体育表演
达尔文大学体育运动科学实验室的研究者,对人类的各种体育表演,进行了观察,测试和研究。由于贯穿在人类所取得的体育成就过程中的情况是错综复杂的,因而从事此项研究工作,是一种艰巨而复杂的任务。体育上的成就不仅取决于人的天赋,同时还依赖于,如知识、机会、情绪、智慧以及环境条件等因素,1850年以前,国际性的体育纪录留存极少。自那时以来,某些体育运动的成就已不断地得到提高,其中之一是Bob. Beamon1968年在墨西哥城举行的奥林匹克运动会上所取得的8.9米跳远世界纪录。这个纪录比先前纪录的保持者Ralph Boston的成绩还多0.55米。而且,今后还可能保持几十年。另一个可喜的纪录是罗马尼亚的Nadia. Coma-neei1976年在加拿大蒙特利尔举行的奥运会上创造的七次满“10”分的体操比赛纪录。
1800年以来,历次一千米赛跑所创造出的纪录次数,最能典型形象地说明人们在体育竞赛中所展示的曲线上升情况。在早期(1860-1880),几乎呈迅速发展的直线上升型,而从1880年迄今,则呈稳步渐进,而无突出的发展之状。早期之所以能迅速发展,主要原因是由于那时参加体育活动人数的迅猛增加。不但学校内开展竞赛,而且还组织了许多体育俱乐部,当然,欲求保持世界纪录的精神力量,以及促使体育运动参加者决心打破纪录的坚强意志,也是不容忽视的因素。
目前,女子体育纪录的曲线上升情况,正如1900年以前男子体育纪录迅速上升的情况一样。这可能是由于近期女子体育运动项目的增多,使体育设备的利用,女子参加体育运动的公众舆论的改变,以及废除了某些有碍于体育发展的明文规定标准。1978年8月的国际业余体育联合赛通过的15项世界游泳纪录,充分说明了女子体育运动迅速发展的概况。其中除了三项以外,其他的十二项,都是在同一生内创造的。而男子方面则有些相形见绌。
女子已经显示了杰出的体育比赛成绩。虽人类男女存在着相同之处,但进一步的研究表明,从人体解剖学、生理学以及行为形态的角度来看,却有其不同。可是,在某些游泳、径赛项目中,有的女子却比历史上多数的男子为快。例如,1976年奥运会上,东德的Petra Thumer和美国的Shirley Babashoff在四百米的自由式游泳比赛中分别以4分9. S9秒和4分10.46秒的成绩打破了美国Don Schollander在1964年东京举行的奥运会上创造的4分12.2秒成绩而获为金质奖章的世界纪录。
某些因素看来似乎对过去百年内所取得的成绩有重要的决定意义。这些因素包括人类身长体重的增加,训练方法的改进,新技术的应用以及注意医学卫生、营养作用;并增加休息和钏练时间,注意劳逸结合等。
人体变化
在过去百年内,人类的身长体重有了明显的增加。考察表明,大学生中,女性比其在同一年龄时的母亲高1英吋;男性比在其同一年龄时的父亲高2英吋,在过去的一世纪内,人类身长体重增加的主要原因是由于较好的营养和疾病的减少。看来提高生活水平的各种因素似乎比遗传因素更为重要。
增加人类的身长体重,至少在二个方面来讲是有利的,即从机械效益增加和增强体力角度,对提高体育运动的发展是颇有影响的。首先,身长体S增加了,其运动所及的范围就相应地扩大了;而且,如果具有更多的发达肌肉,对于一些富有技能技巧性的体育运动就更能胜任。譬如像对于投掷、举重,对于长距离奔跑,对于杆上运动的等等,都提供了有利条件。由于人类体格尺寸的增加使得身体具有较商的重心,有利于人们参加跳高、撑竿跳、栏跑等比赛项目。我们认为对于人体测定(如体重、心脏的容量)、以身长测定、剖面面积测定(如肌肉剖面)足以说明人体各方面的增长对生理功能的作用。然而必须注意练习运用几何尺寸,因为每个人在几何形状上是不相同的。
改进训练方法
在过去的几十年中,为了使体育运动创造更好的纪录,对人体的科学研究工作有了稳步发展。科学资料的积累,专门杂志和教练员的传授,专业准备对发展体育技术已经发生了显著的作用。
从训练制度中,运动员们已意识到,按他们自己良好的生理特点制定不同的训练计划是不够完全的。在竞赛活动中,大运动量的训练已经历了一段时间,而这种训练妨碍了运动的灵活性。长久的小运动量的训练却是一个原则。这样的训练可不断地控制运动强度和耐力。再说教练员、医务人员和一些专家们的配合也为运动员们赢得体育的新纪录作出了贡献。对最理想的体育表演需要了解下述这些因素,如训练特点、季节要求、训练策略、饮食和训练强度等。从很多著名的体育表演者的训练制度中,说明科学研究中得来一些理论概念是重要的。这些概念可包括下列各项。
