力量训练的科学化

力量训练的科学化

现代竞技体育运动的发展，巳从过去单纯体力和技术上的较量，逐渐深入到智力和现代科学技术领域的竞争。各国都注意了把最新的科学技术成果应用于体育运动训练，人们巳愈来愈认识到，要想在当代主要的运动项目中夺取世界冠军，就必须从各方面实现科学训练。现代竞技体育运动的发展，巳从过去单纯体力和技术上的较量，逐渐深入到智力和现代科学技术领域的竞争。各国都注意了把最新的科学技术成果应用于体育运动训练，人们巳愈来愈认识到，要想在当代主要的运动项目中夺取世界冠军，就必须从各方面实现科学训练。

力量训练属于身体训练范围，它与技术、战术训练及心理训练一样，都是科学训练所涉及的重要内容之一。

回顾力量训练史上三次变革的背景，研究我国力量训练的现状及其科学化的有关问题。

一、世界力量训练史上的三次变革 • 在古代竞技体育中，人们巳认识到力量训练的重要性，传说古埃及角斗士米罗，每天举起小牛进行力量训练，待到小牛长大时，他亦能力举公牛了，这也是运用渐增阻力原则的较早例子。我国古代的勇士武夫，采用不同重量的石担、石锁、石狮、铜鼎等原始器械进行力量训练。据传两干多年前的楚霸王项羽，“力拨山夸气盖世”，可力举“千斤鼎”。

这些古老的力量训练方法沿用了几千年，直到一百多年前国外出现了铁制的杠铃。杠铃以其简单、方便、实用，能进行多种力量练习的优点，在全世界很快地被普及推广，并逐渐形成一套由实践经验与理论研究相结合的杠铃力量训练法。

扛铃的出现开始了力量训练史上的第一次变革，扛铃的出现开始了力量训练史上的第一次变革， • 使力量训练的方法、理论和器械都向前跨进了一大步。如人们研究杠铃训练法，归纳了静力性、动力性及退让力量的训练方法，总结了力量训练的负荷适应理论，提出了渐增负荷、负荷针对性、专项性、周期性、系统性等力量训练的原则，从而大大地推动了世界体育运动水平的发展，受到了广大教练员运动员的欢迎。

杠铃力量训练方法有以下缺点： • 随着科学技术水平的发展，人们逐渐发现杠铃力量训练方法有以下缺点： 1．以重块的重力作为阻力形式，使练习时噪音大，不安全，运动员易受伤。 2．进行杠铃练习，必须学会举重技术，杠铃举重技术与举重的成绩关系极大，但对其他运动项目则是不相干的或是无用的技术。 3．杠铃的阻力方向和运动形式都是垂直方向，在许多方面不适合人体关节的转动动作，使阻力不直接作用在所要发展的肌肉环节。

4．杠铃练习形成的阻力矩，不适合肌肉的动力矩。以杠铃屈臂练习为例，在前臂水平位时阻力臂和阻力矩都最大，其他部位都较小，垂直位为零，而实际的肌肉动力矩却大得多。 5．慢举的扛铃可认为是“定阻力”，快举的杠铃会产生随加速度而变的惯性力，这二种阻力曲线与肌肉本身的力量曲线不符合。 6，杠铃练习可利用惯性，使肌肉的薄弱环节得不到训练。总之杠铃训练方法的关键问题在于杠铃练习所提供的各种阻力形式，都与肌肉本身的力量曲线有根本的不同，都不能使肌肉在运动的全范围都得到满载负荷，因而也不能获得最佳的力量训练效果。

在五十至六十年代，人们为弥补杠铃训练的上述缺点，进行了研究和改进，出现了一些新的力量训练器械和方法，如： (1)为解决杠铃练习和关节运动不同轴的问题，有人造出了圆轮加重块的恒力矩器械。这种“恒力矩练习”虽然和关节同轴，但恒力矩的阻力和肌肉特定力矩曲线仍根本不同，因而效果也不佳。

