王安利,劉冬森
(北京體育大學運動康復系,北京 100084)
運動人體科學
力量訓練的理論探索及實踐進展:循環訓練和快速伸縮復合練習
王安利,劉冬森
(北京體育大學運動康復系,北京 100084)
循環訓練是發展力量耐力素質的常用方式,對力量耐力和心肺功能有多重效果,廣泛應用于運動員訓練、大眾健身和康復訓練中,但在訓練實踐中人們并不清楚循環訓練的特點,也不清楚循環訓練究竟對具體的運動項目有哪些貢獻,因此在運用該方法時,常常存在盲目性。快速伸縮復合練習是一種高端的力量訓練方法,能有效地提高肌肉收縮速度,發展爆發力和神經肌肉控制功能。進行快速伸縮復合訓練,對運動員的身體素質有一定要求,需要有一定的力量訓練基礎。在本章節中,我們將對以上2種方法的生物學基礎及實踐進行詳細地討論和分析,以便能夠幫助教練員、運動員從各維度上了解上述方法各自的優缺點,更好地選擇與專項需求一致的力量訓練方法,為提高運動成績、有效預防運動損傷服務。
力量訓練;力量耐力;循環訓練;快速伸縮復合訓練
在系列文章的上一篇文章中,我們就常見的力量訓練方法:靜力性訓練、向心性力量訓練和離心力量訓練進行詳細介紹。在本次的文章中,我們將就力量訓練中常見的另外2種方法:發展力量耐力的循環訓練和發展神經肌肉功能的快速收縮復合訓練進行詳細地闡述。
1.1 循環訓練的概念 循環訓練是英國里斯大學的摩根(RE Morgan)和亞當遜(GT Adamson)2位教師所創的一種科學的鍛煉全身的訓練方法,根據訓練的目的和具體任務,建立若干練習站或練習點,運動員按規定的順序和路線,依次循環完成每站所規定的練習內容和要求的訓練方法,是一種綜合形式的練習方法[1]。循環訓練一般需預先選定運動,然后決定各運動的反復次數,并在最短的時間內完成訓練負荷。訓練時可能會利用多種動作按原先設定的負荷次數逐一完成,周而復始,因此稱為循環訓練。如果設計合理,肌肉力量和力量耐力、柔韌性、心肺功能等體能素質都能得到顯著的提升。運用循環訓練法可有效地激發訓練情緒、累積負荷“痕跡”,交替刺激不同體位的循環訓練法是增強力量的混合訓練法,能夠有效地促進肌肉的發達,可以在不增加體重的情況下,相對增強肌肉含量。循環訓練法是一種具有普遍適用性的訓練手段,可以根據運動員自身素質發展的需求,為其提供更為全面、系統的訓練。通過訓練使運動員的潛能得到有效的激發,力量素質得到切實的增強,一般情況下,每一次循環訓練的內容都應該控制在6~10種不同的訓練方式[2]。
由此可見,循環訓練的主要目的就是發展人體的力量耐力。所以,在介紹循環訓練之前,有必要將力量耐力的相關概念做一個簡明扼要的介紹。
根據力量素質的表現形式和構成,一般把肌肉力量按能力劃分為最大力量、快速力量和力量耐力;根據不同運動項目對力量素質的需求,一般把力量素質分為最大力量、快速力量、力量耐力和反應力量。無論哪種分類的方法,力量耐力都是力量素質的最基本組成部分。“力量耐力”的定義有2種,一種是指人體在克服一定外部阻力時能堅持盡可能長的時間或重復盡可能多的次數的能力[3];另一種是指神經肌肉系統以靜力性或動力性的工作形式在對抗負荷過程中抵抗疲勞的能力,通常對抗的負荷大于最大力量的30%[4]。力量耐力水平的高低可以從一個方面反映機體對抗疲勞的能力,力量耐力水平的提升可以改善機體對抗運動損傷的能力,降低運動風險。在康復訓練中,力量耐力作為維持關節穩定、維持機體平衡協調的基礎之一,其相關的訓練是貫穿整個運動損傷康復過程的重要內容。無論是損傷的預防還是損傷的康復,力量耐力都發揮著極為重要的作用。
“力量”和“耐力”本是2個最為基本的身體素質,將二者結合在一起說明“力量耐力”是一種復合素質,由于力量耐力本身的定義含有雙重性質,涉及肌肉力量和能量供應系統,訓練方法必須同時涉及肌肉力量和能量供應2個方法才能有效地發展力量耐力,而循環訓練就是同時兼顧這2個方面的有效訓練手段。
