負(fù)重行軍生物力學(xué)和生理上的變化特點(diǎn)及訓(xùn)練思考

張帆 陶德洲 陳亭

人體在負(fù)重的情況下，會(huì)加大對(duì)于體能的能量耗量，就此出現(xiàn)步態(tài)改變的種種情況。從最佳負(fù)重能力水平角度來(lái)講，距離不相等的情況下，人體代謝能量以及姿勢(shì)力學(xué)也存在一定差異。對(duì)于距離比較短的負(fù)重跑，需要相對(duì)較高地面垂直作用予以支持，以無(wú)氧代謝為主;如果距離中等的負(fù)重跑，具體的挑戰(zhàn)為：除卻要維持比較高運(yùn)行速度外，也必須維持經(jīng)濟(jì)化運(yùn)動(dòng)行為。在此過(guò)程中，有氧以及無(wú)氧代謝一并參與。距離比較長(zhǎng)的負(fù)重行軍和機(jī)體抗疲勞能力水平、底物可利用程度以及機(jī)體的有氧能力存在關(guān)聯(lián)性。因而與之相關(guān)的訓(xùn)練方式也必須隨之變化。為了全面分析負(fù)重行軍生物力學(xué)和生理上的變化特點(diǎn)和具體的訓(xùn)練方式，本文對(duì)該命題加以分析，旨意為相關(guān)人員的研究工作提供參考文獻(xiàn)。

針對(duì)于軍人這一特殊人群而言，進(jìn)行負(fù)重行軍依舊為最基礎(chǔ)、有效且經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方法。另外值得說(shuō)明的是，例如有些距離越野跑項(xiàng)目，一樣要通過(guò)人體負(fù)重的方式完成。相關(guān)文獻(xiàn)證實(shí)：在人體負(fù)重狀態(tài)之下，如果姿勢(shì)錯(cuò)誤，極有可能引發(fā)下肢骨骼肌肉受損，其也為引發(fā)軍人下肢骨骼肌肉受損的高危因素。并且隨著負(fù)重量的加大，機(jī)體耗能增加，人體平衡能力也發(fā)生了一定改變，因此，全面分析負(fù)重行軍生物力學(xué)和生理上的變化特點(diǎn)和具體的訓(xùn)練方式顯得格外重要，基于這種情況，本文全面對(duì)上述命題加以分析，現(xiàn)綜述如下。

1 對(duì)稱(chēng)性長(zhǎng)距離負(fù)重行軍生理以及生物力學(xué)變化特征與訓(xùn)練方式

長(zhǎng)距離項(xiàng)目具體持續(xù)時(shí)間為13分鐘至120分鐘，甚至更長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)行軍行動(dòng)，如1萬(wàn)米、5千米、甚或50公里等等距離。

從生物力學(xué)的角度來(lái)講，軍人在進(jìn)行長(zhǎng)距離負(fù)重行軍過(guò)程之中，最為基本的因素為跑步經(jīng)濟(jì)性以及有氧能力水平。跑步的經(jīng)濟(jì)性和跑步生物力學(xué)之間存在著非常重要的關(guān)聯(lián)性。相關(guān)研究表明：執(zhí)行最佳的機(jī)械方式為運(yùn)動(dòng)經(jīng)濟(jì)性的主要來(lái)源。在進(jìn)行此項(xiàng)作業(yè)時(shí)，應(yīng)具有節(jié)奏，具有方向以及幅度適中的用力，不要進(jìn)行多余的運(yùn)動(dòng)。

就生理方面而言，有氧能力為決定長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)成績(jī)的主要性因素。具有高耐力水平的軍人VO2 max值比較高。影響VO2 max的因素主要包含線粒體密度、毛細(xì)血管密度上升以及血容量增加。在此其中主要決定因素為每搏輸出量。但有研究表明：長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)成績(jī)和VO2 max相關(guān)性僅僅為中等水平。在無(wú)氧閾條件下，速度和VO2 max能夠比較好地測(cè)定出運(yùn)動(dòng)能力水平。跑步經(jīng)濟(jì)性程度水平在極大程度上決定了長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)的具體成績(jī)，其和運(yùn)動(dòng)能力存在極大關(guān)聯(lián)性，另外也能有效預(yù)測(cè)軍人耐力真實(shí)水平。

從訓(xùn)練方案來(lái)講，主要為：相關(guān)研究表明，在持久行動(dòng)之中，需要于極端條件下攜帶所有的作戰(zhàn)裝備行軍10公里甚至更長(zhǎng)距離。這也在一定程度上表明，在特殊的環(huán)境之下，軍人們需要有一定的有氧耐力?；谶@種情況，在負(fù)重時(shí)，需要進(jìn)行人體姿勢(shì)力學(xué)調(diào)整，其也為開(kāi)展定期進(jìn)行負(fù)重訓(xùn)練最基本的內(nèi)容。通過(guò)這種做法能夠有效提高參與運(yùn)動(dòng)肌群的適應(yīng)能力水平。從影響因素方面來(lái)看，跑步的經(jīng)濟(jì)性和機(jī)體有氧能力可能會(huì)對(duì)最終運(yùn)動(dòng)能力產(chǎn)生一定影響。所以說(shuō)，選擇適宜的訓(xùn)練方法應(yīng)該可以發(fā)展上述能力指標(biāo)，就此取得良性適應(yīng)能力。

