可穿戴阻力訓練的運動表現(xiàn)優(yōu)化機理、作用機制及應用研究

蘇玉瑩 ，李 衛(wèi)，石 煜

（1. 北京體育大學 體能訓練學院，北京 100084；2. 渤海大學 體育學院，遼寧 錦州 121013）

快速的短距離沖刺和敏捷等運動表現(xiàn)能力對很多運動項目成績起到?jīng)Q定性的作用。應用傳統(tǒng)阻力（杠鈴和啞鈴等）訓練無疑可以提高運動員的力量表現(xiàn)，然而，其能否將力量的增加特異性轉化為運動表現(xiàn)的提升仍然存在爭議（Macadam et al.， 2019a）。因此，如何將非特異性的力量增益更好地轉化為運動表現(xiàn)已然成為教練員的一個艱巨挑戰(zhàn)。可穿戴阻力訓練（wearable resistance training， WRT）可能是適合運動表現(xiàn)特異性轉移的一種抗阻訓練方法（Dolcetti et al.， 2020）。WRT 指將一定身體質量（body mass，BM）百分比的“微負荷”附加到身體的某些部位（如軀干負荷5%～30%BM、手臂負荷＜2.5%BM 和下肢負荷＜5%BM），可用于在特定動作下進行高速阻力訓練。WRT 的目的是在保證動作技術不受影響的情況下將阻力訓練與實際賽場相結合，通過負荷過載提高肌肉募集和力量輸出，在全范圍動作中特異性地增強肌肉間協(xié)調(diào)，為運動員提供特定的生理適應（Macadam et al.， 2017），從而改善運動表現(xiàn)能力（Hrysomallis， 2012； Young， 2006）。

隨著技術的改進，可穿戴阻力裝備已經(jīng)從笨重的沙袋發(fā)展成為更加適合附載的服裝，如馬來西亞生產(chǎn)的LilaTMExogenTM外骨骼套裝和Titin TechTM加重壓縮背心服裝（圖1）。ExogenTM外骨骼套裝可使100、200 g 的梭形負荷以多種配置形式附著在身體上，能夠更緊貼于身體并且可以根據(jù)訓練需求設置負荷大小、方向和位置，有效減輕了附載的滑移，在快速運動中保障動作技術的穩(wěn)定性。

圖1 可穿戴阻力裝備LilaTM ExogenTM外骨骼套裝（Macadam et al., 2019a）Figure 1. Wearable Resistance Equipment LilaTM ExogenTM（Macadam et al., 2019a）

目前已有研究證實WRT 對運動員的運動表現(xiàn)會產(chǎn)生積極的影響，并可以將訓練適應更好地轉移到比賽中，這為教練員提供了一種新穎的訓練方法。因此，本研究在搜集國內(nèi)外關于WRT 的相關文獻基礎上，綜述其優(yōu)化運動表現(xiàn)特異性轉移的機理和提升運動表現(xiàn)的作用機制，分析WRT 對運動員不同運動能力的訓練效果，旨在為助力運動員運動表現(xiàn)提升提供理論依據(jù)。

1 WRT促進運動表現(xiàn)特異性轉移的優(yōu)化機理

1.1 WRT如何體現(xiàn)運動表現(xiàn)特異性轉移

特異性指成組對象之間必然的對應選擇關系，例如，一把鑰匙開一把鎖。運動表現(xiàn)特異性轉移指使訓練方法最大程度地接近專項動作特征，直接促進運動表現(xiàn)的提升，而不只是肌肉的適應（Campos et al.， 2002）。相似的動作特征被認為會使運動表現(xiàn)增益達到最大化轉移，這樣才會產(chǎn)生更好的訓練效果（Trecroci et al.， 2019）。例如，Cronin 等（2007）研究發(fā)現(xiàn)，一次深蹲最大力量（1RM）增加23%才會使短跑成績發(fā)生顯著提高（提高幅度＞2%），雖然傳統(tǒng)抗阻練習在周期性訓練計劃的某些階段發(fā)揮重要作用，但運動員力量的增加對速度的轉移通常不明顯。當訓練期間的動作速度接近比賽速度，且動作模式符合比賽的發(fā)力模式，才能使速度運動表現(xiàn)的轉移達到最大化（Raya-Gonzalez et al.， 2017）。這也正如運動表現(xiàn)專家波利昆所指出的那樣，從運動生物力學角度來看傳統(tǒng)抗阻練習與短跑的動作結構差異性過大（Dolcetti et al.，2020）。此外，這一情況在敏捷和彈跳等其他運動表現(xiàn)的特異性轉移中同樣適用。因此，運動表現(xiàn)特異性轉移需要復制動作特征，使訓練增益達到最優(yōu)化程度。

