4周加壓訓練對男子手球運動員身體成分和最大力量的影響

李志遠，趙之光，王明波，陳 沖，魏文哲，梁永杰

關鍵字：加壓訓練；男子手球運動員；身體成分；身體圍度；最大力量

在男子手球、排球等球類集體運動項目中，賽前4周訓練需要有效增強運動員各方面身體素質，提高各專項運動表現(xiàn)。同時，在提高期和比賽期間，必須注意運動員負荷的控制，以達到兩場比賽之間的恢復要求。此外，短期訓練有助于運動員保持良好的競技狀態(tài)。然而，在此期間的訓練方案應盡可能對全身產生積極的訓練增益效果。

在傳統(tǒng)抗阻訓練中，一般采用高強度（70%～85%1RM）負荷重量增加肌肉體積和力量（Kraemer et al.，1990）。近年來，加壓訓練（KAATSU training）在健康、康復醫(yī)療和競技訓練領域得到極大地推廣和普及，它可以在低強度（20%～30% 1RM）負荷條件下，產生同傳統(tǒng)高強度抗阻訓練相類似的肌肉肥大和肌力增加效果（吳旸 等，2019；Abe et al.，2005；Yamanaka et al.，2012）。加壓的目的是為了限制血液循環(huán)，因此，加壓訓練又稱為血流限制訓練（blood flow restriction training，BFR training）（魏佳 等，2019a，2019b）。有研究證實，步行結合低強度加壓訓練可顯著改善膝關節(jié)力量和腿部肌肉橫斷面積（Abe et al.，2006），其原因是加壓訓練可以使血液中生長激素分泌量急劇升高（Reeves et al.，2005；Takarada et al.，2000），而肌肉生長抑制素分泌量減少（Laurentino et al.，2012）。同時，加壓下坡步行運動對心血管系統(tǒng)的負擔較小，是較為適合體弱人群在短時間內迅速提高肌肉量和肌力的有效運動方式（盛菁菁 等，2019）。此外，加壓訓練可以引起急性代謝應激增加（Fujita et al.，2007），mTOR信號通路激活（Fry et al.，2010），以及募集更多的快肌纖維（Takajima et al.，2000）和促進血管生成（Larkin et al.，2012）。

目前，加壓訓練法作為一種流行的力量訓練方法，正在競技訓練界廣泛推廣和應用，前人研究已經證實加壓訓練在田徑（Yamanaka et al.，2012）、足球（Yasuda et al.，2006）、橄欖球（Takarada et al.，2004）、網(wǎng)球（Manimmanakorn et al.，2013）等項目的肌肉增益效果，主要能夠有效地提高運動員上下肢肌肉橫斷面積（cross-sectional area，CSA）和最大力量。但鮮見加壓訓練在手球運動項目的應用效果研究，其在高水平男子手球運動員中的應用是否可以達到與傳統(tǒng)高強度訓練相類似的效果還需進一步研究和探討。因此，本研究旨在探討加壓力量訓練對男子優(yōu)秀手球運動員身體成分、身體圍度和最大力量的影響，并將其訓練效果與傳統(tǒng)高強度訓練進行對比分析，分析兩種訓練方法所產生的訓練效果差異。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

募集北京隊男子手球運動員16名，隨機分為加壓組和對照組。加壓組運動員年齡為22.29±3.27歲，身高為188.22±4.68 cm，體重為85.46±13.78 kg；對照組運動員年齡22.44±3.81歲，身高為190.12±8.76 cm，體重為93.37±14.29 kg。

1.2 研究方法

1.2.1 實驗設計和訓練方案

加壓組運動員進行30% 1RM低強度加壓抗阻訓練，在加壓條件下完成深蹲、硬拉、負重弓箭步和抗阻跑步4種抗阻練習。采用日本KAATSU Master加壓訓練設備，下肢加壓帶捆綁于大腿中上1/3處，并與大腿縱軸垂直，加壓帶寬度5 cm，著裝壓為40 mmHg，在加壓之前需進行加壓熱身，訓練時壓力為200 mmHg，該壓力強度根據(jù)Loenneke等（2015）所繪制的血流阻塞預估值與大腿圍關系對應表選取個人限血壓的最佳相對值所設定。以上每種練習的組數(shù)、次數(shù)、組間間歇時間、頻度根據(jù)Scott等（2015）所提出的加壓訓練最佳負荷范圍設定，即每種練習進行4組，第1組30次，其余各組15次，組間歇為60 s。加壓干預訓練進行4周，每周練習3天，進行深蹲、硬拉、負重弓箭步和抗阻跑步加壓練習。同時，對照組運動員進行70% 1RM傳統(tǒng)高強度抗阻訓練，采用相同的訓練內容、干預訓練時間、每周訓練天數(shù)和組數(shù)，但練習次數(shù)和組間間歇時間略有差別，每種練習進行4組，每組8～12次，組間間歇3 min。

