基于科學計量學的適應調節抗阻訓練研究態勢分析

張明洋張志勇楊 群李端英孫 健

(1.廣州體育學院 數字化體能訓練實驗室，廣東 廣州 510500；2.廣州體育學院 研究生院，廣東 廣州 510500；3.廣州體育學院 運動訓練學院，廣東 廣州 510500)

適應調節抗阻訓練(Autoregulated Resistance Training，ART)是一種不斷提高力量和發展運動表現的訓練方法，而適應調節漸進抗阻訓練(Autoregulating Progressive Resistance Exercise，APRE)、主觀負荷強度(Rating of Perceived Exertion，RPE)和基于速度的力量訓練(Velocity-based Training，VBT)是三種常見的適應調節抗阻訓練方法[1]。眾所周知，最大力量在提高和保持運動成績方面發揮著關鍵作用，包括提高速度[2]、敏捷性[3]和爆發力[2,4]，甚至有助于運動技能的發展[5]。在過去的幾十年里，傳統的基于百分比的力量訓練(Traditional Percentage-based Training，PBT)是提高最大力量的常用方法，通過最大重量(1 Repetition Maximum，1 RM)的百分比設定訓練負荷，確定不同個體的力量訓練方案，導致訓練實踐中忽略了許多現實條件，比如獲得的基線1 RM值忽略了生理狀態、身體表現和生活壓力源的每日波動[6]，而若每天測試波動1 RM值耗時且不現實。同時，依據傳統百分比力量所設定的訓練方案，由于不能跟蹤、反饋運動員實時狀態而進行適應性調整，不僅增加了運動員的受傷風險[7]，也使訓練效果與訓練目的錯位[8]。因而，PBT固定調節模式對于生理疲勞和狀態波動的受試者存在一定的隱患和缺陷[9]。

隨著數字化、智能化力量訓練設備的大量應用，適應調節抗阻訓練法被精英教練員、運動員和科研人員提出并應用于力量訓練實踐[10-11]。RPE屬于主觀適應調節[12]，APRE、VBT則是客觀調節方式[13]。適應調節抗阻訓練方法是根據運動員實時動態的具體表現來監測和評估運動負荷是否合理，通過調節訓練負荷(包括訓練量和訓練強度)，使運動員獲得適宜其即時狀態的訓練負荷，以獲得更多的效果增益并降低疲勞的產生[14]。其中，VBT是在力量訓練過程中使用各種先進的速度測量設備[15]，有目的地跟蹤移動負荷速度并提供反饋的一種新興且流行的監控和設計負荷訓練方法[16]，更有利于誘導運動員肌肉力量的提升[8]。

適應調節抗阻訓練方法已被廣泛應用于力量訓練以提高運動表現[17]，其訓練效果也在不斷被論證。如何正確把握適應調節抗阻訓練研究領域的現狀、熱點及發展趨勢，不僅能夠提高我國競技運動訓練領域相關人員的認識與應用水平，也是體能訓練科學化的現實要求。鑒于此，本研究運用知識圖譜和文獻計量研究方法，采用可視化分析軟件CiteSpace5.8.R3、VOS viewer及Origin2021，分析2010—2021適應調節抗阻訓練研究相關文獻，厘清與展望該領域近10年的發展現狀、研究熱點，以期為我國競技運動訓練理論研究和實踐探索提供參考與借鑒。

1 數據選取與分析工具

1.1 數據來源

運用“Web of Science核心合集”收錄的文獻為數據來源，采取WoS數據庫標準化的專業檢索方式，經過查閱文獻資料、反復討論、設計并甄選關鍵詞，進行語種為“English”、文獻類型為“Article”和“Review”、時間跨度為2010—2021年的限定，進行數據檢索(數據來源僅包括2021年12月23日之前的統計數據)，共檢索得到16 936篇相關文獻。

1.2 文獻納入標準

WOS數據初步篩選后，進一步確定納入與排除文獻。文獻納入原則：(1)唯一性原則。剔除重復發表文獻、未正式發表文獻；剔除無摘要或無作者信息文獻，此輪文獻篩選結果無變化。(2)高度相關原則。根據研究內容符合度剔除研究內容為基于體積的熱力學、錐體束縛、近距離放射治療、可變偏差項、真空烘烤試驗等與研究領域不相關的文獻。文獻排除精選后，共得到納入分析文獻168篇，如表1所示。

