徐盛嘉,王巍,王增刚,丁明超
(解放军理工大学 军人体能训练与机能评定实验室,江苏 南京 211101)
●部队体育训练
陆军士兵身体训练的发展趋势研究
徐盛嘉,王巍,王增刚,丁明超
(解放军理工大学 军人体能训练与机能评定实验室,江苏 南京 211101)
由于科学技术的进步和战争模式的演变,执行军事任务时的身体能力需求也随之发生改变,以往以有氧能力为主的训练方式已经不能满足当前的作战需求。研究分析了人体无氧能力在执行大强度军事任务中的重要性,指出了传统陆军训练理念存在的问题,总结了优化提高大强度军事任务能力的负重训练的方法。对士兵进行评估后设计周期性训练计划,包括力量和耐力组合训练以及以提高作战能力为导向的特异性训练。
单兵负重;组合训练;特异性训练;周期化训练
随着战争的发展,作战行动和战术也在不断演变,作战行动从依靠长途负重行军,到使用装甲运输车辆甚至飞机运输士兵。从“永久自由”作战行动和“伊拉克自由行动”可以看出这一转变。在整个作战行动中,基于不同的地形,以及维持作战的效率,通常采用直接突袭,士兵被运送到接近、或直接进入目的地。一旦进入目的地,士兵需要在较大负重情况下,执行大强度的军事任务,如短距离奔跑、推举、拖拉、爬行和攀登。
当前,由于技术的进步和作战环境的变化,过去经验式的身体训练已经不能适应现代战争对士兵身体能力提出的需求。作战对身体代谢的需求从最初的以有氧能力为主向以无氧能力为主转换,主要特点是在目的地进行快速和爆发性的身体动作。美军野战手册FM 7-22公布了成功完成作战相关军事任务所必备身体需求,把肌肉力量和无氧能力作为完成各种军事行动基本体能指标[1]。
陆军的身体准备训练是一个综合性的训练计划,需要多种身体系统功能的协调配合。如何适应现代战争对身体能力提出的要求,如何有效维持作战能力一直是陆军关注的重点问题。但现行的身体训练计划未能充分满足无氧作战的需求[2]。
表1 美军部分军事任务的身体基本动作[3]
负重是陆军士兵的基本能力,他们需要在负重的情况下,以不同的负重量穿越各种地形,并以高标准完成各种作业任务。从表1可以总结出,负重条件下快速奔跑能力是美军进攻和防卫必需的比较重要的身体能力之一。负重物品包括防护装具、武器、通讯器材、食物和水。负重量取决于军事行动任务,接敌负重量可达42~75 kg,战斗负重一般为26~37 kg。研究结果显示单兵的负重量呈逐年递增的趋势,负重量的增加会对士兵的移动能力、耐力和作战效率产生负面的影响,导致士兵作战能力下降。为了缓解负重对士兵军事行动产生的不利影响,可以通过设计训练计划,以最佳化发展和提高士兵身体的负重能力。长期以来,军事行动强调发展中等和长距离负重能力。如美国陆军基础训练核心内容之一是强调长距离行军(3.2~20 km)的能力。训练初始距离较短,负重量相对较轻,后期逐步增加,直至训练课程结束时,最终能够完成24~40 km行军。
作战环境的变化对士兵负重提出了更高的要求,需要在战斗负重下有效完成作战相关的大强度军事任务,包括直接交火、推拉物体,迅速通过各种障碍。同时,在负重行进时也需要进行快速、爆发性的运动,因此,需要发展上肢或下肢的爆发力。研究表明,在完成一些军事行动,如伏击、进攻、防卫以及营救时,上下肢的力量和爆发力起重要的作用[3]。一些研究结果表明上肢、下肢爆发力和通过障碍成绩显著相关;快速完成任务的人员,其上肢力量和爆发力优于速度较慢的人员;此外,绝对力量可预测完成关键军事任务的能力;而骨骼肌横断面积与最大力量生成有关,因此,士兵骨骼肌质量增加可能对完成作战任务有利;另外,在进行战斗相关任务时,去脂体重增加,移动速度可大大增加,在负重情况下,瘦体重增加,完成大强度军事行动的能力随之增强[4]。
目前,各国军队的身体训练计划仍主要强调发展有氧耐力和肌肉耐力,这类训练并不能够很好地激活肌肉高爆发力的Ⅱ型运动单位,而这恰好是高强度军事行动所需要的肌群。以有氧耐力和肌肉耐力训练计划诱导的机体适应,对优化发展力量、爆发力和肌肉肥大并无帮助,相反,局部肌肉耐力训练会刺激肌肉Ⅰ型运动单位,通过降低肌肉横断面增加氧化能力。单独地利用体重进行练习不能够诱导骨骼肌肥大,使用体重作为阻力进行练习,电脉冲不能达到肥大所需的阈值。因此,训练采用肌肉耐力和心肺耐力训练获得的生物适应,和大强度的军事任务对机体的需求相反。
传统的训练理念的另外一个问题是身体训练被用于培养士兵的意志品质,其次才是提高士兵身体能力。这会导致士兵要去忍受极端的生理应激,而不是进行有效训练。此外,进行大强度持续训练(>8周)而没有周期调整,可能导致过度训练综合征,导致训练达不到最佳的效果。
由于无氧作战环境需要肌肉力量和爆发力,因此,无氧能力应根植于训练计划中,优化提高战斗效率。目前,美国陆军逐渐开始采用新的训练计划:陆军身体准备训练(Army physical readiness training,APRT)计划,APRT涉及到基本力量和爆发力训练,关注基于任务需求的身体上的准备。