1.2 循環訓練的方法 循環練習是一系列練習的組合,在練習時強調低阻力、多次重復。循環訓練的主要內容包括:每站的訓練內容、每站的運動負荷、練習站的安排順序、練習站之間的間歇、每遍循環之間的間歇、練習的站數與循環練習的組數。循環訓練不受場地、人數和時間的限制,是一種充滿技巧、敏捷和趣味特色的運動,具有多樣、多變和綜合的運動方式。在實施循環訓練之前,根據一定的目的要求,預先制訂出練習方法,有助于實現循環訓練的效能。通常,設計者應預先了解循環訓練的特征、循環訓練的類型、循環訓練的特點,而后再設計方案或草圖。要做到合理設計,既有利于全面身體訓練,也有助于提高訓練質量。
循環訓練的基本類型大致可分2種:自主式循環訓練和固定式循環訓練。自主式循環訓練的程序是:在每個練習站點上的訓練沒有規定的時間,也不定時地發出信號,規定必須從一個站點轉移到另一個站點;在每個站點上的練習者可自行調控完成練習的速度和固定的重復練習次數;練習后再根據完成一個循環訓練所用的時間來評價訓練的結果或成效。所謂自主鍛煉是指練習者運用已掌握了的練習內容和練習方法進行獨立鍛煉的能力。由于自主鍛煉的調控能力各有差異,故對訓練的質量和數量加強監督十分必要。固定式循環訓練的程序是:每個練習站點的訓練都規定了時間、數量(用秒表來掌握時間,用計數器來掌握數量);按統一的規定輪換練習站點。通常,調控固定式循環訓練強度或難度的方式有3種:1)完成訓練總的時間不變,增加練習重復次數;2)增加每個練習站點上的練習時間與重復次數;3)增加練習者通過循環練習的組數。運動實踐表明,固定式循環訓練體現的是共同行為和集體運動,多用于體育教學、運動訓練和健身鍛煉等,主要是在教練的指導下進行練習,既能提高訓練的整體效能,又能強化訓練質量和激發運動興趣。
在進行循環訓練的過程中,要遵循由易到難、逐步遞進的原則,對強度的把握也要依據循序漸進的規律,讓機體逐漸適應與接受訓練行為的刺激,以避免造成關節、肌肉的損傷。訓練伊始進行1個循環的練習,2~3周后再增加1個循環,逐漸增加到3~4個循環,但最多不超過5個循環。在循環訓練過程中需要注意幾個要點:1)持續訓練的時間,需要考慮完成1次循環的時間,也要考慮站點間轉移所需的時間;2)練習站點的順序,需要考慮不同運動強度的練習站的合理配置,也要考慮不同難度動作的練習站的交替安排;3)參與訓練的人數,需要考慮每個練習站的器材設備、練習動作能否滿足循環訓練的需要,也要根據練習站設置合理的分組進行訓練;4)練習站點的銜接,需要考慮循環訓練的目的、時間和場地器材的條件,也要根據每次訓練的具體目標設置相應的練習站;5)完成練習的組數,需要考慮1次循環訓練的總時間和每個站進行練習需用的時間,也要考慮練習站中每種練習的組數。
1.3 循環訓練的特點 在日常訓練中,廣大教練員常常把循環訓練作為提高肌肉力量和耐力的訓練方法。其實循環訓練有其獨到的、其它訓練方法不可替代的功能和作用。
從研究的一般結論看,力量訓練無助于提高心肺功能,與此相反,有氧訓練也無助于力量素質的提高和發展。循環訓練試圖彌補這些缺陷,其設計的初衷是能夠將力量訓練和心肺功能訓練結合起來,既可以發展肌肉力量,又可以提高運動員的心肺功能。但是到目前為止,很少有研究證據表明循環訓練能提高運動員的有氧能力(心肺功能及代謝能力)。
在長期的訓練實踐中,人們對循環訓練的特點和屬性有了更清楚的認識。循環訓練是一系列練習的組合,在練習時強調低阻力、多次重復的特點,這使循環訓練具有一項特殊功能:在發展肌肉耐力的同時提高乳酸積累水平。發展肌肉耐力的同時,提高乳酸積累水平,這是許多運動項目內在的特殊需求。比如田徑的速度耐力項目,如400 m、800 m;比如高水平球類項目,如籃球、曲棍球、足球、排球;比如競技類的拳擊、柔道;再比如花樣滑冰、短道速滑、短距離自行車等,不僅要求運動員有高水平的速度、爆發力,還需要運動員有較強地產生乳酸、耐受乳酸、清除乳酸的能力。只有具備這種能力,運動員才可能在供氧相對不足的情況下保持速度、保持競技能力、保持戰斗力,獲得優異成績。
