趙可偉,梁美富,高炳宏
力量訓練可以提高運動表現(xiàn)和預防運動損傷,是現(xiàn)代競技體育體能訓練的重要組成部分,其目的是使參與專項運動的肌肉和肌群的力量得到發(fā)展,并使其在工作上符合專項技術的特點,形成以專項為核心的力量素質系統(tǒng)(陳小平,2004a)。訓練階段的順序可以增強體能特征的發(fā)展進行,從而有助于運動表現(xiàn)的提升。根據(jù)美國國家體能協(xié)會的建議,在力量訓練的早期首先進行增肌訓練,訓練強度從低到中,整體訓練量較高。此階段的主要目標是增加瘦體重、發(fā)展耐力(肌肉和代謝)基礎,或兩者兼而有之。對于力量/爆發(fā)力型運動員,主要目標可能是在增加力量耐力的同時刺激肥大效應。對于耐力型運動員,主要目標是提高力量耐力,而不顯著增加肥大(Haff et al.,2015)。在最初的增肌訓練階段中,所涉及的肌肉力量產(chǎn)生能力和肌纖維橫截面積(cross sectional area,CSA)的增加會增強后續(xù)訓練階段中肌肉力量提升、峰值功率輸出的能力,以及諸如后增強效應等額外能力的提高(Suchomel et al.,2017)。因此,肌肉體積和肌肉橫截面積是建立肌肉力量和肌肉做功能力的重要基礎。
不同項目教練員和運動員對增肌訓練的認知存在一定差異,認為只有舉重、短跑、投擲類項目、集體球類項目和格斗類項目等需要力量和爆發(fā)力的項目運動員才需要進行增肌訓練,而對于游泳、競走、射擊、射箭等項目運動員無需進行增肌訓練;增肌訓練引起的肌肉肥厚可能對其項目的技術產(chǎn)生負面影響。本文擬系統(tǒng)梳理增肌訓練神經(jīng)肌肉適應和對一般運動技能及專項運動表現(xiàn)的影響,使體能教練、教練員、運動員等競技體育從業(yè)人員能夠正確認識增肌訓練的重要性,剖析訓練負荷、訓練量、訓練頻率、間歇時間等訓練變量對增肌訓練效果的影響,以便體能教練和教練員針對運動員個體需求及備賽安排最優(yōu)化增肌訓練計劃。
關于增肌訓練的負荷,Wernbom等(2007)指出,6~12 RM是最佳的增肌負荷,而根據(jù)美國運動醫(yī)學學會(American College of Sports Medicine,ACSM)阻力訓練指南,70%~100%1 RM負荷范圍內的抗阻力訓練都可以認為是增肌訓練。因此,本研究中將1~12 RM或70%~100%1 RM負荷范圍的抗阻訓練均納入增肌訓練范疇。
增肌訓練的目的是增加肌肉質量和肌肉橫截面積,進而提高肌肉產(chǎn)生力的能力,為后續(xù)最大力量訓練階段提供結構和功能基礎(Russell et al.,2000)。實現(xiàn)這一過程主要基于兩種生理機制,一是肌肉形態(tài)適應,包括肌肉橫截面積、羽狀角、肌纖維類型和肌腱結構等的變化;二是神經(jīng)肌肉適應,包括肌纖維募集、力量發(fā)展速率[(rate of force development,RFD),指單位時間力量的增量,即力量-時間曲線的斜率,與單位時間內神經(jīng)對運動單位的募集、神經(jīng)沖動的頻率以及肌肉收縮的類型有關](Maffiu‐letti et al.,2016)、運動單位速率編碼(運動單位被刺激的頻率)、神經(jīng)驅動力、肌內和肌間協(xié)調性、運動單位同步以及使用拉長-縮短周期能力的增加和神經(jīng)抑制的減少(Moritani et al.,1979;Ploutz et al.,1994)。這些神經(jīng)適應因素是技術動作優(yōu)化的關鍵,使運動員在做動作的時候能夠最大限度地激活主動肌,適當激活協(xié)同肌和穩(wěn)定肌,并且最低限度地激活拮抗肌,有助于在特定的力量任務中更好地招募和激活相關肌肉。這對于技巧類項目技術動作的準確性和穩(wěn)定性尤其重要?;诖?,陳小平(2004a)指出,在優(yōu)秀運動員力量訓練中,根據(jù)運動項目需求應該將增肌訓練負荷(70%~100%1 RM)進一步劃分為兩個不同的功能區(qū)域,優(yōu)先發(fā)展運動神經(jīng)募集能力的最大負荷(90%~100%1 RM)和肌肉橫斷面積的次最大負荷(70%~90%1 RM)。一些需要力量而又要求控制體重的項目(如舉重、摔跤等)應該多使用少次數(shù)的最大負荷進行增肌訓練,而一些需要增加肌肉體積的項目(如健美等)則應該采用多次數(shù)的次最大負荷進行增肌訓練。前者將著重發(fā)展運動員的神經(jīng)募集能力,后者主要發(fā)展運動員的肌肉橫斷面積。在訓練實踐中發(fā)現(xiàn),運用發(fā)展神經(jīng)支配能力獲得的最大力量在最大力值和力值形成速度上明顯高于增加肌纖維體積的運動員。
