反馈原理的运动生理学论文

2022-04-26

摘要:对运动训练中哲学问题的探求是学科发展的内在需要。运动训练哲学整体形态中知识系统、概念内涵、思维范畴、价值取向、原理规律、经验审视和实践批判,都是哲学所关注的内容。运动训练是一个完整的实践过程,让人在运动中感知身体能力的极值和界限,并以生产成绩的方式证明生命形式的存在。今天小编为大家推荐《反馈原理的运动生理学论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

反馈原理的运动生理学论文 篇1:

从体育教学的视角研究运动技能学习过程规律

摘要:以中小学体育教学中常见的运动技能为研究对象。运用假设检验、行家调查等研究方法,以运动技能的分类研究为切入点,探索运动技能学习过程的共性规律和基于“会能度”分类的运动技能学习过程的特殊规律。研究认为:将运动技能划分为会与不会有明显区别、中间型和会与不会没有明显区别3种类型;基于“会能度”分类的运动技能的学习规律,会与不会有明显区别的运动技能在学习过程中出现“质的”飞跃现象,不同类型运动技能学习阶段有差异性现象。

关键词:运动技能;会能度;体育教学;运动技能学习过程;学习规律

Study of patterns of the sports skill learning process from the perspective of physical education teaching

DONG Wen-mei1,MAO Zhen-ming2,BAO Ying3

(1.Post-doctoral Research Station,Beijing Sports University,Beijing 100084,China;

2.School of Physical Education and Sport,Beijing Normal University,Beijing 100875,China;

3.School of Physical Education,Dalian University,Dalian 116622,China)

Key words: sports skill;degree of mastery;physical education teaching;sports skill learning process;learning pattern

回顾百年体育教学的历史、深思当今体育教学的现状,一些问题时常萦绕于心:为什么学生经历12年的体育教学却没有学会运动技能?为什么一直以来体育课程设计没有很好解决“教什么”、“如何排列教材”、“教多少”的问题?为什么教学方法的使用和日常的体育教学难以融合?[1-2]经过长期的观察与思索发现:体育教学长期以来无法摆脱困境,说明体育教学尚无科学的理论作为指导,具体讲是运动技能学习过程的规律不清楚。

运动技能学习过程规律反映了体育学习的原理,是指导体育教学的基础理论。运动技能学习过程的研究十分复杂,涉及教育学、神经生物学及教育心理学等诸多基础学科,这些基础学科对运动技能学习过程机制的研究较为深入、复杂,但其结果还不能直接用于指导体育教学。而在体育教学理论研究领域,国内外的学者很少涉及运动技能学习过程的研究。如何探寻符合体育教学本质特征、直接指导体育教学的运动技能学习规律,仍然是摆在体育教学研究者面前的难题。

在对运动技能进行重新分类的基础上,从体育教学的视角分析运动技能的共性学习规律,以及按照新的分类中不同类型运动技能在学习过程中所呈现出的特殊规律,为今后进一步研究运动技能学习过程规律提供理论基础,并为体育教学工作者选择教学策略提供指导。

在研究过程中主要采用如下方法:1)假设检验法由归纳和演绎这两种逻辑构成,它有助于克服两者的局限性,它从理论推导出研究假设,然后通过观察来检验假设,假设如果被证实,就可以对被观察到的具体现象做出有效的理论解释;假设如果被证伪,就要对理论做出修正或推翻原有的理论、发展新理论[3]。本研究依据运动技能的习得过程不同,首先建立运动技能会分类假设,然后用运动技能“会能度”的调查来验证假说,结合体育教学的实际,提出运动技能教学过程中的规律。2)行家调查法。体育项目的教学(教练)专家,即长期从事某个运动项目教学或训练工作的人员,最了解初学者从不会到学会运动技能的状态和历程,他们完全可以根据多年的教学经验对某个运动技能的“会能度”做出判断。调查采用面对面访谈和填写问卷的形式,每一单项运动技能的填写人数为25人。对运动技能“会能度”调查所得的数据进行统计学处理,利用加数求和的方法计算“会能度”。对调查每项运动技能附以0~10的分值,0分代表初学者从不会到掌握某项运动技能有很大的难度,10分代表初学者从不会到掌握某项运动技能非常容易,几乎不用学就会了,每位专家从中选择一个数值,将25名专家所选的数值,进行加数求和,运用公式α=A/10n(A=数值×频数,n=25)计算出运动技能的“会能度”数值。

1运动技能的重新分类

选择运动技能的分类作为研究的切入点是由于概括性研究在实践中的应用范围广泛,比特定技能的研究更有价值。不同类型运动技能的特点不同、学习过程中的规律不同。本部分以运动技能的习得过程为依据,运用行家调查法调查运动技能的“会能度”并对运动技能进行分类。

1.1按“会能度”进行运动技能重新分类

运动技能的“会能度”是指运动技能会与不会之间的区分度。代表运动技能学会的难易程度。本研究通过对运动技能“会能度”的调查,验证运动技能的分类假说。在首次提出“会能度”概念的基础上,通过对田径、体操等运动项目所含完整运动技能“会能度”的调查与分析和对乒乓球、排球、篮球等球类运动项目所含分立运动技能“会能度”的调查与分析后,依据各项运动技能“会能度”数值,将中小学体育教学中常见的运动技能进行了分类(见表1)。

1.2各类运动技能的特点

运动技能“会能度”的数值呈现出明显的规律性,这种规律性体现在不同类型的运动技能习得过程的不同。依据此规律性将运动技能分为会与不会有明显区别、中间型和会与不会没有明显区别3种类型。

1)会与不会有明显区别的运动技能。

会与不会中的“会”,指的是“学会”,它的含义是对运动技能的掌握和内化,掌握了运动技术,也就拥有了运动技能,是学习者与运动技术之间的链接。会与不会有明显区别的运动技能是指初学者在参加运动技能的学习过程中,从开始不会运动技能到学会此项运动技能,运动技能出现了显著的提高,学会与没有学会运动技能之间有明显的区别,学会运动技能存在着清晰的判别标准。该类运动技能“会能度”的分值在0.2~0.5,运动技能“会能度”数值低,表明运动技能学会的难度较高,从不会到学会运动技能通常要经过很长的学习时间。

2)中间型运动技能。

中间型的运动技能是指初学者在参加运动技能的学习过程中,从开始不会运动技能到学会此项运动技能,运动技能有一定程度的提高,学会运动技能与没有学会运动技能有区别,但区别不明显而且学会运动技能的判断标准不清晰。这类运动技能的“会能度”分值在0.5~0.8,运动技能“会能度”数值较高,说明这些运动技能的复杂程度不高,学生学会这些运动技能的难度不大,经过一段时间的学习就能基本掌握,但这类运动技能会与不会之间不好确定标准,这些运动技能还是要通过课堂教学来教会学生。

3)会与不会没有明显区别的运动技能。

会与不会没有明显区别的运动技能是指初学者在参加运动技能的学习过程中,从开始学习到结束,学会运动技能与没有学会运动技能没有太大的区别。这类运动技能的“会能度”分值在0.8~1,运动技能“会能度”数值非常高,说明这些运动技能非常简单易学,学生几乎不用学习这些运动技能,就已经掌握或者稍加学习很快就能掌握此类运动技能。

