基于速度視域的力量訓(xùn)練

（江蘇省常州體育運動學(xué)校 江蘇 常州 213022）

1、前言

運動表現(xiàn)的本質(zhì)是人體通過肌肉收縮發(fā)力克服自身或外界阻力，維持或改變身體姿態(tài)或運動狀態(tài)的能力。力量訓(xùn)練就是通過運動刺激引起肌肉橫截面積和神經(jīng)肌肉收縮能力的變化。根據(jù)牛頓第二定律和動量定理，當(dāng)阻力和時間一定時，力量的強弱直接決定了動作速度的快慢。反之，動作速度的快慢也能反映出力量的強弱，以最大的努力來移動負(fù)荷的意圖和實際的移動速度都是驅(qū)動和優(yōu)化適應(yīng)所需的重要刺激，線性位置傳感器可以幫助教練員和運動員實現(xiàn)訓(xùn)練目標(biāo)，通過將已建立的阻力訓(xùn)練變量與特定運動速度相匹配，教練員可以優(yōu)化阻力訓(xùn)練強度，客觀地識別神經(jīng)肌肉疲勞的發(fā)生?；谒俣鹊牧α坑?xùn)練允許更快的速度，并避免額外的不必要的機械應(yīng)力，保持類似的力和功率輸出?；谒俣鹊牧α坑?xùn)練憑借其獨特的優(yōu)勢，在一些運動項目訓(xùn)練中的應(yīng)用已經(jīng)取得了積極的效果。因此基于速度的力量訓(xùn)練被廣大教練員、運動員和科研人員所關(guān)注。

2、傳統(tǒng)力量訓(xùn)練方法的局限

傳統(tǒng)力量訓(xùn)練方法在實際設(shè)置中存在多個缺點。運動員在進行的1RM的直接評估可能存在受傷的風(fēng)險。實際的1RM在僅進行了幾次訓(xùn)練后就可以快速變化，尤其是對于新手運動員，并且獲得的值通常不是運動員的真實最大值。此外，還涉及正常的生理變異性，訓(xùn)練相關(guān)的疲勞或生活方式因素（如睡眠，壓力和營養(yǎng)）引起的日常準(zhǔn)備狀態(tài)變化，在訓(xùn)練計劃開始之前估算的1RM不會考慮到這一點。同時，1RM的變化可能無法反映負(fù)荷—速度連續(xù)體發(fā)生的全部變化。這些波動已被證明是在之前測試的1RM之上和下方高達18%，相當(dāng)于36%的總方差。

3、基于速度的力量訓(xùn)練的方法原理

基于速度的力量訓(xùn)練是使用速度作為反饋工具來監(jiān)控每天的力量訓(xùn)練，訓(xùn)練者依據(jù)速度來決定力量訓(xùn)練的最佳負(fù)重，而不去考慮1RM來決定負(fù)重。其訓(xùn)練方法的原理是：通過測量負(fù)荷移動的速度來實現(xiàn)監(jiān)控力量訓(xùn)練。如果移動過快或過慢，則達不到提高該訓(xùn)練目的，此時就需要及時調(diào)整負(fù)重。目前被應(yīng)用于動作速度測試的技術(shù)主要有兩種。一種是線性位移傳感器（LPT），原理是通過測量測試線的位移和時間推算出速度，雖精確度高但造價昂貴。另一種是慣性傳感器（IMS），原理是通過測量加速度和時間推算出速度，具有體積小巧且便攜性好的優(yōu)點，但其測試的準(zhǔn)確性還未被充分證實。有研究表明慣性傳感器在深蹲、臥推等低速、小范圍動作速度測試中具有良好的效度。市場上在售的設(shè)備包括澳大利亞的GymAware(線性位置傳感器)和加拿大的PUSH Band(加速計)。此外，一種名為“FLEX”的高精度激光光學(xué)器件也進入了市場。

