后激活增強(qiáng)效應(yīng)的生理機(jī)制、誘導(dǎo)條件及適用運(yùn)動(dòng)員特點(diǎn)研究

劉恒源，劉志云，哈建偉，金宗強(qiáng)，趙 亮，邸世晶

近年來(lái)，發(fā)現(xiàn)特定的預(yù)先收縮的痕跡能夠影響骨骼肌的收縮能力，即一部分人在進(jìn)行特定條件下的肌肉收縮之后，該肌群的爆發(fā)力會(huì)在收縮后的一定時(shí)間里得到提高，這種現(xiàn)象被稱為“后激活增強(qiáng)效應(yīng)”（Postactivation Potentiation，PAP）。1982年，Manning在一次實(shí)驗(yàn)中，對(duì)大鼠的比目魚(yú)肌和跖伸肌進(jìn)行了持續(xù)1秒的強(qiáng)直性刺激，隨后發(fā)現(xiàn)被刺激肌群的收縮力矩得到了明顯提升，這是PAP 現(xiàn)象被觀察到的最早文獻(xiàn)記載[1]。1998年，I.E.BROWN等[2]對(duì)PAP現(xiàn)象進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，PAP是一種僅發(fā)生在快肌纖維中的，由次最大強(qiáng)度抗阻收縮引起的肌肉短時(shí)間內(nèi)發(fā)力速度提高的生理現(xiàn)象。隨后的研究也得出了相似結(jié)論，部分研究者認(rèn)為，PAP是骨骼肌在特定負(fù)荷的急性力量輸出后，使骨骼肌本身產(chǎn)生一系列的收縮痕跡，這種收縮痕跡可以導(dǎo)致骨骼肌在隨后的快速收縮過(guò)程中能暫時(shí)增強(qiáng)的生理現(xiàn)象[3-4]。PAP理論問(wèn)世以來(lái)，如何在競(jìng)技比賽和訓(xùn)練中使用，成為運(yùn)動(dòng)隊(duì)和科研人員普遍關(guān)注的問(wèn)題。鑒于此，本研究在對(duì)PAP已有文獻(xiàn)進(jìn)行檢索分析的基礎(chǔ)上，對(duì)PAP的誘導(dǎo)刺激條件和適用受試者特征的研究進(jìn)展進(jìn)行分類闡明，分析出誘導(dǎo)PAP的最佳方式及適用運(yùn)動(dòng)員條件，為我國(guó)競(jìng)技訓(xùn)練實(shí)踐中合理利用PAP提供有益參考。

1 PAP生理機(jī)制研究

自PAP被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，眾多學(xué)者為了解釋其生理機(jī)制進(jìn)行了大量的科學(xué)探究，但截至目前仍存很大爭(zhēng)議。整體來(lái)看，比較具有代表性的解釋有3種：（1）肌肉在預(yù)先收縮刺激后增強(qiáng)了肌肉肌球蛋白調(diào)節(jié)輕鏈磷酸化作用，這也是目前為止最為常見(jiàn)的解釋；（2）在刺激后，神經(jīng)活動(dòng)的增強(qiáng)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元控制的運(yùn)動(dòng)單位增加；（3）由于預(yù)先負(fù)荷刺激導(dǎo)致肌纖維羽狀角縮小[5]。