2运动技能学习过程的共性规律

2.1体育教学中“学会”的特征

技能总是在人们完成某种操作或动作中表现出来,熟练操作是技能获得的标志。运动技能较一般的动作技能复杂,以生理学、心理学等学科研究为基础,结合体育教学自身的特点,归纳出运动技能的“学会”有以下特征:比较熟练地掌握了该运动项目的主要技战术;该项目的运动技能经常被他人称道;可以参加该项目的业余比赛;可以向初学者介绍或传授该项目的技战术;具有较好的专项性运动素质。上述特征表明:运动技能经过长时间的课中教学和反复的身体练习,已经达到了“擅长”的程度。在体育教学实践中,并不是体育教师所教授的每一项运动技能都要教到“擅长”的程度,这个问题涉及到体育教材分类,体育教师应根据教材的类型确定教授的程度。

2.2运动技术的特性[4]

运动技能的学习以技术为先导,通过技术的学习来形成和发展运动技能。无论我们学习什么样的技术,都是有目的、有意识、有计划的,都要遵循运动技术学习的规律,都要尊重科学,因此,我们就不能忽视运动技术的正规性、完整性、层次性和系统性。

1)运动技术的正规性。我们所教的运动技术都是体育文化,大都是常见的正规运动项目,这些运动项目的技术,都有它自身质的规定性,即正规性。在体育教学中要教授符合规则的正规技术和战术。如果我们的教学忽视了这种“正规性”,那么,学生所学习与掌握的所谓运动技术、战术与规则,就会成为似是而非和不伦不类的东西,根本无法与他人一起共同活动和比赛。

2)运动技术的完整性。无论学习什么运动技术,都要保持其相对的“完整性”,完整性体现在不能学到哪算哪,不能半途而费。在体育教学中,只教授学生技术而忽略战术的教学是错误的。

3)运动技术的层次性。既然有运动技能的完整性就必须有层次性,层次性体现在要根据学生的水平和学习内容的难度设置有层次的教学,先易后难、循序渐进地安排教学计划和教学过程。从对运动技能的“会能度”调查中可以看出,运动技能的学会有难易度区分。完整的运动技能之间有难易的区分,球类运动项目所含的分立技能有难易度的区分,所以体育教学中的学习内容要按照先易后难的顺序进行教学。

4)运动技术的系统性。一切研制对象都可以视为系统,一切系统都有其自身的特性,这种特性首先表现在系统内部各要素之间及系统与环境的协调关系,如果失去前者,系统就要解体,如果失去后者,系统就无法正常运转。运动技术教学也是系统,必须重视其系统性,使教学有序地遵循其自身的规律进行。

2.3练习律

练习律是指运动技能必须在后天经过反复练习而获得。运动技能是在后天的学习过程中,通过不断练习而逐步完善,运动技能的学习过程是练习——矫正错误——再练习——再矫正错误——直至正确无误、完全熟练的过程,不断重复的身体练习是运动技能形成的决定性因素。练习重复的次数与运动技能的难易有关。复杂性较高的运动技能需要长时间重复练习,在体育教学中安排的教学时数要多一些;复杂性较低的运动技能需要练习的次数相对少一些,在体育教学中安排的教学时数要少一些。

2.4反馈律[5]

有反馈的学习对运动技能形成的影响是极大的。反馈有外部(即行为结果的知觉)和内部(即肌肉运动刺激所提供的信息)。在运动技能学习的初期,学习者主要依靠自己行为结果的知觉来改进技能。某些运动技能的结果容易被察觉,如投篮是否命中,排球是否过网等等,而更多运动技能的结果不容易被察觉,特别是初学者对自己的动作过程或姿势是否正确不容易察觉,如射击运动中,学习者的手臂、身体平衡,握枪姿势,中靶位置的上、下、左、右及距离的远近等。这时,教练、教师要及时提供反馈信息,可以当面指出,也可通过录像或其他手段,记录动作的结果并记录动作过程,让学习者观察自己,获得真实与客观的信息。技能练习的后期,在动作技术要领已基本掌握的条件下,反馈信息主要来自于内部,协调、平衡、节奏等感觉只能靠学习者自己体会,所以这时应强调主动练习和发现经验。也就是说,练习初期反馈十分必要,而且要有足够的反馈次数,从技能的保持来说,反馈练习十分重要。因此,在学习过程中,必须采用不同的途径获得对完成动作情况的恰当评价,以避免盲目、机械的重复练习。

以上从体育教学的角度,深入探索运动技能学习过程中的共性规律。这些规律是在体育教学的过程中必须遵循的,背离这几条规律就会在教学中犯这样或那样的错误。但这些规律的研究尚属于摸索阶段,还不是十分成熟和完善。

3基于“会能度”分类的运动技能学习规律

运动技能的学习过程中除了有共性的学习规律,由于运动技能数量繁多、特点各异,不同类型的运动技能又呈现出各自的学习规律。本研究按照“会能度”对运动技能分类,分析体育教学中不同类型运动技能的学习规律。

3.1学习过程中“质的”飞跃现象

运动技能的获得过程中存在着从量变到质变的过程。学习者在这一过程中,错误动作逐渐减少、动作逐渐协调一致、参与的肌肉和能量消耗由多到少,最终达到动作的高度熟练化。“质的”飞跃是指变化过程中的临界点,到达这个临界点,动作已经自动化,几乎没有错误动作出现,动作具有高度的协调性,能量的消耗最低。

在体育教学的实践中,并不是所有的运动技能都会经历“质的”飞跃,只有非常复杂的运动技能才会在学习过程中产生如此明显的变化。会与不会有明显区别的运动技能,“不会”与“学会”的动作水平有明显的区别,在从“不会”到“学会”的过程中明显出现这一规律性。动作练习的量、教师的指导和练习的程度是决定是否能实现“质的”飞跃的决定性因素。就目前体育教学的现状来看,由于授课时数和场地条件等因素的限制,学习者的学习效果远远没有达到“质的”飞跃,这一阶段要经历比较长的学习时间和大量的重复练习。

3.2学习阶段的差异性现象

按照费茨(Fitts)和麦克尔·包斯纳(Michael Posner)在1967年提出的经典学习理论模型,学习的过程包含了3个阶段:第一阶段是认知学习阶段,学习者在这一阶段的练习会出现许多错误,这阶段的操作同样也极易发生变化,从一次练习到下一次练习,缺乏一致性;第2个学习阶段被称为学习的联结阶段,在这一阶段练习所犯的错误越来越少,从一次练习到下一次练习更具有一致性;第3阶段被称为学习的自动化阶段,在这个阶段,技能几乎达到自动化、习惯化程度,在完成运动技能时,已经无须考虑具体的细节。

并不是所有运动技能的学习过程都会出现以上3个阶段的特征,会与不会有明显区别的运动技能学习的难度比较大,运动技能从“不会”到“学会”的过程经历了相对较长的学习时间,外在表现特征比较明显,符合经典学习理论模型所描述的3个阶段的动作特征。

从经典的学习理论出发,中间型完整运动技能的获得也经历了认知学习、学习的联结和自动化3个运动技能的学习阶段,但由于中间型运动技能的学习难度一般,“不会”和“学会”的动作水平之间相差不远。另外,中间型的完整运动技能包含很多多元动作结构的运动技能,这类运动技能有许多的动作元素构成,动作之间的联系并不是十分紧密。基于以上两点原因,认为中间型的运动技能在3个学习阶段的动作外在表现特征不明显。

从理论上讲,会与不会没有明显区别的运动技能在学习过程中的外在表现特征符合经典学习理论所描述的3个阶段的动作特征。但这些如走、跑等运动技能,大多在1~2岁之间就已经形成了,在体育教学的过程中,学生在学习会与不会没有明显区别类型的运动技能时,运动技能的水平几乎不会出现太大的变化,在学习的过程中不会呈现出经典学习理论中3个阶段的特征。

参考文献:

[1] 毛振明. 体育教学改革新视野[M]. 北京:北京体育大学出版社,2003:239.

