军体融合背景下竞技体育体能训练方法在军人体能训练中的应用

李 赓，李静施，曹玉萍

0 前言

2018年2月，《军事体育训练大纲》发布全军施行，是深入贯彻习近平强军思想和体育强国重要论述的重大举措，是普及推广军事体育训练改革创新成果的实际步骤，是引领新时代军事体育训练加快发展的标志性工程（人民网，2018）。军人体能作为军事斗争准备的重要基础，是战斗力生成的重要载体，是我军能否适应异常严酷作战环境考验、在未来战场打赢信息化局部战争的基础和决定性因素。面对要求更高、环境更严苛、形势更复杂的国际环境和未来战场，世界各国无不重视军人的体能发展情况。将竞技体育体能训练方法应用到军人体能训练中，提高单兵体能素质，成为当今军人体能发展的新趋势，也是我国践行军事强国、体育强国的内在要求。

2019年10月，第七届世界军人运动会将在中国武汉举办。军人运动会从1995年以来每4年举办一届，被誉为“世界军人的奥林匹克运动会”。武汉第七届世界军人运动会（以下简称“武汉军运会”）将是世界军人运动会历史上规模最大、参赛人数最多、影响力最广的一次军人体育文化盛会（国新网，2019），包括25个比赛项目，这些特色军事项目针对军人群体中包括力量、速度、耐力、协调、柔韧、灵敏等在内的体能内容提出了极高的挑战和要求，且直接服务于部队战斗力。借助武汉军运会，把科学的体能训练理念、方法、模式、技术与我国军人所具备的包括坚强意志和过硬作风在内的“八一精神”结合在一起，将使中国军人的体能水平上升到全新高度。

为进一步分析竞技体育体能训练方法在军人体能训练中的应用，本文从军体融合角度对主要竞技体育体能训练方法进行介绍，选择高强度功能性训练（high intensity functional training HIFT）、可穿戴设备和功能性动作筛查（functional movement screen FMS）在军人体能训练领域中的应用现状进行综述。

1 竞技体育体能训练方法在军人体能训练中的应用依据

强国必强军，强军必强体。军人与体育有着天然的联系。现代体育的许多项目，本身就是从军人的战斗训练实践中演化而来。同时在信息化战争条件下，“军人即运动员”仍是世界强国军队所秉持的先进理念，强调合格军人必须首先拥有良好的体能和体魄。因此运动员体能与军人体能有着密不可分的关系，竞技体育体能训练水平的提升理应带动军人体能训练水平的发展。

目前，我国军人的体能训练依照2018年《军事体育训练大纲》实施，军人体能训练包括基础体能训练和战斗体能训练两部分。基础体能训练有单杠引体向上、3000 m跑、30 m×2蛇形跑、仰卧起坐、体型等5项内容；战斗体能训练根据一、二类人员有所区分，以5 km武装越野，400 m障碍，格斗术等作为主要训练内容。军人体能训练方法与竞技体育传统体能训练方法类似，均非常重视运动项目所需的身体素质、技能、形态、机能的训练。但当前军人体能训练基本以连为单位自行组织，体能训练方法单一或者科学性欠缺导致伤病发生率较高，传统体能训练方法已经不能满足科技强军新要求。竞技体育体能训练方法发展快速，优势明显，对运动员成绩的提高具有重要推动作用。和运动员一样，军人也需要较高的体能水平和充足的体能储备，从而应对实战化的训练和竞争激烈的国际战场，表1是主要竞技体育体能训练方法在军人体能训练中的应用。

2 HIFT及其在军人体能训练中的应用

2.1 HIFT的定义

HIFT是近年来兴起的热门体能训练模式，在军人群体中得到了广泛的应用。其中Cross fit（CF）是世界上发展最快的HIFT的商业载体之一（乔通 等，2019）。CF起初主要流行于军队，现在也被许多消防队、警察机构和学校使用。乔通等（2019）阐述了Cross fit强调有氧和无氧的结合，在力量、柔韧性、速度、耐力、敏捷性和协调性方面保持功能动作平衡发展。HIFT的锻炼形式是多种多样的，而且经常是以“得分”来评价。具体表现在举、拉和投掷等动作模式上需要以相对较高的动作难度与强度完成（Poston et al.，2016）。与传统训练方法偏重于最大化某一特定的身体素质领域不同的是，HIFT则旨在促进一般的身体素质综合锻炼。

