閆 琪
(國家體育總局體育科學研究所,北京 100086)
教練員都希望自己的訓練能夠獲得最佳回報,高效訓練是高水平運動員力量訓練的重要特征之一。如今基于速度的力量訓練(Velocity-based training,VBT)已迅速發展成為國外力量訓練研究和實踐領域的一個熱點,并成為數字化體能訓練的重要組成部分[1],很多高水平運動隊和運動員已采用這種方法進行力量訓練,如美國職業橄欖球聯盟(National Football League,NFL)和美國職業籃球聯盟(National Basketball Association,NBA)的多支球隊[2]。在VBT 出現之前,教練員大多通過觀察來估算運動員的動作速度或完成時間,現在,VBT 可以為教練員和運動員提供客觀、可衡量的時間和速度指標[3]。教練員可以根據這些實時指標及時調整負荷,減少無效訓練,避免過度訓練,最大限度地提高運動員的運動表現。
幾乎所有競技體育項目獲取勝利的關鍵都是功率,即力量與速度的最佳結合。絕大多數運動項目運動員在比賽中并不需要承受最大力量的負荷,而是在一定力量負荷下發揮出最大速度和次最大速度,這反映出競技體育運動員的核心競爭力是功率——“力量與速度的最佳結合”。
雖然應用傳統慢速力量練習打造的堅實基礎對運動員來說至關重要,但它并沒有解決專項訓練中時間和速度維度的問題。對于對速度要求極高的高強度運動技能而言,傳統的力量訓練很難使運動員快速產生足夠的爆發力來滿足比賽的要求。VBT 通過提供關于運動員身體或器械運動速度的外部反饋,不僅使訓練者將注意力集中在爆發力上,還使其更加關注“發力速度”,從而有助于解決專項化力量訓練的難題。
VBT 的理論基礎主要是力量-速度的高度相關關系,因為負荷重量與動作速度之間存在一種明確的線性關系(圖1)。簡單來說,隨著負荷的增加,動作速度會相應降低[2]。VBT 的工作原理是通過測量運動員執行動作的速度來決定訓練強度。具體來說,運動員在訓練時會使用一種精密測量設備,如線性位置傳感器或慣性傳感器等,實時測量運動員完成動作的速度。然后,教練員根據速度就可以觀察訓練質量,調整訓練負荷,確保運動員始終在最佳的負荷強度下訓練[4]。

圖1 力量-速度曲線
相比傳統的力量訓練方法,VBT 的最大優勢在于它能更準確地反映運動員的體能狀態和訓練效果。傳統的力量訓練通常以負荷為標準,但這種方式往往無法準確反映運動員的真實體能狀態,因為負荷可能會受到很多因素的影響,如疲勞、營養狀況等。VBT 則能通過測量速度來更準確地判斷運動員的體能狀態和訓練效果[5]。
應用VBT 進行力量訓練或爆發力訓練時,重點是監測訓練器械或運動員身體移動的速度,特定的力量訓練速度區間與1RM 之間有著明確的對應關系[3]。VBT 的關鍵指標包括平均向心速度(Mean concentric velocity,MCV)、峰值向心速度(Peat concentric velocity,PCV)和速度損失(Velocity loss,VL)。在發展特定的力量能力時,需監測不同的速度指標(圖2)。

圖2 特定的力量訓練速度區間及其與1 RM 百分比的對應關系[1]
平均向心功率(簡稱平均功率)是指整個練習肌肉向心收縮階段的平均速度,包括在該運動范圍內減速的過程。該指標是絕對力量練習(如深蹲、硬拉和臥推)的關鍵指標。使用大于60%1 RM 的較重負荷進行力量練習時,平均功率是更適合的指標,因為它包含了加速和更少的減速時間(因為負荷較大)。
峰值向心功率(簡稱峰值功率)是力量練習中肌肉向心收縮過程的峰值速度,通常每5~10 ms 計算1 次(不同的設備有所不同)。進行爆發力訓練時,峰值功率是更加適合的指標,因為這些練習更加突出瞬間的最大功率。
速度損失是VBT 的一個重要衍生指標,是指兩次重復練習之間或兩組練習之間的速度損失程度,經常用速度損失百分比(%VL)來表示。研究[6]發現,更明顯的速度損失(%VL 較大)引發肌肉疲勞的逐漸積累,是力量訓練中身體適應的一個重要變量,它會對神經肌肉系統的功能和結構變化(力量、爆發力和肌肉增長等方面)產生明顯影響。監測速度損失對強調專項訓練的適應性,以及確保不會因肌肉酸痛而對即將到來的比賽或運動表現產生負面影響至關重要,是制定力量或爆發力訓練計劃時的重點監測指標。