實驗組和對照組除了進行深蹲、硬拉、負重弓箭步和抗阻跑步4種干預訓練內容外，其他訓練內容完全一致，飲食、休息時間等也相同。4周訓練結束后進行相關指標測試。前后測試內容、測試人員與測試儀器均同。

1.2.2 實驗測試指標

1.2.2.1 身體成分指標

訓練干預前后，實驗對象在清晨空腹狀態(tài)下利用Inbody 720測試體重、肌肉量、體脂肪、體脂百分比、骨骼肌量等身體成分指標。

1.2.2.2 身體圍度

身體圍度測試均在早晨同一時間段進行，所有測試均由相同的兩名測試人員進行，第1名實驗人員負責測試胸圍和上臂圍，第2名測試人員負責測試臀圍、大腿圍及小腿圍。

1.2.2.3 臥推、深蹲最大力量

訓練干預前后利用線性傳感設備Gymaware（澳大利亞），通過負荷遞增測試法（閆琪 等，2018）測試臥推、深蹲時最大力量。在測試過程中，監(jiān)控運動員蹲起的負荷與傳感器顯示的速度，利用負荷與速度的關系確定運動員的最大力量。第1組蹲起的速度要大于1 m/s，最后1組蹲起的速度要在0.5 m/s以下。每次測試組數(shù)大約3～5組，每組遞增負荷在20～30 kg，根據(jù)運動員體重、力量情況來確定。

1.2.2.4 核心最大力量

利用核心力量測試評估系統(tǒng)（德國，V22801）測試腹背肌群的屈、伸、側屈和旋轉4種方式的核心肌群最大等長收縮力量，選取最好的一次成績作為分析對象。

1.2.2.5 膝關節(jié)等速肌力

采用德國ISOMED 2000等速肌力訓練測試系統(tǒng)在60 °/s角速度下測試膝關節(jié)伸展和屈曲的峰值力矩。測試者取座位，固定好測試者位置，在伸膝、屈膝過程中，預防測試者借助外力臀部脫離椅子等代償動作。

1.2.3 統(tǒng)計分析

所獲得數(shù)據(jù)均用平均值±標準差（M±SD）表示，在SPSS 22.0統(tǒng)計軟件上采用雙因素（加壓×時間）重復測量方差分析對實驗前后加壓組和對照組組內和組間各指標進行差異性檢驗，顯著性水平取0.05，P＜0.05表示有顯著性差異，P＜0.01有非常顯著性差異。

2 研究結果

2.1 實驗前后身體成分變化

如表1所示，各身體成分指標中除加壓組的體重外，加壓組和對照組在實驗后的體脂肪、肌肉量、骨骼肌量和體脂百分比等身體成分指標均無顯著性變化。與訓練前相比，4周加壓訓練后，加壓組受試者的體重顯著增加（P＜0.05）。訓練前后，兩組間身體成分各指標均無顯著性差異（P＞0.05），且訓練后的變化值和變化率間均無顯著性差異（P＞0.05），但從變化率來看，加壓組的肌肉量的增加幅度要超過對照組，而體脂肪量的增加幅度要小于對照組。

表1 4周訓練后身體成分變化Table 1 The Changes of Body Composition after 4 Weeks Training

2.2 實驗前后身體圍度變化

如表2所示，加壓組和對照組在實驗后胸圍和臀圍均增加，加壓組組內臀圍增加顯著（P＜0.05）；實驗前后，兩組間胸圍和臀圍均無顯著性差異（P＞0.05），且訓練實驗后的變化值和變化率間均無顯著性差異（P＞0.05）。