2.2 HIFT在军人体能训练中的应用

HIFT对于那些需要更好的身体条件来应对特定职业和战争任务的军人来说尤为重要。HIFT训练对军人体能的益处在国际的研究内容中被多次论述，Haddock等在2016年的研究中对HIFT在军人体能训练发展中的应用和效益进行了详细的阐述和总结。他们认为，HIFT由于其训练内容的多样性、对生理机能和身体素质的良好改善而被认为是优于传统军事体能训练的一种新方法。

此外，Poston等（2016）对应用HIFT在军事训练中产生的伤病风险进行研究，表明HIFT不会比其他军事训练项目或大多数健身项目造成更大的受伤风险（表2）。

表1 主要竞技体育体能训练方法在军人体能训练中的应用Table 1 Application of Main Sports Physical Fitness Training Method in Military Physical Training

表2 与HIFT相关的健身计划和其他训练活动的伤病发生率（Poston et al.，2016）Table 2 Injury Incidence Rates of HIFT-related Fitness Programs and Other Sports

由此可见，HIFT的发展方兴未艾，但多数以商业用途为主，如健身产业等，在军人体能中的应用较少，只有部分文献表述国外军队已经较为普及地采用了HIFT训练，鲜见在我国军队中应用。随着符合我国国情和军情的裁军30万任务的初步完成，军人数量不仅要做到精简，质量上也应同步优化。在高科技的军事环境中，体能亦然是重中之重。优化体能训练方法作为提高军队质量的基础途径，因此倡导我军实行HIFT，在施训成本低、训练效率高并能有效降低受伤风险的情况下，军人体能水平得到提高，效果明显。鉴于国外已经进行科学的试验与研究，意在建议我国军队积极参考，并结合实际探索和运用HIFT这一训练方法，提升体能训练水平，增强军队战斗力，构建中国特色现代军事力量体系，努力实现党在新形势下的强军目标。

3 可穿戴设备及其在军人体能训练中的应用

军体融合除了意味着科学的体能训练方法在军人群体当中的应用，更意味着新科技新设备在体育领域的普及，进而被引入军人体能训练当中，为军人群体服务，从而达到强化身体素质，提高军人体能水平，适应未来战场的目的。

3.1 可穿戴设备在竞技体育的应用

当今互联网+时代，随着科技的发展，智能化可穿戴设备正在凭借其精确到厘米级的定位技术和实时数据反馈，加速竞技体育的智能化与科学化。在美国包括NFL（美式橄榄球联盟）、MLB（美国职业棒球大联盟）、NBA（美国职业篮球联赛）在内的所有球队都在和可穿戴设备制造商合作，以期为教练员们达成：1）监控球员训练负荷，调整优化训练状态；2）测量训练与比赛数据，判断训练计划可行性；3）制定高效且负载适当的训练计划，从而减少伤病；4）监测受伤球员恢复进程，制定伤愈复出计划等目的。

3.2 可穿戴设备在军人体能训练中的应用

美国陆军在可穿戴设备监测技术的测试、集成和验证方面投入巨资，满足了军人在体能训练时监测体能训练能量消耗和热工作应变情况，以及预测训练损伤风险等要求。

3.2.1 可穿戴设备对训练能量消耗的监测

能量消耗是一个代谢参数，对于许多涉及热环境、训练负载和伤病风险预测的模型和应用至关重要。活动能量消耗（activity energy expenditure，AEE）和每日总能量消耗（total daily energy expenditure，TDEE）用来评估训练量，同时也用于健身和体重管理计划。可穿戴设备通常从心率或加速度测量术中估计个体的TDEE（Freedson et al.，2000；Spurr et al.，1988）。佩戴在手腕上的心率测量不如在胸部或躯干上的稳定（Zong et al.，2015），在加速度测量术中也是如此。佩戴在脚部的测量系统可以准确估计基于活动的能量消耗并对活动类型进行分类（Hoyt et al.，2004）。测量一段时间内的脚部活动时间和心率也能够跟踪军人个体有氧运动产生的变化（Weyand et al.，2001）。

