体能训练新方法推介

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体能训练新方法推介

2024-07-13 01:35| 来源: 网络整理| 查看: 265

SLRT是递减组训练(drop set training,DST)的一种特殊形式。1947年,亨利·阿特金斯提出DST的概念(Schwarzenegger et al.,1987)。DST是指在动作练习过程中,每个训练动作连续完成由高到低的3组或更多的递减负重组,同时每组的重复次数在负重递减的过程中相应递增(刘一阳,2014)。DST可以有效促进肌肉肥大,提升肌肉质量,因此被广泛应用于健身健美领域(邓肯·麦克杜格尔 等,2020)。Anderson等(1982)研究发现,高强度RT组的最大力量(1RM)明显提高,低强度RT组的力量耐力明显改善。提示,若某种训练方法同时包括高强度负荷/低重复次数和低强度负荷/高重复次数的练习,可在理论上同时提高肌肉力量和肌肉耐力,该实验被认为是SLRT的理论雏形。Ozaki等(2020)研究认为,在抗阻练习中同时进行大负荷和小负荷的练习,可能会促进肌肉力量和肌肉耐力的协同发展。此外,考虑到传统恒定负荷强度的RT普遍存在运动时间长、训练效率低,只能锻炼肌肉,而无法对心肺机能和能供系统产生积极影响等局限,实践中迫切需要一种省时、有效,且能够对肌肉适能和能量代谢能力产生双重刺激的体能训练方法。在此背景下,Ozaki等(2020)提出SLRT的概念。

SLRT是指在特定的练习单元内,依次递减完成从较高负荷强度至较低负荷强度的练习,组间无间歇,每级负荷均做至力竭的训练方法(Ozaki et al.,2019,2020)。从负荷安排上分析,SLRT和DST均是在特定的练习单元内依次递减完成从较高负荷强度至较低负荷强度的练习,组间无间歇,每级负荷均做至力竭的训练方法。但SLRT的创新之处在于其动作练习时的起始负荷强度较高(>80% 1RM),结束时的负荷强度较低(<30% 1RM),而DST对此并无严格规定(Ozaki et al.,2018,2020)。SLRT的特点是负荷强度变化幅度明显、固定器械或动作、全程充分力竭以及组间无间歇。SLRT在动作练习形式上和应用效果方面也有所革新。依据动作表现形式的不同,SLRT可分为抗阻型和非抗阻型两类。其中,抗阻型‍SLRT在提升肌肉力量、肌肉耐力、肌肉横截面积等方面效果明显;非抗阻型SLRT在发展机体能量代谢能力方面作用显著。目前,典型的抗阻型SLRT实验设计是受试者无间歇地依次完成负荷强度为80% 1RM、65% 1RM、50% 1RM、40% 1RM和30% 1RM的练习;非抗阻型SLRT实验设计是受试者在短时间内(约5 min)采用自行车测功仪依次完成负荷强度从300% V̇O 2max 递减至接近100% V̇O 2max 的自行车运动(Ozaki et al.,2020)。

