長跑運動員最大力量訓練的設計及其對跑步經濟性的影響

薛 鋒，陳慶果，張 健

1.Northwest University for Minorities，Lanzhou，730124，China；2.Sichuan Normal University，Chengdu 610066，China.

1 研究背景

長跑比賽持續約7～150min，其80%～99%的運動能量由有氧代謝途徑提供[38]，是典型的耐力性項目。有文獻指出，最大耗氧量（O2max）、無氧閾（AT）及跑步經濟性（RE）是決定長跑成績最為重要的三大指標，為此，有研究者和教練員就如何提高這三個方面的能力，在科研及訓練中進行了大量、深入的探索。很長一段時期內，大家普遍認為各種中、長距離及組合形式的跑的練習是提高長跑項目成績最為有效的方式。但隨著競技水平的不斷提高，運動員的機能水平趨近極限，單純跑的訓練已很難再使長跑成績有所突破。在此背景下，一些新型的強化耐力素質的訓練方法開始嶄露頭角。近10幾年來，力量訓練對長跑項目的促進作用受到了普遍的關注。

有報道[31]證明，在常規耐力訓練階段給予力量訓練干預，并不會提高耐力項目運動員的成績，且由于力量訓練可能會造成體重的增加，甚至存在著影響成績的風險。然而，也有報道[10]指出，單純的耐力性訓練可能會阻礙力量的發展，從而限制肌肉長時間運動的能力。事實上，力量訓練不僅能促進肌肉肥大，還可起到改善運動單位的激活、募集過程，加強運動肌血液循環[2]等作用，因此從理論上講，針對專項特征恰當實施力量訓練可以促進長跑成績提高。不過，當將力量訓練方案實施于長跑運動員常規耐力訓練中時，研究又得出了不盡相同的結果。Guglielmo等[12]發現，僅4周的最大力量訓練，就可以明顯提高有良好訓練的長跑運動員的AT 水平。而 Mikkola等[26]卻指出，一般水平的長跑運動員經8周高抗阻及爆發性力量訓練后，O2max和 AT 并不會發生顯著變化。Paavolainen等[32]更是觀察到，在9周大量的爆發力訓練干預后，實驗組的O2max較對照組明顯下降的現象。相比長跑項目而言，有關長距離自行車運動員力量訓練效果的研究開展得更早，且結論也更為一致，即力量訓練對O2max、AT的理化特性，并沒有明顯的作用，但能顯著增強在特定生理負荷上做功的能力，其主要機制在于力量訓練改善了神經肌肉功能，提高了機能節省化水平。而是否長跑運動員通過力量訓練干預，也能在維持O2max、AT等生理負荷的基礎上，明顯提高跑速，還有待實驗的進一步證明。

雖然，現階段多數研究者認為力量訓練對耐力性項目運動水平的促進效益，應主要體現在力量訓練對神經肌肉功能的改善及動作經濟性的提高作用上，但相關研究就如何針對長跑的專項特點，設計力量訓練方案，以充分發揮力量訓練對長跑成績的促進作用，仍存在較大的爭議。Paavolainen等[32]曾為一般水平的長跑運動員制定了一套以無負重的跑、跳為主要練習形式的爆發力訓練方案，發現經過9周訓練后，運動員的RE和5 000m跑成績分別顯著提升了7.8%和2.8%，證實了爆發力訓練有助于長跑成績的提高。Piacentini等[33]對大齡（＞35歲）長跑運動員施以6周全身性的最大力量訓練，發現受試者的RE提高了6.17%，說明最大力量訓練也有助于神經肌肉功能的改善。而Taipale等[39]針對腰腹及下肢分別設計了“最大力量”、“爆發力”、“最大力量＋爆發力”三種不同的訓練方案，并配合只接受常規耐力訓練的對照組，力圖比較不同形式的力量訓練對業余長跑運動員相關機能的影響，但在8周實驗結束后，非但未觀察到三個實驗組的業余長跑愛好者的RE較對照組有明顯變化，甚至還發現了對照組受試者的O2max較實驗組有顯著提高，在一定程度上又否定了爆發力或最大力量訓練對RE及成績的促進作用。考察上述研究出現分歧的原因，一方面與受試者有著不同的訓練經歷及運動水平有關，但更為重要的是與力量訓練方案的設計以及力量訓練和常規訓練間的相互作用有關。然而，遺憾的是，現有相關研究的力量訓練方案多采用全身性或組合性練習形式，因此，難以確定相對單一的練習形式對RE或成績的影響；同時，研究也均未對力量訓練方案的設計與實施過程，如練習動作結構的選擇、練習的動作序列、訓練的周期變化等因素進行全面的論證，因此，難以評估訓練方案本身的合理性；另外，研究還很少涉及有關力量訓練期間常規耐力訓練過程的內容，因此，也難以判斷二者間可能存在的相互作用。