(2)利用钢丝与滑轮，改变重块阻力方向，增加了水平：倾斜及向下运动的方向，形成了各种重块式的练习器或拉力器，从而产生了与各专项技术相结合的专项力量训练方法。 (3)设计多种杠铃练习保护架，并逐渐发展成杠铃传动的重块式联合器械，可进行多人循环式的力量训练，这些杠铃练习更为安全和方便。

(4)为了克服杠铃练习中的阻力不足，有人利用弹簧、橡筋或重块，设计了二级或三级增阻力练习。1972年美国人提出了“动态可变阻力练习” (RVD)，并造出了以“宇宙”器械为代表的动态可变阻力器械，利用动力臂在练习过程中的不断缩短，实现了逐增阻力的效果。而且在屈伸膝等练习架上，利用钢丝滑轮，实现了阻力臂不断缩短的减阻力练习。行家们认为，这种增阻力练习比杠铃练习的效果好，是其增阻力曲线稍接近于肌肉的力量曲线。减阻力练习对于需加速完成动作的田径等项目，促使发展快速爆发力量可能是有效的。

上述力量练习器械与方法的改进，使杠铃练习更为安全方便，如由插销换孔变阻力，阻力由导向杆引导，免去了运动员对平衡与举重技术的要求，使力量练习的技术难度降低，使一些杠铃原来不能做的练习成为可能。但以上努力对于杠铃缺乏“全范围阻力训练”的主要缺陷仍无法解决，如增阻力练习的渐增阻力曲线，虽然比杠铃练习更接近肌肉力量曲线，但与肌肉特定的力量曲线仍有根本的不同。另外因杠杆作用，需配置大于运动员用力几倍的重块，使器械既显笨重，又使运动员做大重量练习时仍感阻力不足。、而且增阻力作用使每一重块都不能确切标重，重量为一个变化范围，故难以进行定量化的训练和研究。

对杠铃的上述改进，仍然解决不了肌肉全范围训练这一关键问题，仍然是强使肌肉的用力去适应重块器械的阻力变化。正如国外一专家评论说，对杠铃的上述改进，犹如给马吃好料，加好鞍，配好车，但只有当马被淘汰之后，现代化的运输才能出现。这就是力量训练史上第二次变革的背景；

从六十年代起，国外已开始改变过去那种使人体肌肉去适应杠铃阻力的传统练习方法，而是试图设计出新器械，发现新的力量练习方法，来取代杠铃和杠铃力量训练方法。努力使器械的阻力变化适应肌肉用力的变化，从而达到更佳的力量训练效果。

1970年，美国人琼斯经过22年的努力，推出了一种“诺蒂拉斯”的凸轮加重块式器械，凸轮的半径按肌肉的力量曲线来设计，因此产生了与肌肉力量曲线变化相适应的变力矩力量练习方法，其主要的优点是阻力矩与肌力矩相等，且阻力方向能与关节轴同轴旋转，使肌肉在运动的全范围中都能提供最大的阻力，实现了肌肉全幅度的最大力量训练，能在较短的时间内锻炼肌肉的潜在能力，获得较好的力量训练效果，故有人称之为“训练的时间器械”。

F R T mg

七十年代末凸轮器械在美国得到很快推广。艾里尔等人认为，凸轮器械的缺点是可以利用惯性，运动员在进行快速凸轮重块练习时，起始位置的阻力很大，但都可利用惯性轻易地完成中下段的练习。

1967年美国纽约大学的学者设计了一种电动的等速器械称为等动器械，首先用于医疗体育，后来印第安那大学的游泳教练康西尔曼，把经过改进的小型等动练习器用于游泳的陆上力量训练，打破了世界纪录，因而扬名于世，并很快推广到其他运动项目的力量训练。等动器械在练习速度受控制的条件下，实现了阻力随作用力变化而随时变化的“适应阻力练习”方法。