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SLRT的应用效果

SLRT可以有效发展机体的肌肉适能和能量代谢能力。因此,本研究主要从肌肉适能及有氧和无氧代谢能力两方面介绍SLRT的应用效果。

2.1 SLRT对肌肉适能的影响

在发展肌肉适能方面,SLRT的主要应用效果是同时提高肌肉力量、肌肉耐力和肌肉横截面积。Ozaki等(2018)为探究SLRT对肌肉力量、肌肉耐力和肌肉横截面积的影响,选取9名无训练经历受试者,进行为期8周,每周2~3次的哑铃手臂弯举练习。受试者的每只手臂随机分配下述训练方案:1)高强度(high-load,HL)组(n =6),80% 1RM的抗阻练习,3组,每组均至力竭,组间恢复时间为3 min;2)低强度(low-load,LL)组(n =6),30% 1RM的抗阻练习,3组,每组均至力竭,组间恢复时间为90 s;3)SLRT组(n =6),先进行1组起始负荷强度较高(80% 1RM)的力竭练习,无间歇地进行4组负荷强度依次递减(65% 1RM,50% 1RM,40% 1RM,30% 1RM)的力竭训练。该研究发现,HL、LL和SLRT组肌肉横截面积均有增加,组间差异不显著;HL组和SLRT组最大力量增加显著;LL组和SLRT组肌肉耐力增加显著;从训练时间来看,SLRT组的训练时间[(2.1±0.1)min]明显低于HL组[(6.8±0.1)min]和LL组[(11.6±2.3)min]。因此,与传统RT(HL和LL)相比,SLRT可以有效提高普通人群的肌肉横截面积、肌肉力量和肌肉耐力,并且更加省时。Fink等(2018)研究发现,初始负荷强度为12RM,每次递减20%负荷强度,持续3组的力竭训练对肌肉横截面积的提升幅度约是以12RM恒定负荷强度,间歇30 s,重复3组的传统RT方案的2倍,SLRT在发展肌肉力量和肌肉耐力方面的训练效益优于RT。提示,对于提升肌肉力量和质量而言,与训练量相比,训练至力竭的组数是有效的训练刺激(MacDougall et al.,2014)。为了使SLRT的训练效果最大化,建议后续研究进一步扩大SLRT的负荷强度变化区间,提高SLRT的起始负荷强度(>80% 1RM),降低结束负荷强度(<30% 1RM)。但仍需考虑训练效率、运动疲劳和运动损伤的影响,如结束负荷强度下降幅度过大,力竭时间可能会随之延长,损伤风险也会增加。

2.2 SLRT对有氧和无氧工作能力的影响

完善的能量代谢系统是维持机体各项生理机能正常工作的基本保障,亦是保持运动能力的重要前提,因此机体供能能力的改善有利于增强人体的运动表现(孔凡明 等,2021;Gastin,2001)。 V̇O 2max 、MAOD和MAnP等是反映机体有氧和无氧工作能力的重要指标,与机体的有氧和无氧工作能力存在高度的正相关。Wenger等(1986)研究发现,与低于90% V̇O 2max 的负荷强度相比,90%~100% V̇O 2max 的负荷强度对提高 V̇O 2max 更为有益。有研究表明,170% V̇O 2max 负荷强度的高强度间歇运动(运动20 s,间歇10 s)持续6周,可以有效提高MAOD(Tabata et al.,1996)。

SLRT能够提高受试者的 V̇O 2max 、MAOD和MAnP等能力(Ozaki et al.,2019,2020)。Ozaki等(2019)将17名无训练经历的年轻男性随机分为SLRT组( n =9)和对照组( n =8),对照组不进行任何运动干预,SLRT组进行每周2~3次的SLRT训练,每次平均训练时长为(275±135)s,实验为期8周,期间受试者避免参与其他身体活动,并严格控制饮食。非抗阻型SLRT的经典训练方案——受试者先进行10 min的功率自行车(Powermax V2,Combi,日本)运动(50% V̇O 2max 负荷强度)和3次5 s接近最大功率的踏蹬作为热身活动,随后无间歇地完成5阶段负荷强度递减的功率自行车运动(图1):第1阶段,以300% V̇O 2max 负荷强度全力蹬车5 s,可有效发展机体的MAnP;第2阶段,5次负荷强度递减(以转速表示:85,80,75,70,65 rpm)的踏蹬练习,每级负荷持续5 s;第3阶段,以60 rpm为负荷强度蹬车30 s;第4阶段,以57 rpm负荷强度蹬车120 s;第5阶段,以55 rpm负荷强度蹬车,逐渐递减至52 rpm,以此负荷强度运动超过3 s后停止。整个过程中,负荷强度递减,但前4个阶段的负荷强度均在100% V̇O 2max 以上,可有效发展机体的无氧工作能力,最后阶段的负荷强度接近100% V̇O 2max ,直至力竭。SLRT训练全程均可对机体的有氧供能系统产生有效刺激,从而可以有效发展机体的有氧工作能力。该实验发现,SLRT组的V̇O 2max 、MAOD和MAnP等指标均得到相应提高,而对照组没有变化,证明了SLRT以单一运动训练方案同时提高机体的 V̇O 2max 、MAOD和MAnP等指标是可行的。Ozaki等(2019)研究认为,受试者以300% V̇O 2max 负荷强度全力蹬车时间约为5 s,但这一刺激对提高无训练经历人群的MAnP可能是必须的。值得注意的是,SLRT产生上述效果的耗时较短,每组平均训练时间控制约为5 min。与温盖特实验(Wingate Test)以恒定负荷强度运动评价机体的MAnP不同,Ozaki等(2019)采用自行车测功仪以最优、可变负荷强度评价机体的MAnP。