在身體的不同部位（四肢或軀干）施加可穿戴抗阻外部負荷對訓練效應轉移為運動表現(xiàn)能力的促進作用主要體現(xiàn)在以下幾點。首先，WRT 改變運動中的力及方向優(yōu)化速度表現(xiàn)能力。WRT 不同的附載位置對力的方向和作用時間產(chǎn)生不同的效果，軀干附載WRT 通過增加垂直力提升身體重心高度，保障最大速度階段的騰空時間；下肢附載更有利于產(chǎn)生水平力，提高短距離沖刺能力（Dolcetti et al.， 2020）。其次，WRT 增加運動中肌肉的功率輸出能力。下肢附載WRT 可以刺激髖伸肌和屈肌力量增加，提高髖部肌群功率的輸出，在運動中促進“送髖”和加大擺動幅度提升速度和敏捷等運動能力。再次，WRT 的動作模式接近專項需求。WRT 可以用于特定運動場景下進行“微負荷”訓練，使動作模式更符合專項需求，運動范圍、運動員情緒、注意力和感知能力等更貼切實際比賽環(huán)境。最后，WRT 可以提高肌肉間的收縮效率。在球類等項目中，速度和敏捷等運動表現(xiàn)往往趨于呈現(xiàn)非循環(huán)和無規(guī)律狀態(tài)，平衡肌肉內(nèi)協(xié)同肌和拮抗肌的協(xié)調(diào)關系尤為關鍵（Raya-Gonzalez et al.， 2017）。WRT 與球類結合的練習在運動形式和肌肉收縮等方面有利于增強肌肉間的協(xié)調(diào)性，并確保肌肉可以及時調(diào)整運動狀態(tài)下的力量輸出。

1.2 WRT在運動表現(xiàn)特異性轉移中的優(yōu)化策略

力是質量和加速度的乘積（F=m×a）。在傳統(tǒng)抗阻訓練時運動員克服大質量器械外力會導致運動速度和相關加速度的降低，這樣有利于力量水平的發(fā)展，即通過增加質量產(chǎn)生更大的力。而速度和敏捷性是地面反作用力、方向和該力作用時間的結果，更需要在運動范圍內(nèi)出現(xiàn)較低的負荷和更高的速度與加速度，即通過高加速度產(chǎn)生更大的力，從而提高功率輸出和運動表現(xiàn)。因此WRT有可能解決影響速度和敏捷性轉移的相關因素：1）訓練中必要動作速度的缺失。開發(fā)特定的速度需要以運動表現(xiàn)所需要的速度進行訓練，而傳統(tǒng)大質量抗阻練習往往忽視動作速度，無法保證肌肉在較快速度下完成動作，但WRT 可以在貼近比賽動作速度的狀態(tài)下完成訓練任務。研究發(fā)現(xiàn)，通過在大腿和小腿附加5%BM 的可穿戴裝備進行短距離沖刺訓練僅使加速階段的峰值速度降低2.3%，最大速度階段降低5.3%，因此，運動員可以在不影響技術動作的前提下使練習速度接近于專項所需的速度（Macadam et al.， 2016； Simperingham et al.， 2014）。2）運動范圍受限。傳統(tǒng)抗阻練習動作范圍較為單一，多以冠狀面為主。而WRT 可以在水平面前后、冠狀面上下和矢狀面左右之間進行相關動作練習，保證運動員在多范圍內(nèi)貼近專項訓練動作模式。3）肌肉收縮類型存在差異。傳統(tǒng)抗阻訓練肌肉收縮模式為向心—等距—離心循環(huán)，由于在向心階段存在生物力學杠桿的限制，在離心階段難以產(chǎn)生較大的力，力-速度關系會受到制約。WRT 可以使運動員在“微負荷”下保持高速運動，肌肉收縮類型接近于快速拉長-縮短的超等長模式，更有利于提高運動員的水平速度和敏捷性。4）肌肉代謝特異性的差異。WRT運動代謝的特異性更有利于肌肉適應運動表現(xiàn)，Bosco 等（1986）研究發(fā)現(xiàn)，優(yōu)秀短跑運動員在負載7%～8%BM 的可穿戴裝備進行3 周的訓練，干預后短距離沖刺至力竭的血乳酸相比于干預前有下降的趨勢，表明血乳酸分解更活躍，機體的適應性更好。5）運動員訓練過程與比賽環(huán)境脫節(jié)。傳統(tǒng)抗阻練習多為在健身房和力量房中進行，缺少針對實際比賽的阻力訓練，而WRT 可以在身體施加1%～2%的負荷下用于球類、速度類和敏捷性等練習，與運動環(huán)節(jié)更加緊扣，運動員的阻力練習過程更接近于實際比賽環(huán)境。綜上認為，WRT 可能優(yōu)化影響速度和敏捷性等運動表現(xiàn)轉移的因素，如缺乏速度、運動范圍受限、肌肉收縮類型差異、肌肉代謝特異性不同以及與比賽環(huán)境的脫節(jié)等。

