國內外力量訓練研究進展①

趙丙軍 司虎克

(1.上海體育學院體育教育訓練學院; 2.上海體育學院圖書館 上海 200438)

力量是人體肌肉工作時克服阻力的能力,是人維持正常工作生活狀態、提升生命質量和從事體育鍛煉的最基本素質,更是競技運動員獲取優異運動成績的根本保障。人體在運動中的速度、耐力、靈敏等表現,以及技術的掌握和完成狀況、戰術的運用程度,甚至運動中的心理狀態等方面都或多或少地要受到力量素質的影響,有時這種影響甚至是決定性的。[1]因此,國內外眾多的教練員、運動員、健身指導員及民眾自身都非常重視力量素質的訓練。為了適應這一社會需求,大量的國內外體育科研人員也對此給予了高度關注,生產了眾多的科研成果。對這些研究成果進行系統的回顧和總結,無疑具有一定的意義和價值。

1 力量的概念及分類研究

力量的概念及分類是進行力量訓練理論研究和實踐活動展開的邏輯起點。國內外專家學者對此給予了高度關注,研究成果眾多。王清(1989)教授在《力量訓練研究綜述》[2]一文中進行了全面的總結和概括。關于力量的概念,國內外已基本形成了共識,即指人體肌肉工作時依靠肌肉緊張克服或對抗阻力的能力。力量因分類的標準不同而存在差異。最大力量、快速力量和力量耐力是根據力量素質的構成成分及表現形式分的。肌肉通過最大隨意收縮抵抗無法克服的阻力過程中所表現出的最高力值,即最大力量;肌肉的能力盡快和盡可能高地發揮,即快速力量;肌肉的靜力性或動力性工作形式在抗大負荷過程中抵抗疲勞的能力,即力量耐力?！哆\動生理學》(2002)[3]根據肌肉力量表現把力量分為絕對力量、相對力量、肌肉爆發力和肌肉耐力?！哆\動訓練學》(2000)[4]依據力量素質與運動專項的關系,分為一般力量與專項力量;依據力量素質與運動員體重的關系,分為絕對力量和相對力量;依據完成不同體育活動所需要力量素質的不同特點,分為最大力量、快速力量和力量耐力。陳小平(2004)[5]教授根據不同運動項目對力量素質的需求將力量素質分為最大力量、快速力量、力量耐力和反應力量。近些年來,人們在原有力量結構的基礎上進一步劃分出更微細的力量能力,如將最大力量進一步區分為“肌肉神經支配能力”和“肌肉橫斷面”兩種;德國著名力量研究專家布勒(1989)[6]提出了屬于快速力量范疇的“啟動力量”概念,將30ms內產生的力量(最大力值)作為評價運動員啟動力量優劣的標準;萊奈爾茲(1985)[7]將快速力量進一步分為“啟動”和“結束”兩種類型;埃蘭茲(1995)[8]將力量耐力分為最大力量耐力、次最大力量耐力和有氧力量耐力;萬德光等(2003)[9]研究指出快速力量有三種特殊形式:爆發力、彈跳力和起動力等等。

關于力量分支概念的爆發力,專家們的認識尚未統一。庫茨涅佐夫認為爆發力量是指肌肉在克服極限阻力過程中產生最大加速度的能力;維爾霍山斯基認為爆發力量是指肌肉在抵抗不低于最大力量60%～80%負荷時,在極短的時間內發揮出大力量的能力;比勒和施密特認為爆發力量只是快速力量的一個組成部分,是指已經開始張力增加的肌肉以最快的速度進一步發展肌肉力量的能力;王清認為爆發力量是肌肉在極短的時間內,通過迅速強有力的收縮產生最大加速度去克服阻力的能力。[2]

