增強式訓練對大學生身體素質發展的實證研究

張學良

(浙江越秀外國語學院 體育藝術部，浙江 紹興 312000)

0 前 言

《2016年中國學生體質與健康調研》顯示，大學生的速度、爆發力等身體素質指標呈現20年的持續下降趨勢[1]。為遏制這一趨勢，《“健康中國2030”規劃綱要》(簡稱：綱要)提出，到2030年，國家學生體質健康標準達標優秀率25%以上的目標。國務院印發《關于強化學校體育促進學生身心健康全面發展的意見》(簡稱：意見)指出學生體質健康水平仍是學生素質的明顯短板，要開展理論和實踐研究，提高學校體育科學化水平，加強科學鍛煉促進學生身體素質發展。此背景下，各界也積極開展了改善學生身體素質的研究，但是，目前我國大學生身體素質的形勢依然嚴峻。

有研究認為，力量訓練是提升身體素質的有效措施和基礎[2]，是解決我國大學生身體素質持續下降困境的主要路徑。目前，高校多采用抗阻訓練提高大學生肌肉的力量、功率和圍度。但是，體育工作者逐漸意識到，抗阻訓練對提升大學生體質健康測試的身體素質指標有局限性；肌肉絕對力量與身體素質之間并非簡單的正相關[3]。同時，抗阻訓練容易造成肌肉疼痛和損傷，所以，普通大學生也比較排斥。如何選擇大學生樂于接受、安全便捷的方式，成為學校體育教學的重要課題。王力男指出，增強式訓練是一種向心與離心復合的運動，是改善肌肉力量、提升身體素質的有效方法[4]。增強式訓練在競技體育中應用效果顯著，它可以促進競技運動員肌肉快速力量的發展，提升速度、靈敏和柔韌等身體素質[5]。現階段，增強式訓練逐漸引起體育教育工作者的關注。

《意見》指出要深化教學改革，科學安排課程內容。這為大學生身體素質提升的方法選擇和方案制定提出了要求。研究認為，只有通過教學實驗，才能論證增強式訓練是否是安全、有益和值得推廣的；才能檢驗將增強式訓練納入體育課程體系的可行性。結合《綱要》中體醫融合下開展國民體質測試與運動風險評估的精神指導，本文選擇能客觀反映肌肉病理學、運動表現和干預效果的醫學指標“肌張力”，與反映爆發力、敏捷性和速度等身體素質的側方位變向跑與立定跳遠測試指標，通過實驗對比，檢驗增強式訓練對提升大學生身體素質的作用，為大學體育課程建設提供有益的參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以本校20名普通男大學生為研究對象，受試者被隨機分為實驗組(增強式訓練組)10人和對照組(抗阻訓練組)10人。研究對象的身體均可滿足實驗要求，基本情況見表1。

表1 研究對象基本情況

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法。由中國知網、谷歌學術，檢索出60篇中外文獻，為研究奠定基礎。

1.2.2 數理統計法。所有數據均屬計量數據，通過SPSS22.0進行統計分析處理。組內實驗干預前后進行配對T檢驗，組間進行獨立樣本T檢驗。對身高、體重等基本情況做描述性統計，用“平均數±標準差”表示。

1.2.3 實驗法。兩組分別進行8周的增強式訓練和抗阻訓練，實驗干預前后分別進行肌張力、側方位變向跑和立定跳遠的測試。

1.2.3.1 干預方案。王力男指出，增強式訓練是基于各種跳躍和深度跳躍來進行肌肉刺激的訓練方法[4]。結合前人成果，本文設計8周增強式訓練和抗阻訓練計劃，每次訓練60min，每周3次。兩組訓練的干預項目之間間隔30s，組間休息60s，見表2。

表2 實驗內容與計劃

1.2.3.2 評價指標。干預效果評價指標包括醫學指標和身體素質指標兩類。立定跳遠、側方位變向跑能客觀、全面反映“敏捷性、彈跳力、爆發力與速度素質”；肌張力作為醫學指標常評價人體肌肉功能，它能反映運動疼痛和損傷風險。所有指標的測量均非常便捷且無任何創傷，測量工具見表3。

表3 測量工具一覽表

肌張力的測定：肌張力是休息狀態下肌肉的緊張狀態，是對肌肉病理學[6]、運動表現[7]和干預效果[8]的綜合診斷指標。醫學上，MytonPRO對于肌肉功能評估具有較高的可信度，測試具有可重復性，測試安全、快速且無創傷。MytonPRO肌肉檢測方法是通過對軟組織一個輕微的機械沖擊，從而使軟組織產生阻尼振蕩，其振蕩曲線被記錄，并由此計算出相應的參數，MyotonePRO中的F指數可數字化反映肌肉張力[9]。目前，高校體育教學中肌張力的研究與應用處于起步階段，相關成果不多，而運動對肌張力影響的研究成果多集中于腦卒中偏癱、腦梗死等疾病的醫療康復領域。

