動作與能量代謝視角下的體能

黎涌明

無論是在健康促進領(lǐng)域，還是競技體育領(lǐng)域，人體都需要通過身體和心理的參與來完成日常生活、體育訓(xùn)練和比賽中的任務(wù)和目標。人體在完成這些任務(wù)和目標的過程中所具有或表現(xiàn)出的狀態(tài)或能力可以對應(yīng)為健康、體質(zhì)/體適能、體能。不同領(lǐng)域的從業(yè)人員或研究人員對人體的這種狀態(tài)或能力有著不同的理解和期望。由于在競技體育中的重要性和大眾對其較高的關(guān)注度，體能這一概念被廣泛使用。與此同時，研究和實踐領(lǐng)域?qū)w能概念的認識尚不統(tǒng)一，對體能的生物學內(nèi)涵了解不足，在體能的訓(xùn)練和測試過程中容易以偏概全，易受方法多樣性的干擾。2014年，筆者團隊提出了動作和能量代謝這一認識人體運動的新的視角，為國內(nèi)從業(yè)人員理性認識體能訓(xùn)練提供了啟示。然而，動作和能量代謝這一視角仍亟待與對體能的既有認識進行深入嫁接，更大程度地為體能訓(xùn)練注入生物學內(nèi)涵。為此，本文試圖從動作和能量代謝的視角來認識體能的定義、訓(xùn)練和測試，旨在推動我國體能訓(xùn)練研究與體能訓(xùn)練實踐的科學化。

1 體能概念的現(xiàn)有認識

不同語境、不同領(lǐng)域和不同人員對體能都有著不同的理解，對體能概念理解上的差異主要源自翻譯、約定俗成、立場、歷史階段和認識的片面性。與體能相近的中文概念有素質(zhì)、體質(zhì)、體適能，與體能相關(guān)的英文概念有strength and conditioning，fitness，physical fitness。例如，當涉及運動員的身體運動能力時，英語國家多使用strength and conditioning，歐洲非英語國家傾向于使用fitness或physical fitness，我國在不同歷史階段曾使用過素質(zhì)、體能。但是，當把strength and conditioning翻譯成體能時，國內(nèi)體能所涉及的對象超越了運動員這個群體，所涉及的領(lǐng)域又超越了競技體育這個領(lǐng)域。即便是strength and conditioning，在探究其歷史起源時可以發(fā)現(xiàn)，其是由National Strength Coach Association演變成National Strength and Conditioning Association（縮寫均為NSCA）后出現(xiàn)的，即strength and conditioning是由strength coach（力量教練）演變而成的，可直譯為力量與心肺耐力，國內(nèi)約定俗成翻譯成體能。此外，在歐洲非英語國家，盡管在涉及運動員群體時會使用fitness或physical fitness，但fitness或physical fitness也被用于非運動員群體。在運動促進健康領(lǐng)域，fitness是一個廣泛使用且高度一致的概念，只是在翻譯成中文時存在體質(zhì)、體適能和健身的差異。其中，體質(zhì)更多出現(xiàn)在學術(shù)研究和公共政策領(lǐng)域，體適能主要源自中國香港和中國臺灣地區(qū)的翻譯，其在學術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)行業(yè)中都有使用，健身則更多出現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)和行業(yè)領(lǐng)域。

體能定義的選取影響著體能的內(nèi)涵和外延。不管選取何種定義，對于“體能是一種身體運動能力”的認識是統(tǒng)一的，不同定義的差異主要在于體能所對應(yīng)的人群。為了尋求不同觀點間的共同之處，可以對體能定義進行狹義和廣義的區(qū)分，即狹義的體能專指運動員的一種身體運動能力，廣義的體能對應(yīng)所有人群的身體運動能力。這樣區(qū)分后，中文狹義的體能可對應(yīng)為英文的strength and conditioning，中文廣義的體能可對應(yīng)為歐洲非英語國家使用的physical fitness。對于運動與訓(xùn)練科學領(lǐng)域的科學從業(yè)人員，以及健康促進與表現(xiàn)提升領(lǐng)域的實踐從業(yè)人員來說，統(tǒng)一體能的定義能夠最大程度地避免交流時的誤會。