[2] 毛振明,陈海波. 体育教学方法理论与研究案例分析[M]. 北京:人民体育出版社,2006:2.

[3] 张力为. 体育科学研究方法[M]. 北京:高等教育出版社,2002:26-30.

[4] 毛振明,赖天德,师俭. 体育课一定要让学生学好有用的运动技术[J]. 中国学校体育,2007(3):24-26.

[5] 杨霆,颜天民. 体育学习原理[M]. 桂林:广西师范大学出版社,2005:76-79.

[6] 玛吉尔[美]. 运动技能学习与控制[M]. 张忠秋等译. 北京:中国工业出版社,2005:189,202-205.

[编辑:邓星华]

作者:董文梅 毛振明 包 莺

反馈原理的运动生理学论文 篇2:

运动训练哲学研究的理论、热点及展望

摘 要:对运动训练中哲学问题的探求是学科发展的内在需要。运动训练哲学整体形态中知识系统、概念内涵、思维范畴、价值取向、原理规律、经验审视和实践批判,都是哲学所关注的内容。运动训练是一个完整的实践过程,让人在运动中感知身体能力的极值和界限,并以生产成绩的方式证明生命形式的存在。运动训练中本体论、认识论、价值论和方法论等,是哲学研究的核心部分,也是学科体系建立的基石。

关 键 词:体育哲学;运动训练;哲学

Philosophical study of sports training: theories, hot topics and expectations

ZHANG Xue-heng,LIU Xin-ran

(School of Physical Education,Jiangxi Normal University,Nanchang 330022,China)

Key words: sports philosophy;sports training;philosophy

在运动训练学的理论构建过程中,我国学者一直秉承着辨证唯物主义哲学观,来指导训练实践中遇到的种种问题,并在此基础上建立了我国运动训练理论体系,《运动训练学》[1]教材的出版成为了这一理论体系建立的标志。我国运动训练学从理论探索、创立、发展到完善,并不仅仅局限于对运动训练实践现象的简单描述,而一直致力于寻找运动训练过程的本质规律,从专项到一般、个性到共性、特殊到普遍、简单到复杂、具体到抽象,形成内容丰富、知识健全、结构完整的理论体系。运动训练学知识体系的健全与完善,必定需要科学的世界观和方法论来指导,训练的思想观念、价值、思维认识和内容手段,都必须经过实践经验总结后的理性思考、辨证批判和哲学反思,才能上升为运动训练学知识的内涵。对于运动训练的哲学问题,始终是学者关注的焦点,在此,对近几年我国运动训练哲学研究的问题进行审视、梳理和解析,力求从中发掘运动训练实践理性的意义所在。

1 运动训练哲学研究的理论问题

对于运动训练整体形态中知识系统、概念内涵、思维范畴、价值取向、原理规律、经验审视和实践批判,都是哲学所关注的内容。哲学中的本体论、认识论、价值论、方法论都在运动训练的理论研究中显现。

1.1 本体论:运动训练是什么

哲学起源于人们对世界本原问题的探索与追求。哲学总是在思考“是什么”,探寻事物之所是的存在方式,进而寻找其存在的价值和意义。同样,“运动训练是什么”,这是运动训练理论的起点和支点,任何研究、探索和思考都是从这个问题开始。“是什么”涉及到概念和定义的问题,任何一个概念都会有相应的定义与其对应。如:运动训练、竞技体育、竞技能力、竞技状态、竞技战术、竞技参赛、竞技管理、运动技术、运动成绩、体能等。对概念的科学定义是基础,是研究的关键所在。但是,在“是什么”的基础上必定探究“有什么存在”,也就是运动训练既然是存在的,其内容也应该存在,如:运动训练原则、方法、负荷、过程、计划等,以及项群训练理论。2000年版《运动训练学》[2]教材很好的解决了以上问题,并且清晰的将以上概念呈现。但是,事物是永恒运动和发展变化的,对于概念的梳理和定义的考察,也将成为运动训练学之所以存在的关键。于是,郭可雷[3]对《运动训练学》中的基本概念进行了一次梳理和重新定义。田麦久[4]对运动训练原则的部分内容再次进行辨证思考和确立。刘欣然等[5-6]研究发现竞技的本质不是游戏而是技艺。以上研究都是在本体论的范畴中,探索运动训练得以存在的根据。因此,《运动训练学》这门学科理论创新的生机和活力,一定是在“是什么”和“不是什么”的争辩中前进。

1.2 认识论:运动训练为什么

认识和把握世界的存在方式,是人类文明得以进步的前提。人有对自我存在思考的理性追求,康德[7]称之为“理性的一种自然趋向”,于是,“为什么”的问题被提了出来。苏格拉底说:“认识你自己”。这同样是在告诫我们,对于运动训练的哲学思考也需要不断的加以认识、审视和探索,才能解释运动训练实践中遇到的种种问题。“为什么”中不仅牵涉认识的方式和途径,还揭示事物的普遍规律和知识内涵。人为什么需要运动训练?运动训练认识何以可能?又将如何使它的面貌呈现?这些都是运动训练自身原理体系中必须解答的问题。实践经验是认识运动训练规律的唯一来源,同时,对运动训练的哲学反思又服务于实践的特殊需求。认识的能动性、主体的差异性、感觉的局限性,经验的对象性,都在抽象和概括、分析和综合、归纳和演绎的思维认识途径中,完成对运动训练的知识构建、理论分析和哲学探察。运动训练是实践经验的总结和汇集。实践决定了认识的来源、基础和动力,马克思[8]认为“社会生活在本质上是实践的”。运动训练对自身规律的揭示、价值的认可、原理的探究,是理论自身不断深化的认识过程。田麦久等[9]竞技参赛的基本原则,刘大庆等[10]潜优势项目特点及制胜规律,刘建和[11]实践意识和学科任务,樊晓[12]逻辑起点与理论体系,都是对运动训练内涵不断深入认识,创造性的能动探索过程。运动训练所反映的知识谱系,必须在实践中接受检验和证明,所以“认识——实践——再认识——再实践”是运动训练理论永恒的思维途径。

1.3 价值论:运动训练有什么用处

回答“有什么用处”,显然面对的是一个价值问题,任何事物得以存在,必定经过价值思维的审视,并得出相应的价值分析和判断。“所谓价值,是一个反映主客体关系特定质态的范畴”[13]。一切价值都是相对于人而言的,运动训练是否有价值?有何种价值?都是以人为主体的有用的判断尺度。人的自我实现不仅需要理论理性,同样需要实践理性的价值准则和行为规范,运动训练是一种人自我生成、改造和实践的本质活动。对于人的实践改造活动来说,运动训练具有之于人的存在价值,用于竞技能力的提高和运动成绩的生产。其价值表现为:(1)工具价值。运动训练是人实践和改造自然活动的具体工具,它增强了人的肉体力量,使物质力量向精神力量转变,是实践认识的工具。(2)知识价值。运动训练在经验总结的基础上,形成了实践知识的一个部分,满足人们求知的欲望,知识就是力量;(3)实践价值。作为一种实践知识的存在方式,它提供着认识的手段,指导运动训练的价值实现;(4)生命价值。运动训练关注人本身,生物的人、社会的人和文化的人,以实现人生命价值的运动超越为己任;(5)目的价值。运动训练是满足、提升和实现自我能力的实践活动,人的内在尺度和目的价值需要寻找合理的实现手段。运动训练是让人成为人的一种实践途径。同时,运动训练还有潜在的价值,使行为主体“知行合一”,满足人在教育[14]、审美[15]和伦理[16]价值中的理想追求,并使人在社会、政治、经济和文化中的主体地位得以价值实现。