因此,SLRT可有效促进肌肉肥大和力量增长,同时还能够显著发展机体的有氧和无氧工作能力。尽管抗阻型SLRT和非抗阻型SLRT在训练时长方面略有不同(约2 min vs 约5 min),但两者均是省时、有效的训练方法。

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SLRT的作用机制

已有研究在解释DST提高肌肉力量的机制时多从激素分泌(Schoenfeld,2011)、蛋白质合成(Carpinelli,2008;Schoenfeld,2013)、肌纤维募集(Burd et al.,2012;Schoenfeld,2013)和细胞肿胀(Schoenfeld,2011)等方面展开讨论,SLRT作为DST的一种特殊形式,作用机制与其类似。

3.1 激素分泌 

骨骼肌在进行负重抗阻力量训练后,生长激素(growth hormone,GH)、睾酮和胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)等合成代谢激素的浓度增加,促进肌肉的生长。血清睾酮浓度增加,一方面可以刺激骨骼肌蛋白质的合成(Smilios et al.,2003),另一方面可以促进腺垂体分泌GH。Alves等(2019)研究发现,DST和多组训练(multiple-sets,MS)均能使机体的睾酮分泌水平急性提高,且DST组略高于MS组。GH的分泌增加不仅可以促进骨骼肌蛋白质的合成和肌纤维的生长,还可以促进IGF-1释放增多,IGF-1可以促进卫星细胞的增殖和分化,进而促进骨骼肌细胞的生长。许寿生等(2019)研究表明,多组数、大强度(85%~90% 1RM)的RT可以促进血清睾酮水平和血清GH水平的增加。SLRT起始负荷强度较大,短时间内机体的生理反应较为强烈,因此,SLRT可以促进GH、IGF-1等激素的释放增多,这可能是肌肉质量和力量增长的原因之一。

MacDougall等(2014)研究表明,休息时间短可能有利于肌肉肥大,其原因可能是短时间休息会刺激急性激素(儿茶酚胺、肾上腺素等)的分泌增多。与间歇训练相比,SLRT的负荷变换之间无休息时间或休息时间很短,这可能会刺激机体释放急性激素,如琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)增多,同时线粒体密度也会得到提高(Bell et al.,2000),这可能也是SLRT的作用机制之一。

3.2 蛋白质合成与抑制调节 

机体在进行大范围负荷强度的刺激后,相关蛋白质的合成会增加,进而促进肌肉力量的增长(Atherton et al.,2012;Wernbom et al.,2007)。力量训练和耐力训练后肌肉有不同的生理适应,大强度的力量训练可以刺激肌原纤维蛋白的合成,从而发展力量和爆发力;小强度的耐力性训练可以刺激线粒体蛋白的合成,从而增加有氧能力(Coffey et al.,2007)。也有研究发现,肌肉很难同时进行2种蛋白质的合成,如未经训练的人群在进行少量RT时,线粒体蛋白和肌原纤维蛋白同时被合成,但经过几次RT后,肌肉的生理适应变得更加一致,线粒体蛋白的合成受到抑制,只刺激肌原纤维的合成(Wang et al.,2011;Wilkinson et al.,2008)。出现上述现象的原因可能是传统RT的负荷强度较低或负荷恒定所致。SLRT负荷强度变化幅度较大,既包括大负荷强度的练习,也包括小负荷强度的练习,大负荷强度的训练可以刺激肌原纤维蛋白质合成,从而增加力量和爆发力;小负荷强度的训练可以刺激线粒体蛋白质合成,从而增加有氧能力(Coffey et al.,2007)。

