翟海亭,李 成,夏吉祥
軍兵體能與技能訓(xùn)練是軍隊(duì)的基礎(chǔ)訓(xùn)練內(nèi)容,是軍兵完成軍事訓(xùn)練任務(wù)所必備的戰(zhàn)斗能力,同時(shí)也是執(zhí)行單兵戰(zhàn)術(shù)和班排戰(zhàn)術(shù)的重要基礎(chǔ)。軍兵在進(jìn)行障礙類攀越和單兵基礎(chǔ)戰(zhàn)術(shù)時(shí),下肢的急性損傷時(shí)有發(fā)生,其中肌肉和結(jié)締組織損傷的占比最高。損傷的發(fā)生會(huì)直接影響軍兵的戰(zhàn)斗力、訓(xùn)練計(jì)劃和作戰(zhàn)部署。已有研究表明較低的肌肉耐力、長(zhǎng)期有氧訓(xùn)練骨密度降低、基礎(chǔ)力量不足、準(zhǔn)備活動(dòng)不充分、鍛煉時(shí)間與頻次較少是造成損傷風(fēng)險(xiǎn)增加的因素。由于軍事訓(xùn)練貼近實(shí)戰(zhàn),要求突出戰(zhàn)斗力的同時(shí)也存在在一定的危險(xiǎn)性。這要求軍兵必須具備良好的綜合體能水平,其中強(qiáng)大的下肢力量是完成登、跳、越、跑等動(dòng)作的重要基礎(chǔ),也是降低下肢損傷風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵。隨著“軍民融合國(guó)家戰(zhàn)略”實(shí)施,軍事體能訓(xùn)練越來(lái)越受到重視,快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練理念和實(shí)踐應(yīng)用可以幫助士兵提高體技能水平、降低訓(xùn)練損傷風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而提高戰(zhàn)斗力。
快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練(Plyometric)在體能訓(xùn)中是一種提高肌肉爆發(fā)力的訓(xùn)練方法。最早期人運(yùn)動(dòng)專家將其稱為“超等長(zhǎng)訓(xùn)練”或“增強(qiáng)式訓(xùn)練”。隨著人們對(duì)其生理和工作原理的不斷研究,現(xiàn)在大家普遍將這種訓(xùn)練方法叫做“快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練”。在歐美一些國(guó)家許多生理學(xué)家將“Plyometric”稱為“拉長(zhǎng)—縮短周期(SSC,Stretch-Shortening Cycle)”,是指人體的肌肉工作時(shí)在最短時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)出的最大功率,是動(dòng)作速度和力量輸出的結(jié)合。在競(jìng)技體育中快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練是常用的發(fā)展身體爆發(fā)力、輔助專項(xiàng)練習(xí)、預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷的重要訓(xùn)練方法。這種訓(xùn)練方法是在肌肉拉長(zhǎng)后緊接著肌肉進(jìn)行快速的收縮,將肌肉的彈性勢(shì)能和牽張反射快速釋放的動(dòng)能共同作用來(lái)發(fā)展肌肉輸出功率。
關(guān)于快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練有很多生理學(xué)解釋,其機(jī)理都是與肌肉自身的彈性勢(shì)能和牽張反射的綜合作用。肌肉的彈性勢(shì)能是根據(jù)肌肉的收縮原理,肌肉中的肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白組成聯(lián)橋,其結(jié)合增加了肌肉串聯(lián)的彈性能力[2]。這種串聯(lián)是在肌肉與肌腱之間組成了“肌肉—肌腱—復(fù)合體”的作用,并分為串聯(lián)和并聯(lián)彈性結(jié)構(gòu)兩種,而這兩種結(jié)構(gòu)被拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度不同,串聯(lián)彈性結(jié)構(gòu)的延展長(zhǎng)度最長(zhǎng)可增加到自身長(zhǎng)度的10%左右,而并聯(lián)彈性結(jié)構(gòu)被拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度較低,僅為自身長(zhǎng)度的4%左右。因此,肌肉中的“聯(lián)橋”的串聯(lián)結(jié)構(gòu)決定并增加了彈性勢(shì)能的儲(chǔ)存和釋放。而牽張反射增加力量的原理是:肌組織中有肌梭和腱梭,肌梭是一種本體感受器,可以感受肌肉突然被牽拉或長(zhǎng)度瞬間變化的信號(hào)。當(dāng)肌肉在外力作用下,突然受到拉長(zhǎng),肌梭會(huì)立刻做出反應(yīng),肌肉立即執(zhí)行快速收縮。
