运动训练原则的生理学分析

第一节 概 述

    一、运动训练的生理学本质

    1.运动负荷的本质

    生物体最基本的生理特征之一，是可对任何内外刺激发生应答性反应，也称做应激性。刺激强度越大，所引起的机体反应也相应越大。

    运动负荷的本质也是一种外部刺激，而且是一种非常强烈的刺激，并会导致机体发生非常剧烈的应答性变化。

    2.运动训练的影响

    运动训练对机体的影响实际就是结构与机能的破坏-重建过程。

    3.运动能力的提高

    有机体不仅具有应激性并能够对刺激发生反应，更为重要的是，它还具有适应性。适应性表现在若长期施加某种刺激，机体会通过自身形态、结构与机能的变化，以适应这种刺激。人体对训练刺激的适应也不例外。在训练后的恢复期，所损伤的肌纤维不仅得以修复，而且修复后的肌纤维有所增粗，可以产生更大的收缩力量；骨密质有所增厚，骨小梁的排列方向有所改变，可以承受更大的力量；运动中所消耗的糖原以及酶等物质不仅得以恢复，而且会发生超量补偿。恢复期中结构的改善称做“结构重建”(structuure construction)。结构重建后身体机能所得到的相应提高，称做“机能重建”(function reconstruction)。这样，长期的运动训练过程实质上是一个不断重复进行的刺激-反应-适应过程，是一个身体结构与机能不断破坏与重建的循环过程。通过这个循环过程，运动能力不断增强。

    二、机体对运动负荷的反应特征

    (一)耐受性

    人体在进行运动或锻炼时，身体机能总是表现出对运动负荷的一定承受能力。这种承受能力称为对运动负荷刺激的耐受性。不同的个体对运动负荷表现出不同的耐受性，具有明显的个体差异。

    在运动开始阶段，机体的耐受水平总会或长或短(随负荷强度与机体机能状态不同)保持一段时间，此阶段称做“耐受阶段”，训练课的主要任务安排在这个阶段。在这段时间内，机体会表现出比较稳定的工作能力，能高质量地完成各项训练任务。

    机体对运动负荷的耐受程度受下列因素影响： ① 身体机能在训练后的恢复情况。恢复越充分，耐受阶段相应越长，反之亦然。 ② 训练课的强度与密度。运动强度越大，密度越大，耐受时间相应越短，反之亦然。 ③ 训练过程中的恢复程度。训练课次间与组间间歇时间越长，会使得机体机能在间歇期产生一定程度的恢复，有利于相应延长耐受时间。

    (二)疲劳

    机体在承受一定时间的运动负荷刺激之后，机能能力和工作效率会逐渐降低，即出现疲劳现象。将运动员训练到何种疲劳程度以及耐受多长时间以后疲劳，这完全取决于训练目的。换言之，训练过程中出现疲劳以及疲劳的程度，是训练负荷安排想要达到的训练目的。因为唯有机体达到一定程度的疲劳，在恢复期才能发生结构与机能的重建，运动能力才能不断提高。“没有疲劳就没有训练”即指此意。

    疲劳阶段主要受下列因素影响： ① 身体机能的恢复情况； ② 训练课的强度与密度； ③ 训练课的负荷总量以及负荷类型等。负荷总量一般与疲劳程度呈正比例。复杂活动负荷较之简单活动负荷疲劳程度一般相对较深。

    (三)恢复

    在恢复阶段，机体开始补充所消耗的能源物质、修复所受到的损伤并恢复紊乱的内环境。恢复所需要的时间主要取决于疲劳程度。疲劳程度越深，恢复所需要的时间相对越长，反之亦然。

    (四)超量补偿

    训练课后若安排有足够的恢复时间，在身体结构和机能重建完成后，运动中所消耗的能量等物质以及所降低的身体机能不仅能得以恢复，而且会超过原有水平，这种现象称做“超量补偿”(over compensation phase)或“超量恢复”(over-recovery)，一般将由于超量补偿所导致的机能改善称为“训练效果”(training effect)。产生尽可能明显的训练效果正是进行运动训练的目标。超量补偿是评价运动训练效果的重要标准之一。在超量恢复阶段，若让机体再承受与以往相同的运动负荷刺激时，机体的反应会减弱。换言之，机体能够承受更大的运动负荷刺激，这标志着运动能力得到了改善。

