变阻训练研究进展
2019-12-23陈振中南大学湖南长沙410011
□ 陈振(中南大学 湖南 长沙 410011)
1、引言
在现代高速发展的体育训练中,人们越来越重视训练的科学性和专项性,无论高水平运动员或业余训练者,力量训练都占据无可替代的地位。科研人员及体能教练等为提升训练者肌肉力量和爆发力进行了诸多卓有成效的研究。近年来,围绕变阻训练(variable resistance training)的研究关注度逐步上升,围绕不同变阻训练器材的机制和效果对比研究是目前的研究热点。有学者将变阻训练总结为在进行传统的、阻力恒定的抗阻训练时,运用弹力带或链条以及专门仪器等辅助器材改变阻力大小和位移速度的训练方法。随着技术手段的不断丰富,能够提变化阻力的器材手段不断丰富如降落伞等,但目前对于变阻训练概念的界定较为一致。
2、变阻训练的主要形式
目前变阻训练的主要形式为弹力带、链条和变阻训练仪,其中链条与弹力带的应用相对灵活和广泛,变阻训练仪则结构相对复杂,且难以携带,应用相对较少。
2.1、链条
链条主要由金属材质构成,其材料、长度和规格的不同导致重量差异。结合链条进行力量训练的时间较短,但20世纪末开始已有一些较高水平的举重训练者在尝试运用。其常见的运用方式是将将一定规格的链条与杠铃夹连接并固定在杠铃的两侧 (或哑铃),提供额外负重。链条与普通的重量片一样,通过自身重力施加负重。不同的是,在杠铃发生垂直方向位移时,离开地面的链条长度发生变化,从而改变整体负重。因此运用链条进行变阻训练时,训练者实际负重=杠铃+重量片+离开地面部分链条重量。
2.2、弹力带
弹力带一般由具有弹性的橡胶材质构成,通过弹性形变提供阻力,改变整体阻力,并且具有价格低廉、携带方便等优势。弹力带的应用非常广泛,可与杠铃、哑铃等传统力量训练器械组合,也可直接使用提供弹力。弹力带最早运用在康复训练中,上世纪80年代有研究者运用弹力带提升老年人力量水平,而之前研究的关注点主要在老年人耐力水平。此后围绕弹力带的研究逐步增多,关键词包括 “elastic band”“rubber band”、“elastic tubing”、“bungy”等,也有研究者将其统一归为“rubber-based resistance”。在专项训练中,一些教练员也逐步认识到传统力量训练器械无法满足训练的专项性,也逐步将弹力带与运动员躯干、四肢等部位或球拍等器材连接,发展专项速度和力量,1988年美国体能协会(NSCA)围绕运用弹力带展开专项训练进行较为系统的分析。在体能训练中,体能教练也利用弹力带进行肌肉激活、本体感受性训练等。
在现代职业俱乐部中,以三大球为首。弹力带使用的频率相对以前已经增加许多。排球和篮球在进行力量和体能的混合练习时,对于上肢特别是手臂的力量的训练常会用到弹力带。足球职业队更是在日常练习核心力量、膝关节和踝关节力量时,通过不同形式的弹力带训练而增强运动员的下肢专项能力和核心对抗力量。
2.3、变阻训练仪器
除链条和弹力带外,变阻训练仪器也是常见方式,且出现时间较早。在20世纪70年代有关变阻训练的文献中出现的“variableresistance”或“dynamic variable resistance”绝大多数特指运用变阻训练仪器进行的实验干预。目前较为常见的变阻训练仪器大多采用凸轮结构,也有采用摩擦力、水阻力、杠杆或滑轮结构的。以凸轮结构型为例,早在1901年Herz发明了能够适应人体骨骼肌系统生物力学特性的凸轮。1948年Jones在Herz的基础上进行改良,制造了第一台原型机,并于1970年投入市场。变阻训练仪器虽然对力量的发展具有良好的效果,但其本身存在较为明显的缺点。首先变阻训练仪器难以实现训练的个性化。不同训练者身材差异较大,而变阻训练仪器无法细化调节,训练者必须主动调整适应,训练效果难以保证。其次由于变阻训练仪器的运动轨迹是固定的,对末端释放和爆发力训练等存在较大限制,难以保证训练的专项性。Foran进一步指出,运用变阻训练仪器将使神经-肌肉系统的调节和适应性受限,拮抗肌和辅助肌群的训练效果也无法满足需要。此外相比链条和弹力带等变阻训练手段,变阻训练仪器的购买价格和维护费用相对较高,近年来在实际训练中应用逐渐减少。结合以上情况,本文将着重介绍链条和弹力带两种变阻训练手段。
