运动训练超量恢复学及适应理论演进(3)

　　2适应理论的起源与发展
　　
　　2.1 适应理论的提出及其在运动训练领域的应用
　　
　　20世纪30年代，先 后 在 加 拿 大 麦 基 尔 大 学 和 蒙 特 利尔大学执教，被 誉 为 适 应 理 论 之 父 的 塞 利（H.Selye）从病理学的角度提出了生 命 的“应 激”（Stress）和“适 应”（adap-tation）问题[46].他认为，“应激”和“适 应”是 各 种 生 物 体 的基本特征，任何一种作用于人体器 官 的 侵 害 性 刺 激 都 是 由专门病源性和非专门病源性2个 部 分 组 成，机 体 对 非 专 门病源刺激的反应被称作“一 般 适 应 综 合 症”（general adapta-tion syndrome,GAS）。同时，“适 应”还 可 以 被 分 为 不 同 的形式，如生理、心理、社会等不 同 的 适 应[47].1956年，塞 利出版了着名的《生命的 应 激》（The Stress ofLife）一 书[48],标志着 适 应 理 论 的 问 世。塞 利 将 人 体 的“一 般 适 应 综 合症”或“应 激 反 应”视 为 一 个 过 程，并 且 将 其 分 为 报 警（A-larm）、抵抗（Resistance）和疲惫（Exhaustion）3个阶段。报警阶段是机体对刺激的一种生理唤 醒 和 动 员 期，又 分 为 冲 击阶段（Shock）和抵 抗 冲 击 阶 段（counter shock）；抵 抗 阶 段 是机体对刺激的防御和忍耐期；疲惫 阶 段 是 机 体 对 刺 激 抵 抗力的丧失期。1976年，塞利 又 提 出“局 部 适 应”的 问 题，一些 器 官 或 功 能 可 以 通 过 蛋 白 质 结 构 的 改 变 而 发 生 局 部 性的适应[49].这一点对运动训练尤其重要，通过专门有针 对性的训练可以优先发展某一器官或系统的机能。
　　
　　从运动训练的角度来看，塞 利 的 适 应 理 论 为 运 动 训 练构建了一个宏观的生物学基础，即 人 体 对 外 在 环 境 的 自 然适应过程。在该语境下，运动训练 以 其 各 种 不 同 的 方 式 形成了多种不同的“应 激 源”（Stressors），训 练 负 荷 就 是 外 界对机体的一种刺激，而“适 应”则 是 机 体 对 训 练 负 荷 的“代偿性”变化，这种 变 化 具 有 大 小、快 慢 和 优 劣 的 特 性，它 的走向在很大程 度 上 决 定 了 运 动 能 力 的 发 展 水 平。在 微 观上，适应理论的核心观点“一般适应综合 症”及 其 所 包 含 的3个发展阶段，极其形 象 地 描 述 了 人 体 与 刺 激 的 动 态 变 换关系以及在该 关 系 下 运 动 能 力 的 各 种 变 化。当 运 动 员 受到训练负荷的刺激时，机体 首 先 进 入“报 警”反 应，参 与 运动的各器官和系统的工作 强 度 显 着 提 高，如 神 经-肌 肉、心血管和能量代 谢 等 系 统 的 工 作 能 力 明 显 增 强。随 着 负 荷刺激的持续或 增 强，机 体 进 入 第2个 应 对 级 别，即 抵 抗 阶段，在此阶段机体各器官与系统不 断 与 外 来 的 负 荷 刺 激 进行对抗，刺激与抵抗形成胶着态 势。运 动 能 力 的 增 长 主 要发生在这个阶段，机体在与训练刺 激 对 抗 的 过 程 中 逐 渐 提升自身的能力，在功能和结构上 逐 渐 产 生 适 应 性 改 变。然而，此 时 尽 管 生 物 体 一 直 在 抵 抗 外 来 刺 激 的 压 力，但 其 自身也变得较为“脆 弱”,也 更 易 于 受 到 其 他 外 来 刺 激 的 冲击，如运动员在持续疲劳状态下更 易 于 受 到 疾 病 和 损 伤 等其他因素的干扰和侵害。在训练 负 荷 的 持 续 压 力 下，连 续不断的疲劳积累导致机体进入疲 惫 阶 段，在 该 阶 段 虽 然 机体已经对训练负荷产生了一定程 度 的 适 应，但 在 训 练 负 荷仍然保持高位水平甚至持续增加 的 情 况 下，其 抵 抗 力 就 无法继续与之抗衡，一个额外的高负 荷 或 长 时 间 高 负 荷 的 维持都会对机体造成破坏性的打击，具 体 表 现 为 竞 技 能 力 的下降甚至过度训练的发生。
