开yun体育app入口登录 陆军士兵的肌力与体能训练设计

英国士兵的力量和体能训练

英国陆军士兵体能训练设计

安东尼·特纳，博士、理学硕士、PGCE、ASCC、CSCS*D

米德尔塞克斯大学伦敦体育学院科学技术系

城市, 伦敦, 英国

关键词：战斗；军队

翻译：武汉体育学院王毅研究生院

审稿人：李训彬，博士，韩国湖西大学

○

概括

随着肌力和体能训练科学的发展和进步，研究英国陆军士兵的体能训练状况非常有价值。士兵伤病发生率高、医疗资源消耗大，影响了陆军作战能力。这可能是由一系列不正确的训练强度和训练量造成的，导致过度受伤。为了减少伤害，建议减少跑步运动量，增加并注意训练间隔，注重肌肉力量和爆发力训练，以满足现代军队和士兵执行多种作战任务的要求。基于大团体训练和最小训练资源，从生态有效性和现实性出发，提出以下建议。

英国士兵的力量和体能训练

英国陆军士兵体能训练设计

前言

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对于英国陆军来说，肌肉和骨骼损伤，除了造成过高的经济成本外，还会影响训练时间、增加医疗负担，甚至直接威胁作战能力。肌肉和骨骼受伤造成数百万英镑的损失。英国陆军步兵在部署前的训练中受伤率特别高。据统计，59%的士兵有一次或多次连续受伤，其中71%与下肢受伤有关(60)。

这些数据还反映了新兵（非步兵）在训练中频繁受伤和患病的情况，下肢受伤导致许多士兵因受伤而退伍（81%）并转诊进行运动康复（55%）（6）。来自美国（26）、澳大利亚（47）、挪威（16）和英国（6）的详细军事研究数据已经确定了新兵训练课程中导致新兵受伤和受伤的一些常见风险因素。退休。训练过程中常见的损伤因素包括有氧能力水平低、灵活性差以及肌肉力量和耐力严重下降，这就是为什么英国陆军的体能发展训练课程中列出了这些训练变量。训练量的突然增加可能会导致肌肉骨骼过度使用损伤（例如应力性骨折）（51,52），特别是在跑步（21,27）、长距离行进和负重时（21,22,41）。除了身体压力外，士兵还必须应对高水平的心理压力，包括睡眠模式紊乱（包括睡眠不足）、能量补充不足和恢复不足（14,50,61）。受此影响，免疫系统的抵抗力下降，可能会导致传染病在同志间迅速传播。无论原因如何（疾病或受伤），直接后果是新兵训练天数减少以及医疗和康复费用增加 (51,52)。

历史上，英国士兵的一系列体能训练系统体能测试都强调高水平的有氧运动能力和肌肉耐力。相信培训大纲中应该对这些健康要素给予足够的重视。这是士兵完成训练、执行作战任务的关键。成功的关键。这种典型的注重训练量而非强度的训练文化可能会导致并加剧上述运动损伤问题 (25)。因此，鉴于健身和竞技运动科学多方面的进步和突破，有必要对英国陆军当前的体能训练模式进行研究。本研究的目的是为军队制定未来体能发展政策和改进训练提供论证依据。

现行训练模式与现代兵役

力量和爆发力训练的要求

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英国陆军目前的体能训练方法似乎主要是其历史传统的延续，包括广泛的跑步和负重行军，以及团体训练，包括双杠伸展、引体向上、卧推、仰卧起坐等健身运动。不过，服兵役也需要短跑、变向、跳跃落地、近身格斗、投掷（例如手榴弹）等爆炸性（爆炸性）动作。此外，许多军事任务，例如人工搬运物资、伤员救援、驾驶军车、搬运重物等，都需要基于力量的执行力。最后，在训练和作战部署中，士兵将携带重物（见表1），包括一些约束性防弹衣，无论体重如何（即，负载是绝对的，而不是相对的）。无论身高如何，每个士兵的负载都是相同的，仅取决于士兵所扮演的角色。假设一个相对强壮的士兵 - 对于他来说这个负载远小于他的最大负载重量（1RM） - 那么在设定的任务中，他将表现出强大的爆发力和力量耐力（见表2）。而且，疲劳的发生可能是负重对肌肉力量相应需求的结果，因此，最强壮的士兵在负重50公斤左右时，疲劳的速度可能会较慢（相比之下，疲劳会来得更晚）。

