競賽表現的力量突破與系統訓練的“總功”約束(中)
——以賽艇項目為例

李 捷, 李端英, 裘 晟, 王曉軍, 李 稚

(1.廣東省體育局,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 510663)

在競技訓練中,為了按照競賽目標實現專項系統能量提升與動作鏈最大功率優化,首先須制訂競賽成績標準。根據目標成績計算運動員動作鏈目標總功,然后找出目標總功與運動員實際水平的差距,分析形成差距的原因,根據原因設計針對性的訓練程序,進行倒計時訓練,確保在競賽節點達到競賽目標表現的最大化。在實際工作中,通過競賽目標找出運動員與目標成績的差距及相關訓練問題,絕大多數教練員都可以做到,但在解決差距問題的訓練設計與實施時,很多“知道而做不到” 的現象就會出現。分析相關文獻可以清晰地看到,盡管近年來我國競技體育“新洋務運動”不斷沖擊傳統訓練認知,現代生命科學也帶來從還原到復雜生命系統認識整合轉化的巨大影響,多賽制形成的強制性“以賽帶練” “倒計時訓練”的目標系統訓練已成為高水平競技實踐的主流,但在我國“119”項目的訓練實踐中,還原思維的科學認識與落后的傳統訓練觀念依然大行其道。中國競技訓練理論科學認知的落后,導致現實中很多“摸著石頭也過不了河”的尷尬局面。自然哲學家亨利·大衛·梭羅說過:“只有當我們睜開眼睛醒過來的時候,黎明才會到來。”睜開眼睛不代表一定醒過來,只有真正醒過來才能看見黎明。因此,僅僅“知道”還不行,必須“做到”,才能實現真正的進步。那么,造成“知道做不到”的原因是什么呢？科學認識決定訓練發展,科學認識決定訓練效率。本文通過對嚴重影響我國部分“119”項目訓練思維的一些理論認知問題進行系統分析,以期拋磚引玉。

1 “目標成績=總功=能量生物”邏輯關系的延伸理解

我們已經討論了總功對應動作鏈的能量秩序原理,明確地分析了成績表現與總功及動作鏈能量秩序的關系,從生物學原理上清楚了“確定的成績表現(系統)一定對應確定的功率輸出與動作鏈的能量分配秩序”。那么,就可以得到“競賽目標成績=固定的能量容積=固定的動作鏈能量秩序=目標系統生物定態”的結論。在生命活動中,只有當目標系統所有狀態變量均處于隨時間保持不變狀態的情況下,系統才處于定態,系統的節點定態才具有穩定的狀態表現。在腦主動控制層面,系統定態的生物學基礎一方面由動態的多層多級信息回路網絡結構構成;另一方面,由相應定態系統多層多級信息回路網絡的能量秩序組成。也就是說,訓練過程中目標標準的系統能量變量定態非常重要。目標系統定態參量在訓練過程中連續重復才能形成,該過程需滿足系統能量秩序定態與系統生物網絡定態共軛出現,且限制于系統自組織形成的最低時域(8～12周)3個條件。美國的目標表現OPT優化訓練模型顯示,目標系統在最大功率訓練基礎上進行優化控制的生物基礎也是這個道理,能量、結構、時域的定態系統秩序在目標控制的前提下,通過主動經驗過程的組織而發生。目標系統表現狀態=系統生物網絡結構與共軛系統能量秩序的定態,其中,系統結構是系統變量經驗過程的自組織狀態,可以發生肌肉形態與力量的增大、氧適應狀態再調適與呼吸鏈與線粒體氧效率提高、穩態與免疫調適改變、細胞內外代謝通訊網絡節點轉錄蛋白順應性變化等。與系統生物結構不同的是,系統能量體系是訓練過程中經驗的能量參數模態(課次能量單元時序過程)迭代所形成的。系統結構經驗的能量模態迭代的節點標準實時決定系統運動表現的能量定位,競賽節點的能量表現實際上是一個訓練過程能量秩序迭代積累的實時動態。能量秩序的構建顯然是一個非常復雜的生物學問題,但無論發生機制多復雜,從生物原理上可以確定的是,競賽能量體系秩序的發生是根據訓練課次經驗的負荷能量單元的迭代規律而形成。正是在這一點上,傳統訓練生物認識觀念與現代系統訓練目標定態過程訓練的認識觀念差異巨大。比如,目標表現狀態與運動員訓練過程經驗內容秩序的關系,目標表現狀態的動態穩定性與傳統競技能力加和結構的靜態特征,訓練過程的目標系統定態秩序的負熵流與以非目的性負荷(強度與運動量反向)分期為標志的大周期“金字塔”分階段訓練(或大周期兩極化),動作節奏訓練低標準習慣化(自動化)與系統目標“總功”動作鏈能量秩序時序參數的習慣性自組織定位(如速度)等。這些差異在訓練實踐中具體表現為比較突出的問題,以下進行實例分析。