3.2.2 可穿戴设备对热工作应变的监测

在军人日常体能训练中常常会出现体温过高的现象。作为可穿戴设备的重要需求之一，美国陆军在监测军人热工作应变技术上投入巨资，从而建立了佩戴在胸部的商用系统（Tharion et al.，2019）。巨大的投资使其进一步降低了可穿戴设备的尺寸、重量和功率要求，提高了舒适性，并提供了在军用战术中可接受的通信模式。美国陆军国民警卫队首先采用了自适应TWS指数来实施生理监测，其允许以一定的速度进行适应性调整，从而使TWS能够被控制在每个个体的安全水平上，同时在个体能力范围内优化自己的运动训练表现。这种方法结合了对当前TWS状态的实时监控和关于速度/工作速率变化如何影响未来TWS状态的知识，形成了一个反馈循环（图1）（Buller et al.，2018）。

图1 基于“生理反馈回路”的性能优化（Buller et al.，2018）Figure 1. Performance Optimization Based on the “Physiological Feedback Loop”

表3 可穿戴运动生理监测技术的部分军事应用（Friedl et al.，2018）Table 3 Some Military Applications of Wearable Physiological Monitoring Technologies

3.2.3 可穿戴设备对肌肉骨骼训练损伤的预测

可穿戴设备在军人体能训练中的另一个重要目标是监测能够引起肌肉骨骼损伤的相关训练量。肌肉骨骼损伤至今仍然是影响军事准备、军人体能训练、军事斗争的主要部分（Hauret et al.，2010）。能量消耗只是这项监测的一个组成部分，运动模式和地面对足底的反作用力也能够预测即将发生的损伤。Esko fier等（2018）利用每只鞋上所装备的带有传感器的简单“智能鞋”设备，根据运动模式分析，跑步者疲劳状态判断的准确率为75.3%，个体内的准确率为91.8%。需要注意的是，在不引起足部刺激和迅速分解的情况下测量地面对足底的反应力来开发合适的鞋垫是相当困难的，因此，Hoyt等（2004）探索了一条从适应鞋垫外形的传感器到声学地面传感器，再到压电泡沫技术的一系列策略。

3.2.4 可穿戴设备在军人体能训练中的其他应用目标

除此之外，疲劳与警觉性的监测、情绪认知状态监测、在特殊环境中的感知能力等都是未来可穿戴设备需要进一步完善和提高的目标。由于军人体能训练的复杂性和特殊性以及训练环境的多样性，可穿戴设备的目标变得更加明确。从前对军人运动生理状态和训练休息周期监测的方法是通过将数据估计输入一个基于个人和环境条件的通用模型来解决（Potter et al.，2017）。现行在美国军人体能训练领域的实时运动生理状态监测（RT-PSM）出现了一种新的思路：将监测的焦点从外部条件推断和假设典型反应转向内部的个人实际状态（Buller et al.，2018；Tharion et al.，2019）。表3是第1批近期军用实时运动生理状态监测的用途实例。

可穿戴设备正在我国军人群体中进行应用。刘林锋等（2019）利用穿戴式三轴加速度数据采集设备，采集并分析军校学员运动数据，对20名学员日常运动中的7类简单运动状态进行了实验验证。结果表明，基于加速度与频率阈值的运动状态识别算法可有效识别学员运动状态，具有较高的识别率，为可穿戴设备在军人群体运动状态监测方面的应用提供了有益的探索。可以预见，满足我国军人群体体能训练计划实施、运动状态评估、伤病预防等要求的可穿戴设备将会应运而生，为军人群体提供服务与保障。

4 FMS及其在军人体能训练中的应用

4.1 FMS的定义

FMS是一种用来评估个人基本运动模式的测试工具，旨在识别健康个体运动模式中的薄弱环节（Cook et al.，2006a，2006b）。这些薄弱环节可能导致一系列代偿活动，如不得到改善，将会导致错误的生物力学模式，引起损伤或潜在性损伤（Cook et al.，2010）。