基于以上研究背景，本研究擬選取有一定訓練水平的男子長跑運動員為受試對象，在獲取較為詳細的常規耐力訓練情況的基礎上，設計力量訓練實驗方案，并在實驗前、后進行相關測試，目的是：1）結合耐力訓練情況，分析力量訓練對受試者的有氧能力、力量素質及跑步經濟性的影響；2）根據測試結果，評價長跑運動員力量訓練方案設計的有效性。

2 研究對象與方法

2.1 受試對象

選取2所大學長跑隊男子長跑運動員21人作為受試對象。依受試者O2max及5 000m跑測試的成績，并參考主管教練員的意見，將受試者分為水平對等的兩組，一組12人為實驗組，一組9人為對照組。由于實驗組2名運動員未能按要求完成最大力量訓練，剔除其相關數據，因此，本研究最終的受試對象為19人，其中，國家級健將1人，一級運動員11人，二級運動員7人（表1）。

2.2 研究方法

最大力量訓練的實驗干預期為6周，安排在運動員的冬訓中期進行。實驗前6～12天，受試者接受力量訓練及跑臺測試的相關適應性練習。實驗前第5天，進行跑臺遞增負荷測試。實驗前第3天進行跑臺恒定負荷測試及場地5 000m跑測試。實驗前1天進行力量測試。6周實驗期后，除因訓練問題無法對5 000m跑進行再測外，重復上述測試（圖1）。要求：每次測試前，均需對體重、骨骼肌質量等形態學指標進行測定；每名受試者的所有測試安排在同一時段進行；著相同的運動鞋及短褲背心完成所有測試；測試前24h避免大強度運動。形態、呼吸代謝、HR、乳酸、力量等指標分別通過韓國產Inbody720型體成分分析儀、德國產Cortex MetaMax 3B型心肺功能遙測系統、芬蘭產Polar RS800型HR表、日本產Arcray Lactate Pro LT－1710型乳酸分析儀及挪威產 Muscle Lab型肌力測試系統進行測定。測試用跑臺為德國產Ergoline h/p/cosmos Quasar型。場地測試在標準室內200m田徑跑道上完成。

表1 本研究受試者基本情況分組對照一覽表Table1 Basic Conditions of Different Groups

圖1 本研究測試安排示意圖Figure1.Experimental Timeline

2.2.1 跑臺遞增負荷測試

測試當日，對Cortex MetaMax 3B型心肺功能遙測系統 進 行 標 準 氣 體 （CO2－5%，O2－15%，N2－Bal）、氣 流 感 應（2L空氣注射筒）及空氣校正。受試者在跑臺上自主熱身5～10min后，佩戴相關測試儀器（約5min），開始正式測試。由于1%坡度的跑臺與場地測試的能耗水平最為相近[23]，因此，正式測試時將跑臺坡度設定為1%，并以9km/h為起始速度，每1min遞增1km/h，直至力竭。取連續1min的最高O2為O2max，取完整完成的最后一級跑速為最大攝氧量跑速（V－O2max）[24]。采集安靜時、運動結束后第4、7min的指血進行乳酸（BLA）測定。“力竭”的判斷標準詳見 Midgley等[25]。結合跑臺遞增負荷測試時O2、二氧化碳排出量（CO2）及通氣量（VE）的變化情況，以Beaver等[4]創立的“V－slope法”分別對第一通氣拐點（VT1）和第二通氣拐點（VT2）進行判別，并以VT2指代AT。利用內插法分別計算VT1及VT2所對應的HR、O2和跑速。

2.2.2 恒定負荷測試及5 000m跑測試

受試者在坡度為1%的跑臺上，以受試者90%V－AT水平的恒定負荷持續跑動10min。取8～10min的平均攝氧量計算跑步經濟性（RE），采集運動結束即刻的指血測定BLA。為了便于比較分析，實驗前后兩次恒定負荷測試的強度，均為前測V－AT的90%。熱身，儀器的校正、佩戴過程同2.2.1。

完成恒定負荷測試約10min后，受試者進入室內田徑場，進行20～30min的專項熱身活動。熱身結束后間歇5～10min，受試者根據教練員設定的目標成績，依次出發，以最快速度完成5 000m跑測試。采集安靜時及運動結束后第4、7min的指血進行乳酸測定，記錄完成測試的時間。

2.2.3 力量測試

力量測試前的熱身活動包括10min的慢跑，以及12次重量約為40%1RM的杠鈴負重半蹲。熱身結束5min后，開始正式測試。正式測試時，受試者仍采取杠鈴負重半蹲的形式，要求慢速下蹲，下蹲過程持續約5s。利用自制的鉸鏈板控制下蹲至膝角達90°時，立即以最快速度蹬伸下肢，動作結束即刻呈跖屈、足跟離地狀態。受試者按順序先后完成10次約50%1RM的蹲起、5次約60%1RM的蹲起、3次約70%1RM的蹲起及1次約80%1RM的蹲起，每組測試后間歇3min。然后，每組測試只完成1次蹲起，每次遞增2.5～5kg的重量，組間歇5min。通過 Muscle Lab型肌力測試系統的傳感裝置測定杠鈴上升階段的速度、距離及發力率（RFD：rate of force development）。取成功完成的最大負重為1RM，記錄完成1RM時的RFD用以分析。受試者在實驗準備期，接受了力量訓練的適應性練習，能夠在測試時按照規范完成動作。