2 WRT提升運動表現(xiàn)的作用機制

2.1 轉動慣量作用因素

轉動慣量是指物體繞軸轉動時慣性的量度，由公式I=mr2表示，其中I是轉動慣量，m是質量，r2是離軸距離的平方。當在四肢增加負荷時，負荷可為該肢體以及近端關節(jié)和肌肉提供直接旋轉過載。例如，在大腿股骨遠端附載一定的負荷時，股骨遠端與髖關節(jié)的距離引起r2增加，從而使轉動慣量顯著增加，在跑步的擺動階段，大腿伸肌和屈肌需要動員更多的肌肉力量來啟動和控制大腿的伸屈運動。研究發(fā)現(xiàn)，在股骨中部附載一定負荷時，大腿加速和減速所需要的肌肉力量會增加4.7%，而在股骨遠端附載負荷肌肉力量則需要增加12.1%（Martin，1985）。轉動慣量的變化會增加附載位置附近關節(jié)的動力輸出，當載荷位于更遠端位置時，這種慣量的影響會更大（Martin et al.， 1990），運動員將需要克服更多的旋轉功（Royer et al.， 2005）。這種附載的負荷作為一種阻力訓練工具使伸肌和屈肌過載，增加特定肌肉組織和關節(jié)的機械功輸出（Macadam et al.， 2017），有利于發(fā)展腿部的擺動能力（Cronin et al.， 2014；Macadam et al.， 2016）。運動員在經(jīng)過WRT 后會產(chǎn)生更大的動力輸出，改善短跑沖刺能力。

2.2 神經(jīng)系統(tǒng)的適應性

增強肌肉力量和速度敏捷表現(xiàn)需要提高神經(jīng)系統(tǒng)適應性和動員效率，通常通過肌肉內(nèi)和肌肉間的協(xié)調(diào)來實現(xiàn)，肌肉內(nèi)的協(xié)調(diào)包括促進運動單位募集、放電頻率和反射活動等，肌肉間的協(xié)調(diào)需要改善拮抗肌的協(xié)同參與收縮（Hammett et al.， 2003）。Young（2006）指出，提升神經(jīng)動員效率應該注重運動模式和收縮速度，這種類型的訓練可以增強肌肉間的協(xié)調(diào)，促進肌肉快速力量和運動表現(xiàn)提升。Clark 等（2010）對曲棍球運動員進行一項為期7 周的WRT 后評估發(fā)現(xiàn)，50 m 沖刺跑時間減少了1.2%，步幅頻率提高了3.3%。Markovic 等（2013）研究了不同軀干負荷（7%～30%BM）對運動員動力學指標的影響，研究發(fā)現(xiàn)，以7%～11%BM 負荷進行3 周干預后，力-速度曲線發(fā)生了顯著右移（11%），連續(xù)跳躍的機械功率輸出明顯更大；以30%BM 負荷進行為期8 周干預后，深蹲跳躍的功率產(chǎn)生顯著增加11%，反向縱跳的功率產(chǎn)生顯著增加3%。綜上認為，在運動員短距離沖刺和敏捷性練習期間，WRT為神經(jīng)系統(tǒng)適應和增強動員效率提供了特定的刺激。

2.3 能量代謝特征

WRT 可能會增加特定運動任務狀態(tài)下的能量代謝成本。當軀干附載額外的負荷時會降低重心的垂直位移，進而降低重力加速度、增加垂直地面反作用力（vertical ground reaction force，VGRF）。身體軀干增加5%、10%和15%BM 的負荷進行跑步運動時其能量代謝成本消耗會增加1.5%、4.2% 和8.5%（Cureton et al.， 1978）；下肢增加1.5%BM 的負荷運動時其能量代謝成本會增加5%～10%（Martin， 1985）。研究發(fā)現(xiàn)，運動員在下肢附載0.3%～8.5%BM 的情況進行跑步運動，其耗氧量（5.0%～11.2%）和心率有大幅度提高（Bosco et al.，1986；Jones et al.，1984），并且負載位置在遠端足部時耗氧量會更大（Soule et al.，1969）。Claremont 等（1988）認為下肢附著負荷可能會影響踝關節(jié)的正常屈伸，這種踝關節(jié)運動的限制會改變步態(tài)的生物力學，從而增加耗氧量和能量消耗。這也同時支持了Martin（1985）和Martin 等（1990）關于神經(jīng)肌肉系統(tǒng)增加力量輸出以維持步態(tài)模式，從而保持運動的流暢性和生物力學效率的理論。目前的研究更多關注步行和跑步時的能量代謝特征，較少有研究報告關于短距離沖刺和敏捷性等運動表現(xiàn)的能量代謝特征，但同樣為深入了解WRT 對能量消耗的影響提供一定的參考。