1.4 方法论:运动训练用什么手段

黑格尔[17]说:“手段是比外在的合目的性的有限目的更高的东西”。目的,通过具体的实践行为和工具手段,反映在客体自身的价值取向上,使合规律性和合目的性的社会实践,在改造客体的活动中得到统一。运动训练,是人类自身能力发展具有超越意义的实践行为,它以改造身体运动能力为目的,并使实践行为统一于自身的发展之中。运动训练需要练什么(内容),练多少(负荷),怎么练(方法)是3个基本问题,反映出运动训练内涵的逻辑形式。内容,是达成训练目的的具体工具,它是认识的基础和起点,是运动训练固有的内在属性。负荷,指运动训练的数量、程度、幅度、深度和速度等,是训练过程内部和外部特征的具体表现。方法,是获得运动训练目的的具体手段、方式、步骤和途径,是行为实践的过程。从中也牵涉到运动训练质、量、关系和模态的问题[18]。质,是运动训练内在的规定性,是本源的起因和动力;量,是运动训练的规模、范围、位置、数量和负荷等,是内部可变化的存在和时空状态变更的呈现;关系,是运动训练自我与它物之间的联系统一,不仅是整体与部分、主体与客体、内容与形式的联系,还表现为一种吸引力和排斥力的呈现;模态,是运动训练表象的方式和经验的对象,由力量、能力和动力所组成的运动实体,在现象中获得训练的具体感知。陈小平[19]的耐力训练;荣敦国等[20]的心理训练;邓运龙[21]的个案训练;夏培玲等[22]的高原训练;崔东霞等[23]的板块训练,都是在方法论中解决运动训练“怎么办”和“怎么练”的问题。

2 运动训练哲学研究的热点

2.1 技术与人文

在运动训练中,我们需要追求什么?将会获得什么?这是所有运动训练工作从业者的自我追问。不管是永无止境的强化体能,还是追求竞技能力的增长和运动成绩的提高,都无法摆脱运动训练的工具属性和目的特征。在自我和它物中,不见人本身。运动员物化成为获取运动成绩的工具,而技术打着科学的旗号凌驾于人之上,运动员成为技术的实验对象。万炳军[24]通过“绿色”训练理念的解析,提出了运动训练中“技术”和“人文”的问题。技术,是人类运用科学改造世界的手段和方法,是具体的实践形式。运动训练通过具体的技术手段,挑战着人体的生理极限,技术化约为数理统计、指标模型和回归方程,将运动训练的整体过程解构成为一连串的数据符号。人文,指人类社会的各种文化现象,即重视人的主体地位、文化关怀、自然本性、理想追求和价值实现。运动训练中的人文意义,是将训练过程纳入到人生命整体的文化关怀中,将追求竞技成绩的单一向度,转变成为人终极发展的整体思考。“‘技术’只告诉人‘怎么做’,‘人文’却教你‘为什么’,思考‘这么做’的途径、目的和结果”[25]。运动训练中技术的指标拆解、工具身体、成绩资本和物化危机,必须通过人文的理性统束、生命关怀、价值思考和认识重构进行化解,将人生存发展的本质要求融入到训练理念之中。运动训练是一个复杂意义同构体,技术的分割与黏合,人性的张扬与遮蔽,都会反映在追求竞技成绩的过程中。在技术和人文之间,寻找意义的平衡点,才是运动训练成为人生命行为的理性选择。

2.2 内化与外向

在运动训练的哲学研究中,纯粹理性的思维运用和直观感性的实践体验,不应忽视人的主体地位。在物与我的二分世界中,是竞技成绩第一性,还是人自我价值的实现,这将成为运动训练知识体系建构中值得思考的理论问题。乔凤杰[26]的内向和外向训练,无疑又构造起运动训练另一哲思的范式。“内与外”的问题,将运动训练拉回到了运动员本身,成为对人训练意义的终极思考。从中国传统哲学的经验心和超验心、物自身和现象、本我与他物的哲学观中,强调通过实践培养出本体的“我”,而实现“我”能力的提升,需要在经验和超验的范畴中确立“我”的主体价值。在运动训练中,物自身的“我”的经验心和超验心是不能分割的整体,都是“我”在经验世界中,能力状态开显的行为反映。运动训练的目的是希望提升自我的能力,而这种能力的培养有两种途径:一是内向训练(彰显超验心);二是外向训练(建构经验心)。内向训练,就是要超越具体的训练手段、方法、思维和观念的局限,将训练实质内化为自身的能力形式,使潜在的本能发挥到极至。外向训练,就是采用具体的训练途径、计划和内容,进行身体能力的实践改造和超越,通过负荷刺激、生理适应和机能恢复,在体能、技能、战能、心理和智能的共同作用中,达到训练之初所设定的目标。外向训练考虑具体的训练方式和取得的实际效果;而内向训练将潜在本能激发,并内化为自身能力的结果。在现在科学训练方法化的模式中,人们只重视外向训练中技术手段、指标体系和实验观察的经验分析,而忽视内向训练中人整体行为、生命超越和能力内化的理念反馈。运动训练的理论基础,应该是道与器的并举,物与我的合一,使训练内化为自身能力的自在存在,并外化为行为经验的实践拓展。

2.3 一元与二元

自苏格拉底“肉体与灵魂”二元对立的理论开始,西方哲学中呈现出一组组有序的概念范畴,(如:一与多、有与无、是与非、存在与虚无、运动与静止、本质与现象、理性与感性等),成为哲学研究的基本形态。在运动训练的理论研究中,茅鹏先生提出一元训练理论,将“体能和技能”作为类似“内容与形式”的一组对立范畴来看待。这一理论提出,引起国内学术界的广泛争辩,周爱国等[27]从哲学的视角分析,认为:一元和二元训练理论是整体论和还原论之争。整体论从事物的整体出发,从宏观上把握事物的状态,即:一元训练理论的认识形式;还原论从事物的局部认知,最终回到事物的整体形态,即:二元训练理论的思维模式。两种观点都透视出竞技能力的复杂性问题,竞技能力是由多个组件构成(体能、技能、战能、心理、智能),是将其拆分为具体的单一形式加以认识,还是从整体和宏观上把握竞技能力的呈现,是两种不同的思维路径。训练整体论思维,不考虑孤立地子能力的单一性,各子能力受整体规律的统一约束,最终,运动成绩也从人总体上反映出来。训练还原论思维,从各子能力的具体形态出发,对局部加以认识和研究,使各子能力从整体中划分出来,提高了训练的针对性、独立性和操作性,使运动训练活动的科技水平不断提高。洪晓彬等[28]仔细对一元训练理论加以考察,发现一元和二元训练理论之争,根本就不是哲学问题,更不存在内容与形式的区别,同时,也不构成整体和部分的对立。一元训练理论,目的只是想凸显出专项训练的重要性,而将一般训练的基础性给抹杀,而二元训练理论完全是主观臆断的结果。反倒是一般训练理论更多的考虑了整体与部分的关系,以及内容和形式的统一,最突出的意义在于,尊重运动员作为人而存在的生物自然规律和生理属性。

