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深蹲预激活效应对青少年运动员短跑成绩的影响

发表时间:2019-07-10 00:00:00  来源:野望文存  浏览:次   【】【】【

(译自:New Studies in Athletics)

作者:黄佳敏<译>

研究方向:中长跑,体能/康复训练

(注:本文发表已经得国际田联NSA编辑部同意)


预先进行深蹲练习对青少年运动员短跑成绩的影响

Nicholas Poulos, Sami Kuitunen, Martin Buchheit

摘要

最近,为了获得强大的肌肉爆发力所采用的训练方法以及准备活动手段受到了研究人员与实践工作者的高度关注。其中有一种方法,它将抗阻训练与专项动作结合在了一起。本文旨在研究高水平青少年田径运动员在50米短跑冲刺前进行多组不同强度的抗阻训练(例如65%75%85%1RM后深蹲练习),对于短跑成绩的影响。另一目的则是研究是否1RM的后深蹲练习会对运动员的50米成绩产生相应的影响。结果表明高水平的青少年田径运动员,在冲刺跑前进行大负荷的抗阻训练对于50米冲刺成绩没有显著性影响,即使做了多组之后也同样如此。结果同样表明,实践人员可能希望通过提高青少年运动员1RM后深蹲能力,从而提高最大速度。而我们所获得的资料则认为,在短跑前进行多组大负荷抗阻练习可能至少对节省训练时间是有积极作用的。

 

作者简介

NicholasPoulos:是卡塔尔多哈立志运动精英学院的高级田径体能教练。他最近在澳大利亚埃迪斯科文大学获得了博士学位,承担了许多关于通过复合式训练来运用“激活后增强效应”理论的研究。

 

SamiKuitunen:博士,是芬兰与韦斯屈莱大学奥林匹克运动研究所运动生物力学领域的高级研究员。在进行本研究期间,他担任卡塔尔多哈立志运动精英学院的高级生物力学家。他发表了多篇关于短跑生物力学方面的文章。

 

MartinBuchheit:博士,是目前任职于卡塔尔多哈立志运动精英学院运动科学系的生理学家。他在职业手球队担任了多年的体能教练,同时也是多个协会和职业运动队(足球、手球、篮球、橄榄球、AFL联盟)的顾问。他主要的研究方向是自主神经、心血管、神经肌肉对高强度运动产生的急慢性反应。

引言

最近,旨在获得出色肌肉爆发力而采用的训练方法以及准备活动练习得到了研究人员以及实践工作者的高度关注。其中有一种方法,它将抗阻训练与专项动作结合在了一起,即复合式训练(Complex Training, CT)。复合式训练就是在大负荷抗阻训练后进行专项化的超等长训练,二者交替组合在一起。有人认为在大负荷训练(3-5RM)后,就可以产生“激活后增强效应”(post-activation potentiation, PAP)。“激活后增强效应”指的是在肌力收缩训练后,骨骼肌在“力量—时间”和“力量—速度”曲线特征方面所发生的变化,通常表现为爆发力的提高。“激活后增强效应”训练能够使一些例如纵跳、冲刺这类的运动能力水平获得提高。

最近许多针对高水平运动员或者大学生所做的研究都调查了在进行诸如大负荷后深蹲这类抗阻训练后,短时间内对短跑成绩所能够产生的影响。这些研究中存在着短跑前的练习量、练习强度、内在复杂的恢复过程以及运动员个体特征这些变量,而研究结果各异,有的成绩得到提高(例如,百米成绩缩短了1.12%),而有的则没有变化或者下降。另外,这些研究中的大多数都采用了单组大强度(85% 1RM)或者是3-5RM强度的短时间后深蹲练习作为刺激,从而在随后的短跑中产生“激活后增强效应”。