表2 4周訓練胸圍和臀圍變化Table 2 The Changes of Chest and Hip Circumference after 4 Weeks Training

如表3所示，加壓組在實驗后左、右側大腿圍均顯著增加（P＜0.05），對照組左、右側大腿圍均增加，右側發(fā)生顯著性變化（P＜0.05）；實驗后加壓組左、右側小腿圍均減小，左側發(fā)生顯著性變化（P＜0.05），對照組左側小腿圍減小，右側小腿圍增加，但都未發(fā)生顯著性變化（P＞0.05）；實驗前后，兩組間左右兩側大腿和小腿圍度均無顯著性差異（P＞0.05），且實驗后的變化值和變化率均無顯著性差異（P＞0.05）。

如表4所示，加壓組和對照組在實驗前后左、右臂緊張圍和放松圍均無顯著變化。

2.3 實驗前后等速肌力指標變化

如表5所示，加壓組在訓練后左、右膝屈曲峰力矩顯著增大（P＜0.05），而左、右膝伸展峰力矩呈現(xiàn)增加的趨勢；對照組左、右膝屈曲和伸展峰力矩在4周出現(xiàn)增加趨勢， 但無顯著性變化（P＞0.05）。

表3 4周訓練后下肢圍度變化Table 3 The Changes of Lower Limb Circumference after 4 Weeks Training

表4 4周訓練后上肢圍度變化Table 4 The Changes of Upper Limb Circumference after 4 Weeks Training

表5 4周訓練后等速肌力指標的變化Table 5 The Changes of Isokinetic Strength after 4 Weeks Training

2.4 實驗前后深蹲、臥推和核心肌群最大力量變化

如表6所示，與實驗前相比，加壓組和對照組在4周訓練后的臥推和深蹲最大力量均有一定程度的提高，但都未出現(xiàn)顯著性變化，其中，加壓組的深蹲最大力量增加幅度和變化率顯著高于控制組。

表6 4周訓練后深蹲和臥推最大力量變化Table 6 The Changes of Squat and Bench Press Maximum Strength after 4 Weeks Training

如圖1和表7所示，加壓組在實驗后反映核心肌群的屈、伸、左右側屈和旋轉最大力量均出現(xiàn)了不同程度的增加，其中，向左、右側屈和向右旋轉最大力量與實驗前相比有顯著性差異（P＞0.05）；對照組的核心肌群最大力量均出現(xiàn)不同程度的下降，其中，核心的屈、向右側屈與實驗前相比，具有顯著性差異。

表7 4周訓練后核心肌群最大力量變化Table 7 The Changes of Core Muscle Group Maximum Strength after 4 Weeks Training

圖1 4周訓練前后核心肌群最大力量變化率Figure 1. The Change Ratios of Core Muscle Group Maximum Strength after 4 Weeks Training

3 討論與分析

近年來，加壓訓練以“低強度、短時間、短期間”的特點，廣泛應用于醫(yī)療康復和大眾健身等領域。最近幾年，加壓訓練在專業(yè)訓練隊得到了廣泛普及和推廣，尤其是在運動員比賽期間或短期內的集中訓練時，可以作為增肌和提高肌力的有效方法。然而，加壓訓練應用于男子手球運動員力量訓練時，其肌肉肥大和肌力增加的效果是否與傳統(tǒng)高強度訓練相當或優(yōu)于傳統(tǒng)訓練需進一步研究證實?；诖?，本研究探討分析了4周加壓訓練與傳統(tǒng)訓練對男子手球運動員身體成分、圍度以及最大力量影響效果的異同，進一步驗證其科學性。

3.1 加壓訓練與傳統(tǒng)訓練后身體成分變化的比較分析

表1中的結果表明，加壓組和對照組在4周的干預實驗后，除加壓組的體重出現(xiàn)顯著性增加外，這兩組實驗對象體成分的其余指標如體脂肪、肌肉量、骨骼肌量及體脂百分比等指標均未出現(xiàn)顯著變化。Folland等（2007）指出，傳統(tǒng)高強度抗阻訓練主要通過肌肉形態(tài)學和神經學適應來提高肌肉力量，其主要形態(tài)學適應是肌原纖維數(shù)目、大小的增長導致了單個肌細胞和整塊肌肉橫斷面積增加。前人研究表明，只有在65% 1RM以上的中高強度抗阻訓練時，才可以引起肌肉肥大和力量增加（Kraemer et al.，1990，2002）。本研究中對照組采用70% 1RM強度進行為期4周的抗阻訓練后，體重和肌肉等指標未出現(xiàn)顯著性變化，但有一定的增加趨勢，基本符合前人研究中抗阻訓練中高強度負荷適應原則。

