不同抗阻訓練方法對肌力發展的現狀探究

陳俊融，冉 建，張 象

（成都大學 體育學院，四川 成都 610106）

1 前言

體能訓練是當今的熱點話題，身體素質中的力量素質是體能的重中之重，不論是運動員的賽季或非賽季階段，都少不了力量素質的支撐，提升肌力是增進運動表現的重點，肌肉力量的發展需要肌肉的形態和對肌肉的神經控制的支撐。然而，提高肌肉力量的機制被認為是多因素存在的，如力量水平[1]和遺傳因素[2]。在考慮到影響因素之前首先對這些因素進行理解，為其中這些基本因素中的各種反應查閱相關文獻，討論可能影響肌肉力量的提高因果關系。其中一篇文獻表明關于肌肉力量對于普通運動和有力量需求的運動技能的重要性，其肌肉力量的水平在絕大程度上決定了造成運動損傷的風險[3]，產生影響力量的因素是多樣化的（即對外部的阻力產生作用力的能力[4]），而關于如何提高肌肉力量和影響肌肉力量的生理因素則顯得至關重要。如果專業教練想要提高運動員的肌力，則必須首先了解他們可能發生的生理變化，才能有效的開展抗阻訓練（Resistance Training），后文抗阻訓練均以RT表示。本綜述目的是根據有關文獻確定可能影響肌肉力量發展的生理因素（包括肌肉的形態結構，神經募集能力以及阻力訓練方法）和抗阻訓練方法。肌力則可以通過幾種不同的形式進行表達，其中包括了最大動態肌力（Maximal Strength），等長肌力（Isometric Strength），反應力量（Reactive Strength）[1]。

2 肌肉形態結構和神經因素對肌力的影響研究

2.1 肌肉橫截面積和肌肉結構

骨骼肌肥大的改變可以極大地影響肌肉產生的力量表現，較大的肌肉橫截面積可以創造更大的肌肉力量，事實上，身體重量的級別同樣彰顯了力量舉運動和舉重運動的力量水平。這樣的基本原理則是取決于肌纖維橫截面積，特別是II型肌纖維，可能改變整個身體肌肉的力量和爆發力[5]。之前同樣有研究表明，肌肉的橫截面積與力量之間存在正相關性（r=0.70）[6]。進一步研究表明，通過短期的抗阻訓練使肌肉的橫截面積增加而引起肌肉結構的改變會提升50%-60%的力量[7]。在生理機制上，由于肌球蛋白（粗肌絲）和肌動蛋白（細肌絲）在與先前新形成的肌節內的橫橋交叉的相互作用的數量增加，所以肌肉的橫截面積的增加可以提高肌肉力量。Kawakami等人表明[8]肥胖人群肌肉中的肌纖維比正常的肌肉更大。由于更多的肌束在該區域內堆積，因此會增加橫橋相互作用的次數。盡管有研究已經表明肌肥大和肌力之間的相互關系，但同樣應該指出，肌肥大和肌力的變化同樣會因人而異。

2.2 運動單位的募集對肌力影響

Henneman等人[9]表示，募集運動單位（以下用MU表示）的方式主要是根據力量所需對MU的募集大小（從最小到最大）。因此，將根據給定訓練負荷期間所需的力和力量增長率（Rate of force development RFD）的大小來募集MU。例如，當需要較小的力量和RFD時，慢肌纖維I型纖維的較小運動單位（Motor Unit MU后面均用MU表示）將被募集，而如果需要較高的力量和RFD，則快肌纖維型和IIa/IIx纖維的較大MU募集。而MU募集順序可能會受緩慢，分級，等距[10]等因素影響。由于所需的RFD，在沖擊性運動期間可能發生MU募集的較低閾值，但是活動的類型和意圖可能直接影響到MU的募集能力以及運動員如何進行神經控制的適應[11]。募集閾值高的MU通常用來產生的快速的力量、速度以及爆發力。例如，長跑運動員只能在比賽中反復運用中等力量的情況下才能募集含有I型肌纖維慢疲勞的MU。由于運動的性質，只有當含有I型肌纖維疲勞和產生力量的MU不足以維持活動時，才能募集含有II型纖維的高閾值MU。因此，盡管I型肌纖維的MU可以提高力量的增長，但是在訓練期間有少量的MU募集含有II型肌纖維MU，耐力型運動員在訓練中的I型肌纖維參與更多，募集的MU閾值相對低。相比之下，舉重運動員則需要更高的力量、高爆發力完成訓練（例如，抓舉，高翻和挺舉等），因此包含II型纖維的MU會被完全募集。根據募集順序，舉重運動員可能會同時募集包含I型和II型肌纖維的MU，從而訓練中涵蓋兩種MU型的力量訓練。關于力量的發展，在訓練期間募集高閾值的MU可以說對于力量的提升是十分有益的。