1. 训练不仅包括有关项目本身的条件,而且包括维持这个项目的特定的生理基础。
2. 训练项目不可任意变动。它必须要按这个项目的特定要求的各个方面来组成。否则时间是白耗的。
3. 运动效率比运动量更为重要。
4. 必须不断逐步增加体力训练,否则将出现不适应环境的现象。
5. 在训练期间,一名运动员训练技术越高,不适应的可能性也越大。
新技术
新的运动器械和新的设备为体育表演水平的提高铺平了道路。这些改进具有重要意义。从竞赛用的快艇上的滑动座位到铺设运动场地的人工草皮和管理运动场所,都有改进。
到1800年中期,大量生产的方法推动了运动机械设备的标准化。自那以后,发明家的智慧和对体育表演日益增长的大众兴趣,促进了运动器械和设备的不断改进。其中有一项直接影响到创纪录体育表演的新工具设计就是一个突出的例子,即在撑杆跳高中应用了纤维玻璃制成的撑竿。而1960年初的撑竿是用铝或竹为主要原料制成的。美国的Cornelius Warmerdam在1943年曾用这种撑杆创造了4.79米的世界撑杆跳高纪录。随后,由于技术的不断改进,采用了玻璃杆又创造了18英呎(相当5.49米)以上的撑杆跳高纪录。运动员们减少了消耗从而取得了飞跃变化的好效果。直到1980年,中学生的撑杆跳运动员们也能用这种撑杆获得几乎达到17英呎的好成绩。
其它的运动器械也发生了同样的变化。运动员们赛跑用的跑鞋也是特制的。轻便鞋,如同其他的器械一样使得运动员跑得更快,而消耗较少的体力。钉鞋不利于足球等一些运动,现已作了不断地改进。已发展到使用橡皮鞋底和橡皮造型如玉蜀黍的耐磨的鞋底。现在的网球拍也已用石墨取代了原来的木头和金属制成。棒球用的捧已用金属代替了原来使用的木头。新设计的用具在使用中都减少了振动。
世界上很多地方已广泛地使用类似草地的人工铺设运动场。人工铺设的场地制成不同高度和厚度以供棒球、足球和其他运动的特殊使用。这种场地有较固定的弹性,使球类运动即使在气候变化的情况下,也有较好的立足地。许多原来不能使用或受季节影响的地方现在也已成为全年使用的运动场了。制造者们使用了氨基甲酸乙酯,聚氯乙烯化合物和橡皮,制成像草毯样的运动场地,为参加表演者的训练和比赛提供了全年使用的设备。
随着人工场地问题的突破,建筑工艺也在发展。高标准设计的建筑很快地建立起来了。而且这些建筑常常是可以移动的。这些建筑与坚固的房屋和室内场地为人们提供了理想气候的环境,有利于运动员们努力朝着新的表演水平发展。
医疗
世界上许多地方由于医药卫生事业的发展,已减低了由传染病引起的危害,为体育、智力和社会的幸福作出了贡献。大部分较健康的参加体育活动的人们都可能把体育成绩提高到更高的水平。
但是由于不同类型的运动,运动员有自己的特殊医疗问题。扭伤、拉伤、打伤、骨折、脱位、擦伤、划破、脑震荡的发生在体育运动员中占很高的比例。越来越多的医务人员为维护运动员的健康而努力。根据《医生和运动医疗》的作者,一位医生Allan J. Ryan说道:在最近的二十五年里,运动医疗取得了显著的进步。即在诊断、治疗、预防领域内已取得了显著的进展。在诊断方面,计算机的应用和实际的使用已能迅速地反映出测试的结果。在体育比赛中,诊断速度的快慢是最重要的。由于诊断技术的发展,医生们能诊断出一个人全身力量的对称性及有特效肌肉组织的不平衡。这二者都可断定出受伤的部位。通过体格检查,能预测到关于运动员的理想体重和体重减轻的安全水平。
同时新的诊断技术在改进关节和软组织受伤的判断上也取得了成绩。关节图(即打进了一种不透明物质后关节的X光透视图)能为在运动中组织撕破和关节受伤的病情提供高度确实有效的诊断。关节透视(由切口处插入一只内部透视器,检查关节内部)无需作大的外科手术,就可直接对膝关节作出直观的检查。我们也不要忽视在控制传染病技术上取得的进步和成绩,它使我们减少了可贵练习时间的损失:
营养