为了支持这一观点，力量训练会减少加载阶段施加的相对力（即最大力的一定比例）（46, 56），从而减少输出相同力量的代谢需求，并创造运动能力单位储备，可用于额外工作 (56)。

按照这个思路，有氧能力也可以随着力量训练的增加而增加（57）。根据 Ploutz 等人的说法。 (46)，使用磁共振成像扫描表明，增加肌肉力量后，当举起一定的负荷时，使用的肌肉质量更少。由此开yun体育官网入口登录app，可以假设，对举起该重量的工作量/努力的感知（即努力的评级）也减少了。例如，哈里森等人。 (15) 发现，当训练地形（泥土、低地和沥青）被纳入考虑因素时，工作量和认知功能的主观评分没有变化，但在携带重物（36.94 kg；包括衣服的总重量）时，评分没有变化，与轻载（22.77 kg）相比，主观评分存在显着差异。总之，对于士兵来说，无论其体型、肌肉力量和爆发力如何，其职业特点决定了他们必须携带一定的负重。因此，除了耐力和有氧能力外，还应强调肌肉力量和体能训练（58）。此外，根据之前的报道（43），绝大多数肌肉质量较大的士兵在负重较重时速度更快，这表明针对肌肉肥大的锻炼不应被忽视。

基于力量的练习（上面列出）与最大力量高度相关 (r 50.77 - 0.94) (2)，最大深蹲重量 (1RM) 与一系列力量表现测试（如跳高、长跑）之间存在显着相关性跳跃、敏捷性（T 形测试）、加速度和速度（r 0.80 - 5 -0.89；45）。

图1 力-时间曲线，其中初始阶段的斜率代表力发展速率（RFD）。很多动作可以在300毫秒内完成，这一点非常重要。曲线后半部分的高部分代表最大肌肉力量/峰值力（PF）。最重要的是动作的完成，完成时间相对次要。为了说明这一点，选择了一两个特定的战斗任务并如上图所示。

爆发力训练也很重要，一些特定任务的动作需要你以尽可能快的速度完成。这种训练增加了力-时间曲线初始部分的斜率（图1），以力发展速率（RFD=力发展速率）为目标，特别是在前200毫秒和300毫秒内（39）。这是完成类似于军事任务的演习所需的时间段，尽管数据来自卸载的普通人（1,63）。图 1 描绘了一些任务更依赖于力量（力量训练），而其他任务（具有更多时间限制）更依赖于力量发展速率 (RFD)（力量训练）；全面的培训计划应包括两者。内容。肌肉力量训练的最佳训练负荷一般不低于最大重量（1RM）的85%（45）；爆发力训练的最佳训练负荷仍不清楚。然而，根据力-速度曲线（图2），它表示完成特定任务时爆发力的输出（因为爆发力是力和速度的函数，它们呈现反比关系），很明显，士兵在战斗中的力量动作多种多样，可以根据爆发力完成所有动作，这将覆盖整个曲线范围。这样，训练就必须模拟战场场景，在爆发性训练时使用多种载荷，才能更好地贴近实战要求。必须尽可能有意识地以“爆炸性”产生力的方式提升负载 (4)。这是因为速度是质量的函数（牛顿第二定律-译者注）。表3所列运动项目均符合上述相关标准。这些选定的运动适合在训练场或在场地上以最少的设备进行训练。

图2 力-速度曲线反映了力与速度之间的反比关系。这条曲线代表爆发力的输出。每个任务的特征决定了它在曲线上的位置。这基本上取决于力所作用的物体的质量，但在训练中，士兵总是试图以最大的爆发力来执行这些动作。

