科技助力奥运的三个层级

中国体育用品业联合会时间：2021-09-06点击：

科学研究是竞技体育的九大支柱之一，其对于以备战奥运会为目的竞技体育来说尤为重要。在这一层面，运动员的能力已接近个体极限，比赛胜负之间的差异微乎其微，任何训练和非训练因素都有可能影响到比赛胜负，甚至一些因素会起到决定性作用。科技（科学与技术）是实现训练“精细”和“精准”的重要武器。科技助力奥运旨在以运动员为中心、以教练员为主导、以科研人员为支撑、以提升竞技表现为目标，实现奥运备战过程中科学和技术的整合与应用。科技助力奥运可分为三个层级，从上往下分别是理念、训练负荷、方法/仪器/设备。方法/仪器/设备是实施、量化和监控负荷的手段或工具，它由教练员和/或科研人员使用和操作；负荷是贯穿奥运备战训练的主线，适宜的负荷是运动员产生适应、提升竞技表现的关键因素，它由教练员制定和实施；理念是确保方法/仪器/设备正确使用，引导训练负荷不断优化，促使各方人员深度融合，营造团队文化积极向上的指挥棒。理念、训练负荷、方法/仪器/设备三位一体，共同决定着科技助力奥运的质量和效果。

下面用黑马科学训练坊的前期文章来举例介绍三个层级的科技助力奥运。

一、理念

1. 尽管科技助力已成为我国奥运训练的“利器”，以科技促发展，以科技补短板也已成为我国竞技训练界的“共识”，但是在当前东京奥运和北京冬奥运整体形势严峻的情况下，如何抓住机遇、找准问题和高效发展，如何将科技助力的顶层设计切实落实在具体项目和具体运动员的训练中，如何既重视当下奥运的训练又注意后奥运的长期发展，是中国竞技体育界一个无法回避的问题。为此，我们必须高度重视奥运备战训练的短期和长期效应，高度重视科学技术对运动训练的引领作用，将训练科技人才的培养和重大项目的研究纳入到奥运的战略体系，以奥运为契机和平台快速提升我国运动训练的科学化水平。

2. 训练科学界应始终努力去验证那些最佳实践者们已知晓和应用了很长时间的理念或方法，为那些我们认为的成功因素，以及那些看似与成功无关的因素提供机制上的解释。在这两方面，科学都会改善实践！尽管众多科研项目很难招募到精英运动员和教练员，但如果他们一开始就参与了研究问题的提出这一环节，那么他们参与其他研究环节的可能性会增加。此外，基于世界顶尖教练员的实践经验和直觉的“菜单式”的训练指导书总能公开可获取到。将现有的研究证据与经过比赛成绩验证了的实践相结合，可以为提出充满艺术性的训练建议和科学研究问题提供了一个有效的出发点。

3. 事实上，科研人员和教练员是有着共同的目标和兴趣的，他们都致力于帮助运动员提升竞技表现，并在比赛中取得优异的成绩。这些共同的目标和兴趣使得科研人员和教练员有着共同的问题：

比赛的需求是什么？

成功运动员有哪些体能或技能特征？

运动表现提升的制约因素是什么？

提升运动表现的训练方法有哪些？

4. 运动与训练科学领域世界顶尖科学家Carl Foster总结了教练员对训练科学的四条需求：

评价运动员潜能的方法

评价运动员目前状态的方法

评价运动员对训练反应的方法

测量运动员进步的方法

5. 训练科学与训练实践的深度融合是科学化训练的重要标志，也是训练科学有效支撑训练实践的前提。训练科学与训练实践有着各自的研究范式和现实特点，科研人员与教练员也有着不同的成长路径和工作方式，这些差异导致训练科学与训练实践的深度融合面临诸多障碍。立足训练实践，确定研究问题来自实践、研究设计考虑实践、研究应用服务实践，是训练科学真正发挥价值，支撑训练实践的关键。在训练科学和训练实践两个领域同时拥有扎实功底和丰富经验的科研人员将在科学化训练中发挥更为积极的作用。

6. 在世界运动训练学诞生50周年之际，我国运动训练学亟待在总结前期成果的基础上审视自身和放眼全球，通过国际化开启科学化历程。“国际化”涉及学科名称的对接、研究范式的重建、研究问题的调整、人才培养的修正、应用体系的构建等多方面内容。来自不同研究和应用领域的 40名青年体育学者以本土情怀和国际视野达成共识，为我国运动训练学未来发展提供参考性建议，以促进我国运动训练学在科学化的道路上迈进，实现学科价值的全面提升。我国运动训练学可与德文的Trainingswissenschaft 和英文的 Sports Science 对接；借鉴自然科学的研究范式；注重研究成果的转化、传播和应用；紧扣运动员竞技表现提升这一研究和应用目标；参照理学门类要求重新调整人才培养方式；构建全国统筹、与高校紧密合作的竞技体育科研应用体系。