适应阻力练习使肌肉在整个运动范围都受到了最大阻力，获得较佳的力量训练效果。多年来，等动练习在游泳等水上项目的陆上力量训练上获得了巨大的成功，

在运动生物力学方面的根据是 • 等动练习和水中动作在阻力和速度之间的函数关系相近。笔者根据等动练习器械的设计原理，研究了等动练习时的函数式为F＝KV 2 (F＝阻力，V＝练习速度，K＝等动系数)，即等动练习的阻力变化与速度的平方成正比。国内外的研究证明，等动练习能在短期内提高肌肉的最大力量和耐力，且对受伤部位和康复训练具有独特的作用。但等动练习在下述方面曾受到非难。如认为速度受控制，限制了爆发力的发展，起终点无阻力，练习过程中无负阻力，不能进行离心收缩等。

力量训练史上第二次变革的代表 • 凸轮的变阻力矩练习和等动练习，都是用练习中器械的阻力去适应人体肌肉作用力的变化，这些适应阻力练习是力量训练史上第二次变革的代表。

力量训练史上第三次变革 • 八十年代初，电子计算机开始进入体育力量训练，在力量训练史上吹响了第三次变革的号角。其力量训练方法上的特点是计算机器械的定量控制训练。如美国的Cybex—Ⅱ型等动力量训练测试器械，在电磁等动练习器上采用了力和位移传感器，运用计算机快速检测并打印力量训练中的力和速度等有关参数。

1982年美国生物力学电脑专家艾里尔博土首先采用微电脑系统对力量训练进行反馈控制，推出了以液压为阻力的ARIEL电脑训练器械，运动员力量练习过程中的压力和位移参数通过传感器快速检测，电脑把检测数据与预先贮存的数据进行快速对比，并通过特殊的数字阀对练习中的力量和速度进行快速的反馈控制，从而实现了按事先编排的各种程序进行力量训练的新方法：程序训练法。

控制阻力的程序训练，可按定阻力，增阻力，减阻力，或按特定环节力量曲线或某一技术项目的特定阻力曲线进行练习, • 控制速度的程序训练，可按定速度，增速度，减速度，或按特定环节速度曲线及某一项目的特定速度曲线进行练习。

电脑器械还可进行以完成练习总功为计量的做功力量训练，以及用达到力量最大值的百分比来度量的疲劳训练，电脑器械并可显示打印力量练习中的时间、位移、速度、加速度、力、功、功率、能耗、耐力指数及疲劳指数等数据或曲线，还可与自己前期或另外运动员的贮存数据进行对比。

除用于运动员的力量训练之外，还能进行机能评定与测定，是当代最先进的训练器械。美国女排教练塞林格运用ARI EL电脑器械进行训练，一女排队员进行六至八个月的特殊训练之后，纵跳高度提高15．24厘米(六英寸)。

力量训练史上三次变革的目的都是为了提高力量训练的效果，给那些应予以训练的肌肉以全范围的最大负荷。三次变革的共同特点，都是以发明新的训练器械开始，进而发现新的力量练习方法和训练方法，并把实践经验上升总结为科学的训练理论，从而指导实践，大大地促进了运动成绩的提高。因此力量训练的科学化成了运动训练科学化的不可缺少的重要部分。

我国力量训练的现状 • 1．杠铃仍是我国运动训练中主要的力量训练器械。杠铃从三十年代就传入我国，对我国的体育运动发展起了极大的推动作用。0.7个世纪后的今天，我国各省市队及各级少体校的力量训练，基本上都以扛铃为主，唯有国家队及个别省市队采用了一些重块式联合器械和等动器械。

2．几十年来杠铃训练方法在我国巳形成了一套较完整的训练理论，教练员在实践中运用自如，得心应手。对于新器械训练的理论与方法，仍在研究探索之中，还没有形成实践中切实可行能出成绩的训练方法。 3．从力量训练的方法、理论、器械各方面来考察评价，我国力量训练的总体水平只处于世界力量训练史上第一次变革至第二次变革的过渡之中，与美国等体育强国相比，力量训练的水平约相差，处于七.八十年代的水平。

