趙寒治 王巍 孟凡華 邊鵬飛
(中國人民解放軍陸軍工程大學(xué)軍事基礎(chǔ)系軍事體育教研室 江蘇 南京 211101)
在比賽或訓(xùn)練前,體育運(yùn)動(dòng)參與人員通常會(huì)進(jìn)行不同形式的身體活動(dòng),以做好相關(guān)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備,提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn),通常稱為熱身運(yùn)動(dòng)。對于運(yùn)動(dòng)員來說,正確、合理的熱身運(yùn)動(dòng)不僅可以使運(yùn)動(dòng)員按照訓(xùn)練或比賽的需求做好身體準(zhǔn)備,而且有助于提高運(yùn)動(dòng)員對接下來訓(xùn)練或比賽任務(wù)的心理適應(yīng)性和專注度,從而使其能夠最大化的提升自身的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。
熱身運(yùn)動(dòng)方法大致可分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種。其中,主動(dòng)熱身運(yùn)動(dòng)技術(shù)通常涉及主動(dòng)運(yùn)動(dòng),與被動(dòng)熱身技術(shù)相比通常會(huì)產(chǎn)生更多的新陳代謝和心血管變化。在訓(xùn)練或比賽中,可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇和搭配,其中,主動(dòng)熱身方法包括動(dòng)態(tài)拉伸、靜態(tài)拉伸、本體感覺神經(jīng)肌肉促進(jìn)法等,以及使用專用保暖服、熱水浴或其他加熱手段等來提高或保持體溫的被動(dòng)熱身方法。但幾乎在所有的競技比賽中,涉及體力消耗的主動(dòng)熱身運(yùn)動(dòng)通常是首選和最常用的方法。有研究指出,除了體溫升高,進(jìn)行熱身運(yùn)動(dòng)還可能會(huì)增強(qiáng)機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力以及機(jī)體生理變化,可能在隨后的運(yùn)動(dòng)中增加機(jī)體的攝氧量基線水平,使有氧系統(tǒng)得到進(jìn)一步提高。還有研究發(fā)現(xiàn),熱身運(yùn)動(dòng)會(huì)有效減少肌肉的僵硬度,并增加運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的興奮性,從而使動(dòng)作完成更加容易和高效。此外,研究還指出被動(dòng)熱身方法可作為主動(dòng)熱身運(yùn)動(dòng)的有效補(bǔ)充方法,可以有效減緩非運(yùn)動(dòng)期間的體溫流失,保持適宜運(yùn)動(dòng)的體溫。本文試圖從靜態(tài)拉伸、動(dòng)態(tài)拉伸、激活后增強(qiáng)效應(yīng),以及外部加熱方法等方面,探討熱身運(yùn)動(dòng)影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)可能性機(jī)制,從而為從事不同項(xiàng)目的個(gè)體提供賽前、訓(xùn)練前的熱身運(yùn)動(dòng)實(shí)施建議,使其更加高效、安全地從事相關(guān)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。
靜態(tài)拉伸是體育鍛煉中的一種常見做法,在熱身過程中使用靜態(tài)拉伸法可以提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)并降低肌肉受傷的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)?,拉伸可以有效減少肌肉僵硬度和增加關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍,以此降低運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生率。然而,有研究指出,不適宜的靜態(tài)拉伸可能會(huì)降低運(yùn)動(dòng)表現(xiàn),尤其會(huì)對爆發(fā)力需求高的體育項(xiàng)目產(chǎn)生不利影響。因?yàn)?,靜態(tài)拉伸會(huì)降低肌肉粘滯性,肌肉力量和爆發(fā)力的下降可能與肌肉粘滯性的變化有關(guān),進(jìn)而引發(fā)肌肉與肌腱連接處的剛度下降。不僅是生理和生物力學(xué)因素,目前的研究還表明,長時(shí)間的肌肉拉伸練習(xí),通常指拉伸時(shí)間超過20s的練習(xí),可能會(huì)對工作肌肉的神經(jīng)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生影響,會(huì)減少肌肉的激活并導(dǎo)致力量損失。如一項(xiàng)研究探究了16min靜態(tài)拉伸對以最大攝氧量的65%,進(jìn)行30min跑步與在跑步機(jī)上以最大強(qiáng)度進(jìn)行30min跑步的影響。研究發(fā)現(xiàn),與未進(jìn)行拉伸熱身運(yùn)動(dòng)組相比,30min跑步的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)降低了3%,且P<0.05。