一般认为,最大负荷的抗阻训练能够募集所有的运动单位,并进而产生“激活后增强效应”。然而最近KHAMOUI等人提出,之所以有时候无法在大负荷练习后成绩没有提高,或许正是因为,大于85%1RM负荷有可能会导致疲劳,而非所希望产生的“激活后增强效应”。这一观点也得到了KILDUFF等人的进一步认可,他们认为正是由于大负荷抗阻训练(>80%1RM)后出现肌肉疲劳(例如,肌肉内磷酸肌酸的储备减少)才导致了运动水平的下降。BAKERr也认为,大多数研究都没有说在进行>85%1RM5RM大负荷刺激后,对他们的运动成绩有很明显的影响。反而,在复合式训练中采用60-75%1RM强度可能会更有效。对以往研究中出现的结果不一致,另一个解释是由于受试者的最大肌力水平的差异所致。例如,之前的一个研究认为大负荷刺激后的成绩表现水平受后深蹲的绝对力量影响,其中在相对强壮的受试者身上可能会出现“激活后增强效应”,而瘦弱的受试者则不会出现。

如此一来,与青少年运动员合作的实践者们就需要针对大负荷刺激制定最合理的强度。但似乎没有人对高水平青少年运动员做过有关这方面合理强度的研究,也没有人研究过是否相对强壮的青少年运动员在大负荷练习后进行短跑冲刺能够表现出比瘦弱的运动员更显著的激活后增强效应。最后要说的是,即便短跑成绩没有发生变化,这种组合式的训练方法或许至少仍有一大优势,那就是能够节省训练时间。

因此,本课题的目的旨在针对高水平青少年田径运动员研究:复合式训练,即在50米短跑前安排大负荷抗阻练习,不同强度下(例如,657585%1RM后深蹲)所产生的效果;另一目的则是研究是否1RM的后深蹲练习会对运动员的50米成绩产生相应的影响。


研究方法

解决问题的实验手段

 

本研究对高水平青少年男子运动员设计了三个实验阶段,每个阶段至少相隔七天,运动员在每个阶段均要完成不同形式的复合式训练(大负荷抗阻练习+冲刺跑),三次的不同之处在于大负荷抗阻训练的强度不同(657585%1RM)(图1),而每个实验阶段所采用的复合式训练种类则是随机选择的。采用这三种大负荷抗阻训练的强度,是因为他们在以往的研究中都已被证明可以用来提高运动表现。此外,测试选在了三天的同一时间进行,以控制昼夜变化对生理方面带来的影响。运动员所有的短跑测试均在室内田径跑道上穿着跑鞋完成。每个阶段的测试均获取了关于跑道的温度(24.3±1.5°)和湿度(44.6±3.2%)方面的数据。研究开始前至少七天,运动员的1RM后深蹲能力就已经通过测试(测试阶段1)确定。

 

实验对象

我们从一所高水平青年体育院校中招募了八名 n = 8 男性青少年运动员(短跑运动员,n=7;以及跳远运动员, n=1)参与本项研究(平均值±标准差:年龄16.5±1.3岁,体重67.8±6.2KG,身高175.6±4.4厘米,每周训练14±2小时,通过最大身高增长速度(peak height velocity, PHV)测得的进入青春期时间为2.3±1.0年。根据Mirwald等人的研究认为,PHV是一个关于身体成熟度方面的指标,它从人体测量学参数方面来确定,以表示青春期身高的最快增长阶段。受试者个人的百米最好成绩在10”6112”2之间。所有运动员均有1年以上练后深蹲的经历,并在训练期间已经熟悉了各种复合式训练形式,其中也包括“后深蹲+冲跑”这种组合。这些运动员目前正在为夏季比赛期做针对性的训练。

