負重行軍生物力學和生理上的變化特點及訓練思考

張帆 陶德洲 陳亭

人體在負重的情況下，會加大對于體能的能量耗量，就此出現步態改變的種種情況。從最佳負重能力水平角度來講，距離不相等的情況下，人體代謝能量以及姿勢力學也存在一定差異。對于距離比較短的負重跑，需要相對較高地面垂直作用予以支持，以無氧代謝為主;如果距離中等的負重跑，具體的挑戰為：除卻要維持比較高運行速度外，也必須維持經濟化運動行為。在此過程中，有氧以及無氧代謝一并參與。距離比較長的負重行軍和機體抗疲勞能力水平、底物可利用程度以及機體的有氧能力存在關聯性。因而與之相關的訓練方式也必須隨之變化。為了全面分析負重行軍生物力學和生理上的變化特點和具體的訓練方式，本文對該命題加以分析，旨意為相關人員的研究工作提供參考文獻。

針對于軍人這一特殊人群而言，進行負重行軍依舊為最基礎、有效且經濟的運輸方法。另外值得說明的是，例如有些距離越野跑項目，一樣要通過人體負重的方式完成。相關文獻證實：在人體負重狀態之下，如果姿勢錯誤，極有可能引發下肢骨骼肌肉受損，其也為引發軍人下肢骨骼肌肉受損的高危因素。并且隨著負重量的加大，機體耗能增加，人體平衡能力也發生了一定改變，因此，全面分析負重行軍生物力學和生理上的變化特點和具體的訓練方式顯得格外重要，基于這種情況，本文全面對上述命題加以分析，現綜述如下。

1 對稱性長距離負重行軍生理以及生物力學變化特征與訓練方式

長距離項目具體持續時間為13分鐘至120分鐘，甚至更長時間的持續行軍行動，如1萬米、5千米、甚或50公里等等距離。

從生物力學的角度來講，軍人在進行長距離負重行軍過程之中，最為基本的因素為跑步經濟性以及有氧能力水平。跑步的經濟性和跑步生物力學之間存在著非常重要的關聯性。相關研究表明：執行最佳的機械方式為運動經濟性的主要來源。在進行此項作業時，應具有節奏，具有方向以及幅度適中的用力，不要進行多余的運動。

就生理方面而言，有氧能力為決定長跑運動成績的主要性因素。具有高耐力水平的軍人VO2 max值比較高。影響VO2 max的因素主要包含線粒體密度、毛細血管密度上升以及血容量增加。在此其中主要決定因素為每搏輸出量。但有研究表明：長跑運動成績和VO2 max相關性僅僅為中等水平。在無氧閾條件下，速度和VO2 max能夠比較好地測定出運動能力水平。跑步經濟性程度水平在極大程度上決定了長跑運動的具體成績，其和運動能力存在極大關聯性，另外也能有效預測軍人耐力真實水平。

從訓練方案來講，主要為：相關研究表明，在持久行動之中，需要于極端條件下攜帶所有的作戰裝備行軍10公里甚至更長距離。這也在一定程度上表明，在特殊的環境之下，軍人們需要有一定的有氧耐力。基于這種情況，在負重時，需要進行人體姿勢力學調整，其也為開展定期進行負重訓練最基本的內容。通過這種做法能夠有效提高參與運動肌群的適應能力水平。從影響因素方面來看，跑步的經濟性和機體有氧能力可能會對最終運動能力產生一定影響。所以說，選擇適宜的訓練方法應該可以發展上述能力指標，就此取得良性適應能力。

2 中等距離負重行軍生理以及生物力學變化特征與訓練方式

從生物力學角度來講，雖然說中等距離行軍的強度低于短距離行軍。但值得說明的是，其速度相對比較快，仍舊需要軍人群體輸出較高的機械功率。從機械做功方面而言，這種跑步運動和短跑比較類似。需要說明的是，在進行次最高跑速或者最高跑速時，其和長跑是有明顯區別的。長距離跑和中等距離跑具體差別包含人體重心震動幅度加大、擺動過程中膝關節彎曲水平加大、接觸時間減少、步幅增加等等。中等距離跑步距離有所增加。在此情況下，機械負荷也發生了一定變化。比如說：在進行3千米跑時，軀干往往向前傾斜，步幅減少。

就生理方面而言，身體素質好的運動員會展現出良好的局部骨骼肌適應能力水平。另外，其機體也具備了比較高的無氧能力。就此生成完成任務所需的高水平機械輸出功率。針對于中等距離運動而言，機械輸出功率非常關鍵。應用通氣閾、無氧閾值、速度以及最大氧氣攝取量能夠很好的預測運動能力水平。中等距離跑相對于比較高能力上的需要，已然超出了僅僅依靠有氧功能。比如說：在1500米以及800米跑項目中，其有著比較高的無氧能量供給需要。短距離跑則主要依賴于無氧功能，中等距離跑與之相比，需要一定的有氧代謝能力。

就訓練方法方面來講，主要為基于中等距離的機械負荷與能量供應的特征。在對軍人開展實際訓練時，應當結合實際情況動態性調節高經濟性以及高速率之間的矛盾點。另外值得說明的是，基于上述內容，還需要更好的發展無氧以及有氧代謝系統。選擇科學有效的訓練方法，用于提升軍人機體的VO2 max值。

3 短等距離負重行軍生理以及生物力學變化特征與訓練方式

就短距離的負重行軍生物力學方面來看，主要內容為：短距離跑為一個比較特別的因素，因為行軍距離比較短，因而需要重視加速階段。這一點重點體現在100米以內的平均距離高水平依賴于加速能力之中。實際距離越長，起步階段重要性越低。之所以出現這種情況，主要因為受到了無氧能力的限制。

就生理方面來講，機械性能完全決定了短距離跑的具體速度。短距離跑的收縮時間比較少，會產生比較高的負荷。軍人在進行一項負重行動時，某些生理因素會對力的生成造成影響。在進行短距離跑過程中，完全依賴于無氧代謝系統用于全面支持高水平的輸出率。具體的持續時長一般在15秒以下。在該過程內，一般依賴于肌肉收縮所需要的ATP，且跑步距離增加和無氧糖酵解功能比呈正相關關系。所以說，個體應當有著比較高的無氧功能，只有這樣才能夠擁有良好的短跑能力。

從短跑負重訓練的方法來看，主要內容為：相關研究證實，在“伊拉克戰爭”中，需進行全副武裝300米跑單兵運動戰術。而在實際負重的條件之下，定期開展多類快速移動能力訓練非常重要。通過這種辦法全面鍛煉與激活相關肌群。此外值得說明的是，由于負擔重量增加，速度會隨之降低。但具體的能量供應特點和平跑比較類似。所以說，具體選擇的練習項目強度水平應當以有效激活人體能量系統以及無氧代謝系統為基準。此外不能忽視的是，因為軍人在負重時需要快速移動，且機體也有著比較高的功率輸出特征，因而有必要對于軍人的關節以及肌群開展基本的訓練，在此其中包含了爆發力訓練以及最大力量訓練等等。

（作者單位：1.戰略支援部隊信息工程大學;2.軍事體育訓練中心;3.陸軍裝甲兵工程學院）