　　
　　2.2 运动适应理论的发展和意义
　　
　　塞 利 的 应 激-适 应 理 论 一 经 问 世 就 受 到 竞 技 训 练 领 域的关注。1960年，美国《径 赛 技 术》（Track Technique）杂 志主编威尔特（F.Wilt）就 认 识 到 塞 利 的 研 究 成 果 对 运 动 训练的重要指导意 义，发 表 了 题 为“应 激 与 训 练”（Stress andTraining）的 文 章[56].在 文 章 中，他 认 为 塞 利 提 出 的 人 体具有一个有限度的适应能力的观 点，为 人 们 探 索 和 解 释 运动能力在训练 中 变 化 的 机 制 提 供 了 一 个 崭 新 的 视 角。随后，澳大利亚游泳国家队教练，悉尼大学讲师卡尔利勒（F.Carlile）也 发 表 了“运 动 员 与 应 激 适 应”（The Athlete andAdaptation to Stress）的文章[13],认 为 运 动 员 的 训 练 是 一 个机体对训练负荷的适应过程，适宜 的 训 练 负 荷 可 以 提 高 运动员的运动能力，而不足或过大的 训 练 负 荷 都 会 降 低 运 动员的运动能力。同时，他还从适应 理 论 的 角 度 指 出 了 当 时运动训练中存在的大量不科学的 训 练 方 法 和 内 容，提 出 应该从生物学、教育学和哲学等基础 学 科 的 角 度 和 层 面 加 强竞技训练的研究。
　　
　　早期接受适应 理 论 并 将 其 思 想 运 用 到 运 动 训 练 实 践的典型代 表 人 物 是 美 国 着 名 游 泳 教 练 员 康 希 尔 曼（JamesCounsilman）博士。20世 纪50年 代，在 美 国 印 第 安 纳 大 学担任游泳教练的康希尔曼，在塞利 适 应 理 论 刚 一 问 世 就 将这一思想迅速引入他的训练，以该 理 论 作 为 指 导 思 想 建 立了被称为“印第安纳系统”（The Indiana System）的游泳训练体系。1968年，在 他 撰 写 的 被 誉 为 当 代 游 泳 训 练“圣 经”的《游泳的科学》（The Science ofSwimming）一 书 中[14],就将最大适应应激、循序渐进和动机 作 为 制 定 训 练 计 划 的 三大原则，并将运动员训练后的机体 最 大 适 应 进 一 步 分 为 不适应、疲劳、适 应 和 超 适 应4个 等 级。他 以1周 的 训 练 为例（图3），描述了运动员 的 训 练 负 荷 和 机 能 表 现 可 能 出 现3种不同的结果：如果 运 动 员 的 训 练 负 荷 从 周 一 到 周 五 始终保持在“中等”水 平 的 话，他 的 机 体 能 力 则 处 于“疲 劳 区域”,经过周六和 周 日 的 恢 复 其 能 力 可 以 恢 复 到“适 应 区域”（A曲线）；如果运动员的训练负荷 较 高，机 体 疲 劳 程 度处于疲劳区域的下限（但没有达到不适 应 区 域），经 过 周 末的恢复机能能力则可能出 现“超 适 应”的 水 平（B曲 线）；如果 运 动 员 的 训 练 负 荷 过 大，机 能 能 力 下 降 到 不 适 应 区 域，尽管他也经过了周末的休息，但他 的 机 能 能 力 水 平 仍 然 无法达到“适应区域”或“超适应区域”（C曲 线）。显 然，康 希尔曼的训练引入了塞利适应理论 的 核 心 思 想，基 于 适 应 理论的“预警、抵抗和衰弱”三段论将运动 员 的 训 练 结 果 分 为提高（超适应）、保持（适应）和 下 降（不 适 应）3种 不 同 的 结果，而这些不同的训练结果取决于 训 练 负 荷 的 适 时 和 适 量的投入。
