李·托里

里克·麥金尼把他的47磅的弓拉開，一支碳石墨箭貼近他的面頰，腦電圖導(dǎo)線從他的頭頂垂下來。他身在科羅拉多州斯普林斯的美國奧林匹克訓(xùn)練中心，眼睛似乎漫不經(jīng)心地盯著眼前高聳的巍峨的派克斯峰。突然間，他放了箭，箭正中98.6碼開外靶面的黃心。亞利桑那州立大學(xué)體育科學(xué)家丹尼爾·蘭德斯博士原來注視著腦電圖監(jiān)測(cè)器，這時(shí)拾起頭來，笑了，滿意地點(diǎn)點(diǎn)頭——麥金尼在射箭過程中確實(shí)沒有思考，熒光屏顯示他的大腦左半球腦電活動(dòng)下降。

每年有許多美國運(yùn)動(dòng)員到美國奧林匹克委員會(huì)主辦的兩個(gè)奧林匹克訓(xùn)練中心受訓(xùn)(另一個(gè)中心在普萊西德湖)。麥金尼和他們都發(fā)現(xiàn)，光靠苦練俯臥撐和大運(yùn)動(dòng)量的跑步已不足以在世界級(jí)比賽中競(jìng)爭(zhēng)?，F(xiàn)在，人們利用全國各地的專家們?cè)谏锪W(xué)、運(yùn)動(dòng)心理學(xué)、生理學(xué)和有關(guān)方面所取得的研究成果，對(duì)運(yùn)動(dòng)員們進(jìn)行活組織檢查，各項(xiàng)指標(biāo)都用數(shù)量表示并予以監(jiān)測(cè)，然后由全國各地的教練根據(jù)給人深刻印象的一組試驗(yàn)的結(jié)果予以訓(xùn)練。美國進(jìn)軍奧運(yùn)會(huì)的歷史上，從來沒有這樣刻苦地把科學(xué)應(yīng)用于體育運(yùn)動(dòng)。

三年前，麥金尼由射箭運(yùn)動(dòng)全國管理機(jī)構(gòu)派往奧林匹克訓(xùn)練中心去改善他的成績(jī)。凡是表現(xiàn)出有希望在奧運(yùn)會(huì)訓(xùn)練中心接受科學(xué)的訓(xùn)練后提高成績(jī)的運(yùn)動(dòng)員都由各運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的全國管理機(jī)構(gòu)派去那里受訓(xùn)，一般在兩周到8周(奧林匹克訓(xùn)練中心也派出專家到基層的訓(xùn)練營去指導(dǎo))。奧林匹克訓(xùn)練中心可同時(shí)接待多達(dá)600名運(yùn)動(dòng)員。

麥金尼立即開始同生物力學(xué)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部主任查爾斯·迪爾曼博士一起工作。迪爾曼博士的工作是應(yīng)用力學(xué)工程原理來研究體育運(yùn)動(dòng)。迪爾曼說:“我們把人體當(dāng)作一部機(jī)器來觀察。對(duì)我們來說，肌肉和四肢是滑輪和杠桿，有其可以測(cè)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和扭矩。我們希望為每項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)的每一個(gè)動(dòng)作找到某種接近于最理想的身體動(dòng)作，如冰球運(yùn)動(dòng)員如何能夠在冰上最有效地加速，跳高運(yùn)動(dòng)員在跳越橫竿時(shí)如何最大限度地轉(zhuǎn)體?！?/p>

迪爾曼研究了麥金尼的行動(dòng)的3個(gè)方面:他的身體穩(wěn)定性、他的瞄準(zhǔn)動(dòng)作和他的器械怎樣動(dòng)作。分析用的工具有壓力平臺(tái)(測(cè)定每只腳支承重量的變動(dòng)情況)和3架16毫米高速照相機(jī)，用于拍攝射箭手瞬間的動(dòng)作。

迪爾曼說:“當(dāng)時(shí)里克的問題之一是他的水平穩(wěn)定性差，他需要加強(qiáng)臂力，以便形成一個(gè)完全穩(wěn)定的底座，放箭時(shí)可以做到十分平穩(wěn)。我們獲悉，他的胳臂顫動(dòng)1毫米，就會(huì)在90米開外的靶上造成9厘米的誤差。在奧運(yùn)會(huì)上，一兩次這么大的誤差就會(huì)使你失去比賽資格。”

麥金尼還有一個(gè)比較常見的問題:經(jīng)常頭痛。分析表明，頭痛是當(dāng)他瞄準(zhǔn)靶時(shí)，那只不瞄準(zhǔn)的眼睛周圍的肌肉緊張引起的。運(yùn)動(dòng)科學(xué)家蘭德斯博士在麥金尼的那只眼睛旁邊放了電極。當(dāng)麥金尼緊張時(shí)，一個(gè)聲頻反饋器就發(fā)出聲響提醒他放松。此后，他的頭痛消失了。

蘭德斯是把腦電圖監(jiān)測(cè)器用于體育運(yùn)動(dòng)研究的先驅(qū)者。他還開始測(cè)量麥金尼射箭時(shí)腦的活動(dòng)。他出人意料地發(fā)現(xiàn):當(dāng)這位射箭手射出最好的成績(jī)時(shí)，他的左腦顯示電活動(dòng)減少，這時(shí)管事的是他的右腦，即主管直觀功能的腦半球。