人们逐渐认识到体育表演的好坏是依赖于人们生理机能的强弱。从这点出发,营养在体育表演成绩中起着重要的作用。多年以来,世界上许多地方社会经济条件的不断发展,为许多人提供了更好的营养。至少有以下三个方面已经对发展体育成绩水平产生了积极的影响。① 促进人体加快生长。② 疾病的减少。③ 为运动员提供了适当的能量供给。前二个方面我们已作过讨论,第三方面要注意两点,首先发展体育表演的关键是训练。不仅个人必须具有能取得体育上优秀的标准训练水平的生理特点,同时也要有满足这种训练所需的营养。在这一点上,必须根据训练的强度,时间的长短和各人的体重而决定适当的营养。第二点是关系到运动项目的固定性。营养计划必须适合于运动项目本身的类型。东德的医务人员和教练为了提供健全的营养计划,他们把体育活动分为五类:(1)循环性运动。如马拉松赛跑、接力赛跑、游泳、越野滑雪等。(2)非循环性运动。如曲棍冰球、篮球和足球。(3)需要在极短的时间内作出迅速反应的活动。如投球、滑翔等。(4)跑跳类的活动。其包括中距离的赛跑、跳水、拳击、跨栏、撑竿跳等。(5)对于反应、力量和耐力综合性高标准的活动。如体操、射击、武术、掷链球。
我们已经知道很多营养与体育表演比赛有关。不恰当的饮食在不知不觉中阻碍了运动员们的发展。如低血糖(即血液中葡萄糖的含量不正常)的人对体育表演产生了危害。在全速疾跑时“腿重”的感觉是由于增加大量动物淀粉的代谢而引起的,结果造成代谢水的形成。此外,在练习阶段和比赛时,盐的含量太大,失水的情况难以达到补充,实质上就加重了脱水现象。然而目前,由于以上的问题已取得了成功的解决,其结果使体育成绩不断有所发展。
增加训练时间
近百年来,随着对运动员的闲暇看法的变化,大量增加运动员的空暇时间已显著地影响了体育表演成绩。这种影响要求我们大量增加训练时间和发展必要的技能训练,也要求大多数人有参加体育运动的时间,从而增加了参加体育比赛运动员的人数。
由于空暇时间的增加,使得青年运动员成为体育活动的主要力量。运动社会学家John Loy表明,在美国从幼儿园到八年级80%的学校至少每年搞一次校际的体育比赛。从青年人来看,体育比赛上的统计数字是令人鼓舞的。表中显示每年有2,000,000多(包括同年龄人)人参加的棒球项目,并估计有50万以上的男女少年已经参加了同年龄人的游泳比赛。
取得优越条件的原因
过去十多年里,许多人在达文大学的运动科学实验室里学习,他们从最年轻的到奥林匹克和专业选手都有。体育上的优秀天赋的运动员显示了至少具有在5个方面中一个以上的才能。第一是,一个人在大运动量时吸氧和呼氧的能力。每单位体重吸入最大的氧气量就是一个人维持超时间运动量能力的一种恰当的衡量。利用一种接近最大运动量的刺激作用,测定运动员的呼吸和循环系统,使得有些人出现一些例外的效果,他们形成了一种超乎一般人的备氧系统。第二是指一个人爆发性地使出一股力的能力。腿力的测定是通过测定一个人的弹跳高度,即指男女运动员整个身体垂直上升的高度或者简单垂直上跳的高度。出色的专业足球后卫之所以取得成功的原因是依赖于他们获得快点,并且在任何时候都能作加速跑的能力。他们的腿力垂直上跳高度平均在33英寸。一名专业的篮球运动员垂直跳的高度为46英寸,大学一年级学生的平均垂直跳高度不低于20英寸。第三也有一些人由于他们的身体结构对某项运动有着优越的机能特点,如短跑运动员狭小的臀部为短距离的直线赛跑提供了有效的机械条件。足球后卫运动员的弯曲的腿,有利于比赛时横向的变动跑,这样就出现了一个自然的选择过程,即一个运动员在体育成绩上的进步越快,一个人身体结构的优越条件也就更为重要。许多体育研究者发现在每个体育运动项目中,突出的体育表演者在体型上有很多相似的地方。第四,是要具有成熟的感觉反应系统。高技能的运动员能反映出一种指示、调整和协调表演动作能力的特点,尤其是在技巧的运动比赛中。感觉反应系统的考测包括动作的准确性、稳定性,指定动作的敏感性、部位判断、反应次数和视觉、处理技巧等诸方面。这些测定已作为专业运动技能的比赛术语。第五,是运动员灵活性的才智。这点可以用术语“运动员的天才”来表达,它们具有相似的意义。这个方面是涉及到运动员理解部分和整体的关系,以及解释、理解、解决问题的能力。策略的应用、效果的判断是运动员在体育表演中的一个重要方面。1972年奥林匹克滑雪队男女运动员在比赛测试中,发现获得在灵活性的才能方面成绩最好的人与杰出的短跑运动员有着非常重大明确的联系。
我们已认识到适宜体育表演的运动员的又一个方面,即在一个特定的场合中,能否发挥个人作用的能力。在比赛项目特定的环境场合中,个人能否应付这种场合还得取决于过去和现在的经验。只有经过个人的理解能力,态度情绪和动力,表现出成熟的动作,才能取得最后的体育成就。
纪录有极限吗?