　　
　　将 塞 利 的 适 应 理 论 系 统 运 用 于 运 动 训 练 领 域 的 学 者是爱沙尼亚塔尔图大学的维禄（A.Viru）教 授。20世 纪80年代初，维禄开始运 用 适 应 理 论 指 导 运 动 训 练[52],他 把 一般 的 非 专 门 性 反 应，即 应 激 反 应，看 作 是 人 体 专 门 适 应 形成的必备条件，一般应激水平的发 展 可 以 有 力 地 支 持 特 定系统适应能力的改善。他 认 为，训 练 负 荷 是“应 激 源”,它必 须 是 一 个 足 够 大 和 有 效 的 刺 激，才 会 对 机 体 产 生 作 用。机体能力在负荷刺激的作用下出现障碍（疲 劳），又 随 着 应激水平的提高形成新 的 平 衡 状 态（能 力 提 高）。机 体 对 刺激的适应是一个在中枢神经支配 和 调 控 下 的 过 程，中 枢 神经协调并校正不同器官和系统在 负 荷 下 的 协 作 机 能，使 机体出现一种“有效的 训 练 结 果”.外 界 的 刺 激 如 果 达 不 到或超出了神经中枢协调和控制的 范 围，机 体 则 可 能 对 该 刺激不做出反应或出现负面反应[1].
　　
　　2008年，维禄 撰 写 了《竞 技 训 练 的 适 应》（Adaptationin Sports Training）一 书[53],从 应 激-适 应 的 角 度 全 面 和 深入 地 诠 释 了 运 动 能 力 在 训 练 过 程 中 的 增 长、保 持 和 下 降，是 迄 今 将 运 动 训 练 放 在 机 体 适 应 背 景 下 进 行 研 究 和 讨 论的重要着 作。该 书 对 与 运 动 密 切 关 联 的 神 经-肌 肉 系 统、内 分 泌 系 统 和 能 量 代 谢 系 统 在 训 练 刺 激 作 用 下 的 变 化 进行了研究，不仅从传统的运动生理 或 运 动 生 化 层 面 对 这 些变 化 进 行 了 阐 述，而 且，从 运 动 适 应 的 角 度 对 这 些 变 化 的原因进行了分析。将“运动后恢复期”（Post-exercise Recov-eryPeriod）作为一 个 章 节 进 行 专 门 论 述，是 该 书 的 一 个 主要特点。维禄认为，肌肉收缩的停 止 并 非 意 味 着 机 体 运 动的 结 束，运 动 后 的 恢 复 同 样 应 纳 入 运 动 训 练 的 范 畴，应 该关注各种重要 能 量 物 质 运 动 后 的 恢 复 和 超 量 恢 复。在 宏观上，他将 运 动 后 机 体 的 恢 复 分 为2个 阶 段 和5个 层 面（图4），在运 动 后 几 分 钟 到 几 小 时 的 快 速 恢 复 阶 段，机 体一 些 主 要 功 能 指 标，如 心 率、血 压、乳 酸 等，首 先 快 速 恢 复到训练前的安静水平，之后机体内 环 境 平 衡 也 恢 复 到 运 动前的状态，一 些 重 要 的 在 运 动 中 大 量 消 耗 的 能 量 物 质 储备，如ATP-CP和糖 原 等，也 在 该 阶 段 被 重 新 补 充 甚 至 出现超量恢 复。在 被 称 为 延 迟 恢 复（Delayed recovery）的阶段，运动能力和机能将得到恢复 和 重 建。关 于 延 期 恢 复 问题，维禄在书中强调，“关于身体机能和 工 作 能 力 的 延 期 恢复，一种错误的 理 解 是 该 阶 段 开 始 于 第1阶 段 的 结 束，然而该阶段实际上 应 开 始 于 运 动 的 结 束”[53].也 就 是 说，对于一些能量物质或机体能力来说，它 们 的 恢 复 也 同 样 开 始于运动结束的即刻，但它们的恢复 和 重 建 比 那 些 在 短 时 间内能够快速恢复的功能和能量物 质 需 要 更 长 的 时 间，因 此而贯穿快速和延迟恢复2个阶段。
　　
　　2.3 基于运动适应理论的若干“模型”
　　