肌肉形態(tài)學適應主要表現(xiàn)為肌肥大,即肌原纖維的大小和數(shù)量的增加,導致整塊肌肉和單個肌纖維橫截面積的增加,與衛(wèi)星細胞的激活與增殖密切相關。此外,其他可能的形態(tài)學適應包括纖維類型、羽狀角、肌絲密度以及結締組織和肌腱結構的變化。
研究表明,系統(tǒng)的增肌訓練會引起肌肉橫截面積(Abe et al.,2000;Garfinkel et al.,1992;Housh et al.,1992;Narici et al.,1996;Tracy et al.,1999)和肌肉體積(Aagaard et al.,2000;Keen et al.,1994;Roman et al.,1993;Tracy et al.,1999)的顯著增加,并且同一肌肉群中不同部分肌肉的肌肥大程度不同(H?kkinen et al.,2001;Housh et al.,1992)。Housh等(1992)研究發(fā)現(xiàn),股直肌的平均肥大率為23.2%,而股外側肌的平均肥大率為7.5%,這可能是由于不同肌肉在訓練中所承受的負荷和激活程度不同造成的。健美運動員和舉重運動員的肌肥大程度不同也支持了這一論據(jù)(Schoenfeld,2020)。健美運動員比舉重運動員表現(xiàn)出更多的肌內纖維結締組織增生和更高的糖原含量,這可能是訓練方法的不同造成的(Schoen‐feld,2020)。健美運動員肌肉的肥大多為肌漿肥大和I型肌纖維肥大,而競技體育運動員肌肉的肥大多為肌纖維肥大,尤其是Ⅱ型肌纖維肥大(Folland et al.,2007)。訓練負荷安排的不同造成了肌肉肥大適應的不同,健美運動員的訓練負荷安排更多的發(fā)展了肌肉的非收縮成分,如肌漿、肌膜和結締組織等。
研究認為,在肌肥大過程中,衛(wèi)星細胞可能是最大限度地增加對阻力訓練肥大反應的關鍵。衛(wèi)星細胞是位于基底層和肌膜之間的肌肉干細胞,在靜止狀態(tài)下保持休眠。但當受到機械壓力刺激時,衛(wèi)星細胞會生成前體細胞(成肌細胞),增殖并最終融合到現(xiàn)有細胞中,從而為肌肉組織的重塑提供必要的物質基礎(Toigo et al.,2006;Zammit,2008)。此外,衛(wèi)星細胞能夠將其細胞核捐獻給現(xiàn)有的肌纖維來保持肌肉的有絲分裂能力,從而增強其蛋白質合成的能力(Barton-Davis et al.,1999)。Kadi等(1999)研究發(fā)現(xiàn),優(yōu)秀力量舉運動員的衛(wèi)星細胞數(shù)量和肌核數(shù)量均高于未經(jīng)訓練對照組,認為這些運動員的肌纖維肥大取決于增加的肌核數(shù)量。對大負荷增肌訓練的研究表明,經(jīng)過9~14周的訓練后,衛(wèi)星細胞的數(shù)量會增加(Kadi et al.,2000,2004)。衛(wèi)星細胞的這一功能對于長年進行力量訓練的運動員來說尤其重要,保持較高的肌核數(shù)量,有助于肌肉橫截面積和肌肉力量的快速增長,這可能也是運動員在經(jīng)過短暫的停訓后力量恢復較無訓練者快的原因。
關于增肌訓練引起的肌肉形態(tài)適應還包括肌纖維類型分布、羽狀角和肌腱剛度變化。研究發(fā)現(xiàn),阻力訓練可以引起肌纖維類型分布的變化,促使IIX型肌纖維轉變?yōu)镮IA型纖維,IIA型纖維的百分比和橫截面積增加,進而引起肌肥大。但隨著訓練停止和肌肉萎縮,IIA型纖維轉換回IIX型纖維(Hernandez et al.,2003)。也有研究指出,隨著肌肥大的發(fā)生,羽狀角也隨之增加(Folland et al.,2007;Kavakami et al.,1995),肌腱剛度隨之增強(Kubo et al.,2010;Seynnes et al.,2009)。肌肉的這些形態(tài)適應都為運動表現(xiàn)的提升提供了良好的物質基礎。