究其原因,力的產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的變化可能是由于肌腱組織的長度和剛度的變化,肌肉本身的損傷也會(huì)改變收縮力的能力,從而減少運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元處持續(xù)的內(nèi)向電流形成,并影響了傳出驅(qū)動(dòng)及機(jī)電耦合的變化,尤其是肌腱組織的松弛增加導(dǎo)致了更大的機(jī)電延遲。這些被認(rèn)為是拉伸引起的肌肉力量傳遞變化導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)下降的主要機(jī)制。但是也有研究提出,在一般性準(zhǔn)備活動(dòng)和專項(xiàng)性準(zhǔn)備活動(dòng)之間進(jìn)行中或低量的靜態(tài)拉伸不會(huì)影響后續(xù)的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。
眾多研究表明,與靜態(tài)拉伸相比,動(dòng)態(tài)拉伸會(huì)對運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)產(chǎn)生更顯著提升,動(dòng)態(tài)拉伸可以顯著提高機(jī)體的力量、靈敏性、協(xié)調(diào)性,以及水平和垂直跳躍能力。究其原因,可能是肌肉和體溫升高、拮抗肌的主動(dòng)收縮引起的激活、對神經(jīng)系統(tǒng)的刺激或拮抗肌抑制作用的減少等。此外,由于動(dòng)態(tài)拉伸設(shè)計(jì)的相關(guān)熱身動(dòng)作通常與接下來的身體運(yùn)動(dòng)模式相似,因此,機(jī)體可能會(huì)對相關(guān)動(dòng)作提前進(jìn)行學(xué)習(xí)和適應(yīng),從而使機(jī)體的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)得到提升。因此,在熱身期間使用動(dòng)態(tài)拉伸是比較安全、有效的做法。然而,動(dòng)態(tài)拉伸在增加關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍方面不如靜態(tài)拉伸有效。在某些運(yùn)動(dòng)中,如,武術(shù)、體操、跳水等技術(shù)性項(xiàng)目,關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍對于其至關(guān)重要,因此,靜態(tài)拉伸似乎是更好的選擇。此外,相關(guān)研究證實(shí)靜態(tài)拉伸與動(dòng)態(tài)拉伸結(jié)合實(shí)施似乎是可行的選擇,研究指出,在熱身過程中先進(jìn)行靜態(tài)拉伸,再進(jìn)行動(dòng)態(tài)拉伸,可以扭轉(zhuǎn)任何不良的肌肉效應(yīng)或相關(guān)的神經(jīng)效應(yīng),并緩解拉伸引起的肌肉損傷,可以增加關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍,減少潛在的損傷,從而更好地發(fā)揮爆發(fā)力、反應(yīng)力,提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。
除了靜態(tài)拉伸法和動(dòng)態(tài)拉伸法外,本體感覺神經(jīng)肌肉促進(jìn)法(PNF)通常也被用作增加關(guān)節(jié)活動(dòng)度的一種做法。本體感覺神經(jīng)肌肉促進(jìn)法最先是在神經(jīng)肌肉功能康復(fù)中用于放松肌肉的一種方法。隨后,被廣泛用于運(yùn)動(dòng)員熱身活動(dòng)中,以提高運(yùn)動(dòng)員的柔韌性和關(guān)節(jié)活動(dòng)度。該技術(shù)通常需要輔助人員來幫助進(jìn)行,拉伸的過程中包括主動(dòng)的向心收縮和被動(dòng)的等長收縮兩種收縮形式。拉伸優(yōu)于其它各種拉伸方法的特別之處就在于它能夠激起肌肉收縮在神經(jīng)層面受到抑制。PNF拉伸有三種不同的技術(shù)即控制放松技術(shù)、收縮放松技術(shù)以及控制放松同時(shí)對側(cè)肌肉收縮技術(shù),以循環(huán)模式結(jié)合了靜態(tài)拉伸和等距收縮,以增強(qiáng)關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍。盡管PNF可以增加關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍,但在熱身過程中很少使用此技術(shù),不僅需要同伴的協(xié)助,而且伴有疼痛感和撕裂感,并且在拉伸的肌肉長度上進(jìn)行的肌肉收縮會(huì)增加拉傷的風(fēng)險(xiǎn)。但是它仍是增加關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍的一種有效方法,且短時(shí)間內(nèi)效果明顯,是柔韌性要求較高的體育專項(xiàng)中經(jīng)常采用的一種方法。