肌張力測定時，受試者以舒適姿勢平躺或平趴(圖1)，利用MytonPRO分別在左、右腿的股四頭肌和腘繩肌肌群位置測定，維持垂直狀態。將機器設定成Multiscan mode，tap反復次數為5次，機械式沖擊傳遞時間(taptime)為15milisecond，傳遞間隔為8s。

圖1 肌張力測定

爆發力與彈跳力測定：立定跳遠是反映下肢爆發力與彈跳力的運動項目[10]。它是指不用助跑從立定姿勢開始的跳遠，三次機會，取最好成績。

敏捷性與速度素質測定：采用側方位變向跑，它是檢查大腿肌肉敏捷性和速度素質的有效指標[11]。在地面上畫出出發線為中心線，在出發線的左右各120cm處畫出與出發線平行的線，30s內向左、向右移動的次數。要求以出發線為中心，張開雙腳站立，出發信號發出后，快速平行線移動，要求一側的腳必須全部通過平行線，若未越過或踩線則無效。

隨著現代技術的發展，在椰果采摘機的原理層面也逐漸走上多樣和高科技化。在傳動方面，大多采用效率較高、靈活多變的液壓傳動；在對果實的識別定位方面，正在逐漸地使用紅外線遙感技術和光譜感應技術完成定位；在剪切方面，一改傳統的鐮刀剪法，而是采用多齒形自動剪切。同時，因為采摘果實的末端執行器的基本結構取決于工作對象的特征以及工作方式，所以在設計采摘執行器之前，要綜合考慮采摘對象的生物特征、機械特性和理化特性，到目前為止，末端執行器都是專用的。為了避免碰傷果實，大多數的采摘末端的部位采用尼龍或橡膠材料。如果是工作在固定的工作路徑上，則采用單片機編程來控制，效率較高。

2 研究結果

經過8周的干預，兩組學生的爆發力、敏捷性和肌張力均發生顯著變化。對比可知，與抗阻訓練相比，增強式訓練組的學生的爆發力、敏捷性指標變化更顯著，而肌張力變化幅度低于抗阻訓練組。

2.1 股四頭肌的肌張力干預前后變化

兩組的左股四頭肌的肌張力均有顯著變化；實驗組從W0的14.33到W8的15.14，對照組從W0的14.21到W8的15.56；兩組組內干預前后比較，均有非常顯著差異P<0.01。

兩組的右股四頭肌的肌張力均有顯著變化；實驗組從W0的14.16到W8的14.81，對照組從W0的14.63到W8的15.84；兩組組內干預前后比較，都有非常顯著差異，P<0.01。

兩組組間比較，W0時，兩組的左、右股四頭肌的肌張力均無顯著差異；W8時，左股四頭肌張力兩組間無顯著差異；而右股四頭肌的肌肉張力對照組顯著高于實驗組，兩組有顯著差異，P<0.05。

表4 股四頭肌的肌張力(Hz)變化一覽表

表5 大腿腘繩肌的肌肉張力(Hz)變化一覽表

2.2 大腿腘繩肌的肌張力干預前后變化

兩組的左腿腘繩肌的肌張力均有顯著變化；實驗組從W0的15.65到W8的16.23，對照組從W0的16.06到W8的17.32；實驗組干預前后比較，有顯著差異，P<0.05；對照組干預前后比較，有非常顯著差異，P<0.01。

兩組的右腿腘繩肌的肌張力均有顯著變化；實驗組從W0的15.62到W8的16.95，對照組從W0的16.20到W8的18.24；兩組組內干預前后比較，均有非常顯著差異，P<0.01。

兩組組間比較，W0時，兩組的左、右腘繩肌的肌張力均無顯著差異；W8時，兩組的左、右腘繩肌的肌張力有非常顯著差異，對照組非常顯著高于實驗組，P<0.01。

表6 爆發力、敏捷性的變化一覽表

2.3 爆發力和敏捷性干預前后變化

兩組訓練都對下肢爆發力產生顯著的影響；實驗組從W0的2.29到W8的2.38，對照組從W0的2.28到W8的2.33；兩組組內干預前后比較，均有非常顯著差異，P<0.01。