2.4 預激活效應

急性大質量抗阻訓練會使肌肉力量和爆發(fā)力顯著增強，從而出現(xiàn)后激活增強效應（postactivation potentiation，PAP），而最新的研究證實快速力量訓練作為刺激條件也可能會誘導出現(xiàn)PAP（Maloney et al.， 2014a）。相比于大質量阻力的刺激，快速力量訓練會增強肌肉的功率輸出、減少疲勞程度。PAP 的時間過程也取決于所使用條件反射刺激的強度和類型（Gilbert et al.， 2005）。身體附載可穿戴阻力裝備進行快速力量訓練會誘導產(chǎn)生PAP。Simperingham 等（2015）要求橄欖球運動員下肢負載1%、3%和5%BM 的負荷進行一系列短距離沖刺后，其40 m 短跑開始階段和加速階段的運動學指標發(fā)生顯著變化，前10 m短跑成績顯著減少3.3%，在最大速度階段騰空時間提高了3.2%，步頻提高了2.5%。Maloney 等（2014b）要求8 名優(yōu)秀運動員軀干附著5%和10%BM 的負荷進行動態(tài)熱身，在熱身后15 s、2 min、4 min 和6 min 測試垂直跳躍和變向移動能力，垂直跳躍和變向移動在所有熱身條件下均有顯著改善。同樣，Turner 等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，軀干負載10%BM 進行3 組×10 次的跳躍練習后，第4 min 和8 min 的10 m 和20 m 沖刺跑速度提高。綜上認為，WRT的“微負荷”刺激增強神經(jīng)系統(tǒng)和動員肌肉力量（Couture et al.， 2020； Feser et al.， 2020），從而短時間內(nèi)提高短距離沖刺和跳躍等運動表現(xiàn)能力。

2.5 個性化適應特征

身體附載WRT 會增加制動沖量和垂直沖量，并且隨負荷的增加而增加；制動沖量和垂直沖量的增加會導致運動速度和敏捷性的線性降低。當在軀干附載質量超過8%的閾值時，運動速度和敏捷性的能力呈線性下降，當加載11%BM 時速度下降3.6%，15%BM 時速度下降7.5%，20%BM 時速度下降11.7%（Macadam et al.， 2017）。但根據(jù)運動員的舒適程度和練習的動作內(nèi)容及時調(diào)整負荷大小時，運動員能夠在很大程度上保持相對于附載質量的凈水平推進力，即運動員對不同的加載負荷會產(chǎn)生一定的速度適應能力。Macadam 等（2016）要求19 名橄欖球運動員附載3%BM 進行6 次20 m 沖刺跑練習，研究發(fā)現(xiàn)沖刺時間、水平速度、觸地時間和騰空時間，以及步長和頻率等運動學和動力學指標從開始的降低到逐漸趨向于無附載的水平。WRT 可以使身體逐漸適應附載質量，但需進一步研究確定最佳附載質量的閾值。

3 WRT提升運動表現(xiàn)的應用研究

3.1 WRT對沖刺跑的影響

作為人類生存最基本的運動方式，早在20 世紀30 年代便有學者對沖刺跑的反作用力和跑速進行了研究（鄭雪峰 等，2022）。沖刺跑成績關鍵的決定因素包括個人的跑步技術效率（Hunter et al.， 2004； Mann et al.，1985）、產(chǎn)生功率輸出的幅度和速度的能力（Hunter et al.，2004； Kawamori et al.， 2013）以及在水平和垂直方向施加力的能力等（Kugler et al.， 2010； Morin et al.， 2011；Rabita et al.， 2015）。WRT 可以為運動員提供“微負荷”過載，機體為克服附加的阻力必須釋放更多的神經(jīng)沖動、募集更多的運動單位參與收縮，從而提高肌肉產(chǎn)生力和功率輸出的能力。力的作用方向在增加加速度方面比施加力的大小更為重要（Morin et al.， 2011），并且通過不同方向的力可以獲得更大的加速度和最大速度（Kugler et al.，2010； Morin et al.， 2012），保持較高水平力（部分垂直力）和總力的比例是提高速度能力的關鍵。WRT 可能會對短跑運動學指標（如觸地時間、騰空時間、步長和步頻等）產(chǎn)生積極的影響（Macadam et al.， 2019a）。例如，下肢附載WRT 可以提供更大的水平矢量刺激（Macadam et al.，2017），增加運動員向前的水平驅動力，發(fā)展下肢力量輸出功率，從而突破速度障礙，提高速度能力（姜自立 等，2015）。從短跑跑步角度來看，WRT 負荷可以附著在軀干、手臂、大腿和小腿上，不同附載位置對短跑的運動學和動力學影響有所不同，因此需要對不同的加載部位進行橫向和縱向比較（表1）。

