试论运动灵敏素质的特征与科学机制

赵西堂　葛春林　李晓琨

摘要：“快”和“变”是运动灵敏素质的本质特征，灵敏素质还具有鲜明的项目特征、非均衡发展与阶段性发展特征、较高的遗传性和明显的可塑性特征、注重动作的规范性和准确性特征。反应时、感觉器官的机能状况、肌肉系统的机能状态、灵敏素质的供能特点等是影响灵敏素质的主要生理学机制；反应类型、动作准备、注意策略、唤醒水平等是影响灵敏素质的主要心理学机制。

关键词：灵敏素质；特征；科学机制

中图分类号：G808.1文献标识码：A文章编号：1006-2076（2014）04-0077-06

Abstract：The study demonstrated that speed and change were the essential characteristics of agility. Agility also had distinct characteristics in different games：uneven and periodical development， high heredity and changeable characteristics， and emphasizing standardized and accurate movements during exercises. The study also analyzed the scientific mechanism of agility from the views of physiology and psychology. It showed that reaction time， human senses and muscle functions，energy-providing system were the main physiology mechanism that would affect agility. Reaction types， motor preparation， attention tactics and arousal level were the main physiology mechanism that would affect agility.

Key words： agility； characteristics； scientific mechanism

深入地认识事物、揭示事物运行的规律是人类认识世界的首要任务，是人们改造世界过程的前提；深入地认识事物前提是对事物自身特性的认知，揭示事物发展规律的前提是把握事物运行的机制。只有正确认识了事物的特征，才能深入地认识事物的本质；只有较全面地掌握事物的运行机制，才能充分而有效地对事物进行改造以促进事物的快速发展。运动训练也不例外，对灵敏素质特征和运行机制的把握准确与否是能否对其进行正确认知的前提，同时也是能否保持高质量训练的关键所在。因此，对运动灵敏素质特征的认识和运行规律的把握是促进灵敏素质理论研究进一步深入的关键所在。

目前而言，我们只是认识到灵敏素质在体育运动中的重要意义，但在对灵敏素质的特征和运行机制方面缺乏深入的认识，导致灵敏素质理论研究还处在定性研究阶段，运动训练实践处在经验指导实践阶段。进一步发展运动灵敏素质理论，就必须对灵敏素质的本质和机制的认知进行深刻的探讨。

1运动灵敏素质的特征

1.1“快”和“变”是运动灵敏素质的本质特征

灵敏素质是指处在特定运动场景中的肢体感受刺激，并根据需要迅速改变方向或变换动作的能力[1]。根据灵敏素质的定义不难看出灵敏性的规约内涵同时体现在“快”和“变”两个方面，这两个方面是灵敏素质区别于速度、力量、耐力、协调等身体能力的本质属性。单纯的“快”或“变”都不应是灵敏的本质属性，“快”是指预判决策过程能对刺激迅速反应（反应快），在完成动作过程中动作快；“变”无非是指速度（矢量）的变化和动作的变化。因此对于灵敏素质而言，“变”是根本，“快”是关键。

山东体育学院学报第30卷第4期2014年8月 赵西堂，等试论运动灵敏素质的特征与科学机制No.4 20141.2灵敏素质具有鲜明的项目特征

灵敏素质鲜明的项目特征表现在：不同项目的运动员在运动过程中的表现不同。这是因为不同项目对判断决策能力、改变方向能力和变换动作能力的要求各不相同。如预判决策能力在不同项目中表现不同，某一项目的高水平运动员在其所属项目中预判能力表现突出，并不能肯定他/她在其他项目中预判能力突出；不同项目灵敏素质的能量供给特点也不尽相同，有些项目只需在短时间内保持灵敏，ATP-CP供能系统可以满足其要求；而有些项目需要在长达数分钟或数小时的比赛中保持灵敏性，还需要良好的糖酵解及有氧供能系统；不同项目中动作的变换也不尽相同，因为不同项目都有各自的动作特点和要求，所以变换动作的能力在不同项目中表现不同。

1.3灵敏素质的非均衡发展特征与阶段性发展特征

非均衡发展不仅表现在反应能力、变向能力和动作能力具有不同的发展敏感期，同时也表现在即便是优秀运动员也不是这三项能力都达到了十分优秀的水平。如在一般情况下“老”运动员观察判断能力优于年轻队员，但其变向能力和动作变化能力往往不及年轻运动员，却仍然在整体上表现出较高的灵敏性。这说明人体为了使灵敏素质整体表现处在较高的水平上，灵敏性各子能力之间也存在相互补偿的效应。

