增强式训练对运动表现的影响
2023-05-30陈浩
陈浩
增强式训练(PT)是一种爆发式自重训练,重点是利用肌肉拉伸反射的额外力量输出来提高速度和力量。肌肉纤维在负荷下快速离心延长后,肌肉快速同心收缩的一段时间会增强肌肉产生的力。拉伸缩短周期(SSC)捕捉拉伸肌肉弹性成分中的能量,并在快速收缩的情况下增强下一次同心收缩。这种后坐效应可以提高生理素质,表明在正确利用和训练时,运动表现(速度、力量和力量)得到了改善。PT多種测量方法。最常见的是,测力台测量(接触时间、地面反作用力、起跳速度)和肌电图来评估肌肉激活模式,用于评估力量训练的表现。当其他方法不可行、过于昂贵或不切实际时,也可使用相对测量,如反应力量指数。本文的目的是回顾有关多力量训练及其训练效果的现有文献,旨在为各种体育项目中的安全有效的计划提供实用的指导,以提高运动表现和预防运动损伤。
1 生理适应
PT可引发多种生理适应,包括结构适应和神经适应。肌肉围度和结构的变化较为常见的。传统的阻力训练(RT)会引发类似的训练适应。RT使用更高的训练量,导致更集中的离心加载。因此,在进行提高运动表现的训练计划时,将RT和PT结合起来,以最大限度地提高培训适应能力。Vissing等人在12周内比较了RT和PT计划。他们观察到股四头肌、腘绳肌和内收肌全肌横截面积(CSA)分别增加了7%和10%。更常见的结构变化与肌腱复合体和单纤维力学的力学特性变化有关。据报道,IIa型肌纤维的单根直径增加了10%,I型肌纤维增加了11%,IIa/x型混合纤维增加了15%。PT最常见的结构变化区域包括足底屈肌腱反应分析,如刚度、力传递和CSA。对传统RT和PT之间这些因素的比较表明,跳跃性能的变化与MTC的变化有关。Carter等人的一项研究发现,PT和等长收缩干预措施显示,两组的肌腱刚度都有所增加,其中肌腱硬度变化程度的差异占跳跃高度表现改善的21%。Foure等人的一系列研究支持了这些结果。14周PT后,肌腱刚度增加24.1%,而肌腱CSA没有同时增加,表明肌腱中的这些机械变化是定性而非定量变化。PT带来的任何性能提升都可能是由于能量耗散的减少改善了力的传递。研究还表明,在腓肠肌肌腱复合体或踝关节本身中观察到的刚度没有随之发生变化的情况下,该肌腱复体也会发生变化。
然而,与对照组相比,经过14周的PT训练后,腓肠肌的硬度确实发生了133%的变化。PT组的蹲跳(SJ)和反应性跳跃分别提高了117%和119%。神经肌肉功能对PT的生理适应包括对激动肌的神经驱动力增加以及与SSC相关的肌肉激活策略的改变。高中女生排球运动员记录到最大腘绳肌扭力增加(44%优势侧/21%非优势侧),最大落地力减少,垂直跳跃(VJ)高度相应增加10%。此外,Hewett等人观察到,显性侧26%、非显性侧13%的腘绳肌与股四头肌比率峰值肌肉扭矩比率增加。峰值扭矩输出的这些改进可能与着陆运动学的变化有关。具体而言,观察到髋外展/内收和膝关节屈曲角度的变化。PT和平衡训练都改善了跳投着陆时下肢外翻的测量,其中PT在2英尺着陆任务中表现出更大的益处。
在急性期,PT表现出与传统RT相似的训练诱导肌肉损伤反应。训练量过大会导致神经肌肉损伤,导致训练效果不佳。有证据表明,PT主要对II型肌纤维造成损伤。糖酵解亚型和氧化亚型II型肌纤维中存在明显的中度和重度肌节损伤(分别为86%和84%),而慢收缩纤维中为27%。据报告,PT后72小时肌酸激酶和乳酸脱氢酶水平升高,在训练后的前48小时内,延迟性肌肉酸痛同时增加。急性期反应中肌肉损伤的免疫学测量已反映在类似的时间线上,表现为跳跃能力和力量发展速度的降低;从而证明急性反应主要是外周疲劳的结果。因此,必须在两次PT之间进行充分恢复。相比之下,无论重复次数多少,PT的急性激素、代谢或神经肌肉反应均无差异。根据训练计划的性质,多体能训练效果PT可以引发不同的训练效果。这通常取决于所需的特定运动性能增强。短跑运动员可能需要更快的脚步速度,这通常也需要在编程中进行某种形式的水平位移。然而,篮球或排球运动员不仅需要提高灵活性,还需要更大的垂直跳跃,这将需要同时进行水平和垂直部分的训练。
1.1 跑步经济性
