李 捷, 李端英, 裘 晟3, 王晓军, 李 稚

(1.广东省体育局,广东 广州 510108; 2.广州体育学院,广东 广州 510500; 3.广东省体育科学研究所,广东 广州 510663; 4.广东省体育局黄村体育训练中心,广东 广州 510663; 5.广东工业大学,广东 广州 510006)

近来,按照国家体育总局“坚持体能是东京奥运会入场券,确定各项目基础体能标准,不达标者不得参加奥运会”[1]的要求,各省市运动队都加强了体能训练。虽然体能有很多定义,但其核心与生物本质都是能量,各种各样的动作都是基于能量的运动表达方式,在时间限制条件下,能量通过容积总量与代谢效率秩序的量化形式进行表达。在竞技运动中,由于竞赛规则而形成的不同运动项目各异的时间限制关系,产生各种力量秩序的不同表达形式,在距离长度与能量容量的时间关系上呈现出单位时间输出的能量越多(功率),速度越快的正时逻辑与动态发展性质。在限定距离的条件下,动作链能量容量可表达为总量越高成绩越好,具体表达为动作链能量的时间秩序分配。在目标成绩限制的条件下,动作链总功与能量秩序为定态。系统总功或动作链时间能量容积是体能训练的目的与根本要求,训练的具体形式是力量与功率输出标准限制的能量代谢效率,遵循的生物原则是系统能量参数协同经验的自组织涌现性,标准是形成目标定态秩序训练经验[2]。以上认识是现代体能训练的秘诀。

能量变=质量变,改变目标成绩需要改变能量定态,即改变总功。这样就提出训练成绩突破的原则性问题:能量不突破,成绩不可能突破;总功不突破,竞赛成绩不可能突破。据此,厘清了加强体能训练、提高运动成绩的原理,加强力量与体能训练成为提高竞技成绩的基本训练原则。需要注意的是,依据系统生物原理,虽然竞赛目标系统是多参数形成的生物状态结构,但限制系统表现水平的唯有能量秩序水平,能量秩序水平通过力量参数协同而表现,参数协同需要在系统总功目标生物结构的约束下进行力量与目标系统表现的整合,即常说的力量体能训练的专项转化。目前,在体能与力量训练中,重视局部体能强化训练(冲酸)而忽视专项转化,或者不熟悉专项体能训练方法与手段的问题非常突出。以测功仪为例,过往的经验告诉我们,运动员划测功仪的水平世界第一不代表其赛艇奥运成绩第一,因为测功仪训练与赛艇专项训练的能量秩序生物网络路径不一样。测功仪训练是系统组分与系统统属关系的问题,测功仪训练的有效性要看其时序标准及其与赛艇目标训练的关联性与贡献率。没有赛艇竞赛目标时间约束的训练(比如冲酸训练),由于目标系统结构的专属网络性质及其依靠经验时域自组织形成的时序生物限制,其训练效应不能自动转化为赛艇的目标系统生物结构与能量秩序。比如跳水,运动员的起跳高度不代表入水时没有水花。所以,体能与力量虽是促进专项目标标准发展的动力源,但动力的目标化结构与秩序才是形成目标成绩的关键。

根据系统训练的目标边界原则,竞技训练系统的规模效应由组分的子系统数量与质量变化及其相互关系决定,包括子系统之间的互动与协同。“在系统有效约束范围内,规模越大,系统效应越大;超过了系统的有效束缚,规模越大,系统越容易崩溃或瓦解成诸多系统,导致系统整体涌现性崩溃。”这就是说,子系统的规模与目标规模必须表现为一致的特征,过低、过高或内容太多(导致时间结构混乱)都不可能达到目标要求的定态表现,这就是所谓的子系统规模适宜或简单化原则。所以,力量与体能训练要精准设计,准确定标,密切向专项化转移与发展[3]。专项化就是与系统目标结构的整合。中国自行车场地短距离组的多种功率极限与时间秩序训练就是目标时间约束下的体能与力量训练专项化的实例。对于任何项目,目标标准与生物功能极限就是专项体能训练手段遴选与训练标准设计的依据,在训练过程中处理好力量参数发展与专项转化的关系十分重要,千万不能因注重体能而忽视了竞技训练的根本目的,偏离竞赛目标系统发展的实质。