   运动员及他们的父母已经签署了书面知情同意书。本次研究已得到了当地的研究道德委员会的支持,这也符合赫尔辛基公告中的建议。


实验过程

后深蹲测试阶段 在测试第一阶段,确定了每位运动员的3RM后深蹲重量,然后根据BAECHLEEARLE提供的表格估算出了他们的1RM重量。在做3RM后深蹲前设计了针对性的准备活动计划,而准备活动内容则是根据前人的相关研究修改的。受试者在准备活动中做了3组后深蹲练习,具体为:50%1RM强度,8次;70%1RM强度,4次;以及80%1RM强度,2次(这里的1RM重量是他们自述过去的成绩)。在准备活动最后一组后,开始了3RM强度的测定。每位受试者均在一个给定重量上蹲三次。如果做的很成功,则提高重量,直到受试者无法规范地蹲起一个重量。于此同时,每位受试者只能尝试三次,必须在三次之内确定他们的最终3RM重量。每次尝试机会之间要求受试者必须休息满5分钟,以确保体能储备等方面的充分恢复。动作规范与否则采用国际力量举重联合会的标准来判定,即后深蹲动作,下蹲时要求腹股沟褶低于髌骨,起来时应在没有外力辅助的情况下达到站立位。

 

正式测试阶段 1显示了每阶段的大致流程。在每个测试阶段,运动员均先进行一次冲跑,取其作为基准测试成绩;十分钟后,开始四组复合式训练(即:大负荷抗阻练习+冲跑)。每组复合式训练的内容为:5次后深蹲,休息4分钟后进行50米冲跑。在冲跑前的间歇期,他们步行大约30米来到室内跑道,换上钉鞋,以准备开始50米跑。每组复合式练习的间歇时间,运动员均采用积极性休息,他们需要在此期间换上普通的运动鞋,并且返回力量房以准备下一组的后深蹲练习。

 

短跑成绩的测量

所有的50米短跑成绩皆由Laveg激光设备测得,通过100Hz的采样频率得到直线距离并与笔记本电脑连接。LAVEG设备被置于起跑线后2米,并定位于运动员的下背部。运动员被要求在起跑线后30米启动,听从“预备”、“跑”的口令,当处在“预备”姿势时。有激光束射出。受试者跑过终点线2米后,对数据进行记录。受试者的最大速度、达到最大速度的距离以及10m50m时的时间均被计算出。通过放置在3米测试区域内的Laveg激光系统得到的平均跑速的重测信度被预估出,从而得到组内相关系数为0.96。在我们的研究中,对于下列参数的Laveg激光系统信度(在三次评判基准测试时计算)被测得,即:最大速度:1.9% 90%置信区间:1.33.4),达到最大速度的距离:18.2%12.535),10m的时间:3.1%2.25.7)和50米时间:1.9%1.33.4)。

 

数据分析

    以“强度”(65,7585%1RM)和“组数”(训练前和四组训练)作为因素,对数据进行双因素方差分析以做重复测量。分析工作由SPSS12.0软件(SPSS有限公司,芝加哥,伊利诺斯州)完成,显著性水平则设定为P0.05。同时,还利用皮尔逊系数做了线性回归分析,以建立运动成绩参数与1RM后深蹲能力之间的关系。由于样本量不够的原因,除了记录统计学意义上的显著性水平外,还用如下标准来反映测试数据的相关性等级水平(相关性r90%置信区间)):<0.1,微小的;<0.1-0.3,小的;<0.3-0.5,中等的;<0.5-0.7,大的;<0.7-0.9,极大的;以及<0.9-1.0,几近完全的。如果有小的正负值被覆盖在这90%的置信区间内,那么该等级水平就被认为是不明确的。实验数据用平均值±标准差的方式表示。


结果

    三次不同强度复合式训练下的10米和50米成绩如图2所示。数据显示强度(所有P值均>0.41)和组数(所有P值均>0.32)对于短跑成绩都没有影响。最大速度以及达到最大速度的距离的均值分别为:9.0±0.4m/s39.0±0.4m

我们没有发现个体测试成绩与1RM后深蹲绝对或相对重量之间存在关联(相关性不明确,所有的P值均>0.57)。然而,1RM后深蹲相对重量和50米成绩之间却存在大的相关性(r=0.670.420.82),P<0.001),和最大速度之间存在极大相关性(r=0.710.50.85),P<0.001)(图3),但与达到最大速度的距离之间不存在相关性(r=0.20-0.150.51),P=0.34)。1RM后深蹲相对重量和10m成绩之间仅有中等水平的相关性(r=0.350.010.62),P=0.10)。




