肌肉離心收縮的后激活增強(qiáng)效應(yīng)對縱跳能力的影響

周斌

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與人體科學(xué)

肌肉離心收縮的后激活增強(qiáng)效應(yīng)對縱跳能力的影響

周斌

目的：探討不同離心負(fù)荷激活干預(yù)對后激活增強(qiáng)效應(yīng)所產(chǎn)生的影響及有效作用時(shí)間。方法：通過對14名普通男性大學(xué)生運(yùn)用肌肉離心收縮激活方式，觀察后續(xù)縱跳表現(xiàn)的影響。結(jié)果：在激活干預(yù)后即刻，對照組與離心負(fù)荷（105%1RM和125%1RM）激活干預(yù)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組縱跳峰值功率和縱跳的高度沒有顯著差異，激活干預(yù)兩個(gè)組之間的縱跳表現(xiàn)沒有顯著差異。激活干預(yù)的兩組在T3和T6時(shí)段的縱跳功率峰值均明顯高于對照組。在T3時(shí)段兩個(gè)激活干預(yù)實(shí)驗(yàn)組縱跳高度峰值明顯高于對照組，在T6時(shí)段，105%1RM激活干預(yù)組的縱跳高度明顯增加。結(jié)論：縱跳測試前加入大強(qiáng)度的離心負(fù)荷刺激會(huì)小幅度提高縱跳的能力，不同強(qiáng)度離心負(fù)荷的激活干預(yù)的后激活增強(qiáng)效應(yīng)差異性不大，采用105%1RM強(qiáng)度的離心負(fù)荷激活干預(yù)在3～6 min有明顯的后激活增強(qiáng)效應(yīng)。

后激活增強(qiáng)效應(yīng)；離心收縮；縱跳

隨著現(xiàn)代體育運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，涌現(xiàn)出許多新的訓(xùn)練理念，比如如何運(yùn)用一些有效的方法在短時(shí)間內(nèi)提升運(yùn)動(dòng)員的競技水平。許多國外的學(xué)者運(yùn)用了一個(gè)新的訓(xùn)練理念，即通過給予肌肉較強(qiáng)的刺激，在短時(shí)間內(nèi)使肌肉產(chǎn)生更大的張力，有助于在隨后的運(yùn)動(dòng)中表現(xiàn)出更強(qiáng)的收縮能力[1]。這一過程被稱為“后激活增強(qiáng)效應(yīng)”(Postactivation Potentiation，PAP)，并將其定義為“一種由預(yù)先短時(shí)間大強(qiáng)度抗阻練習(xí)引起的肌肉發(fā)力功率急性增加的生理現(xiàn)象”[2]。這種后激活增強(qiáng)效應(yīng)可以通過多種訓(xùn)練方法實(shí)現(xiàn)，其中包括給予身體負(fù)重剌激的深蹲、臥推及超等長訓(xùn)練等等，目的是提高肌肉的興奮性，使肌肉提前或預(yù)先激活。許多專家已經(jīng)在肌肉激活訓(xùn)練上做過了大量的實(shí)證研究，研究結(jié)果表明這種后激活增強(qiáng)效應(yīng)確實(shí)對提高某些運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)有著非常不錯(cuò)的效果[3-9]。運(yùn)動(dòng)員肌肉被刺激后，運(yùn)動(dòng)員的肌肉收縮能力達(dá)到了最高峰，在隨后的運(yùn)動(dòng)中，對活動(dòng)能力起主要作用的肌肉可以發(fā)揮出最大力量，幫助運(yùn)動(dòng)員完成高難度的動(dòng)作。這些對肌肉的激活訓(xùn)練法都表現(xiàn)出了后激活增強(qiáng)效應(yīng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式的不同要求，可以采取針對性的訓(xùn)練法，以使起主要作用的肌肉在收縮能力上達(dá)到最高峰。