2.2.4 常規訓練計劃及實驗干預方案

本研究6周的實驗期，處于冬訓期的第二階段，訓練的目的是在保證訓練量的前提下，逐步提高負荷強度，改進技術。受試者每周訓練13～14次，其中，耐力訓練10～11次，主要內容為不同組合形式的8～16km公路跑及4 000～12 000m場地跑；身體訓練3～4次，主要內容為無負重或低負重的跑跳、髖關節靈活性及核心區域力量練習。訓練計劃中無最大力量的訓練內容。為了更好地控制實驗期內兩組受試對象完成常規訓練的情況，要求運動員記錄每次訓練課的內容及總持續時間，跑動的距離、時間，身體訓練的內容、強度及重復次數等，并利用HR表記錄跑類訓練中的心率變化情況，按每15s的平均HR取值。

在6周的實驗干預期內，實驗組除完成上述常規訓練計劃外，還需接受每周3次的最大力量干預訓練。訓練內容為4組4×4RM的負重半蹲，組間歇3min，每次訓練一般不超過30min。負重半蹲的動作結構要求同力量測試。隨訓練的持續，若受試者可在一組練習中完成5次蹲起，需以2.5kg為最小遞增負重量，增加負重，至受試者只能在一組完成4次蹲起為止。若受試者連續3次未能參加最大力量訓練，或累積訓練量不足訓練總量的80%[22]，即被認定為無效訓練，其相關測試指標不予分析，共2人數據被剔除。最大力量訓練與高強度持續跑訓練至少間隔24h，與高強度間歇跑訓練至少間隔36h，兩次最大力量訓練間至少間隔24h。

2.3 數據的統計與分析

數據統計與分析利用SPSS 12.0軟件進行，結果以平均數±標準差表示。利用Q－Q plot檢驗各指標分布的正態性。對受試者多次測試的形態學指標間的變化情況進行Repeated Measures檢驗，若發現顯著性則進一步采取Pairwise Comparisons對兩兩間的差異進行考察。不同組別指標的差異性通過Independent Samples T Test進行檢驗、同組實驗前、后指標的差異性通過Paried－Samples T Test進行檢驗。指標間的相關性利用Pearson Correlation Test進行分析。取P＜0.05為顯著性水平，P＜0.01為非常顯著水平。

3 結果

3.1 6周實驗期不同組別受試者訓練情況對比

本研究6周實驗期處運動員冬訓第二階段，周訓練計劃相對穩定。根據訓練內容的不同可以將周訓練計劃大致分為各種跑類訓練課和身體訓練課兩類。對受試者記錄的每周不同內容訓練課的持續時間進行統計，發現實驗組和對照組跑類訓練課用時為897.4±48.2min/周和924.1±54.0min/周，身體訓練課用時分別為237.5±24.2min/周和221.4±17.3min/周，兩組受試者不同內容訓練課的周持續時間均無顯著差異（P＞0.05，圖2）。

圖2 本研究不同組別受試者不同內容訓練周訓練持續時間對比示意圖Figure2.Relative Volumes of Different Training Contents in Different Groups

根據遞增負荷測試結果判定的第一通氣拐點（VT1）及AT所對應的HR參數，并結合測試中的HRmax，將受試者每周跑類訓練課的生理負荷劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等4個水平（表2）。對受試者每周不同生理負荷跑的訓練距離進行統計對比（圖3），可以發現強度Ⅱ水平的訓練量最大，實驗組和對照組分別達到71.2±7.3km/周及74.3±7.7 km/周，強度Ⅲ水平訓練量次之，分別為41.4±3.7km/周和39.7±5.8km/周。強度Ⅰ與Ⅳ的訓練比重較小，實驗組在強度Ⅳ水平方面的周訓練量顯著低于實驗組（P＜0.05），分別為4.6±1.4km/周和5.1±1.9km/周。

表2 本研究實驗期跑類訓練強度分類對照一覽表Table2 Refer Table of Different Running Training Intensities during Experimental Period

圖3 本研究6周實驗期不同組別受試者每周跑類訓練課情況對比示意圖Figure3.Comparisons of Weekly Running Programs between Groups during Experimental Period注：＊表示不同組別P＜0.05。

