军事训练强度科学调控研究

2010-03-18 08:19梁静群
军事体育学报 2010年1期
关键词:基本规律军事训练机体

梁静群

(军事体育进修学院科研所军事体育战略发展研究中心,广东广州510500)

军事训练强度又为军事训练负荷程度,在广义范围上涵盖了军事体能、技能、心理和智力等方面的训练。对军事训练的强度如何进行科学调控方面的研究目前在国内外还鲜见报道。而我军正处于军事训练转型的关键时期,为提高我军信息化建设、不断提高军事训练水平,减少因训练引起的非战斗减员,提高战斗力构成中人的综合素养,对军事训练强度进行科学调控的研究就显得十分有必要和迫切。目前军内外对军事训练强度的科学调控标准体系方面的研究尚属空白,本课题就是在这样的背景下提出的。

部队进行实战化的训练中极大地提高了训练的难度和强度,如何才能进行科学有效的军事训练的课题摆在我们面前。在到基层部队调研期间发现,部队大强度训练期间官兵的吃苦耐劳、坚毅不拔的精神很强,但科学知识较少,也有不少新兵训练时期因缺少科学训练方法,而引起人数众多的损伤甚至造成个别的训练伤亡。

1 研究柜架简介

1.1 研究对象

全军某特种兵集训全体参训人员;军队随机抽样问卷调查2 000余人。

1.2 研究方法

应用军事训练学、人体测量学、实验生物学、运动医学、运动生理学、运动心理学等方法开展以上各项研究。科研手段采用队列调查法、抽样调查法、问卷和随访法、资料分析法、生物学实验法、数理统计法以及数控理论等对军事训练强度科学调控系统进行研究。

1.2.1 课题研究重点

注重军事训练身体适应规律的理论研究,强度调控的方法及实践应用。研究官兵训练时的人体生理弱点与基础理论相结合形成新的知识点的探讨。以生命体征最易表达方式提示控制极限大强度训练量,确保参训人员生命健康安全研究。研究探索训练场内训练强度控制方式和人体极点出现规律。研究现代战争的特点,确定人体承受基点,在医学防护中找出行之有效的便捷方式。研究不同军事训练强度下心理适应规律,建立心理科学控制系统理论。

军事训练身心适应与科学调控总论:包括身体、心理两个方面的军事训练强度科学调控的基础理论与方法。其中主要有:机体对军事训练强度适应的基本规律;部队军事训练官兵身体适应的现状与特点;军事训练科学调控的基本原理与方法;军事训练科学调控的心理学原理与方法。

1.2.2 研究内容

探讨了从理论和方法学两方面构建 《军事训练强度科学调控》这一新的学科理论。课题最终形式为专著 《军事训练强度科学调控的理论与方法》,(本书50万字,由军科出版社会出版)。内容如表1所示。

表1 军事训练强度科学调控的理论与方法

2 机体对军事训练强度适应基本规律

认识机体对军事训练不同强度适应的基本规律,是主观认识与客观事物的统一。这里主要以现代人体科学、运动生理学、运动医学等基础理论方法,结合部队官兵在训练中的实际情况,分析机体对军事训练强度适应的基本规律,从军事训练的基本规律,探索人体适应的基本规律。力图使参训的广大官兵客观地了解自身,了解自我。机体对军事训练的基本规律包括4个内容,如表2所示。

表2 机体对军事训练强度适应的基本规律

2.1 军事训练周期及人体运动规律

2.1.1 官兵一个课目的完整训练周期通常经过8个阶段

强负荷刺激训练——局部疲劳——耐受恢复——大强度持续训练——综合疲劳——超量补偿——超强度极限训练——逐渐消退与适度维持阶段。循环往复的过程如图1:

图1 军事训练周期人体运动规律

A.强负荷刺激训练阶段:开始训练 (或初始训练)的1~2周,体力上充沛,技术生疏、动作不协调。

B.局部疲劳阶段:通常在新课目训练到2~3周左右的时间,官兵的身体机能会逐渐降低,普遍出现不同程度的疲劳现象。

C.耐受恢复阶段:包括两层含义,1)每日训练课后,通过放松和休息,身体都会进入自动的内部修复,第2天又恢复到原有的状况;2)经过一段时间的训练后,部分训练后不能恢复的疲劳就会累加堆积,达到一定的量能,出现了局部的伤损和疲劳,但此时并不停止训练,而是在进行适度调整和治疗的基础上,继续进行耐受训练,经过约半个月的时间,机体开始适应强度训练。实现第一次飞跃。

