力量訓練對MDX小鼠速度素質的周期性影響

田旭 藍永生

摘要：本文為探究周期力量訓練對MDX小鼠速度素質的影響，將10只MDX小鼠隨機分為對照組與運動組，運動組進行7周力量訓練，對照組不訓練。結果顯示運動組第6周與第1周相比，最大速度出現極顯著性提高（P<0.01），而對照組無顯著性提高（P>0.05）;運動組第7周與第6周相比，最大速度出現極顯著性降低（P<0.01），而對照組無顯著性變化（P>0.05）。結論：力量訓練對提升MDX小鼠的速度素質具有周期依賴性，且6周力量訓練對提升MDX小鼠速度素質好于7周。

關鍵詞：力量訓練;訓練周期;神經肌肉接頭;速度素質

神經肌肉接頭（Neuromuscular junction，NMJ）是運動神經元軸突末梢在骨骼肌肌纖維上的接觸點[1]，是控制肌肉進行收縮和舒張的重要結構。NMJ主要的功能在于接收并傳導電信號，即：神經末梢的動作電位引起神經遞質乙酰膽堿的釋放，進而觸發骨骼肌的動作電位。因此，NMJ還可以維持一定的肌緊張，抑制肌肉萎縮。但人體老年化后，NMJ會呈現結構上的碎片化，出現功能障礙，引起肌肉萎縮、肌無力等病癥[2]。

NMJ出現功能障礙，會伴隨著速度素質的下降和肌肉力量的減弱，對機體的運動能力會造成極大的影響。速度素質做為身體素質的重要組成部分，是人體快速運動的能力，表現為反應速度、動作速度和位移速度[3]。其中反應速度著重體現在神經活動方面，依賴于NMJ高效的興奮傳遞;而動作速度的培養，則需要技術水平的鞏固與提高，以及其他有關身體素質的發展才能實現[4];只有位移速度受力量素質的影響最大，需要良好的爆發力與肌肉耐力作為依靠[5]。

力量素質是一切身體素質的基礎，是肌肉工作時克服內外阻力的能力。力量訓練可以有效提高NMJ的活躍性，促使更多的肌纖維參與肌肉的收縮[6]，增強肌肉力量。有研究表明力量訓練對正常人體速度素質有積極影響[7]，而力量訓練效果有賴于力量的訓練周期，但周期力量訓練對MDX小鼠的速度素質是否有周期性影響還尚不知曉。本研究通過對MDX小鼠進行力量訓練，觀察其速度變化，以探討力量訓練對MDX小鼠速度素質的影響。

一、材料與方法

（一）實驗動物與分組

4周齡雄性MDX小鼠10只，自由采食、進水。隨機分為運動組，體重（22±3g）;對照組，體重（22±3g），保證兩組小鼠實驗初期的體重、最大速度與力量素質處于同一水平。實驗所用的MDX小鼠，均為NMJ有缺陷的小鼠，該小鼠生長到8-10周齡會出現NMJ功能退化的現象，所以該研究利用MDX小鼠的生理缺陷，以探討周期力量訓練對速度素質的影響。

（二）運動器械與方案

小鼠的力量訓練在自制跳臺中進行。運動組需進行7周的力量訓練，每周5次，每次4組，每組15次，每組間隔1分鐘。輔助運動組進行力量訓練時，利用擊打聲刺激小鼠使其進行跳躍，以減少直接接觸小鼠肢體的次數，避免干擾小鼠的訓練效果，小鼠的訓練負荷均為其最大力量。對照組正常飼養，不進行訓練。

（三）最大速度檢測

根據力量發展周期（4～6周）的訓練學原理[8]，我們將小鼠的訓練計劃設置為7周，并分別在實驗開始前、實驗進行6周后以及實驗結束后對參與實驗的MDX小鼠進行最大速度的檢測。將運動組與對照組分別放入小鼠疲勞儀，記錄其最大速度。兩組小鼠進行最大速度檢測時，避免小鼠被儀器電擊（電擊會加速MDX小鼠NMJ結構的碎片化）。

（四）統計分析

數據結果以平均數±標準差（Mean± SD）表示，使用軟件SPSS.26進行統計分析，單因素ANOVA方差分析進行差異顯著性檢驗，P<0.05為顯著性差異標準，P<0.01為極顯著性差異標準[9]。

因對照組1只小鼠在實驗中速度素質變化不規律，在實驗數據處理時，對其進行了剔除。

二、實驗結果

（一）力量訓練后（對照組正常飼養）兩組小鼠最大速度的比較

由表1可知，兩組小鼠在第1周最大速度處于同一水平，而第6周力量訓練后與第1周相比，運動組最大速度出現了極顯著性提高（P<0.01），對照組無明顯提高（P>0.05）;但第7周力量訓練后與第6周相比，運動組最大速度出現了極顯著性下降（P<0.01），對照組無明顯變化（P>0.05）。且第7周力量訓練結束后，運動組小鼠最大速度仍高于對照組。