第1種解釋認(rèn)為，每個(gè)肌球蛋白II均由2個(gè)約20kD的調(diào)節(jié)性輕鏈（Regulatory light chain，RLC）、2個(gè)約17kD的必須輕鏈（Essential light chain，ELC）和2個(gè)分子質(zhì)量為220kD的重鏈（Heavy chain，H）構(gòu)成的，而肌球蛋白輕鏈激酶（Myosin light chain kinase，MLCK）和Rho激酶（Rho kinase）則可以在體內(nèi)和體外導(dǎo)致RLC磷酸化[6]，預(yù)先收縮刺激影響了RLC的磷酸化，進(jìn)而影響肌動(dòng)蛋白-肌球蛋白（Actin-myosin）對(duì)鈣離子（Ca2+）的敏感度。第2種解釋認(rèn)為，通常每個(gè)alpha運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元可以控制100根以上的肌纖維，對(duì)準(zhǔn)確度要求較高的部位神經(jīng)元控制肌纖維數(shù)量較少，而對(duì)爆發(fā)力要求較高的部位，每個(gè)神經(jīng)元可控制2000根以上的肌纖維，小負(fù)荷運(yùn)動(dòng)一般僅由少量運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元控制慢肌纖維參與，但隨著負(fù)荷刺激的增大，參與運(yùn)動(dòng)中的大量肌纖維則是由大運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元控制的。第3種解釋認(rèn)為，肌纖維與肌腱形成的羽狀角（Pinnation angle）的大小可以影響力量傳遞的效率，較小的羽狀角更有利于力的傳遞[7]。K.MAHLFED等[8]對(duì)運(yùn)動(dòng)員的股外側(cè)肌進(jìn)行了3組的最大隨意收縮（Maximum voluntary contraction，MVC），每組刺激持續(xù)3 s，在刺激后，通過(guò)超聲波檢查，發(fā)現(xiàn)羽狀角即刻從16.2°減小到15.7°，在刺激后的3～6 min，羽狀角又縮小至14.4°。3種生理機(jī)制在影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)方面具有不同的貢獻(xiàn)，第1種生理機(jī)制肌球蛋白輕鏈磷酸化增強(qiáng)可以增加單個(gè)運(yùn)動(dòng)單位的機(jī)械功率，第2種生理機(jī)制神經(jīng)元募集可以增加參與輸出功率的運(yùn)動(dòng)單位的數(shù)量，而第3種生理機(jī)制肌纖維羽狀角的縮小可以提高功率輸出的效率。

目前看來(lái)，PAP 的產(chǎn)生可能是這3 種生理機(jī)制的共同作用而產(chǎn)生的肌肉機(jī)械功率的提升。機(jī)械功率可以解釋為P=F·d/t，即在一定的時(shí)間（t）里，力（F）工作的距離（d）。因此，在力的作用距離不變，即肌肉收縮長(zhǎng)度不變的情況下，3種機(jī)制均能夠通過(guò)增加F或縮短t來(lái)影響力的機(jī)械功率。與此同時(shí)，目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)PAP提高最大力量的證據(jù)，但R.VANDENBOOM等[9]人發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)直誘導(dǎo)收縮導(dǎo)致肌肉力量產(chǎn)生的速率（rate of force development，RFD）得到提升，因此PAP 可能提高了次最大力量以及速度的結(jié)合。如鉛球運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行投擲時(shí)不會(huì)產(chǎn)生最大力量，且由于鉛球具有一定的質(zhì)量因而也不會(huì)產(chǎn)生無(wú)負(fù)重的最大速度，因而PAP 影響運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械功率可能是通過(guò)提高運(yùn)動(dòng)員的RFD來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2 PAP相關(guān)誘導(dǎo)條件研究

若要在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和競(jìng)技比賽中妥善合理地應(yīng)用PAP，需要系統(tǒng)分析PAP 誘導(dǎo)刺激的眾多影響因素。目前，PAP 有效誘導(dǎo)主要條件包括負(fù)荷強(qiáng)度、負(fù)荷量、關(guān)節(jié)角度、間歇時(shí)間、刺激方式和刺激后運(yùn)動(dòng)形式等。

2.1 負(fù)荷強(qiáng)度與負(fù)荷量對(duì)PAP影響的研究

受試者進(jìn)行預(yù)刺激后，產(chǎn)生PAP 的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生疲勞，PAP 的強(qiáng)弱取決于預(yù)刺激的負(fù)荷強(qiáng)度，而負(fù)荷量則影響了疲勞的恢復(fù)速度。劉恒源[10]曾完成對(duì)短跑和跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行頸后蹲預(yù)刺激試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在下蹲幅度及下蹲次數(shù)相同的情況下，以95%1RM 為負(fù)荷強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)刺激所產(chǎn)生的PAP 誘導(dǎo)效果，要強(qiáng)于85%1RM 及75%1RM。J.A.METTLER 等[11]也發(fā)現(xiàn)，不同強(qiáng)度的MVC 能夠誘導(dǎo)出不同程度的PAP，且整體來(lái)說(shuō)刺激的強(qiáng)度越大，所誘導(dǎo)出的PAP 效果就越好。K.A.TILL[12]對(duì)足球運(yùn)動(dòng)員施加不同的PAP 誘導(dǎo)方式，結(jié)果顯示，多次低強(qiáng)度的連續(xù)抱膝跳則無(wú)法誘導(dǎo)出受試者的PAP。T.HAMADA 等[13]在膝關(guān)節(jié)PAP 與疲勞關(guān)系中的研究結(jié)果顯示，PAP 的誘導(dǎo)需要適當(dāng)?shù)拇碳ち?，刺激量過(guò)小則無(wú)法提高PAP 的峰值，刺激量過(guò)大則會(huì)增加疲勞恢復(fù)時(shí)間，使肌肉在PAP 高峰期間無(wú)法得到充分恢復(fù)。綜合上述實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論不難看出，負(fù)荷強(qiáng)度較大且負(fù)荷量較小的預(yù)先收縮刺激手段對(duì)PAP的誘導(dǎo)效果更好。