表1 不同附載位置的WRT對運動表現(xiàn)干預效果Table 1 Summary of Effects of WRT Intervention on Sports Performance

3.1.1 軀干附載WRT對沖刺跑的影響

雖然在短跑運動中增加水平推進力是提高速度的關鍵，但是垂直力同樣重要。垂直力可以在加速階段提升身體重心高度，在最大速度階段保持身體重心高度（Haugen et al.， 2019）。軀干附載可以將負荷均勻分布在一個人的質心位置，潛在地增加VGRF（Cross et al.， 2014；Macadam et al.， 2016）。Macadam 等（2019a）的綜述發(fā)現(xiàn)，當軀干附載大于20%BM 時，在沖刺跑最大速度階段VGRF 顯著增加8%。增加的VGRF 會改變跑步中的動力學和運動學指標，如觸地時間增加、步長下降、騰空時間減少、垂直剛度增加，從而導致短跑性能的下降（Macadam et al.， 2017）。就短跑而言，啟動和加速階段的典型特征是較長的觸地時間，因此需要產(chǎn)生更大的水平推進力提高奔跑速度；在最大速度階段，雖然增加水平推進力是提高速度的關鍵，但垂直力同樣重要，觸地時間隨著速度的增加而縮短，當觸地時間縮短時，運動員產(chǎn)生足夠的VGRF 以保障騰空時間的能力必須來自增加的垂直力（Couture et al.， 2020），因此VGRF 可以使運動員在最大速度階段保持身體重心高度（Haugen et al.， 2019）。此外，VGRF 的增加也會導致肌肉剛度的增加，從而使臀大肌、股外側肌、股二頭肌、腓腸肌和脛骨前肌的肌電活性在觸地后35～45 ms 時出現(xiàn)顯著增強（Faccioni， 1994； Kyr?l?inen et al.， 2005），肌電活性的增強表明肌肉在離心階段承受了更大的牽拉負荷，儲存更多的彈性勢能，并在隨后的向心收縮中得到釋放，較大VGRF 引起牽張反射的增強可以有效發(fā)展運動員下肢肌肉快速拉伸-縮短周期（stretchshortening cycle，SSC）運動能力（姜自立 等，2015）。需要注意的是，有學者提出高載荷產(chǎn)生的垂直力會加大應力性骨折和軟組織障礙的發(fā)生，這是一個可能引起跑步損傷的爭議因素（Bredeweg et al.， 2011； Milner et al.， 2007；Van et al.， 2016）。綜上發(fā)現(xiàn)，軀干載荷可以為運動員提供更大的VGRF，使最大速度階段比加速階段更超載，實現(xiàn)最大沖刺速度能力的提高。但過高的VGRF 可能存在引發(fā)骨骼運動損傷的風險，因此需要更多的研究去探討軀干加載負荷與VGRF 產(chǎn)生的關系。

在縱向干預中，軀干附載WRT 可以提高沖刺跑能力。Rantalainen 等（2012）研究發(fā)現(xiàn)，健康青年男性在日常生活中加入每周3 天的軀干附載WRT（5.6%BM），3 周后10 m跑速度提高1.3%。Scudamore 等（2016）通過逐漸遞增軀干附載WRT（11.6%～16.1%BM）對有日常運動習慣的健康男性進行為期3 周的沖刺訓練，研究結果顯示健康男性36 m 跑的沖刺時間從4.69 s 減少到4.58 s，顯著提高1.5%。Rey 等（2017）的研究發(fā)現(xiàn)，業(yè)余足球運動員軀干載荷18.9%BM 進行為期7 周的沖刺訓練，干預后運動員30 m跑成績提高。同樣，Barr 等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，在8 天內(nèi)進行12%BM 的軀干附載訓練后，運動員在最大速度階段觸地時間顯著減少，而騰空時間顯著增加。Rey 等（2017）和Barr 等（2015）的研究發(fā)現(xiàn)支持了軀干附載可能更有利于最大速度階段速度的提升，因為軀干載荷產(chǎn)生的VGRF 更有利于最大速度階段的超載。由于當前研究證據(jù)的受限，WRT 附載的質量（5.6%～18.9%BM）、測試的距離（10～55 m）、訓練干預的周期（8 天～8 周）和使用的人群等存在較大的不同（Macadam et al.， 2022），其結果的解釋也必定會有一定的差異。因此，未來需要更多的研究對比軀干載荷在沖刺跑中的應用效果和不同變量之間的量效關系。

