功能训练的历史演进
——认识·本质·应用*
2017-06-13沈玉梅张枝尚
沈玉梅, 张枝尚
(1.东莞职业技术学院体育系,广东 东莞523000;2.广东医科大学体育教学部,广东 东莞 523808)
功能训练的历史演进
——认识·本质·应用*
沈玉梅1, 张枝尚2
(1.东莞职业技术学院体育系,广东 东莞523000;2.广东医科大学体育教学部,广东 东莞 523808)
采用文献资料法对功能训练概念、作用、属性进行梳理与归纳,用图表阐述功能训练的设计理念、训练方法及评价等内容。功能训练是一种由康复领域延伸到运动表现训练的训练体系,是把一般体能训练向专项体能训练进阶的耦合训练理念,功能训练包含人体运动功能链在3个平面、6个方向、11个关节点上灵活性和稳定能力的动作模式训练,通过动作模式的有序和无序叠加使人体基本动作技能与习得性运动技能在神经肌肉募集与激活、本体感觉参与的有效控制下获得更好的肢体平移和旋转。然而,功能训练在理论研究、训练方法以及与传统体能训练之间的关系等仍然存在较多亟待解决的问题。从运动表现训练视角对功能训练应用进行提炼,旨在为丰富体能训练体系提供参考。
功能训练;体能训练;功能动作筛出;运动表现
随着竞技体育科技化进程的深入,体育科技含量越来越高,运动训练对人体运动功能结构(Motor Functional Structure)的提升和功能完善更加趋于专项化,系统化。运动表现需求模式促使运动训练理论的革新,运动表现训练(Athlete Performance )以专项驱动来改善人体运动功能结构的整体优化,实现运动表现的职业化、竞技能力的持续性、减少运动伤病等特点。竞技就是动作,表现训练的主要目的是以身体运动功能训练为基础,加强运动员在力量、爆发、速度及耐力的提升。促进体能与技术结合的训练就是功能训练模式。
20世纪90年代,一些欧美学者和训练专家开始认识到康复训练中的功能练习可以有效加强深层肌群和整体动作能力的运动表现,将损伤后恢复训练的手段移植到竞技运动表现训练领域。他们从功能解剖学、运动生物力学和动作学习与控制、运动营养等不同角度对身体运动功能进行研究,先后提出了功能性训练与功能训练等问题。
当前,竞技体育的发展已经从传统的体能训练延伸到运动表现训练的多元化需求,运动表现训练理念的出现在国内外训练领域都是一个新的训练内容,功能训练的出现对传统的体能训练带来极大冲击。另一方面,在理论研究和实际应用层面还存在许多不完善的地方。为此,本文以前人研究为基础,从运动表现训练的视角,对功能训练和功能性训练两个层面,从运动功能解剖和肌筋膜链,对功能训练本质及发展进行思辨。
1 功能训练的起源与发展
从结构工程学的角度来看,人体的“功能”就是以骨骼、肌肉、韧带、肌腱、筋膜和能量代谢系统为硬件装备与先天基因、中枢神经系统、视听觉系统和本体感觉系统等软件网络相互配合所组成的人体结构。从系统论观点看,“功能”内涵是事物内部各元素间相互作用对周围环境产生适应的最佳能力,这种对外界环境所做的适应带有一定指向性,对运动表现训练而言,取决于运动项目在竞赛规则下所需的专项竞技表现能力[1],功能训练是为专项竞技表现服务的。
公元前5世纪,希腊人Herodikos将肢体动作作为医治运动障碍的一种疗法[2],公元150年前的中国,神医华佗采取模仿动物的行为来改善人体运动功能的锻炼方法。由此可见,功能训练最早始于肢体动作改善运动功能的方法。有人认为这是功能训练最早来源。
近代对功能训练(Functional Training)的研究源于二战伤残士兵恢复锻炼过程中采取的一种练习手段,主要采用不稳定支持和多维度肌群动员的练习方法对伤病骨骼肌群的有效加强和功能完善。由此可见,功能训练理念始于改善运动功能和完善肢体动作技能方面的动作练习,其应用主要在术后康复领域。
将功能训练的概念引入竞技体育训练应归功于Gray的功能动作筛查(FMS)评估运动功能体系的提出[3],通过设定的动作模式筛查运动功能和评定运动能力是否存在运动损伤风险。首次采用功能性训练概念,认为人体运动是将力量通过动力链形式作用于外界。注重动力链环节中的关节间的稳定与灵活,有效证明了传统力量训练过程中单关节、单维度肌群训练后影响运动能力的不足。体能训练专家Vern Gambetta认为,针对不同专项特点进行一系列动作训练,以激发运动员最佳适应不同应急的训练就是功能训练[4];功能训练大师Mike Boyle认为是有针对性训练,将功能训练作为一般化的练习手段,将控制自身体重在多维平面内进行不同训练的方法。
成立于1950年的美国国家运动医学协会[5](NASM)把人体动作模式在三维平面内的灵活和稳定能力的动作位移为基础,强调肢体在运动中不同运动模式的整体运动表现,通过运动技能学习实现自动化达到肌肉训练目的,以人体动作姿态和基本动作模式为运动根本,系统完善动作能力与运动技能的练习方法。这样的观点佐证功能训练主要集中以动作来提高运动能力的训练理念。