D.大强度持续训练阶段:1个月训练上充分体现出大强度,高频率,长时间的特点,达到极限。E.综合疲劳阶段:在进行一段时间的连续大强度训练后,通常是课目训练进行了2个半月至3个月左右的时间,官兵就会出现综合疲劳现象,进入综合疲劳阶段。

E.“超量补偿”阶段:经过大强度训练,并经受了综合疲劳考验后,所损伤的肌纤维不仅得以修复,而且修复后的肌纤维明显增粗,可以产生更大的收缩力量,骨密质有所增厚,骨小梁的排列方向有所改变,可以承受更大的力量,训练过程中所消耗的糖原以及酶等物质不仅得以恢复,而且会发生超量补偿。恢复期中结构的改善称作 “结构重建”,结构重建后身体机能所得到的相应提高,称作 “机能重建”。实现第2次飞跃。

F.超强度极限训练阶段:少数训练尖子、高强度课目和训练的最高境界来说,还有一个训练的巅峰阶段,即超强度极限训练阶段。这个阶段的训练特征是具有实战性、检验性、对抗性、综合性和具有一定危险性的特点。因此,对于组织此阶段的训练来说,其要求更高,组织更应严密,保障更要充分,安全防范措施更要周到。从目前我军现有训练条件和保障水平来看,这个阶段的训练,一般在7~10天左右的时间。

G.逐渐消退与适度维持阶段:训练的消退速率一方面取决于 “超量补偿”的程度,即所出现的超量补偿现象越明显.保持的时间相对越长;另一方面取决于极限训练的效果和训练后的保持适度训练,极限训练效果好并且训练后适度训练安排的科学,其训练质量和战斗力就会维持在较高的水平。

高强度课目训练一个完整周期,要经过8个阶段,各个阶段有不同的特点和情况,其训练运动的疲劳也有不同的情况,从不同的训练课目分类常见的有:体力性疲劳和心理性疲劳;一次大运动量训练课后的快速疲劳和长时间训练运动的慢性疲劳;以及动力性训练的疲劳和静力性训练的疲劳:了解疲劳的不同性质才能确切的诊断和找出消除疲劳的措施。从训练阶段来分类,又可分为局部疲劳、单纯疲劳、综合性疲劳等。其训练肌能的恢复则本着循序渐进的规律,实现了 “两次飞跃”和达到一次极限。了解了这些规律和情况对于科学指导军事训练,进行训练保障具有十分重要的现实意义和指导意义。

2.1.2 军事训练中机体的最终执行者是肌肉

A.肌肉力量:肌肉体积越大,力量就越大。但二者不成正比关系。训练前应进行充分的热身活动,使身体处于最佳温度环境,这样就可以节省能量发挥潜能。调动每一个肌细胞,产生巨大能量。

B.肌肉的协调性:肌肉的协调性是指人体能够准确、灵活、全身各部分配合协调地完成动作的能力。在军事训练练中,每一个动作都是由大脑皮层的运动神经元指挥完成,肌肉收缩是由大脑支配的,但并不是像一根电缆一样从大脑皮层连到肌肉,大脑皮层的运动神经元支配的只是脊髓中的专管运动的神经元,后者才是肌肉的直接支配者。每个神经元都固定地支配一定数量的肌细胞。一个运动神经元和它支配的一组肌细胞称为一个运动单位。不同部位运动单位的大小是不同的,眼球上的肌肉一个神经元支配10个肌细胞,而在小腿上的肌肉中一个神经元支配1 000个肌细胞。当一个神经元兴奋时,它所支配的所有肌细胞都收缩。当轻微用力时,只有少数的神经元兴奋,如果一块肌肉的所有运动单位都参与收缩,其力量是惊人的。小神经元最容易被调动,因此最先使用和最常使用。而大的神经元只在急需时才被调用,且最少使用,或者在最大用力时才使用,可以说任何动作的协调性都是在中枢神经系统指挥下,通过复杂的反射,最后由肌肉完成的,也是神经支配作用肌和拮抗肌协调收缩的结果。评定协调性好坏,可以从三个方面考虑:动作的难度 (对非周期性难度大的动作掌握好,则协调性好);动作的准确性 (用力时间、角度都恰到好处、动作省力又准确、则协调性好);掌握动作的时间 (学习动作掌握快,则协调性好)。肌肉力量和协调性如图2所示。