2.1生理学机制

2.1.1神经系统的机能状态

神经系统是控制和调节全身各种功能活动的主要调节系统，各组肌肉的精确配合都是在神经系统的控制下进行的，因此反射活动的整个过程都受到神经系统机能状态的影响。神经过程兴奋与抑制的转换越快，机体在运动情景中对刺激做出的判断和反应就越迅速。

对于神经-肌肉反应过程的内部机理，运动生理学认为神经传导过程（即反射弧）由以下几部分构成：感受器-传入神经-神经中枢-传出神经-效应器。由于神经冲动在传入、传出神经上的传导速度是难以改变的，提高反应速度重点在于发展感受器的敏感性、中枢神经的兴奋性和效应器的兴奋性；对于快速反应的球类项目而言提高感受器官对细微差异的觉察能力是关键，中枢神经系统的场景记忆数量及转换的灵活性是基础，肌肉系统良好的机能状态是表现反应快的重要环节。

毫无疑问，神经系统的机能影响了反应的全过程。

2.1.2感觉器官的机能状况

感觉是感受器及所对应的神经系统接受刺激或信息的过程；知觉是对感觉信息进一步地选择、组织和解释的过程。感知觉是一个统一而连贯的过程，离开感觉的知觉和离开知觉的感觉几乎是不存在的[14]。

与运动有关的感觉系统有以下五类：视觉、听觉、触觉、位觉和本体感觉。因此人体感受刺激接受信息的方式基本上以上述五种方式为主。历史唯物主义认为人们对事物的认识是循序渐进、逐步深入的过程，在特定时期人们对事物的认识可能是感性的、表面的、肤浅的。这一论断同样适用于运动实践。在运动实践中随着运动员经验的积累和意识的提高，运动员在运动场景中对信息的把握和对规律的认知也在不断深化和提高。在特定的运动场景中，运动员对刺激进行反应必须具备良好的感觉机能，主要表现为对球的运行以及动作的时空特征做出快速而准确的判断，无论是采用哪种感觉器官，都必须要求相应的感受器具有高度的敏感性。

由此不难看出，感觉器官的机能在前反应时阶段十分关键。

2.1.3肌肉系统的机能状态

肌肉力量大，有利于克服内外阻力做功，肌肉力量与肌纤维类型、体积、募集肌纤维的数量、肌肉初长度以及单个肌纤维力量等有关。对于灵敏素质而言，肌肉相对力量对灵敏素质的影响较大，所以发展灵敏素质应提高肌纤维承载负荷的能力以及肌纤维的募集能力。

肌纤维类型中快肌纤维所占的比重越大，肌肉收缩的力量越大、速度越快，这对快速地变换动作和迅速改变方向具有重要意义。

肌肉收缩时克服的阻力也影响动作速度，当肌肉力量一定时，动作速度与所克服的阻力成负相关。

肌纤维的兴奋性和动作技能的熟练程度也会影响动作变换的速度和改变方向的速度。充分的准备活动、适宜的赛前状态等都有利于肌肉兴奋性的提高；在动作变化时，掌握动作的熟练程度越高，动作的转化越协调、迅速，在改变方向时制动、起动技术的优劣也是影响改变方向能力的重要因素。

良好的肌肉形态特征是增大收缩力量和提高肌肉做功效率的必备条件，较大的肌肉力量只是为克服阻力做功提供了必要条件。

这里所讲的肌肉形态并不仅指长肌、短肌、扁肌、轮匝肌的分类形态。长肌多见于四肢，收缩幅度大，产生运动的幅度也大，但由于其肌束的数目相对较少加之横截面不大，故收缩力也较小；短肌主要分布于躯干深部，收缩幅度小，能持久收缩，能产生巨大力量，同时对于完成精细运动也十分重要。本文所述肌肉形态也指机体深层肌肉的体积，特别是用力时的肌肉体积。肌肉用力收缩时力量增加，体积增大，内部肌肉的体积增加能为外侧大肌群的用力提供支点，有利于提高大肌群的做功效率。特别是在肌肉收缩的初始阶段，内部肌肉的率先收缩不但稳定了关节，为关节运动提供了动力，同时其体积的增加也为外层肌肉的收缩提供了支点，提高了外层肌肉的工作效率；另外，在肌肉收缩关节运动的后程阶段，深层肌肉的巨大收缩力在有利的杠杆作用下极易提高末端肢体的速度。