快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練可分為三個(gè)階段:離心階段、過(guò)渡階段、向心階段。在離心階段,串聯(lián)結(jié)構(gòu)的彈性成分儲(chǔ)存了彈性能量,肌梭受突然被拉長(zhǎng)的信號(hào),通過(guò)Ia型傳入神經(jīng)將沖動(dòng)信號(hào)發(fā)送至脊髓前根。例如:人體從站立位突然下蹲到一定高度時(shí)為離心階段。過(guò)渡階段也稱“偶聯(lián)期”(Coupling Time),此階段需要輸出神經(jīng)α-神經(jīng)元將信號(hào)傳遞到目標(biāo)肌肉。這一階段要短才能充分動(dòng)員彈性勢(shì)能和牽張反射的力量。反之,聚集的彈性勢(shì)能和牽張反射的力量就會(huì)消失。在下蹲最低點(diǎn)和起跳前的瞬間時(shí)刻為過(guò)渡階段。最后一個(gè)階段是向心階段,要求肌肉快速的進(jìn)行向心收縮。這一階段通過(guò)肌肉的牽張反射、串聯(lián)的彈性勢(shì)能以及肌肉的向心收縮的綜合作用產(chǎn)生最大的輸出功率。
隨著部隊(duì)對(duì)體能訓(xùn)練的重視,越來(lái)越多的訓(xùn)練手段應(yīng)用的軍事基礎(chǔ)共同體科目訓(xùn)練中。按照快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練的動(dòng)作形式可分為:原地跳、立定跳遠(yuǎn)、多級(jí)跳遠(yuǎn)、跳小籃架、跳深、跳箱、投擲、拋扔等。按照軀體的不同部位可將快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練分為:上肢、下肢、核心三個(gè)部位。器械可使用小籃架、跳箱、實(shí)心球、徒手等。這些不同的跳躍方法會(huì)軍事科目中的跳躍深坑、翻越障礙、合力沖擊、單兵戰(zhàn)術(shù)基礎(chǔ)等科目有較強(qiáng)的輔助作用。對(duì)于新兵來(lái)說(shuō),由于身體素質(zhì)參差不齊,軍事訓(xùn)練科目的高度直接影響他們能否通過(guò)障礙。此外,直接進(jìn)行訓(xùn)練科目往往會(huì)造成運(yùn)動(dòng)損傷,而通過(guò)快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練可以提高新兵的下肢爆發(fā)力。研究表明在利用快速伸縮復(fù)合訓(xùn)可以提高陸軍士兵400米障礙成績(jī)。
除單獨(dú)進(jìn)行快速伸縮復(fù)合練習(xí)外,可將其與不同的訓(xùn)練形式組合,見(jiàn)圖1。可將快速伸縮復(fù)合練習(xí)與力量練習(xí)結(jié)合。例如:頸后深蹲+原地最大起跳、高翻+多級(jí)跨跳、弓箭步負(fù)重蹲起+跳箱、臥推+前擲實(shí)心球等??焖偕炜s復(fù)合訓(xùn)練可與速度或者靈敏性練習(xí)進(jìn)行組合。研究表明在跳深的練習(xí)中加入在30米蛇形跑中,可以提高士兵30米蛇形跑的成績(jī)。在單兵戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練中匍匐前進(jìn)的速度受到需要手臂和下肢蹬地的爆發(fā)力的影響。在部隊(duì)中通過(guò)跳躍小籃架的輔助訓(xùn)練,增加腳踝的爆發(fā)力,一方面可以激活肌肉,另一面提高個(gè)人單兵跑跳戰(zhàn)術(shù)能力的訓(xùn)練速度。此外,快速伸縮復(fù)合練習(xí)還可以與耐力、力量三者進(jìn)行復(fù)合訓(xùn)練,設(shè)計(jì)成成為循環(huán)練習(xí)或者間歇練習(xí)。
表1 快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練與不同形式訓(xùn)練組合
運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的提高需要合理且周密的訓(xùn)練計(jì)劃,其中負(fù)荷的設(shè)計(jì)是運(yùn)動(dòng)能力提高的關(guān)鍵,負(fù)荷的設(shè)計(jì)要根據(jù)訓(xùn)練科目、訓(xùn)練水平、季節(jié)、環(huán)境等條件的不同而有所變化,其變化主要體現(xiàn)在負(fù)荷的強(qiáng)度、負(fù)荷的量、間歇時(shí)間三者的合理匹配。
