后激活增強效應在準備活動中的應用研究

摘 "要：為推動后激活增強效應（Postactivation Potentiation，PAP）在準備活動中的實踐應用，本研究系統綜述了PAP準備活動（Postactivation Potentiation Warm-up，PAPW）的內涵與效果、基本要素特征及PAPW在不同項目和人群中的應用等問題。研究表明在結合個體特征和專項特點的基礎上，采用等長或等張收縮刺激方式，進行＞85%1RM或30%-40%1RM，2-3組×5-10次的刺激后恢復4-8min是普遍采用的PAPW方案；PAPW的效果存在爭議，但其已在高水平運動員群體和對爆發力、快速力量要求較高的運動項目或動作技術中得到有效應用。

關鍵詞：后激活增強效應；準備活動；爆發力；運動表現

Practical Applications and Research Progress on the Warm-up Based on Postactivation Potentiation

YE Xinchun¹， YI Wenjuan²

（1."Sichuan Sports Vocational College Boxing and Taekwong Center，"Guanghan Sichuan，"610041， China;2."School of Competitive Sports， Shanghai Sport University，"Shanghai，"200438， China.）

Abstract： To promote the practical applications of the warm-up based on postactivation potentiation （PAPW）， this study systematically reviewed the connotation and effect of PAPW， the characteristics of PAPW， and the application of PAPW in different sports and populations. The results show that： combined with individual characteristics and sports features， the use of isometric or isotonic stimulation to go on ＞85%1RM or 30%～40%1RM，2～3 sets×5～10 repetitions， and rest 4～8min after stimulation is the common PAPW plan; the effectiveness of PAPW is unclear， but PAPW has applied in high-level athletes and in sports or motion techniques that require explosive force and speed strength.

Key words： postactivation potentiation; warm-up; explosive power; performance

中圖分類號：G808.14"""""""""""""""文獻標識碼：A

運動成績的提高一直是競技體育追求的目標。學者在探尋提高運動成績的方法與途徑時，將目光集中在尋找新的訓練方法與技術組合上，而忽視準備活動對運動成績的影響^[1]。準備活動是運動員參加比賽或正式訓練前的必要環節^[2]，其練習效果直接影響運動員競技能力的發揮，甚至決定運動成績。后激活增強效應（Postactivation Potentiation，PAP）是一種通過預先刺激引起肌肉發生“收縮痕跡”，促使機體在后續運動中肌肉力量急性增強的生理現象^{[1， 3]}，它是準備活動提高運動表現的重要生理機制^{[4， 5]}。隨著PAP相關研究的深入，有學者將PAP應用于準備活動并由此提出PAP準備活動（Postactivation Potentiation Warm-up，PAPW）。PAPW是在賽前熱身時，通過條件刺激提高機體神經肌肉激活水平，使機體產生PAP，并在PAP的維持時間內進行比賽，以短暫、快速提高運動員的競技能力的一種熱身方式^[6-11]。目前，PAPW雖已在多個競技體育項目中得到應用^[12]，但現有研究對PAPW的基本要素和應用效果等問題還未形成統一觀點。本研究將對PAPW的應用效果、基本要素特征及PAPW在不同項目和人群中的應用等問題進行探討，為推動PAPW的實踐應用提供借鑒。

1""PAPW的內涵與效果

通過預刺激預先激活肌肉，使肌肉發力速度或爆發力急性增強的現象為PAP^{[5， 13， 14][5， 13， 14]}。誘導產生PAP是PAPW提高運動表現的關鍵^[7][7]。PAPW是指在賽前熱身時，通過條件刺激提高機體神經肌肉激活水平，使機體產生PAP，并在PAP的維持時間內進行比賽，以快速提高運動表現的一種熱身方式^{[6-10， 15]}。常規準備活動方案一般包括有氧練習、拉伸和專項練習3個環節，PAPW與之大致相同，通常表現為“有氧練習+拉伸+（專項練習）+PAP誘導練習”^[8]。