显而易见，肌肉系统的机能会影响反应的动作时和运动时阶段。

2.1.4灵敏素质的供能特点

能量是一切肌肉活动所必需的，任何肌肉活动都离不开能量供应系统，没有能量供应，肌肉就是一个缺乏燃料的发动机，决不会产生动力作用。而一般而言，运动员根据运动场景的刺激并做出快速反应的供能系统应属于无氧供能系统，即磷酸原供能系统（ATP-CP）或磷酸原和糖酵解供能系统[15]。灵敏素质以ATP-CP供能系统为主，同时保持良好的灵敏性也需要糖酵解供能和一定程度的有氧能力做保障，例如拳击手需要在2分钟的比赛过程中一直保持良好的状态从而对对手做出快速反应；沙滩排球运动员需要在1小时的比赛中保持高度的灵敏性。所以提高灵敏性需要发展磷酸原供能系统，磷酸原供能大约在十秒以内，要发展该供能系统需要采用大强度短时间地无氧训练为主，适当发展糖酵解供能系统。同时，为了保证运动员持久地保持灵敏性，需要提高机体的恢复速度，所以提高有氧能力对较长时间地保持神经系统的灵活性具有重要意义。

能量供应系统的作用会在动作时和运动时得到体现。

2.2心理学机制

2.2.1反应类型

心理学的研究指出反应速度与任务的复杂程度有关，根据任务的复杂程度分为：简单反应、选择反应、辨别反应。简单反应时是在测试情景中只包含一个单一刺激并对刺激进行单一反应的反应方式，例如田径运动中的起跑，听到枪响刺激起跑就是这种反应模式。选择反应时是指在测试场景中包含两个或两个以上的刺激，并对每个刺激都有相应的反应方式。如沙滩排球比赛中接发球方运动员需要根据进攻方的发球情况选择相应的动作方式，当球发向某一运动员时，这一运动员就应运用相应的动作来接发球，否则该运动员应该迅速移动并准备传球组织进攻。辨别反应时是指在测试情景中具有两个或两个以上的刺激，并只对某一种刺激进行反应的反应方式，如在室内排球比赛中，教练员要求中间拦网队员只对对方立体进攻的第二点进行拦网反应。

影响运动员反应快慢的另外一个重要因素是辨别或选择反应的数量。一般而言，人们最快的反应是对一种刺激只做出一种反应，这种反应就是简单反应时；当刺激数量增加时即使是只有一种反应其反应时也会增加，即辨别反应时；当刺激数量和反应数量都增加时反应时会更长，这种反应是指选择反应时。心理学试验表明：简单反应时小于辨别反应时，辨别反应时小于选择反应时。

如果一个人的简单反应时一定，当选择刺激的数量增加时，选择反应时会随着刺激数量的增加成对数增加。这就是非常有名的海克（Hick）定律，定律公式是：RT=Klog2（N+1），其中RT表示选择反应时，K一般是指简单反应时，N表示可以选择的数量[13]。

排球运动中多为较复杂的选择反应时和辨别反应时，其复杂性表现在优秀的运动员要能够从错综复杂的运动情境中辨别细微的区别，形成记忆，并做出选择，从而使得辨别反应时或选择反应时变短，而不仅仅是对几个不同灯光的反应模式，因为这种简单的反应模式并不能有效地测量特定运动场景中的运动表现。

虽然反应时的遗传度高达75%，但是反应速度还是能够通过运动训练得以提升。有资料表明：运动可以有效地提高反应速度，普通人反应潜伏期是0.3～0.5秒，运动员是0.12～0.15秒，优秀乒乓球运动员平均只有0.1秒，较普通人快3～5倍[4]。

不言而喻的是反应类型主要影响了反应的前反应时阶段。

2.2.2动作准备

在体育运动中，我们需要做好准备以便于实施一个动作反应，比如，在跑步、游泳等项目的比赛开始前，都必须有一个信号来提示运动员做好准备；另外，当我们在某一次动作表现中表现较差时常说的一句话就是“我还没有准备好”，这也暗示，如果我们准备好了那么我们会做得更好。这些事实都说明了我们在实施一个动作之前必须做好准备。动作准备必须在心理上和姿势上都做好准备。