讨论

本研究的主要发现如下:1)大负荷抗阻练习的三个强度(657585%1RM)对短跑成绩几乎都没有影响;2)无论大负荷抗阻训练的强度如何,连续四组下来受试者的短跑成绩均没有出现下降;31RM后深蹲相对重量与短跑成绩(即50米冲跑成绩和最大速度)之间存在大 极大相关性。

据我们了解,这是第一篇关于“高水平青少年运动员在短跑前进行多组后深蹲训练,各个深蹲强度对短跑成绩影响效果”方面的研究。我们没有发现哪一种后深蹲负荷能对短跑成绩产生影响(图2)。这与过去有关大负荷和短跑成绩方面的研究结果一致。然而,那些研究的实验对象却是:业余团队项目运动员、高水平橄榄球运动员以及大学年龄段的足球运动员。例如,Comyns等人发现:在做了多组间歇4分钟的“大负荷抗阻练习+冲跑”训练后,没有发现30米短跑成绩有显著性提高。相比之下,McBride等人发现在大负荷抗阻练习(90%1RM强度)4分钟后进行40米短跑,成绩有显著性提高(即:-0.87%),但是前10米和前30米的成绩没有显著性不同。其他研究也发现了类似的成绩提高(例如,10米短跑成绩提高8.0±1.0%),这些研究中不同的变量因素是冲跑前的训练量、强度内在复杂的间歇期以及运动员的个体差异。

我们的研究没有做生物力学和/或肌电图方面的记录。因此,也就无法评价大负荷后深蹲训练对神经肌肉或步态参数方面的影响。可以推测,如果由于一系列诸如“激活后增强效应”这样的机制能够对神经肌肉和步态参数方面带来显著性改善,那短跑成绩也理当提高。而如果出现了“激活后增强效应”,那短跑成绩在65%75%85%1RM的强度训练后都没有提高就可能是由于一些复杂的因素所致,比如如何平衡产生“激活后增强效应”和出现疲劳的关系、内在复杂的间歇恢复期、个体对负荷反应的差异以及每个人深蹲和跑步技术的不同。

对于那些想利用“激活后增强效应原理”进行复合式训练的体能教练来说,如何平衡产生“激活后增强效应”、大负荷抗阻训练后出现的疲劳以及抗阻训练后至诸如冲跑这类训练前的间歇恢复期(也可以称之为:内在复杂的恢复)非常重要。在我们的研究中,间歇时间为4分钟,这与那些发现在做了80%1RM以上强度的大负荷抗阻训练后发现短跑成绩有所提高的研究的间歇时间相同。考虑到年轻运动员神经肌肉方面的恢复速度较快,我们猜测有可能在本研究中对年轻运动员所指定的间歇时间可能不太合理(时间太长),以至于在随后进行冲跑时“激活后增强效应”已经消失。如果考虑到训练状态和/或强壮与瘦弱运动员之间的不同的话,这中间该如何平衡就会变得更加复杂。

根据以往的文献资料,运动员个体的训练史以及力量水平可能是另一影响“激活后增强效应”效果的因素。GULLICHSCHMIDTBLEICHER的研究显示:相比学生运动员,高水平速度——力量型运动员明显有着更高且更持久的“激活后增强效应”,类似的情况也在其他研究中发现,即强壮和瘦弱的受试者之间存在着差异。然而,与之前提到的那些研究相比,在本研究中我们没有发现个体测试成绩与1RM后深蹲绝对或相对重量之间存在任何关联。原因可能是在于评估运动员真实1RM水平的方法的问题,因为运动员的能力是不断发展变化的,所以每名运动员实际承受的相对负荷可能有所不同(即:实际负荷未必接近他们真实的百分比1RM强度)。虽然我们对受试者定性为:高水平青少年运动员,但这些能力仍在发展中的运动员比起真正的精英级别的运动员在做诸如大负荷后深蹲这样的练习时更容易受到各种因素的影响(例如:较差的肌肉控制能力、缺乏足以适应负荷的神经肌肉力量、个人技术、屈髋柔韧性)。这些因素使获得真实1RM能力数据变得更加困难。

