一种针对骨骼肌和能量系统的新训练理念：逐步减负训练

2022-02-19李霞

体育科技文献通报 2022年2期

李霞

前言

越来越多的力量训练方法应用于改善能源供应系统从而提高机体向骨骼肌提供能量的能力来进一步增强其运动表现。ATP是人体能量的主要来源，而有氧能量系统是静止和低负荷／强度运动中ATP的主要来源，为了改善这种能量系统，运动时的负荷常常被直接定义。例如美国运动医学学院建议每天进行强度约为40%－50%VOmax，时长20min－60min的有氧运动，每周约3－5天，以此来增加VO2max；国务院近日也发出建议每周进行3次以上、每次30min以上的中等强度运动或达到每天6000－10000步的身体活动量。然而随着运动强度的提高，机体的供能形式逐渐由有氧转换为无氧供能为主，无氧能量系统比有氧能量系统以更快的速度再生ATP，但这种快速供给通常只能持续6－8s，因此，负荷／强度越高，训练量／时间越小。当机体需要更大的训练量来提高预期的身体能力时，便会严格控制其恢复间隔，并在机体尚未完全恢复时就开始下一组训练，这就是所谓的间歇训练；而抗阻训练是根据一个人单次重复所能举起的最大负荷（即1RM），然后基于期望的结果（例如，增加的力量、肌肉肥大或局部肌肉耐力）使用1RM百分比来进行训练，并根据该值来确定恢复间隔，因而抗阻训练可以作为间歇训练的一种形式来完成。例如：抗阻训练是在一定的重复次数下完成特定的负荷，而当需要更大的运动量时，就需要多组训练，每组训练之间就需要一定的休息时间。因此，骨骼肌和能量系统的典型训练方法被分为两大类：给定负荷／强度的持续运动和给定负荷／强度的间歇运动。

1 研究现状

1.1 与力量－耐力连续性相关的抗阻训练

最初，抗阻训练的大部分信息主要是轶事（如奥林匹克举重），研究增长缓慢，大约在19世纪90年代末。回顾抗阻训练的历史，很明显，对抗阻训练的科学认识受到了许多不同动力的影响。对肌肉力量的研究在历史上以多种形式存在，虽然现代技术降低了许多日常活动对力量的需求，但绝对肌肉力量仍然是健康相关的关键成分。抗阻训练，一个泛指需要对阻力施加力量的运动术语，已经被证明是增加肌肉力量、局部肌肉耐力、力量、肥大和运动表现的优越方式。第一篇大范围在抗阻训练中研究负荷与时间关系的论文发表于1982年。Anderson和Kearney研究了三种不同的抗阻训练方案对肌肉力量以及绝对和相对肌肉耐力的效果：高负荷／低重复（6－8RM）在肌肉的最大力量改善方面最大；中负荷／中等重复（30－40RM）；而肌肉耐力在低负荷／高重复（100－150RM）下改善最大。局部肌肉耐力的测量分为绝对耐力和相对耐力：绝对耐力是在给定绝对负荷下可能的重复次数，而相对耐力是以特定的相对强度或1RM的百分比来评估的。例如，当一个人在测试后能够以100公斤重的重量重复举起3次，那么他的绝对耐力就会增加。基于先前的研究表明，绝对耐力的增加随着最大力量的改善而变化，但相对力量的增加并不一定随着最大力量的增加而增加。Campos等人于2002年发表的研究使用相对耐力测试作为局部肌肉耐力测试的指标：未经训练的年轻男性被分为4组，低重复组（3－5RM）、中重复组（9－11RM）、高重复组（20－28RM）和对照组（非锻炼组）。低重复组在最大力量方面表现出最大的改善，高重复组在相对耐力上表现出最大的改善（最高重复次数为60%1RM）。Schoenfeld等人也在研究中表明与30%1RM相比，80%1RM负荷下最大力量的增加程度更大，然而，在未经训练的受试者当中［11］，30%1RM负荷下相对耐力的增加程度更大。值得注意的是，有一些研究表明，强度的变化与外部负荷无关。综上所述，高负荷有利于肌肉力量的增加，而低负荷有利于局部肌肉耐力的增加，尤其是在训练方式密切反映强度测量的情况下。

