出品：中国科普博览 SELF格致论道讲坛

导语：在SELF讲坛上，来自国家体育总局体育科学研究所洪平这样阐述他的工作：“我们体育科技工作者是配合教练员让运动员充分发挥自己的潜力，自我完善、自我挑战，代表整个人类去挑战人类的期限”。一枚奥运金牌的背后，除了运动健儿的汗水，还有针对每位运动员体质的科学训练计划。“运动员在不断发育，在肌肉敏感期、心脏敏感期，我们要寻找他发育的时间点，看他的生物发育年龄，而不是社会年龄。还要看他的健康状况、体能、力量、速度、耐力、灵敏等，看这些体能是否匹配，战术是不是最好的组合，心理是不是足够坚强，个体是不是服从指挥等……这是整个训练学过程中所要强调的多个学科。”

---专家介绍---

国家体育总局体育科学研究所研究员 2008年北京奥运会、2010年温哥华冬奥会、2012年伦敦奥运会、2014年索契冬奥会、2016年里约奥运会科技专家组成员

---力量，洪荒之力的物质基础---

里约奥运会让洪荒之力成了热词，那么什么是洪荒之力呢？

我们都知道奥林匹克精神是更快、更高、更强。那么有没有最快，最高，最强？答案是没有，为什么呢？因为人类的身体是有一个极限的，这个极限究竟在什么地方是一个重大的科学问题。医生可以告诉你血糖高了怎么控制、血压高了怎么治疗，但是谁可以告诉我们，我们的心脏能承受的最高跳动次数，我们的血压最高的承载负荷以及我们奔跑的速度、跳跃的高度，这样的极限是什么？如果说有一类人可以代表整个人类去挑战人类的极限，那一定是运动员所能发挥出来的洪荒之力。那么在这个过程中我们能做什么呢？

要有合理的营养

我们首先看博尔特，他为什么能跑这么快？有一个物理学原理牛顿第二定律，人从静止到跑起来从低速到高速是一个加速的过程，物理学定律告诉我们，没有力量就没有加速度，所以力量是驱动博尔特速度越来越快的核心动力。所以要想跑的快首先要有力量，洪荒之力就是来源于此。而决定力量多少的是什么？是我们的肌纤维，我们普通人的肌肉或许不是很强壮，大概算是一个两缸的发动机；但是博尔特的肌肉体积和质量就比我们普通人要大很多，他大概是一个八缸的发动机，所以他的动力就比我要强很多。另一个非常重要的因素是神经，神经要控制我们的肌肉，也就是大脑对神经冲动的支配和肌肉肌纤维的物力，不如我有两缸的力量，但是我的神经只能控制一个缸去运动，而博尔特有八个缸，因为他的神经训练地到位，他八个缸全部能动起来，那他能不比我跑的快得多吗？这是力量的来源和它的控制。

要研究博尔特为什么跑得那么快，就需要去了解博尔特的力量是多少？我们举例来看看力量的衡量标准，比如说马龙卧推230公斤，乔丹卧推200公斤，奥尼尔卧推198公斤，而我们中国最著名的中锋卧推150公斤，我们整个篮球界的平均水平大概是120公斤左右，有很多运动员都推不到100公斤。试想我们去打乔丹，200公斤对100公斤，一对抗，你倒地他站着，这就是为什么力量是决定我们比赛胜负的物质基础之一。

---如何增加力量---

既然力量在这个过程中这么重要，那么什么对力量又起着重要的作用呢？通过比较我们发现，我们和NBA的身高相差5厘米，但体重要少9公斤，而代表人体身体密度的克托莱指数要相差36，这是什么概念？就是说我们的身体密度没有别人大，而这个身体密度就是由我们身体里面的肌肉密度和脂肪决定的。也就是说，身体密度对力量起着非常关键的作用，换句话说，肌肉密度和脂肪密度对身体力量有着非常重要的作用。NBA球员浑身都是腱子肉，而我们很多运动员身体的脂肪含量相当高，试想一下，一个100公斤的运动员如果身体脂肪含量是25%，那他就有25公斤的脂肪，如果力量不变，我减少5公斤脂肪，质量下降是不是加速度就会提高？还有一个如果把他5公斤脂肪像衣服一样脱下，我往上一跳，落地，我的膝关节的受力是不要小很多？我的运动损伤是不是就会小很多？所以身体的质量、肌肉的质量和力量之间的关系和损伤的关系就不言自明。

