兩種抗組訓練方法對肌力影響的研究

喻伯海，胡 斐，王曉磊，蔡文偉，王 巍

兩種抗組訓練方法對肌力影響的研究

喻伯海1，胡 斐2，王曉磊2，蔡文偉3，王 巍3

抗阻訓練是提高肌肉力量和增加肌肉圍度(如肌肉肥大)最主要的鍛煉方法。為進一步提升肌肉狀態，如適應高強度抗阻訓練(HI-RT)，推薦使用超過60%1RM的負荷。為進一步最大化增加肌肉力量和圍度，一般都會建議力量訓練重復至肌肉力竭。進行抗阻訓練時，肌肉力量增長在重復至肌肉疲勞訓練方式(力竭式訓練)或未疲勞訓練方式(非力竭式訓練)中更有效尚存在爭議。力竭式訓練可能誘導產生更多的運動刺激引起肌肉力量增長。然而，進行非力竭式抗阻訓練后，肌力增長幅度與力竭式抗阻訓練后相似，且機體疲勞水平則相對較低。此外，兩種力量訓練方式均可引起肌肉力量增加，可能是力量訓練產生的運動刺激和引起身體內分泌的變化導致，而兩者之間的變化機制并不十分清楚，仍需進行更多的實驗研究。

抗組訓練方式；肌肉力量；運動單位；訓練學參數

前言

美國運動醫學會推薦抗阻訓練是肌肉力量訓練處方中不可或缺的重要因素之一[1,2]。最近的申明中，對于無訓練經驗者來說，推薦其完成1-3組重復次數為8-12次的60-70%的1RM，組間休息為2-3min，每周完成2-3次力量訓練[1]。對于擁有6-12月的訓練經驗者(中級或者高級鍛煉者)來說，增加負荷(重復次數為1-6次，負荷為80%-100%1RM)和訓練頻率尤為重要。然而，所有的建議都遵循如下原則，組數的表現因個體的1RM相異，與先前的訓練經驗和運動水平有關[3,4]。這可能導致個體更容易肌肉疲勞(不能再整個關節活動范圍內完成重復動作)以至于不能完成規定的組數。Arthur Jones認為，與非力竭式抗阻訓練相比，重復次數至肌肉力竭引起肌肉力量增加更為限制[5]。在其30多年的研究生涯中，Arthur Jones成功地影響了一大批優秀的高水平運動員和健美愛好者們，在他們的訓練項目中使用肌肉力竭的訓練方法。然而，調整大負荷可以很明顯的實現肌肉力量增長，而抗阻訓練中是否每次鍛煉至肌肉力竭有利于肌肉力量的增長，目前存在爭議。

抗組訓練至肌肉疲勞的基本原理是最大程度的刺激運動單位募集[5]。然而這也只是在假設階段，并未得到經驗性的證實。基于運動單位募集的大小原則，在一組典型的中等強度抗阻訓練中，由Ⅰ型慢肌纖維組成的低閾值運動單位或者是Ⅱ型快肌纖維首先被動員[6]。當訓練重復次數增加時，低閾值運動單位疲勞后，導致IIx型快肌纖維組成高閾值運動單位大量激活。一旦所有的可用運動單位在某一負荷下無法完成全關節活動，產生疲勞[7]。因此可知，力竭式訓練可以最大程度的募集運動單位，這也成為肌肉力量發展的一個最重要的刺激因素[8,9]。但是，有證據表明，在抗阻訓練中采用經典力量訓練方式，同樣可以最大程度的募集運動單位。Sundstrup等人[10]研究顯示，在無訓練經驗的女性組中，每組完成3-5次(非力竭)的側平舉，肌肉的運動單位全部被激活，同時也提出力竭式訓練可以誘導產生更高的激素水平[11]，有助于誘發肌肉力量發生變化[12,13]。

