渐进力量训练对上肢肌力、体成分及围度的影响

徐亮亮，刘 欣，李 合，武东明，江崇民



渐进力量训练对上肢肌力、体成分及围度的影响

徐亮亮1，刘 欣1，李 合2，武东明3，江崇民3

目的：探讨渐进力量训练是否对上肢肌力、体成分、围度产生影响。方法：45名健康男性大学生随机分为最大力量组、速度力量组和力量耐力组，进行为期6周的上肢力量训练，第3周调整训练量。每周练习2次，每次进行9～12组练习，练习时间约为30～45 min；训练前、后进行上肢的形态测试、1 RM测试和采用Lunar prodigy 双能X线对上肢体成分测试，同时采用GT3X+加速度计对受试者进行膳食和体力活动量的调查。结果：1)训练前，各组受试者的年龄、身高、体重、BMI不存在组间差异；2)训练前、后的膳食摄入量不存在差异，体力活动水平不存在差异；3)通过6周的训练，速度力量组和力量耐力组的上臂紧张围出现增长(P<0.05)，3组受试者的前臂围出现增长(P<0.05)；速度力量组、力量耐力组上肢的LM出现增长(P<0.05)、上肢体脂率出现下降(P<0.05)，力量耐力组的FM出现下降(P<0.05)；3组受试者的上肢肌力、相对力量均出现增长(P<0.05)；4)速度力量组和力量耐力组的LM提高幅度大于最大力量组(P<0.05)，最大力量组和速度力量组的肌力和相对力量的提高幅度要大于力量耐力组(P<0.05)。结论：3种训练负荷都能提高上肢力量，最大力量组提高上肢肌力较其他组明显，速度力量组提高LM较其他组明显，而力量耐力组减脂作用较明显。

渐进力量训练；上肢；肌力；体成分；围度

1 前言

有学者对1972—2010年间由国外的AHA、CDC、ACSM及WHO等组织制定或发布的体力活动指南进行梳理后得出，体力活动建议是基于新的“量剂效应”证据，提高心肺机能和肌肉力量是体力活动建议的主要目标[2]。ACSM将肌肉力量和肌肉耐力统称为“肌肉适能”(国内称为力量素质)，把它作为健康相关体适能的一部分，并作为评价一定量运动体适能的指标之一。从中可知，发展肌肉力量在体力活动中的重要性，同时，人们也更相信基于量效关系证据的体力活动指南。

肌肉力量是指肌肉抗阻能力，常通过抗阻训练或力量训练得以提高。针对老年人群进行力量训练的量效关系的研究较为多见[11,15]，主要原因是力量训练对维持老年人群的机能能力(functional ability)方面起到非常重要的作用，同时也影响着其完成日常生活活动的能力[13]。有研究表明，老年人群中，力量训练导致的力量增长需要足够长的训练周期[19]。

相比较而言，既调查体力活动量、膳食摄入量，同时又结合渐进性的力量训练对普通或零基础年轻人的力量增长的研究较为少见。随着大学生人群的体质下降，肥胖人群逐渐增多，从提高体质，尤其是提高力量素质和预防肥胖的发生和发展的角度，探讨不同力量负荷练习对提高上肢肌力和体成分的改变的量效关系的证据，就显得尤为重要和具有实践意义。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

从上海师范大学非体育学院中招募45名健康的无训练基础的自愿参与力量训练的大一、大二男性学生作为课题受试者。课题工作人员向受试者讲解课题研究目的和力量训练计划要求等信息后，受试者签署知情告知书。根据随机的原则，将这些大学生分为发展最大力量组、速度力量组和力量耐力组，每组各15名。

2.2 研究方法

2.2.1 上肢体成分与围度测试

在进行上肢1 RM测试和训练前，采用英派斯卧推训练系统对受试者进行上肢的1 RM测试，获得上肢肌力的基线数据。采用美国GE公司生产的Lunar Prodigy DXA对受试者的上肢进行测试，获得体成分的基线数据，2次测试均在上午8～10点，空腹状态下进行。对围度指标进行前、后2次的测试均为同一名课题工作人员在进行最大力量测试和力量训练前完成。

