负重行军生物力学和生理上的变化特点及训练思考

张帆 陶德洲 陈亭

人体在负重的情况下，会加大对于体能的能量耗量，就此出现步态改变的种种情况。从最佳负重能力水平角度来讲，距离不相等的情况下，人体代谢能量以及姿势力学也存在一定差异。对于距离比较短的负重跑，需要相对较高地面垂直作用予以支持，以无氧代谢为主;如果距离中等的负重跑，具体的挑战为：除却要维持比较高运行速度外，也必须维持经济化运动行为。在此过程中，有氧以及无氧代谢一并参与。距离比较长的负重行军和机体抗疲劳能力水平、底物可利用程度以及机体的有氧能力存在关联性。因而与之相关的训练方式也必须随之变化。为了全面分析负重行军生物力学和生理上的变化特点和具体的训练方式，本文对该命题加以分析，旨意为相关人员的研究工作提供参考文献。

针对于军人这一特殊人群而言，进行负重行军依旧为最基础、有效且经济的运输方法。另外值得说明的是，例如有些距离越野跑项目，一样要通过人体负重的方式完成。相关文献证实：在人体负重状态之下，如果姿势错误，极有可能引发下肢骨骼肌肉受损，其也为引发军人下肢骨骼肌肉受损的高危因素。并且随着负重量的加大，机体耗能增加，人体平衡能力也发生了一定改变，因此，全面分析负重行军生物力学和生理上的变化特点和具体的训练方式显得格外重要，基于这种情况，本文全面对上述命题加以分析，现综述如下。

1 对称性长距离负重行军生理以及生物力学变化特征与训练方式

长距离项目具体持续时间为13分钟至120分钟，甚至更长时间的持续行军行动，如1万米、5千米、甚或50公里等等距离。

从生物力学的角度来讲，军人在进行长距离负重行军过程之中，最为基本的因素为跑步经济性以及有氧能力水平。跑步的经济性和跑步生物力学之间存在着非常重要的关联性。相关研究表明：执行最佳的机械方式为运动经济性的主要来源。在进行此项作业时，应具有节奏，具有方向以及幅度适中的用力，不要进行多余的运动。

就生理方面而言，有氧能力为决定长跑运动成绩的主要性因素。具有高耐力水平的军人VO2 max值比较高。影响VO2 max的因素主要包含线粒体密度、毛细血管密度上升以及血容量增加。在此其中主要决定因素为每搏输出量。但有研究表明：长跑运动成绩和VO2 max相关性仅仅为中等水平。在无氧阈条件下，速度和VO2 max能够比较好地测定出运动能力水平。跑步经济性程度水平在极大程度上决定了长跑运动的具体成绩，其和运动能力存在极大关联性，另外也能有效预测军人耐力真实水平。

从训练方案来讲，主要为：相关研究表明，在持久行动之中，需要于极端条件下携带所有的作战装备行军10公里甚至更长距离。这也在一定程度上表明，在特殊的环境之下，军人们需要有一定的有氧耐力。基于这种情况，在负重时，需要进行人体姿势力学调整，其也为开展定期进行负重训练最基本的内容。通过这种做法能够有效提高参与运动肌群的适应能力水平。从影响因素方面来看，跑步的经济性和机体有氧能力可能会对最终运动能力产生一定影响。所以说，选择适宜的训练方法应该可以发展上述能力指标，就此取得良性适应能力。

2 中等距离负重行军生理以及生物力学变化特征与训练方式

从生物力学角度来讲，虽然说中等距离行军的强度低于短距离行军。但值得说明的是，其速度相对比较快，仍旧需要军人群体输出较高的机械功率。从机械做功方面而言，这种跑步运动和短跑比较类似。需要说明的是，在进行次最高跑速或者最高跑速时，其和长跑是有明显区别的。长距离跑和中等距离跑具体差别包含人体重心震动幅度加大、摆动过程中膝关节弯曲水平加大、接触时间减少、步幅增加等等。中等距离跑步距离有所增加。在此情况下，机械负荷也发生了一定变化。比如说：在进行3千米跑时，躯干往往向前倾斜，步幅减少。

就生理方面而言，身体素质好的运动员会展现出良好的局部骨骼肌适应能力水平。另外，其机体也具备了比较高的无氧能力。就此生成完成任务所需的高水平机械输出功率。针对于中等距离运动而言，机械输出功率非常关键。应用通气阈、无氧阈值、速度以及最大氧气摄取量能够很好的预测运动能力水平。中等距离跑相对于比较高能力上的需要，已然超出了仅仅依靠有氧功能。比如说：在1500米以及800米跑项目中，其有着比较高的无氧能量供给需要。短距离跑则主要依赖于无氧功能，中等距离跑与之相比，需要一定的有氧代谢能力。

就训练方法方面来讲，主要为基于中等距离的机械负荷与能量供应的特征。在对军人开展实际训练时，应当结合实际情况动态性调节高经济性以及高速率之间的矛盾点。另外值得说明的是，基于上述内容，还需要更好的发展无氧以及有氧代谢系统。选择科学有效的训练方法，用于提升军人机体的VO2 max值。

3 短等距离负重行军生理以及生物力学变化特征与训练方式

就短距离的负重行军生物力学方面来看，主要内容为：短距离跑为一个比较特别的因素，因为行军距离比较短，因而需要重视加速阶段。这一点重点体现在100米以内的平均距离高水平依赖于加速能力之中。实际距离越长，起步阶段重要性越低。之所以出现这种情况，主要因为受到了无氧能力的限制。

就生理方面来讲，机械性能完全决定了短距离跑的具体速度。短距离跑的收缩时间比较少，会产生比较高的负荷。军人在进行一项负重行动时，某些生理因素会对力的生成造成影响。在进行短距离跑过程中，完全依赖于无氧代谢系统用于全面支持高水平的输出率。具体的持续时长一般在15秒以下。在该过程内，一般依赖于肌肉收缩所需要的ATP，且跑步距离增加和无氧糖酵解功能比呈正相关关系。所以说，个体应当有着比较高的无氧功能，只有这样才能够拥有良好的短跑能力。

從短跑负重训练的方法来看，主要内容为：相关研究证实，在“伊拉克战争”中，需进行全副武装300米跑单兵运动战术。而在实际负重的条件之下，定期开展多类快速移动能力训练非常重要。通过这种办法全面锻炼与激活相关肌群。此外值得说明的是，由于负担重量增加，速度会随之降低。但具体的能量供应特点和平跑比较类似。所以说，具体选择的练习项目强度水平应当以有效激活人体能量系统以及无氧代谢系统为基准。此外不能忽视的是，因为军人在负重时需要快速移动，且机体也有着比较高的功率输出特征，因而有必要对于军人的关节以及肌群开展基本的训练，在此其中包含了爆发力训练以及最大力量训练等等。

（作者单位：1.战略支援部队信息工程大学;2.军事体育训练中心;3.陆军装甲兵工程学院）