2.2 關(guān)節(jié)角度對(duì)PAP影響的研究

在對(duì)特定關(guān)節(jié)進(jìn)行預(yù)刺激時(shí)，該關(guān)節(jié)的收縮初角度對(duì)PAP影響效果具有重要作用。N.MIYAMOTO 等[14]對(duì)受試者的踝關(guān)節(jié)施加10 s MVC預(yù)先收縮刺激時(shí)，采用了3個(gè)不同的踝關(guān)節(jié)屈伸角度（正常角度、背伸20°和跖屈20°），發(fā)現(xiàn)受試者的踝關(guān)節(jié)在正常角度和背伸20°2個(gè)角度施加MVC后，腓腸肌所產(chǎn)生的PAP顯著強(qiáng)于比目魚(yú)肌，而在踝關(guān)節(jié)跖屈20°角度上，腓腸肌與比目魚(yú)肌所產(chǎn)生的PAP則未見(jiàn)顯著性差異。D.E.RASSIER等[15]對(duì)受試者的膝關(guān)節(jié)施加10 s伸展方向MVC預(yù)先收縮刺激時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同膝伸角度MVC 所誘導(dǎo)的PAP 強(qiáng)度不同，膝伸角度為30°要強(qiáng)于膝伸角度為60°和90°（膝伸直為0°），膝伸角度60°又強(qiáng)于膝伸角度90°，呈現(xiàn)出膝伸角度越小，所誘導(dǎo)的PAP強(qiáng)度越強(qiáng)的趨勢(shì)。其他運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)中也得出了相似結(jié)果，如J.I.ESFORMES 等[16]對(duì)受試者施加水平頸后蹲（parallel squat，大腿平行于地面）和1/4頸后蹲（quarter squat，大腿和地面呈45°角）2種頸后蹲預(yù)刺激，并在刺激后的第10 min對(duì)受試者進(jìn)行垂直起跳測(cè)試（Counter movement jump，CMJ），結(jié)果顯示，在2 種預(yù)刺激后均可使受試者誘導(dǎo)出PAP，但水平頸后蹲的PAP 誘導(dǎo)效果強(qiáng)于1/4頸后蹲。劉恒源[10]對(duì)田徑運(yùn)動(dòng)員施加不同膝角的頸后蹲預(yù)先收縮刺激，在負(fù)荷相同的情況下，膝角為120°（膝伸直為180°）的頸后蹲預(yù)刺激后，受試者的淺蹲縱跳高度要高于膝角為90°和60°。以上研究表明，預(yù)先收縮刺激的關(guān)節(jié)角度對(duì)后續(xù)所誘導(dǎo)的PAP強(qiáng)度大小有直接影響，這與關(guān)節(jié)處于不同角度時(shí)肌肉的伸展程度有關(guān)，但目前針對(duì)下肢關(guān)節(jié)的研究較多，鮮有針對(duì)上肢及核心區(qū)的研究。

2.3 間歇時(shí)間對(duì)PAP影響的研究

在進(jìn)行預(yù)先收縮刺激之后，肌肉PAP峰值的出現(xiàn)表現(xiàn)出一定的延遲性特征，這是由于疲勞效應(yīng)的影響，即在刺激后間隔不同的時(shí)間，受試者所表現(xiàn)出的PAP 效果不同，同時(shí)受試者個(gè)體之間也存在較大差異[17]。

