国内外热身活动研究述评
2020-10-20张智蔡天翼彭丽王松
张智 蔡天翼 彭丽 王松
摘 要:本文通过文献资料法对热身研究方面的研究进行了梳理,重点对比总结了拉伸热身、激活后增强热身、外加热服热身、泡沫轴滚压预热的作用机制和优缺点,动态拉伸比静态拉伸在肌肉激活和持续时间方面改善结果更为明显,激活后增强热身能够在高强度和爆发性运动中提高神经肌肉的反应能力;在热身和运动的过渡阶段,使用外部被动加热(如热身服)可以优化运动表现。
关键词:热身活动 准备水平 运动能力 生理机能
中图分类号:G80 文献标识码:A 文章编号:2095-2813(2020)08(b)-0233-03
Abstract: The research on warm-up is reviewed through the literature data method, and the mechanism and advantages and disadvantages of stretching warm-up, postactivation potentiation, external warm-up, and foam shaft pre-heating are compared and summarized. Dynamic stretching improved muscle activation and duration more significantly than static stretching, after activation, enhanced warm-up could improve neuromuscular response in high-intensity and explosive exercise; in the transition phase of warm-up and exercise, using external passive heating (such as warm up clothing) can optimize athletic performance.
Key Words: Warm up activity; Readiness level; Exercise ability; Physiological function
在比赛或者训练之前,运动员通常会进行各种各样的活动来提高临场准备水平,这些活动被称为热身[1,2]。科学设计的热身会引起生理变化,并有助于提高运动员的身体机能水平和精神集中程度,为比赛或者训练做好准备,提升运动表现。热身活动包括被动热身和主动热身两大类,被动热身是指借助淋浴、桑拿、加热垫等手段提高肌肉温度或者核心温度,主动热身则是通过慢跑、准备操、体育游戏等活动提高心血管的代谢水平,主动热身的效果明显高于被动热身。在几乎所有的运动项目中,主动热身是首选和最常用的方法,可以有效维持生理酸碱平衡、加强呼吸系统机能、增加神经兴奋性、减少肌肉僵硬等,更易提高运动水平。但是,被动热身同样不可忽视,通常被用作主动热身的辅助方案,保持主动热身的效果。
超过80%的研究表明,热身对比赛或训练有着积极的影响,但是影响的大小取决于运动的强度和热身与运动之间的时间差。长时间以来,研究主要集中在热身活动的强度和形式上,但是随着实践应用的不断成熟,模拟条件与真实环境的差异日益凸显。近年来,针对这一差异,学者进行了大量研究,探索了一系列新的热身活动,试图合理安排多种热身方法和热身形式,优化热身和比赛之间的等待时间。本文简要回顾了新的热身活动,探讨了拉伸热身、激活后增强热身(Postactivation potentiation,PAP)、加热服装、泡沫轴滚压对生理机能的影响,为设计热身方案提供参考。
1 拉伸热身
静态拉伸是体育活动中一种常见的热身方法,可以减少肌肉僵硬,降低运动损伤,提高运动成绩。但是,有学者研究发现,不适当的静态拉伸可能会对运动产生负作用,特别是在爆发性项目中[3]。静态拉伸时,肌腱的硬度降低,肌肉的黏滞性降低,而长时间静态拉伸可能会影响到肌肉的神经冲动,导致肌肉活动减少和力量损失[4]。Joyner等人研究指出,间歇性拉伸(即有重复间隔的休息)通过影响离心和同心运动阶段之间力的传递,比连续拉伸(即没有休息的间隔)更能有效降低肌肉黏滞性。在跑步、自行车等周期性运动中,由于肌肉形态、弹性元件和关节力学等原因,能否高效利用肌肉能量是影響运动表现的主要因素之一[5],而静态拉伸可以降低肌肉硬度,提高关节灵活性,节省运动损耗。但是实验表明,在耐力项目中采用静态拉伸,最大摄氧量和血乳酸积累并没有很大的差异,不能显著提高耐力项目的运动表现[6],而在需要爆发力或者反应力的项目中,针对每个目标肌肉群进行低于最大耐受强度、无疼痛、20s以上的静态拉伸,能够明显降低运动损伤,提高运动成绩。