表1 數據檢索條件具體設置及清洗結果

1.3 數據分析工具及方法

應用CiteSpace5.8.R3、VOS viewer以及Origin2021進行文獻計量和可視化分析，并繪制知識圖譜進行分析解讀(見圖1)。

圖1 數據選取、篩選及分析的流程圖

2 適應調節抗阻訓練研究的現狀

2.1 學術關注度與學術傳播度

某個領域的學術研究趨勢可以用學術關注度、學術傳播度等概念進行具體分析，學術關注度是指對該研究主題發文量趨勢的統計，即對每一年發表相關主題論文數量分別進行統計而繪制的曲線趨勢圖；學術傳播度是指該研究主題被引次數的趨勢統計，即每一年相關主題論文的被引頻次[18]。研究適應調節抗阻訓練領域歷年來的發文數量和被引量的時序變化，能夠直觀地了解該領域的發展情況和研究現狀(見圖2)。

在2010-2017年期間，年發文量均不超過10篇，7年一共僅發表了17篇文獻，并且在2012-2014年出現了空窗期，沒有相關文獻發表。但從2018年開始，可以看到年發文量呈爆發式增長。年被引量在2018年開始呈現爆發式增長，年下載量呈現出比較大的波動，2017年出現了峰值。總體而言，國外關于適應調節抗阻訓練的研究在近十年里呈指數型快速增長，表明適應調節抗阻訓練引起了眾多學者的關注與實踐。

圖2 2010-2021年發文量、被引量時序圖

綜合觀察圖中曲線可知：適應調節抗阻訓練研究大致可分為緩速發展期(2010-2016年)、快速攀升期(2016-2021年)2個階段。總體上看，隨著數字化、智能化儀器設備在訓練實踐中開發與運用，以及更精確算法介入、更有價值的數據被挖掘，適應調節抗阻訓練研究仍然是此領域的研究熱點。

2.2 核心作者共現圖譜分析

對某研究領域核心發文研究者進行關注與分析，可以快速地清楚了解這一領域的主要研究者及其合作關系。因此，進行可視化分析時，對核心作者及其發文量、合作關系的研究是非常有必要的。在VOS viewer里選擇“Authors”，可生成核心作者與合作關系的共現圖譜(見圖3)。

圖3 核心作者共現圖譜圖

2.3 國家與機構共現圖譜分析

對研究領域的主要研究國家與機構進行分析，可直觀地了解該領域國家與機構的研究情況及合作關系。在Cite Space軟件中選擇參數“Institution”和“Country”，其余參數設置如前文所述，可獲得該領域研究國家的共現圖譜(如圖4所示)，并對其進行分析。

圖4 主要研究國家共現圖譜圖

根據分析結果可知，近10年有37個國家發表了該領域的研究成果。圖3所呈現出的是發文量排名前10的國家，每個節點對應著每一個國家，節點表示該國發文量。從節點大小來看，發文量遞減的國家依次為西班牙(93篇)、智利(38篇)、澳大利亞(36篇)、美國(35篇)、英國(32篇)、新西蘭(15篇)、塞爾維亞(11篇)、巴西(9篇)、中國(6篇)、威爾士(6篇)。可見，西班牙的發文量遠超過其他國家，占總比65.10%，居于絕對領先地位。從合作關系來看，不難發現西班牙雖是發文大國，但與其合作的國家十分少，僅有智利和巴西。反觀澳大利亞發文量雖位居第三，但其與多個國家進行了合作研究，尤其與英國和威爾士之間有較強的合作關系。除此之外，美國、塞爾維亞和巴西之間也有著較為牢固的合作關系。

其次，對發文研究機構進行統計后發現，高校是適應調節抗阻訓練研究的主要力量。根據統計結果可知，研究成果來自223個研究機構，通過統計和梳理發文量排名前10位的研究機構(見表2)，發現均為高等院校，其中所屬西班牙的高等院校有3所，占比33.3%，西班牙的格拉納達大學發文量最多，共計39篇，占比17.49%。澳大利亞、塞爾維亞各有2個高等院校，智利、英國、新西蘭各有1個高等院校，由此可知高等院校對該領域的貢獻具有重要作用。