这样我们就会知道，我们希望一个运动员吃更多的优质蛋白质，因为蛋白质是肌肉的物质基础。这也是为什么NBA球员有很多禁忌——不能吃热狗、不能吃汉堡、不能吃全蛋、不能吃糖果、不能吃黄油、不能吃熏肉、不能吃煎制食品、不能吃冰激凌，为什么？含脂肪太多，所以，我们要成为一个优秀的运动员或者我们要成为一个科学的健身爱好者首先要管好我们的嘴，提高我们摄入食品的有效质量。这是第一部分合理的营养。

---制定科学的训练方案---

每一个运动员他的身体状态和训练水平，比如说抽血、比如测他的速度、测他的力量、测他的心肺功能、测他运动完以后的血乳酸、测他的纵跳的高度等等，了解他的身体机能和训练水平为他设计科学的训练方案。

一个比赛周期的训练方案，首先要打好物质基础，然后提高肌肉的体积，肌肉体积提高了，肌纤维的数量和质量提高了，有了这样的物质基础我们再去练标准的动作使他技术定型，然后再提高它的爆发力使他的力量更有质量，提高爆发力晚了以后再提高力量耐力使他可以多次的奔跑和对抗，然后维持在一个较高的水平去比赛。这只是一个力量的过程。还有技术的过程、战术的过程和速度的过程，所以整个训练计划的设计是一个多维度的复杂的过程。

基于这样的一个设计我们会去了解每一个训练手段怎么开展，比如说我要练投篮，投篮这个动作引体向上可不可以？还是卧推可以？引体向上是不可以的，因为引体向上是远固定，卧推是静固定，而投篮是静固定的过程，这是一个简单的现象，所以我们首先要做分析需求。然后选择要练习什么肌肉再去选择练习的方法、练习的频率、练习的顺序、练习的数量及间歇时间，这才是一个完整的科学的训练计划。

比如说第一组蹬腿、卧推等等然后15个，然后之间休息2分钟，再做第二组，第二组强度更大，每做完一个15次一分钟跳绳，做完一次15一分钟跳绳，这样强度就很大了，把这些元素都贯彻其中这就是完整的训练计划。

然后还要控制运动的速度、运动的稳定程度以及呼吸的方式，提高我们的训练质量。然后强化训练质量包括教练员指导严格的计划、正确的动作、全神贯注、热身、不要我行我素，要做牵拉练完以后，最后把所有力量转化为我们的专项力量、专项技术有这么一套流程。还有我们要依据他奔跑的能力为他选择不同的鞋，鞋改变不了我们可以为他制作鞋垫来提高他这个轮子的抓地能力，对吧，这样才能保证我们整个训练的科学开展。

---好车加好油，人也一样---

在这个过程中F=MA有肌肉了，肌肉的能源从哪儿来？能源从糖、脂肪和蛋白质来，那么对于运动员来说这辆好车要加好油，什么是好油？糖、碳水化合物、碳水化合物充分燃烧生成二氧化碳、水和能量，没有尾气，而脂肪和蛋白质的燃烧可能就会产生一些废气，我们有时候称它为比如说血乳酸，那么氧气进入身体要有肺活量，对吧，肺活量，那么肺活量越大氧气进入了身体和血红蛋白结合，血红蛋白结合在红细胞里面，红细胞运行在血管里面，血管把氧气运到身体的各个组织细胞。什么意思？有很好的肺活量、有很多的氧气瓶、有很快的运输车、有很畅通的公路到一个非常好的发电厂，能源物质+氧气充分燃烧生成能量，这是我们运动员产生能量驱动力量的这么一个过程。所以我们要评价运动员的肺活量、运动员的血红蛋白、红细胞、血管、心脏的功能及他线粒体酶的活性才能保证它整个的代谢是稳定的、顺畅的、高功率的。

我们怎么做？我们跑步的时候戴氧气面罩、游泳的时候戴氧气面罩，自行车戴氧气面罩，通过速度越来越快来评价氧气和二氧化碳的比值，氧气排放越来越多、二氧化碳越来越多，最后达到一个最高值，我们叫最大适氧量，这个过程中所对应的心率就是最高心率，心跳最快的速度，我们就可以通过这个心率来评价运动员承受的负荷的强度，这个强度决定着运动员训练的能力、水平和他自身提高的幅度。而这些氧气的供给、有氧和无氧能够代表的不同能源物质供能的功率、持续时间和稳定性。

有了强度以后，我们就可以用心率、呼吸频率、血乳酸、肌酸激酶、主观疲劳量表这样的一些生理生化物理学指标来评价我们的训练强度，而强度是所有训练的核心。在这样的指导下是不是就完善了？不是，我们运动员要做好充分的热身活动，我们篮球比赛经常会看到运动员第一节打比赛，汗流如注，气喘吁吁，为什么，因为人体的肌肉是这种运动机对氧气的需求是瞬间的，而人的呼吸肌是平滑肌，对氧气的供给有惰性，氧气需求特别高而呼吸肌没有兴奋起来，氧气供给不足所以人气喘吁吁。当你跑1500米，跑第一圈的时候没事，跑第一圈半的时候喘不过气来想放弃，那个点叫极点，又叫第二次呼吸，当你顶过来以后氧气供给和需求平衡了，气顺了，跑起来就舒服了，运动训练也是如此，首先要做热身让运动员的心肺功能充分动员再去进行训练和比赛。