近年來,激活后增強(qiáng)效應(yīng)(Post-Activation Potentiation),簡稱PAP,引起了人們極大的興趣,并已證明對提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)具有良好的作用。PAP是指在最大或接近最大肌肉刺激后產(chǎn)生力量的增加。究其原因,在于先前收縮引起的的肌肉細(xì)胞的收縮,PAP增強(qiáng)了肌肉產(chǎn)生力量的能力。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因雖然尚不明確,但是相關(guān)研究多傾向?qū)⑵錃w因于于肌球蛋白的調(diào)節(jié)輕鏈的磷酸化作用增強(qiáng),尤其是在II型肌纖維中。肌動(dòng)蛋白-肌球蛋白相互作用增加了橫橋循環(huán)率,橫橋循環(huán)率的增加會(huì)引發(fā)更快的力量發(fā)展速率。此外,脊髓中突觸連接處的激發(fā)電位升高,神經(jīng)遞質(zhì)釋放量及其功效的增加,導(dǎo)致神經(jīng)沖動(dòng)向肌肉的傳導(dǎo)增加,以及運(yùn)動(dòng)單位募集量的增加,也有可能是激活后增強(qiáng)效應(yīng)產(chǎn)生的潛在機(jī)制。因此,在熱身運(yùn)動(dòng)中,采用深蹲跳躍及外部高負(fù)荷可能會(huì)增加最大力量、短跑表現(xiàn)和垂直跳躍能力,相關(guān)研究也對此進(jìn)行了驗(yàn)證。如在以最大重復(fù)次數(shù)(1RM)的85%進(jìn)行深蹲4min后,40m沖刺用時(shí)減少了3%。此外,在以90%1RM進(jìn)行10次半蹲運(yùn)動(dòng)后,在5min內(nèi),10m和30m的短跑表現(xiàn)提高了2%-3%。因此,這種方法可能會(huì)引起神經(jīng)肌肉的變化,從而影響了II型肌纖維的活動(dòng),這也意味著II型肌纖維比例更高的個(gè)體往往會(huì)獲得更強(qiáng)的增強(qiáng)作用,如,短跑、舉重運(yùn)動(dòng)員。
相關(guān)研究與具體實(shí)踐均表明,在熱身運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之間的過渡期內(nèi),熱身運(yùn)動(dòng)所獲的的體溫的大幅下降會(huì)降低機(jī)體接下來的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。有研究證明,體溫每降低1℃,下肢的肌肉力量就會(huì)降低3%。同時(shí),體溫升高1℃可使隨后的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)提高2-5%。然而在比賽時(shí),完成熱身運(yùn)動(dòng)和比賽開始之間往往需要一段等待時(shí)間,在此期間,通常不可能進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)動(dòng),而被動(dòng)保持體溫可能是維持體溫的一種有效方法。因此,隨著實(shí)踐和科技的發(fā)展和轉(zhuǎn)化,近年來開發(fā)出了一些被動(dòng)熱身方法,有效維持了運(yùn)動(dòng)員在等待期的體溫。這些被動(dòng)熱身方法主要包括增加保暖的衣物或提高環(huán)境溫度等方法。外部加熱法作為延緩體溫下降的有效手段,簡單易行,并被很多教練員和運(yùn)動(dòng)員作為提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的輔助方法。
在選擇以拉伸方法進(jìn)行熱身運(yùn)動(dòng)時(shí),要區(qū)分每種拉伸方法的特點(diǎn)和方法,并根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)選擇合適的拉伸方法。如選擇靜態(tài)拉伸時(shí),需要明確靜態(tài)拉伸主要用以提高關(guān)節(jié)活動(dòng)度和減少運(yùn)動(dòng)損傷。結(jié)合上文綜述,建議以低于最大耐受強(qiáng)度且無疼痛的方式進(jìn)行,且在每個(gè)目標(biāo)肌肉群上持續(xù)的拉伸時(shí)間約為20s,間歇時(shí)間約為10s。此外,對于柔韌性要求過高的項(xiàng)目,靜態(tài)拉伸是不錯(cuò)的選擇,但對于短時(shí)爆發(fā)力要求較高的項(xiàng)目不宜進(jìn)行過多的靜態(tài)拉伸。靜態(tài)拉伸最好不要單獨(dú)進(jìn)行,還應(yīng)結(jié)合動(dòng)態(tài)拉伸或激活后增強(qiáng)練習(xí)來進(jìn)一步提升熱身效果,尤其對于速度、爆發(fā)力或靈敏等要求較高的項(xiàng)目。
與靜態(tài)拉伸相比,動(dòng)態(tài)拉伸被認(rèn)為是一種有效且安全的方法,因?yàn)閯?dòng)態(tài)拉伸動(dòng)作可能與接下來身體活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)模式相似,且能夠產(chǎn)生較好的肌肉和神經(jīng)效應(yīng),從而獲得更好的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。尤其是對于爆發(fā)力、反應(yīng)力要求較高的項(xiàng)目,如,短跑、球類項(xiàng)目等。但在動(dòng)態(tài)拉伸熱身過程中,需要保持適度的強(qiáng)度,宜選擇頻率稍高的練習(xí)動(dòng)作,總時(shí)間7min左右為佳,每組動(dòng)作持續(xù)時(shí)間可保持在30s以內(nèi)。
本體感覺神經(jīng)肌肉促進(jìn)法能夠激起肌肉收縮在神經(jīng)層面受到抑制,并能在短時(shí)間內(nèi)提高關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍,這也是該方法的特別之處。但是,該方法往往需要協(xié)助完成,并對協(xié)助人員的技術(shù)要求較高,且該方法被研究指出可能會(huì)降低運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。因此,該方法往往用于對柔韌性要求較高的項(xiàng)目,或在短時(shí)間內(nèi)滿足關(guān)節(jié)活動(dòng)度增加的需求。
