国外军人负重作战能力训练与启示
2021-09-25陈彩盈杨海晨
陈彩盈,王 斌,杨海晨*
在军事行动中,通常要求军人在携带防弹衣、武器、弹药、医疗包等大量重物的情况下执行各种复杂的任务,如冲刺、攀爬、搬运重物、伤亡运输,在多变的地形中巡逻、穿越障碍等。因此,负重作战能力的高低会在较大程度上影响战局的发展。近年来,随着现代战场的突变性增加和武器技术的进步,军人身上的负重也在不断增加。据公开资料显示,美军在2次海湾战争中的单兵负重比二战时期多1倍,战斗负重通常在30 kg左右,应急负重甚至达到了60 kg左右。如此之高的负重作战,给军人带来巨大的生理和心理压力,导致躯干平衡失调、行动能力下降、能耗增加、疲劳加剧、脚起水疱、足底筋膜炎、颈椎和腰椎损伤及退行性改变,以及腿部、背部和肩部肌肉酸痛,下肢关节损伤,甚至引发应力性骨折等,从而在一定程度上影响军人在战争中的任务执行效率及伤亡概率(Knapik et al.,1992;Orr et al.,2017;Joseph et al.,2018)。虽然近年来已经强调减少每项特定任务的总负重量、努力通过研发更轻的装备及可穿戴外骨骼系统来减轻军人的负重状况(王新蕊等,2018;郑鹏等,2019),但首要的问题依然是军人必须提高自身负重能力,以保证在负重情况下维持良好的战斗表现。为此,美国陆军职业与发展机构(The U.S.Army Development and Employment Agency)在1987年提出了5个建议:1)开发更轻的装备;2)制定军人负重规划模型,这是一种计算机程序,基于任务、敌人、地形、部队和时间的风险分析,帮助指挥官定制军人的负重量;3)研发专门的承重设备,如手推车、全地形车辆等;4)重新评估可能影响负重作战的现行学说,如更加强调射击技术,以减少弹药装载量;5)制定专门的体能训练计划,以提高军人的负重能力。基于此,国外学界针对军人负重能力的相关理论与实践研究成果也逐年增多,并形成较为成熟、科学的训练手段与组织安排理念。但是,目前国内学界对提升军人负重作战能力的系统训练还缺少理论性关注,现有研究视线主要集中在负重对军人产生的影响方面,如对能量消耗、心肺功能、平衡能力、步态、下肢动力学等方面的影响(毕双洲,2018;胡斐 等,2016;王增刚 等,2018;殷鑫等,2016;王金之等,2019)。因此,本研究拟通过分析国外关于提高军人负重作战能力训练的相关研究成果,以期为我国提供相应的训练借鉴。
1 基础训练——抗阻和耐力同期训练
有研究发现,在负重活动期间,低体能水平会增加受伤的风险,因此,通过科学的训练组合提升负重能力是减少军人负重作战损伤,提高战斗能力的有效手段(Orr et al.,2010)。
传统的军人体能训练通常以大负荷量、低强度的有氧耐力训练为主,距离从2~30 km不等。这种训练方式实施较为容易、操作较为简单,能够在短时间内满足大量军人的体能训练要求。但长期大负荷量耐力运动引起的激素变化会导致睾酮减少和皮质醇分解代谢,这不仅会对行军速度产生负面影响,而且随着时间的推移,还会导致慢性压力或过度训练(Strohbach et al.,2012;Tanskanen et al.,2011)。仅采用有氧训练,对军人的负重能力提升作用很小(Kraemer et al.,1987)。而且,现代战场逐渐演变为无氧战场,即部队被直接运送到目标附近或直接到达目标现场进行直接的突袭行动。这就要求军人在短时间、高强度的无氧供能下负重执行各种艰难的军事活动,如冲刺、攀爬、穿越障碍、搬运重物以及在多变的地形中巡逻等。因此,力量和爆发力对军人顺利完成军事任务而言具有重要作用。已有研究证明,抗阻训练可以减少对相同力量输出的新陈代谢需求,并创造可用于额外工作的运动单位动员(Stone et al.,2007)。