2 人體運動的動作與能量代謝

人體運動是一個化學能轉(zhuǎn)換為機械能（和熱能）的過程，這一過程包括經(jīng)由能量代謝產(chǎn)生能量和經(jīng)由動作利用能量2個環(huán)節(jié)。能量代謝涉及三大供能系統(tǒng)（磷酸原、糖酵解和有氧）和三大宏量營養(yǎng)素（糖、脂肪和蛋白質(zhì)），動作涉及靈活性、穩(wěn)定性和功能化，其可按發(fā)力部位和發(fā)力方式進行不同的劃分。三大供能系統(tǒng)的不同參與比例與動作的不同發(fā)力部位、發(fā)力方式的組合形成了不同的人體運動（圖1）。

圖1 人體運動的動作與能量代謝[3]Figure1 The movement and energy metabolism of human movement[3]

能量代謝旨在為人體的生命活動（如心跳、呼吸、腺體分泌、蛋白質(zhì)合成等）提供必需的能量，且這個能量的直接來源只能是三磷酸腺苷（ATP）。安靜狀態(tài)下，人體的ATP儲量只有約5 mmol/kg濕?。▓D2）。這個儲量非常少，只夠人體進行一次全力發(fā)力，安靜狀態(tài)下只夠維持短暫的生命活動。事實上，只要生命在延續(xù)，人體就在持續(xù)消耗ATP，運動中更是如此。這一過程之所以能夠得以進行是因為三大供能系統(tǒng)在源源不斷地合成新的ATP。

圖2 安靜狀態(tài)（上圖）和運動狀態(tài)（下圖）下人體的三大供能系統(tǒng)[12]Figure2 The human body′s three major energy systems in quiet state(upper picture)and in motion state(lower picture)[12]

三大供能系統(tǒng)合成ATP的速率和能力各不相同。供能速率方面，磷酸原系統(tǒng)最大（約3～6 mmol/s/kg濕肌），糖酵解系統(tǒng)次之（約1.5～3.0 mmol/s/kg濕?。?，有氧系統(tǒng)最?。ㄒ蕴菫樵?.50～0.75 mmol/s/kg濕肌，以脂肪為原料0.24～0.40 mmol/s/kg濕?。?。供能能力則相反，磷酸原系統(tǒng)只有約20～25 mmol/s/kg濕肌，糖酵解系統(tǒng)約50 mmol/s/kg濕肌，有氧系統(tǒng)則取決于原料（糖和脂肪）。

安靜狀態(tài)下，人體的能量消耗約為1 kcal/kg/h（即1 MET），這一能量消耗量幾乎全部經(jīng)由有氧系統(tǒng)得以供給，人體每公斤體重每分鐘需要攝入3.5 mL的氧氣。需要注意的是，ATP的首要作用是維持人體的必需類生命活動（如心跳、呼吸）。當ATP的生成速率小于消耗速率時，人體內(nèi)的ATP儲量就會下降，但人體出于自我保護只會允許ATP儲量最大下降約20%。一旦ATP儲量下降幅度接近20%時，人體就會降低ATP的消耗速率。在各類生命活動中，人體首先會降低非必需類生命活動（如骨骼肌收縮），以確保必需類生命活動的正常進行。在體育運動中，這經(jīng)常表現(xiàn)為動作發(fā)力和動作速度的下降，以及位移速度的下降，甚至表現(xiàn)為力竭和休克。

人體運動時，經(jīng)由能量代謝產(chǎn)生的ATP，被用于粗肌絲和細肌絲搭橋以產(chǎn)生肌絲滑行和肌肉收縮，并使肌肉所附著的骨繞關(guān)節(jié)產(chǎn)生運動。在此過程中，化學能完成了向機械能的轉(zhuǎn)換。需要注意的是，人體運動過程中不可能只有一塊肌肉參與。人體姿態(tài)的保持需要多塊肌肉的參與，人體主動肌發(fā)力的過程需要有拮抗肌和協(xié)同肌的參與，人體遠端的肌肉發(fā)力需要近端的肌肉發(fā)力維持穩(wěn)定，人體運動只存在多肌肉參與的運動。換言之，人體運動是以多肌肉參與的動作為載體的運動。在體育運動中，這個動作載體就是特定的技術(shù)。