3.2.1 負(fù)荷強(qiáng)度
與其他負(fù)重訓(xùn)練形式不同的是,快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練中的負(fù)荷強(qiáng)度體現(xiàn)在練習(xí)的形式上,即:動(dòng)作的復(fù)雜程度、跳躍的高度與遠(yuǎn)度。由于快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練的種類較多,練習(xí)的形式也較普遍。例如:原地跳躍的負(fù)荷強(qiáng)度低于跨步跳的負(fù)荷、連續(xù)跳躍的負(fù)荷強(qiáng)度高于單一跳躍、單腿跳躍的負(fù)荷強(qiáng)度高于雙腿跳。另外,在軍兵的快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練中可以改變練習(xí)的跳躍遠(yuǎn)度、跳躍高度,其負(fù)荷的強(qiáng)度的提高也會(huì)呈正比變化。軍兵訓(xùn)練常見(jiàn)不同快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練種類的負(fù)荷強(qiáng)度如圖一。
圖一 不同快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練種類的負(fù)荷強(qiáng)度
3.2.2 負(fù)荷量
快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練負(fù)荷的量可分為下肢練習(xí)的負(fù)荷的量和上肢或者軀干的負(fù)荷的量。下肢指的是指跳躍的次數(shù)和距離,上肢及軀干則指的是拋、擲、投的次數(shù)。不同負(fù)荷強(qiáng)度下的跳躍練習(xí)負(fù)荷的量有所不同。在訓(xùn)練過(guò)程中隨著負(fù)荷強(qiáng)度的增大,負(fù)荷的量相應(yīng)隨之減少。不同強(qiáng)度和不同水平的人員快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練負(fù)荷量的變化見(jiàn)表2。
表2 不同強(qiáng)度和訓(xùn)練水平下快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練負(fù)荷量表
3.2.3 間歇時(shí)間與訓(xùn)練頻率
快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練主要由ATP-CP供能,屬于無(wú)氧訓(xùn)練。根據(jù)士兵訓(xùn)練的強(qiáng)度組間的間歇時(shí)間也有所不同。由于是無(wú)氧供能,組間間歇一般到機(jī)體完全恢復(fù)在進(jìn)行下一組的練習(xí),一般在40s-70s,訓(xùn)練與休息的比值在1:5-1:10間,強(qiáng)度越大間歇的時(shí)間則越長(zhǎng),以保證下一組完成動(dòng)作的效果。訓(xùn)練頻率也會(huì)對(duì)間歇的時(shí)間造成影響。在快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練主要指的是在一定周期內(nèi)訓(xùn)練的次數(shù)。在進(jìn)行一節(jié)負(fù)荷總量較大的快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練后一般需要進(jìn)行24-72小時(shí)的休息,在這期間避免士兵進(jìn)行大強(qiáng)度的跳躍練習(xí),以保證超量恢復(fù)的出現(xiàn)和損傷的預(yù)防。當(dāng)然,不同種類的跳躍練習(xí)休息的時(shí)間也不一致,原地跳躍或者短距離的跳躍恢復(fù)的時(shí)間較短,而跳深、跨步連續(xù)跳躍的休息時(shí)間則要延長(zhǎng)。新兵進(jìn)行初次科目練習(xí)后一般需要休息24小時(shí)的休息。如果肌肉疲勞得到充分的恢復(fù),將導(dǎo)致新兵不能對(duì)訓(xùn)練刺激的適應(yīng),最終也會(huì)影響其他體能與技能科目訓(xùn)練的效果。
3.2.4 快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練的進(jìn)階與短期安排