4.2 FMS在军人体能训练中的应用

FMS引起了体能训练领域相关专家学者的关注（Bonazza et al.，2017；Moran et al.，2016）。美国陆军的PRT（physical readiness training）计划率先引用了FMS。FMS的测试与体能训练伤病风险预测及其干预练习是其中应用最为普及的内容，针对人群主要有专业运动员、军人、运动损伤后需要康复的人群（Kiesel et al.，2011；O'Connor et al.，2011）。国外将FMS应用到军人体能界的研究相比国内开展较早，取得了一定的成果。例如，Lisman等（2013）将874名美国海军陆战队员作为研究对象，通过将体能测试与FMS相结合进行测试，发现3英里跑是受损伤可能性最高的测试项目，同时FMS分值≤14分的受试者易受到损伤（Bushman et al.，2016）。值得注意的是，并不是所有的研究均表明FMS的分值≤14分是训练损伤的重要预测因子（Everard et al.，2018）。一项将美国陆、海、空及海军陆战队的军人（n＝1714）作为研究对象的研究表明，FMS与军事训练伤病无关（de la Motte et al.，2019）。Basar等（2018）将46名美国预备军官训练团成员作为测试对象，对24名实验组成员实施干预后发现，FMS干预纠正练习对FMS综合评分有显著改善（表4）。

表4 描述性统计：FMS前后评分（Basar et al.，2018）Table 4 Descriptive Statistics： Pre and Post FMS Scores

图2 FMS干预纠正练习流程图（邓运龙，2012）Figure 2. Flow Chart of FMS Corrective Intervention Program

FMS在我国军人群体中的应用主要以测试及预防伤病发生率的效果为主。邓云龙（2012）首次提出了将功能性动作筛查与军人体能训练伤相结合的观点，并根据筛查结果进行针对性的纠正练习（图2）。王攀等（2014）首次对某部装甲步兵38名官兵进行了FMS测试，分析结果得出军人普遍身体功能性运动能力不足，存在较大体能训练损伤风险。此后针对新兵（王琛 等，2016；田忠明 等，2017；张军 等，2018）、武警（路迪 等，2015）、特种兵（朱佳华 等，2016）、海军飞行员（王小冰 等，2017）等军人不同群体均有应用。郝鑫鑫等（2017）首次将28名军校学员分为实验组和对照组，得出通过8周FMS干预纠正训练能够显著提升学员FMS评分的结论。李成等（2018）发现，在经过动作纠正性干预训练后，对武警特战队员常见体能训练内容（引体向上、平板背桥、平板支撑等）成绩的提升具有显著效果。唐桥等（2019）首次利用FMS和YBT两种身体运动功能测试方法预测中国优秀军事五项运动员损伤发生率，研究发现，当FMS≤15，X、Y、Z＞4 cm时，有高达92.86%的运动员出现损伤，同时，通过将FMS和YBT两种测试方法结合，能够更有效地预测运动员潜在损伤风险。

综上所述，目前国外将FMS应用在军人体能中的研究，涉及实践领域广泛，但国内的军人体能研究仅以FMS测试与其针对伤病预防的效果为主，对FMS的信度、效度及得分预测伤病的阈值鲜有研究，同时研究的样本量较小，缺乏针对军人通过测试反映出的动作模式主要问题做相应纠正干预从而提高测试得分的研究，也缺少FMS干预纠正训练与军人战斗体能水平提高与否的研究。

5 结语

军人体能作为实现新时代中国梦、强军梦的重要基础，是我军成为世界一流人民军队的首要因素。从军体融合的角度来看，竞技体育体能训练方法在军人体能训练当中的应用研究，引起了体育领域与军事领域的共同关注。文献表明，HIFT、可穿戴设备和FMS作为已经在国外军队逐渐普及的体能训练方法，在提高军人体能训练水平，监测训练能量消耗和热工作应变情况，预测训练损伤风险等方面具有显著效果，但其在国内军人体能训练领域的发展应用还需要深入思考和探索。同时，以武汉2019第七届世界军人运动会为契机，不仅向世界传播中国理念，也积极探寻世界军人的共同语言，学习交流各国运动科学理念和体能训练方法，拉近体育科研与军人体能之间的距离，更好更快地实现新时代强军梦。