有氧健身

跑得更快，而不是更远

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更高的最大摄氧量（VO2max）可以促进高强度任务的重复执行，这是现代军事所需要的，也是进行作战行动的核心基础。高水平的有氧健身对于预防运动损伤也很有价值；这里，就可以发现前面提到的力量训练的相对强度和相似度的重要性。纳皮克等人。研究发现，无论男性还是女性，峰值摄氧量较低的人受伤的风险更大，这与类似研究的结论一致 (16, 22)。他们认为，有氧能力较低的士兵在训练期间可能会承受更大的生理压力。这是因为士兵们在一个大队伍中一起训练，并以固定的配速跑步，因此体能较差的士兵需要比有氧能力较高的士兵使用更高比例的有氧能力。 。他们推测，这将使这些士兵更难完成各种训练任务，疲劳感也会更早出现。疲劳可能会导致步态和大多数运动的力学变化，从而可能导致身体某些区域出现不自然的肌肉骨骼压力。

对于负载载体，训练并不总是根据个体差异和健身水平进行定制。新兵接受相同数量、强度、频率和模式的训练，训练以男女排进行。针对美国陆军新兵的几项研究发现，在基本战斗训练开始前，有氧运动水平较低是男性新兵受伤风险的一个独立危险因素 (22,28)。同样，Knapik 等人 (28) 发现，女性新兵受伤的风险大约是男性新兵的两倍。这种因性别差异而增加的受伤风险在平民参与的体育运动中并不明显，男性和女性的总体受伤风险基本相同（33）。他们认为，这是因为平民参加体育运动时，男女可以分开比赛，训练强度和比赛规则不同。在军队中，男女士兵经常一起训练和执行任务。由于女兵的平均体能较低，因此女兵的相对力量大于男兵。

为了证实他们的论点，他们使用研究中收集的数据提供了以下示例。在以每小时 4 英里 (4mph) 的速度快速行进时，受试者需要相当于 14.2 mL·kg-1·min-1 的能量。男女士兵平均最大摄氧峰值分别为51和39毫升/公斤/分钟（mL·kg-1·min-1）。因此，在执行这种强度的任务时，男兵只消耗了平均最大摄氧峰值的28%，而女兵则消耗了36%。因此，行军时女兵的相对力量要大于男兵。

综上所述，最大摄氧量的大小对于许多特定军事任务的执行和伤害预防至关重要，因此针对该身体部分的训练应该有针对性。在可能的情况下，应根据体能水平对新兵进行分组，以确保所有士兵的相对力量相同（这将消除按性别分开训练的需要）。我们推测 VO2max 值非常高（>57 mL·kg-1·min-1）； 1.5英里跑步时间

有氧健身的有效性是值得肯定的。我们认为问题在于提高有氧健身的方法，通常是长距离慢跑（LSDR=长距离慢跑）。应该根据当今士兵的角色需求重新评估它，因为在作者看来，长距离慢跑与英国陆军当前的任务角色几乎没有相似之处。此外，长距离慢跑会对力量、力量发展率（RFD）和爆发力（10）产生不利影响，而这些都是现代军队所需的重要因素。鉴于此，更合适的替代方案可能是高强度间歇训练（HIIT=高强度间歇训练）。高强度间歇训练可以提高有氧能力，保持肌肉力量和爆发力，更重要的是，可以减少多达一半的疲劳。训练量（13、17、62）；减少训练量也会减少伤害和消耗。上述研究表明，与低强度训练相比，较高强度训练可导致最大摄氧量（V̇O2max）增加，且接近最大强度的间歇训练效果最佳（见表4）。此外，较长的持续时间并不能弥补较低的强度（13）。

这些结果列于表 4 中。如 Baker (3) 所述，以最大有氧速度 (MAS) 的 100-120% 进行间歇训练，训练与间歇比 (W:R) 为 15:1秒 5-10 分钟。被认为是非常有效和实用的。表 5 显示了如何计算 1.5 英里间歇训练跑的距离，这是英国陆军的有氧运动能力测试，作为士兵两年一次的个人体能评估的一部分。