3.2 實驗前、后各測試指標的結果及對比

周實驗期前、后，受試者在每個測試日累積共進行了6次形態學指標的測試，結果發現實驗組受試者體重及骨骼肌質量的波動范圍分別為66.1±5.9kg～67.2±5.9kg和32.3±3.1kg～33.1±3.3kg，對照組分別為63.2±4.6kg～64.4±4.3kg和30.2±3.0kg～31.2±2.9kg。Repeated Measures檢驗表明，受試者的體重及骨骼肌質量在實驗前、后均未發生明顯變化（P＞0.05）。

為了方便比較分析，本研究兩次恒定負荷測試的強度，均為前測V－AT 的90%，即實驗組及對照組分別以14.8±1.4km/h和14.5±1.5km/h的速度，在實驗前、后對RE進行了兩次測定。統計結果表明，對照組在6周實驗結束后，跑步經濟性的各項指標均無顯著變化（P＞0.05）；而實驗組的 RE有明顯改善（P＜0.05），耗能減少了4.1%±3.7%，降幅顯著大于對照組（P＜0.05）。另外，雖然與實驗前相比，實驗組恒定負荷測試時的HR只有小幅下降（P＞0.05），但與對照組相比，降幅卻具有顯著意義（P＜0.05）。由于與訓練安排出現沖突，本研究沒有在實驗后對5 000m跑成績進行再測（表5）。

表4 本研究不同組別受試者實驗前、后遞增負荷測試結果及其比較一覽表Table4 Comparisons of Incremental Exercise Test Results between Groups before and after Experiment

表5 本研究不同組別受試者實驗前、后恒定負荷測試及5 000m跑測試結果及其比較一覽表Table5 Comparisons of Constant Exercise Test and 5 000mRunning Test Results between Groups before and after Experiment

經過6周最大力量訓練，實驗組的1RM和RFD分別從最初的122.3±11.6kg、1 004.4±157.6w，提升到143.6±12.0kg、1 239.6±169.6w，均有非常顯著的統計學意義（P＜0.01）；而對照組變化不明顯（P＞0.05），僅從實驗前的114.2±10.7kg、958.3±173.4w，略微提高至116.5±12.3kg及991.4±156.7w。比較實驗前、后兩組受試者力量指標的增幅，實驗組非常顯著地高于對照組（P＜0.01），分別為1RM 提高17.4%±5.4%，RFD提高23.9%±6.1%（圖4）。

圖4 本研究不同組別受試者實驗前、后1RM、RFD變化幅度對比圖Figure4.Comparisons of Growth in 1RM and RFD between Groups before and after Experiment

3.3 指標間相關性分析

表6 本研究實驗前各測試指標間相關性矩陣一覽表Table6 Correlation Matrix among Test Index before Experiment （n＝19）

由于測試結果已表明，6周最大力量干預訓練后，實驗組僅在 V－O2max、RE 、HR－RE等3個指標的變化方面與對照組出現顯著差異，因此，為了進一步探析力量訓練對長跑成績的影響，本研究對上述3個指標與2個力量指標在實驗前、后變化情況的關系進行了考察。統計結果表明，1RM的提高與RE的改善有著密切的聯系（r＝－0.63，P＜0.05，圖5），與 V－O2max的變化也有中等程度的負相關（r＝－0.436），但未達到顯著水平（P＞0.05）；而RFD的變化與上述3個指標的變化均無明顯相關（P＞0.05）。

圖5 本究實驗組1RM與RE變化幅度相關性檢驗示意圖Figure5.Correlation between Changes of 1RM and RE in Intervention Group

4 討論

4.1 最大力量訓練對受試者有氧代謝能力的影響

本研究結果證實，男子5 000m跑的成績與最大攝氧量跑速（V－O2max）關系最為密切，其后依次為O2max、AT及RE，而與反映力量素質的指標無明顯相關，和之前的相關報道[24，38]一致，也再次印證了有氧機能對長跑成績所起到的決定性作用。H?kkine等[13]曾指出，單純的力量訓練和單純的耐力訓練，對神經肌肉功能的刺激存在著本質的不同，為此，有研究者在研究力量訓練對長跑成績的促進效益之前，都對其是否可能阻礙有氧機能的發展進行了考察，但所得的結果并不一致。Sters等人[29]的研究表明，每次15min，每周3次，共持續9周的最大力量訓練并不會影響運動員的O2max及AT 水平。Guglielmo等[12]設計了更為復雜的力量訓練方案，要求受試者在4周的訓練期內，每周完成2次針對下肢的最大力量訓練，且每隔2周對訓練的組數，完成動作的規格、要求做相應調整，4周訓練結束后，受試者的O2max未發生改變，但AT得到了明顯的提高。Paavolainen等[32]更是在持續9周的實驗期內，將運動員32%的常規耐力訓練時間改為爆發力訓練，并在實驗后觀察到運動員的AT水平未發生變化，但O2max卻較對照組出現顯著降低。