2.4 简单与复杂

自然界的构造是由不可逆性、随机性、非线性、复杂性和不稳定性的因素所组成,而人为的科学过程,是在复杂中寻找简单的对称性、决定性、可逆性、稳定性和有序的基本规律。“一切系统都含有混沌和无序的子系统”[29]。这一规律告诉我们,在运动训练的实践过程中,有序、稳定和同一的训练手段,会通过运动员竞技能力的差异、不等和无序的状态表现出来。以运动训练作为一个整体,其复杂性外部概观使得内部的线性规律遮蔽了,有序的组织训练其竞技成绩却是无序状态的呈现。王向宏等[30]的耗散结构的运动训练理论;仇乃民等[31]的竞技能力的复杂性,都从训练实践中揭示出复杂性问题。运动训练的对象是人,而对“人”自身问题的探究从生理、心理到社会,都显示出复杂性的系统特征。运动训练中因素交错、变量结织,使复杂的动态过程在时间和空间、整体和部分、显性与隐性、质与量的关系中生成出千变万化、丰富多彩的训练实践理论。竞技能力中,木通理论、合金理论、积木理论、胶泥理论、复杂素质、非衡结构及其补偿、双子模型和皮球理论等,都充分说明运动训练的复杂性、整体性和动态性的实践过程。竞技状态中,克拉克现象、Choking现象、流畅或高峰体验、黑马现象,反映出复杂性出现在运动训练的各个角落。竞技供能中,磷酸原供能系统、糖酵解供能系统和有氧供能系统3种类型,但在实际运动中肌肉耗能的比例、效率却不一致。运动训练的复杂性问题是客观存在的,这给我们的认识带来了一定的困难,因此,我们必须具备复杂性思维,从混沌中把握有序的规律。从简单中辨识复杂性的模式,从复杂中寻找简单性的规律,这给我们提供了认识运动训练本质和现象的思维视角。

3 运动训练哲学研究的展望

对于运动训练的科学探求,我们必须做到内求理性的本质和根源、外探物性的现象和规律,使实践经验的各种感性直观转变成为理性的普遍知识。人身体能力的各项素质,通过训练手段的运用在竞赛中呈现出来。竞技潜能的激发、竞技能力的调遣、竞技状态的呈现、竞技规律的揭示,都需要由训练实践上升为经验的总结、知识的积累、理论的探究和哲学的思辨。对于运动训练的哲学问题,我们还将继续关注,如:存在的本质、现象的理由、概念的解析、定义的基础、科学的范式、思维的形态、运动的精神、训练的维度、实践的经验和竞技的意义等等。由于运动训练理论与实践的脱节、本质与现象的鸿沟,一般训练的抽象与专项训练的迟滞,都导致运动训练解释性与描述性研究较多,而开拓性与原创性探索不足等问题。鉴于此,为提高运动训练学科的综合性基础理论,尤其在哲学问题的研究中,有必要做深入的研究。

3.1 运动与训练

运动训练,是运动还是训练?这是首先必须明确的问题,也是学科研究的基础部分。在思想认识的途径中,这也是首先必须解决的问题,这牵涉到经验知识的提升和实践操作的方向。运动是事物变化的基本规律。运动训练中的运动必定指向身体运动,身体局部的运动是生理、生化和医学的研究对象,而身体整体的运动又过多地被训练所关注,因此,运动训练是身体运动与身体训练的统一。运动与训练,在学科中谁更为本原?运动是基础,训练是手段,成绩是目的,身体运动是身体训练的基础。运动训练中,训与练的关系?在教练员的规训和训导下,运动员进行身体练习和锻炼。以上初步提了3个问题,在理论体系的建构中,运动与训练的关系问题值得进一步关注,这有助于学科理论基础的奠定、研究方向的明确和实践价值的探明。

3.2 竞争与技艺

竞技体育是运动训练学科发展的动因。竞技中竞争与技艺的问题,体现在本质属性中,决定着竞技体育区别于其他事物的本质依据。竞争是生物生存的自然法则。技艺是人改造自然的能动力量。竞技是竞争的技艺,体现在实践活动的全过程中,使人的身体能力提升,具备征服自然的情感和愿望。竞技中竞赛与表演的问题,这是真与美的问题,牵涉出知识和情感,同时使竞技的社会属性增强。竞赛制造运动成绩的差异性,同时也使运动结果具备不确定性,并产生超越和挑战身体极限的愿望。表演展现出运动的魅力,吸引着目光和人心,人在运动场中体验着激情和呐喊。竞技中技术和艺术的问题,同时也是科学与人文之争。技术追求彻底的解构,依寻着规律剖析出事物的简单性。艺术营造着美感,将竞技当成是文化的盛宴,表现着人行为实践的奥妙。

3.3 时间与空间

时间与空间是哲学中的一组范畴。运动训练也跳不出时间的约束和空间的局限,在时空的状态中,运动训练进行着自身的实践活动。时间和空间体现在运动训练的全过程中,两者总是同时出现,因此,在训练实践过程中也应该统一设计和考虑。时间,描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数。运动训练中分期理论[32]、周期计划、课次安排和竞赛的前、中、后阶段,都是时间因素的体现,训练过程与时间维度是紧密结合在一起的。空间,是物质的一种存在形式,表现为目标事物的概念范围。运动训练中的内容、手段、方法、强度和规则都离不开空间的范畴,训练场地、高原训练和奥运竞赛等都在空间中实现。时间和空间是运动训练赖以存在的基础,竞技能力、竞技状态和竞技成绩都凝结在时空因素的协同模式中,时空观应该融入到运动训练的整体哲学思考中。

3.4 潜在与显在

运动训练是生产和制造运动成绩的劳动。它将人竞技能力的潜能激发和调遣,从而使人所固有的内在力量呈现。潜在,存在于事物内部尚未显露出来。“在各种潜能中,有一些是与生俱来的”[33],有些是后天练习的结果。运动训练就是在寻找和探索,人到底能跑多快、跳多高、掷多远、力多大和游多久,人体能的极限负荷,技能的完美程度,心理的承受能力和战术的实施精度,都是运动训练所挖掘的对象,也是人对自身能力提出的问号。显在,已经感受和意识到事物的存在。运动训练是探索和认可人自身能力的过程,从否定、可能到肯定,竞技能力孕生在这种运动过程之中,显现于竞技状态和运动成绩的确认。从潜在到显在,是人自身能力的生成过程,其中蕴涵着超越、进取、求新和获胜的精神力量,是生命力的竞争和自信心的彰显。

运动训练并不是单一的实践操作的学问,它是一个开放的理论系统,自然科学、社会科学和人文科学融混交叉于其间,因此,对于运动训练的科学审视,我们更应该运用哲学的思维,发现其间隐含的问题。巴门尼德[34]谈到:“思维与存在同一性。”是在告诉我们作为学科存在的运动训练学,必定具备着普遍性、共性和整体性的问题,因此,一般训练理论的价值在于构建了一个共同的学科基础。而同时,赫拉克利特[35]论证:“世界是变动的,无物常存。”又将我们引入事物的特殊性,在变化的世界中不可能存在两种完全一样的东西,因此,专项训练和个案训练成为制造冠军的法宝。两种思维路径都是客观存在的,马克思主义的唯物辨证法(正、反、合),成为调和这两种思想的有力武器。在运动训练的思维中,我们需要运用哲学辨证法来看待一般与专项、共性与个性、整体与部分、普遍与特殊等揭示运动训练本质、原则、规律、特征和价值等问题。运动训练是一个完整的实践过程,让人在运动中感知身体能力的极值和界限,并以生产成绩的方式证明生命形式的存在。我们需要在运动训练的哲思过程中,感悟人运动的本性,训练人强健的身体,磨砺人坚毅的品行,在获取胜利和荣誉的追求中,证明人存在的自由。

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作者:张学衡 刘欣然

反馈原理的运动生理学论文 篇3:

功能性训练与人体功能链的若干训练学问题研究述评

摘 要:分析了对功能性训练的不同理解,并尝试提出运动训练实践中的人体功能链及其弱链问题,阐明了现代运动训练创新的生物学理论渊源。人体链结构是机体结构功能作用外部体现的物质基础,其中功能链是对神经链、肌肉链、内分泌链、关节链与能量链等具体形态链状结构的直观、宏观、形象的描述,功能性弱链是链结构内部单元环节的相对弱化,导致机体功能失衡及运动损伤,应当引起运动医学与运动训练专家、教练员的重视。