2 賽艇項目訓練現狀

表1是隨機抽取的一位賽艇教練員的周訓練計劃。其中,水上訓練144 km、測功儀訓練12 km、跑步訓練15 km、力量訓練3 h,是較典型的傳統基本訓練期的訓練結構(計劃可能與實際運行有差異)。表1可以導出一些共性的認識問題:沒有階段目標及其量化標準,沒有標準就無從定標強度和運動量,無法進行訓練手段對應能量的持續效應定位,不能關聯訓練手段能量定位與階段訓練目標或比賽目標的關系,以及訓練產生的實際生物結構定位與目標結構的時間關系等。僅就表1來說,其中的能量結構和訓練手段的連續性結構明顯與“目標”關聯不大,當然,就訓練過程的一個點來說,這個計劃無對錯之分。查閱文獻可知,2015年全國賽艇錦標賽前10周,河南賽艇隊優秀運動員賽前訓練負荷量為:女子平均每周訓練22.5 h,水上189.1 km;男子平均每周訓練22.1 h,水上192.1 km;其中,低強度訓練占總訓練量的75%～77%,中等強度訓練占19%～20%,高強度訓練占4%～5%。可見,其訓練負荷強度在賽前呈“金字塔”型,這樣的安排符合“刺激—適應”理論[1]。文中沒有表述目標成績與強度標準的關系,但可以看出,能量秩序序列以低強度為主(占76%)、中等為輔(占20%)、高強度最少(4%～5%),也屬于典型的“金字塔”分期訓練。再看河南女子8人賽艇隊2016—2017年備戰第13屆全運會年度訓練負荷,全年平均每周訓練26.9 h,其中主訓練平均每周22.2 h,水上訓練平均每周192.3 km;全年低強度訓練占84.9%,中等強度訓練占11.7%,高強度訓練占3.4%。可見,訓練負荷量非常大,超過了國際同級別優秀運動員,全年呈現“金字塔”訓練模式[2]。再看同時期浙江省女子賽艇隊的訓練情況,其訓練手段、負荷強度和主要訓練模式與河南女子賽艇隊類似,沒有具體的目標標準,應用分級訓練方法,無氧訓練的Ⅰ級訓練負荷僅僅在比賽期出現。從公開資料與內部資料可以看到,我國大多數賽艇教練員迄今仍采用按周期分階段的“金字塔”循環訓練模式[3-20]。