有鑒于相關研究間出現的分歧，本研究也就力量訓練對有氧機能可能存在的影響進行了調查，結果發現，經過6周最大力量訓練，兩組受試者的O2max未發生顯著變化，AT均顯著提高，且兩組受試者AT提高的幅度并無明顯差異，與前人結果各有異同。考察其中原因，本研究認為其主要與力量訓練與常規耐力訓練之間關系的不同有關。與以往研究不同的是，本研究首次較為詳盡地獲取了力量訓練期間受試者耐力性訓練的完成情況，并利用心率指標對不同強度跑類訓練的情況進行了分類統計（表2），其中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類強度分別用以促進恢復、改善AT 強度持續運動能力[7]、提高AT速度水平[6]，發展O2max[5]。Billat等[6，7]的研究已證明，每次持續30～50min，每周2次，共6周的Ⅱ強度訓練或每周累積完成90min的Ⅲ強度的訓練，即可有效提高無氧閾持續運動能力或AT速度水平。而在本研究中，受試者在6周實驗期內，每周分別完成了約7 000mⅡ類強度以及約40 000mⅢ類強度的訓練，遠高于文獻所報道的訓練量，因此，2組受試者無氧閾占O2max的百分比以及無氧閾跑速均得到了顯著提高。同時，由于本研究受試者Ⅳ類強度的周訓練量為5 000m左右，只達到文獻[6]報道的維持O2max所需的訓練量，所以，O2max未發生顯著變化。另外，本研究每周最大力量訓練的持續時間不超過90min，僅為耐力性訓練時間的1/10，并不足以影響耐力訓練的效應，因此并未見兩組O2max及AT在實驗前、后的變化有明顯差別。

由于相關研究并未對常規耐力訓練情況有進一步的說明，因此，難以判斷其有氧指標在力量訓練前后發生變化的原因。而參考Paavolainen等[32]的研究，并根據本研究的結果，可以認為本研究結合常規耐力訓練情況所設計的最大力量訓練方案，并不會對長跑運動員的有氧機能造成影響。而過高的力量訓練比例（力量訓練：耐力訓練≥3∶7）可能會限制O2max的發展。

4.2 最大力量訓練對跑步經濟性的影響

雖然，目前研究者們就力量訓練對有氧機能的影響還未能形成較為統一的看法，但多數研究都認為，力量訓練對RE的改善有著積極的促進作用。而在此種背景下，探索一套能更為經濟、有效地提高長跑成績的力量訓練方案，自然成為了深化研究的切入點。本研究發現，6周最大力量訓練可使實驗組長跑受試者的RE有4.1%±3.7%的明顯改善（對照組無顯著變化），高于Saunders等[37]2.3%的結果，與Johnston等[19]3.8%～4.3%的范圍較接近，低于Paavolainen等[32]10%左右的增幅。值得注意的是，Saunders等[37]的訓練計劃涉及發展下肢力量的11個6～20RM的負重練習及10～30m爆發性跳躍練習，且在9周（每周3次，每次30min）的時間內還不斷調整練習動作的數量、比例及重復次數；Johnston等[19]的10周（每周3次）訓練方案則包括上、下肢及腰腹的14種3～20 RM負重練習動作；而Paavolainen等[32]更是在9周內，將32%的耐力訓練改為各種0%～40%1RM負荷的爆發力訓練，與本研究6周只涉及1個練習動作——負重半蹲的最大力量訓練方案有很大的差異。通過對比以往研究可以發現，RE的改善在一定程度內與力量訓練占耐力訓練總量的比例以及與力量訓練所涉及練習動作的數量等因素并無明顯的聯系，因此，對于長跑運動員來講，過多的練習量可能并非經濟的力量訓練方式。同時，根據以往研究也難以確定何種形式的力量練習能在多大程度上影響著RE，因此，對訓練的指導作用也并不十分明確。而根據本研究結果，有理由認為每周3次，每次不超過30min，共持續6周的44RM（共4組）負重半蹲最大力量訓練方案，可有效促進RE的改善，提高了力量訓練的實效性。

當然，RE改善更重要的目的是提高長跑運動成績。盡管本研究已發現，受試者的5 000m跑成績在實驗前與RE有明顯的中等程度相關（r＝0.484，P＜0.05），但由于訓練條件的限制，本研究未能獲取實驗后5 000m跑成績的變化情況。加之，不少研究也曾證明，RE與長跑成績的聯系不存在統計學上的顯著意義[36]，因此，并不能根據RE的改善就冒然推斷5 000m跑成績的提高。然而，RE不但涉及部分生理、生化因素，更與生物力學特征密切相關，反映了機能的節省化水平，是任何跑速下都不可回避的重要因素。大量研究表明V－O2max結合了O2max及RE兩方面的特征，是長跑成績最強的預測性指標[24]，與本研究所觀察到的V－O2max與5 000m跑成績－0.800的相關性（P＜0.01）一致。同時，本研究還發現，力量訓練前后，實驗組的O2max并未發生顯著變化、且 RE與 V－O2max間存在顯著相關性，說明 V－O2max的提高主要得益于RE的改善。而力量訓練前后，實驗組僅在RE及V－O2max這兩個影響5 000m跑成績的指標上較對照組有明顯提高的結果，更為本研究“RE的改善有益于促進5 000m跑成績的提高”的論斷，提供了重要的依據。