1 目标总功是引领训练设计与实施过程控制的关键

依据质量变化与能量变化等同原理,对教练员来说,提高专项力量,改变力量协同比,找出力量训练与能量代谢稳态环境训练的区别,将专项力量与目标能量容量代谢稳态环境训练与专项转化相结合,将目标总功作为计算动作链环节功率分配的依据,将竞赛目标表现能量标准秩序与相关的稳态极限训练作为小周期专项系统递进训练的基本内容,以分段力量功率短间歇训练逐渐过渡到目标动力链功率分配与稳态极限融合,建立目标表现动作链的定态小周期平台等,可能是训练控制的核心内容。但是,做到上述训练要求,需对目标系统表现最大功率优化与能量提升的训练与生物学原理进行深入了解。

在我国,较早应用功或功率量化概念进行训练的项目局限在赛艇、皮划艇、自行车及少量田径项目。用“功率训练”作为关键词在中国知网检索,2019年只有2篇文章,2004—2019年共有72篇文章。虽然期刊文章不能完全反映竞技训练的实际情况,但从发表的文献量可以看出,量化的功或功率训练在我国竞技训练中的应用还非常有限。这种现象的致因不仅涉及教练员的训练认知,也与当前的科训融合方向及教练员与相关人员对量化训练装备的认知有一定关系。相对来说,自行车项目训练对功率控制原理应用得最为广泛,成为指导自行车专项训练的指标。例如,标准化功率、临界功率、乳酸阈值功率、最大时间平均功率等已经是高水平自行车教练员训练设计的基本依据,而这些通用原理在我国大多数项目中尚未被采用。虽然孤立的“功/功率”量化训练并不是决定优秀运动成绩的唯一因素,但在系统训练过程中,若对“功/功率”量化概念不理解,对系统量值发展的能量约束原理也很难清楚,就不可能进行真正的系统训练。训练手段正确并不意味着训练过程正确,结果是过程的函数,训练能量标准的量化与目标形成的系统时间程序过程控制才是当前最为突出的训练问题。英国自行车运动员连续在奥运会上拿金牌,不仅仅是他们在自行车器材装备上的进步,总功与功率训练过程的科学化控制才是其成功的重要因素。

2 目标总功约束条件下的生物能量体系发展

假如我们把“目标总功约束条件下的生物能量体系发展及其相应的力量与力量速率训练是竞技训练目标系统竞赛表现水平提高的不传之秘”这句话作为送给教练员的系统训练箴言,虽没有尽然表达系统力量训练的重要性,但却非常清楚地提出系统训练的焦点问题——系统目标能量体系构筑的重要性。当很多教练员采用极限短间歇程序化组合,并以生物恢复节奏的时间容量过程(传统说法叫科学的大运动量板块)进行训练突破时,目标总功约束条件下的生物能量体系化发展问题就会展现在教练员面前,并对教练员的训练手段设计及目标结构形成的程序化控制水平提出具体挑战。必须强调的是,训练手段与训练执行程序是2个概念,手段正确不代表训练程序正确,手段只是实现程序性结构的基础,训练手段组织内容的程序性过程表达(负熵效应)才是真实的训练效果。一种训练手段发生效应,不仅在于训练课次被约束于目标标准,而且在于训练时间必须达到8～12周的最低时域。这也是“金字塔”赛前训练(8～12周)提高成绩的原因。