功能训练结合物理治疗和动作模式练习,主要对人体关节功能恢复、身体机能强化、运动系统整体功能整合几方面的训练体系。在发展过程中,发掘了动作技能控制与学习(Motor Control and Learning)、动力链、本体感觉神经肌肉促进疗法(PNF)、功能动作筛查[6]等内容,使其体系趋于完善。是以动作训练实现骨骼肌、神经的募集与激活,是对项目所需的身体机能及再生恢复等环节进行自主性干预,重在提高训练手段的专项化、个体化、缩小训练与比赛间的距离,有利于运动员达到最佳竞技表现能力。
目前,在功能训练和功能性训练问题上仍然存在争议,其焦点主要集中在对“功能”的定位上。从训练学角度分析,多数专家主要集中在目的导向性和针对性训练就是功能训练,把功能训练和专项能力训练混淆了。有人认为采取软器械或者弹性器械的训练就是功能训练,而传统的杠铃壶铃等重器械就不是功能训练,这种以点盖全的笼统归纳犯了形而上学的错误。
综上所述,本研究认为,功能训练和功能性训练是两个不同的概念。功能训练指人体在运动过程中通过动作模式的练习发展肌群来提高整体的运动技能,实现有目的的练习手段,而功能性训练主要指针对不同部位的运动障碍改善运动能力的练习方法。有人把功能与非功能划分开,这种简单划分是没有道理的,即便是单关节的肌肉练习也是功能训练,只不过仅仅对单关节肌肉的功能加强,对于整体性而言就不足了。因此,功能训练指整体性的动作训练,包括采取器械或者徒手的练习方法,而功能性训练更多表明为加强某一部位或者目的性的训练方法。
2 功能训练的解剖和生理学机制
从功能解剖学概念分析,国内外学者认为,功能训练以功能解剖的两个层面为基础,一个是机械物理的骨骼、肌肉、肌腱、韧带、筋膜等基本组织,另一个层面是以神经系统、心血管系统、呼吸系统、内分泌系统以及本体感觉控制能力下的立体结构[7]。这些构成了运动功能的先导,人体肌肉与筋膜连接在一起组成了肌肉筋膜系统,也是力量传递的动力链环节,肌肉骨骼系统是一个张拉整体的结构。有研究证明,人体运动受制于全身纤维系统生理网络的控制,与内分泌系统、循环系统和神经系统一样对运动功能起到至关重要的作用。以上的这些被体能教练、物理治疗和康复训练师所推崇。
目前肌筋膜链主要有7条[8],其中包括后表链(Superficial Back Line)、前表链(Superficial Front Line)、手臂链(Arm Lines)、前深链(Deep front Line)、体侧链(Lateral Line)、螺旋链(Spiral Line)、功能链 (Functional lines )。无论肌肉如何单独收缩,总是通过筋膜网络对整体的连续性有功能上的影响。全身纵横交错的结缔组织的薄膜与经线,形成了有迹可循的动力链。这些筋膜线是用来对肌肉起到稳定、牵张、变形、固定、弹力以及动作姿势代偿的功能演化[9]。也是构成运动功能的重要因子,是运动功能的主要生理机制。
传统解剖以“肌肉孤立论”阐述肌肉组织的功能,孤立看待骨骼肌上的单块肌肉,分裂了其上下连接,剥夺了神经与血管的连接,脱离了邻近组织结构[10]。这种普遍的理论仅仅是通过肌肉的起止点来给单块肌肉功能下定义,广为人知的观点是肌肉连接与两骨之间,唯一的功能就是两端收缩和抵抗拉力等运动形态,忽视了肌肉、骨骼、韧带、筋膜等立体化的运动功能结构,为此,功能训练更多开发肢体功能结构的整体理念,通过运动来完善功能结构,实现运动表现的提升。
Hirmer Fotoarkiv认为人体运动功能是为了更好地维持重心稳定、张力的有效传导,形成协调的筋膜张拉整体结构[11],以适应不同运动姿态的表达形式。人体运动功能的表述模式是通过多块肌群协调实现的,人体运动功能的实现通过整合神经肌肉控制能力和本体感觉有序整合自动化模式,而这一过程是一个复杂和精细的过程。对于运动表现来说,需要肢体稳定与灵活的有序和良性衔接,关节的灵活运用是为实现肢体动作技能的协调体现,稳定是控制身体重心在运动过程中为不同运动技术动作下发力的支点,以实现不同运动功能下骨骼肌力量收缩建立通道。生理学家Hodges通过对上下肢表层肌群进行肌电收集测试[12],对运动中全身肌肉电刺激实验跟踪研究,研究结果发现,运动时肌肉收缩形式具有整体功能与连续性,运动过程中实现动作模式持续的主要原因归咎于多运动环节的合理动员,他认为,运动功能的实现是稳定肌群先发力,起到稳定关节的作用,然后通过稳定肌群为主动发力肌群提供稳定支撑,拮抗肌对主动肌群的过多张力实现抑制,实现整体运动功能有序表现。
表1 人体筋膜链结构及功能分布