以動作為載體的人體運動離不開神經(jīng)系統(tǒng)的支配。盡管每一塊肌肉，甚至每一個肌細胞都有對應(yīng)的神經(jīng)在支配，但中樞系統(tǒng)支配肌肉的模式并不是“中樞-肌肉”，而是“中樞-動作-肌肉”。即，中樞系統(tǒng)的運動指令是動作指令，而不是肌肉指令。動作指令發(fā)出后，與完成該動作相關(guān)的肌肉再以特定的協(xié)調(diào)進行配合。例如，在深蹲時，中樞系統(tǒng)給出的是一個動作的指令，而不是支配股四頭肌、臀大肌、豎脊肌等肌肉的肌肉指令。特定動作所涉及的多塊肌肉的協(xié)調(diào)是可以經(jīng)由重復(fù)性練習來掌握和提高的，這對應(yīng)的就是技能學習。從嬰兒學步到更快更高更強，人體多肌肉參與的動作都是建立在反復(fù)練習的基礎(chǔ)上，并且“更快更高更強”是以“更團結(jié)”（動作涉及的多肌肉協(xié)作）為載體和前提的。

人體在完成某一動作任務(wù)時是存在一個最優(yōu)方案或策略的，只是不同個體對應(yīng)的最優(yōu)策略可能并不完全相同。當實際完成的動作符合或接近最優(yōu)策略時，可以說這個動作是合理的，或功能化的；當實際完成的動作不符合或遠離最優(yōu)策略時，可以說這個動作是不合理的，或非功能化的。因此，動作可以分為合理和不合理，功能化和非功能化，甚至是正確和錯誤。以正確的動作為載體進行運動，人體受傷的風險就較小，動作的效率也更高；以錯誤的動作為載體進行運動，人體受傷的風險就較大，動作的效率也更低。

除了受基于神經(jīng)系統(tǒng)的策略影響外，動作的正確與否還與動作的靈活性和穩(wěn)定性有關(guān)。人類完成直立行走的演化后，不同關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)根據(jù)人類日?；顒铀璁a(chǎn)生了適應(yīng)，或者根據(jù)“優(yōu)勝劣汰”原則，大自然選擇了關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)能夠滿足日?；顒铀璧娜祟?。有些關(guān)節(jié)需要在人體運動中具備好的靈活性，以流暢地完成較大幅度的動作；有些關(guān)節(jié)需要在人體運動中具備好的穩(wěn)定性，為其他關(guān)節(jié)的運動以及本關(guān)節(jié)在特定平面內(nèi)的運動創(chuàng)造一個安全、高效的環(huán)境。物理治療師Gray Cook和體能教練Miachle Boyle基于多年的從業(yè)經(jīng)歷，提出了人體關(guān)節(jié)靈活性和穩(wěn)定性交替排列原則。按此原則，人體的踝、髖、胸椎、肩和腕屬于靈活性關(guān)節(jié)（或部位），人體的足、膝、腰、肩胛和肘屬于穩(wěn)定性關(guān)節(jié)（或部位）（圖3）。

圖3 靈活性關(guān)節(jié)與穩(wěn)定性關(guān)節(jié)Figure3 The flexible joints and stable joints

需要注意的是，這里的靈活性關(guān)節(jié)是指這些關(guān)節(jié)在人體運動時需要更多的“靈活”，但其很容易“不靈活”；這里的穩(wěn)定性關(guān)節(jié)是指這些關(guān)節(jié)在人體運動員需要更多的“穩(wěn)定”，但其很容易“不穩(wěn)定”。例如，髖關(guān)節(jié)屬于靈活性關(guān)節(jié)，需要具備較好的靈活性，確保較好的關(guān)節(jié)活動幅度和關(guān)節(jié)周圍肌肉能夠更大程度參與發(fā)力。但是，髖關(guān)節(jié)很容易不靈活，髖屈肌（如髂腰肌和股直?。┖腕y伸?。ㄈ绻啥^肌）容易出現(xiàn)柔韌性差的情況。另一個需要注意的是，靈活性和穩(wěn)定性是指在特定平面內(nèi)的靈活性和穩(wěn)定性，某些關(guān)節(jié)在一個平面內(nèi)需要更多的穩(wěn)定，但在另一個平面內(nèi)需要更多的靈活。同樣以髖關(guān)節(jié)為例，其靈活性是指在矢狀面內(nèi)屈伸的靈活性，但在冠狀面的外展/內(nèi)收和水平面內(nèi)的內(nèi)外旋則需要更多的穩(wěn)定（至少在髖關(guān)節(jié)屈伸動作中是這樣）。