2 激活后增强热身
近年来,激活后增强热身引起了学者极大的兴趣,并且已经被证明对运动提升效果显著。PAP是指通过预先短时间次最大强度抗阻练习引起肌肉发力速度或爆发力急性增加的热身方法,简而言之就是采取一定的抗阻训练手段,引起神经肌肉的急剧兴奋,从而短时间提高肌肉爆发力的热身方法。PAP可以急性提高纵跳高度、加速水平、峰值力矩、发力速度、快速反应力量和冲刺速度等运动表现[7]。提高运动表现的机制虽然尚不清楚,但是研究倾向于将改善归因于强烈的肌肉收缩可以增加肌动蛋白和肌球蛋白结合位点对钙离子的敏感性,增加流向肌质网的钙离子量,随着钙离子量在细胞膜上的增加,被激活的ATP酶总量,也随之增加,ATP释放能量的速度加快,最终引起肌肉的收缩速度增大[8]。一些研究还推测了预先的肌肉收缩不仅可以增加释放的神经递质数量,增大神经递质的传输效率或减少兴奋电位在轴突分支处传输失败的可能性,还可以增加突触后电位的兴奋性,兴奋的突触后电位增幅越大,意味着更大的α运动神经元膜去极化,这将使α运动神经元更容易达到起始动作电位要求的阈值,进而增加了募集到高阶运动单位的可能性,而且这一兴奋的适应性状态能够持续好几分钟[9]。但是毫无争议的是,PAP可以引起神经肌肉的变化,改善II型肌纤维的活动,从而有利于在高强度和短期活动中的表现,如跳跃、投掷和短跑[10]。在真实的环境中使用外部负载是很困难的,特别是在使用更高的负载时。因此,采用无外负荷的PAP刺激的策略一直是体育界研究的热点,跳跃运动被认为是较为有效的的一大刺激。
此外,目前研究的热点主要集中在探索PAP在差异显著的个体之间的个性化应用,包括运动类型、运动负荷、恢复间歇等,重要的不仅是要确定最佳的运动促进身体适应,而且还需知道需要多少休息才能恢复,而不会因为运动刺激产生的疲劳积累造成身体损伤[11]。PAP应根据练习者的水平和运动特点[12],设计针对性强的热身活动[13],例如高水平的运动员II型纤维含量更高,就要求PAP表达更明显、恢复更快[14]。
3 外加熱服热身
实践表明,在热身活动和运动开始之间的过渡期内,体温会显著降低,从而导致运动成绩下降[15]。例如,在田径或者游泳项目中,完成热身后还需要等待较长时间,有时甚至超过30min,在这段时间内,通常不能使用主动热身,只能通过保暖衣物、加热垫等缓解体温下降,帮助肌肉维持温度。
体温在热身的3~5min内迅速增加,10~20min后达到阈值,在停止运动后15~30min内呈指数下降[1]。研究表明,每降低18℃,下肢肌力就会降低3%;相反,增加18℃可以使运动成绩提高2%~5%。温度相关机制一直是热身活动研究的焦点,如何解决热身过程中获得的温度在停止后立即降低是研究的重点和难点。休息时间只需达到20min体温就会下降到基础水平,这会直接影响运动成绩[16]。因此,在热身活动和运动开始之间的过渡阶段使用保暖服装等被动热身对保持体温非常重要,显著提高运动能力。
4 泡沫轴滚压预热
近年来,泡沫轴滚压预热逐渐成为教练员和运动员普遍使用的新热身方式,通常作为传统热身的补充。泡沫轴滚压预热最初主要应用于减少肌肉黏连引起的疼痛和僵硬。研究表明,泡沫轴滚动后血管舒张反应明显,有效松解肌筋膜,从而释放紧绷的肌肉和筋膜的张力,改善肌肉、肌腱、韧带和筋膜的柔韧性[1],提高运动能力。同时,研究指出泡沫轴滚压预热后能够显著增加运动范围,但是并不能提高垂直跳跃高度,在运动前进行一次短暂的泡沫轴滚压预热(30~120s/次)不能明显影响肌肉性能,但是可以改善疲劳感,因此在使用泡沫轴滚压预热之前应该先进行动态热身。
5 结语
动态拉伸比静态拉伸在肌肉激活和持续时间方面改善结果更为明显;无论是施加外部负荷,还是主动运动,PAP都能够在高强度和爆发性运动中提高神经肌肉的反应能力;在热身和运动的过渡阶段,使用外部被动加热(如热身服)可以优化运动表现,这些研究为设计热身策略、提高运动成绩、预防运动损伤提供了重要的依据。
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