肌肉的離心收縮是在肌肉收縮產(chǎn)生張力的同時(shí)被拉長的收縮方式。肌肉在離心收縮中產(chǎn)生的力量往往超過向心收縮，且在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)速度越快肌肉力量越大。離心力量可以通過肌肉離心收縮訓(xùn)練來提高。離心力量訓(xùn)練可明顯提高肌肉的力量，對提高運(yùn)動(dòng)員的肌肉力量[10]和的運(yùn)動(dòng)損傷的康復(fù)都十分重要[11]。另外，在前期研究中，盡管許多學(xué)者們已經(jīng)對“后激活增強(qiáng)效應(yīng)”進(jìn)行了大量的研究[12-19]，但是關(guān)于不同強(qiáng)度和量組合的激活練習(xí)對“后激活增強(qiáng)效應(yīng)”及其有效作用時(shí)間的影響，總負(fù)荷相同的單組激活模式和多組激活模式、相同力量水平且具有不同訓(xùn)練經(jīng)歷對“后激活增強(qiáng)效應(yīng)”的影響及機(jī)制，力量—爆發(fā)力比對“后激活增強(qiáng)效應(yīng)”的影響及其機(jī)制等問題的認(rèn)識(shí)上仍存在一些盲區(qū)，有待進(jìn)一步探析。本研究旨在通過離心負(fù)荷激活方式對后續(xù)縱跳表現(xiàn)影響的實(shí)驗(yàn)研究，探討“后激活增強(qiáng)效應(yīng)”的效果及有效作用時(shí)間，以期為運(yùn)動(dòng)員的賽前熱身活動(dòng)提供參考。

1 研究方法

1.1 研究對象

實(shí)驗(yàn)選取14名普通男性大學(xué)生平均年齡（20.0±0.5）歲，平均身高（172.7±6.7）cm，平均體重（74.3±11.9）kg，平均臥蹬肌力為（304.6±52.9）kg。所有研究對象填寫健康篩查問卷和書面知情同意書，并且身體健康，近半年內(nèi)未發(fā)現(xiàn)肌肉骨骼損傷。研究對象均具有12個(gè)月以上的抗阻訓(xùn)練的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)期間保持正常的身體活動(dòng)，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和飲食。實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)采集工作在上海體育職業(yè)學(xué)院康復(fù)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2 研究方法

本研究通過一次訓(xùn)練過程后的預(yù)負(fù)荷，探討兩種離心負(fù)荷（105%1RM和125%1RM)的激活方式對后續(xù)縱跳表現(xiàn)的影響。每個(gè)研究對象在不同的離心負(fù)荷激活方式下進(jìn)行測試。

1.3 實(shí)驗(yàn)流程

研究對象首先熟悉實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，了解實(shí)驗(yàn)流程，測量身高和體重。身高測量精確到0.1 cm，體重測量精確到0.01 kg，使用校準(zhǔn)電子秤。其次，測試研究對象的臥蹬1RM肌力。1RM的定義為最大負(fù)荷，即膝關(guān)節(jié)彎曲，髖關(guān)節(jié)在屈曲下降至大腿與工作臺(tái)平行時(shí)，恰好能承受的最大重量。然后根據(jù)測量得出的1RM計(jì)算每位研究對象的105%和125%重量。

1RM測試方案：（1）指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員以小負(fù)荷（輕松做起5～10次的負(fù)荷）進(jìn)行熱身；（2）熱身后間歇1 min；（3）逐步增加負(fù)荷，使運(yùn)動(dòng)員能完成3～5次重復(fù)；（4）休息2 min；（5）增加負(fù)荷，使運(yùn)動(dòng)員能完成2～3次重復(fù)；（6）2～4 min休息；（7）運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行1RM試舉：（8）如果運(yùn)動(dòng)員成功，休息2～4 min，再由增加負(fù)荷；如果運(yùn)動(dòng)員試舉失敗，休息2～4 min，減小負(fù)荷；繼續(xù)增加或減小負(fù)荷，直到運(yùn)動(dòng)員可以以完好的技術(shù)完成一次重復(fù)的最大重量測試，最好在5次測試之內(nèi)找到1RM。