此外，在抗阻訓練中完成動作至力竭同樣存在若干問題。有文獻指出，額外的疲勞訓練，如增加更多的組數會增加過度訓練和過度使用損傷的風險[14,15]。因此建議訓練有素的健身愛好者嘗試進行力竭式訓練，適當增加訓練量有助于個體進行下一次訓練(如增強機體恢復)，并且得到期望值[5,16[15,17]。因此，降低負荷才能保持在特定的重復范圍，因此在訓練量(訓練組數*重復次數)中最小化此類波動，有效的影響肌肉的增加[18-20]。然而，肌電活動的增加，可推測為運動單位募集程度的增加，預示著高強度的抗阻運動相對來說更易至肌肉疲勞[21]。此外，如果負荷降低至80%1RM之下(如50%的1RM)，同樣可以導致較低的運動刺激，適應肌肉力量增長[18,19]。

一項基于Peterson等人[16]的元分析認為，非力竭式力量訓練可以更有效的獲得力量的增長。此研究的局限性在于作者使用力竭式訓練中，采用非力竭式做干預進行對比研究。因此，包含的研究中沒有直接進行力竭式與非力竭式訓練的對比。而此類對比實驗研究較少，研究中發現指標變化無差異。在訓練實驗研究中，尤其強調等同的訓練量，最大程度的較少潛在的影響因素。

1 組合研究

多種形態學和神經學因素綜合影響抗阻訓練后肌肉力量的增長。骨骼肌纖維橫截面積的增加，主要被認為是長期抗阻訓練的適應性結果，可以通過增加并行的橫橋數量(Ⅱ型肌纖維優先)誘導產生更大的力量[23,24[25]。而訓練誘導肌肉肥大被認為是一個緩慢的過程，8-12周小周期訓練中有顯著性變化[26]，這與Davies Tim等人[27]力量訓練系統性回顧和薈萃分析一文中肥大訓練干預時長是相似(6-14周)。關于訓練有素的受試者在抗阻訓練中肌肉橫截面積的研究相對較少，力竭與非力竭抗阻訓練中橫截面積增加(11.3%)，無顯著性差異[28]。另有研究評估瘦體重(通過測量皮褶厚度)的變化，在訓練后顯著降低[27-29]。然而，通過皮褶厚度變化不能評估肌肉的變化[30]。

在訓練周期的前6個月，肌肉肥大特征似乎呈線性增長[20]，并且在第一周，大量的神經適應性是肌肉力量迅速增加的基本保證[22]。抗阻訓練的早期，肌肉力量的增長主要表現為肌纖維橫截面積的增加[14,22,25]。進行抗阻訓練干預后，肌肉力量的增長更多的是神經系統的適應，這些適應與身體協調和動作的學習有一定的聯系，誘導肌肉激活參與其中[19,24]。肌肉力量的大小取決于激活運動單位(募集運動單位)的數量和募集運動單位的速率(編碼頻率)[31]。力竭式訓練最大程度募集運動單位，這可能會使肌肉力量獲得最大收益[6]，而這僅是假設，并未得到經驗證實。在現有文獻中，非力竭式訓練后肌肉力量增加較力竭式訓練后增加高0.6-1.3%，較低的力量增長不被認為是有意義的。例如訓練前臥推最大力量為100kg，訓練后僅增加了0.6-1.3kg。力量的增長意味著只有抗阻訓練，肌肉才能獲得收益。

先前的研究已經證實，隨著訓練的進行，肌肉疲勞程度增加，而維持肌肉的能力只能通過募集更多的運動單位[27,29,32]。此外，一些研究報道了運動單位的募集速率隨著肌肉疲勞程度增加而降低[12,25]。基于這一假設，肌肉力量適應表現主要是最大程度募集運動單位的結果，力竭式訓練可能達不到這個目標。Sundstrup等人[10]的研究支持這一觀點，肌肉在完成3-5次重次數時肌肉的運動單位被完全激活，這個過程在肌肉疲勞之前就已經完成。在Davies Tim等人[27]力量訓練系統性回顧和薈萃分析一文中，非力竭式訓練組沒有超過5次的重復次數，而力竭組完成6次重復。因此，受試者在完成5次重復次數即可避免肌肉疲勞，這是募集運動單位水平與力竭式訓練相似。因此，在力竭式訓練和非力竭式訓練比較中，使用特定的負荷時，并不需要完全誘導肌肉運動單位募集來獲得更高的力量收益。