负荷训练

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我们还认识到专门的个人负荷训练的重要性，因为它是军事生涯的重要组成部分。迄今为止，大多数军事研究表明，并行训练（力量和有氧能力）比单一体育锻炼方案更能提高负重任务的表现（30,32）。这支持了我们的观点，即发展士兵的有氧能力和力量/爆发力可以巩固并将大大提高完成负重任务的经济性。这与 Orr 等人的评论一致。 (42)。我们相信，除了通过每月进行 2 至 4 次负荷训练来改善体能的计划之外，还可以实现这一目标。更频繁的负荷训练可能会增加急性和过度使用损伤的风险，并且可能不会提供更大的生理益处（下面进一步讨论）。

过多训练的后果——少即是多

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就像亨宁等人一样。 （18）、我们建议把士兵当作运动员，像运动员一样训练他们；因此，训练他们的速度、敏捷性和力量至关重要。然而，这里有一些非常不同的东西。运动员通常会得到充分的休息，让他们的身体能够适应和再生，但士兵却经常面临各种形式的压力，通常是睡眠不足、能量负平衡以及在极端环境中作战。根据塞利耶的一般适应理论，压力对身体具有普遍的影响，一切形式的压力都会导致身体基本功能的降低。

如果没有充分的休息（摆脱压力源），身体就无法适应并建立更强大的机制来防御这些压力源（过度补偿），最终会导致能量耗尽。慢性压力会导致儿茶酚胺（肾上腺素和去甲肾上腺素）的长时间释放，从而导致心率、血压和糖原分解增加 (56)。血浆皮质醇（主要的应激激素）也会增加，这会抑制人体的免疫系统，使士兵容易受到感染，并促进糖异生和肌肉分解。由于高水平的皮质醇会降低睾酮与皮质醇的比例，因此增加的皮质醇可能会介导肌肉合成代谢，导致力量、力量和功率输出降低 (31)。

为避免过度训练和慢性应激的影响，军事体能发展项目中应采用周期性训练，允许训练量、强度、频率和运动方式存在一定差异，从而减少局部疲劳，促进恢复。由于士兵的训练日可能会有很大差异（例如，进行贸易和职业课程、部署前训练和战场演习），因此建议采用非传统方法从一个阶段进行到下一个阶段。力量、力量和高强度间歇训练。即使训练不能以这种方式进行，然后在相似的训练之间休息 48 小时，简单地间隔训练应该是有益的。另外，作为整体训练设计的一部分，上述高强度间歇训练对于减少有氧训练量（主要是维持力量和爆发力方面）非常有价值。体能教练必须确保只选择最节能的力量和力量练习，以确保不必要的能量浪费和疲劳。

过度使用造成的伤害

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由于多因素亚急性或慢性损伤包括可改变的危险因素，一些常见的过度使用损伤理论上是可以预防的 (53)。也许对伤害的详细研究超出了本文的范围；不过，我们可以简要概述如何通过科学的训练设计来降低受伤风险的研究重点。影响陆军新兵的一种常见损伤是应力性骨折，通常是胫骨。应力性骨折是由疲劳引起的慢性或过度使用损伤 (38)。基本上，愈合时间不足意味着破骨细胞对骨的吸收超过了成骨细胞对新骨的形成，导致骨弱化 (24)。根据Jones等人的一项研究（24），进行相同体力活动的女兵应力性骨折的发生率比男兵高2-10倍；有闭经史的女兵可能面临最高风险 (12)。根据应力性骨折的病理特点，可以通过减少跑步量来减少其发生，军事研究报道，跑步量减少一半左右开yunapp体育官网入口下载手机版，应力性骨折的发生率就会减少一半（23，55）。此外，虽然有许多风险因素（士兵内部和外部）可能导致应力性骨折，但来自地面的初始反作用力和脚到达地面的速度可能至关重要（38）；穿着军靴（鞋底不兼容）可能会加剧这种情况。除了减少长距离慢跑的量并用高强度间歇训练代替长距离慢跑（前面讨论过）外，我们还建议减少穿军靴的训练量。使军靴适应执勤环境可能需要比目前实践更少的时间。