VBT的優(yōu)點是它能夠為運動員建立速度-負(fù)荷的訓(xùn)練原則、預(yù)測和監(jiān)控運動員最大力量的變化、描述訓(xùn)練負(fù)荷以及在特定訓(xùn)練中提供實時的運動表現(xiàn)反饋等。當(dāng)肌肉性能發(fā)生異常波動時，VBT能夠提高訓(xùn)練的特異性，以及提供即時反饋以提高運動員訓(xùn)練動機和運動表現(xiàn)，能夠準(zhǔn)確、客觀地確定阻力訓(xùn)練的強度和速度。此外，VBT在預(yù)測1RM、確定最小速度閾值等方面具有優(yōu)勢。多雷爾的研究探討了PBT對最大力量和垂直縱跳進行對照試驗，結(jié)果顯示VBT小組與PBT（Percentage Based Training，基于百分比的訓(xùn)練，又稱傳統(tǒng)力量訓(xùn)練）組相比，相同訓(xùn)練效果下VBT組訓(xùn)練總量顯著減少，這對阻力訓(xùn)練期間的疲勞管理有潛在的積極意義。還有研究指出，力量訓(xùn)練中動作平均速度的下降表明神經(jīng)肌肉疲勞的產(chǎn)生，可看作是運動疲勞的 “風(fēng)向標(biāo)”。

4、VBT 中的“速度”因素

（1）平均同心速度。是整個同心階段的平均速度。此指標(biāo)用于典型的基于強度的練習(xí)，如背部蹲下、舉重等。由于基于強度的練習(xí)包括加速和減速階段，因此應(yīng)使用平均同心速度度量；

（2）峰值同心速度。是練習(xí)同心階段的峰值速度，通常每 5毫秒計算一次。此指標(biāo)用于基于彈道—功率的練習(xí)，如高翻、跳躍蹲下等。峰值同心速度更合適于短時爆發(fā)性訓(xùn)練；

（3）平均推進速度。根據(jù)Gonzalez-Badillo的定義：同心階段，其中測量的加速度大于重力導(dǎo)致的加速度部分。

Izquierdo的研究表明，平均同心速度的測量方法具有非常的穩(wěn)定性，而且杠鈴平均速度與1RM的百分比有著高度的相關(guān)性。由于負(fù)荷和速度有高度的負(fù)相關(guān)關(guān)系，因此，可以用線性回歸的統(tǒng)計方法預(yù)測出運動員的最大肌力。Jidovtseff等人也在基本的非彈道力量訓(xùn)練運動（例如，臥推或深蹲）中測量速度時，建議測量平均同心速度而不是峰值同心速度。王澤眾等人研究報道：對于高拉這類奧林匹克舉重衍生動作，不管是平均速度還是峰值速度，慣性傳感器與線性位移傳感器兩種設(shè)備測試結(jié)果間存在系統(tǒng)偏差，在訓(xùn)練實踐中不能替換使用或相互比較。

表1 不同強度的訓(xùn)練對應(yīng)速度

5、負(fù)荷與速度的對應(yīng)關(guān)系

研究表明，負(fù)荷與速度之間的關(guān)系非常密切，它們的關(guān)系可以通過簡單的線性回歸來描述，該線性回歸會產(chǎn)生直線的斜率和截距。這種關(guān)系的強度可以用相關(guān)系數(shù)（r），確定系數(shù)（R2）或估算的標(biāo)準(zhǔn)誤（SE）來評估預(yù)測準(zhǔn)確性。所有這些統(tǒng)計信息都可以通過常見的電子表格軟件程序輕松計算。了解負(fù)荷-速度曲線，最小速度閾值（MVT）和運動—負(fù)荷曲線對于應(yīng)用基于速度的力量訓(xùn)練至關(guān)重要。Sánchez-Medina L報告說，在職業(yè)橄欖球和足球領(lǐng)域的工作表明線性回歸也非常適合負(fù)荷—速度曲線，可以確認(rèn)的是，測試的數(shù)據(jù)點越多，通過回歸分析得出的預(yù)測關(guān)系就越強。并建議使用4-6種不同的負(fù)荷強度，范圍從1RM的30%-85%（或估計/預(yù)測的1RM），在比較一段時間內(nèi)的負(fù)荷—速度曲線時，從業(yè)人員應(yīng)嘗試保持相同或相似的測試方案，以最大程度地提高估計的可靠性。