3、变阻训练的优点
3.1、克服“sticking point(顶点)”效应
进行力量训练时,教练员与科研人员通常会要求运动员每次重复动作的幅度都应尽可能完整,即全幅度训练原则。但在实践中经常发现,即便运动员在充分热身的情况下按照全幅度训练原则进行抗阻训练至力竭,动作的崩坏经常发生在 “sticking point(顶点)”区域,出现肌肉代偿及完成训练的失败。“sticking point(顶点)”对力量训练主要产生两方面影响。运动表现方面,如果“顶点”是完成训练动作过程中最薄弱的环节,意味着该区域将限制运动员举起重量的能力,在参加举重项目比赛时(举重和力量举)时将对成绩产生重大影响。从训练安全方面看,“顶点”导致完成训练的难度猛增,增加了训练动作变形、肌肉代偿和关节受伤等风险。因此,深入了解导致“顶点”出现的诸多因素,以及训练中可以使用的不同应对策略,是力量与体能训练教练必须了解和掌握的。
3.2、提升爆发力水平
末端释放训练(ballistic training)在提升爆发力的训练安排中被经常采用。有学者将末端释放训练定义为在整个训练动作范围内,运动员迅速克服自身体重或额外负重,直至在动作末端将整个身体或额外负重释放的爆发力训练方法。Newton等在研究中认为,如果在卧推时选择45%1RM重量并将杠铃推向空中,即末端释放卧推,其峰值功率比尽可能快速地完成传统卧推高67%。此外在末端释放卧推中,动作的加速可以得到保持,而传统卧推动作完成仅60%左右后就会出现减速。
与重量片相似的是,通常情况下变阻训练将链条或弹力带固定在杠铃的两侧。虽同为变阻训练的方法,但二者存在机制差异,对爆发力的发展效果也产生重要影响。对于链条是否能够在大部分动作范围中让训练者持续产生较大的力和较高的爆发力输出,目前的研究结果并不一致,而围绕弹力带的研究结果趋于一致。两者的研究结论差异主要与链条和弹力带提供阻力的机制差异有关。
但链条与弹力带存在明显的机制差别,特别是以较快的速度完成训练动作时,这种差别能得到明显的体现。弹力带的重量相比于训练负荷几乎可以忽略不计,在整个训练动作范围内,训练者移动的负重只有杠铃本身。而链条具备较大的重量,通过重力加速度产生负重,随着杠铃位置的变化,留在地上不参与负重的链条数量也会变化,整体负重也将改变。
4、变阻训练未来研究方向展望
国内外围绕变阻训练开展的研究已经引起了一些关注,但目前研究数量较少,距离系统化还有很大提升空间。就弹力带训练而言,研究数量少且缺乏科研数据支持是主要问题。有研究人员认为弹力带由于其橡胶材质的特性使得阻力负荷难以量化,并且弹力带存在一定的拉伸限度,过度拉伸将导致阻力负荷失效,对动作幅度较大的深蹲、站立推举等存在长期使用的难度。对铁链训练而言,未来研究需要依靠更多科学数据支撑铁链训练的有效性,以及有效的铁链配重占比。正是由于相关研究的缺乏,导致运动实践中教练员极少使用该训练形式。铁链提供的负荷与所处位置相关,不同训练动作、不同位置的峰值力量、峰值爆发力和峰值速度等都需要重点研究。
目前研究变阻训练的项目和动作集中度较高,对于举重、力量举的指导意义较大,这是因为绝大多数研究将视角定位在卧推、深蹲和硬拉这样的基础力量发展手段上。变阻训练在保证训练的安全性的同时,能够降低损伤风险,提升力量和爆发力。在进行与专项相关度更高的力量训练时,变阻训练具备一定的优势,如肩部损伤风险较大的羽毛球、排球、棒球等项目。弹力带应用于专项力量训练的实践较多,而铁链极少,未来研究可从专项角度进一步增加变阻训练的应用。