L.P.KILDUFF等[18]對(duì)受試者施加負(fù)荷強(qiáng)度為3RM的頸后蹲預(yù)刺激，并測(cè)試受試者在刺激后不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的縱跳成績(jī)，結(jié)果顯示，在預(yù)刺激后的第8 min和第12 min時(shí)，受試者的縱跳成績(jī)高于其他時(shí)間節(jié)點(diǎn)。PAP在沖刺能力測(cè)試中的延遲性特征與縱跳測(cè)試結(jié)果類似。H.R.BEVAN等[19]發(fā)現(xiàn)，對(duì)橄欖球運(yùn)動(dòng)員施加3次91%1RM的頸后蹲預(yù)刺激后，在不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)對(duì)受試者的10 m沖刺進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示，受試者的10 m沖刺成績(jī)?cè)陬A(yù)刺激后第4 min、第8 min和第12 min 3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)有明顯提高。

也有研究顯示，在預(yù)刺激后即刻受試者的運(yùn)動(dòng)能力無(wú)法得到提高，乃至出現(xiàn)一定程度的下降。R.L.JENSEN 等[20]發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行5RM的頸后蹲預(yù)刺激后第10 s時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的彈跳及起跳時(shí)對(duì)地面的作用力均有所降低。E.R.GOSSEN等[21]對(duì)受試者施加持續(xù)時(shí)間為10 s的MVC伸膝預(yù)刺激，在刺激后第15 s對(duì)受試者進(jìn)行伸膝動(dòng)態(tài)測(cè)試，結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)受試者的運(yùn)動(dòng)能力有提高現(xiàn)象，反而與刺激前相比有所降低。研究者認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果出現(xiàn)的原因主要是，間歇時(shí)間太短，預(yù)刺激所引發(fā)的疲勞程度遠(yuǎn)大于其誘導(dǎo)的PAP效應(yīng)。

2.4 刺激方式對(duì)PAP影響的研究

大強(qiáng)度動(dòng)力性收縮（dynamic movements）和等距MVC均被證實(shí)可作為誘導(dǎo)PAP的手段。部分關(guān)于下肢PAP誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)研究使用動(dòng)態(tài)蹲式動(dòng)作，如頸后蹲作為實(shí)驗(yàn)的預(yù)先收縮刺激方式[10，16，18-20，22-27]，部分實(shí)驗(yàn)通過(guò)MVC刺激也得到了一定的刺激效果[5，11，14-15，23，28-30]。除了上述2 種被廣泛證實(shí)有效的刺激方式之外，在另一些實(shí)驗(yàn)中也采取了其他刺激方式，如R.L.MOORE等[31]通過(guò)頻率為0.5～100 Hz 不等的神經(jīng)刺激，成功影響了大鼠的腓腸肌和比目魚(yú)肌RLC磷酸化數(shù)量及速率，而改變RLC磷酸化正是PAP 的成因之一。R.HILFIKER 等[32]對(duì)運(yùn)動(dòng)員施加的預(yù)先收縮刺激為5 次60 cm 高的墜跳（Drop Jumps），試驗(yàn)結(jié)果顯示，刺激組運(yùn)動(dòng)員的蹲跳（squat jump）高度與未刺激組并無(wú)顯著性差異，但肌肉的收縮功率有所提高，且產(chǎn)生了顯著性差異。N.MASAMOTO 等[33]對(duì)運(yùn)動(dòng)員分別施加了連續(xù)3 次雙腿抱膝跳（double-leg tuck jumps）和2 次高度為43.2 cm 的跳深（Depth jumps）2種預(yù)刺激，而后進(jìn)行深蹲1RM成績(jī)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)跳深刺激組顯著高于雙腿抱膝跳組。上述研究突出了PAP 刺激方式的多樣性和不確定性，綜合已有結(jié)果來(lái)看，以外部器械進(jìn)行絕對(duì)力量練習(xí)刺激或神經(jīng)刺激的方式所誘導(dǎo)的PAP效果，要優(yōu)于僅依靠自身體重進(jìn)行爆發(fā)力練習(xí)刺激的方式。