個(gè)體差異、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、間歇時(shí)間等會(huì)對PAP方法實(shí)施效果產(chǎn)生影響。應(yīng)該考慮不同個(gè)體的訓(xùn)練水平,強(qiáng)度和疲勞之間的平衡,這些都會(huì)對個(gè)體的恢復(fù)時(shí)間產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響隨后的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。此外,外部負(fù)荷已被驗(yàn)證可以增加PAP的效果,因此,在熱身過程中開發(fā)適應(yīng)外部負(fù)荷的PAP方法很有必要。跳躍、深蹲是簡單易行的PAP刺激手段,當(dāng)獲取外部負(fù)荷不便時(shí),或許這是很好的選擇。例如,有研究指出,增加3次深蹲跳躍,要求運(yùn)動(dòng)員從設(shè)定的高度跳下,并在接觸地面后迅速進(jìn)行縱跳,與其他熱身方式相比,在20 m沖刺跑中,會(huì)使運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)提高5%。不僅要確定最佳的鍛煉方法以促進(jìn)身體適應(yīng),而且應(yīng)該知道大約需要多少時(shí)間才能從神經(jīng)肌肉變化中受益,而又不會(huì)因先前刺激引起的疲勞積累而造成身體損傷。要從這些方法中受益,跳躍刺激和主要任務(wù)之間理想的恢復(fù)時(shí)間大約在5-10min之間,同時(shí)應(yīng)考慮運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,如跳躍深度、組數(shù)和重復(fù)次數(shù)。
在完成熱身運(yùn)動(dòng)和比賽開始之間,保持體溫對于避免隨后的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)下降至關(guān)重要,而被動(dòng)保持體溫可能是維持體溫的一種有效方法。應(yīng)使用保暖服或其他保溫、加熱裝備或手段以最大程度地減少與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)降低相關(guān)的溫度損失。與此同時(shí),在等待期還可以結(jié)合其他熱身方式來維持身體溫度和熱身效果。
綜上所述,不同熱身方法各具特色,實(shí)施方法各有不同,對不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目具有不同影響。因此,在選擇熱身方法時(shí),應(yīng)根據(jù)所從事運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行選擇。其中,相對于其他熱身方法,靜態(tài)拉伸和本體感覺神經(jīng)肌肉促進(jìn)法在提高關(guān)節(jié)活動(dòng)度方面具有較好的效果,然而,不恰當(dāng)?shù)姆绞竭x擇會(huì)對爆發(fā)力、反應(yīng)力等要求較高的體育項(xiàng)目產(chǎn)生抑制作用??梢允褂枚虝r(shí)間的靜態(tài)拉伸,然后根據(jù)隨后從事的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn),例如,在短跑之前進(jìn)行跳躍練習(xí),進(jìn)行另一次特定的肌肉激活。綜述普遍表明,動(dòng)態(tài)拉伸似乎比靜態(tài)拉伸能對運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)產(chǎn)生更積極的作用,但是最終要取決于運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度,并表現(xiàn)出個(gè)體差異。無論是使用外部負(fù)荷,還是特定于接下來運(yùn)動(dòng)的外部短期持續(xù)最大力度的PAP刺激,隨后幾分鐘的恢復(fù),都可以產(chǎn)生積極的神經(jīng)肌肉反應(yīng),并能提高機(jī)體參與高強(qiáng)度和短時(shí)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。研究還表明,在熱身和主要訓(xùn)練或比賽任務(wù)之間的過渡階段,外部被動(dòng)加熱可能具有潛在作用,可以提升后續(xù)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。此外,綜合運(yùn)用多種熱身方法可能會(huì)獲得更佳的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn),需要根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)、個(gè)體差異,選擇不同熱身方法的組合來進(jìn)行熱身活動(dòng)準(zhǔn)備,并合理安排持續(xù)時(shí)間、恢復(fù)時(shí)間,同時(shí)考慮運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,如,組數(shù)、重復(fù)次數(shù)、頻率、間歇時(shí)間等。