影响超等距训练效果的因素(文献综述)_肌肉论文

影响超等距训练效果的因素(文献综述)_肌肉论文

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1 引言

超等长练习是指对肌肉进行快速动力性负荷牵拉,产生的爆发性肌肉收缩的练习[1]。Atha认为, 这种离心与向心收缩快速交替的活动可以使肌肉中的弹性成分和收缩成分都承受载荷[2], 因而能有效地发展肌肉的爆发力。

Verkhoshanski(维氏)1967年提出超等长训练后[1],首先被东欧一些国家的教练员接受并应用于田径训练,取得了惊人的成绩,受到人们的重视。Wilt于1975年将此法介绍给美国[3],尔后, 被众多国家的教练员所借鉴。二十多年来,虽然在训练负荷等方面有争议,但在运动实践中却愈来愈多地被采用,并广泛地应用于篮、排、足球等其它项目的训练中〔4,5〕Bosco、Komi、Cavagna 等人对超等长训练的原理、训练负荷、训练效果等进行了大量的研究与探讨[5—13]。 超等长训练的先驱者维氏认为对肌肉进行冲击式伸展训练能够最优化地改善整个产生爆发式动作的神经肌肉系统的功能,而不仅仅是肌肉中收缩组织的功能[6—8]。Bosco 等人在对小腿三头肌进行拉长—缩短交替练习的研究中,发现弹性能与牵张反射的贡献分别为72%和28%[9]。 训练实践也证明,超等长训练作为一种发展肌肉力量,尤其是发展爆发力的方法是可以确定的[1,14]。因此,本文对与超等长训练效果密切相关的肌肉的牵拉长度与速度、离心—向心收缩的偶联时间、练习方式与负荷等因素进行了阐述,为在运动实践中科学地应用提供依据。

2 肌肉的牵拉长度与速度

在超等长练习中,肌肉在离心收缩阶段被拉伸的长度与速度,决定肌肉中弹性能的贮存和作用于肌梭的刺激强度,直接影响训练效果。早在1885年马利和德门里就观察到了在连续的两次跳跃中,第二跳总比第一跳高,推测肌肉中可能存在机械能[14]。Fukashiro 等人的报道证实了这一点,在连续纵跳中完成的全部正功有1/2或2/3是由肌催中的弹性成分提供的〔15〕。

2.1 肌肉的牵拉长度

Cavagna等人对弹性能的贮存与释放进行了广泛研究[11—13,16],为肌肉在超等长练习中被快速伸长产生的机械效应提供了理论基础。在肌肉工作过程中,弹性能贮存的必要条件是肌肉在缩短之前被预先拉长。当这一拉长发生时,通常的长度—张力曲线被改善,以致在一定长度下肌肉产生的张力增加[12]。Wilt用了一个很浅显的例子来说明这一点,将橡皮条拉长1/4或3/4拉得长一些,弹回来就更有力些。

在超等长练习中,肌肉的牵拉长度是由运动环节绕关节运动轴转动的角度决定的,转动的角度值大,则肌肉的长度增加。肌肉中的弹性是由成分的结构特点决定的,牵拉较长时,肌肉中的串联弹性成分才能被充分地拉伸贮存弹性能,提高肌肉的收缩效果。但是,不同肌肉的最佳牵拉长度(即对贮存弹性能最有利的关节角度)仍是一个需要探讨的问题。Bosco等人在以往的研究中曾发现, 膝屈幅度小的反弹跳净机械效率为38.7%,膝屈幅度大的反弹跳为30.1%[10],故而建议使用小的运动幅度。以最典型的跳深练习为例,过去多采用膝关节屈曲约170 °训练,Bosco等人采用半蹲式练习进行了新的跳深实验。 起跳和落地时膝屈角约为90—100°[20],这样伸髋、伸膝、 跖屈踝的肌群在离心阶段被拉长的幅度增大,肌肉贮存的弹性能增加。我们认为,对不同肌群、不同训练水平及不同专项的人,牵拉长度的最佳值不能一概而论。如排球运动员起跳时的膝角通常较篮球运动员小,故应遵循的原则是与专项技术要求一致,与运动员承受负荷的能力相适应。

