不同抗阻训练方法对肌力发展的现状探究

陈俊融，冉 建，张 象

（成都大学 体育学院，四川 成都 610106）

1 前言

体能训练是当今的热点话题，身体素质中的力量素质是体能的重中之重，不论是运动员的赛季或非赛季阶段，都少不了力量素质的支撑，提升肌力是增进运动表现的重点，肌肉力量的发展需要肌肉的形态和对肌肉的神经控制的支撑。然而，提高肌肉力量的机制被认为是多因素存在的，如力量水平[1]和遗传因素[2]。在考虑到影响因素之前首先对这些因素进行理解，为其中这些基本因素中的各种反应查阅相关文献，讨论可能影响肌肉力量的提高因果关系。其中一篇文献表明关于肌肉力量对于普通运动和有力量需求的运动技能的重要性，其肌肉力量的水平在绝大程度上决定了造成运动损伤的风险[3]，产生影响力量的因素是多样化的（即对外部的阻力产生作用力的能力[4]），而关于如何提高肌肉力量和影响肌肉力量的生理因素则显得至关重要。如果专业教练想要提高运动员的肌力，则必须首先了解他们可能发生的生理变化，才能有效的开展抗阻训练（Resistance Training），后文抗阻训练均以RT表示。本综述目的是根据有关文献确定可能影响肌肉力量发展的生理因素（包括肌肉的形态结构，神经募集能力以及阻力训练方法）和抗阻训练方法。肌力则可以通过几种不同的形式进行表达，其中包括了最大动态肌力（Maximal Strength），等长肌力（Isometric Strength），反应力量（Reactive Strength）[1]。

2 肌肉形态结构和神经因素对肌力的影响研究

2.1 肌肉横截面积和肌肉结构

骨骼肌肥大的改变可以极大地影响肌肉产生的力量表现，较大的肌肉横截面积可以创造更大的肌肉力量，事实上，身体重量的级别同样彰显了力量举运动和举重运动的力量水平。这样的基本原理则是取决于肌纤维横截面积，特别是II型肌纤维，可能改变整个身体肌肉的力量和爆发力[5]。之前同样有研究表明，肌肉的横截面积与力量之间存在正相关性（r=0.70）[6]。进一步研究表明，通过短期的抗阻训练使肌肉的横截面积增加而引起肌肉结构的改变会提升50%-60%的力量[7]。在生理机制上，由于肌球蛋白（粗肌丝）和肌动蛋白（细肌丝）在与先前新形成的肌节内的横桥交叉的相互作用的数量增加，所以肌肉的横截面积的增加可以提高肌肉力量。Kawakami等人表明[8]肥胖人群肌肉中的肌纤维比正常的肌肉更大。由于更多的肌束在该区域内堆积，因此会增加横桥相互作用的次数。尽管有研究已经表明肌肥大和肌力之间的相互关系，但同样应该指出，肌肥大和肌力的变化同样会因人而异。

2.2 运动单位的募集对肌力影响

Henneman等人[9]表示，募集运动单位（以下用MU表示）的方式主要是根据力量所需对MU的募集大小（从最小到最大）。因此，将根据给定训练负荷期间所需的力和力量增长率（Rate of force development RFD）的大小来募集MU。例如，当需要较小的力量和RFD时，慢肌纤维I型纤维的较小运动单位（Motor Unit MU后面均用MU表示）将被募集，而如果需要较高的力量和RFD，则快肌纤维型和IIa/IIx纤维的较大MU募集。而MU募集顺序可能会受缓慢，分级，等距[10]等因素影响。由于所需的RFD，在冲击性运动期间可能发生MU募集的较低阈值，但是活动的类型和意图可能直接影响到MU的募集能力以及运动员如何进行神经控制的适应[11]。募集阈值高的MU通常用来产生的快速的力量、速度以及爆发力。例如，长跑运动员只能在比赛中反复运用中等力量的情况下才能募集含有I型肌纤维慢疲劳的MU。由于运动的性质，只有当含有I型肌纤维疲劳和产生力量的MU不足以维持活动时，才能募集含有II型纤维的高阈值MU。因此，尽管I型肌纤维的MU可以提高力量的增长，但是在训练期间有少量的MU募集含有II型肌纤维MU，耐力型运动员在训练中的I型肌纤维参与更多，募集的MU阈值相对低。相比之下，举重运动员则需要更高的力量、高爆发力完成训练（例如，抓举，高翻和挺举等），因此包含II型纤维的MU会被完全募集。根据募集顺序，举重运动员可能会同时募集包含I型和II型肌纤维的MU，从而训练中涵盖两种MU型的力量训练。关于力量的发展，在训练期间募集高阈值的MU可以说对于力量的提升是十分有益的。