PAPW已在多個競技體育項目中得到廣泛應用，但PAPW的效果還存在爭議。一種觀點認為，PAP可短暫、快速提高爆發力或快速力量，故PAPW可提高短跑、垂直縱跳等對爆發力與快速力量要求較高的運動項目或動作技術的運動表現^[16-18]。該類研究認為，PAPW能夠增強運動表現主要與PAP引起神經系統募集大運動單位的數量增多、快肌纖維激活程度提高等因素有關^[19-22]。然而，另一種觀點對PAPW的實際應用效果持有懷疑態度。Sarramian等^[23]的研究中，不同性別運動員分別進行常規準備活動、上肢PAPW、下肢PAPW以及上、下肢PAPW的效果進行對比，結果顯示對于運動員整體及女子運動員而言，常規準備活動較其他三種PAPW的效果更好。Barbosa等^[24]的研究中，運動員在進行PAPW后10s最大泳距反而出現下降。可見，上述PAPW并未對運動員的運動表現產生積極促進作用。但PAPW的有效性已在部分競技體育項目中得到證實，若有效控制影響PAP的不利因素，PAPW可成為有效的熱身方式^{[11， 12， 25]}。

2 "PAPW的基本要素特征

負荷強度與負荷量、刺激方式、恢復時間等是PAPW的基本要素，也是影響PAPW效果的重要因素。

2.1 "負荷強度與負荷量

負荷強度反映負荷刺激深度，決定PAP的強弱；負荷量反映刺激量的大小，影響疲勞恢復速度。PAPW的誘導練習在刺激產生PAP的同時也會產生疲勞，為了達到良好的刺激效果并不影響疲勞恢復速度，負荷強度與負荷量實現最佳組合就尤為重要。高水平運動員、大學生運動員以及普通群體在接受＞85%1RM或30%-40%1RM的負荷強度以及2-3組×5-10次的負荷量時，產生PAP的可能性較大。Linder^[26]與Evetovich^[27]等分別采用4RM和3RM作為負荷強度對大學生及大學生運動員施予預刺激可產生PAP。Santos等^[28]采用50%1RM（1組×3次和3組×3次）、90%1RM（1組×3次和3組×3次）形成低強度低量、低強度高量、高強度低量、高強度高量四種組合方式進行PAP誘導練習，由于受到運動員力量水平以及負荷強度、負荷量組合方式等因素影響，四種PAPW方式均未產生PAP增強現象。可見，負荷強度與負荷量要從整體上把握二者既對立又統一的關系。＞85%1RM、30%-40%1RM或3-4RM的負荷強度及2-3組×5-10次的負荷量是PAPW相對合理的負荷強度與負荷量組合方式，且該組合方式在不同運動水平群體中同樣適用。

2.2""恢復時間

第二“開窗期”中PAP一般可維持30s-30min^[22]，但該時間內PAP效果并非始終保持在同一水平。機體接受PAP刺激后會產生疲勞，故肌肉收縮反應具有延遲性^[29]。因此，PAP的出現時間、持續時間以及增強效果的最佳時間取決于增強作用與疲勞之間的平衡。疲勞恢復時間受運動水平、疲勞恢復能力、PAP誘導練習的負荷強度與負荷量等多種因素影響。Mina等^[30]認為，機體在恢復30s、4min和8min時都會出現PAP現象，在12min時PAP出現消退。Kilduff等^[31]指出，運動員在接受PAPW的誘導練習后恢復8-12min時將達到最佳狀態，但當恢復時間不足4min或長于12min時運動員則不能表現出PAP增強現象。Gilmore等^[32]認為，PAPW的誘導練習結束1min時壘球運動員擊球速度出現下降，在2-6min時擊球速度提高，并在第6min出現峰值；8-12min時PAP效果雖有下降，但并未完全消失。可見，PAP發生時間雖有差異，但大部分研究認為誘導練習結束后機體恢復4-8min PAP效果最為顯著，且峰值PAP也將在該時段內出現。