表2 排名前十研究機構匯總表

3 適應調節抗阻訓練研究熱點

3.1 高頻關鍵詞分析

通過分析適應調節抗阻訓練研究中的貢獻關鍵詞，運算各個關鍵詞出現的頻率有助于了解該領域的研究熱點。在Cite Space軟件中選擇參數“Keywords”，其余參數設置如前文所述，生成適應調節抗阻訓練關鍵詞的共現圖譜，根據運行結果得該領域共有312個關鍵詞，選取頻次前15位的關鍵詞(如表3所示)。

表3 前15位高頻詞統計表

由表3可見，Movement velocity(動作速度)位居第一，共出現59次，這說明此關鍵詞為適應調節抗阻訓練研究領域的核心部分；而Strength(力量)、Performance(表現)、Intensity(強度)、Reliability(可靠性)、Power(力量)出現的頻次也相對較高，均高于40次。這些高頻關鍵詞反映了當前該領域研究的搜索方法和方向符合研究目的。適應調節抗阻訓練的高頻關鍵詞圍繞訓練的可靠性、訓練方案、訓練監控、訓練效果等方面，展現了適應調節抗阻訓練研究對訓練實踐具有較高的應用價值。

3.2 熱點聚類分析

關鍵詞共現聚類能夠直觀地反應某領域的研究重點。對適應調節抗阻訓練的關鍵詞進行共現聚類，得出10個關注度較高的聚類(如圖5所示)。

圖5 關鍵詞共現聚類圖譜圖

在關鍵詞頻次與聚類分析的基礎上，根據高頻關鍵詞和主要關鍵詞聚類查找對應或相近的文獻，挑選重點核心文獻并進行重點閱讀，進一步將10個聚類歸納為3個最重要的主題：(1)C1知識群：適應調節抗阻訓練監控技術，#2 Psychometric analysis(心理測量分析)、#3 Linear velocity transducer(線速度傳感器)、#6 Autoregulation(適應調節)、#7 beast(野獸)；(2)C2知識群：適應調節抗阻訓練監控應用，#0 1 RM prediction(預測1 RM)、#1 Exercise(訓練)、#4 Football(足球)、#9 Isokinetic strength(等速強度)；(3)C3知識群：適應調節抗阻訓練監測效果反饋，#5 Countermovement jump(反向垂直縱跳)、#8 Endocrine response(內分泌反應)(如圖4所示)。

表4 各知識群聚類高被引文獻信息

3.2.1 C1知識群：適應調節抗阻訓練監控技術

(1)監測技術

抗阻訓練的訓練強度傳統上用相對負荷(%1 RM)或每組中給定重復次數可以舉起的最大負荷來確定，但這種方法存在缺陷，因此為了替代傳統的監控方法，許多學者開始研究檢驗在抗阻訓練中使用動作速度作為相對負荷指標的可靠性[19]，嘗試使用實時監控動作速度來判斷訓練過程中的實際負荷。

González-Badillo, J.J等[19]將速度損失作為監測抗阻訓練的變量，監測了受試者分別在50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%1 RM下進行臥推的最大重復次數(MNR)試驗，并計算受試者的速度相對損失，發現速度相對損失與重復次數之間有密切關系，尤其在50%～70%1 RM負荷區間內，因此說明通過監測動作速度可以推算出動作的重復次數，可以此來合理地制定抗阻訓練計劃。Sánchez-Moreno, M等[20]則將動作速度作為引體向上運動中探究相對負荷和努力程度的指標，同樣發現了速度損失與最大重復次數和重復百分比之間有密切關系，且在65%～95%1 RM負荷區間內有較大的可靠性，可以此來合理地制定抗阻訓練計劃。Morán-Navarro, R等[21]同樣研究了速度損失與重復次數的關系，他在研究中將受試者按運動經歷分為了無運動基礎(65%1 RM)、有運動基礎(75%1 RM)和運動員(85%1 RM)3類，均進行臥推、深蹲、俯臥硬拉和過頭舉，發現各技術動作組間沒有顯著性差異，亦可說明使用速度損失預測重復次數具有較高的可靠性，可高精度地預計肌肉力竭的負荷。

