論專項(xiàng)力量的“深層結(jié)構(gòu)”

李 山

(西安體育學(xué)院田徑教研室，陜西 西安 710068)

專項(xiàng)力量是肌肉在神經(jīng)系統(tǒng)支配下，以符合技(戰(zhàn))術(shù)特征為條件，以特定時(shí)空動(dòng)作組合形式下克服阻力的能力。專項(xiàng)力量是提高專項(xiàng)動(dòng)作速度與效率，促進(jìn)專項(xiàng)成績(jī)提高的重要保證。快速拉長(zhǎng)-縮短周期(SSC or Plyometric)是最普遍的專項(xiàng)肌肉收縮形式和動(dòng)作表現(xiàn)。因此，以典型專項(xiàng)動(dòng)作形式所產(chǎn)生的專項(xiàng)力量由神經(jīng)動(dòng)員 (neural-motor)、肌肉收縮 (contractile)以及肌肉彈性勢(shì)能 (elastic)三部分共同構(gòu)成。以各部分為視角的關(guān)聯(lián)性分析，有助于加深對(duì)專項(xiàng)力量的認(rèn)識(shí)，拓展專項(xiàng)力量訓(xùn)練思路與途徑。

1 專項(xiàng)力量的神經(jīng)結(jié)構(gòu)

專項(xiàng)力量是中樞神經(jīng)系統(tǒng)在特定募集模式下募集特定肌纖維收縮用力的產(chǎn)物。一個(gè)神經(jīng)元及其支配的一組肌纖維形成的運(yùn)動(dòng)單位(Motor Unit)構(gòu)成了完成專項(xiàng)力量的基本單元。神經(jīng)系統(tǒng)的專項(xiàng)性特征決定運(yùn)動(dòng)單位參與數(shù)量與類型，而神經(jīng)發(fā)放沖動(dòng)的強(qiáng)度和發(fā)放模式?jīng)Q定了肌肉力量大小、遞增率和持續(xù)時(shí)間。運(yùn)動(dòng)單位的活動(dòng)主要遵循“體積”原則，即當(dāng)外界負(fù)荷不大時(shí)，小體積的運(yùn)動(dòng)單位(慢肌纖維)參與工作，當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，大體積的運(yùn)動(dòng)單位(快肌纖維)參與工作。也就是說，負(fù)荷強(qiáng)度將直接決定運(yùn)動(dòng)單位的類型和參與數(shù)量。但運(yùn)動(dòng)單位也有互補(bǔ)性，在大強(qiáng)度活動(dòng)中，當(dāng)快運(yùn)動(dòng)單位工作能力下降時(shí)，慢運(yùn)動(dòng)單位會(huì)參與工作，反之亦然。

專項(xiàng)力量訓(xùn)練對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)影響可以表現(xiàn)在充分動(dòng)員(快)運(yùn)動(dòng)單位以及提高運(yùn)動(dòng)單位協(xié)調(diào)能力上。從肌電圖的變化中可見：1)肌電幅度的提高(IEMG)導(dǎo)致力量提高；2)運(yùn)動(dòng)單位動(dòng)員頻率的提高導(dǎo)致力增加率(RFD)的提高以及力量保持時(shí)間的延長(zhǎng)；3)高閾限運(yùn)動(dòng)單位募集數(shù)量的增加；4)高閾限運(yùn)動(dòng)單位募集時(shí)間的增加導(dǎo)致最大力量維持時(shí)間延長(zhǎng)；5)肌肉快速牽拉下神經(jīng)反射式肌肉收縮機(jī)制的啟動(dòng)；6)提高主動(dòng)肌群間的協(xié)同能力使得用力效率的提高；7)提高運(yùn)動(dòng)單位同步化水平使得力量及用力效率提高；8)降低神經(jīng)系統(tǒng)的抑制效應(yīng)等方面。綜上所述，神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)專項(xiàng)化力量訓(xùn)練的適應(yīng)性變化表現(xiàn)在神經(jīng)沖動(dòng)發(fā)放(模式)的效率，募集肌纖維數(shù)量與速度以及肌肉(群)協(xié)調(diào)能力的改善上。