1.2 有氧和无氧代谢训练

ATP在短时间、高强度的运动过程中及之后都能从有氧和无氧能量系统中重新合成。这些系统具有特定的容量和速率限制，就有可能限制了许多运动的表现。在有氧能力方面，最大耗氧量通常用VO2max来评估，因此，也有人提出，通过无氧途径重新合成的最大ATP量可以通过最大累积缺氧来评估。然而，对该方法的有效性和可靠性还存在着一些争议。在许多球类运动当中，反复冲刺所需要的能量来自有氧和无氧系统，有球时，以无氧供能为主，无球和间歇时主要以有氧供能为主。因此可以推断VO2max和最大累积缺氧量可能有助于保持运动员的这种冲刺能力［3］。以最大努力冲刺所评估的最大无氧功率假设为无氧ATP合成的最大速率，在最大努力运动的最初几秒所需要的大部分能量是由无氧能量系统所提供的，由此可见，能量释放的速度对运动的成功至关重要。因此，有效地提高利用有氧和无氧能量系统的能力可能对提高运动成绩很重要。

Hill关于VO2max的早期研究完成于20世纪20年代，从那时起，大量的研究表明，一场动用全身肌肉的循环持续运动（如跑步、骑自行车等）可以改善机体的有氧代谢（一般介于VO2max的50%－100之间）［4］。第二次世界大战以后，间歇训练成为了一种广泛的训练方法［22］，它是由1952年赫尔辛基奥运会5000米、10000米和马拉松三枚金牌的获得者Emil Zatopek推广的；1959年，Reindell and Roskamm在科学杂志上首次描述了间歇训练［22］（根据Billat）；其中一个著名的间歇训练即Tabata方案，是由日本速滑队的总教练Irisawa提出的：该间歇训练包括1－8组20s的运动，组间休息10s，以此在增加有氧能力的基础上增加了无氧能力。

2 逐步减负训练与倒金字塔训练

2.1 逐步减负训练

为抗阻训练和侧重增强能量系统的训练提供省时的训练方法是亟需解决的。最近的研究表明，这可以通过逐步减轻负荷训练（Stepwise Load Reduction Training：以下简称SLRT）来实现。在SLRT中，负荷／强度开始时很高，然后在给定的训练集内逐渐降低，由于每次训练并没有安排间歇，所以训练的持续时间被最小化了。对于更侧重于提高能量系统的训练，训练强度应该从训练最大无氧能量所需的水平开始，然后逐渐降低。大量的文献研究表明，这将同时提高最大无氧功率、无氧能力（最大累积缺氧）和VO2max。

2.2 倒金字塔训练

金字塔训练又称递增组训练法，即从一定负荷强度开始，逐渐递增负荷，直到最大负荷强度的训练方法。然而由于金字塔训练在训练组容易导致训练者还没达到预期效果就消耗太多体力，因而提出了倒金字塔训练方法。倒金字塔训练可以使训练者在体力完全状态下进行最大重量训练，达到预期训练效果。

SLRT与倒金字塔训练均是在给定负荷下进行训练直至失败，并且对于没有休息间隔的训练组，训练负荷会逐渐减少。SLRT与倒金字塔训练的本质区别即：倒金字塔训练对于初始和最后的负荷没有严格的要求，占个人预期达到的效果而定；而SLRT在训练期间严格要求每个人的起始负荷占个人1RM百分比较高，然后以1RM的百分比进行重复。这将为同时提高最大力量和局部肌肉耐力提供巨大潜力。

3 绝对肌肉耐力与相对肌肉耐力

任何有关训练强度和肌肉耐力适应性的建议都存在一个明显的问题，即未能区分绝对肌肉耐力和相对肌肉耐力。绝对肌肉耐力被认为是在给定的绝对负载下可能的重复次数，而相对肌肉耐力是在给定%1RM 下可能的重复次数。ACSM2（P697）中提到：抗阻训练可以增加绝对肌肉耐力（即在特定的训练前负荷下进行的最大重复次数），但在相对肌肉耐力（即在特定的相对强度或%1RM下评估的耐力）中观察到的效果却是有限的。

有研究表明，肌肉肥厚适应的达到几乎与所使用的训练负荷无关。Mitchell十八名健康男性被随机分配到三种训练条件中：30%1RM－3；80%1RM－1；80%1RM－3。受试者在指定的训练条件下每周训练3次，共训练10周，结果表明训练引起的肌肉体积增加是显著的（P＜0.01），组间没有差异。等张最大力量增加在80%－1和80%－3之间没有差异，但大于30%－3（P＝0.04），而训练引起的等长力量增加显著但在条件之间没有差异（P＝0.92）。此外，一项综合综述将负荷＞60%1RM与≤60%1RM的负荷进行了比较，得出结论“在负荷范围的范围内，肌肉肥大可以同样实现”。