Pearson等（2015）認為，引起肌肉肥大的機理可以通過機械應力和代謝應激兩種途徑。傳統(tǒng)高強度抗阻訓練主要通過機械應力來引起肌肉肥大，而低強度加壓抗阻訓練可以通過代謝應激引起肌肉肥大。加壓訓練通過限制血流，造成局部血液中代謝產物增多，乳酸堆積，PH值降低。肌肉內的酸性環(huán)境可使生長激素（GH）和胰島素樣生長因子1（IGF-1）等激素分泌量極速升高，引起一氧化氮合成酶（NOs-1）的增加，導致一氧化氮（NO）增加，使得肌肉衛(wèi)星細胞出現(xiàn)增殖和轉化，從而促進肌肉生長（Takajima et al.，2000）。近年來的研究證實，加壓訓練可以在較低強度條件下引起肌肉肥大反應。特別是有研究顯示，低強度（＜50% 1RM）加壓力量訓練方案可以產生明顯的肌肉肥大反應（Sundberg et al.，1994；Takarada et al.，2002）。本研究采用30% 1RM強度進行為期4周的加壓力量訓練，結果顯示，雖然實驗前后加壓組和對照組肌肉量分別增加了1.07%和0.53%，但都未出現(xiàn)顯著性差異，說明，4周的加壓訓練和傳統(tǒng)增肌訓練的全身增肌效果不明顯。

3.2 加壓訓練與傳統(tǒng)訓練后身體圍度變化的比較分析

由表2可知，加壓組實驗后胸圍和臀圍都有所增加，且臀圍發(fā)生顯著性變化（P＜0.05）。通常而言，加壓的部位是上臂和大腿的“基部”，限制血液循環(huán)（佐藤義昭 等，2008）。表3的結果表明，加壓組實驗后左右大腿圍度都顯著增加（P＜0.05），而圍度的增加也可以從CSA的變化情況反映出來。Takarada等（2004）通過對橄欖運動員進行為期8周、每周2次的加壓膝伸展訓練，訓練后通過MRI測量得知，運動員大腿伸肌群CSA顯著增加。Abe等（2005）對田徑運動員采用每天2次，連續(xù)8天的加壓抗阻訓練，訓練后大腿和臀部肌肉CSA明顯增加。另外，Manimmanakorn等（2013）通過對女子網(wǎng)球運動員進行為期5周、每周3次的膝伸展、屈曲加壓訓練得出，訓練后大腿橫斷面積顯著增加。本研究結合前人研究結果可以得出，下肢加壓力量訓練可增加大腿“基部”近端肌群的CSA，使其圍度增加。同時，通過表2可知，加壓訓練也可以使加壓“基部”相鄰肌群的圍度增加，如大腿圍度增加的同時導致臀部圍度增加的現(xiàn)象。Yasuda等（2006）發(fā)現(xiàn)，進行4組加壓條件下臥推練習時，可以在提高肱二頭肌iEMG值的同時，使胸大肌的iEMG值也顯著增加，而對照組則無此變化，提示，加壓條件是誘導胸大肌肥大的重要因素。Madarame等（2008）發(fā)現(xiàn)，當對側的肢體進行加壓訓練時，會出現(xiàn)“效果轉移”現(xiàn)象，從而使得另一側未受訓練的肢體同樣出現(xiàn)肌肉肥大，而當下肢小強度的加壓訓練后再進行常規(guī)的上肢練習，則會使上肢的訓練效果更為明顯。因此，在上肢和下肢加壓訓練過程中都可能會發(fā)生從“基部”近端向相鄰肌群的力量增益效果的轉移現(xiàn)象，從而使肌肉圍度增加，力量增強。

表4數(shù)據(jù)表明，訓練后加壓組左右臂緊張圍增加，放松圍減小，但都未發(fā)生顯著性變化。緊張圍增加和放松圍減少也是肌肉量增加和脂肪量減少的間接反映，而增加和減少的幅度變化不顯著，可能是由于本研究整個訓練周期較短、實驗對象訓練水平較高以及上肢的針對性訓練安排較少有關。

