淺析力量形成的神經(jīng)肌肉因素①

姜潔

(江蘇師范大學(xué)體育學(xué)院 江蘇徐州 221000)

淺析力量形成的神經(jīng)肌肉因素①

姜潔

(江蘇師范大學(xué)體育學(xué)院 江蘇徐州 221000)

肌肉力量是人體運(yùn)動(dòng)能力最重要的組成成分,其大小和變化對(duì)于增進(jìn)人體健康和運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)造優(yōu)異的成績(jī)有著極為重要的作用。本文在查閱大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,總結(jié)了肌肉力量形成的神經(jīng)肌肉因素,皆在為教練員、運(yùn)動(dòng)員和體育鍛煉者更好的認(rèn)識(shí)肌肉力量,制定肌肉力量訓(xùn)練計(jì)劃提供理論依據(jù)。

肌肉力量 神經(jīng)肌肉因素 運(yùn)動(dòng)單位

肌肉是人體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源，全身有數(shù)百塊肌肉參與軀體的隨意運(yùn)動(dòng)，而每一塊肌肉在運(yùn)動(dòng)中都各自發(fā)揮著不同的作用。肌肉力量是機(jī)體依靠肌肉收縮克服和對(duì)抗阻力來(lái)完成運(yùn)動(dòng)的能力，也是實(shí)現(xiàn)身體運(yùn)動(dòng)和提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)的基礎(chǔ)，影響和制約其他身體運(yùn)動(dòng)能力，如：靈敏性、爆發(fā)性等。因此探討肌肉力量大小的影響因素對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高就顯得意義重大，而力量形成的神經(jīng)肌肉因素就更值得探討。本文就影響肌肉力量大小的神經(jīng)肌肉力量因素進(jìn)行了詳細(xì)分析。

1 運(yùn)動(dòng)單位的募集

一個(gè)運(yùn)動(dòng)單位是指一個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元及其支配的所有肌纖維。肌肉中參與活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)單位數(shù)目的多少?zèng)Q定著肌肉收縮產(chǎn)生力量的大小。動(dòng)員參與工作的運(yùn)動(dòng)單位愈多，肌肉的收縮力量愈大。在同一時(shí)間內(nèi)，通過(guò)控制中樞神經(jīng)系統(tǒng)傳出的神經(jīng)沖動(dòng)的頻率和強(qiáng)度，來(lái)動(dòng)員肌肉中運(yùn)動(dòng)單位進(jìn)行收縮，來(lái)控制肌肉力量的大小。關(guān)鍵在于，在一次動(dòng)作中，盡量募集到盡量多的這些東西。做到了這一點(diǎn)，你才能更快地發(fā)展肌肉和力量。

圖1 不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員肌纖維的比例

圖2 不同初長(zhǎng)度時(shí)粗、細(xì)肌絲重合程度和產(chǎn)生張力的關(guān)系示意圖

2 運(yùn)動(dòng)單位的活性頻率(Rate Coding)和同步性(Ballistic Movements)

在肌肉收縮的過(guò)程中并不是所有的肌纖維同時(shí)都能被動(dòng)員起來(lái)參加活動(dòng)，在肌肉收縮時(shí)動(dòng)員參與活動(dòng)的肌纖維數(shù)目越多，那么收縮時(shí)產(chǎn)生的力就越大。而運(yùn)動(dòng)中樞能夠產(chǎn)生強(qiáng)而集中的興奮過(guò)程，要發(fā)放同步的高頻率興奮沖動(dòng)，去募集更多的運(yùn)動(dòng)單位參與工作，并使每一個(gè)運(yùn)動(dòng)單位發(fā)生最大的緊張性變化。研究證明：20%～80%M VC活動(dòng)，主要靠募集更多的運(yùn)動(dòng)單位參與活動(dòng)，大于80%MVC活動(dòng)，主要靠中樞神經(jīng)系統(tǒng)增加沖動(dòng)頻率，增加肌肉同步興奮收縮的運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量來(lái)提高肌肉最大肌力。因此，在一定程度上，肌肉收縮時(shí)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)單位的能力可以通過(guò)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練來(lái)提高，在肌肉收縮時(shí)參與運(yùn)動(dòng)單位數(shù)目不變的情況下，中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)放的神經(jīng)沖動(dòng)頻率愈高，肌肉收縮的力量就越大。