表1 某賽艇教練員周訓練計劃

對以上情況,業內教練并非沒有看法。國家賽艇隊某教練員關于訓練新理念的一段話很有代表性。“在最大速度訓練上我們是欠缺的,尤其在冬訓階段,非常重視有氧能力的主體地位,忽視了最大速度訓練,過去我們認為這要到賽前去訓練,沒想過任何能力的發展都需要長年積累。過去我們一直以發展有氧耐力的最佳強度進行大量訓練,但結果依然是耐力不行。通過對去年一年訓練負荷強度的統計發現,無氧閾和氧運輸訓練比例只占全年負荷的8%,而且主要集中在賽前10周,與新西蘭隊17%的占比差距巨大。當前我國賽艇訓練存在如下短板:一是沒有建立項目發展國家體系。二是訓練重數量、輕質量,盲目追求大負荷訓練,對訓練過程缺乏必要的質量監控措施,無效訓練時間太多。三是忽視準備活動和課后恢復的質量。四是大部分訓練沒有從實戰出發,賽練分離現象嚴重。”可見,高水平教練員已經在訓練實踐中總結了問題,并在探索修正,這也是我國賽艇、場地自行車、游泳等項目近年來部分國內教練員帶隊成績穩步提高的原因。在我國所有競速類項目中,從年度目標管理(基礎、鞏固提高、突破、比賽)到教練員的訓練計劃制訂,大周期分期觀念依然習慣性地起到標準化的指引作用。

在系統訓練的意義上,沒有目標總功及其能量時間標準限制、訓練分期沒有訓練經驗有效時域約束,多數訓練時間負荷能量強度在低水平波動積累的訓練過程,忽視競賽目標的系統特性,沒有或缺乏目標總功對能量效率的強制性約束,缺乏有效的時間限制性力量功率的提高訓練,不在目標能量標準上進行訓練過程積累,而沒有目標標準又遑論目標突破,使無效訓練成為常態。

3 訓練問題原因分析

每一個看似簡單問題的背后都涉及認識體系的科學化與復雜性。由于訓練本身的復雜性,在此只進行簡單的關聯分析,目的在于引起運動訓練界對競技問題的思考與爭論,推動競技訓練科學原理的認知進程。

3.1 落后的訓練認知與“拿來主義”跟隨式學習的邏輯效果

體育界的“新洋務運動”給我們打開了窗口,帶來先進的訓練理論,但能否正確認識這些“舶來理論”卻是一個不小的挑戰。很明顯,沒有現代科學理論支撐、跟隨式的學習,邏輯上還是跟在“老師”后面亦步亦趨。無論怎樣,跟隨式研究所得到的永遠不可能是最新最尖端的研究成果,任何運動項目的核心秘密都依靠科學的訓練認識體系才能揭示,而當前我國運動訓練的科學支撐理論體系嚴重滯后,導致對“新洋務運動”的“洋東西”缺乏有效的認識轉化,很難實現奧運成績的突破。必須清醒地認識到,從科學本源去探索競技訓練發展的客觀規律,才能真正理解“舶來理論”的價值與作用。不建立我國運動訓練的科學體系,就不能從根本上改變“跟隨式”發展的現狀。

分期分級訓練與目標能量秩序的關系。我們知道除船艇、自行車外,很多項目都采用各自的分級訓練模式。訓練分級本身沒有錯與對,知道應用原理才是正確進行相關訓練的關鍵。從前述運動成績與能量的關系我們已經知道,能量(減去熱效應)輸出與功率的輸出是對等的。據此,分級訓練就是能量(輸出功率)的分級訓練,在能量秩序生物原理上與目標化系統生物適應導向是矛盾的。表2是賽艇水上訓練強度等級。

表2 賽艇水上訓練強度等級(效果部分簡化)[21]

這個分級表的科學性暫不討論。訓練中,該表結合大周期階段分期訓練理論就會造成能量輸出水平的分級積累。由于訓練分級的分期時間比例,造成偏離競賽需要的目標成績標準的能量(功率)定位,無法給予目標成績系統結構定態優化的訓練時間,因此,不能出現像美國OPT訓練模型中的目標系統最大功率優化階段,還直接導致在競賽節點上出現同質化的“金字塔”周期循環平臺。在我國競賽實踐中,通過田徑、游泳等項目全運會節點的成績平臺循環表現,可以清楚地看到這種現象[22](表3)。