2 中等距離負(fù)重行軍生理以及生物力學(xué)變化特征與訓(xùn)練方式

從生物力學(xué)角度來(lái)講，雖然說(shuō)中等距離行軍的強(qiáng)度低于短距離行軍。但值得說(shuō)明的是，其速度相對(duì)比較快，仍舊需要軍人群體輸出較高的機(jī)械功率。從機(jī)械做功方面而言，這種跑步運(yùn)動(dòng)和短跑比較類(lèi)似。需要說(shuō)明的是，在進(jìn)行次最高跑速或者最高跑速時(shí)，其和長(zhǎng)跑是有明顯區(qū)別的。長(zhǎng)距離跑和中等距離跑具體差別包含人體重心震動(dòng)幅度加大、擺動(dòng)過(guò)程中膝關(guān)節(jié)彎曲水平加大、接觸時(shí)間減少、步幅增加等等。中等距離跑步距離有所增加。在此情況下，機(jī)械負(fù)荷也發(fā)生了一定變化。比如說(shuō)：在進(jìn)行3千米跑時(shí)，軀干往往向前傾斜，步幅減少。

就生理方面而言，身體素質(zhì)好的運(yùn)動(dòng)員會(huì)展現(xiàn)出良好的局部骨骼肌適應(yīng)能力水平。另外，其機(jī)體也具備了比較高的無(wú)氧能力。就此生成完成任務(wù)所需的高水平機(jī)械輸出功率。針對(duì)于中等距離運(yùn)動(dòng)而言，機(jī)械輸出功率非常關(guān)鍵。應(yīng)用通氣閾、無(wú)氧閾值、速度以及最大氧氣攝取量能夠很好的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)能力水平。中等距離跑相對(duì)于比較高能力上的需要，已然超出了僅僅依靠有氧功能。比如說(shuō)：在1500米以及800米跑項(xiàng)目中，其有著比較高的無(wú)氧能量供給需要。短距離跑則主要依賴于無(wú)氧功能，中等距離跑與之相比，需要一定的有氧代謝能力。

就訓(xùn)練方法方面來(lái)講，主要為基于中等距離的機(jī)械負(fù)荷與能量供應(yīng)的特征。在對(duì)軍人開(kāi)展實(shí)際訓(xùn)練時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況動(dòng)態(tài)性調(diào)節(jié)高經(jīng)濟(jì)性以及高速率之間的矛盾點(diǎn)。另外值得說(shuō)明的是，基于上述內(nèi)容，還需要更好的發(fā)展無(wú)氧以及有氧代謝系統(tǒng)。選擇科學(xué)有效的訓(xùn)練方法，用于提升軍人機(jī)體的VO2 max值。

3 短等距離負(fù)重行軍生理以及生物力學(xué)變化特征與訓(xùn)練方式

就短距離的負(fù)重行軍生物力學(xué)方面來(lái)看，主要內(nèi)容為：短距離跑為一個(gè)比較特別的因素，因?yàn)樾熊娋嚯x比較短，因而需要重視加速階段。這一點(diǎn)重點(diǎn)體現(xiàn)在100米以內(nèi)的平均距離高水平依賴于加速能力之中。實(shí)際距離越長(zhǎng)，起步階段重要性越低。之所以出現(xiàn)這種情況，主要因?yàn)槭艿搅藷o(wú)氧能力的限制。

就生理方面來(lái)講，機(jī)械性能完全決定了短距離跑的具體速度。短距離跑的收縮時(shí)間比較少，會(huì)產(chǎn)生比較高的負(fù)荷。軍人在進(jìn)行一項(xiàng)負(fù)重行動(dòng)時(shí)，某些生理因素會(huì)對(duì)力的生成造成影響。在進(jìn)行短距離跑過(guò)程中，完全依賴于無(wú)氧代謝系統(tǒng)用于全面支持高水平的輸出率。具體的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)一般在15秒以下。在該過(guò)程內(nèi)，一般依賴于肌肉收縮所需要的ATP，且跑步距離增加和無(wú)氧糖酵解功能比呈正相關(guān)關(guān)系。所以說(shuō)，個(gè)體應(yīng)當(dāng)有著比較高的無(wú)氧功能，只有這樣才能夠擁有良好的短跑能力。

從短跑負(fù)重訓(xùn)練的方法來(lái)看，主要內(nèi)容為：相關(guān)研究證實(shí)，在“伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)”中，需進(jìn)行全副武裝300米跑單兵運(yùn)動(dòng)戰(zhàn)術(shù)。而在實(shí)際負(fù)重的條件之下，定期開(kāi)展多類(lèi)快速移動(dòng)能力訓(xùn)練非常重要。通過(guò)這種辦法全面鍛煉與激活相關(guān)肌群。此外值得說(shuō)明的是，由于負(fù)擔(dān)重量增加，速度會(huì)隨之降低。但具體的能量供應(yīng)特點(diǎn)和平跑比較類(lèi)似。所以說(shuō)，具體選擇的練習(xí)項(xiàng)目強(qiáng)度水平應(yīng)當(dāng)以有效激活人體能量系統(tǒng)以及無(wú)氧代謝系統(tǒng)為基準(zhǔn)。此外不能忽視的是，因?yàn)檐娙嗽谪?fù)重時(shí)需要快速移動(dòng)，且機(jī)體也有著比較高的功率輸出特征，因而有必要對(duì)于軍人的關(guān)節(jié)以及肌群開(kāi)展基本的訓(xùn)練，在此其中包含了爆發(fā)力訓(xùn)練以及最大力量訓(xùn)練等等。

（作者單位：1.戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué);2.軍事體育訓(xùn)練中心;3.陸軍裝甲兵工程學(xué)院）