2.3 "刺激方式

PAPW中誘導練習的刺激方式主要包括等長收縮刺激和等張收縮刺激。Berning等^[33]探討了等長深蹲對有訓練經歷者和無訓練經歷者CMJ的影響。研究揭示，有訓練經歷者在誘導練習結束后第4min和5min時CMJ高度分別提高2.4cm和2.6cm。Gilmore等^[32]以壘球運動員為研究對象，并施加以3組×5s的MVC為PAPW的誘導練習，實驗結果發現誘導練習結束后2-6min時運動員擊球速度得到大幅度提升。由于半蹲、深蹲、CMJ等動作復雜程度低，且可有效刺激下肢肌肉力量增長，所以PAPW的等張收縮誘導方式廣泛采用不同形式的半蹲、深蹲、CMJ以及超等長練習，并取得積極效果，但也有研究得出的結果與之相反^[28]。Sarramian^[23]和Stieg等^[1]采用下肢超等長練習的刺激方式，運動員的運動表現未得到明顯提升；Sarramian等^[23]的研究中男子游泳運動員在經過上、下肢（引體向上+跳深）等張收縮誘導練習后，運動表現得到較大提高，而女子接受同樣刺激后卻未表現出增強現象；研究認為不同性別運動員的肌纖維類型及結構將對PAPW效果產生影響。可見，同一PAP刺激方式由于受各種因素影響將產生不同的PAPW效果。但是，等長收縮刺激與等張收縮刺激是兩種不同的刺激方式，不同研究中等長收縮與等張收縮刺激效果也無法進行橫向比較，緊密結合專項及個體特征選擇恰當的PAP刺激方式才能更好地發揮PAPW的作用。

3 "PAPWU的應用

3.1 "在不同運動項目中的應用

PAPW對爆發力或快速力量性項目中具有較高的應用價值，以往研究也基本圍繞該類項目或動作技術展開。個人項目中，PAPW在短跑、跳躍、游泳、柔道、跆拳道等無氧供能為主的運動項目或單個無氧供能技術、動作環節之中應用較為廣泛。Smith等^[18]認為，PAP是一種在高強度運動刺激后出現的神經肌肉增強的現象，PAPW可有效改善運動員快速跑能力。Sarramian等^[23]對游泳運動員分別施加上肢與下肢PAPW，結果顯示下肢PAPW對運動表現具有促進作用，其原因在于下肢PAPW活動采用SJ作為預刺激，且SJ的動作結構與游泳動作蹬離出發臺的動作相近，因此有助于增強下肢蹬離出發臺的力量；而上肢PAPW未出現明顯的增強效果可能與泳姿有關。

團隊項目中，PAPW主要受到籃球、足球等項目的重視。Stieg^[1]和Doma^[17]等分別采用跳深和130%血流限制條件下進行弓箭步練習等方式對足球、籃球、排球等團隊項目運動員實施PAP刺激，但得到不同的結果。其中，跳深對垂直縱跳成績無明顯促進作用，但血流限制條件下的弓箭步練習則顯著提高了運動員的垂直縱跳高度，說明同類運動項目采用不同PAPW刺激方式將引起不同的增強效果。上述可知，PAPW主要應用于短跑、跳躍、游泳、籃球、排球等對爆發力要求較高的運動項目或動作技術之中，結合項目或技術動作特點施加誘導練習方可有效發揮PAPW的作用。但是，現有關于PAPW的研究還停留在驗證階段，鮮有研究將其應用于賽前、賽中再激活等實踐之中，推動PAPW的實踐應用可能成為未來研究方向。

3.2""在不同人群中的應用

PAP增強效果受訓練水平影響較大，高水平運動員PAP誘導練習后神經肌肉反應強烈。此外，訓練水平對疲勞恢復能力也具有較大影響^{[21， 22]}。訓練水平高，疲勞恢復能力強，PAP持續時間長，PAP峰值高且出現時間早；訓練水平一般的運動員疲勞恢復能力相對較弱，PAP持續時間較短，PAP峰值較低且出現時間相對較晚；無任何訓練經歷的普通群體疲勞恢復慢、耗時長，機體幾乎無法產生明顯的PAP增強效果^{[21， 22]}。Berning等^[33]探討了不同力量訓練水平機體在相同PAPW后的反應，并觀察有訓練經歷者和無訓練經歷者CMJ高度的變化，研究表明有訓練經歷者在PAPWU結束后的4min與5min時CMJ高度分別提高了2.4cm（+5.1%）和2.6cm（+5.5%），而無訓練經歷者各恢復時間點CMJ均未發生明顯提高，說明力量訓練水平對機體的PAP反應產生了較大影響。