肌肉需要達到一定程度的疲勞才能最大程度的募集運動單位，建議訓練師相對強度(如負荷)需要≥70%1RM[22,24]。Mitchell等[33]和Schoenfeld等[34]均發現，低強度和高強度的訓練負荷訓練至至力竭，對肌肉肥大應答均無差異。然而，相同的肥大效應并沒有轉換成相似的力量收益，與低強度組相比(70-80% vs 30-50% of 1RM)，大負荷的力竭式訓練獲得更高的收益。實驗中缺少高強度和低強度訓練至力竭的肌肉肥大與力量增長收益之間的關系，可能誘導肌肉特異性纖維肥大。例如低負荷訓練至力竭，導致Ⅰ型肌纖維增粗，而Ⅱ型肌纖維的增粗則來自大負荷力竭式訓練。

肌肉特異性纖維肥大的假設依據不同負荷，由Schoenfeld等[34]提出。基于肌肉在不同負荷訓練中，低強度抗阻訓練(30%1RM)與大強度抗阻訓練(75%1RM)均至力竭，肌肉激活程度不同。結果顯示，與大強度抗阻訓練(75%1RM)相比，低強度抗阻訓練(30%1RM)沒有最大程度的激活目標肌肉群的運動單位(如降低高閾值運動單位的激活程度)。其他的一些研究也同樣證明，高強度的抗阻訓練(70%1RM vs 20-25%1RM)可以激活更多的運動單位[21,26]。因此，多數研究都采用最少75%1RM負荷進行力竭式和非力竭式進行研究。此外，特定強度可以最大程度的募集運動單位，不同訓練方式(力竭與非力竭)對肌肉力量的影響。

抗阻訓練中重復動作的速度也是影響力量適應的重要因素。Munn等[35]研究發現，較快速度的力量訓練比慢速訓練可以獲得約11%的力量增長。運動速度不同意味著肌肉收縮的快慢，運動單位募集順序依據大小原則[36]。而絕對力量水平是運動單位募集的速度體現，即肌肉收縮的速度[20]。力量速率增加，運動單位募集的閾值隨之降低，因此運動單位在更早時已經被激活。這導致肌肉快速收縮產生峰值時運動單位募集速度是慢速收縮時運動單位募集速度的3倍[19]。運動單位募集速度也與肌肉收縮的速度有一定的關系，快速收縮時運動單位瞬時放電率逐漸降低[24,29]，而慢速收縮時，放電率逐漸增加[21]。實驗研究中發現快速收縮對于力量的增加有著顯著提高[26,37,38]。然而Sampson和Groeller[28]研究發現，在力量訓練中控制速度，兩種力量訓練方式(力竭與非力竭)力量增加相似，最大加速度產生在向心收縮階段。

2 訓練量

最近文獻顯示，相比較低的訓練量可以顯著增加肌肉力量的現象，完成大訓練量可以誘導更大的力量收益[18,23,26]。在力竭式訓練和非力竭式訓練中，研究者進行分析后發現，訓練量并沒有平衡潛在的影響因素，使其在結果中的效應最小化[6,7]。研究文獻顯示，實驗方案中沒有控制訓練量，導致組間的組數有明顯的差異[20,36]。Krieger的薈萃分析顯示，非力竭式組一般設4組，而力竭式組設1組[18]，訓練中一般包含2-3組的抗阻訓練，與只設定1組力竭訓練的抗阻訓練相比，肌肉力量增加46%。

這些研究結果顯示，不同的訓練量對肌肉力量收益有著復雜的關系。未控制訓練量的研究結果顯示，非力竭組通過完成更多的組數，訓練后力量增加11.5%，與另一非力竭組相比，更少的重復次數，訓練后力量增加0.8%[10,19,21,28]。然而這很難確定是否有其他因素導致在非力竭組大訓練量設置更多的組數，可以獲得更多的肌肉力量收益。因此可以推斷，與非力竭式訓練相比，力竭式訓練對最大化提高肌肉力量沒有任何優勢。