2 力量訓練的生理學基礎研究

2.1 肌纖維類型與肌肉工作形式

現代研究已經確定的兩種肌纖維類型是快縮肌(Ⅱ型)和慢縮肌(Ⅰ型),其中Ⅱ型又分為Ⅱa(快縮無氧糖解肌纖維)和Ⅱb(快縮有氧糖解肌纖維)。[10]關于肌肉的工作形式,國內外專家學者對此已形成共識,認為張收縮、等長收縮、離心收縮等動收縮和超等長收縮是肌肉收縮的五種基本形式。等張收縮,又稱為向心收縮或動力性收縮,即指在產生張力時肌肉的縮短;等長收縮,又稱為靜力性收縮,即肌肉不發生長度變化只是產生張力;離心收縮,又稱為退讓性收縮,即肌肉被拉長在產生張力時;肌肉以恒定的速度在整個關節運動范圍內進行最大收縮,即等動收縮;等動和等張收縮都是向心收縮,但等張收縮在關節的整個運動范圍內不是都能產生最大的張力,只有等動收縮才會;在超等長收縮形式中,肌肉先被迫迅速進行離心收縮,緊接著迅速轉為向心收縮,也有人用“拉長——縮短周期”來形容這種收縮形式。

2.2 影響肌肉力量的主要生理學因素

中樞神經系統發放沖動的強度與頻率、肌肉的形態組織結構以及肌肉的反應特性等幾個方面都是影響肌肉力量的生理學因素。中樞神經系統發放神經沖動的強度大、頻率高,則肌肉產生的力量也大;肌肉的生理橫斷面積、肌纖維類型(快肌纖維、慢肌纖維和中間型纖維)、肌纖維的數量、肌纖維的長度、肌纖維的支撐附著面等都影響肌肉力量的大小;肌肉工作時的內協調能力、肌肉內感受器的敏感性也是影響肌肉力量的重要因素。MoritaniT[11]、HAKKINEN K[12]、Sale DG[13]、Aagaard P[14]、Folland JP[15]等專家學者都曾對力量增長的生理學機制進行過實驗研究并獲得了相似的結論,認為肌肉肥大和神經系統對肌肉協調支配能力的提高是導致肌肉力量增長最主要的生理學機制。并且發現在訓練的不同階段導致肌力增強的生理學機制并不相同,訓練初始階段主要是神經因素導致的肌力增加,隨后是神經因素與肌肉肥大因素共同促進力量的增長,最后則是肌肉肥大起決定性的作用。

3 力量訓練方法、手段研究

實施一系列專門性生物改造方法作用于人體運動系統,目的是使肌肉工作能力得到提高,這就是力量訓練方法。[16]《運動訓練學》(2000)[4]依據肌肉收縮形式將力量訓練的基本方法歸結為動力性等張收縮訓練(包括動力性向心克制性工作和動力性離心退讓性工作)、靜力性等長收縮訓練、等動收縮訓練、超等長收縮訓練、循環訓練法五大類;王清認為力量練習方法主要由靜力性練習方法、等張性練習方法、等動練習方法、退讓性練習方法、超等長練習方法、電刺激方法和組合練習方法所組成;[2]根據力量的三種基本表現形式,可把力量的訓練方法歸為最大力量的發展方法、快速力量的發展方法和力量耐力的發展方法三大類,每一大類又可細分為若干具體的操作性方法,如把最大力量訓練方法分為基本訓練方法、大強度法、極限強度法、極限次數法、靜力練習法和變換訓練法六種;[4]根據力量素質與專項的關系,力量訓練方法可分為一般力量訓練方法和專項力量訓練方法;依據身體接受刺激部位的不同,力量訓練方法又可分為上肢力量訓練法、下肢力量訓練法、核心力量訓練法等;此外,新興力量訓練方法中的電刺激訓練法可分為直接電刺激和間接電刺激兩種[17],振動力量訓練法可分為局部振動和全身振動訓練[18]等等。由此可見,國內外力量訓練方法已形成了相對完整的方法體系,每一種方法又都包含各自的構成要素、操作流程、負荷要求、適用范圍、實施原則等一套子體系。

力量訓練手段是指為提高人體力量素質所采用的具體身體練習。力量訓練手段的基本結構包含身體練習的動力特征、動作構成和動作過程三個方面。其中動力特征包括力的支點、力的大小、力的方向三種要素;動作構成包括動作姿勢、軌跡、時間、速度、速率、節奏等;動作過程包括動作的開始、進行和結束三個階段。動作的動力要素、構成要素和過程要素的變化,可組合出多種多樣、難以計數的力量訓練手段。依據不同的標準,力量訓練手段可分為若干類別。依力量訓練手段的效果對專項能力的影響可分為一般力量訓練手段和專項力量訓練手段;依其在訓練活動中的應用價值可分為基本力量訓練手段和輔助力量訓練手段;依力量訓練手段的動作結構特點可分為包含周期性練習和混合性練習的單一結構訓練手段和包含固定性練習及變異性練習的多元結構訓練手段兩大類。