兩組組間比較，W0時，兩組的敏捷性無顯著差異；W8時，實驗組的敏捷性指標值高于對照組，且有顯著性差異，P<0.05。

3 討 論

3.1 爆發力、彈跳力

研究表明，通過訓練，兩組大學生的爆發力指標立定跳遠分別提高了3.9%和2.2%，且組內實驗前后均有非常顯著差異，說明兩組訓練均對大學生肌肉力量增加起到積極作用，結果與B.Falk等[12]研究的在8至10周的訓練后人體肌肉力量可增加約13%至30%的結論趨同。數據顯示增強式訓練的提升效果比抗阻訓練更好。而爆發力代表著速度和力量的結合，它需要更快的神經沖動，從而實現更高的發力率。邏輯分析為，增強式訓練對大學生力量快速發展有更積極作用的原理是促進了神經肌肉募集條件下的最大力量增加。這與井蘭香[13]的為期8周的增強式訓練對青少年籃球運動員的肌肉活性顯著增加的結論一致。與A.D.Faigenbaum[14]指出的通過短期訓練，力量增長與運動單位的募集與協調程度有關的結論一致。與Yoon Jae-ryang[15]指出的增強式訓練是通過快速的拉伸動作刺激肌肉內一種名叫“肌梭”的本體感受器，讓它發動信號傳到中樞神經系統并做出反射，從而促使更多肌纖維輸出更大能量，加快速度和力量的發展的結論一致。

立定跳遠同樣是反映下肢彈跳力的運動項目。數據表明，增強式訓練對大學生下肢彈跳力發展的作用顯著，這與Oxfeldt M[16]等指出的經過4～12周的增強式訓練，運動員和普通人的反向跳高和下肢力量都得到了很大的改善；與彭伯濤[17]指出的增強式訓練可有效提高女高中生籃球運動員的跳躍能力等結論一致。

研究認為，抗阻訓練強調在動作完成時的速度控制，因為慢速能更好地刺激肌肉增長，進而增加力量；而增強式訓練追求的是快速的力量輸出，要求人在最短的時間內輸出最大的力量，人體在經過一定時間的增強式訓練后，身體就會逐漸適應這種快速SSC的收縮方式，從而增強爆發力和彈跳力，進而提升運動表現。眾所周知，肌力是運動表現的基礎保障[18]，但是力量訓練并不總是能有效改善運動表現[19]。因為力量訓練具有指向性特征，只有在力量訓練方式與特定測試形式接近時，力量訓練的效果才能轉化為運動能力的提高。否則肌力增加幾乎不會促進特定運動能力的顯著改善。因此增強式訓練在大學生體質健康測試中的立定跳遠、50m跑等項目成績的提升更具有指向性，值得推廣與應用。

3.2 敏捷性、速度

數據顯示，訓練后兩組分別提高了12.8%和3.8%，并且訓練后兩組存在顯著差異。結果表明，兩組的訓練均能顯著提高大學生的敏捷性與速度素質。但是增強式訓練的提升效果更明顯。分析認為，增強式訓練能提高身體對關節的控制能力，其主要原理是肌肉和關節的控制方法的變化，使神經肌肉協同、關節的控制和穩定性得到提升，良好的關節穩定性對動作的完成有更好的作用。這與Wilk，K E等[20]指出的短期和反復的收縮刺激可以促進肌肉神經的感知和肌肉快速運動功能的發展，從而提高敏捷性的結論一致。同時，對關節控制力增強以提升敏捷性的結論與劉倫佑[21]指出的增強式訓練能更好地提高網球運動員制動控制等專項的靈敏素質的結論一致。

側方位變向跑同樣是反映速度素質的運動項目。邏輯分析認為，增強式訓練使神經肌肉協同、關節的控制和穩定性得到提升,為最大速度提供了保障[22]，而力量(爆發力)為速度素質提供了基礎[23]。增強式訓練是以動力性力量訓練內容為主，進而提升了速度素質[24]。所以，增強式訓練對大學生速度素質發展的顯著作用。

3.3 敏捷性和爆發力相關性探究

通過訓練，兩組大學生的敏捷性和爆發力都得到了明顯提高，這引起了我們的思考：下肢的爆發力和敏捷性之間是否存在某種關聯，應如何解釋？數據顯示，下肢的爆發力和敏捷性都有顯著變化，并且相互之間表現出正向的發展態勢。這與徐萌[25]等人指出的下肢爆發力的提高與敏捷性的提高密切相關的結論一致；與林海[26]指出的下肢的肌肉力量和方向轉換速度存在一定程度上相關性的結論一致。

邏輯分析認為，下肢肌肉爆發力對提高大學生的敏捷性有良好的作用，增強式訓練的顯著效果更證明了訓練方式不同造成的效果也不同，主要機理為，增強式訓練組的大學生的干預動作是在自然的、非固定的動態平衡的狀態下快速完成的，增強了對軀干、四肢的深層肌肉刺激和部分肌肉的協同工作能力，促進了保持平衡、穩定重心、傳遞力量和協調發力的積極發展，爆發力的增長結合穩定性的支撐，為快速移動和力量的有效發揮提供了保障。同時可以看到，增強式訓練中的跳躍項目可以促進肌肉伸展反射以及肌肉彈性和神經肌肉的積極發展。這與Roper[27]指出的快速伸縮復合訓練后可改善肌肉爆發力和運動效率，可以減少地面反作用力的時間，從而提高運動員的敏捷性的結論一致。