抗阻训练有助于增加骨密度和结缔组织厚度,以促进肌肉质量的增加(Lester et al.,2009)。强健的骨骼和骨骼肌是负重执行军事任务的基础,使军人能更好地承受高强度军事训练的要求。抗阻训练还可以对军人产生一定的保护作用,研究发现,每周至少进行1次抗阻训练的军人比没有进行抗阻训练的军人受伤的风险更低(Grier et al.,2013)。但必须指出的是,虽然发展军人的力量、爆发力相当重要,但有氧能力也不容忽视,由于现代战场的多变性质,如行军、野战、巡逻等军事活动,同样需要军人有强大的耐力,因此军人需要全面的体能表现。已有研究证明,同期进行抗阻和耐力训练比单独进行抗阻或耐力训练能够更好地改善军人的负重能力(Kraemer et al.,2001,2005)。因此,为了更好地提高军人在负重情况下执行军事任务能力,有必要进行抗阻-耐力的同期训练(concurrent training)。
1.1 同期训练作用机理
对同期训练而言,选择合适的抗阻和耐力训练模式对提升军人的负重战斗能力具有重要意义。研究表明,肌肉质量较大的军人在较大负重下的军事任务表现更好(Pandorf et al.,2002)。Mala等(2015a)发现,上、下半身的力量和爆发力在军人负重情况下执行短时间、高强度军事任务中发挥了关键作用。因此,需要通过肌肉肥大训练来增加上、下半身特定肌肉围度或通过抗阻训练增加神经因素的作用以提高最大肌肉力量和爆发力,由此提升军人在无氧环境中负重执行各种军事任务的能力。但为了更有效地提高抗阻训练的质量,训练负荷的强度需要重点考虑。研究表明,抗阻训练负荷大于85%1 RM强度,机体主要能够产生神经肌肉的募集能力的生理适应,而抗阻训练强度在70%~85%1 RM时可有利于发展局部肌肉力量耐力(local muscle endurance)和导致肌纤维肥大,进而主要产生外周性肌肉适应(于洪军,2014;Sale,2003)。但同时更应该注意的是,进行抗阻训练时,阻力越大,以最佳方式募集运动单元所需的休息时间就越长,因此,当使用相对较轻的负荷进行训练时,仅需要较短的休息时间,而试图发展最大力量和爆发力时,则需要较长的休息时间(Kraemer et al.,2012)。
此外,为了使抗阻训练更有针对性地提升负重能力,需要确定军人在负重过程中动用的主要关节和肌肉群。研究显示,在负重过程中不同的关节提供的动力存在差异,其中,髋关节、踝关节、膝关节分别占比约60%、25%、15%左右(Lenton et al.,2018)。而在较快的步行速度和负重任务下,尽管膝关节伸肌群与髋关节伸肌群力矩值同步增加,但此时后者的增速是前者的2倍多,即这一过程所产生的生物力学需求主要由髋关节来实现(Lenton et al.,2019)。还有研究发现,髋部关节肌肉群在负重运输过程中不太容易疲劳(Blacker et al.,2013),而膝关节却是军人最常受伤的部位(Defence,2000),且在负重行军过程中对髋关节负荷的增加能减少了对膝关节的依赖(Teng et al.,2016),进而有助于减轻膝关节的压力和负荷。因此,以提升髋部关节肌肉群负重能力为目标的专项训练可以有效提高军人的负重能力,同时降低军人的受伤风险。
目前,军人的耐力训练常以长时间、中低强度的长跑为主,但研究认为,这样的训练在一定程度上可以忍受,但不改变应激源持续的大负荷量耐力训练可能会导致非功能的过度伸展(nonfunctional overreaching)和过度训练综合症(overtraining syndromes)(Fleck et al.,2004;Harman et al.,1997)。有研究表明,与长时间中等强度耐力训练相比,高强度间歇训练(high intensity interval training,HIIT)将产生类似甚至更好的训练适应(Gibala et al.,2015),这种训练方式可以有效改善代谢水平和有氧能力。