董致彤,王 勇,李 赞
(天津体育学院运动训练科学学院,天津 301617)
高原训练是指有目的、有计划地将运动员组织到具有适宜海拔的地区,进行定期专项运动训练的方法。其训练原理是,人体在低压、缺氧条件下进行强化训练,通过运动性缺氧和高原性缺氧的双重负荷,使人体产生强烈的应激反应从而调动身体的最大机能潜力,提高运动能力。因此,高原训练这一训练手段被广泛应用于中长跑、竞走、游泳、自行车等众多耐力性运动项目中,在很大程度上提高了运动员的竞技状态和运动成绩,掀起了一阵又一阵“上山”热潮。与此同时,近年来针对高原训练的相关研究也层出不穷,专家学者众说纷纭。基于此,本文运用文献综述法、逻辑分析法等研究方法,对高原训练的发展演变历程加以梳理,并以中长跑项目和游泳项目为例,分析其进行高原训练的关键影响要素,探讨其中的一般性规律,以期为从事高原训练的运动员和教练员提供理论依据和科学参考。
高原训练(Altitude Training)由来已久,可追溯至20世纪50年代中期。苏联研究人员最早认为,运动员在高原环境下可适应缺氧条件,且通过训练能够有效增强人体呼吸系统和心血管系统机能,有助于提高耐力性项目的运动成绩。因此,1956年,研究人员对列宁格勒体育学院9名中长跑运动员进行了海拔2 592m的高原训练计划,1个月后,这些运动员1 500m项目的平均成绩提高了8s。而后,他们又于海拔1 800m的外高加索地区建立了高原训练基地,对参加1956年墨尔本奥运会的中长跑运动员开展了20d的探索性训练,效果颇佳。
1960年后,高原训练逐渐迎来快速发展时代。1960年罗马奥运会上,埃塞俄比亚运动员阿比比 · 比基拉(Abebe Bikila)在海拔2 500m的高原训练后,赤脚在罗马市的柏油路上以2h15min16s的成绩打破了维持8年之久的马拉松项目世界纪录。1963年,美国业余体育联合会会长杰曼瑞特博士提出了针对高原人先天具有的耐力素质以及高原训练对运动员机体产生的后天效应的2项研究,并制定了相应计划。1966年3月,首次国际性高原训练研讨会——海拔对运动机能的影响研讨会在美国召开,该会议的顺利召开不仅为高原训练理论的进一步发展奠定了基础,也为其打开了实践的大门。然而,直到1968年墨西哥城奥运会召开,国际上才真正普遍认可高原训练的可行性。此届奥运会召开于海拔2 259m的墨西哥城,空气中氧气含量比平原地区低30%,为应对双重缺氧环境,各国纷纷寻找高原地区开展适应性训练。经过赛事检验,耐力项目的优胜者均进行过高原训练,本届奥运会的高原气候对长跑、竞走、公路自行车等项目的竞赛成绩产生不利影响,但短跑、跳跃类等项目的运动员均以高质量成绩刷新了世界纪录。自此之后,关于高原训练的一系列研究与实践得到了空前发展,世界各国开始由被动适应赛事的高原环境到主动开展高原训练活动,“逢赛必上山”开始成为主流。
1968年墨西哥城奥运会结束后,20世纪70年代至80年代中期,各国纷纷将高原训练作为训练方法之一,开展了一系列广泛的理论研究与创新实践,高原训练迎来发展阶段。然而,任何新兴事物自诞生到发展都必然会经历一个艰难曲折的过程,高原训练也是如此。实践证明,并非进行高原训练就可以有效提高运动成绩。反之,大量负面案例的出现使人们不得不对高原训练“另眼相看”,理论上的争议开始此起彼伏。
20世纪70年代,有学者对有高原训练经历的运动员进行研究,发现训练效果并不一致。一方面是以欧美等地研究人员为代表的“理论派”,通过回顾和查阅资料,他们认为高原低氧环境对运动员机体产生的训练效果不明显,对运动成绩的提高影响较小,且这种生理适应性结果也会随着“下高原”而逐渐消失,仅仅是一个暂时性过程;另一方面是以诸多教练员和运动员为主的“实践派”,他们在实际的运动训练中看到了高原训练带来的巨大优势,始终坚信这一训练方法能够卓有成效地提高运动成绩,并大肆推崇,一些国家将高原训练作为运动员参加重大比赛前的“必经之路”。