心理方面良好的警戒状态在比赛中十分重要，警戒是指在一定的时限内，一定的环境中对刺激所要求的反应偶然发生的操作情景中保持注意力[13]。相关研究表明，如果给予预警信号，且预警信号与刺激的时间间隔少于4秒，反应时会变慢[14]；另有资料指出人会有一段最适宜的时间产生并保持警戒状态，预警信号之后过早或过晚都会导致反应时的延长，并指出在简单反应时情景中，最理想的前期长度应在1～4毫秒之间[13]。

另外，在动作过程中应该避免心理不应期的出现，即应避免发生反应延误现象，即在运动情景中运动员对一个信号做出反应，随后很快地对另一信号做出反应，第二次反应的时间较第一次反应的时间要长的现象[14]。这种现象在体育运动场景中时常发生，如在对抗性比赛中如果一名防守队员对对手的假动作进行了反应，而对手的真实动作连接比较快的情况下，那么该防守队员对对手真实动作的反应就会变慢，进而可能导致防守失败或失去进攻机会。

姿势准备要求运动员相应的肌肉保持适当的初长度，如起跑时的起跑姿势和排球比赛中的准备姿势都是运动员姿势准备的实例。

由此可见，心理准备主要影响了反应的前反应阶段和前动作阶段；姿势准备则主要影响了动作时和运动时阶段。

2.2.3注意策略

在运动决策之前，我们必须在复杂多变的运动场景中主动寻找、选择注意那些特定运动情景下对决策有重要帮助的线索，这一过程就是视觉搜索。相关视觉搜索理论认为[16]：视觉搜索存在两个平行加工过程，并且第一个加工过程比第二个加工过程更加快速有效。很多证据表明[17]：竞技状态好的运动员并不喜欢采用传统的“双眼紧盯着球”（“系列加工”模式）的模式，而是运用“平行加工”模式；视觉搜索过程具有明显的目的性，Wolfe形象地将视觉搜索过程解释为[16]：视觉对基本特征的初始加工会产生一个激活画面，画面中的每一个项都有其自身的激活水平，当我们搜索某一目标时，特征加工将激活所有与特征一致的目标（如在一个包含蓝色三角形、红色圆和红色三角形的画面中搜索蓝色圆，那么你将忽视红色三角形），然后根据激活水平将注意依次指向激活目标，而忽视了那些与目标刺激不具有任何共同特征的刺激，从而使得搜索过程更有效率。该理论在运动实践中也有很多例证，很多需要快速反应的球类运动的相关研究都表明：专家级选手在运动情景中会忽视那些不重要的信息（他们总是能从短暂的时间间隙中找到“空闲”，他们知道何时必须关注球，什么时间可以将注意从球上转移，并且明白转移后要关注哪些信息；而这些往往是制胜的关键，这也许是初学者与高手的关键差距所在），快速地搜索那些对进行决策必不可少的信息，并迅速做出决策。当然决策过程也是十分复杂的过程，在需要快速反应的球类运动中，运动员总是在紧急情况下甚至在没有获得完整信息的情况下进行决策，在这一过程中赌博的情况就时常发生。

运动员对重要信息的选择在提高运动技能方面扮演了重要角色，但是对于注意的分配，会随着练习数量的增加、经验的积累和技能的提升而改变，这种信息搜索能力提高的快慢及程度跟运动员的天赋和兴趣关系重大，正如William James所说“没有选择的兴趣，经验将毫无意义”[18]。

目标刺激与干扰刺激之间的区分度是影响视觉搜索成绩的最重要因素。也就是说如果运动员的假动作做得很像真动作，那么它的欺骗性就越大，越能骗过对手进而获得比赛先机。

据此，注意的策略对前反应阶段的意义便彰明较著。

2.2.4唤醒水平

唤醒是指有机体总的生理性激活的状态或程度，唤醒对维持与改变大脑皮层的兴奋性、保持觉醒状态起主要作用，它能为注意的保持与集中以及意识状态提供能量[14]。良好的唤醒水平能提高周边视野的敏感性，大量研究指出唤醒对运动表现时的视野有影响，有压力、唤醒水平不高时会降低面向周边刺激反应的能力[18]。唤醒水平与操作成绩（包括神经过程和肌肉过程）之间的关系应用最多的理论是Yerkes与Dodson的倒U形假说，该理论指出[14]：人处于低唤醒水平和高唤醒水平时，工作效率较低，处于中等唤醒水平时工作效率最高。

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