由表3可知,第9～12屆全運會賽艇各項目成績無明顯變化,對應的是大周期訓練分期安排下的“金字塔”訓練結構。第13屆全運會賽艇成績明顯提高,這首先與教練員的認知進步、競賽政策、部分外教主導訓練、訓練裝備改善有關;其次,可能與天津海河的競賽地理環境有直接關系。因為2019年國內賽艇錦標賽成績又回到第12屆全運會時的水平。

表3 第9～13屆全運會部分賽艇項目冠軍成績 min:s

對應于分期與分級訓練的生物學認識是傳統的運動生理學的能量時間軸、最大攝氧量、無氧訓練與線粒體萎縮等理論。傳統運動生理學提供了大家熟悉的人體運動時能量供應的時間比例表[23]。圖1是國外最新版《運動生理學》關于運動能量關系的示意。

圖1 不同運動時間條件下3種能量系統的容量轉換及百分數

圖1沒有機械地強調供能的時間比例,對供能形式的時間轉換關系不再用“ATP—糖酵解—有氧”的分段概念,而是用運動即刻、短時與長時間運動的能量概念進行表述。3種能量系統的容量轉換并不是絕對不變的,例如無氧供能并不是只在短時間運動時發生,在給定速度上增加阻力的運動也主要依賴無氧供能[24]，強調能量供應容量變化的動態性,更加符合人體運動時能量體系變化的負荷隨動性質。客觀上,靜態的氧的時間比例關系在人體是不存在的。比如,在2008年奧運會上,孟關良、楊文軍最后150 m沖刺時通過降低漿頻(能量輸出)的5 s呼吸提高了沖刺速度,就是能量效率的實時動態特性變化的實例。氧呼吸鏈效率與能量輸出速率即時互動限制的動態生物關系告訴我們,絕不能機械地看待能量曲線上的時間比例。相反,通過恰當的能量(總功)標準與訓練手段提高運動員的氧適應狀態功率水平,才是訓練的核心問題。實際上,早在1981年美國學者福克斯就提出了能量連續統一體的概念[25]。很明顯,基于還原思維的能量時間分段很容易導致人們對能量系統與能量輸出動態關系的機械理解。訓練分期、訓練分級和供能時間比例的慣性認識,是導致目前我國教練員仍采用傳統訓練安排的主要原因。德國體育科研人員Maner所做的賽艇全程能量代謝供能比例[26]經典實驗(圖2),對賽艇能量供應認識的影響一直延續至今(圖3)。

圖2 賽艇模擬比賽過程能量供應特征曲線(1 mkp/min=0.163 watt)

比較圖2與圖3可以發現,20世紀德國科學家Mader的實驗是影響現代賽艇訓練思維的根源之一,它直接表達為比賽各階段固定的有氧、無氧供能占比。即使是現在,賽艇界多數教練員依然關注比賽過程中的有氧、無氧占比,“過去曾認為2 000 m賽艇比賽70%是有氧活動,30%是無氧活動;現在的研究顯示是80%為有氧活動,20%為無氧活動”。這些認識糾結于氧而不是時間限制的功率輸出,顛倒了能量輸出與氧需求的邏輯關系。從成績與對應能量功率秩序的定態關系看,對于一個時間節點確定的運動對象,70%有氧活動+30%無氧活動的競賽成績一定好于80%有氧活動+20%無氧活動。因為氧化比率對應的動作鏈能量時間總量不一樣,如果不熟悉有氧功率進化的生物原理,僅僅依靠有氧和無氧活動比例去安排訓練計劃,訓練成績則無從提高。多數情況下,游泳、自行車、田徑徑賽、賽艇、皮劃艇等項目的大部分教練員雖然具體比例可能略有差異,但基本都依照圖3的能量供應曲線。需要清楚的是,實驗結果只是節點實驗程序狀態,不能脫出節點實驗程序與條件去無限制推廣實驗結論。如果我們改變實驗條件,比如成績不變但改變全程或分段的速度分配(前程慢后程快或相反),由于能量輸出與氧耗對應關系的客觀性,前述的能量供應曲線會發生改變。如果教練員機械地按照有氧、無氧能量曲線比例去組織訓練,就倒置了動作鏈輸出功率與氧耗的關系,不能促進運動成績的提高。實驗告訴我們,有氧和無氧只是即時能量消耗的隨動氧反應狀態而已。楊文軍與孟關良2008年奧運會比賽時,如果不是有效運用氧呼吸與能量再生循環關系的原理,有效提升輸出能量,而是按照圖3的無氧能量比例沖刺到底,就很難奪得奧運金牌。競賽戰術的氧耗能量秩序通過戰術的時間速度秩序標準訓練出來,不能機械地運用固定比例的能量訓練模式。所以,把握系統訓練目標能量過程的生物本質,正確理解氧耗與能量功率輸出的限制性關系,在時間限制的條件下,依時序程序化控制氧耗與能量功率的目標速度秩序關系,才是訓練設計的難點與根本。依據上述原理,在訓練手段的具體應用方面舉例分析。