在一些像男子跑步比赛的运动项目中,目前创造新的纪录是那么缓慢,时间的缩短是很小的,以致使许多人认为这项运动,至少是男子,已经达到了人体能力的表面极限。
展望未来,运动员与科学家在实验室里一起工作将成为研究发展体育运动新尖端的领域。成年的男女青年可以用踏车跑的测定作为生理学家研究人体内是否有效地吸氧。另一方面,由医生经过肌肉活组织的检查来测定他们的肌肉组织纤维。从事运动人体测量的科学研究的专家们结合生理学上的一些测定数据已能精确地测定人体的比例。这样的测定为一名运动员提供了对一种特殊运动适应性的个人独特能力的科学根据。
一位运动员在这样的体育科学实验室里工作,对进一步了解所有短跑或长跑的运动员存在不切实际的训练更为重要。运动员强度耐力训练的周期必须根据每一位运动员的个人特点。为了取得最好的效果,赶超比赛的纪录,运动员们本身要比过去具有更大的信心和力量。由于连续、广泛的奥运会,形成了一种爱国主义观念,对国家注重体育比赛产生了重要的推动、促进。越来越多的国家似乎也像东欧的一些国家一样给体育运动事业以政府的资助。
2000年前,女子必须以比男子更快的速度不断发展。在一些项目中,最优秀的男子和女子的体育比赛成绩的差异在减少,除游泳外,差异最小的(低于10%)国际比赛中女子项目看来担负着更重要的意义,它将导致国家进一步对优秀女子比赛的重视和支持。与男子一样,当国家的重点放在增加女子的比赛项目的时候,对制定一个“比赛界限”存在一种压力。它将引起苯异丙胺和产生男性特征的药物的使用,如同加速使用新发明的药品一样。因此对所有女子运动员进行性别上的核实工作显得更为重要。
通过x型染色体和y型染色体的荧光测试来研究性别的染色体,将与用服药物和血液的测试方法一起使用。参加国际比赛的人对药物调节控制人体方面给予专门的关注,因为体育运动方面的国际比赛已达到了用药物调节控制的水平。生物化学的研究在检测运动员药物的应用方面将逐步发展新的和实际有效的方法。
发展国际比赛的教育工作所作的努力使得运动员明确对于一些药物长时间的应用是有害的。
电子计算机在体育运动中的应用已达到了进一步推广使用的程度。计算机的显示结果将给出每个运动员日常的现代化训练制度,它反映了有发展希望的训练。这些训练是根据每个运动员由体育科技实验室提供的生理学和心理学上的鉴定,以及男女运动员对预先规定训练项目的反应。科学的计算机同时也处理了能量的消耗数据,并制定和推荐每日饮食物表,以供训练时的特殊能量的需要。计算机模仿性地指定比赛功能,如运动员的体力在技巧和应用中的变化,也将成为训练的一部分。
世界上大部分的生活水平必然会不断地提高,它必然导致人类身长体重的不断增长,生理学上也将有利人类体力强度的增加。譬如改善了每单位肌肉纤维组织的氧的产生量等。同时,其它生理学上的功能也得到同样的增强。这样必然引起体育运动方面的气力、耐力、能力上的不断发展。在适当的条件下,也会再次出现偶然例外的体育好成绩,也将超过现有的纪录,如Jesse Owens和Bob Beamon取得成绩那样。
然而,从现在来看,人类体育运动的极限问题仍然是个值得深思的课题。
田径赛纪录有极限吗?
① 短跑运动员在比赛中,
② 帆船竞赛是一种在短时间内进行快速反应的运动。
③ 由于空闲时间增加,更多的人参加体育训练。
④ 女运动员在进行肌肉组织训练。
⑤ 在实验室中,测定滑雪运动员的起跳技巧。
[Yearbook of Sclerite and the Future,1981年]