2.2.2 膳食与体力活动量调查

在开始力量训练前，课题组聘请上海市疾病预防控制中心邹淑荣主任医师对课题组工作人员进行“24小时正餐回顾询问表(2岁及以上)”如何使用的培训工作，课题组工作人员掌握了调查方法后，对45名受试者进行连续3天的膳食调查，调查时间为开始力量训练前1周(训练前)和3周训练结束后的1周(训练中期)。采用GT3X+加速度计对45名受试者进行为期1周的体力活动调查，调查时间与膳食调查同时进行，同样分2次进行，采集基线和训练进行中的数据。

2.2.3 力量训练

训练周期为6周，每周练习2次。练习负荷值按照1 RM的百分比划分，发展最大力量组(下文简称“最大力量组”)为1 RM的80%，练习时连续完成5次动作为一组，中间休息1～2 min，3组为一个练习大组；每个大组之间休息5 min，每次练习组数为3大组，合计9组。

发展速度力量组(下文简称“速度力量组”)为1 RM的60%，连续完成10次动作为一组，中间休息1～2 min，3组为一个练习大组；每个大组之间休息5 min，每次练习组数为4大组，合计12组。

发展力量耐力组(下文简称“力量耐力组”)为1 RM的25%，练习连续完成25次动作为一组，中间休息3～4 min，3组为一个练习大组；每个大组之间休息5～7 min，每次练习组数为3大组，合计9组。

练习3周后，进行第2次的1 RM测试，以调整训练负荷值；第3周后的练习组数与调整前一致(表1)；第6周训练结束后，再次进行1 RM的测试和体成分的测试。

表1 本研究不同组别练习负荷一览表

Table 1 Exercise Load of Different Groups

1RM(%)每组动作次数练习组数动作个数发展最大力量组805945发展速度力量组601012120发展力量耐力组25259225

2.2.4 统计学分析

3 研究结果

3.1 受试对象情况一览表

参加训练前，各组别受试者在年龄、身高、体重等指标中不存在着统计学差异(表2)。

3.2 训练前、后膳食摄入量及体力活动水平比较结果

3组受试者训练中期的膳食能量摄入量和体力活动水平与训练前相比，虽出现一定的增长，但经配对样本t检验后显示，前、后的差异无统计学意义(P>0.05，表3)。训练中期是指完成3周的力量训练后的1周进行的膳食和体力活动量调查；能量摄入量是指3天的平均摄入量；活动能耗是指与膳食调查同步的3天平均活动能耗，采用GT3X+和配套软件(Actilife v6.10.4)中的Freedson VM3 Combination(2011)公式计算。

表2 本研究受试对象情况一览表

Table 2 Details of the Subjects

最大力量组(n=15)速度力量组(n=15)力量耐力组(n=15)年龄(岁)20.0±0.420.7±1.020.5±0.5身高(cm)175.3±6.3172.5±4.7173.1±7.3体重(kg)68.3±10.663.4±8.966.5±10.5上肢长度(cm)66.8±2.965.2±2.865.3±3.0BMI22.2±2.921.2±2.222.2±2.9

表3 本研究各训练组的膳食摄入量和活动能耗训练前与训练后比较一览表

Table 3 The Comparative Results of Dietary Intake and Physical Activity before and after Training in the Training Groups

最大力量组(n=15)速度力量组(n=15)力量耐力组(n=15)训练前训练后P训练前训练后P训练前训练后P能量摄入量(kcal)2364.6±4842399.4±5800.6972489.3±599.12569.4±491.30.9292380.2±641.12555.6±588.40.370蛋白质(g)70.8±39.763.1±44.20.38962.1±2669.4±210.59172.5±3067.8±31.80.611脂肪(g)44.7±16.845.2±25.10.33953.8±24.454.6±21.30.35852.1±42.348.0±30.50.715碳水化物(g)348.5±94.1390.4±90.80.312397.2±102.7416.0±124.60.943365.6±107.3388.3±132.10.536活动能耗(kcal)404.9±280.3500.7±268.50.367477.4±258.2618.6±308.20.215404.2±174.5467.4±315.30.524