快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練的可從練習(xí)的難度、訓(xùn)練的動(dòng)作方式、場(chǎng)地選擇三方面進(jìn)行進(jìn)階。其原則是循序漸進(jìn)。按照練習(xí)的難度先進(jìn)行雙腿練習(xí)再進(jìn)行單腿練習(xí)、從原地跳過(guò)度到移動(dòng)跳躍、由直線的練習(xí)變?yōu)椴煌轿坏木毩?xí)、跳躍的高度從低到高、逐漸增加負(fù)重的重量、逐漸增加跳躍的高度。按照訓(xùn)練動(dòng)作的方式可按照動(dòng)作模式-落地緩沖-反應(yīng)性力量-爆發(fā)力四個(gè)階段依次進(jìn)行。動(dòng)作模式的練習(xí)可進(jìn)行跳繩、不同形式跳躍的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行強(qiáng)化;落地緩沖在蹲跳、落跳、提鍾等練習(xí)中強(qiáng)調(diào)落地部位及緩沖作用;反應(yīng)性力量練習(xí)主要安排連續(xù)小跳、交替弓箭步跳、連續(xù)屈伸跳、跳躍小籃架、連續(xù)單腿跳等進(jìn)行;爆發(fā)力的練習(xí)主要進(jìn)行跳深、最大高度跳欄架、多級(jí)跨跳等進(jìn)行。場(chǎng)地的進(jìn)階主要是根據(jù)場(chǎng)地的軟硬程度進(jìn)行,一般沙地較軟主要在練習(xí)新的動(dòng)作時(shí)使用,其次是天然草地、人工草地,最后在塑膠場(chǎng)地或者水泥地進(jìn)行。動(dòng)作的選擇和進(jìn)階是提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的基礎(chǔ)部分,合理安排士兵階段性計(jì)劃進(jìn)行快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練是運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的關(guān)鍵。表3是對(duì)中級(jí)別水平士兵快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練內(nèi)容的周計(jì)劃安排,主要通過(guò)直線性練習(xí)、變向性練習(xí)以及結(jié)合不同科目的訓(xùn)練。
快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練在提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)方面有一定的積極作用,可以顯著提高上下肢及軀干的爆發(fā)力,提高專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)成績(jī)?,F(xiàn)在越來(lái)越多的研究還表明快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練可以預(yù)防士兵運(yùn)動(dòng)損傷,提高關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和下肢的剛性,降低受傷的風(fēng)險(xiǎn)。但作為損傷預(yù)防的手段需要注意訓(xùn)練方式的選擇、落地力學(xué)特征和關(guān)節(jié)的扭矩。研究發(fā)現(xiàn)在起跳和落地緩沖階段臀大肌、腘繩肌的激活程度不同,單腿的練習(xí)對(duì)于兩塊肌肉的激活程度更高一下,不穩(wěn)定界面的練習(xí)對(duì)踝關(guān)節(jié)的激活程度更高,這對(duì)于預(yù)防膝關(guān)節(jié)損傷有重要的作用。
表3 中級(jí)別水平士兵快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練內(nèi)容的周計(jì)劃安排
近年來(lái),快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練在競(jìng)技體育取得的成效逐漸進(jìn)入軍營(yíng),并在軍事體能與技能訓(xùn)練可以提高訓(xùn)練成效,減少了下肢損傷的風(fēng)險(xiǎn),但研究實(shí)證數(shù)量較少,建議更多的快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練實(shí)證研究在部隊(duì)中展開(kāi),探索短期以及長(zhǎng)期的訓(xùn)練效。一方面體現(xiàn)在預(yù)防軍事訓(xùn)練損傷。另一方面,促進(jìn)軍兵體能與技能的提高,進(jìn)而增強(qiáng)戰(zhàn)斗力。