2.2 肌肉的牵拉速度

肌肉是具有弹性特征的器官。在超等长练习的离心收缩阶段,弹性能的贮存除受拉伸长度的影响外,更依据于牵拉的速度。这是因为肌梭对牵拉刺激的强度非常敏感,牵拉肌肉的速度愈快,肌梭的反应愈强烈,引起的牵张反射愈强,肌肉收缩产生的张力就愈大。另一方面,人体中胶原组织的强度和刚度随载荷速度的增加而增加,能量的贮存量也随之增加[17]。Wilt也认为,在超等长练习中,肌肉在离心收缩阶段的牵拉速度比牵拉长度对肌肉产生的张力更重要[3]。Cavagna研究发现,正功的获得主要依赖于肌肉中弹性成分的反弹效应,跑步时速度越高,伸肌主动收缩程度越小[13]。换言之,跑速加快,肌肉主动收缩时利用的弹性能增加。Komi等人的实验进一步证明,肌肉作离心收缩时产生的机械效率随膝角度速度的增加而增加(超过100%)。因此, 作用于肌肉的载荷速度越高,关节转动的角度速度越大,牵拉肌肉的速度越快,则越有利于弹性能的贮存。

应当指出的是,这里强调的是牵拉速度而不仅仅是时间。因为,关节运动幅度增大时,牵拉时间增长,但不一定会降低牵拉速度。在跳深练习中,随练习高度的增加,着地前的载荷速度增加,冲击力增大,此时的缓冲主要是通过增加运动幅度来实现,而关节转动的角速度不变或相应增加,故肌肉在离心收缩阶段贮存的能量增加。

3 离心—向心收缩的偶联时间

离心—向心收缩的偶联时间指工作肌在练习中从离心收缩转换至向心收缩所需的时间这一偶联时间决定肌肉进行向心收缩时对弹性能的利用。肌肉的反应能力越强,偶联时间越短,则弹性利用率越高。

生物力学实验表明,肌肉的弹性变化具有明显的时间效应,随时间的延长其弹性形变力下降。离心收缩时产生的弹性能贮存在被快速拉长的肌肉中,若偶联时间增长,贮存的弹性能将有一部分热能的形式释放,使向心收缩时可利用的部分减少,肌张力下降。Bosco 让两组受试者分别着普通跑鞋和特制的软鞋在跑台上进行各种跑速的练习,结果在各种跑速中软鞋组的偶联时间均较普通组长。在以往的研究中,Bosco 就观察到了偶联时间每增加1ms 由预先拉长所致的增加力效应相应地下降20n[21]。

已有的研究结果表明[6—7,21—23],冲击式练习能够有效地改善神经肌肉系统的功能,影响肌肉的感觉反馈机制,使这一偶联时间缩短,从而减少弹性能的损耗,提高肌肉的向心收缩效果。

4 超等长练习方式

维氏首先提出的超等长训练是以跳深为代表的一些冲击性跳跃练习。长期以来,专家们多集中于以下肢肌为对象的研究中。如果从超等长练习的定义理解, 应该包括所有含离心—向心收缩周期的快速练习。1992年,克劳德尔等人采用俯卧撑推起击掌作为手段,训练9 周后实验组大学生的上肢爆发力显著提高[25]。在实践中Javorek、James、Wilt等人又推荐了远高跳、转体跳、对掷(抛)实心球等各种超等长练习[24,13],但还没有人进行归类。由于练习方式的不同,其特点与产生的效果也不同。因此,个人认为可以根据拉伸肌肉的作用力的特征,将超等长练习分为冲击式与拉弹式两类。

4.1 冲击式

冲击式是以跳深为典型代表的一类超等长练习,迫使肌肉拉长产生离心收缩的力是从高处落下时(或摆动物体)对人体产生的冲击力。冲击式超等长练习强度大,对发展神经肌肉系统的反应能力、肌肉的爆发力效果显著。可以分为有反弹和无反弹二类。

4.1.1 有反弹 指从高处落下,迅速反弹跳起(或推起)。 发展下肢爆发力的有种种变换方向与变换高度组合的跳深、连续纵跳、单足跳、多级跳等;发展上肢爆发力的有俯卧撑推起击掌,推、掷、抛摆动重物等。

4.1.2 无反弹 指从高处跳下着地后,不再作反弹跳起的练习。此种练习选择的高度较高,通常是从较高处跳下后不再作反弹跳起的练习。

4.2 拉弹式

在练习中,迫使肌肉拉长产生离心收缩的力是异侧肌群快速收缩产生的牵拉力或是克服身体、器械的重力。如Wilt介绍的持适当重量的杠铃负重转体、负重体侧屈、负重体屈伸[3]、快速蹲起、 快速牵拉橡皮筋等都属于此类。拉弹式超等长练习较冲击式强度小,但牵拉幅度大、反弹效应强,有利于发展肌肉的弹性力量。