7. 在2016年的里约奥运会上，英国继北京和伦敦奥运会之后再次以金牌榜第2的成绩向世界展示了其竞技体育复兴的成果。从1996年兵败亚特兰大奥运会的1枚金牌到2016年里约奥运会的27枚金牌，英国竞技体育的成功复兴引起了人们对现代竞技体育发展模式的深度思考。对于将奥运会作为竞技体育主要标志的国家来说，英国历经20年实现奥运会复兴的成功经验无疑可以提供富有价值的参考和借鉴。我国在北京奥运会后提出由体育大国向体育强国迈进的目标，在奥运会等重大国际赛事取得优异成绩无疑是体育强国的重要标志。然而，中国队在里约奥运会上的表现却显然差强人意，有待进一步从科学的角度进行分析和总结。本系列分别从历史回顾、竞技体育体系、运动员选材与培养、教练员培养、对我国奥运战略的启示五个部分对英国竞技体育复兴进行解密，为我国奥运战略的完善，特别是为2020年东京和2022年北京奥运会的备战提供参考和借鉴。

8. 跨项选材是对传统运动员选材与培养的一种丰富和补充，来自澳大利亚和英国的实践和来自多国研究的发现表明，经由传统选材和培养成长起来的运动员仍是各国国家队运动员和奥运奖牌选手的主体，经由有组织和无组织成材的运动员只占有限的部分。因此，在推动跨项选材的同时需要考虑如何完善传统运动员选材与培养体系，包括引导、鼓励和强制运动员早期多项；推迟各项目的选材年龄，提倡青春期后选材；增设动态选材，防止一选定终身等。

9. 体育系统与教育系统合作成立青训学院，在年龄上对应为12-23岁，在学制上涵盖中学和本科；相比于相同学制阶段的普通中学和大学，青训学院有着类似的教育培养标准，但其教练员、训练设施、科研医务保障水平更高，可训练时间更多，运动员多项训练更有保障，跨项流动更为顺畅，纵向训练更为系统，升学压力更小；青训学院的运动员来源为普通小学和普通中学，青训学院通过训练营的方式从外部选拔运动员，并为体育系统培养和输送运动员；青训学院实施运动员的动态流动，每年开展不同年龄段运动员的选拔（从普通小学和中学）和淘汰（至普通中学和大学）。

10. 运动生理学脱胎于生理学，其以“运动中的人”为关注对象，探究人体在体力活动（physical activity）、运动（exercise）和竞技运动（sport）中的急性和慢性反应/适应[1]。运动生理学的使命在于描述以上刺激-反应/适应的现象，揭示以上刺激-反应/适应的机制，并最终为人类健康（health）促进、体质/体适能（fitness）改善和表现（performance）提升提供科学原理和方法。

11. 人体运动的本质是动作和能量代谢，力量、速度和耐力都是能量供应下动作的不同重复方式。运动训练的目的是以动作为载体，注重动作的灵活性和稳定性，无伤化和有效性发展三大供能系统供应能量的能力和动作技术利用能量的能力。我国运动训练过程中存在的众多问题可以从动作和能量代谢两个角度来认识和解决。

12. 进入二十一世纪以来，体能训练在我国受到广泛关注。然而对体能训练关注度的急剧增加并未带来我国“体能主导类”项目竞技水平的显著提升，我国目前对体能训练的认识有失理性。对世界体能训练发展轨迹的回顾表明，当今世界体能训练吸收了物理治疗对动作和力量训练对自由负重练习的最新认识，更加注重动作的有效性和功能化，以动作为载体来发展运动员的力量、耐力和速度。人体运动的本质是动作和能量代谢，体能训练需要同时考虑动作的功能化和训练刺激的生理学反应。

二、训练负荷

1. 周期性耐力项目训练负荷的生物学基础是不同运动方式的能量供应和能量利用特征。随着对能量代谢特征认识的深入，有氧训练对周期性耐力项目的重要性逐渐达成共识，无氧训练在周期性耐力项目中的受关注度逐渐增加。有氧训练以低强度持续训练为主，无氧训练更加关注高强度间歇训练。