系统生物秩序的有效实现在于时序经验参数效应的竞争性自组织筛选,就好比运动员竞赛目标的总功对深蹲的要求是200 kg,而平时用90 kg的重量进行深蹲训练,这样的力量能量很难达到竞赛标准。在训练过程中,只有满足时域要求的有效参数标准才能引起生物系统的有效自组织调适,系统的目的性结构效应才能发生,不然就是无效训练。训练实践中解决这个问题需转换思维,不能机械地运用应激、负荷周期、超量恢复等去设计训练计划,因为这些概念的内涵不具有系统的性质。总功与目标秩序的时序定位与定态重复的生物要求必须符合系统效应形成的训练原则。在总功与目标时间限制的条件下,考虑目标结构能量单元的程序化迭代才是正确的训练思维。

3 负熵训练与负熵控制原理

用负熵训练取代传统周期训练。熵是用来表征系统混乱程度的物理量,系统是熵的状态,系统的存在依赖于其与环境的信息交换。熵过程是系统状态的函数,任意系统熵对人体都是一个先在概念(初始状态),并不自然具有目标标准约定的性质,系统熵只是作为自身时间节点的状态。对运动竞技来说,竞赛目标的设定使目标系统熵被按照目标标准进行重新定位,原在的系统熵(初始状态)与训练经验目标熵的差值自然就是负熵。竞赛成绩目标熵的状态就是竞赛目标表现需要的状态,目标训练成为初始状态与目标状态差值一致化的过程训练。在实际训练过程中,在专项目标系统质能标准条件下,熵过程涵盖了能量与状态结构时序变化的概念,对系统生物网络形成的时空过程边界的标准与生物自组织状态控制进行了准确的生物表述。我国竞技体育界首次提出“负熵过程”训练的概念,涵盖了训练手段因素的时间与空间过程内涵,因而在训练思维上更符合训练组织的生物原理。实际上,何种训练计划的时间过程表达在任一时间节点上都是对原在系统“熵”的定位的冲击与再建。以目标为标准的负熵训练过程就是成绩稳定提高的过程,进行目标负熵训练就是负熵目标秩序的定态训练,负熵训练的能量生物恢复节奏就是负熵能量标准重复训练设计的周期或阶段递阶的依据。

从熵的原理上讲,熵S是量度物体或人体热力学状态的无序度的参量。这意味着人体运动的每个状态都有一个确定的熵,就如运动员确定的成绩值=系统确定的熵秩序状态一样。负熵训练原理的数学表达式为:假定某运动员的初始状态能量信息结构的不确定性为H0,用目标能量(或大于目标能量)标准进行时序训练,运动员经验过程的状态信息就冲击了系统原有的能量约束状态,新的能量信息就消除了运动专项系统原有水平状态信息的一部分不确定性,其状态不确定性减小为Ht,这样对初始状态改造的目标信息就等于H0-Ht给出了系统获得的信息量I,H0-Ht的结果信息I,表达的是初始状态与训练导致的新系统状态的信息差值,系统状态就发生了相应变化。这个变化可以是正熵,也可以是负熵,训练经验是目标信息熵,它对初始状态的影响是促使原来状态更加精准,减少原来状态的不确定性,所以称为负熵,其数学表达式为:I=H0-Ht=-(Ht-H0)。这就是负熵原理。

在竞技训练实践中,跳水“双十原则”下的“3—7—21”定态训练程序,体操的目标套训练程序,就是标准化的负熵训练模型。负熵训练模型准确体现了正确的信息即负熵的含义及其是一个过程量的特征[4]。举例来说:长期进行低于运动员已有水平的训练属于H0>0 (原有状态)=正熵流,相当于系统没有开放,不能改变系统的原有状态;而给予消除运动员不稳定因素的稳定的目标定态训练则属于Ht<0=负熵流,这就是竞技运动描述训练“赖负熵为生”“遭正熵而病 、而亡”的广义熵适用原理。熵流的定位具体表达了训练的过程量与继之发生的系统成绩态函数之间的关系 。