图2 肌肉力量、协调性过程示意图

C.训练的能量供应:三磷酸腺苷(ATP)是肌肉收缩产生运动的直接能源。

运动时三个供能系统:ATP+CP(磷酸原);磷酸原 (CP)+糖酵解;有氧代谢。这三个供能系统最终都产生ATP作为为机体运动的直接能源。库存的ATP效能强大,却数量有限,有氧的氧化能量虽多,却效率有限。无氧运动+短时间 (1 min内)大强度训练,ATP+CP(磷酸原)系统起主要供能作用,占60~90%。2~9 min内的中等强度训练,磷酸原 (CP)+糖酵解系统起主要供能作用,占50%以上。10 min以上的耐力性军事训练,有氧代谢系统起主要供能作用,在连续训练60 min时,有氧代谢功能可达最高点。由于人体供能系统的限制,所以,军事训练中注意掌握爆发力的全速运动应在1 min内;中等强度的训练应当控制在10 min以内;10~60 min以上均为耐力运动,要注意调整运动节律,不能等同全速运动或中等强度训练那样拚尽全力,而需要匀速训练,并且在50 min或60 min的运动后适当休息调整。这样才可以适应人体供能系统的生理特征,保持训练不同强度的需求能量与机体生理的供能系统生态平衡,如图3所示。

图3 不同强度、时间军事训练的机体供能调控示意

2.2 心肺机能对不同军事训练强度的适应规律(略)

3 军事训练中科学调控机体负荷量的基本规律

军事训练中科学调控机体负荷量的基本规律包括:递增负荷规律,周期性和阶段性的基本规律,个体化规律,超负荷规律。超负荷规律并非训练中的每一次负荷或每次训练课都要求达到超负荷的水平,它是体现在完整训练过程中的一个基本规律,即在完整训练过程中应以超负荷为核心对负荷进行调节。

3.1 递增负荷规律

一般情况下应先适应数量,后适应强度,适宜负荷量应满足两个条件:一是负荷量应有足够强度,足以挑战官兵的功能极限,使已形成的机体平衡状态,受到冲击,从而为功能水平的提高创造条件。二是负荷量应有节奏,以极限负荷为核心,大小结合,张弛相济,在完整的训练过程中,保证消耗与恢复维持动态平衡,不超过官兵机体功能适应的可能范围,达到破坏官兵适应能力的程度。

3.2 周期性和阶段性的基本规律

加大负荷方式的规律性。加大负荷的过程不是简单的直线式,而是体现大小结合,具有阶段式特点的螺旋式加大过程,是负荷的极限性与阶段性的统一。由于训练水平的差异,恢复和适应能力不同,加大负荷的方式也应有所区别。对新兵训练可采用阶梯负荷的方式,第一阶段是低强度,第二阶段是中或高强度,第三阶段又回到低强度。这种方式的优点是,对训练水平较低的新战士,隔周才有较高负荷的训练,减少过频的身体和心理压力;对训练有素的特种兵、全训连队则应采用平台式负荷,前三阶段主要是多数量、大强度的训练,用以冲击已适应的平衡状态,负荷的强度应达到极限。第四阶段是一个小周期训练的放松和调整。

3.3 个体化规律

个体化原理指军事训练中应根据官兵的个体特点,区别对待。个体之间千差万别,作为组训者,应充分重视个体差异的存在。这些差别使官兵的负荷能力、潜力、学习方式等各方面都各有特点。组训者在练习选择、负荷量的大小、各种负荷因素的匹配等,都应作针对性安排。注重不同年龄,性别,个人身体素质结构的构成的差异和生理特点,科学组训,科学调控训练强度。

3.4 超负荷规律

超负荷规律并非训练中的每一次负荷或每次训练课都要求达到超负荷的水平,它是体现在完整训练过程中的一个基本规律,即在完整训练过程中应以超负荷为核心对负荷进行调节。这种负荷能最大限度地动员人的功能潜力,挑战人们的身体功能可能性,但不超过官兵适应可能性的极限,发生破坏适应能力的作用。能强有力地激发官兵的恢复能力,保证训练后的可恢复性。

采用极限负荷是因为对官兵负荷的适应是 “适应--不适应--再适应”这样的周期性过程。所谓适应就是官兵在身体结构、功能、心理、技术、体能等各方面对训练负荷达到相对平衡稳定的状态,也就是 “最佳状态”。在官兵机体能够承受的范围内,运动负荷必须足够大,身体活动频度必须足够高,才能出现超量补偿。超量补偿的变化依据训练强度、运动形式而定,例如在有氧耐力训练后,超量补偿约在训练后6~8 h发生,而对中枢神经系统有高度要求的激烈运动,可能需要超过24 h,甚至需要36 h,才能发生超量补偿。