2.3 肌肉的神經抑制

肌肉神經抑制是指在隨意肌肉動作發生期間給指定肌肉群的神經驅動減少，這可能會從肌肉和關節所接收到的神經反饋而影響到整個發力[12]。雖然神經機制可能會產生正面的強度-功率的適應性，但負面影響力量發展的神經機制可能影響潛在的訓練適應能力。有研究表明，高強度的RT會通過Ib型肌纖維的運作而傳入反饋到脊髓運動神經元庫，以此減少肌肉神經抑制而提高力量[13]。

3 不同抗阻訓練方法對肌力的影響研究

本節概述了部分可用于提升運動員力量的常用抗阻訓練（后面用RT表示）方法的現狀與應用，同時或在訓練的特定時間期間實施以產生相對應的生理適應。雖然每個運動員的需求不同，但是力量訓練模式的原則不變，表1相對而言，表明每種訓練方法在提高肌肥大，力量和爆發力方面的效果[14]。

表1 阻力訓練方法理論對肌肥大、力量以及爆發力的影響

3.1 自體重訓練對肌力影響

自重練習是最基本的RT練習，可以用作基礎訓練或作為更復雜的負荷訓練的一部分。常見的訓練方法包括深蹲，俯臥撐，引體向上和仰臥起坐。雖然自重練習有幾個優勢（例如，閉合性練習，靶向多個肌肉群，提高相對強度，心肺能力等可達到多功能性），但提供超負荷刺激的能力有限，這將會局限性的提高最大力量和突出其他特征[15]。為了達到超負荷體重練習的目的，通常會設計更多重復或改變運動結構和受力模式的動作（例如傾斜身體或抬高腳的俯臥撐）。但是，應該指出，如果訓練者繼續增加重復重量，訓練者可能會形成耐力型身體特征，最大力量的適應性可能會受到影響。在有些情況下，如幼兒，新手或運動員做恢復訓練或康復訓練時，可以考慮實施自體重練習以提高基本力量和運動特征，然后再進入可能提供更大運動強度刺激的其他訓練方法。

3.2 固定器械抗阻訓練對肌力影響

固定器械的練習通常用于受傷運動員康復期間肌力與肌肉組織的恢復，但是運動本身很少會以孤立的方式進行的訓練，那么使用單關節的器械練習以此來提高肌肉力量而轉化為運動表現可能會受到質疑。因此，通過單關節固定器械的抗阻訓練方法來達到訓練最大程度以提高運動成績必然會受到限制。相比多關節訓練器械可能會為訓練者的訓練強度和力量模式（如：肌力，爆發力等）提供更加優越的訓練選擇。通常在器械的練習期間進行的單關節的重量練習是可以提高運動員的力量，但由于單關節訓練器械無法滿足身體多部位共同參與，可能無提高關節和肌肉的聯動能力以及改善之后的運動表現能力[16]。例如，投擲速度是壘球運動的直接測量運動表現的一項指標，與閉鏈運動（0.5%，P<0.05）相比，12周開鏈運動訓練（3.4%，P值不具有顯著性）并沒有顯著的效果[17]。進一步的文獻表明，與固定器械的訓練相比，自由訓練動作（杠鈴或啞鈴等器械訓練動作）可以更大程度地募集肌肉的參與[18]。總體來說，自由訓練中的多關節訓練動作需要更多的肌肉聯動和肌肉的募集能力，這會產生更大的肌肉力量，由此提升運動表現。然而，對于部分訓練者需要提升某一肌群肌肥大能力或是在受傷康復階段需要提升單一肌群能力和需要更穩定的訓練環境時，固定器械的訓練可能是更好的選擇。