從訓(xùn)練角度，運(yùn)動(dòng)單位募集頻率的提高決定了爆發(fā)用力(RDF)的效果。因此，只有提高運(yùn)動(dòng)單位的募集速率或頻率才能提高專項(xiàng)力量。也只有在最大用力(意識(shí))下，才會(huì)有盡可能多的運(yùn)動(dòng)單位被募集，此時(shí)大體積、高閾值的運(yùn)動(dòng)單位會(huì)很大程度地參與活動(dòng)?？梢?，隨著(專項(xiàng))力量訓(xùn)練水平的提高，對(duì)高閾值運(yùn)動(dòng)單位募集和保持能力就會(huì)增強(qiáng)。所以，只有神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生了適應(yīng)，才能保證高閾值運(yùn)動(dòng)單位在訓(xùn)練中具有可訓(xùn)性。在爆發(fā)用力的項(xiàng)目中，如舉重、投擲項(xiàng)目等應(yīng)著重神經(jīng)性適應(yīng)的改善，募集更多的快肌纖維參與運(yùn)動(dòng)。

多數(shù)研究證實(shí)，訓(xùn)練初期(對(duì)于未訓(xùn)練者)神經(jīng)系統(tǒng)在肌肉力量增加上占主導(dǎo)作用。就是說，力量訓(xùn)練初期引起的肌肉力量增加主要是神經(jīng)系統(tǒng)適應(yīng)性變化的結(jié)果，這點(diǎn)可從力量訓(xùn)練初期肌肉緯度并未增大得到支持。對(duì)于運(yùn)動(dòng)員來說，長(zhǎng)期力量訓(xùn)練除了肌肉緯度的選擇性增加外，神經(jīng)系統(tǒng)的改變同樣非常重要。研究表明，通過5-8周力量訓(xùn)練后，投擲運(yùn)動(dòng)員主動(dòng)性力量比誘發(fā)性(電刺激)力量高2倍，說明除外周性的肌肉適應(yīng)，主要是神經(jīng)性適應(yīng)引起肌肉力量的提高。

此外，專項(xiàng)力量訓(xùn)練的神經(jīng)性適應(yīng)還表現(xiàn)為動(dòng)作的神經(jīng)性助力(neural facilitation of movement)。這點(diǎn)可以從跳高運(yùn)動(dòng)員與無訓(xùn)練受試者跳高過程中的肌電圖中反映出來。也就是說，前者在下落著地后的快速反彈中無神經(jīng)性抑制出現(xiàn)，表現(xiàn)為強(qiáng)烈而集中的神經(jīng)沖動(dòng)(股四頭肌肌電圖)，而后者在落地起跳過程中卻出現(xiàn)明顯的神經(jīng)性抑制，表現(xiàn)為肌電幅度的減弱。這充分說明，訓(xùn)練可以產(chǎn)生神經(jīng)性抑制減退，從而促進(jìn)動(dòng)作的快速完成。

2 專項(xiàng)力量的收縮結(jié)構(gòu)

肌絲滑行學(xué)說是肌肉收縮的主要機(jī)制。不同類型的肌纖維收縮特征表現(xiàn)在最大程度用力、收縮速度和肌纖維效率三個(gè)方面。肌纖維的最大用力與肌纖維體積，橫斷面積相關(guān)，收縮速度與橫橋周期速率和肌纖維內(nèi)肌漿球蛋白酶活性(myosin ATPase)有關(guān)，而肌纖維效率是力與所用能之比，相比之下，比例高的肌纖維工作效率高。

專項(xiàng)力量訓(xùn)練在提高受訓(xùn)肌肉力量的同時(shí)伴隨著肌肉緯度的增加，緯度的增加主要源自肌纖維內(nèi)肌原纖維數(shù)量(myofibrils)的增加而導(dǎo)致肌纖維體積的增大(非肌纖維數(shù)量的增加)。過去，肌肉體積增加在肌纖維肥大與肌纖維增生上存在很大的爭(zhēng)議。現(xiàn)代研究證實(shí)，肌纖維緯度的增大占肌肉體積增加的95-100%，而肌纖維增生與羽狀角度的增加占余下比例。而且，肌纖維增生是一個(gè)緩慢長(zhǎng)期的過程，這也是解釋力量型運(yùn)動(dòng)員快肌纖維數(shù)量(除遺傳因素外)遠(yuǎn)多于一般人的原因。