除訓練水平外，性別因素也是學者們關注的重點。部分研究認為男子產生的PAP增強效果優于女子。Sarramian等^[23]認為，男子快肌纖維比例高，肌肉收縮時間短，容易誘發PAP，故上、下肢PAPW對男子產生的增強效果明顯，而女子肌肉力量相對較弱，肌肉收縮速度慢，在不同PAPW后均未產生增強現象。因此，不同性別人群易出現不同程度的增強效果。然而，也有部分研究則認為PAP增強效果并不存在明顯的性別差異，但該類研究并未對所得結果的原因作出說明。上述可知，PAPW在訓練水平較高的群體中應用效果較好；性別可能對PAPW效果存在影響，但其內在機制還有待進一步研究。

4""結論

通過梳理國內外有關PAPW的相關研究可以發現：（1）采用等長或等張收縮刺激方式，進行＞85%1RM或30%-40%1RM，2-3組×5-10次的刺激后恢復4-8min出現PAP及峰值PAP的可能性較大；（2）PAPW在爆發力、快速力量要求較高的運動項目或動作技術和高水平運動員群體中得到有效應用。但目前相關領域的研究仍存在一定問題：（1）PAPW的效果存在爭議，且在少研究探討PAPW對耐力性項目運動表現的影響；（2）性別是否對PAPW效果具有影響尚無定論；（3）相關研究多涉及運動表現，鮮有研究將PAPW與運動損傷相聯系。

參考文獻：

[1]"STIEG J， FAULKINBURY K， TRAN T， et al. Acute effects of depth jump volume on vertical jump performance in collegiate women soccer players [J]. Kinesiology， 2011， 43： 25～30.

[2]"EHLERT A， WILSON P B. A Systematic Review of Golf Warm-ups： Behaviors， Injury， and Performance [J]. J Strength Cond Res， 2019， 33（12）： 3444～62.

[3] 梁美富， 郭. 骨骼肌激活后增強效應的研究進展[J]. 體育科學， 2019，39（05）：70～80.

[4]"MCGOWAN C J， PYNE D B， THOMPSON K G， et al. Warm-Up Strategies for Sport and Exercise： Mechanisms and Applications [J]. Sports Med， 2015， 45（11）： 1523～46.

[5]"MACINTOSH B R， ROBILLARD M E， TOMARAS E K. Should postactivation potentiation be the goal of your warm-up？ [J]. Appl Physiol Nutr Metab， 2012， 37（3）： 546～50.

[6]"CHIU L Z F， FRY A C， WEISS L W， et al. Postactivation potentiation response in athletic and recreationally trained individuals [J]. J Strength Cond Res， 2003， 17（4）： 671～7.

[7] 王銀暉. 基于動力學視角的復合式力量訓練機制、特征及方法應用[J]. 成都體育學院學報，2020，46（02）：100～6.

[8] 姜自立，李 "慶. 激活后增強效應研究進展述評[J]. 體育學刊，2016，23（01）：136～44.

[9]"BUTTIFANT D， HRYSOMALLIS C. Effect of various practical warm-up protocols on acute lower-body power [J]. J Strength Cond Res， 2015， 29（3）： 656～60.

[10]"GIL M， NEIVA H， SOUSA A N， et al. Current Approaches on Warming up for Sports Performance： A Critical Review [J]. Strength and Conditioning Journal， 2019， Publish Ahead of Print： 1.

[11]"AANDAHL H K S， VON HEIMBURG E， VAN DEN TILLAAR R. Effect of Postactivation Potentiation Induced by Elastic Resistance on Kinematics and Performance in a Roundhouse Kick of Trained Martial Arts Practitioners [J]. J Strength Cond Res， 2018， 32（4）： 990～6.

[12]"CUENCA-FERN??NDEZ F， L?3PEZ-CONTRERAS G， MOUR?￡O L， et al. Eccentric flywheel post-activation potentiation influences swimming start performance kinetics [J]. J Sports Sci， 2019， 37（4）： 443～51.

[13]"GREENWOOD M. Complex Training Reexamined： Review and Recommendations to Improve Strength and Power [J]. Strength and conditioning journal， 2014， 36： 11～9.

[14] 劉恒源，劉志云，哈建偉， et al. 后激活增強效應的生理機制、誘導條件及適用運動員特點研究[J]. 天津體育學院學報，2020， 35（01）：42～7.

[15]"SANCHEZ-SANCHEZ J， RODRIGUEZ A， PETISCO C， et al. Effects of Different Post-Activation Potentiation Warm-Ups on Repeated Sprint Ability in Soccer Players from Different Competitive Levels [J]. J Hum Kinet， 2018， 61： 189～97.