关 键 词:竞赛与训练;功能性训练;功能链;弱链;述评

目前发展人体机能能力的训练方法与手段,仅限于考虑与该能力高度相关的局部机能系统,淡化人体机能系统的复杂性、多维性、动态性、链式效应及整体性,易导致其结构性和功能性失调。长期的排它式训练观念虽提高了运动员的运动成绩和竞技能力,但机体内部运动弱链固化程度的加剧及其功能链系统失衡时常相伴,循环往复导致功能系统的平衡与稳态重建陷入被动,引发运动训练平台、运动损伤乃至运动生命终结。为此,本研究通过对功能性训练认识的不同观点的梳理与系统地剖析人体的链结构和功能,以期匡正运动训练实践中的认识论问题。

1 功能性训练的内涵与特征

对人体运动的生物机制研究日益深入,使得人们对人体运动本质特征的认识逐渐由局部的、单一的、散点式的转变为整体的、系统的、立体式的。因此,传统训练方法与手段的功能孤立、机械、简单重复等特征引起反思,机体系统内在的链式作用特征驱使运动训练实践自觉地向功能性转变,开始注重人体功能的整体性、训练行为的多维性、训练目标下手段的复合性。

1.1 对功能性训练的解读

功能性训练由来已久,最早可见之于康复医学领域,近些年盛行于竞技运动与健康体适能理论研究和实践中。功能性训练的“功能”应该作效能或者功效理解。机体器官、组织、系统在结构与功能上的障碍、缺失、恢复表现出明显的交互性,功能性的增强与代偿是结构重建或机构协同的结果。从运动训练的视域进行考量,本研究认为把功能或者功能性作为训练的界定词无本质区别,功能性训练更能体现竞技运动训练的认知习惯。功能性训练是以发展机体器官、组织、系统综合效能为目的的各种练习手段与方法的总称。

1)功能性训练即专项化的练习手段。

该观点认为功能性训练就是利用专项化练习发展专项竞技能力,专项本身是最有效的练习,其它一切都是多余。Gambetta[1]认为功能性训练是为了专门目的进行的训练,越是较少功能性的运动越是孤立的、重复的,功能性训练的目的是应用各种方法或者手段将训练需要引向竞赛需要。不无道理,运动训练的最终目的就是发展专项竞技能力,取得优异的运动成绩,一切的训练手段与方法都要服务于此目标。但是,任何经过精心设计的练习都会对专项竞技能力的发展有效果,只是作用的大小不同而已。专项化训练手段的效果固然好,但专项化训练手段也并不是在任何条件下(如训练阶段、竞技状态、运动员特点等)都适合采用,一味地排斥其他非专项化训练手段对竞技能力的全面发展也是不利的。因此,如果仅以专项化与否来区分某一练习是否是功能性训练未免有失偏颇。

2)功能性训练是多维的练习方式。

该观点认为功能性训练是利用多样的练习手段发展运动员的竞技能力。美国运动医学学会的教育团队(NASM Education Team)认为,功能就是要求在三维运动方向进行加速、减速、稳定的复合与多维运动,功能性训练是高效地改善个体在3个维度方向上运动能力的练习[2]。Boyle[3]认为功能是目的,功能性训练是有目的的训练行为。它是运动员和教练员认定的某种运动项目的专门化训练活动,是普适性运动形式的训练(sports-general training)。他还认为力量房的器械训练很难被认为是功能性训练。三维功能科学认为人体功能是一个复杂的、个体的和任务导向的功能系统,同时也是一个肌肉骨骼、神经系统、心血管系统等功能的综合[4]。人体功能是被三维整合的运动链,受神经肌肉骨骼系统的控制。其主张功能性训练的策略是利用增加运动(幅度、力量、速度等)、控制性运动来提高人体功能。功能性训练手段的副作用表现在若太多单独使用会限制专项能力提高,要与传统的训练统筹兼顾。

3)功能性训练就是对神经肌肉系统的训练。

学者谈到功能性训练时常强调神经肌肉系统的训练,为功能性力量、平衡能力和协调能力训练等实践提供理论支撑。该观点利于提高机体动力系统的效能和肌肉链内外协调,对运动技能的学习作用显著。Beckham与Harper[5]指出功能性训练是专门为提高日常生活能力、娱乐活动、竞技能力而设计的练习。其目的主要针对神经肌肉系统。神经肌肉系统的训练对动力系统内的拮抗、协同、辅助等功能发挥作用明显,对肌肉力量表现、机体平衡能力改善、协调能力的提高等有积极意义。Tricoli等[6]的研究显示,抗阻练习结合举重练习的效果显著的主要原因可能是举重练习需要掌握复杂的举重技术动作,关键是这些技术动作的学习有利于神经肌肉系统的功能性发展和更广泛的机体运动能力提高。这种观点在操作时应注意不同项目间的神经肌肉功能特征具有差异性,像瑞士球练习、平衡板练习、悬吊练习等都要顾及专项的神经肌肉特征。此外,功能性训练不仅要考虑神经肌肉系统的功能性辅助,有些运动项目还需考虑能量代谢系统功能的提高。

当前功能性训练同其它训练观念一样成为一种理论时尚和实践新宠,客观地认识功能性训练的内涵才能科学指导实践。当前功能性训练的研究主要集中在从事竞技运动的人及老年人群,针对普通人群的功能性研究较少,有待深入研究[5]。Siff[7]认为功能性并不是由输入(如专项化的练习手段)所决定,而是由输出(整个练习方案的执行结果即成绩的提高)决定,核心问题是设计的练习要产生功能性的目的和功能性的结果。因此,功能性练习的选择办法是不用把如何专项化或者非专项化的练习界定为功能性的,而是那些在项目、任务及条件下能够提高功能性能力的练习。目前国内学者和教练员对功能性训练的认识不够全面深入,需结合我国训练实践进一步加强理论研究。

1.2 功能性训练的主要特征

功能性训练的目标是追求训练对人体机能发展的整体性与全面性,前提是方法手段的功能性。不仅练习的负荷影响功能性训练方法和手段的功能性效果,而练习动作的方向特征、轨迹特征、时间特征等因素也决定训练的效能。归根结底,功能性训练的主要特征还是由训练手段和方法来表征。

功能性训练的本质要求练习动作具有复合性、多维性、变化性、个体性等特点,其中功能性训练方法和手段的主要特征体现如下:一是多维性。功能性训练的练习动作要考虑人体解剖学和生理机能的三维特征,表现为动作方向上的矢状、额状、垂直相结合;部位的表层肌肉、中间肌肉、深层肌肉共同参与;形态上的大肌群和小肌群协同作用;不同功能作用的主动肌、对抗肌、协同肌有序用力。尽管人体运动表现为某一方向上的运动,一般都有不同维度的骨骼肌肉完成支撑、协同、平衡等功能作用。因此,功能性训练要发展机体部位的整体功能,必须注意练习手段的多维性,使不同维度的功能单位得到充分的负荷刺激,从而参与运动的结构单元产生同步化的适应。例如在提高核心部位腹部肌肉力量时,不仅要发展矢状方向的腹直肌,还要注意提高其他方向的腹横肌、腹斜肌以及髂腰肌等。功能性训练的多维性本质实际上是训练手段和方法效能的整体性体现,多维的动作方向、动作节奏、实现条件等产生多样化的负荷刺激,以至于机体综合性功能的全面提高。二是链式效应,肌肉骨骼系统作为人体运动的动力源,是完成身体运动的发动机。由于任何体育运动项目都不会是单关节的运动,无论是静止性动作还是动态性动作,都需要多个环节的联动,特别是静止性的动作需要更多的神经肌肉和骨骼系统参与。依据专项运动的动力学特征设计功能性训练的练习动作时,要考虑主动肌、对抗肌、协同肌的链式作用效果,保证机体运动中不同环节肌群的有序用力,实现项目技术动作的完美性和力学表现的优化。这种链式效应不仅仅发生在机体运动的动力系统,而且在神经反射系统、内分泌系统、能力代谢系统等都很普遍,这也是传统的训练手段和方法向功能性训练转变时必须考虑的。三是动态性。大多数体育运动的特点是以机体系统高强度负荷的工作效率为前提,而且以机体内外时空的变化特征区别于其他的人类活动形式。功能性训练的方法和手段多以动态肢体运动为主,无论是全身性还是局部的,因此,需要对人体运动的时空要素进行控制,实现功能性训练的目的。功能性训练是在主动的自我控制下完成的练习,如通过增加或减少动作的速度、幅度、维度来实现运动的难度效应,增大负荷刺激的针对性、全面性、实效性。