3 肌肉運(yùn)動(dòng)形式(Intra-Muscular Activation)

肌肉力量的大小及其特點(diǎn)有不同可以形成不同的肌肉收縮形式。不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目有著不同的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，因此需要不同特性的力量。肌肉收縮的主要形式有以下幾種。

3.1 動(dòng)力性向心克制收縮

其特點(diǎn)是肌肉收縮時(shí)，肌肉長(zhǎng)度逐漸縮短。肌肉張力變化同時(shí)具有“關(guān)節(jié)角度效應(yīng)”，即隨著關(guān)節(jié)角度的變化，肌肉在收縮過(guò)程中張力也發(fā)生改變。進(jìn)行向心等張力量訓(xùn)練，它使得肌肉運(yùn)動(dòng)形式與多數(shù)比賽項(xiàng)目特點(diǎn)相一致，同時(shí)在增長(zhǎng)肌肉力量大同時(shí)還可以提高神經(jīng)肌肉的協(xié)調(diào)性。

3.2 動(dòng)力性離心退讓收縮

肌肉在阻力下逐漸被拉長(zhǎng)，使運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)向肌肉拉力相反的方向運(yùn)動(dòng)的收縮方式。是動(dòng)力性收縮的一種，又稱作退讓性收縮，其產(chǎn)生的最大肌肉力量比向心收縮要大。它是肌肉收縮時(shí)，隨著張力的增加肌肉長(zhǎng)度也增加的一種收縮方式。

圖3 屈肘舉起一恒定負(fù)荷時(shí)肌肉收縮產(chǎn)生的張力隨關(guān)節(jié)角度而變化示意圖

3.3 靜力性等長(zhǎng)收縮

它是肌肉對(duì)抗固定阻力時(shí)，肌肉收縮而長(zhǎng)度不變的收縮形式，肌肉在原來(lái)靜止長(zhǎng)度上做緊張用力，也可以在縮短一定程度上做緊張用力。肌肉能夠承受的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷較大，是發(fā)展最大肌肉力量的常用方法。

3.4 等動(dòng)性收縮

其特點(diǎn)是肌肉在整個(gè)活動(dòng)范圍內(nèi)，肌肉以某種張力收縮而收縮的速度恒定。它是一種利用專門的等速力量訓(xùn)練器來(lái)訓(xùn)練肌肉力量大小的方法，進(jìn)行這種等速練習(xí)是發(fā)展動(dòng)態(tài)肌肉力量較好的方法。

4 肌肉橫斷面積

每條肌纖維橫斷面積之和為肌肉的生理橫斷面積。肌肉的橫斷面表明了肌肉中肌纖維的數(shù)量和肌纖維的粗細(xì)，因而可反映肌肉發(fā)達(dá)程度。影響肌肉力量大小的另一重要因素是肌肉的生理橫斷面的大小，其生理橫斷面越大，肌肉收縮產(chǎn)生的力量就越大。但肌肉的橫斷面積或者肌肉體積本身并不是決定肌肉力量大小的唯一生理學(xué)因素。

5 肌纖維類型(Muscle FibreType)