綜上所述，使用速度損失預測重復次數具有較高的準確性，即動作速度可以替代傳統監控訓練強度的方法，準確地實時監控訓練強度。

(2)監控設備

近年來，隨著適應調節抗阻訓練的出現和發展，各種用于監控訓練的設備也大量出現，如線性速度傳感器和線性位置傳感器、可穿戴設備和手機應用程序等，這些設備被認為可以精確地測量運動速度[22]，量化訓練強度。但不同的設備測量出的數據不同，都會與真實結果之間出現誤差，因此有許多學者探究各種設備在測量運動速度時產生的誤差，找出能夠最準確量化訓練強度的監控設備。

Banyard, H.G等[23]分別用PUSH Band(TM)和GymAware(GYM)評估受試者全深蹲的平均速度(MV)、峰值速度(PV)、平均力(MF)、峰值力(PF)、平均功率(MP)和峰值功率(PP)，結果得出PUSH Band(TM)僅對PP具有高度有效性，而GYM對所有標準變量的評估都是高度有效的。Pérez-Castilla, A等[24]則比較了7種商用設備測量臥推運動平均速度(MV)的可靠性和有效性，由高至低依次排序為Speed4Lift線性位置傳感器、相機光電系統(Velowin)、PowerLift手機應用程序、光學運動傳感系統(Trio-OptiTrack)、T-Force線性速度傳感器、Chronojump線性位置傳感器、PUSH band慣性測量單元(IMUs)、慣性測量單元(IMUs)。Courel-Ibanez, J等[25]比較了5種速度監控設備測量臥推、深蹲和俯臥硬拉的平均推進速度(MPV)和峰值速度(PV)的可靠性和有效性，結果顯示線性速度傳感器(LVT)最為可信，其次是線性位置傳感器(LPT)和光電相機系統(OEC)，智能手機攝像系統(VBS)和加速度計(ACC)的誤差較大，不建議使用。

以上論證結果表明，固定設備要比可穿戴設備的準確性要高，且部分使用攝像方式測量的設備誤差相對較大。固定設備中GYM的準確性最高，可穿戴設備中PUSH Band(TM)的準確性最高。運動員在進行訓練監控時可推薦采用GYM、LVT、LPT，健身愛好者則推薦使用PUSH Band(TM)進行監控。

3.2.2 C2知識群：適應調節抗阻訓練監控應用

(1)預測1 RM的有效性和可靠性

一次重復最大重量(1 RM)被定義為是在一個特定的運動中可以舉起一次的最大負荷，被認為是衡量一個人力量素質的有效指標，并可以作為抗阻訓練的參考值[26]。Banyard, H.G等[27]采用了負荷-速度曲線(LVP)來預測1 RM，分別采用了平均同心速度為3(20%、40%、60%1 RM)，4(20%、40%、60%、80%1 RM)及5(20%、40%、60%、80%、90%1 RM)的遞增負荷預測深蹲的1 RM，研究結果表明3次試驗之間是非常穩定的，但所有預測的1 RM均有顯著差異。Ruf, L等[28]采用了相同的方法，但負荷遞增為2(0%～60%、40%～80%、60%～90%1 RM)、3(20%～80%、40%～90%1 RM)及4(20%～90%1 RM)預測硬拉1 RM，研究結果表明20%～90%的1 RM是最可靠的。兩個研究結果均表明雖負荷-速度曲線1 RM預測方法有較強的穩定性，但由于運動員個人之間存在相當大的差異，均不建議使用LVP預測模型來預測1 RM。Garcia-Ramos, A等[29]使用了4種方法預測臥推的1 RM，分別為Lombardi和O’Conno提出lifts-to-failure方程、Sánchez-Medina提出的LVP和Loturco提出的個性LVP，得出了最可靠的測量方法是直接測量法，其次是Lombardi的方程，O’Conno的方程高估了1RM(3.43%～4.08%)，Sánchez-Medina提出的LVP低估了1 RM(3.77%)，而個性LVP可以被推薦為預測自由重量臥推1 RM最準確的方法。Hughes, L.J等[30]采用了最小速度閾值(1 RMMVT)、零速度載荷(1 RMLD0)、負荷-速度曲線(1 RMFV)這3種方法分別預測使用史密斯器械和自由重量的深蹲、臥推、俯身劃船及推舉的1 RM，研究結果表明，1 RMMVT是最可靠和有效的預測1 RM的方法，雖然自由重量深蹲和推舉預測1RM具有較高的可靠性，但總體來說史密斯器械比自由重量預測1 RM更為可靠。Garcia-Ramos, A等[31]使用了廣義估計方程和兩點法分別對向心臥推訓練和離心臥推訓練進行1 RM的預測，結果顯示廣義估計方程低估了從同心BP預測的實際1 RM，高估了偏心BP預測的實際1 RM，而快速、低疲勞、實用的兩點方法預測臥推1 RM，具有較高的可靠性和有效性。