其他过度使用损伤，如膝前痛、跟腱炎和背痛是新兵中常见的损伤 (11)。

据说，运动时加强良好的动作技术，特别是多关节、复合动作，可以避免背痛。通常，由于大团体训练，训练姿势没有得到很好的纠正，使得一般和重要的个性化训练建议变得困难。 McGill (36) 报告说，背痛研究的数据表明，不良的运动模式可能导致背部疾病，而消除脊柱弯曲是一种有效的干预措施。此外，现在被认为与背痛有关的运动（例如仰卧起坐）经常用于部队训练和测试。腰部压缩加上仰卧起坐期间过度的环形应力（以及一般的重复脊柱弯曲）会导致大多数人受伤（19,36,40）。没有脊柱屈曲/伸展运动，只有腹部区域的锻炼，通常侧重于加强躯干肌肉，如腹横肌和腹内斜肌 (5)。因为它们的横向组合可以使脊柱伸直，所以加强这些内在稳定剂很可能会提供更高水平的脊柱稳定性，从而减少受伤的机会 (44)。练习方法有健腹轮、花式平板支撑、反旋转练习等。

复合练习可以募集和训练后部肌肉链（例如腿筋和臀肌），最大限度地减少腰部伸肌（竖脊肌）的过度使用，减少类似的损伤，并增强肌肉爆发力模式。跳跃和举重等运动也可以帮助减轻膝关节前部疼痛，因为将招募更多的肌肉来执行这些基本运动，从而可以更大程度地针对前部肌肉（例如股四头肌）。施加负载会增加其拉伸能力 (9,35)。这些肌肉还有助于稳定膝盖，从而防止 ACL 损伤和脚踝扭伤 (34)。尽管这些肌肉产生的力量对于执行大多数运动来说确实是必要的，但功能障碍似乎很常见，就像臀中肌的情况一样，越来越多的身体研究证明了这一点 (8,49,54)。适当的训练表明，通过强调形式和技术（例如分腿深蹲练习）可以减少这些伤害的发生率（表 3）。值得注意的是，过度使用伤害将继续成为现役高危军人群体中的一个问题。此外，一些新兵在入伍前就有受伤史，或者有特定受伤的遗传倾向，只有在训练期间发生生物力学损伤时，这种情况才会变得明显(53)。因此，英国陆军适当体能训练和设计的目的不是消除所有伤害，而是将受伤风险降低到可接受的最低限度。

循证设计：现代士兵健身系统

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本文中提出的建议此前已得到 Knapik 等人的证实。 (25)。然而，他们的研究重点是伤害预防，但他们的发现仍然与当代健身设计相关。作者将主要进行热身和伸展运动，然后进行健美操、各种形式的俯卧撑和仰卧起坐、集体长跑和一些间歇性冲刺的对照组与多重干预组进行了比较。多重干预组通过减少跑步里程、渐进式超负荷训练、不同日期的不同运动、更加个性化的有氧训练以及伤害意识和伤害管理技术的教育，减少了伤害。重要的是，多重干预组的士兵遵循了训练计划，使他们能够学习并逐渐适应新的训练计划和方式。此外开yun体育官网入口登录体育，对照组平均每周跑步 7.1 英里，而多重干预组每周跑步不超过 3.5 英里。多重干预计划成功减少了伤害（对照组男性和女性的风险分别是对照组的 1.5 倍和 1.8 倍），同时实现了与对照组相同的身体健康水平。事实上，这组人一开始身体素质较低，但通过率却较高。这些发现与之前针对军人和平民的研究相似，表明随着总跑步量的减少，受伤的发生率也会降低（21,29,48,59），这对有氧健身有影响。几乎没有副作用 (21, 59)。笔者认为，除了减少伤病，还可以通过进一步完善训练计划的安排、突破过时的训练方式来提高体能成绩。自 Knapik 等人的研究发表以来已有 10 年了，那时体能训练已成为运动科学中的一门无价学科，并有大量相关（尽管是间接的）研究结果支持这一点。一个提议。