2 人体的多维链结构与运动能力特征

新学科新理论的层出不穷和交叉边缘学科备受瞩目,导致运动人体科学领域对机体复杂系统的解构和整合研究与时俱进,尤其针对人体结构与功能链的科学认知逐渐全面及深入。欧美国家运动人体科学研究开展较早、持续时间长且注重实效和实证,其人体链结构理论系统性强,为竞技体育训练理论的丰富和训练手段方法的创新提供了科学依据,如悬吊训练、核心力量训练、振动训练、开闭链运动康复训练等功能性训练方法在实践中得到了广泛的推广和应用。鉴于人体结构与功能作用的科学认知是运动训练学理论创新的关键因素之一,以功能性训练理论引发的训练手段和方法为尝试的契机,多视角探析功能性训练的本质、运行机制及功能结构特征,是今后该领域研究的热点和难点。

2.1 人体功能链的本质

人体运动的“环节”定义指向具有泛化性和特定性,如单一的骨环节;相对于某一关节运动的整体肢体和节段骨;具备相对运动功能和作用的人体某段肢体、节段和绕关节转动的骨[8]。20世纪40年代Kabat首次提出人体肌肉链的观点,其初衷是为本体感觉神经肌肉促进术(propriocetive neuromuscular facilitation即PNF)治疗脊髓灰质炎病提供理论依据[9]。在实践中依赖神经与肌肉系统的特定功能将功能较弱的肌肉与对应相邻的肌肉链联结,强化视、听、触等多种感官专门训练负荷刺激用于靶肌肉链,激发弱肌肉群神经冲动及肌肉收缩同步与肌肉链的运动形式与时相,进而恢复、强化、重构弱肌肉群的功能作用。当前PNF正逐渐发展成为一种常规运动康复治疗手段。在Kabatd的研究基础之上,比利时物理治疗师Struyff-Denys首次提出“肌肉链”的概念以及具有跨时代意义的肌肉链模型[9]。在分析比较运动康复医学上结构与功能学派的理论观点的基础上,捷克神经生理学家Vladimir Janda提出 “chain reaction”概念(即链反应),以及由关节链、神经链与肌肉链3个链结构通过功能依存互补共同构成链反应的观点主张[10]。我国熊绮华[11]依据机构学相关理论原理提出:“人体是与机构体系结构及功能相似的生物运动链,运动链的环节即构件是人体所有可活动的关节的节段,每一对相邻联结环节的关节定义为‘运动副’。理论研究中若干刚体用铰链相互联结起来的‘运动链’替代由非刚硬环节依赖关节链联结而成的人体更为直观形象。”综上所述,人体内在的链结构是客观存在的,其中人体功能链的结构和功能存在多元异构现象,引发学术研究术语的多样性。

作为竞技体育领域学术研究出现频率较高的“动力链”概念,以往研究多集中在对动力链骨骼肌肉的动力学功能描述上,难以全面系统囊括运动条件下的人体链结构的内涵与扩展。依据系统论原理“系统的结构决定系统的功能,不存在没有功能的结构,也不存在没有结构的功能”,功能链也是人体结构和功能长期进化及组合的体系。当前对人体各种链结构的定义和术语称谓呈现多元化,从训练学生理学视域即人体链结构的现象和本质出发,结合相关语义解释,本研究将其称为“功能链”即“为满足人体运动实践需要,提高运动外部表现,由相互关联作用的功能与结构单元组成的机体系统”。功能链是由相关大量子系统构成的复杂超微系统,涵盖肌肉链、内分泌链、骨骼关节链、能量链和神经链等子系统,功能结构相互间无法替代及协同发挥作用。理论上常出现的错误认识体现在将功能链与其子链概念定位于种属逻辑关系上,其本质特征表现为整体与局部、抽象与直观、共性与特殊的范畴(见表1)。

2.2 人体功能链的结构与功能

1)动力链。

动力链是人体重要的动力系统,是训练实践活动中发挥核心作用的类链结构,其由肌肉链和关节链构成,对运动项目的技术动作顺利完成、负荷安排、运动效果及训练质量起着重要支持作用。肌肉链是人体运动的发动机,其由肌肉群和肌肉单位构成。Phil Page等[10]认为肌肉链由肌筋膜链、肌肉环带及协同肌构成,其间通过相互作用于神经系统和骨骼。对抗肌、主动肌、单关节肌、协同肌、多关节肌等相关功能肌肉单元共同构成肌肉链。构成肌肉链的肌肉形态,在神经系统的作用下,协同小到肌肉超微结构大到相关肌群的肌丝,共同完成运动项目的单个及复合动作。作为肌肉链存在形式之一的肌肉环带,分散于机体不同部位,通常呈现链状对称分布(见图1)。肌肉链内部功能的提高对肌肉高效率做功、肌肉内外系统协同作用显著,促使机体发挥最大潜力。

关节链由相关骨连接有机构成,作用表现为利用神经肌肉系统支配关节的机制持续调控机体姿势和动力。骨盆、脊柱与肩胛骨等共同构成关节链的基础性骨连接,生理结构特征是联结人体的关键骨连接与多肌肉群的共同附着点。在符合运动项目特征及生物力学、生理学和解剖学条件下的人体关节构件,能够疏通躯体和四肢力量的传递,为肌肉发力提供稳定持久的力学支点。传统抗阻式力量训练中的高翻、举重拉铃和挺举是提高及激发机体人体动力链功能的常用训练方法,尤其针对提高人体动力链系统的做功效率作用显著。Palmitier等[12]研究发现:髋、膝与踝等关节构成的下肢的动力链通过协调运动,可以极大地支持肌肉同步收缩形式与外力负荷作用人体的力矩轴向相同,它是动力链训练运动负荷与效应较好的生理和解剖学基础。

2)神经链。

人体神经活动基本方式是反射,其生理基础是反射弧-反射的链式结构,包括传入传出神经纤维、运动效应器、神经中枢与感应器,在人体运动中通过神经系统协同相关组织、器官、系统共同完成训练任务及运动动作。Komi[13]根据接纳反馈信息的类型,将感受器分为本体感受器与内外感受器,内感受器强调精确表述要处理的信息量;外感受器侧重传递来自体外的视听触觉等信息;本体感受器偏向于感觉肢体的运动时空特征信息。当前,本体感受器可训练性的理论与实践得到了业内专家实证研究的验证及认同,其在提高人体的本体感受器能力以及改善肌肉组织收缩能力等方面大显身手,牵伸训练的迅速拓展与应用是该原理理论与实践紧密结合的经典及典范。竞技体育领域的本体感觉训练,针对不同运动水平及竞技能力的运动员都能不同程度地提高其平衡稳定性、专项力量水平与运动姿势调控等体能能力。鉴于此,在训练实践过程中大力开展神经链的适应性训练是可行的且效果显著的。