最大摄氧量被认为是长跑项目中跑步表现的关键。然而,其他变量已被确定为更好的绩效预测因素,如最大有氧速度和跑步经济性。几项研究着重于PT对多种陆上运动的经济运行的益处。其中包括提高中长跑运动员的成绩。18名男性休闲跑步者在6周的PT后,在三种不同的跑步速度方面都有所改善。Saunders等人在4分钟的跑步机测试中,使用三种不同的跑步速度对15名训练有素的长跑运动员进行了调查。他们观察到,经过9周的PT后,18km/h21测试结果有所改善,但有氧运动能力没有同时改善。
1.2 敏捷性
一项对26项研究进行的荟萃分析,调查了PT对短跑成绩的影响,发现短跑成绩在以下条件下得到了优化:(a)10周的训练期,(b)总共至少15次训练,(c)高强度训练,以及(d)每次超过80次的组合跳跃(56次)。此外,短跑专项PT练习,如包含水平位移元素的练习,比不包含水平位移的练习更有益。。青少年和青少年足球运动员在5至30米的距离内,PT可以提高短跑成绩。敏捷性测试也提高了0.5–0.7秒,包括635米穿梭机测试、t测试和伊利诺伊州测试前后的敏捷性测试。对照组在这两项措施中的时间都没有减少。尽管有上述改进,但PT并没有被证明是比短跑训练本身更好的提高短跑成绩的方法。这与运动训练的特殊性理论是一致的。因此,PT最好作为特定短跑训练的辅助手段,以最大限度地提高速度和敏捷性。
1.3 垂直跳跃
与PT相关的最受研究的绩效指标是VJ。最常用的力量训练围绕着VJ和爆发式跳跃的变化。因此,它是培训和衡量绩效提升的常用工具。Markovic对26项PT研究进行的荟萃分析发现,深度跳远(DJ)和SJ成绩提高了4.7%,反动作跳远(CMJ)成绩提高了8.7%。这些发现在许多不同PT协议的研究中都得到了一致的证明。据观察,在为期10周的项目中,SJ在青春期男孩中得到了改善,该项目包括每周2次训练,在试验期间,每次训练量从60次增加到100次跳跃。在12周内每周训练4天的健康未经训练的成年男性中也观察到了类似的结果。健康成年男性娱乐运动员的进步幅度分别为7.5%和10%。Vissing等人在每周3天为期12周的方案训练中,观察到未经训练的成年男性受试者的CMJ表现增加了10%。培训量从研究开始时的60次冲击增加到研究结束时的180次冲击。此类改进不仅限于双边CMJ。未经训练的成年女性在12周的PT后,改善了单腿CMJ的表现和交替跳跃腿。然而,并不是所有的研究都一致报告了PT在VJ表现方面的改善。大学年龄的女性和受过高等训练的男性跑步者的VJ高度没有改善,这可能表明6周的PT不足以引起与跳跃高度相关的表现提升。
2 与运动表现的关系
2.1 球类运动
球类项目运动员经历了PT效应对运动表现的高度转移。篮球、排球、吊球、手球和网球往往需要高水平的速度、敏捷性和跳跃能力来执行任务,如篮球投篮、排球比赛中的拦网。因此,许多研究都检验了PT对运动表现的影响。在27名优秀男子篮球运动员的传统PT和负重背心负重多力量训练的比较中,PT组和负重PT组均提高了CMJ、SJ和5次重复跳跃的表现,负重组的效果显著提高。33名优秀青少年篮球运动员的跌落高度与PT的增长幅度相当。DJ在50或100cm高度的训练方案中,每周3次,持续6周,VJ高度分别增加4.8cm和5.6cm。在26名优秀青少年网球运动员中,在网球发球过程中,在传统的网球赛前热身中加入大容量上身PT后,球速提高了1-3%。
2.2 投掷运动
PT效应转化为田赛运动成绩的提高更多地与短跑速度和敏捷性的提高有关,而与跳跃能力无关。这可能是因为这些运动在比赛中很少涉及跳跃任务。年轻运动员(43名)在10米冲刺时间和各种敏捷性测试方面有所改善。在精英男子中观察到了类似的效果(伊利诺伊敏捷性检验)。证据表明,在投掷运动中,上身多力量训练是一种有价值的工具,可以提高上身力量,从而提高田径投掷运动员和棒球投手的表现。经过八周的PT训练后,PT组的投掷速度从83.15mph提高到85.15mph.,对照组没有观察到类似的变化,这是棒球运动的重要表现提高。
2.3 游泳
几项研究已经检验了PT在游泳中的作用,这可能对踢腿推进力和水平力有特定的运动益处。经过9周的多肌力跳远训练后,髋关节和膝关节周围的峰值扭矩显著改善。增加的水平力和水平起跳速度对起跳时间和翻滚转弯、5.5米游泳成绩(20.59秒,对照组为20.21秒)和起跳接触速度(0.19毫秒,对照组是20.07毫秒)有显著影响。