　　随着适应理论在运动训练 领 域 应 用 的 发 展，出 现 了 若干基于该 理 论 的 运 动 机 能 模 型，引 起 学 术 界 的 关 注 和 研究。
　　
　　加拿大 的 班 尼 斯 特（E.W.Banister）和 他 的 同 事 们 从20世纪70年代开始关 注 运 动 训 练 中 刺 激、疲 劳 和 适 应 三者之间关系的问题，他们以大学生 游 泳 运 动 员 全 年 训 练 的数据 为 素 材，建 立 了 游 泳 运 动 员 的 疲 劳-能 力 数 学 模型[7,51].1982年，班尼斯特正式提出 了 具 有 一 般 训 练 意 义的“疲劳-适应模型”（Fitness-Fatigue Model）[8],与 雅 克 夫 列夫提出的“超量恢 复”这 一 运 用 疲 劳 单 一 因 素 解 释 运 动 训练效果的模型比较，该模型也被称 为 运 用 疲 劳 和 适 应2个指标描述机能能 力 发 展 的 双 因 素 模 型（图5）。班 尼 斯 特认为，人体在负荷的刺 激 下 会 同 时 出 现 机 体 疲 劳 和 适 应2种反应，这2种 相 互 对 抗（antagonistic）的反 应 会 根 据 负 荷的变化而变化，且二者之间存在 某 种 关 系。在 高 负 荷 训 练的情况下，疲劳的上升快于适应，其曲 线 高 于 适 应 曲 线，但随 着 负 荷 的 下 降 疲 劳 曲 线 的 下 降 速 度 加 快 并 逐 渐 与 适 应曲线出现交汇，其交汇点被认为是 运 动 员 出 现 最 佳 竞 技 状态 的 临 界 点，重 大 比 赛 应 该 出 现 在 该 临 界 点 之 后，即 最 佳竞状态区域出现。疲劳-适应双 因 素 模 型 不 仅 推 导 出 竞 技能力长期发展的基本规律，而且给 出 了 在 一 定 负 荷 刺 激 下疲劳与适应的关系，人们可以通过 实 验 找 到 二 者 之 间 的 关系，使运动训练负荷过程的定量诊断和控制成为可能。
　　
　　班尼斯特的疲劳-适应双因 素 模 型 对 赛 前 减 量 训 练 具有重要指导意义，在某种意义上开 启 了 赛 前 训 练 量 化 研 究的先河。在其问世之后，人们运用 该 模 型 的 思 想 或 方 法 对多个运动项目进行了赛前训练的研究[36],同时也在其基础上对模 型 本 身 进 行 了 研 究，提 出 了 诸 如“非 线 性 模 型”（nonlinear model）[12]等改进型赛前训练模型。
　　
　　尽管班尼斯特 的 双 因 素 模 型 已 经 比 超 量 恢 复 模 型 有了很大的进步，人们可以借助该模型寻找 负 荷（疲 劳）与 适应（能力）之间的量化对应关系，预见未来竞 技 能 力（状 态）的发展水平，但是，该模型仍然存在其 局 限 性，人 们 无 法 通过该模型对所有运动项目进行预 测 和 评 估，而 只 能 对 那 些力竭性体能项目具有一定的指 导 意 义。同 时，该 模 型 也 不能区别不同的训练刺激对机体造 成 的 不 同 类 型 的 疲 劳，如神 经 疲 劳、肌 肉 疲 劳 和 心 血 管 疲 劳 等，而 只 能 从 整 体 上 构建刺激与疲劳和适应之间的关系，影响到模型的准确性。
　　
　　20世纪80年代后期，人们开始意识到，人体运动能力的 增 长、保 持 和 消 退 与 人 体 运 动 生 理 学，尤 其 是 能 量 代 谢系统紧密相关，不能 仅 从 投 入（负 荷 刺 激）和 产 出（能 力 改变）2个端口进行研 究，而 必 须 深 入 到 训 练 过 程 中 探 求 其各个器官、系 统 的 变 化。在 这 方 面，较 为 典 型 的 研 究 成 果是德 国 的 马 德 尔（Mader）的“机 能 储 备 模 型”（FunctionalReserves Model）[34]和 诺 依 曼（Neumann）的“转 变-适 应 模型”（Change-Adaptation Time Dynamic Model）[37].