馬繼政,張海鵬
阻力訓練發展力量和骨骼肌肥大的基本理論依據
馬繼政1,張海鵬2
1.陸軍工程大學軍事運動科學研究中心,江蘇 南京,211101;2.南京體育學院運動健康學院,江蘇 南京,210014。
周期化是以達到特定的訓練目標,同時最大程度減少過度訓練為目的,將訓練組織成連續、循環的邏輯方法。訓練刺激多元化,是周期訓練的重要組成部分。在增強最大力量方面,周期化阻力訓練計劃要優于非周期性的訓練計劃。傳統模式和波動模式都可以有效地增強最大力量,波動模式可能獲得更大的收益。當前的證據表明,沒有理想的周期模式可以最大化肌肉肥大。對許多運動項目來說,不斷發展的肌肉橫截面積可提高運動表現。在促進骨骼肌肥大方面,傳統模式和波動模式效果相似,尚不清楚周期化方案是否優于非周期性方案,充分認知其中的變化機制,有助于設計精準訓練計劃。
周期;波動模式;訓練特異性;阻力訓練;骨骼肌肥大
肌肉力量定義為肌肉對抗外部阻力完成運動的能力。肌肉力量是一些運動項目的關鍵屬性,也是日常生活的重要組成部分[1]。大眾可以利用阻力訓練(resistance training,RT)來提高力量,而力量提高的幅度受訓練計劃的影響。此外,也可以通過RT,發展骨骼肌的肥大。考慮到力量和肌肉質量對運動表現和整體健康的重要性,正確地實施RT計劃對于優化這些屬性至關重要[2]。周期化訓練似乎是增強力量的有效手段,但是對肌肉肥大的影響尚不清楚。
周期指的是設計訓練參數,最佳化提高運動成績[3]。這些訓練學參數(例如量,強度和選擇的練習)在整個訓練過程中呈周期性變化,以期達到峰值水平[4]。通常持續一年為大周期,持續一個月為中周期,持續一周為微周期。每個訓練周期的跨度之間存在很大的差異,取決于運動員的訓練目標和比賽時間[5]。
此外,賽前調整通常被納入訓練計劃中,以使運動員在比賽準備中“達到峰值”[4]。對于力量型運動員,這些階段包括訓練量減少,強度保持或略有增加。每次中周期結束時都可以實施幾周的去負荷階段(以減少訓練量為特征),以促進訓練的進一步恢復和適應[5]。
為了保持訓練計劃有效,神經肌肉系統必須不斷超負荷[2]。訓練刺激的變化對于優化力量的適應是必要的,因為該變化可迫使神經肌肉系統持續適應不習慣的壓力[6]。相反,沒有變化的長時間訓練會導致疲勞、停滯不前[2]。因此,周期化的目的之一是在訓練中實現結構化的可變性,以抵消線性負荷壓力下可能出現的負面結果。最近的一項研究中支持這一觀點[7],該研究比較了兩種周期訓練方案與非周期性方案,在RT 12周內的效果。在最初的6周訓練后,力量增加傾向于非周期訓練,但在隨后的6-12周內,該方案力量進一步增加較小(1.5%)。相反,兩個周期訓練方案都能在這段時間內提高力量(分別為9.4%和6.9%)。研究表明,非周期訓練計劃的有效性可能只會在訓練停滯發生之前持續數月。
除了在整體訓練結構中納入可變性之外,許多分階段的訓練計劃都在重要比賽之前實施調整訓練。這些階段包括減少訓練負荷,目的是使運動員從訓練引起的情緒和生理壓力中恢復過來[5]。調整訓練基礎在很大程度上取決于適應-疲勞模型,該模型表明身體訓練將同時產生適應和疲勞后效用[8]。這些后效之間的差異可能決定運動準備。當減少訓練量時,疲勞的消退速度比訓練效果更快,因此,需要在比賽前進行調整訓練[8]。雖然目前的研究支持調整訓練功效,但造成這種作用的機制尚不清楚。一些研究建議,調整訓練可減少肌肉損傷和神經肌肉疲勞,從而促進肌肉力量的改善[9]。
雖然周期原則保持不變,但是周期訓練計劃的實施存在幾種方法。最常見的周期化模式是傳統(或“線性”)周期化模式(linear periodization,LP)[10]。該模式從高訓練量和低強度開始,在隨后幾個月的過程中,逐漸發展為低訓練量和高強度[10]。考慮到訓練計劃不會在高強度階段結束,因此術語“線性周期模式”是一個錯誤的稱呼[2]。所有周期方式本身是循環的。因此,將任何周期方式描述為“線性”是不準確的。