綜上所述，可以認為本研究設計的最大力量訓練方案能有效改善RE的水平，而RE的改善則有利于5 000m跑成績的提高。

4.3 最大力量及發力率與跑步經濟性的關系

力量素質的優劣，主要取決于以下兩個方面：運動肌生理橫斷面積的大小及神經募集能力的高低。力量素質的評價指標有很多，其中最重要、也是最常用的有1RM和RFD。前者綜合體現最大力量，廣泛應用于力量訓練強度的制定，后者表示單位時間內發力的速率，主要用以反映神經的募集功能。本研究發現，6周最大力量訓練后，1 RM 負重半蹲提高17.4%±5.4%，與 Piacentini等[33]報道的17%接，RFD提高23.9%±6.1%，與St?ren等[38]報道的26%接近，但遠低于Hickson等[15]1RM42%～50%的增幅及 Mikkola等[27]RFD32%的增幅。不過，需要指出的是，在 Piacentini等[33]和 St?ren等[38]的研究中，力量訓練的周期（6周），訓練量（2或3次/周），以及針對測試肌群所設計的練習手段（負重半蹲、半仰臥腿舉）等都與本研究較為相似；但 Hickson等[15]及 Mikkola等[27]的力量訓練方案，在訓練周期（8或10周）、訓練量（5次/周或3次/周但占總訓練時間的19%）等方面卻要顯著長于本研究。以上對比說明，力量訓練對力量素質的作用與對有氧機能的作用特點不同，力量訓練方案細節上的變化就可能引起力量素質的發展出現較大的差異。即使將力量訓練施加于以耐力訓練為主的長跑運動員時，情況也是如此。

雖然，經過6周最大力量訓練，實驗組受試者的力量素質較對照組有了非常顯著的提高，但對實驗前各指標與5 000m跑成績的相關性檢驗說明，1RM及RFD與5 000 m跑成績無明顯的聯系，說明力量素質的提高對長跑成績并不起直接的作用。不過，當比較兩組受試者實驗前后各指標變化情況之間的關系后發現，實驗組受試者的1RM與RE的變化有顯著的相關，又反映了力量訓練對長跑成績的效應可能主要通過跑步經濟性的提高得以實現，而其中機理可能與以下5個方面的因素有關：

首先，大量的耐力訓練輔以適量的最大力量訓練，并不會增加體重。力量訓練引起的肌肉肥大，一般在6～12周后才會體現出來，對于有著系統訓練的運動員來講，這一周期會更長[22]。并且，力量訓練與耐力訓練對肌肉的刺激效應，存在著本質的不同[13]，長期大量的耐力訓練，可以維持長跑運動員較高的Ⅰ型肌纖維比例[40]，又可顯著抑制力量訓練后Ⅰ型肌纖維生理橫斷面積的增加[21]。而本研究6周實驗期前、后的多次測試結果也表明，最大力量訓練沒有顯著增高受試者的體重及骨骼肌質量，故并不會在形態學的層面影響RE及長跑成績。

其次，大量的耐力訓練輔以適量的最大力量訓練，可改變運動時肌纖維的募集形式。Plotz等[34]曾利用磁共振技術觀察了亞極量運動時的肌纖維募集情況，發現當肌肉最大力量提高后，維持相同負荷時所募集的肌纖維明顯減少。R?nnestad等[35]也指出，大量耐力訓練輔以力量訓練對肌肉代謝環境的影響很小，但能提高Ⅰ型肌纖維的最大力量。而Ⅰ型肌纖維力量的提高，可推遲維持次極限強度運動時疲勞發生的時間，進而延緩對Ⅱ型肌纖維的募集[35]。由于與Ⅰ型肌纖維相比，Ⅱ型肌纖維在更大程度上依賴于磷酸甘油穿梭，在輸出相同功率的條件下，耗氧明顯多于Ⅰ型肌纖維[1]，因此，Ⅰ型肌纖維最大力量的提高有利于代謝的節省化。而這也部分解釋了本研究6周最大力量訓練后，實驗組受試者在完成相同次極限負荷的RE測試時，HR出現顯著下降的原因。

再者，大量的耐力訓練輔以適量的最大力量訓練，可改變不同類型肌纖維的比例。Aagaard等[2]曾發現，耐力訓練期間實施最大力量訓練，對Ⅰ、Ⅱ型肌纖維比例的影響不大，但可顯著改變Ⅱ型不同亞型肌纖維間的比例，具體表現為：ⅡA型明顯提高，而ⅡX型明顯下降。由于ⅡA型肌纖維能較ⅡX型維持更高的功率輸出，且具備更強的疲勞耐受能力，因此這種肌纖維比例關系的變化可強化持續進行高強度運動的能力。有研究[18，29，38]都發現，耐力性項目運動員在力量訓練后，可以顯著延長以V－O2max強度運動至力竭的時間，其原因也在于此。本研究雖未對以V－O2max強度運動至力竭的時間進行測試，但卻觀察到了實驗組受試者的V－O2max較對照組有顯著提升，而這也可能與最大力量訓練對不同類型肌纖維比例的調節作用有關。

