,將成為競賽節點競賽表現的生物結構基礎。系統結構和能量秩序的生物記憶都是如此,板塊訓練設計的原理也在于此。

圖2 經驗信號確定系統細胞網絡的形成

4 “能力訓練”與“目標”系統訓練的結構與能量秩序矛盾

任何職業或專業體育訓練,實際上都有著時間節點要求下的確定的目標和競賽成績標準,奧運會比賽、洲際比賽、全運會比賽及各種其他賽事皆是如此。實現競賽時的“目標”表現成為“訓練”的基本邏輯與核心,依據目標表現的生物要求才能發生相關因素的組織和訓練。近來國際高水平競技強調的“以賽帶練”和“目標倒計時訓練”,都是這種認識的直接反映,這種認識實際上與國家體育總局一貫倡導的“以實戰為核心”的訓練原則完全一致。這就使目標表現標準約束下的實戰訓練成為競技訓練的標準邏輯,以“實戰為核心”的思想從理論機制上完全符合現代競賽的生物與訓練原理。客觀上,由于多賽制的原因,以“目標表現”進行定位的目標實戰訓練,是競技訓練思維方式從傳統“能力”訓練轉向競賽“表現”訓練認識的一次強制性革命,“以賽帶練” 和“倒計時訓練”不過是這種革命的必然結果。過去,我們主要強調通過增強“能力”提高競賽成績,但質量與訓練能量分配秩序的關系、細胞網絡分子記憶及神經系統的可塑性原理與競賽實踐均告訴我們,“能力”與目標“競賽表現”訓練走得是完全不同的生物路徑。能力訓練在生物效應上突出了因素的主體性,但卻改變了目標系統熵(目標動作鏈結構及其能量秩序等)的秩序分布,偏離了實戰目標的生物結構定位,從而降低了訓練效率。另外,任何事物的質量都是一個動態的統一體,在標準確定的條件下,質量關系相對穩定,據此,競賽目標的質量關系就是一個定態。那么,在競賽目標系統的質量控制關系上,“能力”并不是競賽“表現”的目標,所以,強調能力訓練等于人為改變“質”(目標系統)的結構,進而引起目標系統“能量”秩序的變化,并最終影響系統目標的涌現性狀態。

依據神經系統的經驗概率選擇特性,經驗重復最多的部分會被作為主結構而成為競賽表現的生物基礎。比如,賽艇拉測功儀的能力或者有氧能力等,其再強也不會自動變為目標表現的生物結構并提高競賽成績,因為目標系統結構只能也必須根據訓練經驗因素概率進行自組織后才能發生。強調能力因素的訓練不僅引起對目標結構網絡的信息沖擊,而且引起目標結構能量秩序的變化,并導致節點目標熵向均勻態發展而使系統重新定位。這個道理可以用香農的概率信息熵概念進行解釋,由香農對自信息的定義可知,若a1發生,信息量為logP(a1);若a2發生,信息量為logP(a2);…;若an發生,信息量為logP(an) 。假設信源發出M次消息,則a1出現的次數為MP(a1),a2出現的次數為MP(a2) ……M次消息發生后的總信息量為:-MP(a1)logP(a1)-MP(a2)logP(a2) -…-MP(an)logP(an)。

由此,我們得到信源的平均信息量,也就是一個信源的自信息數學期望,我們稱之為信息熵,即:

在此,信息熵H(X)根據信源的變化而發生變化,信源出現的越多,信息熵越分散。當僅僅只有目標信息熵經驗存在的時候(只練專項),信息熵才可能為0,這時系統的有序度最高。在實際訓練中,由于各種訓練因素造成的信息能量結構的變化,系統信息熵只能在0～1之間變動,在缺乏強制性目標要求的情況下,系統中的信源趨向于均勻分布。所以,競技訓練中訓練因素越多、越復雜,熵越趨向于平均狀態分布[3]。一個系統有序程度越高,熵越小,所含的信息量就越大;反之,無序程序越高,熵就越大,信息量就越小。信源信息的時間秩序決定熵的秩序,訓練負荷的能量信息就是負熵,負熵中的能量與結構秩序分配決定系統的狀態,也即信息熵H(x)公式中負號的意義。“信息標志著有序,它被認為是消除無序和熵減的因素。[6]”訓練的過程就是信源加載的過程,而確保信息信源正確的重要性毋庸置疑。

目標表現系統的形成是主觀行為的客觀生物過程,與生物適應選擇自組織規律有關,而與人的主觀意志沒有關系。能力訓練不是實戰“目標”訓練,其與競賽目標信源不相同。在訓練實踐中,系統目標信源必須成為訓練時序中的主概率,才能確保節點目標競賽表現穩定實現。在量子力學中,“薛定鍔的貓”已為我們提供對事物不確定性的認識,但其也為我們提出競技訓練的目標系統必須進行穩定性優化的訓練原理。根據生命的自組織原理,訓練過程中所有訓練經驗成分(因素信源)會發生競爭自組織并形成競賽節點的自組織實時狀態,競技表現的可能性只能存在于(圖1)四維空間狀態穩定性的經驗概率,即概率取代了確定性。所以,運動員競賽成績的不穩定性來自于競技表現系統四維空間的復雜動態關系,這就是競技成績為什么總是“薛定鍔的貓”和目標系統必須進行穩定性優化訓練的原理。訓練實踐中如果不明白“目標表現”訓練的生物學原理,目標“優化”訓練與實現穩定的競賽成績只是一句空話。這也是目前競賽中絕大多數運動員成績不穩定的邏輯原因,同時也是“周期”訓練計劃中無“優化”訓練安排的直接后果。相比之下,美國競技訓練中廣為應用的目標優化訓練控制模型OPTTH— MODEL及其整合訓練理論,就是處理訓練整體與局部關系的典型系統認知。

客觀上,在掌握了目標系統訓練的原理之后,目標實戰、以賽帶練、目標倒計時訓練等都是解決目標優化問題的訓練途徑。能力只是目標系統中的因素,是系統的下位概念,在競賽節點訓練安排的時間順序中,目標系統與因素結構的統屬關系絕對不能顛倒。必須認識到,目標“表現”訓練,是在競賽需要的層次上,按照系統生物規則重新規劃了專項表現與專項“能力”訓練的統屬關系,突出了實戰(表現)的訓練位置,在訓練生物效應上正確表達了符合競賽要求的專項(系統與其要素層次的)訓練邏輯控制關系,并衍生出具有生物學特征的系統訓練認識體系。

21世紀以來,“目標表現”訓練、“以賽帶練”、“目標倒計時訓練”等,完全取代了傳統的“大周期”訓練形式,目標表現訓練、目標整合優化訓練已逐步成為國際競技訓練的主流。從能力訓練到表現訓練的認識轉化,成為現代教練員競技訓練的重要標志。訓練質量與能量的對位關系明確,為訓練設計與突破提供了新思路,也為“以實戰為核心”的訓練原則提供了辯證理論依據。通過目標表現的生物系統性質分析,由競賽系統內隱的目標標準,演化出定態訓練平臺的生物要求與總功約定、能量約束的動作分配秩序、動作鏈的目標能量表達是訓練控制的核心、熵是復雜系統的秩序、能量的秩序就是質量的秩序、節點之前的能量秩序就是熵的節點狀態(即競賽成績)等新的訓練認識。以上討論雖有不足,但目的在于在“以實戰為核心”訓練原則的基礎上努力建立現代系統訓練的理論與認識體系,盡早從實踐上促進競技訓練的發展與訓練效率的提高。