十周不同组数的杠铃负重蹲起练习后最大力量和无氧耐力变化的对比研究

张 戈,段子才,闵东旭

(1.北京体育大学研究生部,北京100084;2.北京大学体育教研部,北京100871;3.安徽阜阳师范学院体育学院,安徽阜阳236041)

十周不同组数的杠铃负重蹲起练习后最大力量和无氧耐力变化的对比研究

张 戈1,2,段子才3,闵东旭2

(1.北京体育大学研究生部,北京100084;2.北京大学体育教研部,北京100871;3.安徽阜阳师范学院体育学院,安徽阜阳236041)

目的:比较10周不同组数的杠铃负重练习分别对最大力量和无氧耐力的影响,分析不同负荷量的力量训练计划的效果。方法:22名无训练经历的青年男性受试者随机分为3组,均采用80%1RM重量,分别进行8次×1组练习动作、8次×3组练习动作和8次×6组练习动作的负重蹲起训练,每周训练2次,共训练10周,于训练开始前、训练4周、7周、10周共进行4次1RM和标准W ingate测试,比较其差异。结果:不同练习组数的受试者,训练后1RM值和W ingate测试的峰功率及平均功率比训练前均显著增强,但各组之间,其差异不具有显著性意义。结论:无训练经历者在10周期间进行负重重量相同的下肢力量练习,每次多组重复者与每次进行1组练习者相比,最大力量及无氧耐力的增强并未表现出更显著效果。

力量训练;组数;1RM;W ingate测试

力量训练不仅是运动训练的一个基本内容,也是普通人群为了达到维持肌肉力量、耐力,保持瘦体重和骨密度所应进行的练习。力量训练的运动负荷有如下几个要素:一、阻力,在动力性练习中阻力可用最大重复次数的重量(RM)来作为单位;二、重复次数,根据同时增加肌肉的体积和力量,或仅增加最大力量,或增强肌肉耐力的目的而选取不同的练习次数;三、组数,运动训练中,1组练习是指无间歇的连续达到的重复次数;四、频率,每周练习几次[1]。在这些要素中,目前仍然存在争议的是练习的组数问题。早期即有观点指出,就力量增加和肌肉体积增大而言,更多的练习组数能取得更大效果的认识并没有充足的理论依据[2];Starkey,DB等采用RM为8～12次的重量进行训练,发现进行1组练习和进行3组练习者有同样的效果[3];美国运动医学会(ACS M)在1998年发布的力量训练的推荐意见,即称在众多研究的基础上,建议力量练习每次进行1组即可。但Rhea MR等的研究却表明3组练习的力量增长要大于1组练习者[4];SchlumbergerA等也有类似报道[5]。根据对教练员进行的小范围访谈,运动员力量训练的组数一般至少在6组以上。在采取同等负重重量的前提下,是否每次进行多组重复的练习来增加负荷总量,比只进行1组或较少重复组数的练习在增强最大力量或者力量耐力等方面的效果更显著。理论上至今存在的争议和实际操作中的明显差别,显示该问题有必要进一步研究。

1 研究对象与方法

1.1 受试者

无训练经历的青年男性志愿者22人,平均年龄(19±1)岁,以抽签方式随机分为3组,一般情况见表1。

表1 受试者的身高和训练前后的体重

1.2 负重训练计划

采用动力性抗阻练习方式,具体为杠铃负重半蹲,肩负杠铃自直立位置下蹲至膝关节成直角,然后恢复直立姿势为1次练习动作(1 repetition);采用80%1RM重量进行练习。3组受试者分别执行每次1组练习动作(80%1RM×8次,1组动作练习组)、每次3组练习动作(80%1RM×8次×3组,3组动作练习组)和每次6组练习动作(80%1RM×8次×6组,6组动作练习组)的训练计划。每周训练2次,共训练10周。训练在实验室条件下由专人监督完成。