3.4 肌張力

肌張力的試驗前后數據顯示，兩組的左四頭肌分別增加了5.8%和6.7%，右四頭肌分別增加了4.9%和8.3%；W8時，兩組間右股四頭肌有顯著差異。左腿腘繩肌分別增加了3.7%和7.5%，右腿腘繩肌分別增加了8.5%和12.6%；W8時，兩組間有非常顯著差異。

從肌肉病理學上看，力量訓練是否對肌肉疼痛和損傷有負面影響一直是人們關注的話題。研究表明，運動引起的疼痛是運動參與者的慢性癥狀，當出現高血容量或過度收縮的肌肉壓力時，將觸發結構性局部缺血以及肌肉新陳代謝和能量不足都會導致肌肉張力增加，形成疼痛觸發點[28]。肌肉緊張是對過度肌肉增強的抵抗，只有將其保持在適當的范圍內，它才能為運動提供安全保障，而肌張力的快速增長不利運動疼痛、損傷的控制。分析認為，兩組的肌張力都隨肌力的增加而顯著增加，這與Chun-SeopKim[29]等使用等速設備，以成年男性作為研究對象，對腹肌和豎脊肌的測試結果：軀干肌力增加肌張力隨之變化的結論一致。與Ikezoe[30]指出的肌張力的增加與相應的肌肉質量、最大力量和爆發力的增加有關的結論一致。

邏輯分析認為，兩組之間的肌張力對比中，W0時，兩組間無顯著差異；W8時，抗阻訓練組顯著高于增強式訓練組，說明抗阻訓練能更顯著地導致肌肉緊張和疼痛；而增強式訓練不僅能增強肌肉的性能，還可以避免過度的肌張力和肌肉硬度，使肌肉更放松，從而控制肌肉疼痛和損傷的應然效果優于抗阻訓練。分析認為，其原理在于增強式訓練改善了運動的經濟性和肌肉的協調性，有效地利用了機械能，并減少了ATP的使用；從神經學視角看，肌力的增加與運動單元激活數呈正相關，而激活的運動單元數與中樞神經系統發出的神經沖動直接相關，人體可能因為神經連接的減少，影響運動的平衡與肢體協同，進而影響運動表現，與Pruyn, E. C等[7]的論證結果一致。抗阻訓練有助于維持肌肉力量和穩定性，而增強式訓練則可以有效地改善平衡和反應速度，促進肌肉神經的感知，發展神經募集肌肉的能力，從而提升干預效果[8]、減少運動損傷發生。

4 小 結

研究發現，與抗阻訓練相比，短期漸進性的增強式訓練更能顯著改善大學生的身體素質。由于兩組學生的訓練時長、訓練量與負荷控制得當，因此有理由相信，這些差異是由兩種訓練方法引起的訓練適應性的結果。增強式訓練與以往流行的抗阻訓練方法不同，它是一種更接近大學生體質健康測試項目的訓練方法，可增強動作穩定性、發展小肌群力量、提升爆發力、彈跳力、敏捷性與速度，能使力量在運動中更有效地轉化。客觀上講，它不是強調身體某一部位肌肉絕對力量的過度增強，而更注重在合適的負荷下有效、快速地完成動作，使神經與肌肉更高效地協同與運轉，使力量的產生、傳遞和控制達到極佳狀態。可以理解為，增強式訓練更多的是“動作”訓練，而不是“肌肉”訓練。

結合肌張力變化表明，參加了增強式訓練的學生沒有更大的運動疼痛與損傷風險。研究認為，實驗項目是借助學生身體自重完成的，這在學生、教師和學校的可接受性和教學的經濟性方面具有相當大的優勢，更有利于在學校體育課教學的普及和推廣。因此，將增強式訓練納入大學生體育課堂教學，促進大學生身體素質的改善，是一種安全、有效、更具針對性的措施。因此，本文成果對大學體育課程改革也具有一定的積極意義。同時，我們也看到傳統的訓練方式也有積極效果，應該進一步的科學論證，實現干預項目有效融合，提升大學生身體素質。

5 結論與建議

5.1 增強式訓練對提升大學生體質健康測試的身體素質更具指向性，它是安全、有益的體育教學方法。建議，將增強式訓練方法融入大學生體育課程，這將有助于改善大學生身體素質。

5.2 實驗效果的評價指標包括：側方位變向跑、立定跳遠和肌張力，能夠較客觀、較全面地評價干預效果，具有一定的科學性、可操作性和創新性。建議，進一步豐富評價指標、構建體醫融合的評價體系，推進教學改革與科學安排課程內容。