3.3 舉重型運動抗阻訓練對肌力影響

與傳統的RT相比，用舉重運動（例如，抓舉，翻舉和挺舉）及其由此衍生的訓練已經顯示具有一定強度和力量生成效果，如“火箭推”和“壺鈴高翻”。此外，舉重運動是具有更有效地吸收外部阻力的抗阻訓練方法[18]。因此，舉重運動在RT中已經是司空見慣，不足為奇了。舉重運動及其衍生訓練的獨特之處在于他們可以通過訓練意圖，在移動中通過等重的負荷來提升力量和速度兩個方面的能力[19]。最終，這可能會產生有利的神經肌肉適應（即MU募集等），并提高訓練中的運動強度和力量。傳統上，訓練會規定舉重運動，如抓舉動作（例如，抓舉，懸掛抓舉等），這些練習已被證明可以有效提升力量，因此舉重動作同樣也衍生了許多分段動作（例如，抓舉/集中大腿中部拉力，跳躍聳肩等訓練動作等）[20,21]可以提供有效的速度力量和力量啟動的加速度能力，對第二階段的拉會有更好的刺激，并且能夠進一步提升對強度和高功率的身體適應[20]。針對于高水平運動員而言，基礎階段可能會被忽略，因為本身的技術動作和基礎力量就很好，但也有可能由于該技術動作的復雜性或運動員本身機能問題或先前或當前受到的損傷而不適合進行此方面的練習。舉重型衍生動作都需要對基礎階段的動作模式和力量儲備有較高的要求，在此基礎上進行衍生動作的練習，才能夠達到良好的訓練效果。

3.4 增強式訓練對肌力影響

增強式訓練是縮短周期的爆發性運動訓練，使肌肉在最短時間內發揮最大力量的動作。利用含有伸長-縮短周期（stretch-shortening cycle,SSC）的預伸展或反向動作，產生快速并且具有爆發力的動作。增強式訓練目的主要是，肌肉與肌腱的韌性和牽張反射，從而增加提高動作輸出功率。其中通過先前的離心肌肉動作收縮增強了向心收縮肌肉動作，將它們納入RT類別中是由于能夠將最大強度轉提升RFD能力。薈萃分析表明，與舉重運動相比，增強式訓練可以在垂直跳高方面產生較大的改善[21]。然而，其他研究表明，舉重運動可能產生更大功率的身體適應，并且有機會在更廣泛運動中得到運用[22]。雖然存在相互矛盾的文獻，但是強化訓練的有效性不容忽視。自重強化訓練的一個潛在限制是不能夠持續提供過度刺激，產生積極的力量適應。適量增加小負荷可能會強化訓練效果，但應該注意，較重的負荷可能會導致較大的沖擊力，并延長離心收縮和向心收縮肌肉動作之間的過渡時間，從而減少對整個完整動作的訓練刺激。實踐者可以考慮選擇一種中高強度的增強訓練來代替給定的增強運動增加負荷或調整訓練的負荷量以產生所需的適應性。鑒于增強練習的局限性，與其他RT方法相比，這種訓練方式在有一定力量基礎的人群中進行力量發展。