蘭德斯博士認(rèn)為，他的腦電圖監(jiān)測(cè)器研究的實(shí)際應(yīng)用，說明了運(yùn)動(dòng)員如何在比賽的不同瞬間使用腦的不同部分。他希望收集足夠的數(shù)據(jù)以幫助新運(yùn)動(dòng)員獲得象麥金尼那樣的老練的運(yùn)動(dòng)員的天賦能力，能主動(dòng)提高或降低腦電活動(dòng)達(dá)到最適于出成績(jī)的水平。蘭德斯說:“我們發(fā)現(xiàn)，在某些瞬間，分析的、想策略的左腦是體育運(yùn)動(dòng)中最重要的；但是做一些空間的、直覺的活動(dòng)時(shí)，最好停止左腦的活動(dòng)，讓右腦的‘自動(dòng)駕駛儀接替工作。在我所研究的運(yùn)動(dòng)中，右腦在空間定位任務(wù)時(shí)接替工作，這個(gè)任務(wù)太快太復(fù)雜，不是左腦所能做到的。”

至于麥金尼，他對(duì)這些結(jié)果感到高興。他說:“無疑的，應(yīng)用尖端技術(shù)的分析使我的得分增加了。我同蘭德斯和迪爾曼協(xié)作前，在98.6米射箭中，我的成績(jī)是285環(huán)到295環(huán)之間，滿分是360環(huán)。今天，我的成績(jī)?cè)?05環(huán)到310環(huán)之間。世界紀(jì)錄是322環(huán)。

這樣的進(jìn)展是醞釀了近幾十年才取得的，是人們知道東歐運(yùn)動(dòng)員在體育科學(xué)方面長期領(lǐng)先而奮起直追的結(jié)果。1976年，科羅拉多州立大學(xué)心理系主任理查德·蘇因博士隨美國隊(duì)前往奧運(yùn)會(huì)，他發(fā)現(xiàn)其他隊(duì)都有隨隊(duì)的心理學(xué)家，這使他感到震驚。今天，蘇因博士同他的學(xué)科的其他人一起同奧林匹克訓(xùn)練中心協(xié)作，編制有資格協(xié)助美國隊(duì)的心理學(xué)家的名單。他們還制定臨床計(jì)劃和研究計(jì)劃。

蘇因說:“在美國，運(yùn)動(dòng)心理學(xué)現(xiàn)在開始應(yīng)用各種技術(shù)來幫助田徑運(yùn)動(dòng)員。生物反饋不過是其中的一小部分；其他技術(shù)包括緊張控制、使注意力集中、做放松體操和目測(cè)技術(shù)等等。”

除了在生物力學(xué)和運(yùn)動(dòng)心理學(xué)方面的進(jìn)展外，美國奧林匹克委員會(huì)的科學(xué)家們?cè)趹?yīng)用運(yùn)動(dòng)生理學(xué)的新成果幫助耐力項(xiàng)目的田徑運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練和比賽期間跑出最理想的速度。讓一個(gè)運(yùn)動(dòng)員踩踏車，量他的脈博，并分析呼吸狀況，就能確定身體能夠吸入的氧氣的最大數(shù)量。這個(gè)數(shù)字叫作最大耗氧量。是以毫升/每公斤體重表示的。對(duì)一般人來說，這個(gè)數(shù)字為40～50毫升/公斤，對(duì)一個(gè)世界級(jí)男子田徑運(yùn)動(dòng)員來說，這個(gè)數(shù)字可高達(dá)85毫升/公斤。

例如，耐久的賽跑運(yùn)動(dòng)員要做到跑的速度盡可能接近于達(dá)到他們最大的耗氧量。但是如果跑得太快，肌肉細(xì)胞的供氧就會(huì)不足。在細(xì)胞里，氧是用于“燃燒”葡萄糖，釋出作肌肉收縮的能量的。當(dāng)供氧不足時(shí)，就通過缺氧代謝作用供應(yīng)額外需要的能量。然而，這就產(chǎn)生乳酸，乳酸迅速引起肌肉疲勞。踏車試驗(yàn)可以查明最大耗氧量和肌肉何時(shí)開始在缺氧情況下工作，運(yùn)動(dòng)員可以據(jù)此確定他最高能跑多快而不產(chǎn)生大量會(huì)引起疲勞而妨礙成績(jī)的乳酸。這在訓(xùn)練和比賽中都是有幫助的。

在哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院新成立的神經(jīng)內(nèi)分泌學(xué)實(shí)驗(yàn)室，正在執(zhí)行美國奧委會(huì)的一項(xiàng)非常重要的研究計(jì)劃。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室，查爾斯·切斯勒不讓運(yùn)動(dòng)員睡覺來觀察激素的有節(jié)奏的釋出和運(yùn)動(dòng)成績(jī)之間的關(guān)系。

他在研究的最重要項(xiàng)目之一是皮質(zhì)醇，皮質(zhì)醇是腎上腺產(chǎn)生的，也就是所謂緊張激素，它的產(chǎn)生數(shù)量每天有明顯的變化，通常我們?cè)谠绯啃褋淼臅r(shí)候最高。用曲線表示一個(gè)運(yùn)動(dòng)員每天產(chǎn)生皮質(zhì)醇的變化，也許有可能確定他的身體最適于體育活動(dòng)時(shí)的鍛煉時(shí)間。切斯勒說:“我們的工作是基于這樣的設(shè)想:每個(gè)運(yùn)動(dòng)員可能在一天當(dāng)中某些時(shí)間具備出成績(jī)的最理想的條件組合，這個(gè)時(shí)間可能是因人而異的。”

(文敏譯自1984年8月號(hào)美國《科學(xué)文摘》)

編者注:23屆奧運(yùn)會(huì)射箭比賽只有男女全能兩項(xiàng)，麥金尼得男子全能第二名，2，564環(huán)。

第一名是美國選手佩斯，2，616環(huán)。

(徐燕摘自《環(huán)球》1984年第10期)