3.1.2 四肢附載WRT對沖刺跑的影響

手臂動作在短距離沖刺中發(fā)揮重要的作用，其功能是協(xié)助身體提供向前的推進力（Macadam et al.， 2018）。手臂附載WRT 可能是一種發(fā)展步幅和水平推進力的潛在方法（Uthoff et al.， 2020）。Macadam 等（2019b）研究發(fā)現(xiàn)，手臂附載2%BM 的負荷在進行沖刺跑時步幅顯著增加2.1%。另外一項縱向研究顯示，6 周的前臂WRT 會使步幅增加3.8%（Pajic et al.， 2011）。手臂附載引起步幅的增加可能是由于身體觸地時間較長產(chǎn)生了更大的水平?jīng)_量。另外，Macadam 等（2019b）研究發(fā)現(xiàn)，手臂附載2%BM在30 m 跑中后期，水平?jīng)_量增加4.12%，騰空時間增加了7.7%，這會導致運動員在沖刺階段步數(shù)減少4.8%。因此，手臂附載WRT 可能是一種潛在的訓練工具，協(xié)助改善短跑過程中與步幅相關的特征。

下肢附載WRT 可能會為運動員提供一種獨特的訓練刺激，通過增加轉動慣量刺激水平力產(chǎn)生（Simperingham et al.， 2014， 2022）。下肢附載情況下轉動慣量增加可以為髖關節(jié)和膝關節(jié)提供負荷過載，在擺動階段肌肉髖部負荷過重會引起步頻和角速度的降低，但會刺激髖伸屈肌力量增加和肌肉募集，促進前側力的改善，增加的髖部肌群可能產(chǎn)生更大水平力（Busch et al.， 2022； Macadam et al.， 2020）。下肢WRT 負荷通常較低（3%～10%BM），這使得阻力訓練或可以在接近典型的運動速度中進行。Bennett 等（2009）發(fā)現(xiàn)，大小腿附載10%BM 進行40 m 沖刺跑，在力學方面，髖關節(jié)角度位置和膝關節(jié)角度位置未發(fā)現(xiàn)變化，髖膝關節(jié)運動幅度保持在正常范圍以內(nèi)。Feser等（2021b）發(fā)現(xiàn)，小腿附載2%BM 進行30 m 沖刺跑可以保持正常的著地角度，不會對身體造成較大的沖擊力。因此推測認為，一定質量附載的下肢WRT 不會對練習者的動作技術產(chǎn)生負面影響。

縱向研究中下肢附載WRT 可能有利于短跑成績及相關變量的改善。Bustos 等（2020）探討在足球運動員熱身中增加WRT 對體能表現(xiàn)的影響，將31 名國家級足球運動員隨機分為WRT 組和無附載對照組，WRT 組在訓練前的熱身運動中附載WRT（小腿附載200～600 g），對照組在無附載情況下進行與WRT 組一樣的熱身運動；經(jīng)過8 周干預后，WRT 組運動員10 m 和20 m 沖刺跑成績顯著優(yōu)于對照組。Feser 等（2021a）要求半職業(yè)橄欖球運動員小腿附載WRT（1%BM）進行短跑訓練；經(jīng)過6 周干預后，運動員30 m 沖刺跑成績和最大速度有一定的改善，但干預前后無顯著差異。同樣，Pajic 等（2011）研究發(fā)現(xiàn)腿部附載WRT 經(jīng)過6 周短跑沖刺訓練后，影響最大跑速效率的因素（反作用力、角動量、慣性矩和動力鏈等）有顯著的改善。通過長期下肢附載WRT 進行熱身既不會對熱身的質量產(chǎn)生負面影響，也不會在移除WRT 后對隨后的訓練效果產(chǎn)生負面的影響（Uthoff et al.， 2022）。教練可以考慮將下肢WRT 應用到運動員場上熱身和訓練中，在不影響特定運動訓練表現(xiàn)的情況下進行“微量”高速力量訓練。當前只有部分研究驗證了下肢WRT 的益處，未來需要更多的研究從下肢負載的位置和%BM 等方面進行長期干預和追蹤，以期為改善運動表現(xiàn)提供最佳的指導方案。