1 RM 是指運動員一次重復練習所能舉起的最大重量。1 RM 一直是力量訓練的行業標準,用于確定最大力量及訓練所需負荷(即確定特定力量訓練時的1 RM 百分比)的力量上限。1 RM 既是設計訓練計劃的理想工具,也是評價運動員力量訓練計劃中力量提升的重要指標。
通過測量不同重量下的動作速度,可以建立力量-速度曲線,然后依據曲線的對應關系就可預測出運動員的1 RM。運動員在不需要真正達到最大負荷的情況下,準確地預測最大力量水平,從而更安全、有效地進行訓練[2]。
許多運動員存在腰部或者膝關節的慢性損傷或功能障礙,用傳統方法測試深蹲或硬拉1 RM 時往往存在較高風險,如果負荷超出運動員損傷部位或薄弱環節的承受極限, 就可能造成更大損傷。用VBT 進行1 RM 測試是非常好的替代方法,不需測試極限重量, 通常測試到85%1 RM 負重就可通過力速曲線準確地預測運動員的1 RM。
國家隊1 名男子短距離自行車運動員應用VBT 預測其深蹲1 RM。運動員在較輕負荷60 kg 完成深蹲測試時,平均速度為1.30 m/s,大于1.00 m/s;在中等負荷140 kg 和180 kg 完成深蹲測試時,平均速度為0.82 m/s 和0.59 m/s,處于0.50 m/s 和1.00 m/s 之間;而在較大負荷200 kg 完成深蹲測試時,平均速度為0.44 m/s,小于0.50 m/s。通過對這組數據進行分析,按照力量和速度的線性相關關系,可以繪制出該運動員的力速曲線,推算出運動員的深蹲1 RM 為227.6 kg,同時可以推算出該運動員的最大功率為1 227 W,最大功率的負荷為148.8 kg。這些都是力量訓練中需要應用和監測的重要數據,可以觀測運動員力量能力的縱向變化。
除射擊、射箭等少數運動項目外,絕大多數競技體育項目運動員的運動表現都是以速度為核心的,因此運動員任何一個階段的力量訓練都應強調動作的向心速度,而不應該像健美運動員那樣慢速地完成力量練習動作。運動員如果只考慮負荷而忽略了動作向心速度,力量訓練效率就非常低。
通過1 名專業摔跤運動員進行2 組不同模式的高翻練習,可清楚地觀察到動作速度對訓練效果的重要性。這名運動員在2 組高翻練習中都是采用60 kg 負荷,練習過程用Gymaware 進行速度測試。第1 組練習時沒有任何要求,讓運動員按照平時的訓練習慣完成4 次練習;休息8 min后,進行第2 組訓練,訓練前向運動員反復強調從第1 個動作開始就用自己能夠達到的最快速度去完成,同樣完成4 次練習,然后對2 組數據進行對比。
結果發現,第2 組的平均峰值速度、最大峰值速度、平均峰值功率和最大峰值功率都遠遠高于第1 組,其中最大峰值功率差值達到473 W(21.15%),意味著強調動作速度的訓練模式產生的訓練效果遠遠高于運動員習慣的力量訓練模式。國外研究[6-8]表明,VBT 訓練比傳統力量訓練方法能更顯著地提高運動員的力量和爆發力,對需要大量爆發力的運動項目如舉重、籃球、足球等具有極端重要性。

研究者對 RPE(Rate of perceived exertion) 和 VBT 在計算訓練負荷及其對 12 周訓練計劃的潛在影響方面進行了比較。該研究涉及 20 名橄欖球運動員,他們被分為2 組:一組使用 RPE 量表進行訓練,而另一組使用 VBT。訓練計劃包括2 個為期 6 周的中周期,其中,一個中周期旨在提高速度力量,另一個側重于最大力量的發展。每次力量訓練都按照預定的 RPE 或VBT 速度執行,并通過各種練習測量參與者的最大重復次數 (RM)。結果表明,VBT 在提高固定負荷的最大重復次數 (RM) 方面比 RPE 更有效[9]。
Orange 等[10]在比賽期對比 VBT 和1 RM 百分比法深蹲訓練效果,2 組受試者保持相同的負荷強度、組數和次數,其中VBT 組依據速度對強度進行調整,當平均速度超過或低于目標速度0.06 m/s 時,相應增加或減少5%的重量。研究結果顯示,2 組運動員的力量和爆發力均得以提高,但VBT 組在訓練中杠鈴的平均速度和峰值速度顯著大于1 RM百分比組,其對60%1 RM 的杠鈴速度提高最明顯,而且運動員在訓練中的疲勞感更低。
從這些研究結果可看出,VBT 訓練效果明顯優于傳統力量訓練。這是由于VBT 通過測量運動員的動作速度并進行直觀反饋,以此激發運動員的內在動機并及時調整訓練負荷強度,使運動員始終在更接近最佳負荷的強度下進行訓練。