建议 • 要使我国成为体育强国，必须实行科学训练。力量训练是各运动项目身体训练的主要内容之一，运动训练的科学化包含了身体训练和力量训练的科学化。怎样才能达到力量训练的科学化呢?要了解与适应世界力量训练的变革潮流，加快在我国实现第一次变革至第二次变革的转化，和着手开始第三次变革，缩短转化时间，争取力量训练的科学化早日实现。

1．逐渐取代杠铃是力量训练科学化的起点。 由于杠铃不能提供符合肌肉力量曲线的变化阻力，所以不能获得力量训练的最佳效果。近年来，在不少国家的竞技体育训练中，杠铃巳逐渐被其他新型器械所代替，如美国奥林匹克训练中心巳见不到杠铃，力量训练巳普遍采用各种联合器械、专项训练器械，美国女诽等还采用了电脑训练器械。

逐渐取代杠铃，是世界新技术革命在体育运动训练器械和训练方法上的反映，正如计算机逐渐取代笨重的体力劳动，现代交通工具取代了传统的马。现代的训练器械和训练方法定将逐渐取代事倍功半的扛铃器械和杠铃训练法，这是历史的发展趋势。

我国现阶段提出“抛弃杠铃”是不现实的，因为目前还不能提供那么多优质价廉的新型器械，而且大多数运动项目，在新器械上进行系统的力量训练，还缺乏经验与研究。我们期望国家集训队及一些重点省市队，应争取在年内，用新型器械逐渐取代杠铃，并逐渐获得新器械训练经验，这是完全有条件做到的。

2．重视开展各种新型器械的研制。 • 目前我国的一般身体训练器械巳开始发展，有了重块式和液压式的联合器械几个系列，但特别缺乏专项技术和专项力量相结合的专项训练器械，即模拟专项运动特有的速度或力量曲线的训练器械。这种器械的使用，对于该专项往往有着突破性的意义，如按各项目的力量曲线来设计专项凸轮训练器械，为游泳、划船等水上项目设计陆上等动训练器械。为爆发性快速用力项目设计专项加速减阻力器械，为田径等项目设计专项退让练习器械。由于专项力量训练器械专项性强，要求高，批量小，利润少，故科研生产都有一定的困难,但是这一步不突破，我国力量训练的科学化只是一句空话。而且从现在起就应重视计算机控制的定量化器械的研制。

3．研究新的力量训练的方法理论，并使之逐步推广应用。3．研究新的力量训练的方法理论，并使之逐步推广应用。 • 对于杠铃力量训练的量、时间、强度的安排，何时可出成绩，教练员都颇有经验，显得胸有成竹。在国家集训队配备一些先进器械来取代扛铃，这在我国是不难做到的。问题在于使用新器械就要应用新的力量训练方法，教练员还有个熟悉和适应的过程。过去得心应手的杠铃训练经验不适用了，新器械新方法自己没试过，也不敢冒然采用，只怕到时出不了成绩更难以交代，这种压力是很大的。因此，我们建议在进行新器械研制和引进的同时，应组织教练员和科研人员进行新的力量训练方法的研究，使各种力量训练的新器械能在实践中总结出符合实际的训练方法与理论，并使之推广应用，开花结果。

4．逐步实现定量化控制训练，实现国家集训队力量训练科学化。4．逐步实现定量化控制训练，实现国家集训队力量训练科学化。 • 在目前我国人力财力和技术条件不足的情况下，各队全面开花搞定量化控制训练是困难的。但国家集训队集中力量搞一个训练中心”却是可能和必要的。“训练中心”集中国内先进的和适当进口国外定量化器械，专门负责国家集训队的定量化控制训练，提高各专项所需的身体素质。其与我国“测试中心”的不同，在于“训练中心”是以训练为主，以定量化的控制训练为主，同时积累资料，研究各种新器械的训练方法与理论，使之形成具有我国特点的身体训练方法。 “训练中心”的做法是国家集训队实现训练科学化的一条捷径，若国家集训队主要项目都能实现定量化的控制训练，则力量训练和身体训练的科学化就变成了现实。