与此同时,我国在该时期也开始开展高原训练活动。1973年12月,国家体委(现国家体育总局)初次正式组织国家队中长跑、马拉松运动员于云南海埂(海拔1 890m)高原训练基地进行为期100d的集训。该集训虽使部分运动员的生理生化指标得以改善,下平原后运动成绩普遍提高,但由于欠缺相关经验指导,科学监测手段与方法较少等,多数运动员出现“过度疲劳”,如“血尿”等症状。游泳项目的高原训练也于1974年开展,8名国家队队员进行为期2周的高原训练后成绩均有所提高。在20世纪80年代中后期至90年代初期,依靠高原训练这一方法,“五朵金花”等一批游泳名将在世界泳坛上大放异彩,一时间,国家游泳队冬训上高原已成为一条不成文的规定。
由于高原特殊的地理环境及气候特点对运动员产生的影响良莠不齐,故这一时期内,有关高原训练的2种“声音”并存。在不断积累高原训练成功经验与失败教训的前提下,新的高原训练方法(如平原与高原交叉训练方法等)逐渐登上舞台,相关学者对高原训练的海拔、持续时间、训练负荷安排及生理学适应、营养与恢复等问题进行了探索与研究,初步发现了高原训练中存在的客观规律与潜在问题,促进了高原训练的进一步发展,为其下一个研究热潮打下了坚实基础。
经历20世纪六七十年代的争议阶段后,20世纪80年代末,高原训练得到了迅猛发展。经过相关研究学者与教练员、运动员的不断反思与总结,高原训练在“理论派”与“实践派”相持过程中均取得了一定的突破。此外,随着运动训练科学化的逐步发展,高原训练也逐步迈向科学化的研究进程,在全球范围内出现了深入研究高原训练生理机制的高潮。人们逐渐发现,高原训练是一个比平原训练所涉及学科更多、训练和研究更系统化的研究领域,包含高原医学、高原生理学等骨干学科以及高原气象学、高原地理学等边缘学科,研究手段和仪器设备日益多样化、精细化。正是在科学技术高速发展的背景下,高原训练迎来了第二个高潮,一个又一个训练基地拔地而起,训练方法也不断推陈出新,各国在理论研究与实践探索上的学术交流有所加强,高原训练进入再发展阶段。
综上所述,纵观世界范围内高原训练近70年的发展历程,可看出其经历了3个阶段。第一个阶段是20世纪50年代中期至60年代末,高原训练的第一个热潮兴起,主要以初步摸索与尝试为主,是一个由被动到主动的过程;第二个阶段是20世纪70年代至80年代中期,高原训练开始进入完善与发展阶段,其理论与实践研究逐步深入,训练方法被广泛应用到各国的训练实践中;第三个阶段是20世纪80年代末至今,高原训练进入再发展阶段,掀起了第二次热潮,逐步迈向科学化的研究进程。
伴随着国内外赛事的日益增多,运动员进行高原训练已成为赛前“必经之路”,高原训练这一方法也被视为制胜“法宝”之一。然而,该训练方法的应用实际上是一个多要素共同作用的、交错复杂的训练过程。故为使高原训练的效益最大化、最优化,如何控制好训练中多个要素单元的“度”就显得尤为重要。
充分认识各要素的分类及意义,是实施好高原训练的关键。本文从高原训练的适宜海拔、适宜训练强度、训练持续时间和出现最佳训练效果的时间4大关键影响要素着手,并以中长跑项目和游泳项目为例,对其进行研究。
适宜海拔是影响高原训练效果、使机体达到最佳生理适应的关键要素之一。海拔过低,机体受到的刺激较小,生理指标很难发生改变,训练效果不明显;海拔过高,机体的负荷量和负荷强度受到限制,影响训练效果,甚至危害机体的健康水平。故而,在选择适宜训练海拔时,应考虑到既能对机体产生深刻的缺氧刺激,又能使机体承受较大的训练量和强度。