与中低强度的耐力训练相比,较短的训练耗时并不会降低训练效益,且能够有效预防与长跑相关的下肢肌肉和骨骼损伤(Haddock et al.,2016)。作为组合训练的一部分,HIIT已被证明比传统耐力训练诱导更大的神经肌肉适应,从而可更好地诱导力量表现的发展(Martinez-Valdes et al.,2017)。并且,当HIIT与其他抗阻训练形式同期结合在一起时,还可以显著提高负重能力和其他军事任务能力(Burley et al.,2020;Knapik et al.,1996a)。不过需要提醒的是,当HIIT应用于体能训练计划时,应注意控制总体体能训练负荷,以避免过度训练(Kyröläinen et al.,2018)。
1.2 同期训练组合优化
根据人体对训练刺激适应的特异性原则,人体对力量和耐力训练刺激的生理适应机制并不相同,甚至可以说在本质上是相反的。有氧耐力训练使有氧酶活性增强,最大耗氧量和有氧能力提高,但会缩小快肌纤维的围度,导致力量下降(Holloszy et al.,1984)。而抗阻训练导致肌纤维肥大,肌纤维神经募集能力提高,并能产生更多的肌肉力量(Staron et al.,1994)。因此,同期进行抗阻和耐力训练所产生的刺激可能会对人体产生不兼容的影响。研究表明,当抗阻训练加入有氧项目时,有氧耐力没有受到影响,但与单独力量训练相比,力量和爆发力的能力有所降低(Bell et al.,2000),即当同时进行力量和耐力训练会抑制力量训练产生的一些神经肌肉益处时,形成干扰效应(interference effect)(Wilson et al.,2012),但也有研究报告称,在同时进行力量-耐力训练后,并不影响力量的提升(Glowacki et al.,2004;Hakkinen et al.,2003)。这些研究结果的不同主要归因于训练频率、持续时间,以及同期训练的组合安排之间的差异(Fleck,1999)。因此,在设计训练计划时,必须在阻力训练计划和有氧训练计划之间取得最佳平衡。一个精心设计的同期训练方案应该同时发展力量、爆发力和有氧能力,而不妨碍任何一端成分的发展,从而有助于提高军人在负重状态下进行高强度战斗任务的能力。
研究发现,如果在每周的同期训练中力量训练多于3次,会对力量的提升产生不兼容性影响(Hennessy et al.,1994),但每周不超过3次并不影响力量能力的提高(Izquierdo-Gabarren et al.,2010;Jesús et al.,2009)。Wilson等(2012)也类似地发现,耐力训练频率1周不超过3次能够有效减少同期训练的不兼容性影响,研究还发现,耐力训练中每次训练的时间是影响不兼容性的重要因素,随着耐力训练时间的延长,所造成的不兼容影响越突出,合适的耐力训练量应控制在20~30 min。研究发现,当刚进行完抗阻训练后立即或随后进行有氧运动时,那些被抗阻运动刺激的运动单位的合成代谢信号会以某种方式减弱(Kraener et al.,2012)。因此,如果采用同期训练方式,先进行有氧运动,然后进行抗阻训练,可能有助于在修复过程中建立更多的合成代谢环境。此外,有氧训练过后需要至少经过6 h以上的训练间隔再进行力量训练才能最有效地提高军人的有氧能力、最大力量和爆发力,因此建议耐力训练在上午进行,抗阻力训练在下午或隔天进行,期间尽量保证6 h以上的恢复时间(Kraemer et al.,2012)。还有研究认为,与同一天进行同期训练相比,在不同的训练日进行同期训练,力量增长更明显(Sale et al.,1990)。为此,Hendrickson等(2010)通过实验评估了同期进行抗阻-耐力训练与单独进行抗阻或耐力训练对力量、爆发力、有氧能力和对军事任务表现(如负重,重复举重)的不同影响,并评估同期训练是否干扰单独通过抗阻或有氧耐力训练所提供的肌肉力量、爆发力或耐力的增长。