3.2 WRT對爆發(fā)力和彈跳能力的影響

阻力訓練可以提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性，誘發(fā)高頻率的神經(jīng)沖動來動員更多肌纖維參與運動（蘇玉瑩 等，2023），外部負荷的大小和類型是爆發(fā)力訓練中關注的焦點。許多研究認為，提高爆發(fā)力最有效的負荷可能是使肌肉功率輸出最大化的訓練負荷，所以合理選擇訓練負荷是爆發(fā)力提升的關鍵（Li et al.， 2021）。軀干附載WRT可以有效提高爆發(fā)力和彈跳能力。Markovic 等（2013）將男性運動員隨機分為WRT 組（軀干附載30%BM）和無附載對照組并進為期8 周的跳躍訓練，研究發(fā)現(xiàn)，WRT 組反向縱跳提高7.4%～11.8%，下蹲跳高度提高7.4%～11.5%，1RM 和功率輸出均有提高。同樣，Macadam 等（2017）的Meta 分析報告了5 項軀干附載WRT 對跳躍和爆發(fā)力影響的研究。不同附載負荷（7%～30%BM）在3～7 周內(nèi)均可以提高彈跳能力，如深蹲跳（9.5%～19.4%）、五步跳遠（7.5%）、15 s 連續(xù)跳躍（9.4%）；當附載負荷為7%～11%BM時，力-速度曲線顯著右移，功率輸出顯著增加。下肢附載WRT 方面，Marriner 等（2017）要求16 名男性下肢和背部附載12%BM 進行5 周的傳統(tǒng)爆發(fā)力訓練，結果發(fā)現(xiàn)彈跳能力、爆發(fā)力、1RM 均顯著優(yōu)于無附載對照組，其他相關研究如表1 所示。綜上發(fā)現(xiàn)，體能訓練中增加WRT 似乎在爆發(fā)力和彈跳能力方面產(chǎn)生了實際意義的改善，教練員可以考慮在訓練中根據(jù)運動員的專項體能需求合理添加WRT。

3.3 WRT對變向移動能力的影響

變向移動能力指身體迅速變換體姿、移動位置和準確改變方向的能力；其中運動中的減速能力是成功實施變向的基礎（Griffiths， 2005）。減速的主要目的是在最短時間內(nèi)降低或終止身體動量，并提高隨后的再起動或變向能力，其生理機制主要基于肌肉的SSC 和離心收縮（王鋒等，2017）。Li 等（2021）對14 名足球運動員軀干附載5%BM 進行急性變向移動測試發(fā)現(xiàn)，WRT 提供的垂直負荷增強了制動力和地面反作用力，使垂直剛度增加，從而導致肌肉更大的牽拉負荷，潛在促進了肌肉SSC，有利于提高變向移動能力。Bustos 等（2020）要求國家級足球運動員在8 周訓練的熱身運動中小腿附載WRT，其變向移動能力較干預前有所增加。同樣，Rey 等（2017）研究發(fā)現(xiàn)，足球運動員軀干附載WRT 進行6 周的短跑訓練可以改善變向移動能力。擁有快速變向移動能力的運動員往往能在有時間壓力的比賽中取得移動方面的優(yōu)勢，為比賽的技戰(zhàn)術運用提供有利條件。建議未來將WRT 應用到模擬比賽和日常訓練中探討其運動效益。

3.4 WRT的訓練策略

3.4.1 WRT使用時間

周期訓練計劃中如何使用WRT 取決于運動項目的特點和運動員的個人需求。WRT 一般用于運動員運動成績的提高階段，而非周期計劃的初始階段。多數(shù)運動員在初始訓練階段以最大力量和增加肌肉維度為主，WRT 不是實現(xiàn)此訓練目的的最佳訓練方法。運動成績提高階段以基于速度和特定動作的強化訓練為主要目標，此時WRT 與其他訓練方法如快速伸縮復合訓練或敏捷性訓練結合使用，可以提高運動成績或強化特定的動作模式。

3.4.2 WRT練習形式

WRT 常被應用于熱身運動、體能訓練和模擬比賽中。訓練前可以通過WRT 進行專項熱身運動，“微負荷”有利于動員肌肉快速進入訓練狀態(tài)，提高熱身效率。在體能訓練中，WRT 可根據(jù)專項體能需求進行速度訓練、爆發(fā)力訓練、彈跳訓練和敏捷性訓練等訓練任務。例如，短跑運動員可以附載可穿戴阻力在跑道上進行一系列短跑訓練，排球運動員附載可穿戴阻力進行跳躍和靈敏素質練習。在模擬比賽中，足球和籃球等項目運動員可以附載可穿戴阻力進行全場比賽練習，提高運動員在高強度負荷下的對抗能力和穩(wěn)定發(fā)揮技戰(zhàn)術能力。