總之,力量訓練指導人員在運動訓練實踐中,要根據訓練目的、任務、對象等方面的不同,科學地選用適宜的訓練方法和具有針對性的力量練習手段,但傳統的抗阻訓練仍是目前國內外力量訓練中最普遍采用的訓練方式。

4 力量訓練的負荷結構研究

力量訓練沒有負荷,訓練方法就失去意義。力量訓練是負荷和方法結合在一起的叫法[19],因此,負荷安排在力量訓練中具有舉足輕重的地位。張俊青(2000)[20]認為負荷是力量訓練的核心,而負荷的結構則又決定著力量訓練的效果,決定著所形成力量的性質。研究負荷的內涵表現在兩個方面,一方面，負荷特點根據練習方法的不同而異,負荷適應練習方法;另一方面,發展力量的性質受負荷的不同結構而決定,負荷要適應某一專項對所發展力量的專門要求。[20]負荷是由重量、次數、組數、速度、組間隔、練習時間、周頻次等要素所構成的一種專門系統,即負荷系統。[21]

不同性質力量的訓練,在負荷的結構特征上有本質的區別。加拿大專家圖多·博姆帕[22]、我國學者過家興[23]等都對靜力性力量訓練的負荷結構進行過研究且觀點存在一定的分歧;金花[24]、庫茨涅佐夫[21]、圖多·博姆帕[22]等專家研究了動力性力量訓練的負荷結構問題;美國的?？怂筟3]等對等動力量訓練的負荷結構進行過探討;史紹蓉[25]、庫茨涅佐夫[26]、布拉特納等[27]對跳深練習的適宜高度和效果進行了實驗探索。

5 不同運動項目的力量訓練研究

力量訓練具有專項針對性,不同的運動項目對力量的需求也不盡相同,因此,依據項目本質特征進行力量訓練是力量訓練的基本原則之一。畢紅星(2006)[28]對游泳運動的力量訓練進行研究認為,發展游泳運動專項力量不僅應采用負重的專項技術練習,而且更重要的是改進力量房的訓練,使其在練習形式、負荷和力度上盡可能地接近游泳專項;郭元奇(2000)[29]用各種形式的跳躍練習替代傳統的杠鈴練習,作為力量練習的手段來發展運動員的速度性力量,結果證明其能有效地提高運動員的專項跳躍能力和跑的速度,從而促進跳遠成績的提高;馮樹勇(1995)[30]認為,超等長訓練能用來提高運動員的快速收縮能力,并能通過此手段將其基礎力量訓練水平向專項力量轉化;闞福林(1999)[31]對優秀鉛球運動員的力量訓練進行了較為系統、全面的研究,包括一般力量的訓練手段、采用的器械、練習安排及注意事項,專門和專項力量訓練的手段及安排,一周力量的綜合訓練安排等;韓紅升(2004)[32]在分析與討論賽艇運動員肌肉生理學特征的基礎上,對賽艇運動專項力量訓練原則、方法與手段、檢測與評定進行了論述;李遵(2001)[33]提出健美操運動員的力量訓練要具有規范性、均衡性、多樣性、全面性的特點;彭延春(2000)[34]運用模糊數學的方法進行處理優化出5種訓練手段作為提高籃球運動員爆發力的最優手段,并應用到普通高校運動隊的訓練中;孫慶國等(2011)[35]研究認為,對于摔跤的力量訓練并不只是增大力量,而應在訓練運動員最大力量的同時訓練力量的爆發性與速度性;鄭念軍等(2001)對摔跤運動員專項力量素質的特征、力量訓練手段和方法的選擇、階段力量訓練計劃的制訂、力量發展水平的檢查與評定等問題進行了探討;等等?？傊?國內力量訓練研究涉及的運動項目范圍較為廣泛,研究較多的是田徑大項中的短跑、中長跑、跳遠、標槍、鉛球、跳高等幾個小項,球類大項中的籃球、排球、足球等項目,其他項目重點有游泳、摔跤、賽艇、健美操、舉重等。