[16]"CREEKMUR C C， HAWORTH J L， COX R H， et al. Effects of plyometrics performed during warm-up on 20 and 40 m sprint performance [J]. J Sports Med Phys Fitness， 2017， 57（5）： 550～5.

[17]"DOMA K， LEICHT A S， BOULLOSA D， et al. Lunge exercises with blood-flow restriction induces post-activation potentiation and improves vertical jump performance [J]. Eur J Appl Physiol， 2020， 120（3）： 687～95.

[18]"SMITH C， HANNON J， MCGLADREY B， et al. The effects of a postactivation potentiation warm-up on subsequent sprint performance [J]. Human Movement， 2014， 15.

[19] 梁美富，郭文霞，孔振興，et al. 激活后增強效應的間歇時間對下蹲跳高度影響的Meta分析[J]. 武漢體育學院學報，2018，52（02）：49～56.

[20]"SEITZ L B， TRAJANO G S， HAFF G G， et al. Relationships between maximal strength， muscle size， and myosin heavy chain isoform composition and postactivation potentiation [J]. Appl Physiol Nutr Metab， 2016， 41（5）： 491～7.

[21]"TILLIN N A， BISHOP D. Factors modulating post-activation potentiation and its effect on performance of subsequent explosive activities [J]. Sports Med， 2009， 39（2）： 147～66.

[22]"WILSON J M， DUNCAN N M， MARIN P J， et al. Meta-analysis of postactivation potentiation and power： effects of conditioning activity， volume， gender， rest periods， and training status [J]. J Strength Cond Res， 2013， 27（3）： 854～9.

[23]"SARRAMIAN V G， TURNER A N， GREENHALGH A K. Effect of postactivation potentiation on fifty-meter freestyle in national swimmers [J]. J Strength Cond Res， 2015， 29（4）： 1003～9.

[24]"BARBOSA A C， BARROSO R， ANDRIES O. Post-activation Potentiation in Propulsive Force after Specific Swimming Strength Training [J]. Int J Sports Med， 2016， 37（4）： 313～7.

[25]"GELEN E， DEDE M， BINGUL B M， et al. Acute effects of static stretching， dynamic exercises， and high volume upper extremity plyometric activity on tennis serve performance [J]. J Sports Sci Med， 2012， 11（4）： 600～5.

[26]"LINDER E E， PRINS J H， MURATA N M， et al. Effects of preload 4 repetition maximum on 100-m sprint times in collegiate women [J]. J Strength Cond Res， 2010， 24（5）： 1184～90.

[27]"EVETOVICH T K， CONLEY D S， MCCAWLEY P F. Postactivation potentiation enhances upper- and lower-body athletic performance in collegiate male and female athletes [J]. J Strength Cond Res， 2015， 29（2）： 336～42.

[28]"SANTOS J， HERRERA-VALENZUELA T， MOTA G， et al. Influence of half-squat intensity and volume on the subsequent countermovement jump and frequency speed of kick test performance in taekwondo athletes [J]. Kinesiology， 2016， 48： 95～102.

[29]"SKURVYDAS A， JURGELAITIENE G， KAMANDULIS S， et al. What are the best isometric exercises of muscle potentiation？ [J]. Eur J Appl Physiol， 2019， 119（4）： 1029～39.

[30]"MINA M A， BLAZEVICH A J， TSATALAS T， et al. Variable， but not free-weight， resistance back squat exercise potentiates jump performance following a comprehensive task-specific warm-up [J]. Scand J Med Sci Sports， 2019， 29（3）： 380～92.

[31]"KILDUFF L P， BEVAN H R， KINGSLEY M I C， et al. Postactivation potentiation in professional rugby players： optimal recovery [J]. J Strength Cond Res， 2007， 21（4）： 1134～8.

[32]"GILMORE S L， BRILLA L R， SUPRAK D N， et al. Effect of a High-Intensity Isometric Potentiating Warm-up on Bat Velocity [J]. J Strength Cond Res， 2019， 33（1）： 152～8.

[33]"BERNING J M， ADAMS K J， DEBELISO M， et al. Effect of functional isometric squats on vertical jump in trained and untrained men [J]. J Strength Cond Res， 2010， 24（9）： 2285～9.