除了“線性”模式外,還提出了反向線性周期化模式,該模式除了反向運行外,與線性模式幾乎相同。該模式從低訓練量和高強度開始,然后逐步向高訓練量、低強度發展[11]。研究更深入的周期模型之一是波動(或“非線性”)周期模式(undulating periodization,UP)。與前兩個模式相比,此模型在負荷方面需要頻繁地進行調整。具體地,負荷區域可以每天,每周或每兩周進行調整[12]。但是,UP和LP并不互斥。例如,UP模式通常包含線性,以與即將來臨的比賽相吻合。具體而言,雖然UP會導致負荷的頻繁變化,在幾個訓練階段的過程中,重復性訓練計劃可以從高(以肥大為導向)發展為低(以力量/力量為導向)[13]。
周期化因其對力量成績產生有益影響而受到了廣泛關注。兩項薈萃分析支持周期RT效果[3,6],在提高力量方面,兩項分析均顯示周期RT優于非周期的RT。重要的是,兩項分析均發現,無論訓練量或訓練狀態如何,周期性RT的優勢都是一致的。研究認為定期RT的優越性可能是保守的估計,因為每個分析中包括短持續時間,大多數研究持續不到16周。由于周期被設計為一種長期的訓練方法,因此周期化RT的真實效果甚至可能大于每次分析所呈現的效果。
2.1.1 周期模式對發展力量產生的效果 什么樣的周期模式可獲得最大的效果,一直受到廣泛的關注。一些研究認為UP包含了更頻繁的負荷變化,可能會產生更好的效果[14]。由于LP模式通常需要在特定的負荷區域中花費較長的時間,因此個體可能會迅速適應訓練刺激,這可能會導致訓練停滯。相反,由于UP模式更頻繁地改變訓練刺激,因此可能會迫使個體不斷適應不習慣的壓力。Harries等人[15]薈萃分析發現UP和LP在最大力量增加方面沒有顯著差異;但是,研究顯示出傾向于UP的趨勢,因為UP對發展腿部力量更有利。Caldas等人[16]后續薈萃分析發現UP比LP產生的最大力量顯著提高。不同的結果可能是由于Caldas等人的分析中包含的較大數據池所致。Williams等人薈萃分析中,認為UP獲得力量優于LP[3]。然而,分析的主要目的是確定周期與非周期RT計劃對力量發展的影響。因此,薈萃分析不包括僅將不同的分期模型相互比較的研究。基于這些研究,UP可能是優化最大力量的理想選擇。
2.1.2 訓練多元化、特異性 周期理論表明,訓練多元化對于最大化適應性至關重要[4]。Williams等人[3]認為訓練刺激多元化對于增加最大力量似乎至關重要。但是,與非周期相比,周期接受了更高強度的訓練。因此,一些研究認為周期訓練的優異結果可能是由于特異性適應原則,而不是訓練的多元化[17]。研究表明與輕負荷訓練相比,重負荷訓練可以帶來更大的單次最大重復(one-repetition maximum,1RM)改善[18]。這些發現符合特異性原理,在接近最大負荷的情況下進行訓練,對于1RM測試具有高度的特異性[19]。考慮到這一點,Nunes等人建議,要確定通過周期RT觀察到的改善是否歸因于訓練差異(而不是特異性原則),研究應為非周期性設定高強度負荷區(1-5個重復范圍),而周期RT應在各種負荷區域進行訓練[17]。
最近的一項研究試圖通過比較“每日最大”訓練與競技舉重運動員的LP方案的效果來解決這個問題[20]。“每日最大”在每次訓練期間以接近最大的負荷(感知的勞累等級為9-9.5)完成了一組重復的單組訓練。相反,LP組進行多組練習,負荷量范圍為70-93%1RM。經過10周的訓練后,LP組的3名受試者中有2名力量增加,1名受試者沒有任何變化。在每日最大運動量組中,5名受試者中有2人的力量增加,3名受試者的力量下降。雖然LP組的優異結果似乎證實了周期訓練的好處,但該組的訓練量比“每日最大”訓練量要大得多。考慮到訓練量對力量發展的影響,尚不清楚在LP組中看到的顯著結果主要是由于訓練多元化或訓練量所致[20]。如前所述,長期的無變化負荷可能會導致疲勞和訓練停滯,從而阻礙力量的發展。在這方面,長期大量的重負荷可能會導致過度訓練,這種狀態可能對神經肌肉的適應有害。
由于周期理論認為適當控制訓練量和強度可能會減輕過度訓練的可能性,因此未來的研究應比較這兩種訓練條件(即高訓練量的高負荷訓練與訓練量匹配的周期RT),以確定訓練多元變化對力量產生的影響。未來的研究應解決這些問題,以準確評估訓練特異性和訓練多元化對力量提高的影響。