3.3 体成分各组训练前、后配对比较结果

表4显示，通过6周的训练，最大力量组前臂围出现增长，上肢肌力和相对力量均出现增长(P<0.05)，体重没有变化，上臂紧张围和上肢的LM出现增长，FM含量和体脂率出现下降(P>0.05)，但都无统计学意义；速度力量组体重、LM均出现增长(P<0.05)，FM含量和体脂率出现下降(P<0.05)，上肢肌力和相对力量均出现增长(P<0.05)；力量耐力组的体重出现下降，但无统计学意义(P>0.05)，LM出现增长(P<0.05)，FM、体脂率出现下降(P<0.05)，上肢肌力和相对力量出现增长(P<0.05)。

表4 本研究不同组别训练前、后上肢各指标配对样本检验结果一览表

Table 4 The Comparative Results of the Upper Limbs of Different Groups before and after Training

最大力量组(n=15)速度力量组(n=15)力量耐力组(n=15)训练前训练后训练前训练后训练前训练后体重(kg)68.3±10.668.3±9.663.4±8.964.4±8.5*66.5±10.566.3±10.1上臂紧张围(cm)30.3±3.730.7±3.529.0±1.929.4±1.9*30.0±2.430.3±2.3*上臂放松围(cm)27.2±2.926.4±2.326.2±1.926.0±1.527.2±2.426.9±2.1前臂围(cm)25.0±1.725.5±1.5*24.8±1.125.7±1.8*25.9±1.726.8±2.1*LM(g)5433.9±962.35543.6±902.75546.1±550.45864.6±590.4*5889.6±655.76104.5±610.9*FM(g)1359.7±738.91278.8±654.3968.2±610.4943.9±587.81041.3±696.1994.9±657.9*体脂率(%)18.0±7.917.3±7.413.4±7.112.7±6.6*13.5±7.912.6±7.2*上肢1RM(kg)42.8±8.561.6±8.4*48.3±2.969.7±8.6*58.5±4.474.6±10*相对力量0.6±0.20.9±0.1*0.8±0.11.1±0.2*0.9±0.11.1±0.2*训练负荷(kg)34.3±6.643.7±7.3*29.1±1.737.6±3.6*14.8±1.117.9±2.5*

注：围度指标是指测试左、右侧上肢的平均围度，LM、FM和体脂率是指左、右上肢的平均值(下同)；*表示训练前、后存在差异，P<0.05；训练负荷前、后比较是指训练前和3周训练结束后的比较。

3.4 各指标差值和差值百分比组间比较结果

通过对各指标训练前、后的差值及差值百分比进一步分析后得出(表5)，速度力量组的体重差值及差值百分比大于力量耐力组(P<0.05)，最大力量组的LM差值显著低于速度力量组和力量耐力组(P<0.05)，差值百分比显著低于速度力量组(P<0.05)。最大力量组和速度力量组的相对力量提高百分比都显著高于力量耐力组(P<0.05)。最大力量组和速度力量组的上肢肌力提高幅度较高，提高幅度超过了44%，显著高于力量耐力组(27.4%，P<0.05)。

表5 本研究不同组别训练前、后指标差值和提高(降低)幅度比较结果一览表

Table 5 The Comparative Results of the Index Increase (Decrease) of Different Groups before and after Training

最大力量组(n=15)速度力量组(n=15)力量耐力组(n=15)差值差值%差值差值%差值差值%体重(kg)0.05±1.970.31±2.991.07±1.22*1.83±2.21*-0.26±1.59-0.29±2.32上臂紧张围(cm)0.34±0.581.25±1.970.47±0.491.66±1.790.32±0.521.10±1.8上臂放松围(cm)-0.78±1.35-2.6±4.71-0.18±1.24-0.51±4.25-0.25±1.11-0.74±3.79前臂围(cm)0.51±0.412.1±1.680.92±1.273.7±5.020.86±0.693.27±2.41LM(g)109.71±278.66▲★1.43±5.38▲★318.43±200.145.77±3.88214.84±253.323.85±4.63FM(g)-80.9±136.52-3.3±10.99-24.27±90.43-0.09±9.74-46.41±81.42-2.45±10.15体脂率(%)-0.69±1.2-3.02±6.75-0.76±1.24-4.51±7.92-0.91±0.95-4.97±7.16上肢1RM(kg)18.83±6.7147.12±24.06★21.4±7.5344.31±14.95*16.13±7.4827.41±12.19相对力量0.27±0.0947.19±27.27★0.33±0.1441.76±14.84*0.25±0.1227.92±13.36训练负荷(kg)9.42±6.08★29.81±22.368.5±2.93*29.24±9.883.13±1.9221.00±12.29