6、VBT的重要作用

6.1、刺激神經(jīng)肌肉產(chǎn)生適應(yīng)性改變

力量訓(xùn)練作為一種運動刺激，可引起肌肉橫截面積和神經(jīng)肌肉收縮能力的變化。在評估訓(xùn)練過程中的高強度訓(xùn)練和最大程度地降低速度損失是否會顯著影響肌肉力量的研究中，Padulo等人通過一組經(jīng)驗豐富的力量訓(xùn)練者以85%的1RM預(yù)定負(fù)荷進行臥推。該訓(xùn)練小組進行了不限次數(shù)的訓(xùn)練，每組動作都在速度下降到低于速度損失20%的閾值時終止。以最大的努力進行訓(xùn)練并最大程度地減少速度損失可以對肌肉力量產(chǎn)生積極影響。與傳統(tǒng)的PBT方法相比，VBT訓(xùn)練干預(yù)能使訓(xùn)練有素的男性在最大力量和縱跳高度上面產(chǎn)生更好的提高效果。簡而言之，VBT在增加力量表現(xiàn)和增加爆發(fā)力表現(xiàn)上具有獨特優(yōu)勢。

6.2、預(yù)測 1RM

由于負(fù)荷和速度有非常密切的關(guān)系，在某些情況下，可以預(yù)測運動員在各種練習(xí)的1RM，使用線性回歸統(tǒng)計方法預(yù)測1RM已證明對史密斯架半蹲、自由重量和史密斯架深蹲在使用平均推進速度時具有±95%的可靠性。此外，PUSH頻段（基于速度的訓(xùn)練裝置）也被證明能夠可靠地預(yù)測原地縱跳期間的峰值速度和功率，盡管它們被稍微高估了。然而，也存在一些相悖的研究報告，主要原因是：在較輕的負(fù)荷下，速度不太穩(wěn)定或不一致，負(fù)荷越重1RM預(yù)測越準(zhǔn)確。因此，負(fù)荷-速度關(guān)系不是完全線性的。換句話說，負(fù)荷越輕誤差越高。一些練習(xí)（例如自由重量后蹲）在同心部分的末尾有一個很長的減速階段，因此，使用平均同心速度會高估運動速度。這是平均推進速度是在這種情況下使用的更好指標(biāo)的一部分，因為它只測量“加速”階段。

預(yù)測運動員的1RM，教練必須通過記錄運動員在每個負(fù)荷時的運動速度（例如，60%1RM時的移動速度為0.8m/s）來建立運動員速度—負(fù)荷表。速度—負(fù)荷表使教練能夠輕松查看運動員以1RM的給定百分比（例如60%）提升負(fù)荷的速度。當(dāng)練習(xí)的負(fù)荷（即重量）增加時，運動速度會降低，這點在關(guān)于“力—速”關(guān)系的研究中被廣泛討論。速度—負(fù)荷分析是一種使用一系列重復(fù)為特定練習(xí)生成力—速關(guān)系圖的方法。

以次最大負(fù)荷估算1RM。研究人員建議測量在4-6的增加的負(fù)荷強度（平均實際值或估計的1RM的30-85%）下的平均同心速度，以估計負(fù)荷—速度曲線。要估算一個人的1RM，教練需要知道練習(xí)的MVT，可以通過傳統(tǒng)的1RM測試或失敗測試代表來評估。一旦知道某項運動和個人的MVT，就只能偶爾重復(fù)進行傳統(tǒng)的1RM測試，以測試1RM的實際變化。由于MVT在整個 時間范圍內(nèi)具有很高的穩(wěn)定性，因此可以可靠地使用次最大測試來估算1RM。利用來自次最大載荷和已知MVT的速度，線的回歸方程可用于預(yù)測或估計當(dāng)前的1RM強度水平。如果不知道各個MVT，教練員可以以0.15m/s的速度進行臥推，一般的經(jīng)驗法則是蹲下0.3m/s。根據(jù)González-Badillo等人研究，如果在給定的絕對負(fù)荷下速度提高了0.07-0.09 m/s以上，則相當(dāng)于1RM的提高約5%。這是一個很好的一般近似值，可用來評估速度特征的變化如何影響最大力量特征。