3.3 肌纤维募集和细胞肿胀 

肌纤维募集的增加也可以解释SLRT促进肌肉力量增长。根据运动过程中不同肌纤维的募集顺序,肌纤维的募集原则可分为大小原则和违背大小原则。违背大小原则多发生于机体在完成强度较大,且情况紧急的运动中(许寿生 等,2019),该现象在某些鱼类和哺乳动物的快速逃生和捕食时发现。MacDougall等(2014)研究表明,人体也存在违反大小原则却提高运动表现的情况。如跳过S型运动单位(低阈值运动单位),优先激活FR型运动单位(中等阈值运动单位)和FF型运动单位(高阈值运动单位)有利于提高爆发式或弹振式的动作表现,上述刺激可以快速提高肌肉力量、加快肌肉收缩速度(许寿生 等,2019)。其机制可能是通过抑制小的运动单位,从而使大的运动单位直接被募集。随着运动时间的持续,机体所克服的负荷强度逐渐降低,小的运动单位逐渐被动员,参加收缩的运动单位总量增加,这可有效促进肌肉横截面积增加。传统的恒定负荷抗阻训练大多动员特定负荷阈值的肌纤维,其动员的肌纤维总数量较小,因此作用效果相对有限。与递增负荷训练类似,SLRT期间肌肉运动单位的募集方式会不断发生改变,但两者的不同之处在于SLRT优先动员大的运动单位,神经放电频率加快,神经同步兴奋性改善,大的运动单位对小的运动单位的兴奋带动作用被激活,从而增加运动单位的募集,这可能是肌肉力量提高的机制。SLRT训练后期,小的运动单位逐渐被动员,参加收缩的运动单位总量进一步增加,且SLRT在低负荷状态下的训练量大于高负荷状态,随着训练负荷的累积,机体能量代谢系统所受到的刺激逐渐变大。

机体在进行大范围高强度负荷刺激后,其产生的机械应力和肌肉损伤会使相关蛋白质的合成代谢增强(Fink et al.,2018)。SLRT期间负荷强度较高,尤其是非抗阻型SLRT的大部分运动期间(约5 min)负荷强度均保持在100% V̇O 2max 以上,前5 s的负荷强度更是保持在300% V̇O 2max ,且整个运动过程中动作发力部位不变,对局部肌肉组织刺激较大,使局部肌肉组织严重缺氧、代谢产物(如乳酸、磷酸)大量堆积,并伴随有肌肉损伤、应激反应和急性肌纤维水肿等一系列生理反应。上述变化会使骨骼肌小管的通透性增加,导致蛋白质含量丰富的体液扩散至肌纤维中,造成肌纤维体积的增大,引起细胞肿胀。细胞肿胀会激活神经-内分泌-免疫网络系统的适应性调节,从而减缓肌肉内蛋白质的降解,并促进蛋白质合成。在SLRT训练后,肌肉会发生微损伤,如肌节缩短、肌丝排列改变等,在修复损伤的过程中,肌节的数量增加(Brockett et al.,2001;Drinkwater et al.,2005),这可能是SLRT提高肌肉质量和肌肉体积的作用机制之一。

3.4 线粒体呼吸链功能增强 

线粒体的数量、体积和相关酶活性是肌细胞的氧化能力和抗疲劳能力的主要限制因素,并对机体的有氧代谢能力产生直接影响。李洁等(2020)研究发现,不同负荷的运动训练对线粒体能量代谢具有组织差异性,低、中等、高和极高负荷强度运动训练对改善肝脏线粒体能量代谢的效果不佳,而极高负荷运动训练在提高骨骼肌线粒体能量代谢方面效果较好。这说明极高负荷强度的运动训练对骨骼肌线粒体呼吸链功能具有促进作用,从而达到提高机体的有氧工作能力的目的。极高负荷强度运动时,大量快肌纤维被募集参与收缩,长期训练使快肌纤维发生适应性改变可能是其作用机制。有研究表明,高强度间歇训练(high-intensity interval training,HIIT)可诱导骨骼肌代谢和性能适应,尽管与传统耐力训练相比运动总量较低,但效果相似(Little et al.,2010)。SLRT运动总量相对较低,但负荷强度极高,这可能会对骨骼肌线粒体的呼吸链产生刺激,从而使肌红蛋白(myoglobin,Mb)增加,Mb能增强线粒体呼吸链复合体Ⅳ活性,改善线粒体呼吸能力(Yamada et al.,2016)。上述适应性变化提高了工作肌氧气的传送速率(Zavorsky,2000),激活线粒体生物发生信号通路(Wang et al.,2011),这可能是SLRT提高机体能量代谢能力的重要原因。