人體關(guān)節(jié)靈活性和穩(wěn)定性交替排列原則可作為判斷人體運動是否功能化的一個重要參照，即特定動作（包括體育運動中的技術(shù)）功能化與否，可根據(jù)其所涉及的關(guān)節(jié)在靈活性和穩(wěn)定性方面是否符合人體關(guān)節(jié)靈活性和穩(wěn)定性交替排列原則。例如，在落跳動作中，如果著地時膝關(guān)節(jié)內(nèi)扣（冠狀面內(nèi)不穩(wěn)定），腰部后弓（矢狀面內(nèi)不穩(wěn)定），那么此動作就不功能化。

人體關(guān)節(jié)靈活性和穩(wěn)定性交替排列原則可以進一步衍生出膝、髖、軀干和肩這幾個主要關(guān)節(jié)/部位在運動中的操作性原則或注意事項。對于膝關(guān)節(jié)來說，需要確保膝在屈伸時沿足尖方向運動，在足的正上方，且不明顯過足尖；對于髖關(guān)節(jié)來說，需要確保在身體的前屈后伸動作中髖主導(dǎo)發(fā)力，而非腰主導(dǎo)發(fā)力，確保在落地緩沖和蹲跳動作中髖主導(dǎo)發(fā)力，而非膝主導(dǎo)發(fā)力；對于軀干來說，需要確保后腦勺、上背和骶部三點一線；對于肩來說，需要確保在上肢拉的動作中肩主導(dǎo)發(fā)力，而非肘主導(dǎo)發(fā)力。這些注意事項適用于所有人群，與是不是運動員無關(guān)，與從事何種體育運動也無關(guān)，是降低運動中受傷風險和提高發(fā)力效率的基本要求。

3 動作與能量代謝視角下體能的定義

動作和能量代謝視角下，可以嘗試對體能進行定義。首先，體能屬于人體的一種身體運動能力，這種能力是人體化學能轉(zhuǎn)化為機械能的能力，具體可量化為人體單位時間內(nèi)的對外做功，或功率輸出。其次，體能是以動作為載體的一種身體運動能力，在運動中需要確保動作的靈活性、穩(wěn)定性和功能化。最后，體能的發(fā)揮或表現(xiàn)需要有能量的供應(yīng)和神經(jīng)的支配，三大供能系統(tǒng)在不同強度和時長的運動中參與比例不同?；谝陨先c，體能可以定義為以動作為載體，注重動作的靈活性、穩(wěn)定性和功能化，在神經(jīng)系統(tǒng)的支配下和三大供能系統(tǒng)的能量供給下的人體對外做功能力。相比于體能的其他定義，動作和能量代謝視角下的定義賦予了體能生物學內(nèi)涵，明確了這種人體運動能力是人體對外做功的能力，也強調(diào)了動作的重要性，為降低體能訓(xùn)練中的損傷風險和提高人體發(fā)力的效率做好了理論鋪墊。

動作和能量代謝視角下，還可以嘗試對不同的體能子能力進行定義。力量、耐力、速度、柔韌、靈敏、協(xié)調(diào)是6種主要的體能子能力。這種劃分某種程度上方便了訓(xùn)練過程中教練員與運動員的交流，也方便了教學活動中教師與學生之間的交流，但卻只是一種約定俗成的概念，其生物學內(nèi)涵相對不足。此外，這幾種體能子能力之間的界限模糊，導(dǎo)致出現(xiàn)了力量耐力、耐力力量、速度力量、速度耐力等混合式概念。