1.3 蹲起1RM测试方法

由于1RM指的是能够完整进行的、全活动范围的、最大努力只能进行1次动作的负重重量。因此在本研究中,在进行1RM测试时,受试者动作出现明显变形即视为未能完成该次负重练习。

1.4 W ingate测试方法

(1)先做3～5min有关肌肉群的准备活动,休息5min。(2)按照W ingate标准测试要求进行,阻力设定为7.5%体重,受试者在MORNAK 834E功率自行车上全力蹬骑30s,取相对峰输出功率(peak power,W/kg)、相对平均输出功率(average power,W/kg)、相对功率下降幅度(drop power,W/kg)3项指标。

1.5 8RM训练重量的确定

根据负重重量每减少2.5%,RM就能增加1次的现象,从1RM到8RM,重量大约减少2.5%×8=20%[6]。

1.6 训练和测试的进度

训练开始前测试蹲起1RM基础值并在1RM测试后的次日进行标准W ingate测试。根据基础1RM计算出8RM重量进行练习。分别于训练4周和7周后重复进行上述两项测试,根据增长后的1RM重量重新折算出8RM的训练重量进行练习,至第10周训练结束次日,进行蹲起1RM和标准W ingate最终测试。整个训练期间共测试4次,比较其结果。

1.6 统计方法

采用重复测量设计的方差分析(repeated measurement ANOVA)和配对t检验对测试结果进行检验。

2 结果

2.1 十周不同组数的负重下蹲训练前后的1RM绝对值变化情况

由表2可以看出,采用不同练习组数的3组受试者,在10周负重下蹲练习后1RM绝对值均出现了极其显著的增加,表明受试者练习该动作的最大力量均获得显著增长。但是在3组之间,重复测量设计的方差分析检验结果显示,其差异不具有显著性意义。

表2 十周不同组数的负重下蹲训练前后的1RM绝对值(kg,mean±SD,R-M ANONA)

2.2 十周不同组数的负重下蹲训练前后的1RM增长率变化情况

为了更直观地比较受试者训练后的力量增长情况,计算了受试者训练期间测试1RM的增长率用以比较分析,增长率=(训练后每次测试1RM值-基础1RM值)/基础1RM值×100%。由表3可以看出,采用不同练习组数的3组,在10周负重下蹲练习后1RM的增长率均出现了极其显著的增加,表明受试者练习该动作的最大力量均获得显著增长。但是在3组之间,经重复测量设计的方差分析检验表明,其差异不具有显著性意义。

表3 十周不同组数的负重下蹲训练前后的1RM增长率(%,mean±SD,R-MANONA)

2.3 W ingate测试的峰功率变化情况

从表4可知,经过10周负重下蹲练习后采用不同练习组数的受试者之间W ingate测试的峰功率之间差异不具有统计学上的显著性意义;而各组在不同周次的测试结果则差异明显,就其出现与基础值有显著性差异的时间看,采用6组练习者为最早。

表4 十周不同组数的负重下蹲训练前后W ingate测试的峰功率(peak power,W/kg)

2.4 W ingate测试的平均功率变化情况

从表5可知,经过10周负重下蹲练习后采用不同练习组数的受试者之间W ingate测试的平均功率之间差异不具有统计学上的显著性意义;而各组在不同周次的测试结果则差异明显,就其出现与基础值有显著性差异的时间看,采用6组练习者为最早,但在4周后各组的变化幅度均不大。

表5 十周不同组数的负重下蹲训练前后W ingate测试的平均功率(average power,W/kg)

2.5 W ingate测试的功率下降幅度变化情况

从表6可知,经过10周负重下蹲练习后采用不同练习组数的受试者之间W ingate测试的功率下降幅度之间差异不具有统计学上的显著性意义;而各组在不同周次的测试结果则差异明显,就其出现与基础值有显著性差异的时间看,采用6组练习者为最早,各组下降幅度的数值与基础值相比均为增加。

表7 十周不同组数的负重下蹲训练前后W ingate测试的功率下降幅度(drop power,W/kg)