尽管本研究提出了多种SLRT的可能作用机制,但现有SLRT的应用研究较少,其作用机制尚未形成共识。本研究认为,SLRT产生效果的主要机制可能是负荷累积与代谢适应,即外界持续性的强烈高负荷刺激使机体产生了一系列适应性反应。

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有待解决的问题与应用要点

SLRT作为一种对机体生理刺激较强的训练方法,其在推广应用中还有诸多有待解决的问题,未来研究应给予更多的关注。

4.1 有待解决的问题

1)现有研究中SLRT的应用人群以无训练经验的人群为主,尚无以高水平运动员为受试对象的研究,SLRT是否可以应用或如何应用于高水平运动员尚需进一步证实。

2)影响SLRT训练的方法学问题,如SLRT的训练方案设计(包括训练器械的选择、负荷强度设置等)、SLRT的交互效果(即SLRT部位对其他非训练部位的影响)、SLRT训练后的恢复措施和营养补充等仍有待于进一步研究。

3)SLRT的安全性问题,SLRT期间机体承受高频率大负荷刺激,这会使血压迅速升高,对骨骼、关节和肌肉的刺激较大,伤病风险较高,如何规避SLRT的训练风险有待于进一步研究。

4)SLRT的应用效果是否存在年龄、性别等差异以及SLRT的长期训练效应,有待进一步探索。

4.2 应用要点 

1)设计SLRT训练方案时,要考虑参与者的运动水平和损伤史,参与者要掌握正确的运动技能,且尽量避免不稳定因素的干扰,以保证训练过程的安全性。

2)SLRT并非适合于所有运动项目,如SLRT会促进肌肥大,因此对协调性和灵敏性要求较高的难美性项目运动员应谨慎使用。

3)SLRT的起始负荷强度较大(>80% 1RM),因此运动前应充分热身;SLRT的训练目标是使机体力竭,因此建议安排在训练课的后半部分。

4)适当控制SLRT的训练频率,一般每周训练不超过2次,并严格控制间歇时间。

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总结与展望

外界持续大范围的负荷刺激会使人体产生多重生理学适应。从抗阻练习的角度分析,SLRT可以有效促进肌肉力量、肌肉耐力和肌肉维度的增加;从能量代谢的角度分析,SLRT可以有效提高机体的V̇O 2max 、MAOD和MAnP等指标,进而可以发展机体的有氧和无氧工作能力;从设计方案的角度分析,SLRT与倒金字塔式训练类似,但又有其不同之处,主要区别在于SLRT在负荷强度的变换期间没有间歇恢复期。SLRT产生效果的主要机制可能涉及相关激素(GH、睾酮和IGF-1)的分泌、蛋白质合成与抑制调节、肌纤维募集和细胞肿胀,以及线粒体呼吸链功能增强等过程。

目前,鲜见针对不同运动方式的SLRT研究,未来研究应充分利用SLRT的特点并结合项目特征和实际需求,探索既符合专项运动员,同时又可以推广至全民健身领域的SLRT训练方案。在竞技体育领域,某些运动项目,如赛艇、皮划艇和铁人三项对运动员的力量和耐力素质均有较高要求,运动员需要进行较大负荷强度、较高频率的力量和耐力训练,SLRT可以为此类项目体能训练提供新思路。此外,鉴于SLRT的高效、省时、训练总量低的特点,可将其作为高水平运动员赛前训练或赛间训练的辅助训练手段。

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转载来源:体育总局科研所书刊部

原文制作:聂美林

原文校对:丁 合 高天艾

原文监制:张 雷

学会编辑:徐璠奇

排版审核:田运中返回搜狐,查看更多



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