实验组为抗阻-耐力同期训练组、单独进行耐力训练组或抗阻训练组,对照组没有进行任何体能训练。每周3个非连续训练日训练(周一、周三、周五),实验共进行12周。耐力训练分为20~30 min的连续跑步,或进行400 m、800 m、1 200 m和1 600 m HIIT,以逐渐接近最大强度,运动-恢复时间比为1:1,连续跑和冲刺间歇跑训练安排在不同训练日。所有训练均以5~10 min的热身开始,包括在训练前进行慢跑和动态拉伸练习,最后以5~10 min放松结束训练;抗阻训练组的受试者每次训练持续40~63 min,每天或每周改变负荷和重复的次数。经过2周的预测试和熟悉期后,初始训练(第3~6周)包括进行12 RM负荷的“轻负荷”(力量)日,8~10 RM负荷的“中负荷”日,以及6~8 RM负荷的“重负荷”日。第7周进行中测,在第8~11周中,原本的“轻负荷”日仍进行12 RM负荷训练,“中负荷”日调整为6~8 RM负荷,“重负荷”日为3~5 RM负荷;同期训练组的受试者与耐力、抗阻训练组在同一天、同一时段进行耐力和抗阻训练,并采用相同的训练计划,每周交替训练3天。第12周进行后测,结果发现,与单独的抗阻训练或耐力训练以及无训练组相比,混合训练组在所有军事任务中的表现都得到了更大程度的改善,如显著提高了负重3.2 km的行军速度,且提高程度大于其他任何小组。此外与单独进行抗阻或耐力训练相比,同期训练组的最终训练效果并不影响力量、爆发力和耐力的提高。
因此,进行抗阻-耐力的同期训练应认真设计同期训练的频率、强度、组合优化,将抗阻和耐力训练进行仔细的配对,进行交叉训练,既要保证足够的训练量,也要防止过度训练,并且提供足够的恢复时间,以促进运动适应并防止出现累积超负荷,以此减少同期训练的干扰效应,优化同期训练的效果。
2 专项性训练——渐进式负重训练模式
训练的专门性原则认为,训练应针对某个专门运动目标实施相应的训练手段和内容,以带来特定的身体适应性,从而最大可能地提高训练效能(Kraemer et al.,1993;Sheppard et al.,2015)。因此,军人的训练计划应尽可能包括与军事特定任务要求相似的体能任务训练。研究发现,在提高军人的负重能力方面,将负重训练和抗阻-耐力训练相结合的综合训练模式比只进行抗阻-耐力训练更为有效(Knapik et al.,2004),这是因为经常进行负重训练可以降低承载负重的能量成本,减少身体的压力反应,从而提高负重任务水平(Szivak et al.,2015a)。此外,日常负重训练还能有效预防与负重相关损伤的发生。例如,足部水疱是常见的负重相关伤害,而大强度的负重会增加水疱的发生率,水疱会因导致不适而妨碍军人顺利完成任务。而定期负重训练会诱导皮肤适应,从而降低水疱发生的可能性。因此,有效的体能训练计划除了抗阻-耐力同期训练,还必须包括定期负重项目以提高军人在负重情况下的军事任务能力。
2.1 负重训练的负荷安排
虽然负重训练可提高军人的负重能力,但过于频繁的负重训练不仅无法产生最佳效果,还可能会增加急性和过度训练伤害的风险。因此,需要适当安排负重训练的频率。有研究认为,当每7~14天进行1次负重训练时,可显著改善负重能力(Knapik et al.,2012;Orr et al.,2010),而每月负重训练超过4次会增加受伤的风险,且并不会对负重能力有额外的改善作用(Knapik et al.,1990)。但即使是每7~14天进行1次负重训练,同样需要注意每次负重训练应尽量避免安排在军人疲劳的时期进行,而选择在体能较为充沛的训练日进行。有研究发现,负重和肌肉疲劳的共同作用会使关节活动和功率发生明显的变化,一方面,承载额外的负荷增加了对下肢大关节力矩和力量的需求,另一方面,腿部肌肉的疲劳使在增加力量输出以提高关节力矩和力量方面遇到困难。因此,负重和肌肉疲劳会对下肢肌肉及骨骼系统施加很大的机械应力,从而导致下肢过度使用损伤的风险增加,如胫骨或股骨应力性骨折(Wang et al.,2013)。