與國內相比,國外力量訓練涉及的項目相對要少,主要集中在足球、橄欖球、排球、籃球、自行車、田徑等項目。Wisloff(2004)[31]研究表明最大半蹲力量決定高水平足球運動員的短跑速度和跳躍高度,建議優秀足球運動員應該關注最大力量的訓練,特別是向心運動的肌肉最大動員能力;Newton(1999)[36]研究表明,要提高排球運動員的SJR和AJR彈跳成績,進行跳躍練習的效果要明顯好于單純的負重練習;Paton(2001)[37]發現,自行車運動員的專項力量是在騎行過程中體現出來的力量水平,往往表現為運動員在較高騎行頻率下所表現出來的踏蹬力量,其與運動成績的相關性要明顯大于絕對力量;圖多·博姆帕認為,籃球運動員的肌肉耐力可通過稍高于比賽的強度,重復某些動作環節或采用力量訓練加以提高;[38]Sarbernis(1995)[39]認為,向心力量在跳遠起跳動作中起的作用只是部分的,離心收縮在這一動作中是重要的部分,利用跳深練習是最為有效的發展手段;Baker(1999)[40]研究發現,橄欖球運動員的最大力量與爆發力之間存在高度相關,發展最大力量可最大限度地保障爆發力的提高,特別是上肢爆發力等。

6 力量訓練其他方面的研究

從研究對象來看,國內相關研究的視角主要聚集在了不同年齡、不同性別、不同運動項目的競技運動員身上,研究對象的覆蓋范圍相對較為狹窄;而國外對競技運動員的研究較弱,他們則更為重視老年人、婦女、兒童等普通人群的力量訓練問題。

從力量訓練研究的內容看,國內學者主要以專項力量、核心力量、速度力量、爆發力、最大力量和力量耐力等力量素質的訓練方法和手段為主;國外專家在此類研究的基礎上,則更加注重各種力量素質發展的內在生理生化機制研究;力量訓練對運動成績提高、身體機能康復、人體組成成分改善以及力量訓練對延緩疲勞、預防損傷、延遲老化和促進健康的作用等研究也是國外力量訓練研究的重點內容。[1]

從研究所采用的方法看,國內主要以文獻資料法、邏輯演繹和歸納法為主,實驗法為輔;國外則更多是采用隨機對照實驗的方法進行研究。

7 結語

綜觀國內外力量訓練研究的相關成果發現,研究內容十分浩繁,重點集中在如何提高不同項目、不同研究對象、不同性質力量的方法和手段方面,核心是解決力量訓練中微觀層面具體“點”的問題。此類研究無疑是國內外力量訓練研究的主流方向和模式,研究成果對人們深刻地認識力量訓練的本質規律,探索科學的力量訓練方法和手段,提高運動成績和生命質量,均起到了巨大的推動作用。2009年我國正式提出了向體育強國邁進的奮斗目標,這一目標的實現必然包含整個國民體質的增強。因此,建議我國力量訓練相關科研人員,在當前重點關注各運動項目競技運動員專項力量訓練研究的同時,把研究視角更多地投向大眾健身領域。特別是抗阻力量訓練對各類心血管系統疾病、癌癥、肥胖、老化引起的肌肉萎縮等常見病癥的干預方法與效果,以及不同干預方法所致效果的細胞、分子甚至基因水平的生理生化機制等研究應給予適當關切。

[1]趙丙軍,司虎克.國外力量訓練研究的時空分布特點與熱點[J].上海體育學院學報,2012,36(5):55-60.

[2]王清.力量訓練研究綜述[J].中國體育科技,1989(7):1-17.

[3]全國體育院校教材委員會編著.運動生理學[M].北京:人民體育出版社,2002:279-280.

[4]田麥久.運動訓練學[M].北京:人民體育出版社,2000:191-192.

[5]陳小平.力量訓練的發展動向與趨勢[J].體育科學,2004,24(9):36-40.

[6]Bührle, M. Maximalkraft-Schnellkraft-Reaktivkraft[J]. Sport wissenschaft,1989(19):311-325.

[7]Lehnertz K.Mechanismen der Kraftregulierung im Skelettmuskel[J].Leistungssport,1985,15(4):33-40.

[8]Ehlenz H,Grosser M,Zimmermann E.Krafttraining[M].Munchen-Wien-Zurich,1995:124.

[9]萬德光,萬猛.現代力量訓練[M].北京:人民體育出版社,2003:89.