3 讨论

研究结果显示,3组受试者在进行训练后其1RM负重重量均出现明显增长,其增长率在60%左右,与基础值相比均存在显著性差异。但是,在分别进行每次1组练习、每次3组练习和每次6组练习的受试者之间,其1RM绝对值和增长率均未出现显著性差异,不能认为3组之间在最大力量的增长上存在不同。这说明,在进行持续的10周这一训练周期中,无训练经历的受试者在肌肉抗阻练习时阻力大小(RM)和练习频度(本研究每周2次)相同的情况下,每次训练的重复组数对下肢最大力量的获得并非限制性因素。

研究结果显示,负重下蹲训练10周后采取不同练习组数的受试者之间,在W ingate测试的峰输出功率方面并无显著性差异,不能认为3组之间存在不同;但是,就训练后各组内峰功率出现显著增长的时相看,则每次进行6组练习者增长最早出现,每次进行3组练习者次之,每次进行1组练习者最后。这一结果似乎表明,进行每次多组的练习可能使肌肉在输出功率方面的适应较早出现。但是W ingate测试存在一个缺陷,即测试的30s过程中受试者是否进行了极量的全力运动,并无客观的观测和确定标准,只能靠测试者进行鼓励和催促[7]。而这种主观努力的程度对测试结果的影响是不容忽视的。就研究结果看,进行6组练习者在训练4周W ingate测试的峰输出功率出现显著增长后,其后的6周训练时间内再次进行的测试中并未出现数值上的增长,这其中显然不能排除主观努力程度的影响。但是,从所有受试者测试结果的变化趋势看,进行10周的负重下蹲训练使W ingate测试的峰功率均出现了显著增加,反映出受试者最大无氧工作能力出现了显著增强。

W ingate测试的平均功率是整个测试过程30s输出功率的平均值,而功率下降幅度是测试过程中峰功率出现后输出功率下降的大小。这两个指标能够反映无氧工作耐力。从其定义看,无疑与峰功率关系密切:峰功率较大则平均功率就可能较大,而同时功率下降的幅度也可能就较大。实际的测试结果表明,6组练习者峰功率显著增加较早出现的同时,并未表现出将这种高输出功率在30s内维持在相当水平的能力,因此不能认为多组练习能较早地使肌肉的无氧耐力增加。值得注意的是,在进行不同组数练习的受试者之间,这两个指标的测试结果也不具有显著性差异,总体上反映出最大无氧功率显著增加的效果和训练中采取的练习组数多少关系并不密切。可能的原因是,多组力量练习时,每组完成后至进行下一组练习之间,有数分钟的休息时间。而这样的运动方式和W ingate测试连续进行的30s最大努力运动,显然具有很大的差异。因此并未在该形式的运动中表现出适应性变化。W ingate测试的结果整体上反映出,使用80%1RM负重重量进行的训练,对肌肉最大输出功率的增加效果明显,但练习组数的增加对肌肉无氧耐力并未显示出明显增强的效果。