研究发现,在体能训练时期的负重训练也是导致军人损伤发生的原因之一(Orr et al.,2016),特别对一些新兵来说,突然过重的负重训练会对身体造成极大的压力和一定的伤害(Booth et al.,2006;Knapik et al.,2011)。因此,训练安排必须是渐进式地逐步增加负重,直到达到所需的承载重量,以满足军人在执行高强度任务时所需的负重能力。例如,在训练开始时,可以进行无负重或低强度的负重,随着训练计划的推进,负重的强度应该逐渐纳入军事任务所需要的基本设备(防弹衣、承重背心、背包、头盔、武器等)(Mala et al.,2015b)。但对负重重量的增加,不应没有上限限制,过重的负荷强度是导致军人发生损伤的危险因素。Baggaley等(2020)发现,超过22.7 kg的负重跑步,会增加胫骨应力骨折的风险。研究建议负重量应该低于自身体质量的1/3(Haisman,1988)。北大西洋公约组织(North Atlantic Treaty Organization,NATO)目前对军事负重的建议是在步兵学校训练期间的负重为自身体质量的20%~30%,在部署情况下最大负重为自身体质量的45%。因此,在训练时对军人的负重量不应过大,以免进入战斗环境之前就造成严重的伤害。此外,Orr等(2021)研究还发现,52%的受伤军人在他们的服役过程中承受过额外的负重训练伤害。因此,不仅预防负重训练伤害至关重要,优化受伤军人在负重训练受伤后的康复训练方案也同样重要。该研究建议,最佳的康复训练方案应结合有氧和抗阻训练课程,每10~14天进行1次适当的负重专项训练。
而对负重执行训练任务时的行军速度,研究发现,当军人负重更大和/或走得更快时,关节力矩也随之增加,且负重和行走速度的综合影响会呈现出叠加效应(Lenton et al.,2018)。因此,负重行军的速度需要与负重量之间进行适当的组合匹配,以最大限度地避免军人承受过高的能量代谢,从而减少受伤及过早出现疲劳(David et al.,2018)。有学者通过实验研究了军人以不同负重量和不同行军速度组合所产生不同的代谢反应,以确定满足各种行军目标的能量需求。实验发现,军人所能承受的最耐受条件为负重50 kg,行军速度3.5 km/h;负重35 kg,速度4.5 km/h;负重20 kg,速度5.5 km/h。统计分析表明,这3种速度-负荷组合之间的生理反应没有显著差异。如果考虑负重-速度这2个变量的正确组合,3.5~5.5 km/h的速度和20~50 kg的负重强度组合之间具有相同的能量需求(Christie et al.,2005)。因此,在训练前期,当负重量较小时,负重训练可以以较快的速度进行,而随着训练的进行,负重量不断增加,负重训练的速度也需相应降低。
2.2 负重训练理念优化
美国Field Manual(FM)7-22规定的训练原则之一是“按照战斗需求准备”,而不是以体能测试为导向,坚持该原则有助于确保最佳的身体准备,以满足军事任务要求。然而军人在日常中的负重训练通常以长距离的负重公路行军为主,但在实际作战环境中,军人更多的需要在负重情况下,在复杂的地形环境中执行各种军事任务,如攀爬障碍、短跑冲刺、搬运物资、伤员等。