在实施训练计划,提高作战能力之前,对未来训练进行需求分析和对士兵进行评估是非常重要。涉及到军事行动特征和身体方面的需求以及士兵的身体能力,从而设计针对性的周期训练计划以符合军事行动的需求。从生理上看,大强度军事行动需要整体发展力量和爆发力,如交火、营救伤员和近距离接触。但是,仍旧不能忽视有氧能力。
鉴于现代军事行动易变的特征,军事行动需要广谱的身体能力(力量、爆发力和耐力)。如果只强调训练一端(力量或耐力),会导致身体机能不能适应另一端。研究表明,单独的力量训练或单独的大强度有氧耐力训练均不能有效提高负重行进的能力[4],因此,在设计训练计划时,需要平衡力量训练和有氧耐力训练,同时提高力量、爆发力和有氧耐力,才能满足军事行动的需求。
3.1力量和耐力组合训练
士兵须对战场上呈现出任何身体方面的需求做好准备。因此,设计训练计划面临的一个挑战是:如何同时提高骨骼肌肥大程度、力量、爆发力和有氧耐力。有氧耐力训练和大强度力量训练存在相反的刺激,有氧耐力训练诱导运动性肌群萎缩,增加氧化能力;而大强度力量训练可诱导肌内信号,促进骨骼肌肥大,增加肌肉力量。
力量和耐力组合训练可提高军事行动的能力,优于单独的力量训练和耐力训练。研究认为,与常规陆军身体训练计划相比,组合训练计划可显著提高机体的最大力量和爆发力。相容的力量和耐力训练可显著增加Ⅱa型肌纤维力量,而Ⅰ型肌纤维未发生改变。单独的耐力训练可导致Ⅰ型肌纤维力量下降,并伴随爆发力降低。力量训练增加到耐力训练计划中,耐力训练不受影响,但与单独的力量训练相比,力量和爆发力出现一定幅度的下降[5]。因此,设计力量和耐力组合训练计划的一个关键的问题是:不能够损害无氧能力,也不能够忽略有氧能力,这两方面的能力有助于优化提高士兵在负重情况下完成大强度军事行动的能力。
设计力量和耐力组合训练计划需要在有氧训练计划中,设计适宜的力量训练计划。每一次训练,只有一个练习产生高血乳酸(>10 mmol/L)。这一设计理念有助于预防非功能性训练和过度训练。低量冲刺跑可能有助于提高最大氧耗能力,而不损害无氧能力。研究表明一周三次有氧训练,并结合力量训练可导致不利的影响;而两天稳定性的持续跑(75—85%HRmax),第三天进行不同距离冲刺跑(200 m,400 m等),则并不干扰力量、爆发力和耐力的获得[6]。
3.2特异性训练原则
除组合训练计划外,提高负重条件下完成军事行动的能力,需要重复性练习各种战斗相关的能力,并符合训练特异性原则,对输入的训练产生特异适应。美军野战手册FM7-22陈述的训练原则为:“按照作战需求进行训练”。依据这一原则的训练强调以作战能力提高为导向的训练,这有助于确保优化身体准备,从而满足军事任务的需求。士兵需要进行攻防演习训练,训练各种作战相关能力,如在负重条件下快速通过各种障碍等。因此,需要基于现代身体训练的发展趋势和军事目标任务分析,确定现代战争对作战人员的身体需求,为制定安全有效的陆军身体准备训练计划提供依据,确保陆军身体准备训练计划符合作战需求,从而提高和维持作战能力。
3.3周期性(优化)训练计划
在阿富汗和伊拉克战争中,大量美军士兵进行部署和准备训练(换班)。换班涉及到特定部署周期(4~15个月),训练和准备下一次部署周期(6~12个月)。在准备周期,需要士兵的身体能力在部署期间(或初始)到达峰值。如运动员一样在赛前进行训练,在赛中处在峰值。因此,需要制定正确的周期训练计划,类似于竞技运动(集体项目)(图1)。在远离部署6~9个月,可看作停赛季。远离部署3个月,可看作季前赛,部署期间可看作常规赛。换班后可看作赛后结束。
图1 竞技项目(集体)一般训练计划[7]
采用线性周期训练模式,停赛季主要用于:(1)发展基础力量和肥大程度,强度为67~85%1RM,重复次数为6~12次;(2)有氧耐力(一周2次),强度较低(75%HRmax,20~30 min);(3)特定军事行动(小负重),一周一次。随着训练发展(进程),训练集中发展特定的军事行动,负重量逐渐增加。
在季前赛,(1)强调力量和爆发力,强度>85%1RM,重复次数3~6次;(2)有氧耐力强度增加,增加短跑和间歇训练。(3)随着部署到来,军事行动训练次数增加(每周三次)。负荷量接近最大,训练强度接近最大。需要较好地平衡力量训练、有氧训练和军事行动,预防过度训练。随着部署时间临近,训练量逐渐降低。
常规赛也就是部署期间,时间取决于部队任务,通常持续3~15个月。部署期间的身体训练目标是采用中等强度和训练量,维持力量、爆发力和作战能力。可采用特定中周期(肥大、力量等)的非线性训练计划,可变的非线性的周期计划(中周期,6~12周),每一次训练都需要基于士兵能力或作战的需求。部署期间,采用可变的非线性训练计划可能是最佳的选择,能够为训练和执行军事任务提供最佳适应能力。