在同等负重重量(%1RM)的抗阻训练计划中,组数(set)的多少决定了运动量(volume)的大小,研究的结果反映出,同等负重重量的短周期的下肢抗阻力量训练,多组的大运动量练习在最大力量和30s无氧功率的增强方面并未显示出比单组的较小运动量练习更显著的效果。可能的原因是,以力量增强为表现的肌肉对抗阻训练的适应机制具有时相上的区别:根据目前的理论,负重训练可以使肌肉力量在3～6个月之内发生显著的增长(25%～100%)。神经系统和肌肉体积的变化是肌肉力量增加的主要原因。在力量训练的最初几周,力量出现增长但肌肉体积并未发生明显变化,因此该阶段力量的增加主要是由于神经系统对训练产生了适应,这一般被解释为动作的协调性改善和原动肌活动加强。力量训练8～10周后,肌肉出现体积的增加(肥大),此时力量的增长是神经系统和肌肉体积的变化共同作用的结果。而3～4个月后,肌肉力量的增加主要是肌肉体积的增加所致[1]。本研究共进行了10周训练,按照上述理论,力量增加的主要机制在于神经系统对训练的适应,为动作的协调性改善和原动肌的活动加强的结果。而目前认为,运动神经兴奋募集肌纤维参与收缩的方式,只与运动强度有关:在40%VO2max以下的运动强度只募集Ⅰ型肌纤维参与收缩,而运动强度在40%～75%VO2max强度之间时,Ⅰ型和Ⅱa型肌纤维均被募集,但只有运动强度达到75%VO2max强度以上时,Ⅱb型肌纤维才被募集参与收缩[1]。因此,只有运动强度达到阈强度以上(75%VO2max),全部肌纤维才能都被动员,运动神经得到充分锻炼并产生适应。因此,训练强度在负重力量训练中表现为采用的重复重量(RM),在力量增长的早期适应过程中非常重要;而训练总量,表现为负重练习的重复组数(sets),神经适应的发生可能并非限制因素。对于时间周期更长的力量训练,则主要以肌肉的适应,即肌肉体积增加为主,是否更多的每次练习重复组数能够对肌肉产生更加深刻的刺激,促使其形态变化和力量增加更为明显,目前未见深入到机制层面的研究。但近期有总结性观点认为,对于有训练经历者,在持续训练周期很长的力量训练过程中,采用较多重复组数(即较大负荷总量)的练习其效果可能更为优越[8]。

3 结论

结果表明,进行10周杠铃负重蹲起训练后,在肌肉抗阻练习时阻力大小(%1RM)和练习频度相同的情况下,分别于每次进行1组练习、3组练习和6组练习者,其下肢最大力量(1RM)和30s最大输出功率均获得显著增长,但不同组数的练习者之间最大力量和输出功率增长的幅度不具有显著性差异。表明在10周训练期内,无训练经历的练习者采取同等个体化负重重量的力量训练,每次进行1组练习动作与多组练习动作者在最大力量的获得方面效果接近。对于无训练经历者,在力量训练的开始阶段,可以采用较少重复组数的负重练习,仍能达到力量获得显著增加的效果。这对于时间上的经济性考虑,运动习惯的建立,以及运动员训练计划的调整拟定等方面存在着一定的实际意义,可作为健身锻炼和运动训练的参考依据。

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责任编辑:乔艳春

Change in 1 RM and Anaerobic Power after Ten W eeks’D ifferent Sets of Barbell SquatW eight Tra in ing

ZHANG Ge1,2,DUAN Zicai3,M IN D ongxu2
(1.Postgraduate D epartm ents of Beijing Sport U niversity,Beijing100084,China;2.Physical Research D epartm ent of Peking U niversity,Beijing100871,China;3.D epartm ent of P.E.,Fuyang Teacher’s College,Fuyang236032,A nhui,China)

Object:to compare the change in1repetition m ax im um and anaerobic pow er after ten w eeks’different sets of w eight training,and to reveal the effect of different sets of w eight training.M ethods:22untrained m ales w ere divided into three groups random ly,and each group carried w eight squat8rep×1set,8rep×3sets,8rep×6sets w ith80%1repetition m axim um w eight,tw o tim es perw eek for ten weeks.1repetation m axim um was done at the beginning of training for the 4w eeks,the7w eeks and10w eeks of training.Results:there w ere no significantly difference in1repetation m axim um and the peak pow er/average pow er ofW ingate test betw een the three groups.Conclusion:in ten weeks’training session,compared w ith one set w eight training,m ultiple sets does not put up superior effect on the enhance of m axim um strength and anaerobic pow er in untrained individuals.

strength training,set,1RM,W ingate test

G804.63

A

1004-0560(2010)06-0091-03

2010-10-25;

2010-11-15

张 戈(1968-),男,副教授,博士,主要研究方向为运动训练学。