Dowling等(1994)研究表明,人類不能自發(fā)地產(chǎn)生最大的肌肉力量,但抗阻訓練可增大最大力量。有研究表明,經(jīng)過一段時間的系統(tǒng)阻力訓練后,表面肌電(electro‐myography,EMG)振幅增加,與訓練肌肉的中樞神經(jīng)驅動增強相一致(Aagaard et al.,2002a,2002b)。Knight等(2001)研究表明,在運動前,膝關節(jié)伸展最大力量測試時,股四頭肌中有5%的肌纖維不能被激活,經(jīng)過6周的訓練后,受試者股四頭肌肌纖維的激活率增加了2%。Pucci等(2006)研究認為,受試者經(jīng)過3周的股四頭肌訓練后,股四頭肌的自主激活率從96%增加到98%,與優(yōu)秀運動員在高強度的力量訓練中比非運動員表現(xiàn)出更大的肌肉激活率的研究結果一致(Schoenfeld,2020)。
力量訓練所產(chǎn)生的肌肉激活增加,主要由于肌纖維募集(肌肉動作中涉及的纖維數(shù)量)和速率編碼的共同作用。肌纖維募集遵循“大小原則”(Bazgir et al.,2016),在運動開始時優(yōu)先募集較小的、低閾值的Ⅰ型肌纖維,隨著運動負荷的增加和疲勞的累積,逐漸募集較大的、高閾值的Ⅱ型肌纖維。在運動中,肌纖維募集的程度主要取決于肌肉力量水平和RFD。
最大力量的增加能夠提高RFD。Andersen等(2010)通過對久坐男性進行14周的增肌訓練(4~5×6~12 RM,每周3次)干預發(fā)現(xiàn),實驗組RFD在開始收縮至250 ms時增加11%,與最大自主收縮力量(maximum voluntary con‐traction,MVC)呈高度正相關(r=0.69,P<0.05),相對RFD(RFD/MVC)在收縮開始的140 ms內減少10%~18%(P<0.05),訓練誘導的早期RFD改變與II X肌纖維百分比的降低有關(r=0.61,P<0.05),實驗組MVC增加18%[由(258±11)Nm到(305±15)Nm,P<0.001],對照組無變化。
有研究表明,RFD可能會受到運動單位編碼速率的影響,這與高的初始發(fā)射頻率和增加的雙倍放電(即運動單位在≤5 ms的間隔內連續(xù)兩次放電)有關(Van Cutsem et al.,1998)。在特定的運動單位被募集后,α-運動神經(jīng)元向肌纖維釋放動作電位的頻率可以改變其發(fā)力特性(Suchomel et al.,2018)。研究表明,當募集的運動單位編碼速率從最小值增加到最大值時,力量的增加幅度達到300%~1 500%(Enoka,1995)。因此推測,運動單位編碼速率的增加可能導致更大的力量和RFD增加幅度,這可能有助于力量-功率的發(fā)展。Methenitis等(2019)研究表明,在有力量訓練經(jīng)歷的人群中,Ⅱ型肌纖維的百分比與RFD之間存在較強的相關關系。Harridge等(1996)和Hv‐id等(2010)的研究也證實了這一點,即Ⅱ型肌纖維是RFD的主要決定因素。這為安排訓練提供了建議:鑒于RFD是爆發(fā)力的主要指標,因此,增肌訓練時應側重Ⅱ型肌纖維肥大訓練。
另一種常見的神經(jīng)適應是運動單位同步性的增強,指兩個或更多運動單位動作電位的釋放同時發(fā)生。兩個或多個運動單位的同時激活會在短時間內表現(xiàn)出更大的RFD,從而增大力量的最大值。有研究表明,6周的力量訓練可增加運動單位同步性(Milner-Brown et al.,1975)。Semmler等(1998)發(fā)現(xiàn),力量運動員的運動單位似乎比未受過訓練的人表現(xiàn)出更大的同步性。Aagaard等(2000)的研究也證明了這一觀點,發(fā)現(xiàn)高強度力量訓練能夠增加運動單位同步性和力量的產(chǎn)生能力??梢?,負荷安排合理的增肌訓練,可以更多地發(fā)展神經(jīng)對肌肉的控制能力。因此,應根據(jù)不同項目運動員在不同訓練階段對力量類型的需求,安排不同的力量訓練負荷。
對不同群體進行的橫截面和縱向研究,以及單個肌纖維的研究均表明,合理負荷安排的增肌訓練會產(chǎn)生實質性的肌肥大,增肌訓練引起的肌肉增加可以提高力量和運動能力(Minetti,2002;Shoepe et al.,2003;Zamparo et al.,2002)??傊?,更強的肌肉力量可以增強執(zhí)行一般運動技能的能力,如跳躍、沖刺、改變方向和保持平衡的能力。進一步研究表明,強壯的運動員在專項運動任務中表現(xiàn)更好,并且受傷風險較低(Suchomel et al.,2016)。
跳躍,無論是垂直方向還是水平方向,在運動中都是經(jīng)常發(fā)生的,并且往往是體育比賽中取得成功所需重要的能力之一。