1RM下肢肌力測試后，實(shí)驗(yàn)對象要熟悉臥蹬105%和125%1RM重量練習(xí)離心負(fù)荷。規(guī)范技術(shù)動(dòng)作，從下肢伸展位置下降到髖關(guān)節(jié)屈曲位需超過3 s。在熟悉離心臥蹬練習(xí)后，實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行3種不同激活干預(yù)的測試。在每次測試開始時(shí)，實(shí)驗(yàn)對象在腳踏車上設(shè)定50 W的負(fù)荷，以次最大強(qiáng)度進(jìn)行5 min預(yù)熱，其次是動(dòng)態(tài)熱身，然后3次最大強(qiáng)度進(jìn)行縱跳，熱身結(jié)束后坐下休息2 min。然后進(jìn)行3次縱跳作為干預(yù)前的基礎(chǔ)值。實(shí)驗(yàn)對象可自己決定反向下蹲動(dòng)作的幅度。對于離心負(fù)荷重量激活下的縱跳測試前的10 min時(shí)間統(tǒng)一安排為2 min休息+8 min活動(dòng)。8 min的活動(dòng)包括以50%1RM負(fù)荷（6次，5 s/次）的離心臥蹬，休息3 min，然后再以105%或125%1RM負(fù)荷完成離心臥蹬，即刻測一次縱跳，之后每隔3 min測一次縱跳[離心負(fù)荷干預(yù)3 min（T3）、6 min（T6）、9 min（T9），和12 min（T12）min后]，不測試時(shí)實(shí)驗(yàn)對象坐著休息。為了保證兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的離心負(fù)荷總量大致相等，105%組完成6次重復(fù)，125%組完成5次重復(fù)。縱跳采集兩個(gè)指標(biāo)，最大峰值功率（測力墊Fitness Technology,Adelaide,Australia）和最大位移（縱跳摸高儀）。2次測試至少相隔96 h，讓接收離心刺激的肌肉群獲得充分的休息和恢復(fù)。每名測試對象測試的測試順序是隨機(jī)安排（見圖1）。

圖1 測試流程圖Figure 1 Process of the Test

1.4 數(shù)據(jù)處理

記錄每個(gè)實(shí)驗(yàn)對象在相應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)上的縱跳最大功率值和最大位移距離，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差來表示，并進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果

由表1可以看出，在激活干預(yù)后即刻，無激活干預(yù)對照組與離心負(fù)荷（105%1RM和125%1RM）激活干預(yù)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組縱跳峰值功率和縱跳的高度無顯著差異。激活干預(yù)兩個(gè)組之間的縱跳表現(xiàn)也沒有顯著差異。激活干預(yù)的兩組在T3和T6時(shí)段的縱跳功率峰值均明顯高于對照組。無激活干預(yù)對照組在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，隨著時(shí)間推移峰值功率表現(xiàn)出了明顯的下降，而兩個(gè)激活干預(yù)實(shí)驗(yàn)組則沒有類似的情況出現(xiàn)。由表2可以看出，在T3時(shí)段兩個(gè)激活干預(yù)實(shí)驗(yàn)組縱跳高度峰值明顯高于對照組；在T6時(shí)段，105%1RM激活干預(yù)組的縱跳高度明顯增加。

3 分析與討論

競技體育中有大量的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目需要短時(shí)間產(chǎn)生強(qiáng)大的爆發(fā)力才能獲取有競爭力的運(yùn)動(dòng)成績，包括跳高、投擲、短跑、短距離游泳項(xiàng)目等。大量的研究業(yè)已表明，深蹲[20]、臥推[21]、超等長訓(xùn)練[22]抑或負(fù)重超等長訓(xùn)練[23]等均為有效刺激產(chǎn)生PAP，提高接下來的爆發(fā)性肌肉收縮表現(xiàn)或肌肉耐力,其中，離心收縮是一種常見的PAP手段。通過臥蹬這樣一種肌肉離心收縮形式產(chǎn)生PAP，觀察了不同負(fù)荷的離心收縮對受試者縱跳的表現(xiàn)以及這種PAP效應(yīng)的持續(xù)作用時(shí)間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用105%1RM和125% 1RM的離心負(fù)荷進(jìn)行激活干預(yù)后受試者縱跳的表現(xiàn)均會(huì)有所提高。這種提高在3～6 min之間最為顯著?？v跳功率和高度的峰值分別增長的最小值為0.9%和1.9%，顯然，對于健身愛好者來說這種提高是非常明顯的，但對于訓(xùn)練水平較高的運(yùn)動(dòng)員來說，這種類似的情況是否會(huì)出現(xiàn)還不能確定。前期研究離心負(fù)荷激活干預(yù)對肌肉力量、縱跳能力、功率輸出、肌肉痛疼感等的影響并不在少數(shù)[24,25]，然而，大部分研究采用的離心負(fù)荷均為45%～85%1RM，尤其那些研究周期性離心負(fù)荷對力量或運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的研究，例如，F(xiàn)ernandez-Gonzalo等研究了4周離心負(fù)荷訓(xùn)練對重復(fù)運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)45%～55%的離心力量訓(xùn)練可以降低重復(fù)訓(xùn)練造成的機(jī)體痛疼感[26]。但也有研究將離心負(fù)荷提高到1RM之上，例如，Wirth等發(fā)現(xiàn)〉1RM的離心力量訓(xùn)練提高下肢最大力量和1RM值[25]。