第四，大量的耐力訓練輔以適量的最大力量訓練，可改善運動肌的血液循環。有研究[18]發現，肌肉在以15%的最大力量進行收縮時，肌血流量即可受到限制，當收縮至70%最大力量時，血流可被完全限制。血流作為肌肉收縮時供能底物及代謝產物的載體，對運動能力有著重要影響，而RFD作為反映肌肉收縮速度的指標，則對運動肌的血液循環有著重要的影響。RFD的提高，一方面，可相對延長肌肉放松的時間，從而增加Ⅰ型肌纖維的血液供應、推遲Ⅱ型肌纖維參與運動的時間；另一方面，還可在保持動靜脈氧差的前提下，減少完成相同次極限負荷運動時的血流量，反映出耗氧降低的趨勢（該現象的機制仍未有明確的解釋[35]）。雖然，本研究并未觀察到實驗組受試者力量訓練前后RFD的變化與RE的變化之間有密切的聯系，但1RM與RFD顯著相關的結果提示，訓練后實驗組1RM的提高部分得益于RFD的加強，而RFD的加強主要通過對運動肌血液循環的調節，進一步促進了RE的改善。

最后，也是最重要的一點是，大量的耐力訓練輔以適量的最大力量訓練，還可提高肌肉－肌腱系統的硬度。跑動過程中，下肢對地面彈性能量的儲存與輸出，大約可占到運動所需能量的30%～40%[8]。彈性能量的利用與肌肉－肌腱系統的硬度關系密切。肌肉－肌腱系統硬度的提高，有利于在離心階段儲備更多的彈性能量，并將其在向心階段快速釋放出來，從而降低運動對肌肉主動收縮做功的依賴 。 有研究[20，36，38]認為 ，最大肌力的增強 ，可 提 高對不同跑速時肌肉－肌腱系統最佳硬度的調節能力，明顯降低運動時的能耗。而根據以上觀點，有理由認為本研究實驗組受試者RE的改善，也得益于力量訓練對肌肉－肌腱系統硬度調節能力的良好效應。

綜合以上分析，可以認為本研究所設計的最大力量訓練方案，不但提高了1RM及RFD，并通過改善肌纖維的募集形式、不同類型肌纖維的比例、運動肌血流量及肌肉－肌腱系統的硬度等生理特征，增強了長跑運動員的跑步經濟性。

4.4 長跑運動員最大力量訓練方案的設計

通過分析已證明本研究所設計的長跑運動員的最大力量訓練方案是合理有效的。以下將對方案的設計依據做進一步的說明。

4.4.1 訓練類型的選擇

力量訓練的類型有很多，對于長跑運動員而言，避免力量訓練后體重的增加，是選擇練習類型時需要考慮的首要因素。目前，相關研究所采用的力量練習類型主要包括“最大力量訓練”、“爆發力訓練”及“最大力量＋爆發力訓練”三類。雖然，在避免體重增加的問題上，爆發力訓練相對更加有效，但由于其對神經肌肉功能的效果主要體現在RFD的提高方面，而在其他諸如調節肌肉－肌腱系統硬度等能力上，爆發力訓練的效果卻并不如最大力量訓練理想[12，41]，甚至還會存在一定程度的負面影響[3]。加之有研究[3，12，39]也曾對比過這三類力量訓練的效果，均未發現何種類型的訓練能較最大力量訓練更為顯著地提升RE或耐力水平，因此本研究選擇最大力量訓練作為長跑運動員力量訓練的類型。

4.4.2 練習動作的選擇及動作結構的設計

奔跑動作的運動環節主要涉及髖、膝、踝、跖等幾個部位。當人體與地面作用時，無論在離心階段、還是向心階段，均由上述關節的蹬伸肌群提供主要的力量。雖然，現有相關研究的力量訓練方案主要也圍繞這些肌群展開，但方案間練習動作的數量及結構差別很大，難以確切判斷何肌群力量的提高可在多大程度上影響著RE。同時，根據相關研究結果的比較，也難以發現練習動作的數量與訓練效果間存在著明確的聯系。因此，本研究并未選取大量的練習內容，僅針對負重半蹲動作進行了專門的設計，理由主要基于以下兩個方面：