力量、耐力、速度描述的都是身體的一種運動能力，只是三者對應(yīng)的視角不同。力量對應(yīng)的視角是物理學中的力，最大發(fā)力對應(yīng)為最大力量，快速發(fā)力對應(yīng)為快速力量，重復(fù)發(fā)力對應(yīng)為力量耐力；耐力對應(yīng)的視角是物理學中的時間，其可以根據(jù)時間長短分為短時、中時和長時耐力，也可以根據(jù)強度高低分為無氧耐力和有氧耐力；速度（speed）對應(yīng)的視角是物理學中的速度（velocity），如果可以將人體當作質(zhì)點，則速度對應(yīng)為位移速度，如果不能將人體當作質(zhì)點，則速度還包括動作速度。

事實上，任何人體運動都存在發(fā)力（完全放松時力值可以為0）、都涉及重復(fù)（單次動作發(fā)力也涉及ATP的反復(fù)分解和合成）、都具有速度（等長收縮時速度為0）。當然，現(xiàn)有約定俗成的理解是，力量側(cè)重于描述發(fā)力大、持續(xù)時間短、速度可大可小的運動，耐力側(cè)重于描述持續(xù)時間長、發(fā)力可大可小、速度可大可小的運動，速度側(cè)重于動作或位移快、發(fā)力小、持續(xù)時間短的運動。然而，人體同樣不存在單一肌肉的力量、耐力和速度，人體的力量、耐力和速度都是以動作為載體的，運動中的動作載體都需要具備良好的靈活性、穩(wěn)定性和功能化。同時，人體的力量、耐力和速度都是人體的化學能轉(zhuǎn)化為機械能的能力，力量對應(yīng)的能量供應(yīng)以磷酸原供能或/和糖酵解供能為主；耐力對應(yīng)的能量供應(yīng)以有氧供能或糖酵解供能為主；速度對應(yīng)的能量供應(yīng)以磷酸原或/和糖酵解供能為主。

因此，動作和能量代謝視角下的力量可以定義為：以動作為載體，注重動作的靈活性、穩(wěn)定性和功能化，以磷酸原供能或/和糖酵解為主的，發(fā)力大、持續(xù)時間短的人體對外做功能力。動作和能量代謝視角下的耐力可以定義為：以動作為載體，注重動作的靈活性、穩(wěn)定性和功能化，以有氧供能或糖酵解供能為主的，持續(xù)時間長的人體對外做功能力。動作和能量代謝視角下的速度可以定義為：以動作為載體，注重動作的靈活性、穩(wěn)定性和功能化，以磷酸原供能或/和糖酵解供能為主的，動作快或位移快、發(fā)力小、持續(xù)時間短的人體對外做功能能力。

其余3種體能子能力中，柔韌是靈活性的解剖學基礎(chǔ)，可以視為動作能力的構(gòu)成要素；協(xié)調(diào)可分為肌內(nèi)協(xié)調(diào)和肌間協(xié)調(diào)，二者都是力量的神經(jīng)生理學基礎(chǔ)，后者也是動作模式的神經(jīng)生理學基礎(chǔ)；靈敏是有認知參與的動作快速改變和質(zhì)心快速改變的能力，可對應(yīng)為動作速度和位移速度。因此，柔韌、靈敏、協(xié)調(diào)可以歸入力量、耐力、速度。柔韌、靈敏、協(xié)調(diào)可以綜合表現(xiàn)為動作，而力量、耐力、速度都是以動作為載體的，即柔韌、靈敏、協(xié)調(diào)是力量、耐力、速度的載體。

4 動作與能量代謝視角下體能的訓(xùn)練

動作和能量代謝視角下的定義為體能訓(xùn)練提供了新的思路。既然體能是人體對外做功的能力，那么體能訓(xùn)練的目的就在于提高人體對外做功的能力。既然人體對外做功的過程包括產(chǎn)生能量（能量代謝）和利用能量（動作）2個環(huán)節(jié)，那么體能訓(xùn)練的類型可以分為能量代謝的訓(xùn)練和動作的訓(xùn)練。既然能量代謝涉及三大供能系統(tǒng)，動作涉及靈活性、穩(wěn)定性和功能化，那么體能訓(xùn)練在能量代謝方面可以進一步分為磷酸原系統(tǒng)、糖酵解系統(tǒng)和有氧系統(tǒng)的訓(xùn)練，在動作方面可以進一步分為靈活性、穩(wěn)定性和功能化的訓(xùn)練。