2.5 刺激后運(yùn)動(dòng)形式對(duì)PAP影響的研究

目前的研究普遍認(rèn)為，PAP對(duì)快肌纖維影響更大，通過(guò)PAP提高受試者的爆發(fā)力具有更高的可信度；同時(shí)，由于下肢刺激的可操控性更強(qiáng)，已有實(shí)驗(yàn)研究中，多以跳躍和短距離沖刺作為預(yù)先收縮刺激后的運(yùn)動(dòng)形式。跳躍作為單次不循環(huán)動(dòng)作，受技術(shù)、耐力、項(xiàng)目等其他因素的干擾程度小，PAP相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究中采用跳躍能力測(cè)試來(lái)評(píng)價(jià)預(yù)刺激PAP 效果是最常被采用的運(yùn)動(dòng)方式[10，16，18，20，22-23，32-40]。

另有研究顯示，PAP 同樣可以在沖刺跑這種重復(fù)循環(huán)動(dòng)作上產(chǎn)生作用。D.E.CHATZOPOULOS 等[41]對(duì)18～23 歲運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行10組抗阻訓(xùn)練（每組1次負(fù)荷為90%1RM刺激），而后在不同間歇時(shí)間點(diǎn)對(duì)受試者進(jìn)行10 m和30 m 2種距離的沖刺測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在預(yù)刺激后第5 min時(shí)，受試者2種距離的沖刺速度均有顯著性提高。N.M.OKUNO 等[42]通過(guò)負(fù)荷量度分別為5 次50%1RM、3 次70%1RM 和1 次90%1RM 的頸后蹲對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行預(yù)刺激，并在刺激后測(cè)試運(yùn)動(dòng)員的重復(fù)沖刺能力，結(jié)果顯示，預(yù)刺激顯著提高了運(yùn)動(dòng)員的重復(fù)沖刺能力。B.REQUENA等[43]使用MVC 對(duì)受試者的膝伸肌進(jìn)行預(yù)先收縮刺激，刺激持續(xù)時(shí)間為10 s，在刺激后分別進(jìn)行蹲跳和沖刺跑能力測(cè)試，發(fā)現(xiàn)蹲跳高度得到了提高，15 m沖刺跑時(shí)間也明顯縮短。

除了以上被廣泛認(rèn)為可通過(guò)PAP 提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)形式外，其他運(yùn)動(dòng)形式的相關(guān)報(bào)道較少，且有部分其他運(yùn)動(dòng)形式的研究得出了預(yù)刺激無(wú)效的結(jié)果。L.P.KILDUFF 等[44]發(fā)現(xiàn)，盡管預(yù)刺激對(duì)短道游泳運(yùn)動(dòng)員的彈跳能力有提高作用，但這些運(yùn)動(dòng)員的15 m 游泳速度并沒(méi)有顯著性縮短。劉麗[45]對(duì)運(yùn)動(dòng)員施加最大自主等長(zhǎng)收縮臥推預(yù)刺激，并在預(yù)刺激后第4 min和第8 min 對(duì)受試者進(jìn)行臥推擲力量表現(xiàn)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)受試者的臥推擲爆發(fā)力并未得到改善。關(guān)于PAP 如何提高其他運(yùn)動(dòng)方式的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)仍需進(jìn)一步研究。

3 PAP適用運(yùn)動(dòng)員特點(diǎn)研究

3.1 受試者性別與年齡對(duì)PAP影響的研究

運(yùn)動(dòng)員的不同性別，是否會(huì)影響其PAP誘導(dǎo)效果目前尚存爭(zhēng)議。M.R.MCCANN 等[22]對(duì)不同性別的排球運(yùn)動(dòng)員分別施加5RM負(fù)重，共計(jì)5組的頸后蹲預(yù)先收縮刺激后，測(cè)量了間歇4～5 min 時(shí)運(yùn)動(dòng)員的縱跳高度，發(fā)現(xiàn)男女運(yùn)動(dòng)員的縱跳成績(jī)均有提高，且男性運(yùn)動(dòng)員和女性運(yùn)動(dòng)員之間的提高程度并沒(méi)有出現(xiàn)顯著性差異，運(yùn)動(dòng)員在起跳時(shí)產(chǎn)生的地面反作用力（ground reaction force，GRF）和出現(xiàn)PAP峰值的時(shí)間也無(wú)顯著性差異。在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，K.P.RIXON[23]對(duì)不同性別運(yùn)動(dòng)員施加MVC及最大動(dòng)態(tài)下蹲預(yù)先收縮刺激后，測(cè)量了運(yùn)動(dòng)員的縱跳高度及縱跳時(shí)輸出功率，發(fā)現(xiàn)男性運(yùn)動(dòng)員的縱跳高度及輸出功率的提高程度均顯著優(yōu)于女性運(yùn)動(dòng)員。