二、力量练习方法 • 的生物力学分析

近年来，世界体坛出现了许多新的力量练习方法，如等动练习，动态可变阻力练习，特定力量曲线和特定速度曲线的力量练习等。这些练习方法与传统的力量练习方法有何不同?对哪些力量素质与专项有效? 笔者根据运动生物力学的理论，采用了压力、位移及加速度传感器，在自己研制的电脑训练器械(CES一500—1型)和TL液压多功能器械及A riel4000型计算机器械上，测定并对比分析了各种力量练习方法的阻力曲线和位移或速度曲线，研究各种力量练习方法的阻力、速度、位移及阻力与作用力之间的相互关系，以阐明其对不同专项及力量素质的特殊作用，并在此基础上归纳新的力量练习方法分类表和各种力量练习方法的区别对照表，及对各专项运动及素质的适应表，供教练员、运动员和健身、健美及康复训练者进行力量训练时参考。

(一)力量练习方法的归纳分类 • 力量练习方法按肌肉工作性质可分为动力性和静力性两大类。动力性练习中又可分为肌肉的向心收缩(克制工作)和离心收缩(退让工作)。 • 笔者据训练器械的原理和力量练习的实际情况，在力量练习的分类中引进了生物力学的控制因素: 阻力和速度。 • 按力量练习方法个阻力和速度的受控制情况，我们把力量练习方法归纳分类(表l)。

(二)主要力量练习方法的生物力学分析 • (一) 预先控制练习速度的力量练习方法l、静力练习肌肉收缩但无位移，也称为肌肉的等长收缩，其特点是练习速度控制为零，同时肌肉用力F和阻力F’等值反向。实验证明，在关节运动的全范围内，肌肉群在各个位置的最大静力或静力矩是不相同的，如图1为膝关节在70。一170。的最大静力蹬伸曲线，说明135。一155。为膝关下蹬起的最大静力区间，是跑跳等项目屈膝蹬伸的最好发力位置。

但静力练习单调，且憋气使胸腔压力增高，神经系统易疲劳，青少年运动员应慎用；另外，静止力量和绝大多数动力性运动项目的用力性质不同，故静力练习在运动训练中可作为一种辅助力量练习方法。

2、等动练习 • 等动练习是一种练习速度预先调节，并在练习过程中受器械自动控制，阻力随作用力的变化而相应变化的力量练习方法。因练习速度被控制，故等动练习过程中运动员的输出功率变化主要表现为阻力的变化，属典型的控速变力的力量练习。图2是膝关节蹬伸的慢速等动力量和速度的同步曲线，从中可见等动练习速度受控制和阻力随时变化的特点。从图1的和图2 的对照可见，膝关节的最大等动力量和最大静力位于同一区间，说明等动练习可使肌肉在关节运动全范围内都可发挥最大力量。等动练习因器械的阻力能自动适应肌肉用力的变化，故在美国也称为“适应阻力练习”。

图2 等动练习的力------速度曲线

等动练习器械有机械离心摩擦制动式，液压或气压式及电磁式等，按前两种等动器械的设计原理来分析推导，等动练习时阻力和速度之间可用F＝KV2的公式来近似表示。因此它对游泳、划船等水上运动项目的力量训练有特效，并极适合于伤肢的康复训练。另外人们利用等动练习时阻力随作用力的变化而相应变化的特点，进行与专项技术相结合的专项力量训练，如利用等动练习器进行游泳和推铅球的专项力量训练(图3)。

我国从70年代开始研制等动练习器械，笔者于1980年试制成DL一300型离心摩擦制动式等动练习器，1983年又和浙江瓯海体育器材厂研制了TL液压多功能力量训练器械系列，具有调速和定力功能，运动员能在同一器械上任意选择定力、等动、静力三种不同的力量练习。 1986年宁夏银川运动器械厂研制成小型电磁控制等动练习器，1988年海安县电子仪表厂和上海交通大学都研制了类似BIoKINETIc的磁电式游泳等动练习器，能记练习次数和功数。可以说我国的等动练习器械的研制进度比其它器械快，在等动器械方面与世界水平相差较少，经济效益也比其它器械高。

力量训练的科学化

力量训练的科学化

Presentation Transcript