因此,把循環訓練僅僅作為發展耐力能力的手段,遠遠沒有發揮循環訓練的主要功能和訓練特點。如果在循環訓練中重點是提高運動員產生乳酸、耐受乳酸、清除乳酸的能力,可以適當將循環訓練每組的持續時間延長、間歇時間縮短,比如將每組的訓練時間從30 s延長至40 s,將每組間的間歇時間從30 s縮短到20 s,以便更好地發揮循環訓練的作用:發展肌肉耐力的同時提高乳酸積累水平的作用。
1.4 循環訓練的其它作用 目前,循環訓練作為一種實用有效的訓練方法被越來越多人所使用。根據不同的目的對循環訓練的動作、強度等進行調整,不僅能滿足普通人增強健康的需求,也可以為運動員增強肌力、肌肉耐力和心肺耐力提供幫助。循環訓練可以較精確地對運動員的訓練進行評價,可在運動員之間進行橫向比較,來評價運動員之間的差異;也可以進行自身的縱向比較,來評定訓練的效果。由于循環訓練有較好的可比性,可以作為某些項目選材的手段來使用。
循環訓練法在青少年的體育教育中的作用逐漸被人們所認同。循環訓練法對于青少年的肌肉耐力和心肺耐力影響方面的研究也證實,循環訓練是一種有效提升青少年肌肉耐力和心肺耐力的一種訓練方法[5]。在學校的體育教學中運用循環訓練法,不僅可以提高學生們的運動積極性,還能有效提升學生們的肌肉耐力和心肺耐力。研究表明,大強度的循環訓練、小強度的循環訓練與單獨的耐力訓練相比更能控制高血壓、高膽固醇和高血脂等危險因素[6]。在循環力量訓練對老年人神經肌肉控制、心肺耐力和身體成分影響的研究表明[7],循環力量訓練是一種具有多方面效果的訓練模式,比其他訓練模式更節省時間,是改善身體成分、肌肉力量和心血管功能的優秀訓練方法,使人們在年齡逐漸增大時保持所需的功能能力,能使患有多種慢性疾病的病人提高其生活質量。對于一些慢性疾病患者,在他們的治療進程中,加入循環耐力訓練是很有必要的。最近的研究表明,要想在肌肉力量和心血管功能上得到改善,至少每周進行2次循環訓練(力量和耐力訓練都有),訓練時間在30~50 min,重復組數根據強度而定,但都需要遵守循序漸進的原則。推薦大強度訓練 (60~85%1RM)來提高肌肉力量,小強度訓練(40%1RM)也是推薦的,但是研究表明每周1次的大強度的循環力量訓練能使肌力得到提高。此外,訓練休息時間比是影響循環訓練效果的關鍵因素。如果訓練和休息時間比是1:1 (30 s:30 s),對有氧耐力和體成分的改善(減脂)就是一個十分有效的刺激。從循環訓練的多重效果來看,循環訓練可在運動員訓練和青少年體育教育中進行推廣,在大眾健身方面同樣值得推廣。
2.1 Plyometric的概念 快速拉伸后接著進行快速收縮(Plyometric Movement)是一種本能的普遍的運動方式。兒童游戲中的“跳格子”就是快速伸縮復合練習(Plyometric Training)的雛形。快速伸縮復合練習作為一種訓練手段來應用可以追溯到50~60年代。60年代初,前蘇聯及東歐的國家已將Plyometric運用于運動員的訓練,并培養出了一大批的跳高、跳遠和三級跳的世界冠軍。最早的有關Plyometric的概念由前蘇聯運動生物力學家Verkhoshanski于1969年總結并提出。后來被介紹到美國,被稱之為震蕩訓練或沖擊樣訓練(Shock Training)。在國內多將Plyometric翻譯成“超等長訓練”,這個譯法既不能反映出練習的實質內容,又容易引起概念上的錯誤。所謂等長是指肌肉收縮時的長度不變,即靜力練習,顯然不能表達Plyometric的內在含義。港臺地區將Plyometric翻譯為增強式訓練,相對忠于原來的含義,但“增強”的概念過于寬泛,也沒有反映其特定的內涵。2011年4月,在國家體育總局備戰辦公室組織的研討會議上,由筆者提出,與會代表經過激烈討論,最終達成共識,將Plyometric翻譯為快速伸縮復合練習,并將這一概念在全國推廣。
許多體能訓練的教科書中將Plyometric練習定義為:Plyometric是一種快速、高功率的運動,在運動中,預先拉伸肌肉并激活肌肉的“拉伸-收縮循環”(Stretch-Shortening Cycle,SSC)從而產生強大的向心收縮 (圖1)。