年齡對(duì)于PAP的影響同樣具有爭(zhēng)議。F.ARABATZI等[34]對(duì)不同年齡段的受試者施加持續(xù)3 s 共計(jì)3 組的靜力性深蹲預(yù)刺激后發(fā)現(xiàn)，24～25 歲受試者的縱跳高度以及發(fā)力速度的提高程度，要顯著高于10～15 歲受試者。而在M.PAASUKE 等[30]的研究中，不同年齡的受試者在進(jìn)行了5 s MVC踝關(guān)節(jié)跖屈預(yù)刺激后，11 歲的受試者展現(xiàn)出與16 歲和21 歲左右受試者相似的PAP。以上不同的研究結(jié)果，或許與實(shí)驗(yàn)的預(yù)刺激方式、負(fù)荷種類和受試者訓(xùn)練背景不同等因素有關(guān)，但可以確定的是，成年男性運(yùn)動(dòng)員具有良好的PAP誘導(dǎo)條件。

3.2 受試者肌纖維類型對(duì)PAP影響的研究

截至目前，科研人員對(duì)于PAP 的研究，更多集中在通過(guò)PAP 促進(jìn)縱跳和短距離沖刺跑這2 種快肌纖維為主的測(cè)試項(xiàng)目成績(jī)提高上。相關(guān)研究也表明，肌纖維類型會(huì)影響PAP 的誘導(dǎo)效果。

快肌纖維和慢肌纖維在RLC磷酸化數(shù)量和脫磷酸速度2方面均有明顯差異。R.L.MOORE[31]在對(duì)大鼠的腓腸?。℅astrocnemius muscle，快?。┖捅饶眶~(yú)?。╩usculi soleus，慢?。┓謩e進(jìn)行神經(jīng)刺激后發(fā)現(xiàn)，頻率為0.5～100 Hz的神經(jīng)刺激均可以引起大鼠腓腸肌的RLC 磷酸化，但大鼠的比目魚(yú)肌僅在30 Hz 以上的神經(jīng)刺激后會(huì)產(chǎn)生RLC 磷酸化現(xiàn)象，與此同時(shí)，比目魚(yú)肌產(chǎn)生磷酸化的RLC 數(shù)量?jī)H為腓腸肌的1/2，但比目魚(yú)肌的脫磷酸速度卻是腓腸肌的4倍。

在人體試驗(yàn)研究中得出了相似結(jié)果。N.MIYAMOTO 等[14]通過(guò)對(duì)受試者的踝關(guān)節(jié)正常角度進(jìn)行屈伸10 s MVC的預(yù)先收縮刺激后發(fā)現(xiàn)，腓腸肌誘導(dǎo)出的PAP效果要比比目魚(yú)肌更好；T.HAMADA 等[28]通過(guò)對(duì)受試者膝伸肌進(jìn)行持續(xù)10 s MVC 刺激，發(fā)現(xiàn)膝伸肌在進(jìn)行預(yù)先收縮刺激后，再次收縮達(dá)到峰力矩的時(shí)間顯著縮短，而且膝伸肌含有較多快肌纖維的受試者的收縮時(shí)間更短，這表明肌肉的收縮速度越快，其所能誘導(dǎo)出的PAP 強(qiáng)度就越大；M.E.HOUSTON 等[5]在對(duì)人體股外側(cè)肌施加MVC 后的20 s 內(nèi)，肌力增強(qiáng)至最大，此后有所下降但仍強(qiáng)于刺激前（MVC之前2 min），在快肌纖維的肌球蛋白R(shí)LC磷酸鹽滲入過(guò)程與肌力增強(qiáng)過(guò)程相似，但在慢肌纖維的肌球蛋白R(shí)LC中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)磷酸鹽滲入，結(jié)果表明，肌球蛋白輕鏈激酶活性主要與快肌纖維相關(guān)。以上研究表明，快肌纖維可以誘導(dǎo)出更強(qiáng)的PAP，但并不代表慢肌纖維與PAP 屬于絕對(duì)不相關(guān)。在M.E.HOUSTON[29]的后續(xù)研究中，對(duì)受試者M(jìn)VC 后的1～10 min 恢復(fù)期進(jìn)行了活檢樣本分析，發(fā)現(xiàn)盡管快肌纖維RLC磷酸化速度仍然更快，但慢肌纖維RLC也產(chǎn)生了與MVC之前不同的磷酸化反應(yīng)。