4 逐步减负训练在抗阻训练中的效果

抗阻训练的适应性众所周知：大负荷训练有利于肌肉力量的获得，小负荷训练有利于肌肉耐力的提高。在一项运动中同时执行高负荷和低负荷是否能够使肌肉力量和耐力同时增加？最近的一项研究支持了这一假设［10］。受试者被随机分配到以下三种训练条件：三组高负荷（80%1RM）抗阻训练（HL），组间休息3min；三组低负荷（30%1RM）抗阻训练（LL），组间休息90s；一组高负荷（80%1RM）与其他逐渐降低负荷到30%1RM抗阻训练（又称为SLRT）组相组合（SDS）；在SDS当中，受试者先进行一组HL，然后连续进行分别以65%1RM、50%1RM、40%1RM和30%1RM负重的四组抗阻训练，组间没有恢复间隔。每位受试者每周进行2－3天哑铃卷曲（Dumbbell curls），一共进行8周；在所有训练条件下，受试者在向心阶段（大约1s）、离心阶段（大约2s）尽可能快的收缩。结果表明，在三种训练条件下，受试者的肘关节屈肌横断面积均显著增加；在LL和SLRT条件下，在30%1RM负重下完成的最大重复次数显著增加；然而，除了肌肉的肥大，肌肉耐力和力量的增加仅在SLRT条件下发现；此外，LL的总训练量显著高于HL和SLRT条件下的总训练量，每次训练的平均时间（包括恢复间隔）在不同条件下均存在显著性差异（HL：6.8±0.1min；LL：11.6±2.3min；SDS：2.1±0.1min）。综上所述，与只使用HL或LL的典型抗阻训练相比，SLRT在抗阻训练中同时增加了未经训练受试者的肌肉体积、肌肉力量及肌肉耐力，并且使用的训练时间更短。为了最大限度地增加肌肉力量和耐力，SLRT在对负荷的要求上可能还需要大于80%1RM或小于30%1RM，然而在权衡训练效果和完成锻炼所需要的时间方面还需要进一步的研究。

5 逐步减负训练改善有氧和无氧代谢的效果

SLRT的效果也在非抗阻训练中也进行了研究。在最近的一项研究中使用SLRT来测试VO2max、最大累积缺氧和最大无氧功率是否可以同时增加［25］。未经训练的受试者被随机分为训练组（TR）和对照组（CON），CON连续参与训练8周，每周2－3天在功率自行车上进行SLRT，如图一所示，SLRT由5个连续的部分（Part I－V）组成，并且每个部分之间没有恢复间隔，受试者通过调节蹬车速度及负荷，逐渐降低运动强度。

图一有氧和无氧系统的逐步减负训练示意图

受试者首先以最大努力蹬踏5秒钟，蹬踏负荷相当于最大无氧功率（Part I）；从Part I到Part IV，强度逐渐超过了100%VO2max，目的是为了增加无氧能力；在Part v中，参与者在接近100%VOmax的强度下骑车直到力竭。实验结束后，TR同时增加了VO2max、最大累计缺氧量和最大无氧功率，CON无变化。此外，这些改善都是在每次训练时间较短的情况下实现的，平均时间为4.5min。因此，该研究表明：使用SLRT的单一运动训练方案同时提高了最大无氧功率、有氧能力和无氧能力，尽管每次训练持续时间较短，但这些变化仍然被观察到。

Wenger和Bell［4］研究发现，与强度低于90%VO2max相比，当运动强度从90%VO2max增加到100%VO2max时，VO2max的提高程度最高。尽管关于改善最大累积缺氧的训练方法的信息有限，但Tabata方案是改善最大累积缺氧的常用方法。Tabata等人［24］证明了由7－8组20s、强度约为170%VO2max（组间休息10s）组成的力竭性间歇训练方法增加了受试者的VO2max和6周训练后的最大累积缺氧量；KouZaki和Tabata也报道了类似的结果，该研究还表明，实验期间的最大累积缺氧与预先确定的最大累积缺氧并无显著性的差异，该练习期间的VO2max并不显著小于预先确定的VO2max。在SLRT训练中，VO2在训练开始后大约1min达到90%VOmax以上［25］，在剩下的时间内保持接近VO2max的水平，从Part I到Part IV累积的氧亏量相当于最大的累积缺氧量。因此，对有氧和无氧能源供应系统施加强烈刺激将进一步改善VO2max和最大累积缺氧。虽然已经推广了使用Wingate无氧实验来评估无氧功率的输出，但最大无氧功率需要根据多个负载来确定，而且确定的最优负载通常比Wingate无氧试验所使用的负载还要高［28］。