2. 对不同体育运动有氧供能比例的描述是众多运动生理学和运动训练学教材的必有内容。这类报道最早可追溯到瑞典生理学家Astrand等人1970年所著的Textbook of Work Physiology。尽管此后出现了大量有关不同体育运动供能比例的研究文献，但是众多教材仍然延用了Astrand等人的供能比例数据。这些教材中对体育运动供能比例的描述成为众多教练员和科研人员认识体育运动的重要理论依据。然而，这些教材中对供能比例的描述不同程度地低估了有氧供能。

三、方法/仪器/设备

1. 进入21世纪，竞技体育研究和训练热点的摆钟再次从低强度持续训练摆向了高强度间歇训练（HIIT），HIIT受到运动员、健身人群和慢性疾病患者的青睐。研究领域有关HIIT的研究也急剧增加。作为一种运动强度≥无氧阈或最大乳酸稳态的运动/训练方式，HIIT对不同人群的训练效果并不一样。高水平耐力项目运动员由于尤其各项生理指标都接近人体的生理极限，需要在确保有氧能力的前提下，通过高质量的HIIT进一步提高无氧能力；高水平球类项目则可以通过结合技术练习的HIIT同时来发展有氧能力和无氧能力。对于非高水平运动员和普通人群来说，HIIT是一种省时有效的训练方法。对于慢性疾病患者来说，在确保安全的前提下，可以考虑循序渐进地进行HIIT。对HIIT提高运动能力的机制还有待更多的研究，尤其是以高水平运动员为对象的研究。

2. 血流限制训练是指为实现特定目的，单独使用或结合低强度运动的血流限制方法。由于能够以低强度达到高强度提高肌肉质量和力量的效果，血流限制训练受到了康复、健身和训练人群的广泛关注。然而，由于涉及的训练变量较多，有效发挥血流限制训练效果需要考虑到众多方法学问题，且使用人群往往首先关注的是这种方法的安全性。本文通过对国内外相关文献进行整理与总结，以血流限制力量训练为主，对影响血流限制训练效果的相关方法学变量，以及血流限制训练的安全性问题进行了阐述，并基于相关文献证据总结了血流限制训练的方法。不同的方法学因素对血流限制训练效果的影响不一，建议上肢袖带宽度小于下肢，血流限制压力为40-80%AOP（静息动脉血流闭塞压），训练强度为20-40%1RM/MVC（只能一次举起的最大重量/最大自主收缩力量），训练量为45-80次（分多组完成），间歇时间为30-60s，训练频率为每周2-3次，单关节和多关节运动方式均适宜，持续加压能产生更大的代谢压力。

3. 奥运会名次的竞争往往是毫米或毫秒级的竞争。为了取得更好的成绩，备战奥运会的运动员承受生理和心理等多个方面的训练刺激，以寻求进一步提升的空间。奥运备战期间，运动员可能已经处于或接近个人的生理极限，通过更“苦”更“累”的训练刺激尽管有可能产生更大程度的适应，并带来竞技表现的提升，但伴随这一过程出现的可能还有疲劳程度增加、过度刺激（甚至是过度训练）、损伤和疾病风险的增加。本综述分别从膳食营养、物理性恢复、安慰剂效应、热习服和睡眠改善五个方面进行了梳理，并给出了奥运备战实施上述非训练类策略的应用建议。

在营养方面需要坚持食物第一原则，从专业营养师聘请、运动员膳食教育、个性化营养方案制定、增加间餐补充等方面加大投入，通过营养计划和训练计划的匹配整合周期化来控制体重；

物理性恢复方面，需要就一些常用的方法组织相关专家制定出循证使用指南；

安慰剂效应方面，尽管在我国训练实践中可能已有应用，但其提升竞技表现的功效还未上升到科学层面，奥运备战需要从安慰剂效应接受者和实施者遴选、实施情景和细节、多重实施、实施时间等方面实现效应的最大化；

高温环境将对运动员参加东京奥运会带来巨大挑战，我国奥运备战需要针对性地设计和实施热习服方案；

重视运动员可能存在的睡眠问题，并从保证睡眠时长、营造理想的睡眠环境、养成良好的睡眠节律、考虑摄入物质对睡眠的影响采取相应措施。

科技助力奥运，方法/仪器/设备是工具，训练负荷是主线，理念是指挥棒。工具只有串在主线上才能更为有序，主线只有明确了方向才能向目标迈进。

来源：黑马科学训练坊

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