3 運動形式

有證據表明，肌肉力量增長取決于肌肉運動的形式。在運動實踐中，多關節抗阻訓練優于單關節抗阻訓練，尤其在訓練目的是增長肌肉力量的訓練項目中，研究結果顯示，非力竭式訓練力量增長高于力竭式訓練[39]，原因可能是多關節訓練動作需要更多的動作命令完成動作，產生更強的生理和心理應激，尤其是對神經系統的刺激，激活更多的肌肉群參與工作，增加抗組能力[1]。而在多關節力竭式訓練中，動作命令要求越高，增加潛在的肌肉損傷風險和生理應激，容易造成肌肉疲勞。

有研究證據表明，動態訓練中最大力量的增長與等長訓練中最大力量的增長不對稱，這意味著某些因素，如動作技術的學習和肌肉之間的協調在肌肉力量增長的早期扮演著重要的角色。多關節抗阻訓練因在運動中需要涉及更多的肌肉群和關節，相比等長訓練更復雜。同樣的，完成多關節抗阻訓練至力竭可能會對動作模式產生消極影響，并且減弱力量形成的過程(如形成低質量的動作技術)。正如結果顯示，在非力竭式訓練中，下肢肌肉力量增加的趨勢明顯高于上肢肌肉力量，原因可能是下肢進行多關節訓練時，需要更多的肌肉命令或者肌肉技術參與，而上肢相對較少，加之肌肉疲勞因素，降低在力竭式抗阻訓練中肌肉力量的收益。疲勞水平越高，導致肌肉無法完成完整的動作需求，對連續的抗阻訓練或是一次訓練有著消極的影響[5,24,25]。然而，在多關節抗阻訓練中，非力竭式力量訓練后的最大肌肉力量大于力竭式力量訓練，有關學者提出訓練依賴性假說，將其理解為超前恢復。受試者完成非力竭式訓練后的恢復時間短于力竭式訓練組。這可能增加肌肉恢復的速率(負荷和訓練應激)和適應，獲得更大的肌肉力量。并且由于實驗中常用的運動干預實驗周期為9周，肌肉恢復能力和在隨后訓練中負荷增加，均超過短期適應性訓練，這都對肌肉力量的收益產生積極的影響。

4 訓練水平

普遍認為，力量訓練有素的運動員在力竭式抗阻訓練和非力竭式抗阻訓練后的將會產生明顯的不同收益[5,16]。高水平的運動員可以適應大強度訓練應激，這表明力竭式抗阻訓練可以增加額外的刺激增加肌肉力量[16,32]，因為力量收益隨著時間的訓練時間的增加而減緩[20]。而在Davies Tim等[27]力量訓練系統性回顧和薈萃分析一文中發現，訓練有素的受試者完成非力竭式訓練后較力竭式訓練后有明顯的反應(分別為14%和12%)，實驗揭示常規的力竭式訓練對力量運動員要求過高。Ahtiainen和Hakkinen[40]研究發現，在高強度抗阻訓練中，從事力量訓練的運動員在訓練中比無力量訓練經驗的運動員有更高的肌肉激活程度，并且更易引起神經系統的疲勞。眾多文獻顯示，即使訓練有素的受試者進行力竭式力量訓練后力量增加，但對受試者訓練水平有著較高的要求，這不適合優化發展肌肉力量。對于那些無訓練經驗的受試者，非力竭式力量訓練后力量增長與力竭式力量訓練增長相似，意味者抗阻訓練運動處方中的細微差異對肌肉力量增長影響較小。但對于無訓練經驗者，運用此類型的抗阻訓練處方，可以獲得較高的肌肉力量收益[16]。然而作為舉重運動員，具有一定的訓練基礎，則肌肉力量收益較低，而對訓練變量進行適當調整，例如訓練方式的改變，可能會有顯著影響。