3.3 受試者訓(xùn)練程度與訓(xùn)練方向?qū)AP影響的研究

PAP 峰值的大小以及出現(xiàn)的時(shí)間，與受試者過(guò)往的訓(xùn)練經(jīng)歷（受訓(xùn)練程度及訓(xùn)練方向）密切相關(guān)，尤其是抗阻訓(xùn)練程度較高的運(yùn)動(dòng)員，更容易誘導(dǎo)PAP。

與受訓(xùn)練程度較低的運(yùn)動(dòng)員或業(yè)余愛(ài)好者相比，受訓(xùn)練程度較高的運(yùn)動(dòng)員PAP 峰值出現(xiàn)的更早，且誘導(dǎo)效果更好。L.SEITZ 等[35]將橄欖球運(yùn)動(dòng)員分為2 組（分組標(biāo)準(zhǔn)為運(yùn)動(dòng)員深蹲1RM值是否大于2倍體重），通過(guò)刺激強(qiáng)度均為90%1RM的3次深蹲，對(duì)2組分別進(jìn)行預(yù)刺激，在刺激后對(duì)2組受試者的起跳高度進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)1RM 值≥2 倍體重組在第3～第12 min 成績(jī)高于刺激前，于第6 min出現(xiàn)成績(jī)峰值；深蹲1RM值＜2倍體重組在第6～第12 min的成績(jī)高于刺激前，于第9 min出現(xiàn)成績(jī)峰值。

V.GOURGOULIS等[36]將受試者分為2組，分組標(biāo)準(zhǔn)為深蹲1RM是否大于160 kg，發(fā)現(xiàn)深蹲1RM大于160 kg的受試在進(jìn)行5 組深蹲刺激后蹲跳提高了4%，另一組的提高程度僅為0.4%。L.Z.F.CHIU等[37]選擇了7名專業(yè)運(yùn)動(dòng)員和17名業(yè)余愛(ài)好者進(jìn)行預(yù)刺激，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在預(yù)刺激和恢復(fù)時(shí)間相同情況下，專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的CMJ 高度提高了1%～3%，業(yè)余愛(ài)好者則降低了1%～4%，且位置傳感器（position transducer）和測(cè)力臺(tái)（force platform）結(jié)果顯示，專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能參數(shù)也高于業(yè)余愛(ài)好者。A.V.KHAMOUI等[38]通過(guò)對(duì)體育愛(ài)好者施加2～5次85%1RM的頸后蹲預(yù)刺激后發(fā)現(xiàn)，受試者的縱跳高度沒(méi)有出現(xiàn)顯著性提高。

除了訓(xùn)練程度的差異，部分研究發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練方向也會(huì)影響PAP。M.P??SUKE 等[46]對(duì)具有力量訓(xùn)練經(jīng)歷的女運(yùn)動(dòng)員及具有耐力訓(xùn)練經(jīng)歷的女運(yùn)動(dòng)員，分別施加持續(xù)時(shí)間為10 s的伸膝肌MVC 預(yù)刺激，并分析了肌肉收縮的特征，結(jié)果顯示，具有力量訓(xùn)練經(jīng)歷的運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生了顯著力量增強(qiáng)現(xiàn)象，而具有耐力訓(xùn)練經(jīng)歷的運(yùn)動(dòng)員未出現(xiàn)此現(xiàn)象。當(dāng)然，也有部分研究認(rèn)為，訓(xùn)練方向?qū)\(yùn)動(dòng)員的PAP 誘導(dǎo)影響不大。M.A.B.BATISTA 等[47]以田徑運(yùn)動(dòng)員、健美運(yùn)動(dòng)員為受試者，施加負(fù)荷強(qiáng)度為3RM、持續(xù)時(shí)間為5 s的腿舉等長(zhǎng)收縮（isometric contraction）發(fā)現(xiàn)，2種運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目受試者的下肢PAP表現(xiàn)未見(jiàn)顯著性差異，這或許與這些受試者的訓(xùn)練程度有關(guān)。