有研究发现,在野战演习期间因为负重导致踝关节受伤的比率比在体能训练期间受伤的比率要高,其中的一个潜在原因是野战演习通常需要负重穿越各种陡峭山丘、灌木丛等复杂的地形,不平坦的地形容易增加踝关节受伤的风险。而日常体能训练主要是在单个平滑的运动平面上进行,这就导致体能训练未能使军人在负重情况下为各种军事任务做好充分准备,在沿其他运动平面(如野外地形)行进时导致受伤,从而影响军事任务的完成效率(Orr et al.,2014)。因此,负重训练不应该仅仅局限于长距离公路行进,而需要专注于跨越多种运动平面的运动模式,如在崎岖的地形上负重行军等(Orr et al.,2015)。并且还应该逐步训练在战斗中最常经历的进攻和防御动作,分配时间进行各种军事任务训练,例如,在障碍场上负重冲刺,模拟伤员搬运转移等(Treloar et al.,2011)。
除了负重量和速度,坡度和地形类型也会影响军人的能量消耗(Knapik et al.,1996b;Paul et al.,2015),与在平坦路面上负重行走相比,在倾斜的复杂地形上负重行走时,身体的能量消耗显著增加。研究发现,将公路行军的道路坡度每增加1%,与增加10 kg的负重量具有相同的能量消耗(Orr et al.,2012)。因此,地形越复杂,坡度越陡,负重量应相应减少,行军速度应相应放慢。此外,在崎岖不平的道路上负重行军会导致军人失去平衡,从而增加跌倒的风险,因此,应进行适当的姿势平衡训练以减轻负重行军过程中对姿态控制系统造成的挑战(Connaboy et al.,2017;Kraiewski et al.,2020)。
3 统筹安排——周期性训练
尽管应该实施专门的训练计划来提升军人的负重能力,但不论是抗阻-耐力同期训练,还是渐进式负重训练,都只是军人综合军事训练的操作方式而已。因此,需要将负重能力训练更好地融进综合军事训练内容当中。这就需要与军人的训练时间表、部署周期、军人的体能状况等相结合,以提供最佳的训练计划来提升训练的质量。
周期训练是指在特定的训练阶段内对训练变量进行系统的规划与设计,并以循环往复,周而复始的方式进行,每个循环的开始到结束即为1个训练周期,一般可以分为大周期、中周期、小周期。周期训练认为,训练的质量比训练的形式更重要(Kraemer et al.,2012),通过对身体刺激进行系统性负荷强度调整的训练形式,可以使训练者在特定时间达到最佳竞技状态,避免训练中的平台期,提高适应能力,同时也降低过度训练的风险(Fleck et al.,1996)。此外,周期训练还被证明可有效改善肌肉力量和身体成分,并减少与骨骼及骨骼肌损伤相关的危险因素(Abt et al.,2016;Folland et al.,2007)。
3.1 非线性周期训练计划
周期性训练计划最长的一段时间是大周期,通常为12个月,而中周期在6~12周之间,小周期通常为几天或1天。中、小周期以持续数周或每周甚至每天进行负荷量度变化的起伏方式安排训练,如在一些训练日里,为了强调力量,会安排更高的强度和更少的重复次数,而在其他训练日,为了强调肌肉耐力,会安排低强度和更高的重复次数。不同肌肉群在不同的训练日执行不同的运动处方(Knapik et al.,2012),并结合各种抗阻-耐力同期训练的模式、每周恰当的负重训练以及其他军事训练任务进行科学化的安排。允许自由地根据需要在中周期中对训练日进行排序配对,并根据需要自定义中周期的模式。最后,在小周期中,每个人每天可以进行不同的锻炼,以提供不同的生理刺激和运动单位的募集。并且,特定1天的训练内容还取决于个人是否准备好训练,这是通过训练前的简单评估或通过比较训练设计和先前的训练表现来确定的(Kraemer et al.,2007)。因此,各种不同的情况都会导致训练方式、强度、频率的变化,这就决定了周期训练必须是非线性、波动的、起伏的。