Kawakami等人(1993)的研究還發(fā)現(xiàn)，肌肉體積的增加同時(shí)伴隨著肌纖維羽狀角度的增加。肌肉體積的增加表現(xiàn)為快肌纖維增加面積大于慢肌纖維面積。除了肌肉橫斷面積增加對(duì)肌肉力量的重要作用外，肌肉細(xì)胞內(nèi)肌球蛋白重鏈Ⅱ同源(MHCⅡ)分子水平數(shù)量是決定肌肉力量增加的重要因素。Aagaard與Anderson(1998)的研究顯示，伸膝等動(dòng)力量與肌肉內(nèi)Ⅱb肌球蛋白同源物數(shù)量有高相關(guān)(r=0.61-0.93)。Caiozzo等人的另一項(xiàng)研究表明，專項(xiàng)力量訓(xùn)練使快肌MHC中的信使RNA含量增加，信使RNA是參與蛋白合成的物質(zhì)。也就是說，專項(xiàng)力量訓(xùn)練可以縮短肌肉內(nèi)肌球蛋白與肌動(dòng)蛋白橫橋時(shí)間。因此，舉重、投擲和短跑運(yùn)動(dòng)員的快肌纖維中由肌動(dòng)與肌漿球蛋白組成的收縮單元的體積和橫橋周期以及肌糖原含量要遠(yuǎn)高于耐力性運(yùn)動(dòng)員?？梢姡±w維選擇性肥大及功能表現(xiàn)是專項(xiàng)力量訓(xùn)練適應(yīng)的結(jié)果。

3 專項(xiàng)力量的彈性結(jié)構(gòu)

肌肉內(nèi)的彈性結(jié)構(gòu)具有拉伸、儲(chǔ)存彈性勢(shì)能、增加力增率(釋放勢(shì)能)的功能。肌肉的彈性結(jié)構(gòu)由串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)組成。彈性結(jié)構(gòu)具有輔助肌肉收縮結(jié)構(gòu)共同完成肌肉收縮用力的功能。其中串聯(lián)結(jié)構(gòu)包括肌腱和肌纖維的橫橋結(jié)構(gòu)，可完成勢(shì)能的儲(chǔ)存。并聯(lián)結(jié)構(gòu)由膠原結(jié)構(gòu)組成，主要成分是保護(hù)與包裹肌纖維的束膜(fasicular membranes)。橫橋結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成肌肉內(nèi)收縮與彈性成分，影響著肌肉的力量和肌肉的可塑性。

肌肉彈性結(jié)構(gòu)在專項(xiàng)動(dòng)作中(SSC)的作用最為明顯，其彈性勢(shì)能儲(chǔ)存的大小決定于肌肉拉伸的速度和長(zhǎng)度。彈性勢(shì)能的利用率與肌纖維類型與轉(zhuǎn)化速度和預(yù)拉伸有很大關(guān)系。Averla與Komi(1998)研究顯示，肌肉疲勞伴隨SSC能力的下降與彈性結(jié)構(gòu)功能的下降有直接的關(guān)系。但當(dāng)肌肉離心收縮速度緩慢時(shí)，形成于肌肉內(nèi)的彈性勢(shì)能將會(huì)以熱能的形式散發(fā)。然而，肌肉離心收縮中彈性勢(shì)能利用率的訓(xùn)練是專項(xiàng)力量訓(xùn)練是容易忽視的環(huán)節(jié)。肌肉離心工作形式的意義不僅在于儲(chǔ)存彈性勢(shì)能，而且對(duì)動(dòng)作穩(wěn)定性和身體姿勢(shì)控制具有重要意義。同時(shí)，肌肉離心收縮以及向向心收縮轉(zhuǎn)化的速度將決定向心收縮表現(xiàn)結(jié)果。因此，只有強(qiáng)化該環(huán)節(jié)的訓(xùn)練才能提高彈性勢(shì)能的利用率及離心-向心收縮的轉(zhuǎn)化速度。