3.4.3 WRT附載負荷

合理安排訓練負荷是訓練內(nèi)容的重要組成部分。WRT 側重于在技術動作不受破壞情況下進行高速阻力訓練。因此身體不同部位附載的負荷大小應有所區(qū)別（Dolcetti et al.， 2020）。軀干附載負荷需要控制在5%～30%BM 之間，以短跑為例，當附載超過8%BM 時，運動員的短跑速度會呈線性下降（附載11%BM 速度下降3.6%，20%BM 速度下降11.7%）。下肢附載負荷保持在≤5%BM（包括大腿和小腿負荷總和）不會對運動員技術動作產(chǎn)生較大的影響；上肢手臂附載負荷需保持在≤2.5%BM。WRT 附載“微負荷”會對機體產(chǎn)生一定刺激，在負荷量的安排上應適當減少，避免出現(xiàn)過度運動。

3.4.4 WRT的訓練計劃注意事項

為提高練習效率，制定WRT 的訓練計劃需注意以下幾點。首先是注意個性化特點，不同運動員訓練水平存在較大的區(qū)別，應根據(jù)運動員的自身需求合理安排負荷，如果WRT 附載過重、不自然，需要及時調(diào)整附載負荷。其次是漸進增加附載負荷，WRT 雖然附載負荷較輕，但仍然是阻力訓練。輕負荷高速運動會比重負荷低速運動對身體造成更大的沖擊和訓練刺激，因此應漸進式增加附載負荷避免出現(xiàn)運動損傷。最后應根據(jù)練習內(nèi)容特點進行合理位置附載，例如，軀干附載有利于提高短距離沖刺最大速度能力，下肢附載提高髖部肌群功率輸出，上肢附載改善短跑運動中與步幅相關的特征。

4 小結與展望

4.1 小結

WRT 在保證動作技術不受影響的情況下將阻力訓練與模擬比賽訓練相結合，通過附加“微負荷”提高肌肉募集和力量輸出，為運動員提供特異性的生理適應，產(chǎn)生的適應將直接促進運動表現(xiàn)的提升。WRT 可以優(yōu)化影響速度和敏捷等運動表現(xiàn)轉移的相關限制因素，如缺乏速度、運動范圍受限、肌肉收縮類型差異和比賽環(huán)境脫節(jié)等。WRT 提升運動表現(xiàn)可能的影響因素包括轉動慣量作用因素、神經(jīng)系統(tǒng)的適應性、能量代謝特征、預激活效應和個性化適應特征。WRT 在沖刺跑應用方面，手臂附載WRT可能改善短跑過程中與步幅相關的特征；下肢附載WRT會提供一種獨特的訓練刺激，通過增加轉動慣量刺激水平力產(chǎn)生；軀干載荷可以為運動員提供更大的VGRF，使最大速度階段比加速階段更超載，并實現(xiàn)最大沖刺速度能力的提高。WRT 在改善其他運動表現(xiàn)能力，如爆發(fā)力、彈跳能力和變向移動能力方面也具有潛在的優(yōu)勢。在日常訓練和模擬比賽中增加WRT 可以更好地將訓練適應轉化為運動表現(xiàn)。

4.2 展望

現(xiàn)有研究表明WRT 作為一種新穎的訓練方法可以提高速度、彈跳和變向移動等運動表現(xiàn)能力。將WRT 添加到日常訓練和模擬比賽中更符合實際比賽情景并且不會對技術動作產(chǎn)生負面影響，其有望改善周期和非周期性類運動項目的運動表現(xiàn)。然而，這一領域的研究仍處于起步階段。目前多數(shù)研究集中在急性短跑的運動學和生物力學方面，且縱向研究數(shù)量較少，不同的附載位置、負荷、干預人群的效果可能存在差異。未來應重點考慮WRT 附載的負荷大小、方向和位置對運動表現(xiàn)潛在的變化，為運動員進行WRT 提供最佳的指導方案。同時，如何更好地處理WRT 內(nèi)部產(chǎn)生的負荷和訓練比賽帶來的外部負荷也是未來的研究方向。教練員可以考慮將WRT 配合其他阻力訓練作為日常訓練的工具，通過合理的附載“微負荷”阻力提升運動表現(xiàn)能力。