要按照人体生理活动规律训练:科学训练必须按照人体的生理活动规律进行训练,因为持续训练实质上是一个不断重复进行的刺激--反应--适应的过程,是一个身体结构与机能不断破坏与重建的循环过程。通过这个循环过程,身体素质不断增强,运动能力不断提高。如何在军事训练中科学调控机体负荷量的基本规律,如表3。

4 机体对特殊环境 (热环境)因素适应基本规律

4.1 军事训练中机体对热环境下的的适应及调控

我军把长江以南的东南沿海省域:浙江、福建、广东、广西、海南、台湾、以及江苏南部、云南南部和西南部海拔1 500 m以下的谷地化为热带地区。

4.1.1 军事训练的热环境

除自然环境外,同时受微小气候环境影响。坦克和装甲运输车传导外界高温,内燃机发热,日光辐射热,致使外界气温在25℃以上时,车内气温比车外高:行驶时高 10℃左右,停车时高 12~15℃。夏季一般车内气温在40℃以上。防化兵穿着不透气的防化服,体表之间形成微小气候环境,不利于体热放散,极易中暑。快反部队具有快、难、险、重等特点,即反应速度快,动作难度大,行动危险多,作训像度大,任务重。在热带执行任务时,应了解机体对热环境的适应规律,即如何调控。

机体体温调节:心血管系、皮肤、汗腺、内脏等组织器官协同作用,维持产热和散热平衡。

4.1.2 热适应

机体在热作用下产生热应激,并能在热的反复作用下,发生相应的可逆性适应反应,这种现象称为热习服或热适应。

外来热刺激--神经化学机制--特异神经活性物质 (致热适应因子,HAIF),启动并建立起热适应性体温调节新动力定型。垂体β-内啡肽免疫活性物质,受热后,细胞内合成一组蛋白质--热应激蛋白(heat stress protein,HSP)。经预热使达生理热适应后,再次接触亚致死温度43℃,HSP合成量增加,稳定时间延长。此时,细胞及机体对热的耐受提高,动物存活率4%提高到83%;最大耐受时间由24′提高到40′。热适应后,机体主要变化:体温调节功能改善,代谢降低,提高汗腺分泌能力--出汗量增加10~40%;心血管功能改善。

图4 机体体温调节示意

4.2 调控

体力锻炼可提高耐热能力1.5倍,热环境结合体力锻炼可提高耐热能力3~4倍。

表4 热环境训练三级生理极限值

耐热训练--因循渐进--结合部队训练、施工、生产、军体活动--在夏季驻训前2~3周--组织计划提高锻炼程度:炎热气候下--轻装越野、万米长跑--负重行军 (是耐热锻炼的有效方法)。行程:先少后多,负重:先轻后重,速度:先慢后快。时间:先早晚、后中午。坚持热中练,动中练,负重练。北方寒温带调入南方前,应进行预习服:气温不太高时穿雨衣训练,热应激反应使机体受到热刺激的条件下才能形成热习服。体温:肛温38.3℃。摄入:提高营养,提高早晚餐热量,减少午餐热量--按早、晚餐35%,午餐30%比例。每天锻炼1次,1~2 h/次,热强度,体力负荷,锻炼持续时间三者之间可互相调节。1~2周,初步形成热习服。获得热习服后,每周仍需不少于3次的巩固性锻炼。脱习服:在中断训练3~4周,热习服就会逐渐消失。

5 结论

本研究主要观点:军事训练中人体生物学变化是有规律的;不同的军事训练强度对人体产生的生物学效应是不同的;不同军事训练阶段人体生物学变化是不同的;人体在军事训练中承受的强度是有适应区间和生理阈值的;针对军事训练中人体生物学强度进行科学调控,可以提高训练效果、减少非战斗减员并最终提高部队战斗力具有积极意义。

主要创新点:首次建立军事训练强度科学调控理论;人体对不同强度军事训练适应的基本规律;探索以生命体征最易表达方式确保最佳的训练效果,控制极限训练量,确保参训人员生命健康安全。

[1]杨锡让.实用生理学 [M].北京体育大学出版社,2002

[2]梁静群.特种兵大强度训练的医学生理问题初探 [M].“猎人”集训文集,总参二部出版,2004

[3]梁静群.军事训练强度科学调控的理论与方法[M].军事科学出版社,2009

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