這些證據均表明，直接測量1 RM是最為準確的，通過間接測量法預測1 RM都會出現或大或小的誤差，但其中個性LVP、兩點法及1 RMMVT是具有相對較高可靠性和有效性的間接測量方法。

(2)提高肌肉力量表現

通過適應調節抗阻訓練增強肌肉力量、肌肉功能是此領域的重要研究，國外學者主要采用了漸進式抗阻訓練、主觀負荷強度和基于速度的訓練3種干預方式對運動員、大學生和青少年等人群進行運動干預，對其肌肉力量提高效益進行研究，更有學者采用不同的速度損失(Velocity Loss，VL)效果的對照研究證實了不同速度損失對于肌肉表現提高不同。

Graham, T[11]在其設計的通過“重復儲備”進行適應調節的訓練課程中，允許受試者在項目過程中調整負荷以適應強度的增加，經過為期12周的訓練，受試者產生出更大力量增加。Helms, E.R[32]則采用RPE監測法對舉重運動員進行了為期3周的試驗，發現在4%RPE周時，運動員最大力量的增加是最明顯的，繼續增加%RPE并不能再提高最大力量。Orange, S.T等[33]和Montalvo-Perez, A等[34]分別對男性橄欖球運動員和女性自行車運動員進行了為期7周和6周，每周2～4次的VBT力量訓練，均發現VBT實驗組受試者的最大肌肉力量、力量耐力及爆發力均明顯優于對照組。Lopez-Segovia, M等[35]和Gonzalez-Badillo, J.J等[36]分別對青少年足球運動員(14～19歲)進行了為期16和26周、每周 2～4 次的 VBT 力量訓練，均發現 VBT 訓練組的最大深蹲力量、下蹲跳和沖刺提升效果顯著優于控制組。這些研究表明，VBT 能有效提升力量、爆發力和肌肉耐力，對青少年運動動員、男性運動員及女性運動員均有顯著效果，能幫助高水平運動員打破力量瓶頸。此外，Pareja-Blanco, F等[37]對4種不同的VL(0%、10%、20%、40%)的對比發現，VL值越高，肌肉肥大效果越明顯，VL值越低，快速力量提升越明顯。

總體而言，國外對于適應調節抗阻訓練對肌肉力量的研究著重于對VBT的研究，針對于漸進式抗阻訓練和主觀負荷強度的研究相對缺乏。針對于VBT的研究則主要從VBT獨立訓練和速度損失效果兩個方面進行，獨立訓練效果方面得出了VBT的獨立訓練對于成年運動員和青少年運動員均有顯著效果。速度損失效果方面得出了20%VL是一個臨界點，超過20%VL更利于肌肉的肥大(20%～40%VL)，低于20%VL更利于快速力量的提高。

3.2.3 C3知識群：適應調節抗阻訓練監測效果

(1)運動表現

適應調節抗阻訓練要實現其替代或者補充傳統力量訓練方法，取決于其能否產生更好的訓練效果。國外已有幾項研究對比了適應調節抗阻訓練與傳統力量訓練的訓練效果。Dorrell, H.F等[38]對比了VBT和%1 RM法的深蹲訓練效果，保持兩組相對負荷強度、組數和次數的相同，按照力量水平對研究對象進行平衡分組，發現VBT組更好地提高了受試者的最大力量和跳躍高度，同時產生更少的疲勞感。Banyard, H.G等[39]采用同樣的訓練負荷設計，但按照力量水平對研究對象進行平衡分組，比較3種不同VBT與PBT的訓練效果。發現VBT組在訓練中的疲勞感顯著低于傳統組。此外，VBT組還能更好地提升縱跳的峰值速度、深蹲的杠鈴速度、短距離沖刺和變向表現。此外，Westblad, N等[40]比較了適應調節的飛輪抗阻訓練(FRT)與傳統力量訓練(TST)對青少年運動員訓練負荷發展、跑步和跳躍表現影響，經過為期6周的干預后得出，與TST相比，FRT對青少年運動員訓練符合發展和運動技能發展有相似效果，但都產生較少的疲勞感。兩種訓練方法均提高了跳躍能力，對跑步能力無明顯影響。