由表1可知,20世纪90年代国内外部分高原训练基地的海拔均围绕在2 000m左右,海拔范围最广的为2 000~2 500m,更有相关研究成果认为,在2 000~2 500m的海拔上进行高原训练效果最佳,一般不宜超过2 700m。
表1 20世纪90年代国内、外部分高原训练基地海拔一览表
表2为文献中关于世居高原中长跑运动员不同海拔训练的相关研究,可以看出,世居高原中长跑运动员的训练海拔均大于原居住地海拔,如2 634m和3 150m。还有研究进行了“高原—半高原—高原”训练方法的探讨。我国学者胡亦海根据海拔划分的相对标准将高原分为3种类型,即超高原(2 400~3 000m)、准高原(2 000~2 300m)和亚高原(1 800~2 000m);又有学者将1 500m高度称为亚高原。另有研究认为,高原环境对世居高原运动员的刺激已经不再明显,应积极寻求其他方法以求达到高原训练的显著效果。蒋丽等人的研究也再次证明,亚高原的过渡训练模式较传统的高原训练模式更能够促进世居高原中长跑运动员的心肺适应能力,有助于运动员训练强度的提升和运动成绩的提高。
表2 部分世居高原中长跑运动员不同海拔训练一览表
结合我国中长跑项目世界冠军王军霞、曲云霞等人多次赛前高原训练的成功经历不难看出,在云南昆明(海拔1 890m)和青海多巴(海拔2 360m)训练基地进行高原训练的耐力性项目运动员,返回平原后绝大多数取得了优异成绩。综合来看,可以认为中长跑项目高原训练的适宜高度为1 800~2 500m,因此,世居高原运动员进行训练时,应根据其居住地海拔制定更高的海拔。但值得注意的是,中长跑各项目在运动时参与工作的系统机能变化以及持续时间是不同的,因此,不同项目也应因材施教。
表3为文献中关于游泳运动员不同海拔训练的相关研究。可以看出,传统高原环境下游泳运动员大多选择1 890m的海拔进行训练,人工低氧环境多模拟2 500~2 800m的海拔,另有相关文献将海拔1 890m(云南昆明)作为游泳项目高原训练的常用海拔。有学者通过“高住高练”方式指出,游泳项目的适宜海拔为1 800~2 300m,此高度可促使机体产生更多的红细胞生成素,提高血红蛋白的质量,从而有效提升有氧耐力。因此,综合得出,游泳项目进行高原训练的自然海拔为1 800~2 500m,且高住低训(HiLo)模式应用较多,人工低氧环境下海拔可达2 500~2 800m。
表3 部分游泳运动员不同海拔训练一览表
高原训练中核心的影响要素当属训练的负荷量和负荷强度,其为决定高原训练成败的关键,以往高原训练效果不佳大多归咎于运动员身体机能的科学化调控欠缺以及强度控制不当等。故本文现将文献中关于高原训练适宜强度的相关表述进行整合,如表4所示。
由表4可知,文献中关于运动员进行高原训练的强度问题说法不一,但共同点在于都必须根据运动员自身训练水平和机体适应能力合理化制定,着重注意“个体化”理念和因人而异的原则。同时,“高原训练平原化”的提出是我国高原训练认识上的重大突破,是必然之计。国家赛艇队曹景伟认为,高原训练作为一种强力手段,必须在难度提高的基础上达到甚至超过平原的负荷水平,以达到一定目的。我国高原医学专家格日力认为,高原负荷如果达不到平原水平,建议不要上高原。“高原训练平原化”这一论断应引起广泛重视,应认识到,高原训练只是提供了一个相对困难的训练环境,其训练方法只是平原训练方法的进阶设计与组合,是一个系统设计和实施强化的过程。