另一个原因可能是不同负荷强度之间的差异不够大,以至于参与我们的研究的青少年运动员对不同的深蹲强度产生的反应的差异也同样不够大,如65%85%强度之间的差异对于单个运动员最多也不超过13KG。由于之前有一个对大学年龄段的足球运动员的研究使用的是轻负荷(30%1RM),对其后的40米短跑成绩的提高没有帮助,因此我们不确定是否拉大负荷强度的差异(如30%-55%1RM)有助于发现不同强度对其后短跑成绩的影响效果。然而如图3所示,我们发现对所研究的高水平青少年运动员来说,最大速度与1RM后深蹲相对重量之间存在显著相关性。与我们先前所做的假设相反,这似乎证明了对我们运动员所做的1RM测试结果的有效性。实际上这一相关性与先前对高水平足球运动员(10米冲跑,r=0.9130米冲跑,r=0.71)、顶级橄榄球联盟运动员(r=-0.66)以及女子百米运动员(r=-0.88)所做研究的结果一致,它们证明深蹲最大重量和短跑成绩之间存在高度相关性。这一关联也证实了最大力量对于短跑成绩的重要性,而深蹲也被认为能够较好地用以预测短跑能力水平。它包含了多个拉长——收缩周期,并且伸髋能力对于较长距离冲刺及肌肉的高向心收缩能力具有典型代表性;而伸膝能力对于短距离冲刺具有典型代表性,尤其与起跑的能力相关。

由于本研究实际情况所限,因此无法做控制组的实验;即进行四组50米冲跑,每组间歇4分钟。而这一限制导致我们无法对每组的50米短跑成绩做比较,从而判断在四组练习期间“激活后增强效应”是否有效。所以,建议以后的研究应该选择更大的样本量,从而更好地量化每位受试者的能力。这样一来,就能更好地对每组的情况进行判断(如分为有反应的和无反应的两类),也能更好地评估个体对复合式训练效果的反应,并进一步更全面地认识影响“激活后增强效应”效果的相关因素。另外,读者们必须认真阅读我们对研究结果的解释部分,因为有许多干扰因素会抵消“激活后增强效应”对短跑成绩的影响效果。

综上所述,我们的研究结果是:对于青少年田径运动员来说,在完成特定强度(65%75%85%1RM)的大负荷抗阻练习4分钟后进行50米冲跑,对短跑成绩无显著性影响,即使连续做了四组后也同样如此。而一些纵向研究则肯定地给出了最终结论,它们用数据表明在短跑前做大负荷抗阻练习至少能够有节省时间的积极作用。

 

实践应用

虽然高水平青少年田径运动员做多组“大重量后深蹲+冲跑”的组合训练未必能立刻对短跑产生积极作用,但研究结果也表明:教练员可以利用本研究设计的“大负荷抗阻练习+冲跑”的组合式练习方法,来达到节省训练时间的目的。在大负荷抗阻训练计划中融入爆发力或者速度训练所带来的节省时间等实践中的优点对于运动员来说还是大有益处的,尤其是对于其中那些需要承担繁重的训练和比赛任务的人。最后,我们的研究结果证实了最大力量和短跑成绩之间具有显著相关性,建议教练员对青少年运动员的训练应该改善他们的后深蹲最大力量从而提高最大速度。

 

致谢

作者要感谢来自立志运动精英学院体育系的田径队主教练Uwe Hakus和跳远高级教练Lubos Benko所提供的帮助、贡献以及安排。

 

作者联系方式:

NicholasPoulos

npperformancecoach@yahoo.com.au


参考资料:



责任编辑:陈雾生