[10]李培,武傳鐘,陳作君,等.肌力訓練生物學基礎研究綜述[J].武漢體育學院學報,2006,40(8):69-71.

[11]Moritani T, Devries H A. Neural factors versus hypertrophy in the time course of muscle strength gain[J]. American Journal of Physical Medicine,1979,58(3):115-130.

[12]Hakkinen K, Kallinen M, Izquierdo M. Changes in agonistantagonist EMG, muscle CSA,and force during strength training in middle-aged and older people[J].Journal of Applied Physiology,1998,84(4):1341-1349.

[13]Sale D G.Neural Adaptation to Resistance Training[J]. Medicine& Science in Sports & Exercise,1988,20(5):135-145.

[14]Aagaard P, Simonsen E B, Andersen J L, et al. Increased rate of force development and neural drive of human skeletal muscle following resistance training[J]. Journal of Applied Physiology,2002,93(4):1318-1326.

[15]Folland J P,Williams A G.The adaptations to strength training--morphological and neurological contributions to increased strength[J].Sports Medicine,2007,37(2):145-168.

[16]張俊青.力量訓練方法和負荷結構的研究[J].體育科學研究,2002,12(4):28-31.

[17]王保成.電刺激力量訓練與傳統杠鈴力量訓練效果的實驗研究[J].體育科學,1995,15(4):35-40.

[18]彭春政,危小焰,張曉韻.振動力量訓練的機制和作用效果的研究進展[J].西安體育學院學報,2002,19(3):45-48.

[19]彭延春.高水平職業籃球運動員力量訓練理論及CBA力量訓練模式的研究[D].北京:北京體育大學,2007.

[20]張俊青.力量訓練方法和負荷結構的研究[J].體育科學研究,2000,4(4):28-33.

[21]庫茨涅佐夫.運動員的專門力量訓練(二)[M].北京:體育出版社,1979:42-43.

[22]圖多博姆帕.運動訓練理論與方法[M].北京:人民出版社,1990:127.

[23]王清,李汀,魏星.肌肉力量測量方法[J].體育科學,1993,13(1):18-27.

[24]金花,程勇民,夏堯云.直接影響力量訓練效果的若干因素分析[J].體育學刊,1998(1):64-67.

[25]史紹蓉.決定超等長訓練效果的因素(文獻綜述)[J].體育科學,1996,16(3):35-39.

[26]庫茨涅佐夫.運動員的專門力量訓練(三)[M].北京:體育出版社,1980:32-36.

[27]Miller.通過跳深練習增強爆發力[J].田徑季刊,1981(4):21-23.

[28]畢紅星.闡述游泳項目專項力量訓練的新理念[J].浙江體育科學,2006,28(4):16-18.

[29]郭元奇.對跳遠運動員速度性力量練習手段的研究[J].北京體育大學學報,2000,23(2):252-253.

[30]馮樹勇.針對跳遠起跳中肌肉用力特點安排力量訓練的體會[J].田徑指南,1995(8):27-30.

[31]闞福林.優秀鉛球運動員的力量訓練[J].山東體育學院學報,1999,15(2):1-5.

[32]韓紅升.論賽艇運動員專項力量訓練[J].武漢體育學院學報,2004,38(6):108-109.

[33]李遵.論競技健美操運動的力量訓練[J].成都體育學院學報,2001,27(2):79-80.

[34]彭延春,畢秀淑.籃球運動員爆發力訓練手段的應用研究[J].體育科學,2000,20(6):22-24.

[35]孫慶國,楊秀娟,聞靖.中國式摔跤運動的力量訓練與分析[J].安徽體育科技,2011,32(3):30-32.

[36]Newton R. Effects of ballistic training on preseason preparation of elite volleyball poayers[J].Medicine and science in sports and exercise,1999,31(2):323-330.

[37]Paton C,Hopkins W.Tests of cycling performance[J].Sports med,2001,31(7):489-496.

[38]劉四.影響籃球運動員力量訓練效果因素綜述[J].武漢體育學院學報,2005,39(2):98-100.

[39]Sarbernis.Power Training[J].Athlete Coach,1995:321-325.

[40]Baker D,Nance S.The Relation Between Strength and Power in Professional Rugby League Players[J].Journal of Strength& Conditioning Research,1999,13(3):224-229.