注:依据Anatomy Training,Kinesiology of Musculoskeleal System Functional for Rehabilitation, Functional Anatomy,Joints and Muscles,Manual Structural Kinesiology[13]。
3 功能训练原理与应用
人体是一个复杂系统,Rob Newton认为:人体在功能调节机制下,由各个器官系统的功能活动相互协调来实现的人体功能态[14]。多数学者从动作和能量代谢视角对人体运动进行定位和思考,把人体运动模式的本质看作以动作为外在的表现形式,以能量代谢供给为内在驱动力,并注重在人体三大能量代谢基础上的利用能力层面加以概括分析。也进一步表明功能训练在一定层面上把传统体能训练中力量、速度、耐力三大核心运动要素整合在一起,通过动作模式的练习实现三大运动素质在结构上结合项目技术特点的表达方式,实现整体运动能力的提升。
虽然运动过程受到能量代谢系统的供能作用,表现为肢体动作的姿态,但人体运动受神经肌肉系统的控制和驱动才是核心,无论单一肌肉还是多维肌群参与的连续动作,其收缩的运动表现形式是在神经肌肉控制和运动意识的支配下完成的。从单一动作到复杂技术体系动作意识和本体感觉的参与是完成动作的核心,这种完成复杂技术动作不受能量代谢控制,尤其是神经支配能力下降的情况下,能量代谢无法帮助动作更好的完成[15],有研究证明,当篮球运动员同场竞技下,对于面对不同防守运动员所表现出来不同的竞技水平而言其实不受能量系统的控制,进一步表明运动功能的良好发挥不仅受到能量代谢的控制,更是神经系统和本体感觉系统的多层交互作用实现的,在竞技表现中的多数的超常发挥就是运动根据临场情况对神经肌肉的最大化动员的体现。为此在实现运动表现最大化的同时,要以神经激活和动员为先导。
以人体运动功能为主的研究集中在动作表现和生理机制两个领域,然而,人体运动功能从表现上主要体现在肢体的动作模式和动作模式支配能力的神经控制及意念两个阶层,这两个层面互为制约,互为补充。
表2 关节主导的运动模式及筋膜链对应一览
注:依据Functional Anatomy for Sport and Exercise,Joints and Muscles[16]
肌肉运动形式受神经控制和条件反射影响,不同神经支配下肌群的组合形成动作模式,表现为肢体的推拉、旋转等运动表现,这种运动形式根据项目特点表现为不同的技术形态,形成一系列运动技术风格,这种技术特点受到基因、运动感觉、外环境等因素影响,因此,功能训练是指在竞技体育运动中不同技术动作围绕不同关节点形成的运动模式,这些运动模式以人体三个面、6个方位(上下、左右、前后)、11个关节点上进行运动。
人体运动是建立在功能结构有效基础上,并通过肌肉骨骼的杠杆原理作为驱动,在神经系统和本体感觉及思维动员下实现的。人体动作模式取决于人体功能结构的基础,人体根据不同的关节活动度具有相应的运动模式,而人体主要关节包括人体6大关节,即:踝关节、膝关节、髋关节、胸椎关节、肩关节、肘关节。同时,人体功能解剖在矢状面、冠状面、水平面三个平面上实现的,而人体功能解剖根据人体不同部位的关节采取相应的运动模式,这就构成了根据关节运动轨迹与人体运动面之间的耦合,同时在不同的方位上形成三个平面,6个方位的运动模式。
4 功能动作评价体系
功能训练作为一个完善的体能训练系统,对训练、评估、恢复方面具有完整的训练系统,其中功能训练评估主要包括功能动作筛查[34](FMS),Y-平衡测试(YBT),选择性功能动作评估(SFMA)三个层级[17],三者间互为补充与进阶,三者功能测试系统是功能动作训练中最佳评判方法,主要对肢体动作中不同动力链下运动能力的有效预判,以及单一动力链下的肌肉组织的平衡,肌肉力量,关节稳定与活动度等方面的精准考究[35]。通过排查分析,可以有效预判运动过程中的运动障碍或存在的运动缺陷(表2)。
动作功能的评价是将运动过程中的身体姿态限制于规定的运动模式当中,通过规定的动作模式来排查运动中肢体不同部位在灵活与稳定方面存在的代偿或者不对称问题[19],通过观察代偿和不对称性动作会对运动过程中动作模式的完成情况,以及动力传递的有效性和流畅性有清晰的了解。研究证明,专业运动员在动作筛查的测试中发现有的动作模式出现不对称或者动作的代偿,这些代偿动作就会破坏正确动力链传导下的有效性和动作的舒展性,导致动力链传递的转移和能量损耗[37]。这些代偿动作的多次数重复会对运动系统造成伤害,给损伤的出现埋下隐患。为此,功能动作筛查可直观对动作模式的有效评估,对预防运动损伤和检测功能训练效能具有非常重要的作用。然而,运动功能筛查测试后,根据测试结果进行选择性动作评估(SFMA)或者Y平衡测试(YBT),这两个测试是功能动作筛查的进阶测试。
5 小结