表4 高原训练适宜强度相关研究观点一览表
目的不同,高原训练的持续时间也不尽相同。有资料表明,由于生理和心理适应过程的存在,运动员从平原到高原的适应时间最少为3周,适应时间过短或过长均不利于运动员产生适应性变化进而影响高原训练的效果,且海拔偏高时适应时间应稍微延长。
我国著名马拉松运动员周春秀2006—2008年的6次高原训练持续时间均为3~6周,世界冠军白雪在夺得世锦赛冠军前10周的训练中,其阶段划分就包括为期28d(4周)的高原训练。崔大林的研究表明,中长跑项目高原训练通常为5~6周,不能少于3周,最长不超过8周,持续时间应具备一定的弹性。根据中长跑项目距离长短,有研究对其进行了划分:中 长 跑(800m、1500m、5 000m)高原训练为期4~6周;超长距离跑(10 000m、马拉松)为期4~8周及以上。另有多个研究表明,经典中长跑运动的高原训练适宜持续时间为4~6周。
由前文表3可知,我国游泳项目进行高原训练多采用3周的时间,也有3周半者;有学者认为运动员身体机能最佳状态于下高原后的第14~16d出现,故建议赛前2周半下高原为宜,但也应视具体情况而定。我国游泳教练员朱永根在指导高原训练时,采用了海拔1 888m、持续4周的高原训练计划,并将其训练周期划分为3个阶段。
高原训练的最终目的是使运动员产生适应性刺激后提高运动成绩并成功参赛,故而,下高原后何时出现最佳训练效果,如何确保训练效益在参赛时达到最优化,成为检验高原训练效果的重要一步。为此,各路说法莫衷一是,认为因运动员个体差异和竞技状态的不同,以及对高原-平原环境改变的适应能力和训练负荷的区别,出现最佳训练效果并成功参赛的时机各异。
韩佐生将高原训练结束至下高原比赛的间隔时间归结为3种模式:间隔2~6d,多为参加单一比赛或某一特定项目比赛;间隔10~24d,参赛时间长且参加兼项较多并有预、决赛的大型运动会时以采用该模式为宜;间隔29~34d,该模式采用较少,多为非周期性项目所采用。而后有研究表明,高原训练后可形成3个竞技状态高峰,分别出现于下高原后3~5d、10~18d和19~32d,若训练组织合理,则高原效应可保持1~2个月。有统计发现,经云南昆明、青海多巴等高原基地训练后的运动员,在3~45d内参赛均取得过好成绩。
而早在1993年,翁庆章在其书籍中就提到高原训练时间越长,训练后出现好成绩的时间可能会延后,训练负荷较大时出成绩的时间也会延长。此外,翟丰研究指出,运动员从高原返回平原地区后,最初2~3d进行再适应,直至下高原后第18~21d体力可达到最佳状态。崔大林认为,因训练尚未达到实际比赛的强度刺激,中长跑、竞走、马拉松等长距离项目下高原后3d内不宜参赛,尽管运动员自我感觉良好,但那是能力的“泡沫”,并认为2周后参赛效果较好。针对高原训练对游泳运动员的骨髓造血影响,有研究指出高原训练的作用效果并不在训练后即刻表现,而是在下高原2~3周后开始反应。国外研究认为运动员下高原后,生理运动能力的峰值在第10~15d出现,最佳运动能力阶段在生理学上不超过4周。
选择适宜下高原时间与整个高原地区的训练时间和负荷大小有关,与下高原后人体重新适应平原气候环境、表现机体高度工作能力的阶段变化有关。综上,本文研究认为下高原后最佳训练效果时间为2~3周,高原训练质量越高、储备越丰富,运动员最佳竞技状态保持时间越长,较易取得优异运动成绩。
高原训练因其特有的双重缺氧刺激,成为耐力性项目运动员提高有氧能力和耐受高乳酸能力进而提高运动成绩的重要途径。随着竞技体育竞争的不断激烈以及运动训练科学化的不断发展,高原训练的理论研究与实践探索也将日益多元化、个体化和精细化。