3.5 離心收縮訓練對肌力影響

離心收縮是指肌肉在整個收縮過程中施加在肌腱單位上的力量大于肌肉產生的力量而延長的行為。離心收縮訓練可以產生有利的神經適應性從而提升肌肉發力功能（即強度，功率，RFD和肌肉穩定性），肌肉形態（即肌腱強度和肌纖維CSA），神經肌肉募集能力（例如快速MU募集和反應速率）和肌肉性能（例如，爆發力，速度，制動能力和改變方向能力）[23,24]，與向心，等距和傳統（離心/向心收縮）訓練相比，其具有更高的訓練效益。研究表明離心訓練方法中的超負荷訓練（>100% 1RM）[25]，且支持使用提高超負荷離心運動（后面用AEL表示）的另一種離心訓練方法[26]。與其他RT方法相比，AEL可能會對跳躍能力，短跑能力與動力適應有很大的改善促進作用。AEL可能產生更加優質的力量，且對RFD和身體機能都有一定的調整，并且損傷率下降，有關AEL的全面討論，讀者可以直接參閱最近的綜述[28]。

相比較輕的負重而言，超負荷離心可以有利的提升肌肥大和肌纖維對運動強度的適應性，并且與較快的肌肉動作相比，較慢的肌肉動作可以產生更大的神經適應。從負荷的角度來看，對超大負荷訓練而言（>100% 1RM）已經表明使用這種AEL負荷訓練可以提高肌肉的最大強度[27]。

3.6 變量抗阻訓練對肌力影響

常規訓練內容通常會設計參與一些關于后蹲和臥推等多關節的負荷訓練動作。這些練習均使用離心和向心肌肉收縮完成動作，自身通過多關節的運動以恒定的負荷阻力進行對抗。盡管通過這種方式訓練后，肯定能夠促進力量的增長，但也不是完全沒有局限性。例如，運動員進行頸后深蹲訓練時膝關節、髖關節或踝關節的關節角度會跟隨運動而改變，因為運動員產生的外部阻力是由下而上，因此在受到阻力的交互過程中會經歷了一個“粘滯點”。相反，在下蹲結束過后，外部肌肉的力量產生（即，施加到由肌肉收縮力產生而對抗外部負荷的力）可能繼續超過和增加“粘滯點”和峰值力量[28]，所以并不能夠很好的每次完成完整動作。考慮到這些因素的限制與實施,基于其肌肉本身力學優勢與劣勢，分成每個部分的漸變式阻力進行訓練，是對肌力的提升可能有更佳的促進作用。由此而言，變量負荷的抗阻訓練也就成為了一種訓練方法，通過改變運動員在每次重復訓練中所受到的外部阻力，以便在整個運動過程中獲得最大化肌力的產生。雖然也有對固定器械訓練的可變性進行了許多嘗試，但這些通常不會產生預期的結果，由于固定器械是固定的運動軌跡。而自由重量訓練中可以通過加入鏈條或松緊帶來固定運動軌跡和不同的運動負荷。增加鏈條或彈力帶可以通過改變運動過程中的相對力量和速度力量來改變運動的負荷。文獻表明變量抗阻訓練在增加阻力發生的運動范圍內會產生最大效應[17]。因此，必須注意的是將運動員的身體特征與適當的負重鏈長進行匹配，因為不適當的負荷可能會產生更大的不適應[17]，因為影響變量抗阻訓練的質量。

4 結語

肌肉力量發展的基礎是肌肉形態因素和神經因素做支撐，包括肌肉橫截面積，MU募集能力和神經肌肉抑制能力。提高肌肉力量的主要途徑還是通過抗阻訓練，雖然目前的訓練中存在多種RT方法，但根據本文中抗阻訓練方法對肌力提升現有結果總結得出離心訓練、AEL（超負荷離心>100%1RM）和漸進式阻力訓練具有提升肌肉力量的最大潛力。相比之下，自體重訓練，固定式器械訓煉，增強式訓練可能會限制其最大力量的潛力提升，但仍然可以通過訓練時間和對神經控制的能力進行力量呈現。對于運動需求的不同也會有不同方法進行力量訓練，因為運動的本身就具有差異性。因此，沒有一種專門的訓練方法能夠達到運動強度，力量和時間特性完美結合。所以在日常力量訓練中可以根據當前運動需求結合本文中對不同抗阻訓練分析選取所適合的訓練方法或幾種方法進行組合，以此來提升肌力。