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动作与能量代谢人体运动的本质下

作者：王开元 · 训练

title: 人体运动的本质与运动训练的科学基础

id: essence-of-human-movement

keywords: [运动训练, 动作本质, 能量代谢, 体能训练, 科学训练]

date: 2014-04-01

竞技体育是人类挑战自身极限的一个过程，在这一过程中，不同学科分别从各自的角度出发，对人体运动不断进行探索，试图解析人体运动的奥秘所在。作为一门实用性学科，运动训练学则致力于整合各个学科的研究成果，用以指导体育训练。

在过去的半个世纪内，尤其是近20年以来，各个学科都飞速进展，并推动人类在各运动项目上达到一个又一个的新高度。现在“学术派”就来带大家简单回顾运动训练学的发展，了解科学发展对运动训练的巨大推进作用，最终进一步揭示人体运动的本质。

本期将承接上期内容，继续为大家介绍上海体育学院黎涌明老师发表于《体育科学》2014年第2期的论文——《人体运动的本质》。

上篇主要带大家回顾近些年科学进步对运动成绩的推动，其具体表现为生理学对体能类项目的推动，以及生物力学对技能类项目的推动。

而下篇则在此基础上进一步为大家揭示人体运动的本质，以及如何将其用于指导训练。

人体运动的外在本质：动作

人体运动是在能量供应下肌肉收缩牵动骨绕关节的运动。人体运动不存在单一肌肉的运动，任何肌肉的收缩都需要其他肌肉共同参与来完成。不同肌肉的这种组合收缩就表现为动作（如拉、推和旋），而不同动作在空间上的组合则表现为技术（如扣球、跳跃等）。

不同动作在时间上的组合或同一动作在时间上的重复，甚至单一动作的完成，都需要人体通过代谢提供能量。力量、速度和耐力只是能量供应下动作的不同重复方式：

因此，人体运动的本质为动作和能量代谢，其中动作为外在本质，能量代谢为内在本质。

动作可以按参与部位分为：

也可按完成方式分为：

图示如下：

![动作类型图]

这种划分有助于分析项目特征并制定相应训练方法。例如：

正确动作需具备灵活性与稳定性，能减小受伤风险并降低能量消耗。错误动作则会增加伤病风险与能量损耗。

例如：跑步中的下肢推要求膝关节沿足尖方向运动。若膝关节出现内扣，不仅降低发力，还会增加膝伤风险。

从纵向发展来看，动作能力的提升顺序为：

  1. 灵活性与稳定性

  2. 难度（负重、速度）

  3. 重复方式（次数）

若运动员在基础动作不稳定的情况下进行负重训练，则易造成伤病。

人体运动的内在本质：能量代谢

人体生命依赖能量代谢维持，包括肌肉收缩、神经传导、组织合成等。运动中，血液量是能量代谢程度的重要指标。

![三大供能系统一览表]

肌肉做功的直接能量来源是三磷酸腺苷（ATP），但储量有限，仅可支持1~2s的最大收缩。

ATP合成的三种主要途径：

  1. 无氧非乳酸系统（磷酸原）

  2. 无氧乳酸系统（糖酵解）

  3. 有氧系统（葡萄糖/脂肪氧化）

三大供能系统特点如下：

| 系统 | 功率 | 做功能力 | 代谢原料 |

|------------|------|-----------|----------|

| 磷酸原系统 | 最大 | 最小 | PCr |

| 糖酵解系统 | 中等 | 中等 | 葡萄糖 |

| 有氧系统 | 最小 | 最大 | 葡萄糖/脂肪 |

供能系统在不同强度下的参与比例如下图所示：

![供能系统比例图]

90秒功率自行车运动中三大系统供能变化：

![不同运动员供能对比图]

速度型运动员在前30s供能量更高，而耐力型运动员在后期供能更强。

训练的双重目的

  1. 改善动作：提升灵活性与稳定性，减少伤病，提升能效

  2. 发展能量代谢能力：提升供能系统能力，提高运动表现

力量、速度和耐力的本质对比如下：

![人体运动的本质示意图]

对我国运动训练过程中存在问题的分析

我国竞技体育整体表现为体能主导类项目的普遍低迷和技能主导类项目仅优于少数几个项目。造成这种局面的原因包括：

这些问题的根本原因在于缺乏对人体运动本质的认识。动作和能量代谢特征是专项运动最基本的两个特征。若只从动作或能量代谢单一角度来理解项目，就会导致对专项特征的认知不足。

例如：静水皮划艇表面上看是上肢为主，但研究发现，躯干肌群（如背阔肌）利用不足才是与国外运动员差距的关键。尽管500m比赛后血乳酸>10mM，但2分钟全力划桨中有氧供能比例高达59.6%，说明训练中能量系统理解偏差，造成专项能力训练错位。

能量代谢是以动作为载体的，不存在脱离动作的单一肌肉力量、速度或耐力，只有某一动作的这些属性。如果不先发展动作的灵活性与稳定性，而过早进行负荷训练，将导致专项技术差、伤病多。这也是我国体能类项目技术不足的重要原因。

训练质量不高并非强度不足，而是对专项动作特征认识不够或要求不严。专项运动往往涉及：

而实际训练中却常采用：

这也造成了一般力量与专项力量的脱节。

此外，盲目提高训练强度的理论依据是“超量恢复”，但这一理论本身缺乏生物学基础。

不同供能系统的发展所需负荷特征不同：

若对供能特征缺乏理解，就会出现：

![ 人体能量代谢三大供能系统在不同最大运动时间下的供能比例示意图]

对“体能”概念的审视

“体能”一词在我国被广泛使用却定义模糊。

项群训练理论强化了对“体能”的关注，并将其视为区别体能主导与技能主导项目的标准。理论上体能包含：

但实践中，训练内容主要集中于“素质”部分。

北京奥运周期后，“核心力量训练”成为新热点。数据显示，2008年后，核心力量相关文献数量急剧上升。

![核心力量研究趋势图]

实际训练中也形成了“谈体能必谈力量，谈力量必谈核心”的现象。核心力量与传统力量的关系也引发争议。

问题核心在于：对人体运动本质理解有限。传统体能训练主要关注不同负荷对肌肉与神经的刺激，而忽视柔韧、协调与灵敏的训练。

核心力量训练（及功能训练）提出“动作”概念，强调：

正因以往忽视这些因素，核心训练的引入才引发对立。

核心训练的精髓在于借鉴物理治疗领域对“动作”的认识，强调无伤化、高效化的发展方式。

但问题仍在：核心训练虽吸收动作理念，却仍忽视体能训练中的生理学反应。

典型问题如“力量耐力”概念：

许多持续时间为20s~10min的运动项目被归为力量耐力型。训练中以等时长方式进行重复训练（如赛艇进行200次卧拉）。

但代谢研究表明：

因此，“力量耐力”的决定因素实际是有氧能力。对该问题的认知偏差是我国相关项目落后的主要原因之一。

力量耐力训练误区图

开元小结

训练的两个核心目的：

  1. 提高动作灵活性与稳定性，提升能效，减少伤病

  2. 发展三大供能系统能力，提升能量供应效率

总而言之，运动训练的目标应聚焦于：以动作为载体，科学发展能量系统与动作技术能力的协同作用。

希望以上内容能为日常训练安排提供科学启示。。

training学术派