第一，負重半蹲動作所需器械簡單，動作結構適應專項做功特點，并且是本研究所調查的關于長跑運動員的抗阻訓練方案中，惟一被所有研究都采用的練習動作。

第二，由于本研究力量訓練的時間僅占耐力性訓練的1/10，為了達到更強的訓練效果，除一些力量訓練的常規注意事項外，本研究還對動作各階段的運動速度進行了規定：1）對抗相同的負荷，離心收縮所需動用運動單位及消耗的能量均明顯少于向心收縮，為更大限度促進1RM的發展，可適當延長收縮時間[22]；同時，離心收縮對肌肉肥大的刺激效果顯著強于向心收縮，且易于造成延遲性肌肉酸痛[11]，因此，又不可過分延長收縮時間。綜合以往研究成果，本研究將下蹲階段持續時間設定為5s。2）抗阻訓練時，在離心收縮結束即刻，馬上以最快速度收縮，有利于加強肌肉拉伸－縮短循環的實效性，更大限度地刺激神經募集功能、提高RFD[22]，可較中、慢速收縮能更為顯著地促進1RM的增長[28]，且不易造成肌肉肥大。因此，本研究要求受試者在蹲起時以最快速度完成。

4.4.3 一次力量訓練課的安排

負荷重量，在很大程度上決定著力量訓練的性質。研究[14]證明，85%1RM以上的負荷才能對神經募集功能造成更高層次的刺激，可最為有效地增強動力性最大力量水平，且訓練者運動水平越高、所需刺激的強度更大。一般，1～6RM的訓練均可被視為為最大力量訓練。值得注意的是，若按力量訓練中通常每增減2次最大重復次數，負荷強度將相應減增5%1RM的換算方法，本研究所選擇4RM的負荷應相當于90%1RM。然而，Hoeger等[17]指出，負荷重量與重復次數的換算與訓練的肌群關系密切，對于下肢多關節肌群而言，伸肌群最大重復次數增減對應負荷強度的變化要顯著小于屈肌群。本研究實測過程也發現，4RM約相當于93.1%1RM，這就提示在高水平的力量訓練中，要針對不同肌群的特點設計相應的負荷策略。

除了負荷重量的設置，訓練組數和組間歇也是影響力量訓練性質的重要指標。通常，2～6組最大力量訓練均可顯著提高1RM。不過，Ostrowski等[30]的研究證明，3～4組訓練對最大力量的增強效果要顯著優于1～2組，而對于有著繁重訓練任務的專業運動員而言，5～6組的訓練又可能加大過度訓練的風險，故本研究將每次最大力量訓練的組數定為4組。同時，相關研究[22]也指出，多關節肌最大力量訓練適宜的組間歇為3～5min，間歇過短會影響磷酸原物質的恢復，過長又會造成神經系統興奮性及協調性的下降，因此本研究與其他相關研究一樣，將組間歇定為3min。

4.4.4 最大力量訓練周期的選擇

在最大力量訓練的前4～8周，力量的增長主要與運動單位募集的數量、頻率以及同步性等的改善有關，而之后則主要得益于肌纖維生理橫斷面的增加[22]。由于長跑運動員大量的耐力訓練會影響最大力量訓練對肌肉肥大的刺激效果，一般會在訓練6～8周后出現力量發展的平臺期。而一份持續16周的力量訓練效果跟蹤研究[16]結果表明，即使對訓練負荷不斷做出調整，力量素質在經歷4～8周的快速發展后，也很難再出現顯著的增長。綜合以上研究成果，本研究將最大力量訓練干預期定為6周。

4.4.5 最大力量訓練課次的安排

Kreamer等[22]發現，對無系統最大力量訓練經歷者而言，不同的訓練頻率所引起力量素質提高的效果也不同，其中每周訓練4～5次的效果最佳（4～5次/周＞3次/周＞2次/周＞1次/周），而3次/周是獲得力量持續增長效益的最小頻率。雖然，提高訓練頻率會增強力量訓練的效果，但Doma等[9]曾指出，長跑運動員經過最大力量訓練后，當恢復期小于6h，RE會受到影響；當恢復期小于8h，跑動至力竭的時間會受到影響；當恢復期小于24h，力量及專項成績會受到影響。所以，對于以耐力訓練為主的長跑運動員來講，過繁的力量訓練安排，可能會對耐力訓練產生一定的負面作用。為此，本研究選擇3次/周作為最大力量訓練的頻率。同時，根據本研究受試者耐力訓練的實際情況，并結合Doma等[9]的研究結果，要求最大力量訓練與高強度持續跑訓練至少間隔24h，與高強度間歇跑訓練至少間隔36h，兩次最大力量訓練間至少間隔24h。

綜合以上分析，本研究為長跑運動員設計了為期6周，每周3次，每次完成4組44RM、組間歇3min的負重半蹲最大力量訓練方案。

5 結論

1）本研究設計的每周3次，共持續6周，約占耐力訓練總量1/10的負重半蹲最大力量訓練方案，并不會影響有氧機能的發展，且可明顯促進最大力量及發力率的提高。

2）最大力量訓練改善了神經肌肉的功能，加強了長跑運動員的跑步經濟性，有助于長跑成績的提高。

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