雖然從體成分來看，加壓訓練后肌肉量未出現(xiàn)顯著性變化，但結合圍度測試中臀圍顯著增加來看，可能是因為只有局部肌肉出現(xiàn)增長，而局部肌肉量占比有限，所以沒有出現(xiàn)顯著性變化。在后繼的研究中需要增加肌骨超聲或CT掃描等手段，觀察加壓訓練對局部肌群的影響，并進一步深入探討與分析在更長的訓練周期或更高頻率的加壓訓練對身體成分和圍度的影響。

3.3 加壓訓練與傳統(tǒng)訓練后膝關節(jié)等速肌力以及深蹲、臥推等最大力量變化的比較分析

有研究表明，加壓力量訓練會引起運動員最大力量的提升，并提示可能與肌肉體積的增加有關。在本研究所進行的膝關節(jié)等速肌力測試中發(fā)現(xiàn)，加壓組在實驗后左、右膝屈曲峰值力矩顯著增大（P＜0.05），而左、右膝伸展峰值力矩呈現(xiàn)增加的趨勢，且增大幅度遠超對照組，而對照組相關指標均未出現(xiàn)變化。說明，對于長期有傳統(tǒng)增肌力量訓練經驗的運動員來說，下肢有針對性的小負荷加壓力量訓練可以有效提高下肢膝關節(jié)的等速肌力，而傳統(tǒng)增肌訓練沒有這種效果。

深蹲和臥推最大力量作為重要的觀察力量訓練效果的指標，在加壓訓練的效果研究中多有提及，如Godawa等（2012）發(fā)現(xiàn)，力量舉運動員10周加壓訓練前后深蹲1RM和總成績顯著高于對照組；Yamanaka等（2012）得出，美國NCAA橄欖球運動員4周加壓訓練后臥推和深蹲1RM值分別增加了7.0%和8.0%。本研究中，加壓組和對照組在實驗前后深蹲1RM值分別增加了3.93%和2.55%，但未出現(xiàn)顯著性差異（P＞0.05）。但加壓組在訓練前后1RM平均提高了7.62 kg，顯著高于對照組的4.51 kg（P＜0.05）。從臥推結果來看，實驗后加壓組和對照組臥推1RM值分別增加了3.49%和0.61%，加壓組增加幅度較大，但未出現(xiàn)顯著性差異。前人研究表明，4～8周的上肢加壓臥推訓練可以顯著提高普通人（Ozaki et al.，2013；Thiebaud et al.，2013；Yasuda et al.，2011）和橄欖球運動員的臥推1RM值。而在本實驗中發(fā)現(xiàn)，加壓組雖然只進行了下肢的加壓訓練，進行上肢訓練時是在下肢加壓訓練結束后去掉加壓帶進行的，但加壓組的臥推力量提高了3.49%，提高幅度遠大于傳統(tǒng)增肌訓練的對照組。這可能是由于下肢加壓訓練過程中發(fā)生了肌肉力量增益效果的轉移現(xiàn)象，使臥推1RM值增加。

為更加全面觀察加壓訓練對最大力量的影響，本研究在實驗前后還測取了加壓組和對照組運動員核心肌群的最大力量。加壓組在實驗后核心肌群的屈、伸、向左右側屈和左右旋轉最大力量均出現(xiàn)了不同程度的增加，其中向左、向右側屈和向右旋轉最大力量與實驗前相比，出現(xiàn)顯著性差異，而對照組所有核心肌群相關的最大力量出現(xiàn)了不同程度的下降，說明加壓訓練相比與傳統(tǒng)訓練，可以在提升上下肢力量的同時，增加腰腹肌核心力量，發(fā)生力量增益效果的轉移現(xiàn)象，使上下肢、核心力量均衡發(fā)展。

4 結論

4周低強度加壓力量訓練對男子手球運動員的身體成分的影響效果與傳統(tǒng)訓練相當，而對膝關節(jié)等速肌力、部分核心肌群的最大力量方面的影響效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)增肌訓練，下肢加壓訓練所產生的增益效果可以轉移到上肢和核心肌群。