注：▲、★分别表示最大力量组与速度力量组、力量耐力组存在差异，*表示速度力量组与力量耐力组存在差异，P<0.05；训练负荷前、后比较是指训练前和3周训练结束后的比较。

4 分析与讨论

人们普遍认识到，体重控制对于健康促进和疾病预防的早期阶段具有非常重要的作用，有关减重、控重的研究也经久不衰。刚跨入大学的大学生由于体力活动出现较大下降，生活不规律等因素，往往造成体重的增加，容易发展成超重或肥胖[14]。从《2010年全国学生体质与健康调研结果公告》可知，大学生的超重、肥胖检出率进一步上升，力量、耐力等素质却进一步下降。近年来，网络媒体也常有大学生跑步、早锻炼、体育课猝死的新闻报道。这些引起社会对大学生体质的广泛关注。

骨骼肌是人体的重要组成部分，约占体重的40%，骨骼肌的收缩活动是人体运动和工作的驱动力。肌肉力量是指机体神经肌肉系统在工作时克服或对抗阻力的能力，是实现人体一切随意运动的基础，也是影响力量、速度、耐力以及灵敏和柔软等其他身体素质的关键因素。力量素质是指人体或人体的某一部分肌肉在工作时克服阻力的能力，是人体运动及其他各类身体素质的基础。力量训练可使肌肉在形态和协调机能上发生变化，从而有利于力量的发展，使肌肉收缩有力。因此，力量素质及力量训练不仅在竞技领域备受重视，在全民健身领域同样广受关注。

力量训练的效果，取决于方法和负荷的有机统一，科学地控制力量训练，其根本就在于对力量训练方法的选择和负荷的优化，从而实现最佳的练习强度。通过查询文献、书籍可知，为了确定力量训练的最佳练习强度，研究人员已经完成了许多实验，用不同的RM来训练运动员，然后确定提高成绩的最佳强度[1]。由于研究对象之间的差异(性别、年龄、训练经验)以及在各个研究中使用的训练计划(训练方法)的差异(组数、训练频率、训练的肌群等)，不同研究的结果难于比较。但是，有学者通过对已发表数据进行定量分析(meta-analysis)后得出，对于训练年限一年以上的运动员来说，80%的1 RM的强度是最佳强度，无训练经验的人通过用60%的1 RM强度、每周3次、每个肌肉群进行4组的训练就能获得最大的增益[16]。本文的训练方案借鉴了上述的训练强度，同时结合了一些学者[7]提出的有关发展最大力量、速度力量和力量耐力负荷结构的建议，如发展最大力量采用85%的1 RM、1～5次、5～8组，发展速度力量采用40%～50%的1 RM、5～10次、4～6组，发展力量耐力采用30%～40%的1 RM、30次以上、3～5组。在制定发展力量耐力负荷时，原计划进行40%的1 RM训练，但经过前期的预实验，很多受试者不能完成该负荷(组数和动作个数最多)。因此，将40%的1 RM调整为25%的1 RM，作为发展力量耐力的练习负荷。探讨3种力量训练负荷对力量的提高、体成分的影响是否一致。

本文正是基于开展针对大学生的力量素质、力量训练及其对身体成分影响的探讨，为大学生力量素质的提高及体重的控制提供量效关系的证据。经过6周的渐进力量训练后，以1 RM的80%为训练负荷(最大力量组)的受试者，其训练前、后的脂肪(FM)、体脂率虽出现轻微的下降，瘦软组织(Lean mass，LM)出现上升，但都无统计学意义，而其他两组上肢的LM出现增长，FM和体脂率均出现下降，并达到了统计学意义，3组受试者的上肢力量和相对力量在训练后都出现了显著提高。从中可知，在提高力量的同时，不同负荷的力量训练对体成分的影响并不一致，速度力量训练(1 RM的60%为训练负荷)对LM和体脂率产生了积极影响，力量耐力训练(1 RM的25%为训练负荷)不仅对LM、体脂率产生了积极影响，对FM(脂肪组织)同样产生了积极影响。