5 训练负荷

在超等长练习中,练习的高度与负重量是争议较多的问题。我们认为区别对待、循序渐进和超负荷原则仍然是超等长训练所必须遵循的重要原则。

5.1 跳深练习的高度

归纳专家们提出的建议,练习高度的变动范围大致在0.4—3.2m 之间[5]。维氏首先提出在0.8—1.1m的高度上进行有反弹跳深练习效果最好,并指出超过1.1m的高度,会使偶联时间增长, 降低练习效果[6—7]。Bosco等人也认为能使下一步垂直起跳时身体重心提得最高的适宜高度是0.5—1.0m(男生0.63m,女生0.5m)[26]。

阿斯穆森等人则发现从0.4m的高度跳下产生的反弹效果最佳[26]。维氏后来对177名12—17岁男女实验对象进行了为期7周的跳深训练高度分别是0.61m、0.75m、1.20m、1.50m训练效果最好的是高度为1.50m的实验组[7]。

杜尔谢涅夫与拉耶夫斯基却提出从2.0—3.2m 高度进行无反弹跳深练习可以得到最佳效果。并认为运动员通过其它训练是不可能达到这种负荷的,在这种情况下,运动员可以获得发挥短暂(0.037—0.061" )的肌紧张能力和着地时力值高达1500—3500kg的负荷[26]。

训练对象的不同,也许是导致研究者得出不同结果的原因之一。因此,不同对象选择的练习高度不同,Bedi等人的实验应该能说明这一点。他们将体育系学生和排球运动员分成二个实验组,从0.25—0.85m7个高度上跳下,随机选择高度顺序,每个高跳5次, 取得最好成绩进行统计。结果发现体育系学生的成绩随高度的增加而增加,排球运动员却没有出现这一规律[27]。扎侬较客观地认为,运动员越强壮,跳的高度就应越高[26]。可见,高度是决定训练负荷的因素之一。

5.2 练习的负重量

维氏在早期认为,以身体负重来增加跳深的难度和过大增加高度一样,会使着地后的偶联时间增长,从而降低练习效果。

布拉特纳和诺布尔让男生从0.86m高度练习跳深, 并逐渐将负荷增加至9kg。8周后,受试学生纵跳高度增加5cm比原成绩提高10%[14]。波尔希默特用穿沙背心、绑沙袋作快速超等长练习(高度0.45m),6周后,该组大学生足球运动员负重半蹲起的成绩平均提高达60kg[14]。

Bosco等人采用有、无反向引导的两种跳跃, 进行了最佳负重量(指两种跳之间身体重心高度差值最大时的负重量)的实验(表1), 结果是负重10kg时身体重心高度的差值最大[20]。也有人建议,负重量采用体重的5—10%较为适宜。

选择适宜的负重量与选择适宜的高度一样,应遵循力量训练的一般原则,在进行跳深练习时更应该综合考虑高度因素。

表1 不同负荷时两种跳跃身体重心高度比较(运动员体量70kg)

负重量(kg)0 10 16 20

有反向引导跳的

身体重心高度(cm) 45.4

36.2

33.8

30.1

无反向引导跳的

身体重心高度(cm) 42.0

31.0

29.6

27.9

两种跳身体重心

高度的差值(cm) 3.45.24.22.2

5.3 训练量

有关冲击式训练的有效组数、重复次数、恢复规律的研究很少,事实上,也很难提出最佳方案。由于在跳深练习着地时,运动员所承受的冲击力很大,所以,一般都接受维氏的建议,每周中最多安排2—3次,每次训练安排10×10,并建议赛前应停止跳深训练10—14d[7,28]。

6 小结

综前所述,在超等长训练中,肌肉的牵拉长度与速度决定肌肉中弹性能的贮存,影响牵张反射的反应强度;离心—向心收缩的偶联时间则决定肌肉中弹性能的利用;练习方式和负荷不同其训练效果也不同。因此,只有全面地了解这些影响因素及其相互关系,才能科学地应用以提高训练效果。

应该指出,这种训练方法,尤其是冲击式跳深练习被认为可能对人体产生一定副作用。所以,维氏非常强调一般力量训练作为跳深练习的基础。目前,除约瑟夫·霍尔根在“超等长力量训练,三思而后行”一文中例举的一些间接的例子外[27],训练者还没有关于跳深练习造成伤害的直接报道。不过,由于冲击强度大,在训练中采用适当的保护措施或选择适当的练习场地是必要的。

(本文在撰写过程中得到导师王步标教授的指导,在此深表谢意。)

(收稿日期1995—08—15)

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