此外,使用非线性周期训练模式时需要考虑到对军人身体可能造成的伤害。研究表明,由于训练量的突然增加、新体能任务的复杂性、恢复潜力的降低以及由此增加的过度训练风险,对新受训人员受伤可能性的影响更大(Kaufman et al.,2000)。O’Connor等(2000)和 Havenetidis等(2011)发现,新兵在训练的最初几周较容易受伤。因此,在大强度的抗阻-耐力训练过后,应该安排偶尔的恢复期(orthopaedic holidays)(Ross et al.,2002)或降负荷(deloading)(Orr,2010),使身体恢复并适应训练刺激。另外,这些时间段应该积极补充肌糖原的储存,以加快身体的恢复。
不过该意识到,体能训练只是军人军事训练过程的一部分,而不是全部,因此,在制定和实施军事学员的适应训练计划时,还需要考虑到其他军事任务要求引起的累积超负荷(cumulative overload)(Orr,2007),这意味着体能训练计划不能独立于整个军事计划制定。额外的训练变量可能会导致累积疲劳,肌肉及骨骼损伤和肌糖原耗竭,从而影响到军人接下来几天持续训练的能力,并增加受伤和患病的风险(Orr et al.,2015)。灵活的非线性方法允许在该周内降低力量训练的强度,切换到更注重恢复的低强度训练,而下肢最大力量练习可以转移到另一个训练周,只要在计划的中周期内完成即可(Kraemer et al.,2007)。为了更直观地呈现非线性周期训练模式,图1展示了一份为期22周的军人非线性周期体能训练计划示例,图2进一步分解了单个训练内容(在本例中为负重训练)的具体操作。
图1 为期22周的军人周期体能训练计划示例(Orr et al.,2015)Figure 1. Example of 22-Week Military Periodized Physical Training Plan
图2 为期22周的军人周期体能训练计划中的周期负重训练计划示例(Orr et al.,2015)Figure 2. Example of Load Carriage Periodization within 22-Week Military Periodzed Physical Training Plan
3.2 依据部署准备优化周期训练模式
在暴露于战斗环境之前做好充分的准备是最大限度地提高战士的体能表现,以及减少在战区中出现各种非敌对伤害发生率的关键(Sharp et al.,2008)。训练的目标必须是尽可能让军人在接近部署时或部署过程中达到最佳状态,然后在整个部署过程中保持高水平的表现(Szivak et al.,2015b),这就需要适当的周期安排并与部队的部署时间计划相结合。
Mala等(2015b)提出,可以将部署周期比作运动赛季,距离部署时间有6~9个月可以看作是淡季/休赛季,距离部署时间有3个月则可以看作季前赛,从部署前到部署的这段时间视为季中赛,部署后归来视为赛季结束并进入休赛季。休赛季可用于肌肉肥大和基础力量训练,每次练习应使用67%~85%1 RM负荷和6~12次的重复次数范围,而有氧训练可以以较低频率(每周2次)和较低强度(75% HRmax,20~30 min)进行。此外,可以以较低频率(每周1次)、较低强度和较小负荷执行特定的军事活动。随着季前赛的逐渐接近,训练应围绕高强度军事活动任务而展开,负重和负荷也将逐渐增加。而在季前赛,力量和爆发力应在训练计划中得到强调,使用85%1 RM,重复次数为3~6次。有氧训练可增加强度,包括长跑和间歇训练。随着部署的到来,军事行动训练的频率也应不断增加(每周3次)。这些活动可以以接近最大速度和最大战斗负荷进行,并且可以作为有氧训练的一部分。但此时需要注意,必须在抗阻训练、高强度有氧训练和高强度军事行动训练之间取得平衡,以防止过度训练。季中赛也就是部署期间,根据部署的单位和总体任务,该部署可以持续较长时间(3~15个月)。部署期间的训练目标应该是使用适当的强度和训练量来保持力量、爆发力和作战水平。根据部署所花费的总时间,部队可以重复特定的中周期(肥大、力量、有氧耐力等)或使用灵活的非线性周期计划。在灵活的非线性周期计划中,每次训练可以根据军人执行训练的准备情况来进行相应的调整,这可能会因实际需求而发生改变。当一支部队从部署中归来时,休赛季开始,其特点是积极的休息,主要进行一些与非军事任务相关的低强度和低负荷量的训练,这样可以让军人有足够的时间进行恢复和休息,防止过度训练综合症,并为下一次的部署做好准备。如表1为Mala(2015b)制定的一份依据部署周期制定的体能训练计划。