6.3、評定最小速度閾值

最小速度閾值（MVT，也稱為1RM速度）是上次成功重復(fù)期間產(chǎn)生的平均同心速度。例如，在1RM期間產(chǎn)生的速度，或者在重復(fù)到失敗測試（例如9RM）期間最后一次成功重復(fù)期間產(chǎn)生的速度。換句話說，它是1RM同心相中的平均速度（即平均同心速度）。MVT最有趣且可以說是最有用的信息是MVT是一致的，在最大1RM測試期間，或在次最大重復(fù)到失敗的測試（例如9RM）的最后重復(fù)時，MVT是一致的，看起來是相同的。例如，Izquierdo等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)受試者使用1RM的60%、65%、70%和 5%的強度執(zhí)行訓(xùn)練時，最后重復(fù)的MVT總是相同的。還有人指出，最后重復(fù)這些強度的 MVT（1RM的60%、65%、70%和75%）在最大1RM測試中也與MVT相同?？傮w而言，這表明最終重復(fù)的MVT是相同的，無論是使用子最大重復(fù)到失敗測試（例如 9RM），還是使用最大1RM測試。這意味著1RM測試期間，可以使用重復(fù)到失敗的測試計算平均同心速度。Izqueirdo等人在平行下蹲運動中觀察到了MVT的相同趨勢：次最大失敗組中的MVT與真正的1RM半蹲嘗試中的MVT之間沒有觀察到統(tǒng)計學(xué)上的顯著差異。但是，觀察到的MVT值在兩次練習(xí)之間存在顯著差異。平行下蹲運動中四種疲勞方案的MVT為0.32（±0.06）m/s，1RM測試中的MVT為0.27（±0.06）m/s。在臥推練習(xí)中，臥推練習(xí)中4種疲勞方案的MVT為0.175（±0.05）m/s。其他研究人員在1RM臺式壓力測試中也顯示了類似的MVT值，為0.16（±0.04）m/s。

當(dāng)絕對最大力量增加時，一項運動的MVT也似乎保持穩(wěn)定。González-Badillo等人研究發(fā)現(xiàn)，在進行為期6周的訓(xùn)練后，臥推練習(xí)中的最大力量顯著增加，但在1RM相對負(fù)荷下的平均同心速度并未隨訓(xùn)練而改變。這表明，不管負(fù)荷強度或每組重復(fù)次數(shù)如何，似乎都有穩(wěn)定的特定運動的MVT。這種觀察為教練提供了許多實際的推論。多項研究表明：雖然每一個動作的最小速度閾值會有微小的不同，但基本都在0.2m/s的速度之下。也就是說，當(dāng)訓(xùn)練速度小于0.2m/s時，運動員就需要停止訓(xùn)練或是極度小心的進行訓(xùn)練，因為在這個速度下運動員是很容易受傷的。

6.4、監(jiān)控和利用運動/速度曲線來控制疲勞和運動

速度監(jiān)測可用于限制在阻力訓(xùn)練過程中產(chǎn)生的代謝副產(chǎn)物積聚的數(shù)量。通過監(jiān)測訓(xùn)練過程中的重復(fù)速度，可以合理地估計由阻力訓(xùn)練引起的代謝應(yīng)激。隨著疲勞的發(fā)展，速度在一系列重復(fù)過程中自然會減慢。已經(jīng)觀察到舉重過程中的速度損失與疲勞的代謝測量之間存在密切關(guān)系。研究表明，運動后乳酸濃度隨每組重復(fù)次數(shù)的增加而線性增加。氨濃度的增加遵循與速度損失有關(guān)的曲線趨勢。從臥推中約35%（初始速度）的速度損失和下蹲運動中約30%的速度損失，血氨水平開始穩(wěn)定地增加到靜止水平以上。氨的大量增加與嘌呤核苷酸降解加速有關(guān)，這需要更長的恢復(fù)時間。