Suchomel等(2016)研究了116項不同研究中跳躍能力與力量的相關性,研究對象涉及舉重、橄欖球、田徑、拳擊、摔跤、足球、壘球、沖浪、排球、自行車等項目的優(yōu)秀運動員,發(fā)現(xiàn)其中有91項研究表明跳躍能力與力量之間存在中到高等強度的相關性。Secomb等(2015b)研究發(fā)現(xiàn),青少年運動員股外側肌、腓腸肌厚度和羽狀角的增加與反向蹲跳和蹲跳表現(xiàn)相關,這與對成年運動員的研究類似,還發(fā)現(xiàn)股外側厚度與反向蹲跳和蹲跳之間存在顯著相 關 性(Brechue et al.,2002;Nimphius et al.,2012;Secomb et al.,2015a)。不同項目運動員經(jīng)過10~12周的大負荷增肌訓練,均能明顯提高下肢力量和跳躍表現(xiàn)(Hammami et al.,2019;R?nnestad et al.,2017;Wirth et al.,2016)。以上研究表明,增肌訓練引起肌肥大導致的肌肉體積和羽狀角的增加,提高了力量產(chǎn)生能力,進而提升了跳躍能力。
快速加速并達到高速沖刺的能力是許多運動項目的重要組成部分。在100 m、200 m等田徑項目中,最高沖刺速度直接決定比賽的勝負,而對于諸如足球、橄欖球、曲棍球、棒球等的集體球類運動員雖然不一定會在運動中達到其最大速度,但快速加速和沖刺能力也決定了運動表現(xiàn)。
Suchomel等(2016)研究了67項不同研究中沖刺能力與力量的相關性,研究對象涉及橄欖球、足球、籃球、壘球、田徑等項目的優(yōu)秀運動員,發(fā)現(xiàn)其中有57項研究表明跳躍能力與力量之間存在中至高等強度的正相關關系,并且有44項研究表明肌纖維肥大帶來的力量增加能顯著影響沖刺能力。
Mujika等(2016)研究了大負荷力量訓練后的女子競技自行車運動員下肢瘦體重與最大騎行功率的關系,通過雙能X射線吸收法發(fā)現(xiàn)下肢瘦體重較大的女子競技自行車運動員在1 s~10 min內每公斤肌肉的平均功率高出約4%~9%,30 s的最大沖刺和6 s的全力沖刺表現(xiàn)均顯著提高,表明合理負荷安排的力量訓練引起的肌肉質量越大,沖刺時功率輸出越大,這可能與大負荷力量訓練激活了II型肌肉纖維,將IIX型纖維轉化為更具抗疲勞性的IIA型肌纖維,增加了肌肉質量和RFD有關。
Chelly等(2009)在探討肌肉體積和速度的關系時發(fā)現(xiàn),青少年足球運動員大腿肌肉肥大與5 m沖刺速度(r=0.48)之間存在顯著正相關。Hansen等(2012)將18名優(yōu)秀自行車運動員分為實驗組(n=10)和對照組(n=8),實驗組在保證訓練量和對照組沒有差異的基礎上,每周除進行常規(guī)訓練外,進行2次增肌訓練(3×4~10 RM),12周后實驗組運動員最大力量較對照組顯著提高,5 min全力沖刺平均功率輸出和峰值功率輸出增長幅度均明顯高于對照組。Veliz等(2014)將27名優(yōu)秀水球運動員分為實驗組(n=16)和對照組(n=11)進行增肌訓練干預研究,對照組進行常規(guī)訓練,實驗組在訓練量和對照組無差異的基礎上,每周進行2次臥推和深蹲訓練(60%~86%1 RM),18周后發(fā)現(xiàn)實驗組反向蹲跳高度增加6.90%(P≤0.05),1 RM臥推增加14.21%(P≤0.05),1 RM深蹲增加10.53%(P≤0.05),投擲速度增加 2.76%(P≤0.05),20 m沖刺游時間減少2.25%(P≤0.05)。Hammami等(2019)將24名優(yōu)秀手球運動員分為對照組和實驗組進行干預訓練,對照組(n=12)進行常規(guī)訓練,實驗組(n=12)在訓練量和對照組沒有差異的基礎上,每周進行2次復合訓練(共4組,第1組為6×85%1 RM半蹲+6×40 cm欄架跳+10 m沖刺;第2組為6×85%1 RM坐姿蹬腿+6縱跳+10 m沖刺;第3組為8 s 75%1 RM等速半蹲+3次單腳跳×2+10 m沖刺;第4組為6×90%RM提踵+6×30 cm直膝欄架跳+10 m沖刺),10周后10 m(P=0.001)、20 m(P=0.046)和 30 m(P<0.001)沖刺、蹲跳(P=0.001)、反向蹲跳(P=0.004)、5步跳(P=0.034)、1 RM半蹲(P=0.003)均有顯著性改善。Hammami等(2017)對28名青少年男子足球運動員進行對照訓練干預研究,對照組(n=12)進行常規(guī)訓練,力量組(n=16)每周進行2次半蹲力量訓練(3~5×70%~90%1 RM),8周后力量組 5 m、10 m、20 m、30 m和40 m沖刺均顯著提升(P<0.001)。綜上,系統(tǒng)安排的增肌訓練在提高肌肉質量、肌肉力量的同時,也提高了運動員功率輸出和沖刺能力,且結合專項特點進行沖刺練習效果會更好。