如何用符合现代竞技运动发展的新训练理论取代原有的训练思维模式,是一个推动训练认识更新换代的重要问题。用系统能量基础约束的信息熵流概念结合目标过程控制实现对系统训练(时序参数结构)的深层次理解,是熵流函数时间节点状态的概念,可以完全脱离传统周期训练,局部应激训练、超量恢复、结构训练、模型训练等,真正表达人的生物特性与训练指向性目标系统形成的生物原理。如果把总功的概念放在熵的概念中就会发现,仅仅从能量去讨论会把训练问题简单化,能量产生是有载体的,一次训练课是一个具有结构的能量单元,一个训练小周期排列成一个具有结构的能量秩序,导出训练过程的能量秩序与其载体应当如何控制的问题,也即节点单元排列的结构能量秩序应当依据什么标准,这实际上是热力学概念中能量秩序结构状态即负熵水平的定位问题。从热力学第二定律可知,负熵水平越高有序化程度越高。负熵水平越高有序化程度越高的本质含义是:能量标准越高,负熵状态有序性越高。这告诉我们:系统总功或系统能量容量定位问题的重要性;负熵过程参数的时空边界要在符合人体生物适应进化演化规律的前提下极限化发展;总功约束下的目标负熵训练原理与质能转换原理相一致,质量等于能量。这就是目标能量条件下负熵训练控制原理的意义及作用。

用目标“实战”状态的小周期定态效应组织训练过程,解决竞技训练中的负熵控制问题。小周期定态是为了目标状态定型,目标标准是保证能量对应,重复是状态生物结构的巩固与优化,强度依据是目标标准,运动量依据代谢恢复生物节奏。总功决定能量链能量总和负熵的组织过程,实际上是目标状态结构稳定性训练的过程,目标状态结构在训练过程中具有课次、单元、阶段与目标节点周期的区别。长期以来,“应激”理论与现代西方主流认识的一般适应综合征、刺激—疲劳—恢复—适应和疲劳调适等原理,为周期训练理论提供了所谓的生物学基础。目前,我国“119”项目的训练设计思维基本还限制在上述理论指导下的思维之中,负荷强度和运动量能量和疲劳相结合[4]等训练内容与标准,成为限制目标状态结构稳定性的主要做法。从现状来看,要真正认识到周期训练理论的局限性,还需进一步深化系统训练的相关认识。中国的传统优势项目在训练设计与组织过程中已经把如何实现目标状态结构稳定性演绎得十分清楚,就是目标标准小周期重复训练,或者“三从一大”原则下的目标“实战”训练。目标实战状态标准实际上就是目标熵系统形成的标准,目标熵的时序排列就是负熵训练过程的实际操作。简单来说,小周期

目标实战状态的重复训练就是负熵控制过程的具体内容。在正常情况下,在不同项目7～14天的小周期训练内,安排不低于2次以上的目标标准实战训练,就可以解决训练组织过程走老路的问题,真正把大周期训练组织程式更改为系统训练负熵控制程式。这样就可从根本上解决我国竞技训练中根深蒂固的大周期训练思维,从而达到目标表现训练的最终目的。在实践中可以看到,我国除跳水、体操、举重、射击、乒乓球项目外,小周期实战重复训练也在自行车、拳击、柔道等项目中日益成为训练的主流。可以认为,2次以上的小周期目标标准实战安排与小周期时域定态生物节奏训练程式是走出传统周期训练模式的有效途径与方法。

4 小 结

系统的总功约束是竞赛目标成绩定位的根本。在竞技训练中,目标总功是约束目标系统能量发展与代谢稳态调适的尺度标准,而不是训练负荷的生理生化指标。客观上,竞技训练只有一条路是正确的:在外,它是如何让内在生物能量最大化并按照目标标准使其转化为外在动作链的物理量;在内,它是目标总功能量需求所设定的生物环境演化极限关系的再调适;而总功能量整合条件下的系统目标定态时间过程与生物代谢稳态恢复节奏是上述二者关系整合的关键。需要给予特别关注的是,意识的主动性和脑与神经系统动员的程度及效率对目标训练经验的自组织整合反应程式是限制运动员状态表现水平的关键问题与物质基础。