總體而言，國外研究均得出了VBT在降低運動員疲勞感和總訓練量的同時，可以更好地提升其爆發力和最大力量，不僅降低了運動員受傷的概率，而且更突出個性化力量訓練方案的實施和訓練效應。

(2)生理適應

力量訓練不僅對運動表現會產生刺激，而且對機體的生理表現也會產生一定的刺激，并且神經內分泌系統是機體恢復的重要生理系統之一[41]，部分學者對訓練后機體生理表現變化進行研究，以此找到最適宜的訓練強度和訓練量。

Pareja-Blanco, F等[41]比較了抗阻訓練運動前后的機體生理生化指標的變化，發現運動后負荷量加大機體內皮質醇、肌酸激酶(CK)和催乳素(PRL)顯著增加，心率變異性(HRV)和復雜性(HRC)則顯著降低，更高的肌肉疲勞感受。Pallares, J.G等[42]則比較了不同后蹲對機體運動功能和生理功能表現的影響，發現全深蹲(F-SQ)能出現最好的運動功能表現，其次是平行蹲(P-SQ)，半蹲(H-SQ)不僅沒有產生積極的運動功能表現，而且是唯一出現疼痛、僵硬等不良生理功能的動作。

目前，國外對運動后機體生理表現變化的研究相對較少，但不難發現適宜的訓練負荷和技術動作是刺激機體生理適應的重要手段，因此在訓練過程中制定合適的訓練負荷、選擇合適的技術動作是達成訓練目標的重要方法。

4 結論與建議

適應調節抗阻訓練是在傳統力量訓練的基礎上，隨著實時反饋訓練設備在訓練實踐中的應用，以及尋找高效、針對性更強以及突出訓練效應的需求下而形成的力量訓練方法。通過對該領域研究成果的發文量、核心作者、主要研究國家和機構及研究熱點進行可視化分析，發現近十年該領域研究趨勢呈指數型上漲，核心貢獻作者為Amador GR、Alejandro PC、Fernando PB，國家以西班牙、智利、澳大利亞、美國、英國為主，研究機構分布于格拉納達大學、康塞普西翁天主教大學、巴勃羅·德·奧拉維德大學等高校，核心研究者之間已形成較為穩定的合作關系，而國家之間、機構之間共同研究成果尚不多見。該領域熱點趨向圍繞以下三個方面：(1)適應調節抗阻訓練監控技術：分為監測技術和監控設備，支持并證明動作速度監控可以替代傳統監控方法準確地實時監控訓練強度，固定設備要比可穿戴設備的準確性要高，且部分使用攝像方式測量的設備誤差相對較大。(2)適應調節抗阻訓練監控應用：研究趨向針對預測1 RM有效性、可靠性以及提高肌肉力量表現，直接測量法效益較差但最為準確，間接測量法中個性LVP、兩點法及1 RMMVT具有相對較高可靠性和有效性，國外對提高肌肉力量表現的研究著重于VBT，APRE和RPE的研究相對缺乏且針對青少年運動員的相關研究較少。(3)適應調節抗阻訓練監測效果：主要關注運動表現和生理適應，大量研究支持VBT在降低運動員疲勞感和總訓練量的同時更好的提升其爆發力和最大力量，且適宜的訓練負荷和技術動作是刺激機體生理適應的重要手段。

適應調節抗阻訓練將隨著交叉學科之間的融合以及成果應用的擴展，具有較高的研究價值。適應調節抗阻訓練研究趨向表明，適應調節抗阻訓練對青少年力量素質提升的應用與實踐，APRE和RPE的研究以及比較VBT、APRE及RPE在不同力量訓練目標中的實踐區分，以及適應調節抗阻訓練與其他訓練方法相結合對提高運動能力以及運動表現的影響等方面對研究者具有較廣泛的挖掘內容和實踐場域。