3)内分泌链。

2002年版的全国体育院校《运动生理学》通用教材适时地提出了“内分泌功能轴”概念,内分泌以“一条线”的形式发挥其功能调节作用,称之为 “内分泌功能轴”,有别于以往内分泌腺孤立单独的作用机理[14]。功能轴与内分泌功能轴内部间的作用形式是互补且表现为相互拮抗与协调的特征。其轴内外结构与功能的生理特征相似或接近于前述链式效应本质的描述,不存在概念内涵与功能本质歧义,仅是语义措辞的不同,是国内运动生理学专家对人体链结构特征、概念、结构及功能的客观概括。功能与结构链是实验研究揭示的客观存在,是人体机能系统良性高效运行的物质基础,对其原理的科学认知和合理推广应用,将为运动训练实践过程中体能监控和疲劳恢复增添新的手段和工具。

4)能量链。

机体运动的能量供应由糖酵解、磷酸原与有氧氧化供能系统构成。研究发现3个供能系统的运行基础是有氧氧化反应,三者之间在整体上以链式作用机理保证其功能的连续性,在此基础上3个能量供能系统才能各自独立发挥其作用方式与特征。本研究以能源物质的还原与氧化为线索的“呼吸链”作为探究分析的着眼点,呼吸链的生理过程及作用是线粒体内膜通过存在其上的多种主与辅酶构成的电子传递链,该过程伴随大量能量的释放和转移,同时激发还原当量中生成的氢传递到氧生成水[15]。氧是无氧(乳酸供能)与有氧氧化供能的必要条件,如从事大强度长时间的无氧供能运动,ATP的再合成以及乳酸的产生消除都部分需要氧化反应的参与协同。研究发现:若呼吸链在传递电子过程中受阻及不通畅,引发部分电子由呼吸链的底物端渗漏,进而导致电子漏的形成,其渗漏的电子堆积逐渐引发体内线粒体氧自由基增多,积累到一定程度达到临界阈值就会导致细胞凋亡,组织功能受损[16-17]。从竞技体育训练领域审视,能量链的理论研究与实践应用不仅有效地提高机体运动工作效率,同时将为运动性疲劳的减轻与恢复提供新的手段及方法,也为运动补剂的研发提供新的理论思路和启发。

3 功能性弱链与科学训练

3.1 弱链内涵的辨析

2010年吕中凡[18]研究发现:从运动生物力学的视域审视,人体运动是由构成运动链的一个个关节相互作用及传递引发的,其中结构与功能相对薄弱运动链环节及链在生物力学上称之为“弱链”。学术界对生物力学上弱链基本特征的认知是朴素和直观的。从功能链的角度分析,弱链本质上是人体功能链系统范畴内功能相对弱化的结构及功能单元,部分功能的弱化原因是多方面的,推断可能是与其相邻及相对结构功能过度发展(强化),或其结构没有得到相对应的发展及不充分发展(强化)造成的。在竞技体育训练领域中,导致弱链结构缺失和功能减弱的主客观因素是多元化与灰色。鉴于此,科学化运动训练的核心理念来源于对生物力学弱链的客观认识,实践中应该强化其功能与完善其结构。

3.2 功能性弱链的消极表现及副作用

1)机体功能障碍。

弱链的本质特征是功能弱化和结构异化,是人体功能障碍机制的主要影响因素。例如,运动训练时上肢持续固定前屈,其必然导致髋关节长时间处于屈曲姿态,使其臀部、背部及腿部后侧等肌肉群都呈现长时间牵张反射,于此同时髋关节部位肌肉、腹部肌肉及臀部前肌肉都会相应呈现某种程度的紧张状态,颈部前后肌肉呈现相反方向的收缩状态,引发颈部、腰部、背部等肌肉群的疼痛,其疼痛的原因常常是机体局部生理结构缺失或功能作用失衡所致,以上是髋关节在特定运动姿势控制过程中附带的机体非常态表现,科学合理的运动训练试图通过放松持续紧张的肌肉群或改善弱部位肌肉群的功能性训练来重组稳定平衡的、动静结合的、整体性系统性的功能弱链系统。

2)作功效率下降。

机体的神经控制系统、关节与肌肉组织、能量功能体系及内分泌激素的释放与调节等是相互依存,功能互补的,任何弱链副作用的引发都不是孤立局部的,其产生的累积及放大效应对相关组织结构和功能的影响是难以预测的。陈小平[19]研究发现:人体运动大多是多关节多维度多肌群(肌肉)协同作用及参与的全身运动,运动过程中针对不同关节与肌肉的运动如何全面协调和控制起功能作用,形成具有运动专项特征的动力学与运动学规律的肌肉“运动链”系统,为机体核心力量的产生、传递与控制营造理想状态条件,现代训练理论与训练实践过程中不可回避必须面对的棘手问题。当前竞技体育领域专家学者及项目教练员对核心力量与核心稳定性训练的作用认知度增强,部分归结于传统训练观念对人体运动链的结构和功能认识不清或不足,导致对机体上下肢运动起承上启下作用的腰髋部位逐步形成肌肉链和关节链的弱链环节,制约其稳定机体重心、控制身体姿态与运动技术稳定支持功能作用的发挥,部分切断了上下肢力量在机体核心区域力量的的高效传递与控制,继而引发运动伤病与运动技术提高停滞不前,使运动训练工作半途而废或事倍功半。鉴于此,针对运动训练成长期即运动技术相对成熟稳定与力量基础牢固的优秀高水平运动员,运动成绩及竞技能力出现“训练平台”即发挥不出其体能现有基础之上所应该具备的竞技水平,科学合理地运用弱链化功能性训练方法是一种高效的训练途径。

3)导致运动伤害。

结构与功能完整的动力链在保证肌肉间合理传递肌肉能量的同时,不同程度地协调相关组织、韧带或肌群的同步、高效、秩序与协同用力。机体某部位运动链环节功能下降,会引发相邻相关组织结构与功能下降,最终导致运动损伤[20]。Newton等[21]研究发现,下肢力量的非平衡发展不仅会产生运动损伤及慢性疲劳,而且制约强侧有力的腿(即优势腿)正常发挥其潜在功能的作用。另外,肌肉链内部肌腱与肌肉组织在血管分布、组织特点、神经控制等方面有着质的差别,相对于肌肉组织,肌腱可以承担大强度牵拉负荷、具备弹性势能低、神经末梢突触与毛细血管少的特点,并且对负荷刺激的疲劳敏感性较差。腱-骨接点与肌-腱接点是弱链结构的基本生理功能单元,长期大负荷不科学的超量训练导致受牵拉部位组织结构的形变、炎症、纤维化及钙化等运动急慢性运动损伤的发生,严重或急性甚至引发肌肉链断裂,如跟腱断裂及撕裂。内分泌链、神经链与呼吸链等功能链应该遵循均衡适度的训练与恢复模式。

当前改善运动弱链的理论和实证研究尚待深入,其针对不同专项及部位功能性弱链消极作用的具体操作和解决方法凤毛麟角。鉴于此,本研究仅针对运动医学与运动训练学领域中的“功能链”与“弱链”的概念、功能及作用进行相关阐述,加之功能链理论处于完善成长期以及本人基础理论储备等的掣肘,分析浅显粗疏,但愿能对该领域后续研究有所帮助。

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作者:姜宏斌

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