2.3 肌肉的神经抑制

肌肉神经抑制是指在随意肌肉动作发生期间给指定肌肉群的神经驱动减少，这可能会从肌肉和关节所接收到的神经反馈而影响到整个发力[12]。虽然神经机制可能会产生正面的强度-功率的适应性，但负面影响力量发展的神经机制可能影响潜在的训练适应能力。有研究表明，高强度的RT会通过Ib型肌纤维的运作而传入反馈到脊髓运动神经元库，以此减少肌肉神经抑制而提高力量[13]。

3 不同抗阻训练方法对肌力的影响研究

本节概述了部分可用于提升运动员力量的常用抗阻训练（后面用RT表示）方法的现状与应用，同时或在训练的特定时间期间实施以产生相对应的生理适应。虽然每个运动员的需求不同，但是力量训练模式的原则不变，表1相对而言，表明每种训练方法在提高肌肥大，力量和爆发力方面的效果[14]。

表1 阻力训练方法理论对肌肥大、力量以及爆发力的影响

3.1 自体重训练对肌力影响

自重练习是最基本的RT练习，可以用作基础训练或作为更复杂的负荷训练的一部分。常见的训练方法包括深蹲，俯卧撑，引体向上和仰卧起坐。虽然自重练习有几个优势（例如，闭合性练习，靶向多个肌肉群，提高相对强度，心肺能力等可达到多功能性），但提供超负荷刺激的能力有限，这将会局限性的提高最大力量和突出其他特征[15]。为了达到超负荷体重练习的目的，通常会设计更多重复或改变运动结构和受力模式的动作（例如倾斜身体或抬高脚的俯卧撑）。但是，应该指出，如果训练者继续增加重复重量，训练者可能会形成耐力型身体特征，最大力量的适应性可能会受到影响。在有些情况下，如幼儿，新手或运动员做恢复训练或康复训练时，可以考虑实施自体重练习以提高基本力量和运动特征，然后再进入可能提供更大运动强度刺激的其他训练方法。

3.2 固定器械抗阻训练对肌力影响

固定器械的练习通常用于受伤运动员康复期间肌力与肌肉组织的恢复，但是运动本身很少会以孤立的方式进行的训练，那么使用单关节的器械练习以此来提高肌肉力量而转化为运动表现可能会受到质疑。因此，通过单关节固定器械的抗阻训练方法来达到训练最大程度以提高运动成绩必然会受到限制。相比多关节训练器械可能会为训练者的训练强度和力量模式（如：肌力，爆发力等）提供更加优越的训练选择。通常在器械的练习期间进行的单关节的重量练习是可以提高运动员的力量，但由于单关节训练器械无法满足身体多部位共同参与，可能无提高关节和肌肉的联动能力以及改善之后的运动表现能力[16]。例如，投掷速度是垒球运动的直接测量运动表现的一项指标，与闭链运动（0.5%，P<0.05）相比，12周开链运动训练（3.4%，P值不具有显著性）并没有显著的效果[17]。进一步的文献表明，与固定器械的训练相比，自由训练动作（杠铃或哑铃等器械训练动作）可以更大程度地募集肌肉的参与[18]。总体来说，自由训练中的多关节训练动作需要更多的肌肉联动和肌肉的募集能力，这会产生更大的肌肉力量，由此提升运动表现。然而，对于部分训练者需要提升某一肌群肌肥大能力或是在受伤康复阶段需要提升单一肌群能力和需要更稳定的训练环境时，固定器械的训练可能是更好的选择。