表1 離心負(fù)荷105%1RM、125%1RM與無干預(yù)激活后不同時(shí)間段的縱跳峰值功率比較TableⅠComparison between the Peak Power of the Vertical Jumps in the Different Periods after the Intervention with 105%1RM&125%1RM Eccentric Load and No Activation Intervention

表2 離心負(fù)荷105%1RM、125%1RM與無干預(yù)激活后不同時(shí)間段與的縱跳高度值比較Table II Comparison between the Height of the Vertical Jumps in the Different Periods after the Intervention with 105%1RM&125%1RM Eccentric Load and No Activation Intervention

采用離心負(fù)荷激活干預(yù)后獲得肌纖維收縮提高的可能機(jī)制有4種。第一，增加的神經(jīng)激活是由于較大的離心負(fù)荷導(dǎo)致了較多肌梭伸展，引起反射使傳回中樞，從而激活更多的α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，最終引起向心肌力增加。第二，增加了肌肉中并聯(lián)和串聯(lián)成分的彈性回縮力。第三，由于儲(chǔ)存在肌纖維中的彈性勢能在向心收縮開始階段會(huì)讓肌原纖維的位移減少，從而引起力量生成的增加。第四，預(yù)負(fù)荷增加，這被認(rèn)為通過離心負(fù)荷刺激，使一部分的激動(dòng)蛋白與橫橋提前保持連接，從而在向心收縮的早期階段可以提高力和功率的輸出[24-26]。

肌肉的后激活増強(qiáng)效應(yīng)的生理機(jī)制主要是調(diào)節(jié)輕鏈蛋白磷酸化作用的增加，即肌肉承受大負(fù)荷強(qiáng)力收縮時(shí)從肌漿網(wǎng)釋放大量肌凝蛋白輕鏈激活酶，從而激發(fā)調(diào)節(jié)輕鏈磷酸化作用，調(diào)節(jié)輕鏈磷酸化通過改變肌球蛋白頭部結(jié)構(gòu)，提高了肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白橫橋擺動(dòng)的速率，從而加強(qiáng)了隨后的收縮力量[27-29]。同時(shí)，肌凝蛋白輕鏈激酶對復(fù)合體的反應(yīng)活性増強(qiáng)，從而使ATP的數(shù)量增多，導(dǎo)致肌凝蛋白和肌動(dòng)蛋白橫橋增多[30]。因此，最大強(qiáng)度的肌肉激活能有效地增加橫橋功率輸出和肌肉爆發(fā)力運(yùn)動(dòng)時(shí)的表現(xiàn)。另外有理論指出PAP是神經(jīng)系統(tǒng)的反應(yīng)的結(jié)果，高強(qiáng)度的肌肉收縮刺激后，神經(jīng)遞質(zhì)釋放數(shù)量增加，神經(jīng)遞質(zhì)效率提高，導(dǎo)致更多運(yùn)動(dòng)單位得到募集[31]。在熱身后進(jìn)行肌肉力量訓(xùn)練可使脊柱內(nèi)神經(jīng)處于興奮狀態(tài)，這種神經(jīng)興奮狀態(tài)可以持續(xù)幾分鐘的時(shí)間，從而增強(qiáng)肌肉的收縮力量。PAP現(xiàn)象也可能是通過大負(fù)荷的肌肉收縮提高運(yùn)動(dòng)單位的同步化，降低拮抗肌交互抑制作用等機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的，也有人指出后激活増強(qiáng)效應(yīng)是由神經(jīng)系統(tǒng)的適應(yīng)機(jī)制和肌肉系統(tǒng)同步化共同造成的[32-33]。