2.2.1 是否需要進行周期化阻力訓練以最大化骨骼肌肥大? 直到最近,研究開始關注周期化RT。1項系統評價分析了12項研究,比較了周期RT與非周期RT對骨骼肌肥大產生的影響[21]。研究認為兩種模式能產生相似的結果,但研究數量有限(只有兩項包括受過訓練的受試者),因此很難得出明確的結論。此外,研究建議需要直接測量肌肉肥大的方法,例如MRI或超聲檢查,以闡明兩組之間的潛在差異。評價中僅包括3項研究使用了這些測量工具中的任何一種,而3項研究中的1項表明周期化RT有輕微益處。
可以說缺乏差異可能和訓練時間短有關。1項9個月研究中比較了UP和非周期性RT的效果。研究發現女性網球運動員UP組的瘦體重絕對變化比無周期組更大。研究認為可能需要較長訓練,兩組之間才能表現出肌肉肥大的差異[22]。但Hunter等人[23]進行了為期6個月的研究,沒有發現在未經訓練的老年人中,周期化RT優于非周期RT。矛盾結果可能是由于研究人群的差異引起。需要進一步研究長期周期計劃對骨骼肌肥大的影響。
2.2.2 周期模式對發展骨骼肌肥大產生的效果 早在1988年,Poliquin曾假設認為[13],與線性模式相比,波動模式可能具有更好的肥大效果,因為線性模型需要在特定的負荷區域中,花費較長的時間。具體而言,由于LP模型通常分配1個月或更長的訓練時間,用于“力量爆發力”訓練階段,因此,個體可能會失去在肥大訓練階段所獲得的肌肉增長。相反,由于UP模型每周或每兩周進行一次肥大訓練。因此,可以認為,這種頻繁地以肥大為中心的訓練會更有利于肌肉增長[2]。
盡管目前沒有發現哪種方法對肥大影響具有優勢,但應注意的是,每種分析中包括的研究都采用了以力量為導向的訓練設計,而肥大作為次要結果進行了測量。如果納入的研究以肥大為中心的訓練設計,則可能會出現不同的結果[2]。
2.2.3 目標不同的肌纖維 研究建議骨骼肌可能以纖維類型特異性方式對RT做出應答[24]。低負荷、長時間的狀態下,可能會導致I型肌纖維的肥大,而高負荷可能會優先針對II型肌纖維。考慮到這種可能性,可能需要以周期性的方式組合負荷區域,以使兩種纖維的生長最大化[25]。Schoenfeld等人[26]進行的為期8周的研究,以確定在較寬范圍的負荷區域進行訓練是否會比非周期訓練產生更好的肌肉適應性。周期條件構造為UP模式,組合多個負荷區域:第1天,負荷區域2-4RM,第2天,8-12 RM和第3天,20-30 RM。在整個研究期間,非周期組堅持8-12 RM。研究結果顯示兩組之間在肥大或力量方面沒有發現顯著差異。但是,效果方面UP組有利于增加肌肉厚度。盡管這項研究表明在大的重復范圍內進行訓練具有潛在的肥大性益處,但尚不清楚UP組所經歷的肌肉增長是否以特定于纖維類型的方式發生變化,仍需要進行更多的研究。
當前的證據表明,周期化RT計劃有益于最大限度地提高訓練有素和未經訓練人群的肌肉力量。關于力量發展的最佳化周期模式,盡管波動模式可能會產生更好的效果,但是研究仍然存在不一致。此外,盡管當前研究為周期化RT,優化肌肉力量提供了基礎,但仍需要進行長期的試驗,包括調整階段,從而更好地評估周期訓練的效果。關于骨骼肌肥大,LP和UP似乎在未經訓練的個體中存在類似的適應,但是,這些研究主要基于最大化力量而不是骨骼肌肥大方面的研究。目前尚不清楚周期化RT是否能夠增強骨骼肌肥大,并優于非周期訓練。
[1] Suchomel TJ, Nimphius S, Bellon CR, et al. The importance of muscular strength: training considerations. Sports Med, 2018, 48(04): 765~785.
[2] Evans JW. Periodized resistance training for enhancing skeletal muscle hypertrophy and strength: a mini-review. Front Physiol, 2019, 10: 13.
[3] Williams TD, Tolusso DV, Fedewa MV, et al. comparison of periodized and non-periodized resistance training on maximal strength: a meta-analysis. Sports Med, 2017, 47(10): 2083~2100.