沖刺時快速改變方向(change of direction,COD)的能力,是團體項目(如曲棍球、冰球、足球、手球、橄欖球、籃球等)運動表現(xiàn)的重要決定因素(Paul et al.,2016)。COD能力主要表征為運動員在奔跑過程中,快速減速并迅速向新的方向重新加速的能力(Helmi,2017)。由于COD發(fā)生在肌肉產(chǎn)生最大力量之前,因此RFD對于COD能力至關重要,這與沖刺能力類似,即發(fā)生COD時的觸地時間在0.23~0.77 s,這取決于開始變向時的速度和變向角度的大?。⊿piteri et al.,2015)。COD的地面接觸時間超過了沖刺加速階段(0.17~0.20 s)和沖刺最大速度階段(0.09~0.11 s)的典型地面接觸時間(Spiteri et al.,2015)。因此,可以預期最大力量和COD表現(xiàn)之間有很強的關系,因為有更多的時間來利用個體的最大力量。然而,類似于沖刺,COD表現(xiàn)不僅需要具有改變自身動量的力量,還需要通過在活動限制內協(xié)調身體運動來利用這種力量的能力。因此,COD能力代表了身體的敏捷性素質。還有針對COD能力與其他身體素質成分的研究,如速度、肌肉力量和肌肉功率的關系,發(fā)現(xiàn)COD與下肢肌肉力量存在顯著且較高的相關性(Brughelli et al.,2008;Sheppard et al.,2006)。
Keiner等(2014)將112名13~18歲青少年足球運動員分為對照組和力量訓練組,并按年齡分為亞組。在約兩年的時間里,對照組只進行常規(guī)足球訓練,力量訓練組在常規(guī)足球訓練的基礎上增加力量訓練。研究顯示,兩年內額外的力量訓練對COD表現(xiàn)有顯著影響,力量訓練組各個年齡段均比對照組COD有顯著改善。Hammami等(2017,2019)也發(fā)現(xiàn),青少年女子手球運動員和青少年男子足球運動員經(jīng)過8~10周的力量訓練,靈敏測試表現(xiàn)顯著改善。說明對于青少年運動員,短期和長期力量均可以改善COD能力,建議在運動員兒童青少年時期就進行系統(tǒng)的力量訓練。
Peterson等(2006)研究發(fā)現(xiàn),1 RM深蹲絕對力量與靈敏測試表現(xiàn)之間有中等相關關系,而1 RM深蹲相對力量與靈敏測試表現(xiàn)的相關性更強,這一點也得到了Keiner等(2014)研究的證實。說明對于在運動中經(jīng)常有變向動作的運動項目運動員,相對力量可能比絕對力量更重要,因此,應該更多地以相對力量而非最大力量來評價此類項目運動員的力量水平。
研究發(fā)現(xiàn),無論是靜態(tài)平衡還是動態(tài)平衡,對于不同項目運動員來說都非常重要,尤其動態(tài)平衡是運動技能掌握、運動表現(xiàn)提升及運動損傷預防的重要先決條件(Hammami et al.,2016)。
人體平衡能力是感覺系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉力量共同作用的結果。一般情況下,人體通過視覺、前庭系統(tǒng)和本體感覺共同作用來維持身體平衡。但在運動員比賽中,需要視覺系統(tǒng)處理比賽或對抗中的信息,更多地依靠本體感覺和肌肉力量來維持身體的平衡。Hammami等(2016)通過對130名10~18歲突尼斯男子青少年足球運動員平衡能力與力量相關性的分析發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)青少年運動員的平衡能力和肌肉力量之間存在中到高等強度的相關性,并且隨著成熟度的增加而增加,這可能意味著平衡與力量訓練之間的轉移效應。Mon-lópez等(2019a,2019b)通過對優(yōu)秀射擊運動員體能特征的研究發(fā)現(xiàn),射擊成績與平衡能力有關,取決于射手肩部和前臂肌肉力量,因此,建議射擊運動員突出進行肩部和前臂的增肌訓練,以提高穩(wěn)槍能力。
