(青島恒星科技學院 山東 青島266100)
力量對于體育運動來說是一項必不可少的身體素質,可以說幾乎所有運動項目均需要力量素質。力量素質按照不同體育活動所需的特點可分為最大力量、力量耐力和快速力量。爆發力是快速力量中最為典型的一種力量表現形式,在爆發力表現的過程中,出現一種訓練規律,即在一次極限強度或次極限強度運動后休息片刻,運動員的運動水平出現急性升高而不是下降。該現象稱為后激活增強效應(Post-activation Potentiation,PAP)。
早在1982年時該現象就被美國研究者Manning發現,他對大鼠跖伸肌和比目魚肌進行了1s的強直刺激后,發現肌肉的峰值張力顯著提高,這是關于肌肉“PAP”現象的首次研究。1998年,Brown等學者正式提出了“后激活效應(PAP)”的概念,即由短時間高強度抗阻練習進行預先刺激后產生的爆發力和肌肉快速收縮能力急性增加的生理現象。自此開啟了PAP的研究大門,引起了越來越多學者的重視。本研究梳理了國內外后激活增強效應的相關研究,希望能對PAP的進一步研究有所幫助。
后激活增強效應的生理機制比較復雜,還處于研究狀態。就目前研究現狀來看,我國學者研究認為,產生PAP現象是由于高強度運動刺激使得大運動神經元募集,因此運動能力出現提高。在肌肉收縮過程中,運動單位的募集是有順序的。開始運動強度較低時,小運動神經元先被動員;隨著運動強度的不斷增加,越來越多的運動單位才能被募集,只有強度達到一定程度,大運動神經元才能被興奮。這對于運動員的準備活動方案的設計給予了一定的啟示,熱身方案的強度不能過低時,否則肌肉的刺激程度較小,只有低階運動單位被募集到,對于體育成績的提高較為不利。
(1)激活強度。
我國學者王安利等人認為,肌肉收縮強度是誘發PAP運動最重要的影響因素。根據負荷強度可把收縮強度分為中等強度(60%-84%1RM)和高等強度(>85%1RM),60%-100%1RM的負荷強度均能誘發PAP。
(2)恢復時間。
我國研究者梁美富等人認為,通過杠鈴深蹲,刺激強度在85%-93%1RM之間,重復次數為5-10次時,可誘導出后激活效應。誘導后間歇時間在0-3分鐘時,受試者的下蹲跳高度有提高;間歇時間在4-12分鐘時,受試者的下蹲跳高度未有提高;誘導后13分鐘以上時還需進一步研究。
國外學者對于PAP生理機制的研究相對較多,前人研究發現,PAP生理機制分為3種:(1)肌肉肌球蛋白調節輕鏈的磷酸化作用;(2)高階運動單位募集的增加;(3)肌肉在收縮時肌纖維羽狀角的變化。
其中第一種解釋的認可度是最高的。肌肉中的肌球蛋白里含有兩條相同的長肽鏈(又名重鏈)和兩對短肽鏈(又名輕鏈),形狀呈“Y”字,兩個球狀頭部和一個桿狀尾部的形狀。輕鏈分為必需輕鏈(ELC)和調節輕鏈(RLC),兩對短肽鏈分別與兩條長肽鏈的氨基末端結合,形成“Y”字的調節結構域,每個調節輕鏈都包含著一個磷酸分子。肌肉收縮時,釋放Ca2+,Ca2+激活肌球蛋白輕鏈激酶,其催化產生輕鏈的磷酸化現象。該現象會導致橫橋數目的增加、肌球蛋白頭結構性的改變等,因此能夠提高肌肉收縮力量。
Tillin N A等人研究表明,PAP受多種因素影響,比如個體因素、激活方式、激活強度、恢復時間等。
(1)個體因素對PAP的影響。
個體因素包括性別、年齡、訓練經歷和力量水平等。
Arabatzi等學者對男性和女性受試者施加了同等負荷量的最大等長深蹲刺激,二者都誘導出了PAP,但男性的增強幅度明顯大于女性。可知性別不同會影響PAP的增強幅度及出現時間。
Paasuke等學者研究了不同年齡段受試者的PAP情況,對不同年齡段的受試者施加5秒的等長MVC刺激后發現,19-23歲組的人群的髖部屈肌發力速度的增幅優于16歲組的,而16歲組的受試者又優于13歲組的。
Gourgoulis等研究者研究了不同訓練水平人群的PAP情況,對20名受試者進行實驗。研究結果表明,有訓練經歷的受試者,在縱跳高度增幅方面明顯高于無訓練經歷的。也有研究者認為不同訓練水平的人群對PAP無明顯影響,Batista等學者通過實驗驗證了該觀點,其對田徑、健美運動員和業余運動愛好者在進行同一練習之后發現,組間縱跳高度無明顯差異。訓練經歷對PAP的影響值得商榷。
還有觀點認為力量水平與PAP有聯系。Jo等研究者發現,力量水平高的受試者在5分鐘就會出現PAP,而力量水平較弱的則需更長的時間出現。綜上所述,性別、年齡、訓練經歷和力量水平等個體因素對PAP均會產生影響,因此在日后設計誘導方案時,要考慮到這些因素。對于實踐應用有一定的參考價值。
(2)激活方式對PAP的影響。
PAP的激活方式主要包括兩種,即等長收縮誘導和等張收縮誘導兩種形式。通過前人研究可以得出,上述兩種激活方式均能誘導出后激活增強效應。由于上述兩種收縮形式在負荷量度上不匹配,因此無法對二者直接進行比較。但是從以往的研究來看,由于等張收縮操作程序簡單,易控制且符合專項性特征,人們更傾向于使用等張收縮刺激作為后激活增強效應的激活方式。
(3)激活強度對PAP的影響。
激活強度對PAP影響的研究一直是一個熱點。最新研究顯示中等強度刺激對運動能力提升是最佳的,更有助于PAP的產生,而非大強度。
Wilson等學者認為,誘導PAP最佳強度是60%-84%1RM的強度,既能動員大運動神經元,也能降低受傷風險。Chatzopoulos等研究者認為60%-100%負荷強度是激活PAP的最佳負荷強度區域。Hamada等學者通過研究分析得出結論,只有合適的刺激量才能誘發后激活效應,刺激量太小不能激活大運動神經元,刺激量太大則會導致肌肉疲勞,需要更多的恢復時間來使得PAP效果達到峰值,甚至有可能達不到后激活。
(4)恢復時間對PAP的影響。
查閱文獻發現,PAP與恢復時間有極大的關聯。Kilduff做了一項研究,對20名橄攬球運動員進行實驗,誘導方式為87% 1RM強度,3×3的半蹲練習,在間歇后15秒、4分鐘、8分鐘、12分鐘、16分鐘、20分鐘及24分鐘后分別進行縱跳測試,發現第8分鐘縱跳成績顯著提高。其得出結論為出現PAP的最佳時間是在第4-8分鐘內。Wilson等學者認為,產生峰值PAP最優恢復時間是在抗阻練習后的第7-10分鐘內。
后激活效應的出現給運動訓練提供了新的思路,尤其對于爆發力項目來說,給與了其更高的潛能,大大提高了訓練水平。另外我們還可以把PAP運用到平常的準備活動中,通過測試分析出每名運動員產生峰值PAP的負荷強度、負荷量及恢復時間,再結合PAP的影響因素,制定出有針對性的進行熱身及訓練。