部署归来,赛后结束,这一阶段训练特征:主动休息,进行一些非军事任务相关的活动(低强度、低训练量)。这一模式有助于预防士兵过度训练,降低损伤率,为后一次部署做准备。
随着作战环境的变化,负重条件下执行大强度军事任务的能力愈发重要,陆军士兵的身体准备训练正从最初的以有氧能力为主向以无氧能力为主转换。在制定和实施训练计划时,需要同时提高骨骼肌肥大程度、力量、爆发力和有氧耐力,并遵循特异性的训练原则,按照部署时间分为4个周期进行训练。
[1] Headquarters Department of the Army.Field Manual 7-22. Washington[M]. DC:Army Physical Readiness Training, 2012.
[2] Mala,Jesse MS,Szivak,et al.Improving Performance of Heavy Load Carriage During High-Intensity Combat-Related Tasks[J].Strength & Conditioning Journal,2015,37(4):43—52.
[3] 马继政,李巍,韦海燕,等.军人负重25 kg不同速度行军1 km时能量消耗的变化[J].中国应用生理学杂志,2015,31(3):275—277.
[4] Kraemer WJ and Szivak TK. Strength training for the war fighter[J]. J Strength Cond Res,2012,13(26):S107—S118.
[5] 马继政,胡澄,乔箐.力量和耐力组合训练分子产生的干扰机制和训练学上的对策[J].体育科技文献通报,2012,20(6):14—19.
[6] 殷鑫,卢秋菊,马继政,等.军校学员不同负重全力行军1 km时心肺功能和血乳酸的变化[J].中国应用生理学杂志,2016,32(4):323—325.
[7] 乔飞跃,马继政,贾滨,等.周期训练理论研究与进展[J].体育科技文献通报,2013,21(12):141—146.
TheDevelopmentTrendofMilitaryPhysicalTraining
XU Sheng-jia,WANG Wei,WANG Zeng-gang,DING Ming-chao
(The Lab of Military Physical Conditioning and Motor Function Assessment,PLA University of Science and Technology,Nanjing 211101,China)
Due to the progress of science and technology and the change of the war, the performance military tasks has been changed, traditional training mode have not satisfied the current operational needs. Through literature analysis the importance of anaerobic ability in high-intensive military tasks, the paper points out the problems that existing in the traditional military conditioning, summed up the optimal load training to raise the capacity in high-intensive military tasks, first need to evaluate soldiers, then design load periodic training, including the combination of strength and endurance training, and specific training in order to improve the operational capability.
load carriage; combined training; specific training; periodic training
解放军理工大学教育教学研究课题(J2016005)
2016-11-07
徐盛嘉(1990—),男,江苏扬州人,助教。研究方向:军事教育训练。
G808.14
:A
:1671-1300(2017)02-0013-04