本研究選取的負(fù)荷為105%1RM和125%1RM，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，采用105%1RM在激活干預(yù)的3 min和6 min兩個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)都表現(xiàn)出提高，而125%1RM激活干預(yù)的則僅有3 min一個(gè)節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出提高。這似乎說明，采用105%1RM的激活干預(yù)效果會(huì)更持久。但這種現(xiàn)象可能跟測試對象的力量訓(xùn)練水平有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)，8～12 min的休息時(shí)間后PAP產(chǎn)生最好的性能增強(qiáng)的表現(xiàn)；而也有研究發(fā)現(xiàn)最佳的休息時(shí)間為7～10 min。個(gè)別研究指出最佳恢復(fù)期在4-8 min和5～10 min，另外專業(yè)運(yùn)動(dòng)員和業(yè)余愛好者有著不同的結(jié)果。

4 結(jié)論與建議

通過對男性大學(xué)生運(yùn)用肌肉離心收縮激活方式對后續(xù)縱跳表現(xiàn)影響的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)在縱跳測試前加入大強(qiáng)度的離心負(fù)荷刺激會(huì)小幅度提高縱跳的能力。

在激活干預(yù)后即刻，沒有后激活增強(qiáng)效應(yīng)的發(fā)生，采用125%1RM離心強(qiáng)度負(fù)荷僅有3 min一個(gè)節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出后激活增強(qiáng)效應(yīng)，而采用105%1RM離心強(qiáng)度負(fù)荷的激活干預(yù)在3～6 min均表現(xiàn)出后激活增強(qiáng)效應(yīng)。說明采用105%1RM負(fù)荷的后激活增強(qiáng)效應(yīng)效果會(huì)更持久。不同離心負(fù)荷（105%1RM和125% 1RM）激活干預(yù)的后激活增強(qiáng)效應(yīng)差異性不大。

建議在正式訓(xùn)練或比賽前熱身時(shí)，可以加入高強(qiáng)度的力量練習(xí)，但要選擇與運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)特征相似的激活方式，施加與運(yùn)動(dòng)員個(gè)人特點(diǎn)相匹配的激活負(fù)荷，掌握好增強(qiáng)作用與疲勞效應(yīng)之間的平衡，避免靜力性拉伸對激活后增強(qiáng)效應(yīng)的負(fù)面影響，以實(shí)現(xiàn)激活后增強(qiáng)效應(yīng)的最佳化。

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（責(zé)任編輯：何聰）

Influence of the Post-Activation Enhancement Effect of Muscle Eccentric Contraction on Vertical Jump Ability

ZHOU Bin
(Shanghai Secondary Sports School,Shanghai 201199,China)

Purpose:To explore the influence and effective time of different eccentric load activation intervention on post-activation enhancement effect.Method:Muscle eccentric contraction method was applied to the 14 ordinary male university students to observe the subsequent effect in vertical jump.Result:Immediately after the activation intervention,there was no significant difference between the vertical jump peak power and height of the control group and the two experiment groups of eccentric load(105%1RM&125%1RM)activation intervention.And there was no obvious difference between the vertical jump performance of the two experiment groups.The vertical jump peak power of the two experiment groups during the periods of T3 and T6 was significantly higher than that of the control group.At T3,the vertical jump peak power of both the two groups was clearly higher than that of the control group.At T6,the vertical jump height of the group with 105%1RM activation intervention increased apparently.Conclusion:Before the vertical jump test, intensive eccentric load stimulation may improve the vertical jump ability to a small extent.There is no big difference between the post-activation enhancement effects following the activation intervention with different intensity eccentric load.Significant post-activation enhancement effect can be observed 3-6 minutes after the activation intervention with 105%1RM eccentric load.

post-activation enhancement effect;eccentric contraction;vertical jump

G808

A

1006-1207（2017）04-0074-05

10.12064/ssr.20170412

2016-11-04

周斌，男，初級教練員。主要研究方向：運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。E-mail：250431318@qq.com。

上海第二體育運(yùn)動(dòng)學(xué)校，上海201199。