3 运动损伤预防
PT不仅用于提高成绩,而且是一种预防受伤的工具。研究表明,在踝关节外侧扭伤后,PT在改善运动员的功能表现方面比RT更有效。在伤害预防环境中使用PT时,还必须考虑规定的训练类型。其他考虑因素包括下肢运动中涉及的着陆力学或上肢运动中涉及到的旋转力矩。着陆力学的基础是肌肉补充策略、关节角度和负荷模式。在准备阶段和着陆阶段,在多肌张力训练中发现了腘绳肌和臀肌活动的差异。单腿矢状面跨栏跑在两个阶段产生了最大的臀肌和腿筋活动。这项练习可能对ACL损伤预防计划很重要。对七种力量训练(2英尺踝跳、重复SJ、双腿跳、30和60厘米DJ、单跳和单跳双腿抱膝跳跃)显示踝关节和髋关节的机械输出有显著差异。双脚踝跳和抱膝跳的踝关节变量最大,而重复SJ或双腿跳的髋关节变量最大。
4 骨骼肌肥大
PT包括快速离心动作,紧接着快速向心动作。这种从运动的离心部分到向心部分的快速过渡被称为拉伸缩短周期。拉伸缩短周期导致能量守恒,并在最后阶段(即向心作用)增强推进力。增强式训练在文献中得到了广泛的研究,迄今为止,研究已经确定增强式训练对广泛的健康和运动方面都有效。例如,增强式训练可以增加骨量,增强肌肉力量、跳跃、短跑、敏捷性和耐力表现等。增强式训练对骨骼肌肥大的影响通常被认为是相对较小的。例如,Suchomel等人最近提出了一个模型,它具有训练方法有利于肥大的理论潜力。这表明这种运动模式在诱导肌肉肥大方面的能力有限。然而,所提出的模型没有考虑到直接比较增强式训练和阻力训练的研究。基于这些研究的结果,似乎增强式训练比以前认为的更有可能诱导肌肉大小的增加。事实上,这些效果与在最有效的运动干预(即阻力训练)中观察到的效果相似。为了有效地治疗肌肉肥大,运动过程通常需要对肌肉蛋白质平衡有积极的影响。据我们所知,肌肉蛋白质合成反应并没有直接导致人体增强运动的反应。然而,也有一些相关的数据来自于使用动物模型的研究。在这项研究中,接受增强式训练的大鼠的蛋白质合成率(包括分数和总数)显著高于不进行运动的大鼠。
5 实际应用
综上所述,PT的长度、训练剂量(强度、持续时间和每次训练的频率)、运动类型和周期性将根据运动项目、运动员的训练水平、训练的特定生理属性(即短跑成绩、肌肉力量、跳跃高度)决定。PT的精确容量积、频率和强度尚未具体阐明,需要进一步研究。实际应用中,教练应考虑训练计划的许多方面。
如計划的长度、课程的频率、锻炼的强度和量,对PT的效果也至关重要,并且可能因结果测量而有所不同。尽管水上运动和球类运动可能需要更高的频率,但大多数运动类别建议每两周进行一次。对于大多数运动类项目,持续时间少于10周的项目都会提高运动表现。Marina等人得出结论,DJ的最佳高度在40至60cm之间。就着陆力学而言,从60cm高度开始,着陆力和接触时间的双边差异最小化。与双侧多力量训练相比,单侧PT产生的力量和跳跃性能提高快于双侧PT,但当去除训练刺激时,双侧PT后的性能提高持续时间更长。文献表明,除了水上运动外,高强度运动和增加外部负荷对大多数类别都有益。球类运动建议每次训练量大于50英尺,田径运动建议每次80英尺。投掷运动似乎要求每次投掷30-60次的次数更少。这可能是由于这些练习的上身性质。水上运动需要最高的训练量,每节课需要超过300次接触才能提高成绩。多力量训练的选择是另一个需要考虑的关键因素。旨在提高运动表现的计划必须与旨在减少着陆力和受伤风险的计划不同。这些练习应该针对运动中执行的任务或技能。例如,应使用跳远训练代替VJ来提高游泳起跑成绩。PT被认为可以改善更多依赖反应性力量和有力的腿部推离的健身特征,如侧向反应时间、4米侧向和向前冲刺、跌落跳跃和最大力量。虽然矢状面,PT显著提高了篮球运动员的VJ高度。教练应实施两种PT,因为这两种PT都有助于提高动力和速度。编排PT时的最后一个考虑因素是执行练习的表面的性质。尽管传统上在陆地表面(跑道和草地)进行,但一些研究表明,水生和陆地PT都能提高VJ高度。此外,沙地上的力量训练表明,跳跃和短跑能力都有所提高,肌肉酸痛减少。草地表面似乎在增强CMJ性能方面更优越,而沙地表面似乎在SJ方面有更大的改善。因此,在不同的表面上进行多股肌力训练可能会引起不同的训练诱导效应。
(作者单位:天津体育学院)