3.3 举重型运动抗阻训练对肌力影响

与传统的RT相比，用举重运动（例如，抓举，翻举和挺举）及其由此衍生的训练已经显示具有一定强度和力量生成效果，如“火箭推”和“壶铃高翻”。此外，举重运动是具有更有效地吸收外部阻力的抗阻训练方法[18]。因此，举重运动在RT中已经是司空见惯，不足为奇了。举重运动及其衍生训练的独特之处在于他们可以通过训练意图，在移动中通过等重的负荷来提升力量和速度两个方面的能力[19]。最终，这可能会产生有利的神经肌肉适应（即MU募集等），并提高训练中的运动强度和力量。传统上，训练会规定举重运动，如抓举动作（例如，抓举，悬挂抓举等），这些练习已被证明可以有效提升力量，因此举重动作同样也衍生了许多分段动作（例如，抓举/集中大腿中部拉力，跳跃耸肩等训练动作等）[20,21]可以提供有效的速度力量和力量启动的加速度能力，对第二阶段的拉会有更好的刺激，并且能够进一步提升对强度和高功率的身体适应[20]。针对于高水平运动员而言，基础阶段可能会被忽略，因为本身的技术动作和基础力量就很好，但也有可能由于该技术动作的复杂性或运动员本身机能问题或先前或当前受到的损伤而不适合进行此方面的练习。举重型衍生动作都需要对基础阶段的动作模式和力量储备有较高的要求，在此基础上进行衍生动作的练习，才能够达到良好的训练效果。

3.4 增强式训练对肌力影响

增强式训练是缩短周期的爆发性运动训练，使肌肉在最短时间内发挥最大力量的动作。利用含有伸长-缩短周期（stretch-shortening cycle,SSC）的预伸展或反向动作，产生快速并且具有爆发力的动作。增强式训练目的主要是，肌肉与肌腱的韧性和牵张反射，从而增加提高动作输出功率。其中通过先前的离心肌肉动作收缩增强了向心收缩肌肉动作，将它们纳入RT类别中是由于能够将最大强度转提升RFD能力。荟萃分析表明，与举重运动相比，增强式训练可以在垂直跳高方面产生较大的改善[21]。然而，其他研究表明，举重运动可能产生更大功率的身体适应，并且有机会在更广泛运动中得到运用[22]。虽然存在相互矛盾的文献，但是强化训练的有效性不容忽视。自重强化训练的一个潜在限制是不能够持续提供过度刺激，产生积极的力量适应。适量增加小负荷可能会强化训练效果，但应该注意，较重的负荷可能会导致较大的冲击力，并延长离心收缩和向心收缩肌肉动作之间的过渡时间，从而减少对整个完整动作的训练刺激。实践者可以考虑选择一种中高强度的增强训练来代替给定的增强运动增加负荷或调整训练的负荷量以产生所需的适应性。鉴于增强练习的局限性，与其他RT方法相比，这种训练方式在有一定力量基础的人群中进行力量发展。