5 研究現狀和展望

Davies Tim等[27]力量訓練系統性回顧和薈萃分析一文中提供定量的證據證明非力竭式力量訓練對肌肉力量的增長優于力竭式力量訓練，但存在著一定的局限性。首先運動處方中使用力量訓練進行干預，訓練學參數存在差異，如運動節奏、運動強度(負荷)、運動類型和組間休息時長等，即使所有實驗參數都保持一致，潛在訓練學差異都會對結果造成影響。其次，進行抗阻訓練的受試者的訓練水平在研究中存在差異，如一些受試者的經驗只有一般健身水平，而另一些受試者則長期進行團隊的力量訓練，兩者的差異對實驗結果產生較大的影響。最后就是運動訓練周期，文獻中常用的訓練周期一般在6-8周。對于較短周期的訓練而言，肌肉力量增長較小[28]，運動干預的統計效應較低。然后目前仍然沒有文獻證實兩者的干預是相似的，因此兩種不同的抗組力量訓練方式對肌肉力量產生的改變可以采用肌肉做功功率進行研究。

縱觀力量訓練文獻，仍需要進一步探索兩種力量訓練方式對肌肉力量產生的影響。在文獻中，對于初始訓練者和稍有力量訓練經驗者(力量訓練時長<12個月)，研究結果建議采用非力竭式訓練對肌肉力量的收益大于力竭式力量訓練，并且負荷≥研究結果建議，每次重復次數可以接近于肌肉疲勞。進行力竭式力量訓練，完成相應組數需要更多的機體能力，與肌肉力量相關的刺激誘導機體增強適應性，從而產生身體不適。然而從Davies Tim等[27]力量訓練系統性回顧和薈萃分析一文中發現，進行力竭式訓練的風險(收益)需要更多的實驗研究支撐，現有文獻中認為，訓練目標為增加肌肉力量，非力竭式抗阻訓練則是一種相對較好的訓練方法。

具有一定訓練基礎的訓練者和運動員進行抗阻訓練時，限制其使用力竭式抗阻訓練。此訓練方式產生更大的關節壓力，增加運動損傷的風險。此外，日常訓練中頻繁使用力竭式抗阻訓練，不利于機體恢復，從而導致過度訓練。但是，在抗阻訓練方案中，有計劃適當進行力竭式抗阻訓練，限制某一組(如最后一組)或者訓練方式(上肢訓練)進行此類訓練，可能會誘導產生積極影響。

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Effects of Two Anti - Group Training Methods on Muscle Strength

Yu Bohai1, Hu Fei2,Wang Xiaolei2, Cai Wenwei3, Wang Wei3

Resistance training is the most important exercise method to improve muscle strength and increase muscle circumference (such as muscle hypertrophy). To further enhance the muscle state, such as to adapt to high-intensity resistance training (HI-RT), it is recommended to use more than 60% 1RM load. To further maximize muscle strength and circumference, it is generally recommended to repeat strength training to muscle exhaustion. In resistance training, muscle strength is more controversial when it comes to repetition to muscle fatigue training (exhaustive training) or non-fatigue training (non-exhaustive training). Exhaustive training may induce more motor stimulation to cause muscle strength. However, after non-exhaustive resistance training, the muscle strength is similar to that of exhaustive resistance training, and the body fatigue level is relatively low. In addition, the two strength training methods can cause increased muscle strength, may be the strength training and motor stimulation cause by endocrine changes which cause by the body, and the mechanism of change between the two is not very clear, still need to carry out more experiments.

resistance training; muscular strength; motor unit; training parameters

喻伯海(1971-)，男，江蘇鹽城人，副教授，本科，研究方向：運動訓練學。

1.江蘇警官學院警體部，江蘇 南京 210012 Police Sport Department of Jiangsu Police Institute, Nanjing 210012, Jiangsu, China. 2.南京體育學院運動健康科學系，江蘇 南京 210014 3.解放軍理工大學軍人身體適應訓練研究中心軍人體能訓練與機能評定實驗室， 江蘇 南京 211101

G804.2

A

1005-0256(2017)01-0091-4

10.19379/j.cnki.issn.1005-0256.2017.01.041