其中，靈活性和穩(wěn)定性的訓(xùn)練可參照人體靈活性和穩(wěn)定性關(guān)節(jié)交替排列原則，提高靈活性關(guān)節(jié)的靈活性，提高穩(wěn)定性關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性；功能化的訓(xùn)練可在參照人體靈活性和穩(wěn)定性關(guān)節(jié)交替排列原則的同時，結(jié)合特定任務(wù)或體育運動中的技術(shù)進行練習，旨在建立和優(yōu)化損傷風險小、能量利用效率高的一種動作模式；磷酸原系統(tǒng)的訓(xùn)練以發(fā)展肌肉橫斷面、增加肌肉量的力量訓(xùn)練和＜6～8 s的重復(fù)性沖刺訓(xùn)練為主；糖酵解系統(tǒng)的訓(xùn)練以高強度間歇訓(xùn)練為主；有氧系統(tǒng)的訓(xùn)練以低強度有氧訓(xùn)練為主，有氧水平偏低和訓(xùn)練量少的人群（如青少年運動員）可適當增加高強度間歇訓(xùn)練的比重。

不同體育項目在動作與能量代謝方面的特征存在差異。周期性（速度和耐力）項目的動作特征相對簡單，其訓(xùn)練的重點是以動作為載體的能量代謝訓(xùn)練，以及對單一動作技術(shù)的優(yōu)化訓(xùn)練。非周期類項目（如集體球類、持拍類、格斗類和藝術(shù)類項目）的動作特征更為復(fù)雜，其訓(xùn)練的重點是單一動作的重復(fù)性練習（即技術(shù)訓(xùn)練）、多個動作的非隨機練習（即技術(shù)或戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練）、多個動作的隨機性練習（即技術(shù)或戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練），能量代謝的訓(xùn)練大都是以專項技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)為載體進行的。

從動作和能量代謝的視角看，運動員的所有訓(xùn)練都可以視為體能訓(xùn)練。但在訓(xùn)練實踐中，在體能房進行的訓(xùn)練和非體能房進行的跨項訓(xùn)練（cross training）才被視為體能訓(xùn)練，以專項技術(shù)或戰(zhàn)術(shù)為載體進行的訓(xùn)練（如足球的小場地比賽，馬拉松的跑步）大都不被視為體能訓(xùn)練，這造成了體能訓(xùn)練和技戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練的割裂，更造成了人體運動動作和能量代謝特征的割裂。這種割裂容易導(dǎo)致對周期類項目專項訓(xùn)練（即專項中的能量代謝訓(xùn)練）中動作的忽視，或?qū)е聦Ψ侵芷陬愴椖考紤?zhàn)術(shù)訓(xùn)練（即專項中的動作訓(xùn)練）中能量代謝的忽視。

5 動作與能量代謝視角下體能的測試

對體能的測試是制定訓(xùn)練計劃、評價訓(xùn)練效果，以及運動員選材的重要依據(jù)。根據(jù)動作和能量代謝視角下體能的定義，體能的測試可以分為動作和能量代謝兩類。動作測試的目的可以分為評估靈活性、穩(wěn)定性和功能化，測試動作也可分為上身、下身和全身性動作；能量測試的目的可以分為評估磷酸原、糖酵解和有氧系統(tǒng)供能能力。