[4] Haff GG. Roundtable discussion: periodization of training-part 1. Strength Cond J, 2004, 26(02): 50~69.
[5] Turner A. The science and practice of periodization: a brief review. Strength Cond J, 2011, 33(01): 34~46.
[6] Rhea MR, Alderman BL.A meta-analysis of periodized versus nonperiodized strength and power training programs. Res Q Exerc Sport, 2004, 75(04): 413~422.
[7] De Souza EO, Tricoli V, Rauch J, et al. Different patterns in muscular strength and hypertrophy adaptations in untrained individuals undergoing nonperiodized and periodized strength regimens. J Strength Cond Res, 2018, 32(05): 1238~1244.
[8] Pritchard H, Keogh J, Barnes M, et al. Effects and Mechanisms of Tapering in Maximizing Muscular Strength[J]. Strength Cond J, 2015, 37(02): 72~83.
[9] Kevin M, James B. Less Is More: The Physiological Basis for Tapering in Endurance, Strength, and Power Athletes[J]. Sports, 2015, 3(03): 209~218.
[10] Fleck S. Non-Linear Periodization for General Fitness And Athletes[J]. J Hum Kinet, 2011, 29A: 41~45.
[11] Helms ER, Fitschen PJ, Aragon AA, et al. Recommendations for natural bodybuilding contest preparation: Resistance and cardiovascular training[J]. J Sports Med Phys Fitness, 2015, 55(03): 164~178.
[12] Buford TW, Rossi SJ, Smith DB, et al. A comparison of periodization models during nine weeks with equated volume and intensity for strength. J Strength Cond Res, 2007, 21(04): 1245~1250.
[13] Poliquin C. Five steps to increasing the effectiveness of your strength training program. NSCA J, 1988, 10: 34~39.
[14] Rhea MR, Ball SD, Phillips WT, et al. A Comparison of Linear and Daily Undulating Periodized Programs with Equated Volume and Intensity for Strength[J]. J Strength Cond Res, 2002, 16(02): 250~255.