力量的增加可以提高身體平衡能力,這歸因于增肌訓練引起的肌肉體積增加、肌肉剛度增加,以及主動肌與拮抗肌協(xié)調性改善。
橫斷面研究顯示,運動員比對照組或非運動員擁有更多的瘦體重,并且成績好的短跑運動員比成績差的短跑運動員有更多的大腿肌肉體積(Sugisaki et al.,2018),這些都顯示了肌肉質量對于運動表現(xiàn)的重要性。
Suchomel等(2016)分析了107項不同研究中肌肉力量與不同項目運動員運動表現(xiàn)的相關性,其中101項研究指出,運動表現(xiàn)與力量存在中到大強度的相關性,無論以力量為基礎還是以耐力為基礎的項目,擁有更大的肌肉橫截面積和肌肉體積的強壯運動員成績都優(yōu)于較弱的運動員。Iguchi等(2011)報道,與板凳球員相比,日本足球首發(fā)運動員具有更大的臥推和深蹲力量。Fry等(1991)研究指出,在美國的大學橄欖球比賽的6個位置中,有5個位置上首發(fā)球員的臥推、高翻和縱跳成績優(yōu)于板凳球員。Zaras等(2016)通過對12名年輕投擲運動員10周的4~10 RM力量訓練干預發(fā)現(xiàn),訓練后比訓練前投擲成績提高了6.76%±4.31%(P=0.000)。
研究發(fā)現(xiàn),增加肌肉體積和肌肉力量能顯著提高運動成績。Newton等(1999)發(fā)現(xiàn),通過臥推和俯臥撐練習進行8周的力量訓練可使6 RM力量提高22.8%,并伴隨著棒球投擲速度的顯著提高(4.1%)。Sheppard等(2008)分析了優(yōu)秀排球運動員的力量變量,發(fā)現(xiàn)1 RM深蹲力量與扣球起跳成績有中等程度的相關性(r=0.53~0.65)。Tachibana等(2007)通過賽艇測功儀和測力計軟件研究了賽艇運動中力量與大腿、下背部和上臂肌肉橫截面積之間的關系,發(fā)現(xiàn)股四頭肌橫截面積最好地解釋了腿部驅動力(r2=0.508),腘繩肌群和下背部肌群最好地解釋了軀干擺動(r2=0.493),肘關節(jié)伸展肌群最好地解釋了手臂拉動(r2=0.195),表明肌肉力量和肌肉體積是賽艇運動員取得成功的重要因素。Vikmoen等(2016)通過在優(yōu)秀女子自行車運動員的日常訓練中加入力量訓練發(fā)現(xiàn),11周后力量訓練組股四頭肌CSA增加,纖維類型從IIAX-IIX向IIA型轉變,并且在40 min的全力沖刺試驗中,騎行成績改善,運動經(jīng)濟性改善。R?nnestad等(2014)研究發(fā)現(xiàn),在年輕的自行車運動員中,最大限度的力量和肌肥大練習(4~10 RM)可以提高騎行效率和最大攝氧量(O2max)時的動力輸出。Kraemer等(2003)研究發(fā)現(xiàn),9個月的時間內,定期的阻力訓練計劃可提高大學生女子網(wǎng)球運動員的發(fā)球速度,而無阻力訓練對照組未見增加。Amaro等(2019)和Keiner等(2019)研究發(fā)現(xiàn),力量訓練可以提高游泳運動員跳發(fā)和轉身能力,進而提高游泳比賽成績,并提出最大力量是提高游泳成績的有效方法。
對于技能主導類項目,研究發(fā)現(xiàn),力量訓練能提高技術動作的穩(wěn)定性和一致性。張芃(2003)提出神經(jīng)控制和肌肉力量是競技體操實力、美感、穩(wěn)定、創(chuàng)新的關鍵。美國女子體操運動員西蒙·拜爾斯(Simone Biles)在2016年里約熱內盧奧運會上斬獲4金、1銅,對比國內體操運動員身材,可以明顯看出力量對提升體操運動表現(xiàn)的重要性。俸曉東(1995)在對射箭運動員的研究中指出,發(fā)展基礎力量的過程提高了用意志支配肌肉的能力,使支配肌肉的神經(jīng)中樞的機能得以改善,可動員更多的運動單位參加活動,各肌群的協(xié)調性得以提高,從而表現(xiàn)出更大的肌肉力量,提高射箭運動員動作的準確性與穩(wěn)定性,為綜合能力的提升奠定基礎。單純就力量素質而言,無論是運動技術的掌握還是動作穩(wěn)定性的提高都需要力量素質作為基礎,尤其是高難動作的完成更需依賴出色的力量素質。吳爽爽等(2006)對射箭運動員的研究指出,射箭運動員在撒放階段,骨骼肌的發(fā)力程度、激活程度、穩(wěn)定程度、肌肉動作定型等都直接關系著運動成績,越是優(yōu)秀的射箭運動員,其撒放階段對骨骼肌的控制、動作定型越好,進而成績就越好,這與其他研究一致(巴義名,2007;陳金鰲 等,2018;侯向鋒 等,2010;李良標 等,1990;宋海明 等,2013;肖才坤 等,2018)。