（二）力量訓練后（對照組正常飼養）兩組小鼠最大速度的變化情況

由圖1可知，運動組小鼠第6周與第1周相比，最大速度出現了極顯著性提高（P<0.01），而第7周與第6周相比，最大速度出現了極顯著性下降（P<0.01）;但對照組第6周與第1周相比，最大速度無明顯提高（P>0.05），第7周與第6周相比，最大速度無明顯變化（P>0.05）。說明6周力量訓練對提高MDX小鼠速度素質效果最佳。

三、討論

在速度素質發展的過程中，根據人體生長發育特點對其進行有目的的干預會對訓練效果產生積極影響。例如：人體在6～7歲，是大腦神經發育的關鍵期，同時身體控制能力也處于發展的黃金時期，所以此時發展速度素質具有良好的內部條件;當人體生長到13～14歲，骨骼肌力量與心肺功能開始明顯地增長，對速度素質具有重要影響。因此，發展速度素質需要考慮年齡特征，抓住人體生長發育的特點才能更有效的提高速度素質。

一般來說神經系統的發育較早，所以在速度素質的訓練中，反應速度的練習應放在首位。反應速度主要靠神經系統的調控，因此影響反應速度的因素主要是反應時[10]。在這一過程中，效應器的興奮性是機體能作出快速反應的關鍵[11]。而效應器的興奮程度則取決于NMJ傳遞興奮的效率，人體在青少年時期，NMJ突觸前膜與突觸后膜的活躍區都處于最佳工作狀態[12]。所以，反應速度的練習在這個時期進行最為合適。

而位移速度與動作速度主要依賴于大腦皮層神經系統活動，正是中樞神經系統的興奮和抑制引起了骨骼肌的收縮與放松從而產生速度[13]。此過程中NMJ作為化學性突觸，具有中樞延擱的生理特性。是動作電位傳導的“限速步驟”，直接影響速度素質的高低。

但人體老年化后，NMJ會出現功能障礙，使得人體的速度素質、平衡能力等身體素質出現下降，甚至會出現肌肉萎縮，產生重癥肌無力（Myasthenia gravis，MG）等疾病。目前有關運動維持NMJ機能的研究主要集中在力量訓練，力量訓練是以提高骨骼肌力量為主的訓練方法，對正常機體的速度素質有積極影響[14]。

但通過本次研究發現，力量訓練對提高MDX小鼠速度素質具有周期依賴性。進行力量訓練的小鼠在實驗進行6周后與第1周相比，速度素質有明顯的提高，但從第7周開始，這些小鼠的速度素質就出現了大幅度下降，其中部分小鼠速度素質下降至訓練前水平。相反，未經過力量訓練的小鼠在第6周時，速度素質與第1周相比，沒有明顯上升，且在第7周時，未發現明顯變化。因此，我們發現MDX小鼠進行力量訓練的最佳周期是6周，訓練周期太長會對MDX小鼠的速度素質有反作用。

四、結論

（1）力量訓練對提升MDX小鼠的速度素質具有周期依賴性。

（2）6周力量訓練對提升MDX小鼠速度素質好于7周。

參考文獻

[1]宋彬彬，宋惠平，李保英.神經肌肉接頭老化退變的研究[J].腦與神經疾病雜志，2017，25（11）：721–726.

[2]宋東林，呂強，石進，等.實驗性重癥肌無力大鼠神經肌肉接頭處超微結構的研究[J].中華神經精神科雜志，1994（03）：135–137.

[3]陳思平，劉鍵，歐陽睿娟.輪滑運動對初中生身體素質影響的實驗研究[J].當代體育科技，2016，6（31）：78–80.

[4]解鑫.短跑運動員的速度素質及其訓練[J].體育科技文獻通報，2018，26（10）：67–70.

[5]徐永生，董榴英.學生速度素質影響因素及發展方法的研究[J].和田師范專科學校學報，2012，31（04）：40–42.

[6]梁成軍.肌肉力量訓練神經適應機制研究綜述[J].吉林體育學院學報，2013，29（03）：14–17.

[7]羅春林，趙倩，鄭涵予，等.力量訓練對青少年速度素質的影響研究[J].哈爾濱職業技術學院學報，2019（03）：104–106.

[8]謝羅希.試論短跑運動速度力量訓練的基本原理[J].科技創業月刊，2012，25（03）：122–123.

[9]鄭慶云，李世昌.BMP-2在不同運動方式中的表達及對骨代謝的影響[J].山東體育學院學報，2011，27（08）：47–51+72.

[10]張梅.影響速度素質的因素分析[J].田徑，2004（01）：53–54.

[11] 李紅明.反應速度素質干預練習對青少年短跑運動員起跑反應效果的研究[D].天津：天津體育學院，2015.

[12]劉揚，董振明.神經和肌肉共同作用——神經肌肉接頭形成及其分子機制的研究進展[J].神經解剖學雜志，2005（01）：81–86.

[13]王樂.速度素質在現代競技運動中的作用、影響及對策[J].科技信息（學術研究），2007（36）：222.

[14]陳聰.淺析青少年舉重運動員的力量訓練[J]當代體育科技，2019，9（25）：69+71.

（通訊作者：藍永生）