表1 依据部署周期制定的体能训练计划示例(Mala et al.,2015b)Table 1 Sample Training Program based on the Deployment Periodization
4 启示
执行高强度军事任务时的负重能力在现代军事作战环境下变得越来越重要,良好的体能训练已被证明能有效提升军人的负重能力。因此,为了提高我国军人负重作战能力训练的科学化水平,需要将国际先进的训练理念和模式引入、吸收、整合并进行相应的创新。
4.1 注重抗阻-耐力同期训练的基础训练
随着现代战场已经逐渐演变为短时间高强度的无氧战场,在负重情况下迅速执行军事任务对肌肉力量和爆发力有较高要求,但同时军人的有氧耐力也不容忽视。目前我国各军种中军人日常的有氧训练,通常是以大负荷量、中低强度的长时间耐久跑为主,但长时间耐久跑容易造成过度训练综合症和肌肉及骨骼损伤。基于国外经验,后续可以考虑采用抗阻与耐力的同期训练方式,抗阻训练的模式可以通过渐进式力量训练增强肌肉的围度、力量和爆发力,且针对髋关节肌肉的专项训练也需要得到重视。而耐力训练除了大负荷量、中低强度的耐力长跑,还可以把HIIT作为一种高时间效益的训练方法,因为已有研究证明这样的训练方法能有效提高有氧体能,同时防止下肢肌肉和骨骼损伤的发生。为了避免抗阻-耐力同期训练产生的干扰效应,同期训练的频率、持续时间,以及同期训练的组合配对之间需要进行精细的设计和安排,既要保证足够的训练量,也要防止过度训练的伤害。
4.2 在同期训练的基础上,进行渐进式负重专项性训练
在部队中,因为负重训练导致的伤病较多,且有些伤病是不可逆的。基于国外经验,为了更有效地提升军人的负重作战能力,在抗阻-耐力同期训练的基础上,应至少每7~14天进行1次负重训练,但训练量、强度、速度和优化模式都需要仔细考虑在内。应该强调渐进式负重训练,且负重量应与军人自身体质量保持适当的对应关系,以免军人进入战斗环境之前就造成更严重的伤害。此外,行军速度和负重量之间的优化关系需要得到重视,负重量越大,行军速度就应该相应降低,以减小训练损伤的发生。并且,要坚持“按照战斗需求训练”的原则进行负重训练,负重训练不应该局限于长距离公路行进,需要模拟实战中的地形和军事任务进行野外负重训练。另外,建议进行适当的姿势平衡训练以减轻军人在野外负重作战过程中跌倒的风险。
4.3 以周期性训练方法进行负重作战能力训练的统筹安排
目前我国大多数部队的体能训练较少基于军人身体、心理需求及有可能面对的战役特点的具体情况进行相应的个性化、科学化设计。当训练时间计划表中缺少休息和恢复时间时,训练和其他军事任务训练的累积负荷可能会导致受伤、非功能性训练和过度耗能。因此,军人的负重能力训练计划应该与军人的综合训练计划、部署周期相适应,制定更加个性化、波动的非线性周期训练计划,这种训练计划不仅有助于获得训练的最佳质量,还可以避免受伤和过度训练。灵活的非线性周期体能训练方案需要依据军事训练环境的不可预测性和其他作战任务需求进行灵活调整,以防止累积性超负荷损伤,且要提供适当的恢复期,以使机体得到相应的恢复。此外,体能训练计划还要依据部署周期进行恰当的安排,以便军人在部署开始时达到体能的峰值状态。建议部队需要纳入经过体能教育、培训和认证的运动训练领域的专业人员,确定每个军人的不同需求,结合不同军事作战技能需求有效地制定和实施专门计划,以实现最佳的负重作战能力提升效果。