有研究指出,增肌訓練可以通過肌肉厚度和肌腱剛度等肌肉物理結構的改善來預防運動損傷,間接提高運動表現(xiàn)。Coppack等(2011)研究發(fā)現(xiàn),在為期14周的體能訓練計劃中,加入漸進式阻力訓練與伸展運動,與不進行阻力訓練和伸展運動的對照組相比,膝關節(jié)疼痛風險降低75%。Askling等(2003)研究了10周的腘繩肌離心阻力訓練對優(yōu)秀足球運動員后續(xù)腘繩肌損傷的影響,發(fā)現(xiàn)與進行常規(guī)季前訓練的對照組相比,進行腘繩肌訓練的個體,腘繩肌損傷的發(fā)生率較低(3/15vs.10/15)。Petersen等(2011)研究發(fā)現(xiàn),在職業(yè)和業(yè)余足球運動員的常規(guī)訓練計劃之外,增加腘繩肌離心訓練組與不進行額外離心性訓練的對照組相比,腘繩肌損傷的發(fā)生率較低(3.8%vs.13.1%)。Petersen等(2011)對運動干預預防運動損傷的有效性進行了系統(tǒng)回顧和薈萃分析,發(fā)現(xiàn)抗阻運動將運動損傷減少到1/3以下,并將過度使用損傷減少一半,這可能歸因為增肌訓練引起的肌肉力量、肌腱強度、肌內和肌間協(xié)調性等結構和功能的改善。
增肌訓練是增加肌肉力量、提高身體機械做功能力,進而提升運動表現(xiàn)的完整訓練計劃的重要組成部分。為了優(yōu)化訓練安排,取得最好的劑量-反應效應,最重要的是了解訓練強度、訓練量、組間間隔、訓練頻率等訓練變量之間的相互作用。陳小平(2004b)研究認為,訓練對神經(jīng)與肌肉系統(tǒng)的不同影響主要通過訓練負荷實現(xiàn)。訓練負荷是訓練方法的一個重要組成部分,在訓練方式確定后采用的練習量(次數(shù)和組數(shù)等)和練習強度(重量、速度和間歇時間等)對所訓練肌肉力量的發(fā)展方向將產(chǎn)生決定性的作用。
增肌訓練計劃,一般會使用中等到非常高的訓練強度以及高訓練量。相對于高訓練強度、低訓練量、長休息時間的訓練計劃,增肌訓練計劃可激發(fā)較多的睪酮與生長激素的急性增加。除了力量的發(fā)展外,肌肥大效果還受到總做功量的影響。對于有訓練經(jīng)歷的運動員來說,高訓練量、多組數(shù)訓練計劃會獲得更多的肌肥大。根據(jù)ACSM阻力訓練指南,對于未經(jīng)訓練者建議使用中等負荷(70%~85%1 RM)、每組8~12次、每一動作1~3組;對于有訓練經(jīng)歷者則建議通過周期性訓練模式,使用70%~100%1 RM的負荷范圍、每組1~12次、每一動作3~6組。
Schoenfeld等(2017)通過系統(tǒng)綜述和薈萃分析發(fā)現(xiàn),通過使用重負荷可獲得最大的力量優(yōu)勢,而在整個負荷范圍內均可以達到肌肉肥大。研究發(fā)現(xiàn),以耐力為主的Ⅰ型肌纖維和以力量為主的Ⅱ型肌纖維都可以肥大,但在不同訓練負荷安排下不同類型肌纖維肥大程度也不一樣,較重的負荷訓練顯示Ⅱ型肌纖維橫截面積增加較多,而較輕的負荷顯示Ⅰ型肌纖維橫截面積增加較大(Netre‐ba et al.,2013;Vinogradova et al.,2013)。相對Ⅱ型肌纖維具有更好的可塑性,比Ⅰ型肌纖維肥大得更快和更多(Campos et al.,2002)。Adams等(2012)研究發(fā)現(xiàn),Ⅱ型肌纖維的生長能力比Ⅰ型肌纖維高約50%。Fry(2004)的研究也支持了這一觀點,發(fā)現(xiàn)健美運動員比力量舉運動員表現(xiàn)出更高的I型肌纖維肥大,這可能是常規(guī)訓練造成的。對于競技運動員的研究發(fā)現(xiàn),運動員群體通常擁有更多的II型肌肉纖維和更大的II型/I型比率,有助于提升運動表現(xiàn)(Meijer et al.,2015)。陳小平(2004a)指出,如果對增肌訓練負荷區(qū)域不作進一步劃分,如“金子塔”式的遞增負荷訓練,其結果就會造成肌肉橫截面的大幅度增長,進而增加運動員的體重,影響關節(jié)的運動幅度和肌肉的收縮速度。目前,我國一些體能類項目普遍存在參與運動主要肌群橫截面積過大的問題,教練員一方面認識到應該減小肌肉的橫截面積,另一方面卻由于擔心最大力量水平的下降而不愿意削減多次數(shù)的次最大負荷訓練量,認為肌肉橫截面積的增加是提高最大力量的必然代價。在優(yōu)秀運動員的力量訓練中,應該加強對神經(jīng)支配能力的訓練,在不增加或少增加肌肉橫截面的前提下發(fā)展最大力量,通過加快快肌運動單位的募集速度提高快速力量和反應力量,通過肌肉協(xié)調能力的改善提高力量耐力。因此,對于優(yōu)秀運動員在增肌訓練中可以設計側重Ⅱ型肌纖維肥大的訓練方案,即使用1~6 RM的重負荷訓練方案。