本文有别于其他研究的一点，是在受试者开始正式训练前的1周进行了膳食调查和体力活动水平调查，在3周训练后，采用同样的方法对膳食摄入和体力活动水平进行了调查，在基本保持膳食摄入和体力活动水平的前提下，进行3种不同的力量训练的结果显示，虽提高幅度不一致，在提高上肢力量方面呈现出一致的结果；但在改变体成分方面，3种训练方法中，以发展最大力量组的训练方式改变体成分的效果较其他组不显著，而其他两组均能减少体脂肪和体脂率，提高LM。

一般认为，肌肉力量训练建立在负重抗阻训练之上。抗阻运动训练(Resistance Exercise Training，RT)可以提高肌力和肌耐力，改善器官功能和生存质量。因此，RT已成为人们运动锻炼的一个组成部分[8]。渐进性抗阻训练是从较低力量负荷练习开始，逐级递增的渐进式抗阻负荷训练。该训练方式具有维持和提高肌力效果明显，对肌肉造成的运动伤害较小的特点。近年来，这种方法在发展肌肉力量方面得到了广泛的应用。渐进性抗阻练习对肌力的良性作用可能由以下因素所致：一方面是由于肌肉的肥大而使练习者的肌力增加；另一方面，是神经的功能调节得以改善[3]。

受运动强度、运动量和运动状况等因素的影响，骨骼肌基本代谢发生变化，出现结构和功能上的适应：表现为骨骼肌细胞内的收缩成分、肌糖原、肌红蛋白增多，线粒体体积、数量增加以及毛细血管分布在骨骼肌上的密度加大等方面，这些使骨骼肌的有氧代谢能力加强，肌肉收缩效率提高，运动到力竭的时间延长。急性运动时肌浆网结构改变和功能下降是诱发骨骼肌疲劳的重要原因，而高强度训练却可以提高肌浆网功能及Ca2+摄取率，从而改善骨骼肌兴奋-收缩偶联的生理效能。所以，PRT可有效的增加肌肉力量和预防肌肉萎缩。

Lo MS等[12]对20岁左右的健康大学生进行了力量训练后，发现力量组在经过24周的训练，上肢的Lean Mass从6.1 kg上升到6.5 kg(P<0.05)。本文的研究结果显示，3种力量训练都使得上臂紧张围和前臂围出现增长，上肢肌力出现提高。本文认为，LM的增长使得上臂紧张围和前臂围出现增长，这也是肌力出现增长的原因之一。LM的增加是因为在锻炼过程中肌凝蛋白含量增加，肌凝蛋白是肌纤蛋白内的一种重要收缩蛋白，而且还有三磷腺苷酶的作用。因此，肌凝蛋白含量增加，使肌纤维内其他的内含物(肌红蛋白、磷酸肌酸、肌糖等)增加，这也是肌肉体积增大的原因。这是抗阻训练具有预防增龄所带来的骨骼肌萎缩和功能下降的原因。有研究表明，没有坚持定期力量训练的成年人，从50岁开始，每年骨骼肌大约要减少0.46 kg，到80岁时，Ⅱ型肌纤维减少了约50%[15,17]。

有研究表明，通过12周的力量练习，不仅使肌肉力量得以显著提高，且可以降低体脂率，对改变体成分的构成比例，具有良好的影响[6]。Schranz N等人[20]认为，抗阻训练对超重和肥胖儿童力量的提高和体成分的影响是显而易见的。Kim等人[10]通过对20名老年男性进行52周的抗阻训练，结果显示，与训练之前相比，体重没有出现显著变化，而脂肪组织下降了3.79%(24.11±0.39 kg vs. 23.17±0.44 kg)，瘦软组织上升了2.81%(49.97±0.75 vs. 51.34±0.74)，且均有统计学意义。本文的研究结果也支持了力量练习能降低体脂率，并且证实了通过6周的练习，就能达到减少上肢脂肪的作用(表4)。因为肌力练习时消耗了体内的大量能量(脂肪也参与了供能)，从而具有减脂的作用。