圖1 快速伸縮復合練習的過程
2.2 快速伸縮復合練習增加肌肉收縮速度的機制 快速伸縮復合練習能夠提高肌肉的收縮速度和肌肉的爆發力,其主要的機制有以下5個方面:1)改善了原動肌與拮抗肌間之間的協調關系,特別是改善了拮抗肌的放松能力,使運動員對快速拉長-縮短周期節奏的適應性提高,從而提高肌肉的收縮速度;2)練習施加給神經肌肉復合體的快速離心負荷,使神經肌肉系統對快速增加的負荷適應力提高,提高了肌肉的收縮速度;3)改善和發展牽張反射機能,使神經系統能夠以最快的速度對肌肉拉長做出反應和控制,使神經肌肉系統的調控更加完善;4)快速伸縮復合練習是在高速運動中完成的,有助于發展在動態中的離心動作的控制,有利于發展肌肉的爆發力;5)改變了肌肉的初長度,積累了彈性能量,提高了肌肉的收縮速度(圖2)。
2.3 快速伸縮復合練習的方法 快速伸縮復合練習的方法多種多樣,但其核心理念如前所述,在完成動作時必須注意以下特點:1)預先拉伸肌肉并激活肌肉的“拉伸-收縮循環”;2)充分利用拉伸積累的彈性能量;3)充分利用牽張反射(Myotatic Reflex,MR);4)以最快速度完成動作,獲得強大收縮力量和收縮速度。完成動作的速度減慢或終止,拉伸過程中積累的彈性能量就會消散或減弱。圖3~5顯示了常見的快速伸縮復合練習的例子。

圖2 快速伸縮復合練習的神經肌肉反應與控制

圖3 上肢快速伸縮復合練習

圖4 下肢快速伸縮復合練習

圖5 肩帶快速伸縮復合練習
2.4 快速伸縮復合練習需要注意的問題 在進行快速伸縮復合訓練前必須對運動員進行必要的評價,包括訓練前的水平、最低的身體素質要求、基本的速度和力量基礎、運動員的身材和體重以及運動員的成熟程度、可訓練性、項目的要求、身體素質水平等。
了解運動員的訓練水平,主要是了解運動員的身體素質要求、基本的速度和力量基礎、運動員的身材和體重、年齡及相關技術(正確的起跳和落地技術)等。比如力量基礎水平,根據美國體能協會的建議,進行下肢快速伸縮復合練習,要求訓練者負重下蹲的重量至少是本身體重的1.5倍;進行上肢的快速伸縮復合訓練,要求訓練者的臥推的重量至少是本身體重的1倍(體重大于220磅的訓練者)或1.5倍(體重小于220磅的訓練者)。速度基礎水平,如進行下肢快速伸縮復合練習,要求訓練者負重自身體重60%重量進行下蹲,必須在5 s以內至少完成5次。
進行快速伸縮復合練習時,所選擇的地面應該是有一定緩沖作用的地面,如木質地板、塑膠跑道、較淺的草皮等。為更好地預防運動損傷,應避免在硬質地面進行練習,如水泥地、柏油路等。
快速伸縮復合練習必須遵循循序漸進的原則,從低強度到高強度,練習的形式,從簡單到復雜。研究報道,進行快速伸縮復合練習有骨骺提前愈合的情況發生。因此,有專家建議快速伸縮復合練習應在青春期結束后開始。為此多數專家對此持有異議,快速伸縮運動方式是兒童少年生長過程中常見的運動方式,沒有必要完全限制,但作為訓練手段使用,必須注意兒童少年的承受能力,逐步提高難度和強度。
快速伸縮復合練習不是一般的身體訓練,而是速度力量和爆發力訓練,所有練習必以最大努力完成,否則沒有效果。訓練必須在身體機能狀態良好,沒有疲勞的情況下進行。充分的恢復是建立適宜的神經肌肉反射的前提條件,進行多組數訓練時休息時間一定要充足。
練習必須以傳統力量訓練為基礎,快速伸縮復合練習不可取代傳統的力量訓練。在具備一定的力量素質后,可適當增加快速伸縮復合練習的頻率及難度。練習時應掌握正確的技術動作,密切地與專項技術動作結合,并且適合于其年齡、身體發育情況及技術發展的需要。不同項目、不同力量素質運動員快速伸縮復合練習的要求不同。有必要對“最佳負荷”(跳深深度、器械的重量、皮筋的拉力等)進行進一步研究。采用最佳負荷進行訓練,才會得到更好的訓練效果;同時還可避免因負荷過大而導致的運動損傷。