各种训练限制

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重要的是要认识到，进行军事体能训练存在许多限制。特别是一名教官需要训练不少于15名士兵，无法实施个性化训练计划或为每个人提供适当的指导。此外，有如此多的公司接受培训，使得设备可用性和运输成为相当大的后勤挑战；因此，循环训练和长跑占据主导地位也就不足为奇了。提供足够的强度或负荷来显着增加肌肉力量并不总是可能的（特别是对于身体更强壮的士兵），这是一个公认的限制。鉴于分配给士兵的训练任务（见下文），休息和恢复必须与适应一样受​​到影响。

最后，军事训练既是身体训练，也是心理训练。很多时候，士兵在训练期间面临高度疲劳、睡眠不足和高度心理压力，因为他们正在准备在这些条件下履行基本职能。我们的计划不一定能让士兵做好在困难和具有挑战性的条件下进行军事行动的准备，但这些是士兵为了实现既定的训练目标必须经历的情况。士兵承受这些压力后，体能训练团队必须清楚地认识到他们的表现将急剧下降，并在可能的情况下修改训练计划，以反映在此期间增加的恢复需求。

英国士兵实战训练设计

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尽管存在上述各种限制，但作者相信，可以对在这些限制下运行的现有训练计划进行修改，尽管在运动计划选择和规划方面并不总是“最佳”，但仍将取得有意义的进展。我们的建议如下。我们以训练场/巡回训练场（资源有限）和不少于30名士兵为基础，模拟军事训练课程。

这组战士分为2组，2组同时进行，一组进行阻力循环训练，另一组进行高强度间歇训练（见表6）。

这种方法减少了巡回训练站的数量，从而减少了设备的数量，使运动训练教练能够专注于巡回训练小组成员，并为这些小组成员提供更多的指导机会。由于高强度间歇训练集将有意“无监督”，因此我们将使用与上述方法不同的训练方法。该组的士兵将以 6 人为一组进行 20 米冲刺，在本例中一次一个人（运动与间隔比例 = 1:5）。他们将继续进行大约6分钟的巡回训练（5站，每站1分钟，可能有15秒的加时赛）。然后小组将交换（3 分钟，随时间变化）。此设计如表 6 所示。他们可以执行该设计一次（循环 1），或者如果他们更高级，则重复两次或执行另一个循环（循环 2）。士兵要两人一组进行，单腿深蹲时只有一个人训练，另一个人握住训练士兵的脚，在下一站交换；因此，有2个单腿深蹲训练站连接在一起。为了更容易，可以在高强度间歇训练组中添加另一名士兵（锻炼与间歇的比例现在为 1:6），或者在循环训练期间（锻炼与间歇的比例从 1:1 变为 1:2）或1：3），士兵可以三到四人一起训练。这种方法应该有助于在不太适合的组中保持强度。值得注意的是，我们在这里推荐质量（技术）原则和最大努力强度与重复次数的关系。

综上所述

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随着运动科学，特别是力量和体能训练的进步，这项关于英国陆军体能训练和测试的研究早就应该进行了。目前，陆军的伤害和流失率很高，这可能是由于运动强度和体积不科学的发展所致，导致过度使用伤害的风险增加。有足够的科学研究可以证明，对训练计划进行重大更改可以减少这些伤害的发生率。这项研究建议减少训练的数量，并将其余的训练设计集中在间隔培训上。还建议训练设计包括更多的力量和力量训练，以符合现代战争的需求以及士兵承受的增加的负担。以上建议是基于资源较少的大型小组培训，并且在任何环境中都易于管理。

作者宣称：这项研究没有获得任何外部资金，也没有利益冲突。

作者：伦敦体育研究所研究生研究生和米德尔塞克斯大学MSC力量与调节计划负责人Anthony Turner