阻力訓(xùn)練組期間重復(fù)速度的逐漸降低可以解釋為神經(jīng)肌肉功能受損的證據(jù)。它的測量為教練和運動員提供了控制疲勞程度的簡單方法。這可以通過為每組規(guī)定 “速度停止”來完成。速度停止是根據(jù)運動-速度曲線估算的，并且與運動員正在經(jīng)歷的運動量和接近失敗的程度高度相關(guān)。由于負(fù)荷-速度曲線和MVT隨時間推移比1RM更穩(wěn)定，因此這使速度停止了穩(wěn)定的單個參數(shù)，并提供了控制運動水平和產(chǎn)生疲勞的關(guān)鍵信息。在某些訓(xùn)練中，目標(biāo)可能是引起更高水平的疲勞，速度停止將非常接近MVT（或者不使用速度停止）。在其他情況下，如果教練希望最大程度地減少疲勞程度，則將速度設(shè)定為高速度，遠高于運動的MVT。多項研究報道：在阻力訓(xùn)練中實施適當(dāng)?shù)乃俣乳撝狄韵拗菩玛惔x疲勞，則可以在短峰訓(xùn)練階段保持最大速度并增強最大強度。

7、結(jié)論與建議

7.1、結(jié)論

（1）基于速度的力量訓(xùn)練可以為運動員制定負(fù)荷-速度曲線準(zhǔn)則、監(jiān)測訓(xùn)練強度的變化；將動作速度數(shù)字化和可控化，對專項的力量訓(xùn)練可以更有效率進行。提供增強反饋，具有自動調(diào)節(jié)機制，降低疲勞效應(yīng)，精準(zhǔn)識別并設(shè)定需要訓(xùn)練的身體素質(zhì)，讓訓(xùn)練更科學(xué)、安全；

（2）使用速度監(jiān)測可有效控制力量訓(xùn)練的疲勞程度，若將之作為即時的性能反饋，還可以在特定的訓(xùn)練練習(xí)和更強的適應(yīng)性刺激中促進運動員向最高水平努力；

（3）基于速度的力量訓(xùn)練利用的設(shè)備造價昂貴，而且技術(shù)可能會意外地失敗。比如，如果運動員有一個單一的“不良重復(fù)”，訓(xùn)練量可能會被錯誤地、不經(jīng)意地減少到超出預(yù)期的程度。VBT假設(shè)最佳重復(fù)發(fā)生在一組或一次訓(xùn)練的開始，并且連續(xù)重復(fù)呈線性減少。雖然力-速度關(guān)系是線性的，但實際上“重復(fù)速度”關(guān)系可能并不總是線性的。

7.2、建議

（1）教練員在使用實際或預(yù)測 1RM之間的負(fù)荷測量至少安排4-6個強度階梯，使用速度來規(guī)定運動負(fù)荷；運動員的訓(xùn)練速度區(qū)間需要教練員對數(shù)據(jù)進行分析研判后給與個性化指標(biāo)，當(dāng)訓(xùn)練進入“平臺停滯期”，教練員需積極改進訓(xùn)練方案；

（2）基于速度的力量訓(xùn)練中根據(jù)不同訓(xùn)練目的設(shè)置不同的進入與終止速度?？梢允褂盟俣葞Ш退俣韧Ｖ蛊鳎ɡ绯跏贾禐?.4 m/s的組）來規(guī)定負(fù)荷（直到速度降至0.36m/s以下）來自動調(diào)節(jié)和個性化訓(xùn)練量和負(fù)荷。