圖3 賽艇(2 000 m)運動員比賽功率輸出結構[26]

3.2 部分賽艇常用訓練手段量化標準設計的邏輯問題

對于競速類項目來說,不論訓練組織過程是否合理,當前的專項體能指標定義及其量化問題非常突出。假若體能指標的生物邏輯定義不清晰,既使運動員訓練得再苦再累,也很難通過體能突破促進專項水平的提高。在總功和時間量化限制的條件下,依時序程序化控制氧耗與能量功率的目標速度秩序關系,可作為分析訓練手段設計是否合理的生物學依據。比如,賽艇訓練中常用的2 km最大功、測功儀30 min、水上16 km等。

2 km最大功(習慣表述為最大功)即測功儀2 km最好成績,常常用來檢測運動員的專項體能狀況,各項目(男子、男輕、女子、女輕)標準不一樣,但相對穩定,可查可對比(國際通用)。2 km最大功時間是由每槳功率、劃頻率在2 km內的時間數值,2 km最大功的前提是最大功數值的標準化,即使最標準化的條件下也存在每槳功率與劃頻率的秩序變數問題。2 km最大功的設計思維是希望通過最大功表達的時間變化,推斷運動員的專項體能情況。最大功沒有進行目標/總功時間量化,就可能導致2 km最大功功率時間分配秩序不穩定。這種情況的長時間積累,明顯不利于目標競賽能量秩序的形成。同時,測功儀上的最大阻力不一定能達到競賽動作鏈的功率標準(起航)。就如Wattbike 功率車(自行車)一樣,雙阻調到最大也達不到運動員出發時的訓練阻力要求,所以,不做最大功量化而進行時間比較,動作鏈的功率秩序隨意化,不同時間的最大功等同于不同狀態的動作鏈功率秩序,不利于發展實戰目標動作鏈的戰術功率秩序。相反,測量目標時間限制條件下最大功的變化,可能更符合競賽的需要。所以,阻力標準固定、目標定速,看最大輸出功總量(總功)變化可能更為合理。

測功儀30 min,用每500 m的平均時間來表述,也是專項耐力的一種訓練與檢測方式,各項目(男子、男輕、女子、女輕)標準不一樣。以時間限制條件下的能量輸出功率標準來看,30 min的平均輸出功率標準較低,并且30 min總功標準未予定標,則500 m平均時間隨時可變,假若總功、每槳功率與劃槳頻率固定,進行關聯乳酸或能量輸出水平測試的生物學定位意義就更為積極。

水上16 km持續劃(定義為有氧訓練),是用2 km的平均時間與該項目單人艇世界最好成績的百分比來表述,一般運動員能達到80%即為高水平。假若8人艇用單人艇速度的70%～80%作為速度標準,能量速率肯定不高,經常性的低能量速率長劃訓練所形成的神經肌肉速度慣性記憶,明顯脫離實戰目標,也會拉低運動員的競賽代謝水平。同時,在訓練計劃安排方面,清晰地分離測功儀30 min與水上16 km的能量定位與訓練生物意義非常必要。