過度疲勞和運動損傷往往會造成訓練計劃的中斷,是影響運動員訓練效果的重要原因之一。相比傳統的力量訓練,VBT 能在較低的訓練量和疲勞狀態下獲得更好的訓練效果,這一優勢在提高速度和爆發力方面尤為明顯[11]。在力量訓練過程中,隨著重復次數的增加疲勞會逐漸增 大,動作速度會逐漸降低,這是運動員出現暫時性的神經肌肉功能受損所致[12]。運動員如果長期處于神經肌肉功能受損狀態,則會增加過度疲勞或運動損傷的風險。
運用速度損失為教練員控制疲勞程度提供一種精準的監測方法,保證每次練習的動作完成速度,特別是當訓練目標為爆發力時運動速度極為關鍵,應設定較小的速度損失(一般為5%~10%),盡量避免在疲勞狀態下進行慢速練習,因為較慢的速度有悖于預期的訓練目標。研究[13]證明,速度損失與動作完成次數具有強相關關系,為運用速度損失評價運動員的疲勞程度提供了理論支撐。Weakley 等[14]研究證明了速度損失與疲勞具有顯著相關性,速度損失越大,重復次數越多,疲勞程度越高,表現為運動員主觀RPE、血乳酸濃度隨速度損失的增加而增加,而縱跳高度、動作平均速度隨速度損失增加而降低。

不同的速度損失產生的神經肌肉適應不同。對比10%VL 與30%VL 訓練對運動員神經肌肉功能的影響發現,一個階段訓練后2 組運動員的肌肉力量變化幅度沒有顯著性差異,但在運動表現方面卻出現顯著差異,10%VL 組運動員縱跳高度提高9.2%、20 m 跑成績提高1.5%,而30%VL 組運動員縱跳高度提高5.4%、20 m 跑成績提高0.4%,因此認為10%VL 給運動員造成的疲勞更低,同時對提高縱跳和20 m 短跑成績優于30%VL[15]。同樣,Pareja-Blanco 等[16]應用不同速度損失百分比(15%、25%、50%)對受試者進行力量訓練后發現,%VL 數值較大時對促進肌肉體積增大和肌肉力量效果更好,%VL 數值較低時對爆發力的提升效果更好。
研究[4]表明,VBT 可幫助運動員降低運動損傷風險,因為其能夠更精準地調整訓練強度,避免運動員過度訓練。在損傷康復方面,VBT 是一種有效的方法,通過測量運動員的動作速度,判斷其恢復程度,進而調整康復訓練的強度和進度,幫助運動員在受傷后更快地恢復到最佳競技狀態[17]。
VBT 的應用并不局限于一次力量訓練課或一個力量訓練階段,而應充分融入力量訓練的整體周期計劃中,選擇合適的動作速度來控制各個訓練階段的負荷,從而設計、監測和分析每個力量訓練階段。
VBT 的一個明顯優勢是運動員和教練員能夠確保其訓練目標得到有效實現[3]。周期化訓練是一種經過精心組織和設計的訓練方法,目的是在訓練過程中使運動員的身體得到充分恢復,并達到提高運動表現的最終效果。制定周期訓練計劃,可根據特定力量訓練階段的目標選擇適合的速度訓練區間,應用VBT 控制好訓練速度,精準地執行訓練計劃。
應用VBT 可使教練員和運動員更精準地執行和調整訓練強度,從而優化不同階段的訓練計劃[7]。Gonzalez-Badillo 等[18]研究發現,VBT 可幫助教練員和運動員更準確地判斷運動員的體能狀態,制定更合理的訓練計劃和比賽策略,從而提高運動表現。
在備戰杭州亞運會期間,筆者應用VBT 訓練理念為國家隊1 名男子短距離自行車運動員設計了完整的力量訓練周期計劃,所有力量訓練都應用Gymaware 進行速度監測。周期計劃開始時,7 月3 日對運動員進行深蹲1 RM測試,第1 個力量訓練階段結束后,8 月9 日再次進行1 RM 測量,觀察運動員力量水平的變化發現,僅僅5 周的VBT 練習,運動員的深蹲1 RM 就得到明顯提高,從204.6 kg 提高到231.2 kg,增長26.6 kg,增幅達到約13%。
VBT 是數字化體能訓練的重要方法之一,能為我們提供客觀的訓練監測數據。VBT 是一種交互式的訓練方法,需要教練員和運動員深度參與其中。VBT 的應用對教練員的知識和技能提出更高的要求,教練員只有正確理解和應用VBT 的原理和方法,才能發揮其最大效果[7]。VBT 的應用對運動員的努力程度提出明確要求,要求每一次練習都必須盡全力,否則無法發揮VBT 訓練的效果,甚至可能對訓練產生誤導。
眾多研究已充分證明VBT 作為一種新興的力量訓練方法相較于傳統力量訓練方法有著不可替代的明顯優勢,在提高運動員的力量水平、運動表現和損傷恢復等方面正發揮著越來越重要的作用。隨著科技的發展,傳感器技術和數據分析技術不斷迭代, 未來會開發出更精確、更便捷的動作速度測量和分析工具,必將推動VBT 在競技體育應用和研究中取得新突破。