3.5 离心收缩训练对肌力影响

离心收缩是指肌肉在整个收缩过程中施加在肌腱单位上的力量大于肌肉产生的力量而延长的行为。离心收缩训练可以产生有利的神经适应性从而提升肌肉发力功能（即强度，功率，RFD和肌肉稳定性），肌肉形态（即肌腱强度和肌纤维CSA），神经肌肉募集能力（例如快速MU募集和反应速率）和肌肉性能（例如，爆发力，速度，制动能力和改变方向能力）[23,24]，与向心，等距和传统（离心/向心收缩）训练相比，其具有更高的训练效益。研究表明离心训练方法中的超负荷训练（>100% 1RM）[25]，且支持使用提高超负荷离心运动（后面用AEL表示）的另一种离心训练方法[26]。与其他RT方法相比，AEL可能会对跳跃能力，短跑能力与动力适应有很大的改善促进作用。AEL可能产生更加优质的力量，且对RFD和身体机能都有一定的调整，并且损伤率下降，有关AEL的全面讨论，读者可以直接参阅最近的综述[28]。

相比较轻的负重而言，超负荷离心可以有利的提升肌肥大和肌纤维对运动强度的适应性，并且与较快的肌肉动作相比，较慢的肌肉动作可以产生更大的神经适应。从负荷的角度来看，对超大负荷训练而言（>100% 1RM）已经表明使用这种AEL负荷训练可以提高肌肉的最大强度[27]。

3.6 变量抗阻训练对肌力影响

常规训练内容通常会设计参与一些关于后蹲和卧推等多关节的负荷训练动作。这些练习均使用离心和向心肌肉收缩完成动作，自身通过多关节的运动以恒定的负荷阻力进行对抗。尽管通过这种方式训练后，肯定能够促进力量的增长，但也不是完全没有局限性。例如，运动员进行颈后深蹲训练时膝关节、髋关节或踝关节的关节角度会跟随运动而改变，因为运动员产生的外部阻力是由下而上，因此在受到阻力的交互过程中会经历了一个“粘滞点”。相反，在下蹲结束过后，外部肌肉的力量产生（即，施加到由肌肉收缩力产生而对抗外部负荷的力）可能继续超过和增加“粘滞点”和峰值力量[28]，所以并不能够很好的每次完成完整动作。考虑到这些因素的限制与实施,基于其肌肉本身力学优势与劣势，分成每个部分的渐变式阻力进行训练，是对肌力的提升可能有更佳的促进作用。由此而言，变量负荷的抗阻训练也就成为了一种训练方法，通过改变运动员在每次重复训练中所受到的外部阻力，以便在整个运动过程中获得最大化肌力的产生。虽然也有对固定器械训练的可变性进行了许多尝试，但这些通常不会产生预期的结果，由于固定器械是固定的运动轨迹。而自由重量训练中可以通过加入链条或松紧带来固定运动轨迹和不同的运动负荷。增加链条或弹力带可以通过改变运动过程中的相对力量和速度力量来改变运动的负荷。文献表明变量抗阻训练在增加阻力发生的运动范围内会产生最大效应[17]。因此，必须注意的是将运动员的身体特征与适当的负重链长进行匹配，因为不适当的负荷可能会产生更大的不适应[17]，因为影响变量抗阻训练的质量。

4 结语

肌肉力量发展的基础是肌肉形态因素和神经因素做支撑，包括肌肉横截面积，MU募集能力和神经肌肉抑制能力。提高肌肉力量的主要途径还是通过抗阻训练，虽然目前的训练中存在多种RT方法，但根据本文中抗阻训练方法对肌力提升现有结果总结得出离心训练、AEL（超负荷离心>100%1RM）和渐进式阻力训练具有提升肌肉力量的最大潜力。相比之下，自体重训练，固定式器械训炼，增强式训练可能会限制其最大力量的潜力提升，但仍然可以通过训练时间和对神经控制的能力进行力量呈现。对于运动需求的不同也会有不同方法进行力量训练，因为运动的本身就具有差异性。因此，没有一种专门的训练方法能够达到运动强度，力量和时间特性完美结合。所以在日常力量训练中可以根据当前运动需求结合本文中对不同抗阻训练分析选取所适合的训练方法或几种方法进行组合，以此来提升肌力。