3.4 受試者疲勞恢復(fù)能力對(duì)PAP影響的研究

盡管已有研究表明，PAP在誘導(dǎo)刺激之后立刻就會(huì)產(chǎn)生[21]，但肌肉在誘導(dǎo)刺激之后卻無(wú)法立刻將產(chǎn)生的PAP轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)成績(jī)[19-21]，這主要是由于疲勞的影響。同時(shí)，盡管大多數(shù)已有研究認(rèn)為PAP與爆發(fā)力或速度具有更高的相關(guān)性，但有一些研究認(rèn)為，耐力的提高對(duì)PAP 的誘導(dǎo)效果也起到促進(jìn)作用。D.A.BOULLOSA 等[39]分別采用蒙特利爾大學(xué)跑道測(cè)試（Université de Montréal Track Test，UMTT）和有時(shí)間限制的極限有氧耐力訓(xùn)練對(duì)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行刺激，在刺激后不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)測(cè)試其跳躍能力，發(fā)現(xiàn)UMTT組在刺激后第2 min和第7 min跳躍能力顯著性提高，極限有氧耐力訓(xùn)練組則在刺激后第2 min得到了顯著性提高；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，跳躍能力提高程度與受試者的基礎(chǔ)跳躍能力和長(zhǎng)跑專項(xiàng)成績(jī)間不存在顯著性相關(guān)。無(wú)氧耐力也可能對(duì)PAP的誘導(dǎo)產(chǎn)生影響。J.A.METTLER 等[40]發(fā)現(xiàn)，在對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行8 周的無(wú)氧耐力訓(xùn)練后，在同樣的刺激下，運(yùn)動(dòng)員所產(chǎn)生的PAP效果更好。耐力影響PAP誘導(dǎo)效果的作用方式或許也是通過(guò)影響疲勞恢復(fù)實(shí)現(xiàn)的（見(jiàn)圖1），肌肉在進(jìn)行誘導(dǎo)刺激后產(chǎn)生PAP 的同時(shí)，還會(huì)誘導(dǎo)出疲勞，并且疲勞會(huì)在誘導(dǎo)刺激后的一定時(shí)間里占據(jù)主導(dǎo)地位。因此，受試者在誘導(dǎo)刺激后的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)不會(huì)立刻提高，隨著疲勞的恢復(fù)，PAP的作用逐漸占據(jù)上風(fēng)，運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)也隨之提升，因而可以理解為疲勞的恢復(fù)能力也影響了隨后的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。目前，PAP領(lǐng)域針對(duì)疲勞恢復(fù)能力的研究很少，如何通過(guò)提高受試者疲勞恢復(fù)能力來(lái)改進(jìn)PAP誘導(dǎo)效果仍有待深入研究。

圖1 疲勞對(duì)PAP誘導(dǎo)效果的影響Figure1 Effect of Fatigue on PAP Induction

4 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)PAP 的生理機(jī)制、誘導(dǎo)條件及適用性相關(guān)文獻(xiàn)的回顧與分析，研究發(fā)現(xiàn)：（1）在運(yùn)動(dòng)前增強(qiáng)肌球蛋白，調(diào)節(jié)輕鏈磷酸化作用、增多運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元募集到的運(yùn)動(dòng)單位以及縮小肌纖維羽狀角能夠提高運(yùn)動(dòng)員RFD，進(jìn)而改善運(yùn)動(dòng)員在爆發(fā)力方面的即時(shí)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)；（2）在運(yùn)動(dòng)前對(duì)運(yùn)動(dòng)員施加大負(fù)荷強(qiáng)度、小負(fù)荷量的預(yù)刺激，能夠提高運(yùn)動(dòng)員在刺激后3～12 min 時(shí)的爆發(fā)力，進(jìn)行預(yù)刺激時(shí)較大的關(guān)節(jié)角度能夠取得更好的刺激效果；（3）以快肌纖維為主的下肢爆發(fā)力項(xiàng)目的高水平成年男性運(yùn)動(dòng)員，適合在運(yùn)動(dòng)前進(jìn)行預(yù)刺激以提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員可通過(guò)提高自身的疲勞恢復(fù)能力以取得更好的刺激效果。