[15] Harries SK, Lubans DR, Callister R. Systematic review and meta - analysis of linear and undulating periodized resistance training programs on muscular strength. J Strength Cond Res, 2015, 29(04): 1113~1125.
[16] Caldas LC, Guimar?es-Ferreira L, Duncan M J, et al. Traditional vs. undulating periodization in the context of muscular strength and hypertrophy: a meta-analysis. Int J Sports Sci, 2016, 66: 219~229.
[17] Nunes JP, Ribeiro AS, Schoenfeld BJ, et al. Comment on: “comparison of periodized and non-periodized resistance training on maximal strength: a meta-analysis.”. Sports Med, 2018, 48: 491~494.
[18] Schoenfeld BJ, Grgic J, Ogborn D, et al. Strength and hypertrophy adaptations between low-vs. high-load resistance training: a systematic review and meta-analysis. J Strength Cond Res, 2017, 31(12): 3508~3523.
[19] Buckner SL, Jessee MB, Mattocks KT, et al. Determining strength: a case for multiple methods of measurement. Sports Med, 2017, 47(02): 193~195.
[20] Androulakis-Korakakis P, Fisher J, Kolokotronis P, et al. Reduced volume ‘daily max training’ compared to higher volume periodized training in powerlifters preparing for competition-a pilot study. Sports (Basel), 2018, 6(03).
[21] Grgic J, Lazinica B, Mikulic P, et al. Should resistance training programs aimed at muscular hypertrophy be periodized? A systematic review of periodized versus non-periodized approaches. Sci Sports, 2018, 33: 97~104.
[22] Kraemer WJ, H?kkinen K, Triplett-McBride NT, et al. Physiological changes with periodized resistance training in women tennis players. Med Sci Sports Exerc, 2003, 35(01): 157~168.
[23] Hunter GR, Wetzstein CJ, McLafferty JC, et al. High-resistance versus variable-resistance training in older adults. Med Sci Sports Exerc, 2001, 33(10): 1759~1764.
[24] Grgic J, Schoenfeld BJ. Are the hypertrophic adaptations to high and low-load resistance training muscle fiber type specific? Front Physiol, 2018(09): 402.
[25] Ogborn D, Schoenfeld BJ. The role of fiber types in muscle hypertrophy: implications for loading strategies. Strength Cond J, 2014, 36(02): 20~25.
[26] Schoenfeld BJ, Contreras B, Ogborn D, et al. Effects of varied versus constant loading zones on muscular adaptations in trained men. Int J Sports Med, 2016, 37(06): 442~447.
The Theoretical Basics for Resistance Training to Develop Strength and Skeletal Muscle Hypertrophy
MA Jizheng1, ZHANG Haipeng2
1.The Research Center of Military Exercise Science, the Army Engineering University of PLA, Nanjing Jiangsu, 211101, China; 2.Department of Exercise and Heath, Nanjing Sport Institute, Nanjing Jiangsu, 210014, China.
Periodicization is a logical method of organizing training into continuous, cyclical methods to achieve specific training goals, while minimizing overtraining. Variations in training stimuli are a central component of periodization. Periodized resistance training plans are proposed to be superior to non-periodized training plans for enhancing maximal strength. Both the traditional mode and the undulating mode can effectively enhance the maximum strength, and the undulating mode may obtain greater benefits. The current body of evidence suggests that there is no ideal periodization mode to maximize muscle hypertrophy. Developing muscle cross-sectional area has the potential to enhance performance for many sports. With regard to promoting skeletal muscle hypertrophy, the traditional mode and the undulating mode have similar effects, and it is unclear whether the periodized mode is better than the non-periodic model. To understand the change mechanism may help to design accurate training programs.
Periodicization; Undulating mode; Specificity; Resistance training; Skeletal muscle hypertrophy
1007―6891(2021)06―0019―03
10.13932/j.cnki.sctykx.2021.06.05
G804.23
A
2020-03-03
2020-04-13
江蘇省普通高校學術學位研究生科技創新計劃項目(KYCX17-1369)。