那么训练完、比赛完以后产生了很多废气比如说血乳酸这种物质，我们要在训练以后通过休息当中恢复呢还是让他慢慢的跑，还是让他持续性的跑？研究表明训练完或者运动完以后慢跑20分钟血乳酸消耗的最快，所以我们做完健身以后也要去做放松活动，不是跑完了就完了而是不能放弃放松这么一个重要的步骤。

---运动员PK老百姓，如何进行科学健身---

这是一个伟大的球员——张伯伦身高2.16米，100米10秒9，相当快，400米47秒，跳高2.02米，能跑能跳，持续时间还长，这是一个伟大的球员，在这样科学的系统的训练下能够成为一代传奇，他对我们老百姓有什么作用？我们看一个38岁的女子，她要两个多月挑战120公里的戈壁，她喜欢，怎么办，她来我们这儿做测试，首先做运动风险筛查证明她的心脏、她的各个器官是符合健康的要求的，然后去了解她的身体机能、评价她的身体结构、确定她的强度、了解她的负荷、然后去诊断她的伤病，去对她的跑步姿势进行科学的分析，帮她纠正跑步的姿势，然后进行力量训练、进行田径场的匀速训练、进行现场的训练包括她的鞋、她的装备、她的饮料如何选择。然后通过两个多月的训练她体重降了0.5公斤，可是肌肉长了2公斤。多好的现象，肌肉长了有力量了，体重降了损伤小，然后她的跑步姿势得到改善，然后她的强度达到了比赛的这种强度，最后她挑战120公里成功！大家有兴趣可以看中央十套走进科学征战戈壁，三集，收视率很高，里面有很多知识点，跌宕起伏。

对于一个爱好者是如此，那么对于老百姓运动是什么？运动是良药，可以带来健康、可以消除一些慢性疾病，可以控制我们的糖尿病、可以控制我们的血压甚至对心理学也有很好的改善，但是我想强调一句，运动是良药，是药三分毒，现在很多马拉松比赛80%以上的人群有受伤，有一次比赛有两万人其中有九千人肌肉拉伤，什么原因？赛前没有做好充分的热身和牵拉，如果提前做这些准备，这些运动伤害就可以避免，所以我希望大家记住“运动是良药，是药三分毒”！

现在国际上有一个概念，把每个病人都当成运动员来看，什么意思？病人要回归健康叫康复，病人回到家庭走向社会他要成为一个正常人，病人还要回归岗位去工作，成为一个对社会有贡献的人，怎么样树立目标，像运动员一样对待他们？训练他们康复，健康，能够胜任社会的责任，所以这是目前我们在大力推广的活动。

那么运动对一个人的一生来说，孩子们从小爱运动肥胖率可以减少30%，请假的天数可以减少2天，受教育程度越来越高，工资收入会增加，然后他的医疗保健的损耗会降低等等。如果他不爱运动他可能就会肥胖、他可能会因为请假多学习不太好所以工作以后的工资下降，他的医疗保险会增加，他最后导致他这个寿命可能会减少5岁，以及他会遗传下一代。父亲不爱运动、母亲不爱运动，他的孩子可能也不爱运动，这是影响到一生的一种生活方式，所以我们提倡每个人都坚持锻炼，终身锻炼。这是我们所倡导的。

那么，这种锻炼的科学的指导需要什么？需要像我们今天这样的知识的传播、需要通过知识形成理念，通过理念指导来我们的行为，通过行为来形成我们的习惯，运动可以成瘾，看看那些痴迷马拉松的人，运动是可以成瘾的，成瘾其实就是成为了一种习惯，在这种习惯上我们幸福一生、健康一生是多么完美的一件事情！没有全民健康就没有全面小康，中国有14亿人，我们如果体质不够强壮，我们还会是东亚病夫吗？中国有很多老年人，如果老年人身体不好，家庭的负担以及家庭的幸福就会受到影响，我们的劳动者如果身体体质不够强壮，我们的生产力就会下降，我们的青少年如果成为军人，他们体质不好就没有办法保家卫国，所以体质增强，促进健康是关乎中华民族可持续发展的重大问题，所以我们要做的是推动全民健身和全民健康深度融合，真正去挖掘中华民族伟大复兴的洪荒之力。

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