Schoenfeld等(2017)通過將15項符合納入標準的研究進行薈萃分析,按照每塊肌肉群每周完成的器械訓練組數(shù)將每周訓練量分為≤4組、5~9組和≥10組,發(fā)現(xiàn)每塊肌肉群的周訓練組數(shù)和肌肉生長之間存在明顯的劑量-反應關系,每周訓練組數(shù)越多,肌肥大效果越好,各組之間的百分比增加呈梯度增加(分別為5.4%、6.6%和9.8%),充分說明了訓練量對肌肥大的重要性。提示,每周4組的訓練量也能顯著增加肌肉大小,為在比賽季的增肌訓練提供了參考。此外,每塊肌肉群每周至少進行10組訓練才能最大限度地促進肌肥大。超過該閾值肥大的適應期應該會達到平穩(wěn)狀態(tài),甚至可能由于過度訓練而退步,但當前的研究不足以確定這種劑量反應關系的上限,增肌訓練最佳訓練劑量應因人而異。
訓練頻率與周訓練次數(shù)有關,尤其是特定肌肉群每周訓練次數(shù),是阻力訓練肥大性反應的重要變量。Schoenfeld等(2019)的薈萃分析表明,在周訓練量相同的情況下,每周訓練頻率對于肌肥大反應的效應之間未見顯著性差異,但對于周訓練量不同的情況下,每周訓練3次及以上的肌肥大效應顯著大于每周訓練1次。提示,在非賽季可以每塊肌肉群每周訓練2~3次或更多,在賽季可以每周訓練1次以保持肌肉量和做功能力。R?nnes‐tad等(2010)的研究支持了這一點,發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀自行車運動員在賽前準備期進行了12周每周2次的大負荷力量訓練,增加了大腿肌肉CSA和肌肉力量及輸出功率,在賽季期13周時間內每周進行1次大負荷力量訓練保持了準備期獲得的肌肉量和腿部肌肉力量的增加,并進一步改善了自行車運動員的運動表現(xiàn)。
組間間歇時間表示兩組練習之間恢復的時間,直接影響機體疲勞、恢復、訓練目標和訓練時間,是阻力訓練的關鍵變量(Willardson,2008)。
關于間歇時間的早期研究集中于短期間歇時間與長期間歇時間的急性影響。Kraemer等(1990)的研究表明,60 s的間歇時間會引起運動后合成代謝激素的升高,主要是生長激素的升高。ACSM阻力訓練指南認為,急性激素反應可能比長期變化對肌肥大的影響更重要。因此,通常建議將休息間隔限制在60 s以最大化肌肥大作用(Willardson,2008)。但Schoenfeld等(2016)的研究顯示,在長時間(3 min)間歇時間組中,肌肥大效應更大。對于未經(jīng)訓練個體的研究也證實了這一點(Fink et al.,2017)。這可能是由于更長的間歇時間可以使個人更好的恢復,從而可以進行更大的總訓練量。Mckendry等(2016)將16名男性隨機分為1 min間歇時間組和5 min間歇時間組,以75%1 RM進行阻力訓練,肌肉活檢顯示,間歇5 min組使肌原纖維蛋白合成增加152%,而間歇1 min的組僅增加76%,為更長間歇時間促進肌肥大提供了支持,因為肌纖維蛋白合成的增加超過肌肉蛋白分解,理論上會導致蛋白池大小的凈增加(即肥大)(Phillips,2014)。這改變了長期以來建議將較短的間歇時間用于增肌訓練的認知,較長的組間間歇時間可能不僅對力量,而且對肌肥大也有更多的好處。因此,建議在增肌訓練時,針對同一肌肉群使用更長的組間間歇時間(2~3 min),可以同時訓練不同肌肉群,以節(jié)省總訓練時間。
增肌訓練的生理學適應主要表現(xiàn)為肌肉形態(tài)適應和神經(jīng)功能適應,增肌訓練不僅可以增加肌肉的大小、增加肌肉力量和提高身體承受更大負荷的能力,同時還可以降低肌肉延遲性酸痛和損傷風險。增肌訓練可有效提高運動員的跳躍能力、沖刺能力、變向能力、平衡能力以及各專項的運動表現(xiàn)。建議:競技運動員的增肌訓練在賽前期使用中到高強度(1~12 RM)、高周訓練量(≥10組)、長組間間歇(2~3 min)和高訓練頻率(每周2~3次甚至更高),在比賽期使用高強度(1~6 RM)、低周訓練量(≤4組)和低訓練頻率(每周1次)的力量維持計劃。