肌纖維的類型分為紅肌纖維、中間纖維、白肌纖維三類。肌肉中不同類型肌纖維所占的比例決定著肌肉力量的大小。紅肌纖維有氧代謝能力比白肌纖維強(qiáng)，因氧化酶系統(tǒng)活性高，毛細(xì)血管的數(shù)量、線粒體的大小和體積、肌紅蛋白的含量均大于白肌纖維，所以紅肌纖維又叫慢肌纖維，適應(yīng)于強(qiáng)度小時(shí)間長(zhǎng)的耐力性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。而白肌纖維的無(wú)氧代謝能力比紅肌纖維大的多，白肌纖維中促使ATP-CP系統(tǒng)快速作用的酶比紅肌纖維大三倍，白肌纖維中支配其運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)元傳導(dǎo)速度快，使白肌纖維達(dá)到最大張力的時(shí)間只需紅肌纖維的1/8，白肌纖維又叫快肌纖維，適用于做短距離、高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)。一般情況下，人體四肢肌肉的快、慢肌纖維類型百分比大致相同，但因受遺傳和后天訓(xùn)練因素的影響，不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員肌肉力量有著不同的項(xiàng)目特點(diǎn)。(如圖1)

6 肌肉初長(zhǎng)度和收縮速度

在一定范圍內(nèi)，肌肉收縮時(shí)初長(zhǎng)度越大，則肌肉產(chǎn)生的張力越大。(如圖2)原因有以下幾點(diǎn)。

(1)粗肌絲與細(xì)肌絲重合度高，可發(fā)揮作用的橫橋的數(shù)目增加。

(2)肌肉拉長(zhǎng)時(shí)，肌梭受到肌纖維牽拉而興奮，通過(guò)牽張反射機(jī)制提高肌纖維收縮張力。

(3)肌肉本身是一種彈性組織，在受到快速牽拉時(shí)具有彈性回縮的作用。

肌節(jié)最適初長(zhǎng)度(2．0～2．2μm)時(shí)，粗細(xì)肌絲重疊佳，肌縮速度、幅度和張力最大；大于最適初長(zhǎng)時(shí)，粗、細(xì)肌絲重疊↓，肌縮速度、幅度和張力↓；小于最適初長(zhǎng)時(shí)，粗、細(xì)肌絲重疊↓，肌縮速度、幅度和張力雖然↑，但不如最適初長(zhǎng)時(shí)。

7 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度

同一塊肌肉在不同的關(guān)節(jié)角度時(shí)產(chǎn)生的張力不同。因?yàn)樵诓煌嵌葧r(shí)，肌肉對(duì)骨的牽拉角度不同。（如圖3）

骨骼被肌肉的牽拉下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，如同杠桿運(yùn)動(dòng)原理，肌肉在不同位置和不同角度牽拉，其力量的大小是不一樣的。因此在肌肉原有的形態(tài)結(jié)構(gòu)不變的情況下，通過(guò)調(diào)整肌肉在不同位置的不同的牽拉角度，從而有效控制肌肉力量的大小。

8 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，力量素質(zhì)作為各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、身體素質(zhì)和提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)的重要基礎(chǔ)，在當(dāng)今競(jìng)技運(yùn)動(dòng)高速發(fā)展的時(shí)代，為提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)，需要我們對(duì)肌肉力量的影響因素進(jìn)行更深入的探索。認(rèn)識(shí)和理解上述的因素，便于提高力量訓(xùn)練的科學(xué)性與有效性，并為教練員和運(yùn)動(dòng)員制定科學(xué)的力量訓(xùn)練計(jì)劃提供一定的理論依據(jù)和參考。

[1]姜紅潤(rùn)，王留東．決定和影響肌肉力量的因素[J]．河北體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，17(3)：54-57．

[2]鄭曉鴻．體能訓(xùn)練基本理論與實(shí)用方法[M]．北京：北京體育大學(xué)出版社，2011．

[3]Willkie TL， Roy RR．Powell PL Muscle architecture and force-velocity relationships in humans [J]．AppLPhysiol，1984，57：435-443．

G804.6

A

2095-2813(2014)10(b)-0016-02

姜潔(1989—)，女，江蘇徐州人，碩士，研究方向：體育教育訓(xùn)練學(xué)。