4 專項(xiàng)力量“深層結(jié)構(gòu)”的訓(xùn)練啟示

專項(xiàng)力量是“深層結(jié)構(gòu)”三個(gè)部分協(xié)同配合的結(jié)果。在專項(xiàng)力量(訓(xùn)練)提高的過程中，神經(jīng)系統(tǒng)的適應(yīng)占有支配性主導(dǎo)作用，肌肉收縮纖維結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性變化加強(qiáng)了肌肉收縮的物質(zhì)基礎(chǔ)，肌肉彈性結(jié)構(gòu)中彈性勢(shì)能的利用發(fā)揮了明顯的助力效應(yīng)。三者之間相互關(guān)聯(lián)，彼此影響，在專項(xiàng)力量向?qū)ｍ?xiàng)技術(shù)的轉(zhuǎn)化中發(fā)揮整體性功能。因此，以專項(xiàng)力量三部分為出發(fā)的訓(xùn)練必然以提高、完善技術(shù)為目標(biāo)，最大限度地發(fā)揮促進(jìn)專項(xiàng)技術(shù)流暢、經(jīng)濟(jì)、高效的組合性效果。

大多數(shù)專項(xiàng)動(dòng)作主要利用快運(yùn)動(dòng)單位完成，這需要神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)放高強(qiáng)度、高頻率的神經(jīng)沖動(dòng)來募集。專項(xiàng)不同，肌肉力量中速度和力量成分比重各異。在專項(xiàng)力量訓(xùn)練中應(yīng)充分強(qiáng)調(diào)完成動(dòng)作時(shí)的快速用力意識(shí)。在競(jìng)賽前期和競(jìng)賽期需要將加強(qiáng)小負(fù)重條件下的速度訓(xùn)練以便促進(jìn)“慢力量”向?qū)ｍ?xiàng)快速或反應(yīng)力量的轉(zhuǎn)化。

就肌肉收縮結(jié)構(gòu)而言，在長(zhǎng)期(專項(xiàng))力量訓(xùn)練過程中，肌肉收縮結(jié)構(gòu)的功能性提高將成為力量提高的“瓶頸”。這說明，在長(zhǎng)期力量訓(xùn)練過程中應(yīng)通過分期式訓(xùn)練模式不斷在增強(qiáng)肌肉收縮結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，才能建立由基礎(chǔ)力量-最大力量-專項(xiàng)力量訓(xùn)練的通道。因此，在專項(xiàng)力量訓(xùn)練邏輯順序下，采用“分期式”訓(xùn)練是保證持續(xù)提高專項(xiàng)力量最為重要的原則和途徑。實(shí)踐證明，準(zhǔn)備期進(jìn)行線形式分期訓(xùn)練，而競(jìng)賽前期與競(jìng)賽期采用非線形分期訓(xùn)練是提高專項(xiàng)力量和專項(xiàng)成績(jī)最有效的組合模式。

專項(xiàng)力量訓(xùn)練中，對(duì)肌肉彈性勢(shì)能籌備與利用的訓(xùn)練往往集中在以快速離心收縮為主的高跳深(≥1m高度跳下后屈膝支持)的下肢訓(xùn)練可加強(qiáng)離心階段肌肉抗沖擊的能力，有利于加強(qiáng)緩沖和穩(wěn)定能力。對(duì)上肢專項(xiàng)力量而言，大負(fù)重的離心訓(xùn)練或投重球、實(shí)心球等練習(xí)也可取得類似的效果。另一方面，以長(zhǎng)-短跳(單足跳、跨步跳等)為主的超等長(zhǎng)訓(xùn)練可以強(qiáng)化離心與向心轉(zhuǎn)化的速度與效率。因此，離心階段抗阻訓(xùn)練與快速轉(zhuǎn)化訓(xùn)練成為提高肌肉彈性勢(shì)能籌備與利用的重要途徑。在分期訓(xùn)練背景下，該環(huán)節(jié)的訓(xùn)練主要集中在競(jìng)賽前期及競(jìng)賽期，并配合其他環(huán)節(jié)的專項(xiàng)力量訓(xùn)練共同達(dá)到專項(xiàng)遷移的效果。

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