5.1 运动表现训练是当今运动训练的一种发展趋势,是由康复领域移植到当前竞技训练中的新理念,通过提升身体运动功能来逐步解决基础体能训练与专项所需要的运动表现能力之间主要的问题。
5.2 功能训练包含人体运动功能链在3个平面、6个方向、11个关节点上灵活性和稳定能力的动作模式训练,通过动作模式的有序和无序叠加使人体基本动作技能与习得性运动技能在神经肌肉募集与激活、本体感觉参与的有效控制下获得更好的肢体平移和旋转,是功能训练的核心要义。
5.3 身体运动功能的实现是神经肌肉和能量代谢参与下的神经肌肉系统控制、本体感觉和运动智商等全方位的体现,外在表现为动作模式,内在的驱动力受思维方式、动作熟练程度以及心理和意念等各种因素影响。
5.4 功能评估虽然能够反映身体在特定运动模式下的功能障碍和潜在损失风险,但功能训练的评估相对单一,功能训练的运动素质和身体机能素质以及与专项结合的功能训练评估系统尚未杨建。
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Theory of Historical Evolution of Functional Training——Recognition·Essence· Application
SHEN Yu-mei1, ZHANG Zhis-hang2
(1.Dongguan Vocational and technical college sports department,Dongguan 523000,China;2.Guangdong medical University Sports education department,Dongguan 523808,China)
by use the method of literature, functional training concept, function, properties, and analyzed, with the diagram in this paper, the design ideas of the functional training, training methods and evaluation, etc. Function training is a kind of by the extended to the performance of sports training in the field of rehabilitation training system, is the general physical training to the special physical training advanced coupling training concept, training contains the human body movement function chain in three direction of plane, 6, 11 key points on the flexibility and stability ability of movement mode of training, through the action mode superposition of order and disorder of the body skill basic sports skills and acquisition in nerve, muscle recruitment and activation of proprioception, get better under the effective control of translation and rotation of the body. However, functional training in theoretical research, training methods and the relationship between the traditional physical training asked there are still more need to be addressed.
Functional Training;Strength Training and Conditioning;Functional Movement Screen;Athlete Performance
2017-03-19
沈玉梅(1984-),女,硕士,讲师
研究方向:体育教育训练学
广东省体育局2016-2017科研项目(GDSS2016110)
G80
A
1007-323X(2017)03-0089-04