循環訓練和快速伸縮復合練習是力量訓練中常見的訓練方法,廣泛應用于各種力量訓練計劃之中。本文就循環訓練的特點,對力量耐力和心肺功能的多重效果進行了較詳盡探討。在安排循環訓練時,更應該注意項目的內在需求,更好地發揮循環訓練的特點和作用。循環訓練不僅應用于運動員的訓練中,也應用于青少年的體育鍛煉和大眾健身活動中,在預防損傷的功能鍛煉中,也是是經常被采用的訓練方式。快速伸縮復合練習對訓練者的要求較高,需要具備一定的力量訓練基礎,可以幫助運動員提高其爆發力和神經肌肉功能,是一種有效的訓練方式,但是在應用中需要注意應用要則,降低運動風險。
在下一篇的系列文章中,我們將就力量訓練研究中新近的研究熱點——后激活增強效應(Post-Activation Potentiation,PAP)進行詳細介紹。
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Theoretical Exploration and Practical Progress of Strength Training: Cyclical Training and Plyometric Training
WANG An-li, LIU Dong-sen
(Sport Rehabilitation Department, Beijing Sport University, Beijing 100084, China)
Cyclical training is a usual method to develop strength endurance, benefiting to strength endurance and cardiorespiratory, which is widely used in athletes’ training, public bodybuilding and rehabilitation. But in training practice, people do not know clearly about characteristics and contribution of cyclical training.Therefore, there is always blindness when utilizing this method. Plyometric training is an advanced strength training method, improving muscle contraction speed, explosive power and neuromuscular control function. Plyometric training requires certain physical quality and strength training ability of athlete. In this section, we will discuss and analyze aforementioned two methods comprehensively in biological basis and practice perspective, so as to help better understanding of coaches and athletes about merit and demerit of methods, helping them to make better choice for strength training consistent with event special requirement, improving performance and preventing of sports injury.
strength training; strength endurance; cyclical training; plyometric training
G804.53
A
1004-7662(2014 )09-0075-05
2014-09-01
王安利,教授,博士,博士研究生導師,研究方向:運動康復、體能訓練。