    超量补偿的程度决定于以下因素： ① 疲劳程度。训练课中的疲劳程度越深，运动后超量恢复现象越明显，但在恢复期出现的时间相对越晚；反之亦然。 ② 训练课的密度。在大强度训练课后，虽然可出现比较明显的超量恢复现象，但需要的恢复时间相对较长。若训练课与上节训练课过于接近，在机能尚未恢复时便开始训练，会影响超量恢复的出现。

    (五)消退

    训练课所产生的超量恢复现象并不会永久保持。若不及时在已产生的超量恢复的基础上继续施加新的刺激，则已经产生的训练效果经过短暂时间后又会逐渐消失，我们将这种现象和过程称为机体对运动负荷刺激适应的消退。因此，合理安排训练课，不仅应重视训练负荷的合理性，而且必须重视训练课后的恢复，并在出现超量恢复后及时安排下一次训练课。运动效果的保持时间和消退速率主要取决于超量恢复的程度，即所出现的超量恢复现象越明显，保持的时间相对越长。

    三、运动负荷与训练效果的关系

    假定对机体施加一个不变的运动负荷刺激，开始时机体的反应会比较强烈，疲劳程度也比较深。在恢复期，机体进行结构与机能重建后，发生超量恢复现象，会使得机体对抗刺激的能力得到增强。这样，若第二次使用同样刺激，机体反应就不如第一次强烈，疲劳程度会有所变轻，超量恢复现象不如前次明显，运动效果也会下降。以此类推，若连续反复运用同样刺激，其运动效果势必会越来越小，直到消失。至此，机体的运动能力不再随着继续施加这一负荷而继续提高，而只能得以保持。在此情况下，要想继续提高运动效果，只有在原有刺激的基础上再增加负荷强度，即所谓的超负荷(overload)。适时适量地应用超负荷是保证身体运动机能不断增长的最重要的训练因素。但即或以最佳方式安排超负荷，运动成绩也不会无限增长。这是因为，受遗传因素制约，每个人的运动能力都有一个可达到的最高高度，即运动潜能。在成绩发展过程中，即便合理应用超负荷，随个体的运动能力越来越接近其运动潜能，运动效果也会越来越小。这就是为什么在开始接受运动训练时运动成绩提高较快，而到达高水平后会逐渐减慢，甚至停滞不前。因此，高水平运动员尽管训练负荷很大，但成绩提高很慢，甚至仅仅能够保持。

    运动负荷安排不当将对训练效果产生不良影响，主要表现在两个方面。

    第一，连续应用大强度训练刺激而恢复不足。这种情况在实际训练中屡见不鲜。尽管教练员用心良苦，运动员刻苦训练，但运动效果不佳。这时运动员身体机能的反应特点是： ① 对运动负荷刺激的耐受性越来越低，训练课中的耐受期几乎消失，往往在训练课开始阶段就直接进入疲劳过程； ② 疲劳程度越来越深，训练课中不但进入疲劳状态快，而且疲劳程度亦越来越深，形成疲劳堆积； ③ 不出现超量恢复，由于每次训练课都是在未安全恢复的基础上进行，因此，恢复会越来越不完全，直至造成过度疲劳。

    第二，运动负荷过小或训练频度过低。运动负荷过小，运动员机能反应很小，难于造成预期的疲劳程度，也难于导致机体发生结构与机能重建现象，因而不能出现超量补偿，或超量补偿的程度很低，即没有取得明显的运动效果。可见，运动负荷刺激过大虽不可取，但没有刺激就没有反应，也就没有运动能力的提高。

    若训练频率过低，虽则每次训练课都可取得理想的运动效果，然而由于训练课频度过低，直至上次训练课所取得的超量恢复已经消退才进行下次训练课，运动能力也难以得到相应提高。