現(xiàn)有的眾多體能測試可以在動作與能量代謝視角下進行審視。例如，臥推最大力量測試評估的是以臥推為載體的磷酸原供能能力；反向縱跳測試評估的是以縱跳為載體的磷酸原供能能力；6 s Wattbike全力騎行測試評估的是以自行車騎行為載體的磷酸原供能能力；自行車Wingate無氧測試評估的是以自行車騎行為載體的無氧供能能力；跑步最大攝氧量測試評估的是以直線跑為載體的有氧供能能力；YoYo跑測試評估的是以往返跑為載體的有氧供能能力；505靈敏測試評估的是以磷酸原供能為主的，身體快速加速、減速和變向的能力；坐位體前屈測試評估的主要是身體屈髖的靈活性（對能量供應(yīng)幾乎無要求）；功能動作篩查評估的是人體完成深蹲、欄架跨、直線蹲、仰臥直膝抬腿、肩部靈活、俯臥撐和體旋7個動作的靈活性、穩(wěn)定性和功能化（對能量供應(yīng)幾乎無要求）。盡管評估體能的理想指標是功率輸出，但是現(xiàn)有條件下還不能實現(xiàn)對所有運動方式的功率輸出進行量化，或者不能夠確保功率量化的準確性，人們只能選用一些替代指標，例如時間（如縱跳的騰空時間）、位移（如12 min跑的完成距離）、重量（如最大臥推的重量）、速度（如乳酸閾對應(yīng)的劃船速度）。相比之下，功率自行車和自行車功率計的研發(fā)為自行車這一運動方式體能測試的科學化奠定了重要基礎(chǔ)。

動作和能量代謝是體能測試需要同時考慮的2個因素，二者不同的組合會產(chǎn)生不同的評估結(jié)果。例如，臥拉是反映上肢拉能力的一個測試動作，1次最大發(fā)力評估的是以臥拉為載體的磷酸原供能能力，但40%最大力量的240次重復(fù)拉評估的卻是以臥拉為載體的有氧供能能力（有氧供能百分比＞80%）；最大攝氧量測試是評估有氧供能能力的一個方法，但采用不同的運動方式（即不同的動作載體）會得到不同的最大攝氧量，大部分情況下跑步得到的值要大于自行車騎行、手搖，以及眾多專項運動方式。即使都采用跑步這一運動方式，相同平均速度下場地往返跑對應(yīng)的代謝反應(yīng)要大于直線跑；即使都為場地往返跑，不同跑步方式（如前進跑、后退跑和側(cè)向跑）的代謝反應(yīng)也存在差異。

因此，在制定或選取體能測試方法時，必須要考慮任務(wù)特異性或?qū)ｍ椞卣?。對于動作和能量代謝特征相對簡單的體育項目，體能測試的制定或選取相對容易。例如，對于周期性耐力項目，主要的體能測試有最大攝氧量、無氧閾和經(jīng)濟性。但是，對于動作和能量代謝特征相對復(fù)雜的體育項目，體能測試的制定或選取就更有難度，例如，對于集體球類項目，體能測試需要涉及最大力量、爆發(fā)力、短距離沖刺速度、靈敏、最大攝氧量等能力的測試。對于三大供能系統(tǒng)都有較大程度參與的周期性項目，需要針對三大供能系統(tǒng)分別制定或選取能量代謝測試方法，例如，賽艇項目會選取10 s、30 s和30 min的測功儀劃行來分別評估磷酸原、磷酸原+糖酵解、有氧供能系統(tǒng)。對于有多個關(guān)鍵發(fā)力環(huán)節(jié)的體育項目，需要針對每個環(huán)節(jié)分別制定或選取動作測試方法，例如，賽艇項目會根據(jù)蹬腿、倒體、拉槳3個關(guān)鍵發(fā)力環(huán)節(jié)來選取蹲起、硬拉、臥拉3個動作來評估最大力量。

6 小結(jié)

體能是一個被廣泛使用而尚存爭議的概念，動作和能量代謝為認識體能和體能訓(xùn)練提供了一個新的視角。如果將體能視為人體身體的運動能力，那么體能可以理解為以動作為載體的人體對外做功能力。強調(diào)以動作為載體是降低體能訓(xùn)練的損傷風險和提升體能訓(xùn)練效益的重要前提，強調(diào)對外做功是制定體能訓(xùn)練計劃和優(yōu)化體能訓(xùn)練負荷的重要依據(jù)。現(xiàn)有紛繁多樣的體能測試可以從動作和能量代謝的視角下進行審視，教練員和科研人員可以基于動作和能量代謝遴選更符合項目需要的體能測試方法。