本研究仅进行为期6周的训练，通过训练后，各组受试者的力量水平均出现较大幅度的提高(表4)，从形态指标和身体成分数据结果分析来看，上肢围度、LM虽有提高，但提高幅度不大，因此，本文认为，力量水平的提高主要是神经的功能调节得以改善的结果。

力量训练对肌体产生的机械刺激，是运动训练诱导肌体力量和功率产生生理性适应的基础[9]。这种生理性适应一般表现为神经性适应。肌肉力量的增长不仅取决于肌肉的体积(或横断面积)，也取决于神经系统合理动员肌肉的能力。力量训练的初期，神经系统会发生适应性的改变，诱导肌肉系统发生适应，以完成对肌肉的最佳控制。此时，肌肉力量的增长是由于神经系统适应性变化引起的。这种神经系统的适应性包括了运动单位募集、运动单位放电率、运动单位的同步与协调等[4]。神经系统通过改变激活运动单位的数量或改变运动单位激活程度来调节肌肉产生的力量大小。一定负荷下训练肌肉可募集尽可能多的运动单位参加活动，增大了肌肉力量的同时，提高了肌纤维与神经之间的协调性[5]。

5 结论

通过为期6周的力量训练，3种力量训练方式均能提高受试者的力量水平，其中最大力量组的提高幅度最大，速度力量组次之，力量耐力组最小；3种力量训练方式对体成分的影响不一致，最大力量组对体成分的影响较小，而速度力量组和力量耐力组则较明显；结合上肢的形态指标及身体成分数据得出，力量水平的提高可能是神经功能调节改善的结果。

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Effect of Progressive Resistance Training on Muscle Strength,Composition and Girth of Arm

XU Liang-liang1,LIU Xin1,LI He2,WU Dong-ming3,JIANG Chong-min3

Objective:To explore the effects of progressive resistance training on strength,composition and girth of arm.Method:45 healthy male college students were randomly divided into three groups:maximum power group (MG,n=15),speed-strength group (SG,n=15) and power endurance group (EG,n=15).Progressive resistance training was performed for six weeks,twice a week,each time was 9-12 group practice,practice time was about 30-45 minutes per session.The body composition of arm was assessed by dual energy x-ray absorptiometry,muscular strength was evaluated using a 1-repetition-maximum test.The dietary intake and physical activity energy were assessed by 24-hour dietary recalls and GT3X+ accelerometer.Result:1)Before training,age,height,weight,BMI is not differences between groups;2)Compared with baseline,the dietary intake and the level of physical activity were no difference.3) By six weeks of training,the forearm circumference during contraction of SG and EG increased (P<0.05);forearm circumference of three groups had increased (P<0.05);The LM of SG and EG had increased significantly,fat percent decreased (P<0.05),fat mass of EG decreased (P<0.05);the strength and the relative strength of three groups increased (P<0.05).4)The LM’s increased amplitude of SG and EG was greater than MG(P<0.05,the strength and the relative strength’s increased amplitude of MG and SG was greater than EG.Conclusion:Three kinds of training can increase arm strength,MG’s increased amplitude is greater than other groups,LM’s increased amplitude of SG is greater than other group ,fat loss amplitude of EG is obvious.

progressiveresistancetraining;upperlimb;musclestrength;composition;girth

2015-03-04；

2015-09-25

“十二五”国家科技支撑计划课题(2012BAK23B02)；上海市科委课题(12DZ2294400)。

徐亮亮(1983-)，男，浙江衢州人，助理研究员，硕士，主要研究方向为体质研究与健康促进，Tel：(021)64330794，E-mail:xuliangliang83@126.com。

1.上海体育科学研究所，上海 200030；2.上海师范大学，上海 200234；3.国家体育总局体育科学研究所，北京 100061 1.Shanghai Research Institute of Sports Science,Shanghai 200030,China;2.Shanghai Normal University,Shanghai 200234,China;3.China Institute of Sport Science,Beijing 100061,China.

1000-677X(2015)10-0025-05

10.16469/j.css.201510004

G804.49

A