喻伯海，徐盛嘉，張仁祥，余 洲

前言

許多潛在因素可能影響運動員的表現(xiàn)，雖然先天因素不可改變，但可以通過常規(guī)力量訓練提高絕對和相對力量。肌肉力量定義為對外部對象或阻力施加力的能力[1]?？紤]到運動或活動的要求，可能需要施加大量的力對抗重力，以操縱自己的體重(如短跑、體操、跳水等)，控制自己的體重和對手的體重(如足球、橄欖球、摔跤等)、或操作物體 (如棒球、舉重、鉛球等)。在這些運動項目中，肌肉力量是限制性能的主要因素。本文將對肌肉力量對運動性能相關各種影響因素進行歸納，探討增加肌肉力量的益處。

1 力量和爆發(fā)力

高速率的力的增加 (RFD)和高外部機械功率被認為是關于運動性能兩個最重要的性能特征[2]。研究表明RFD和外部機械功率在首發(fā)和非首發(fā)運動員之間和不同級別的運動員之間存在差異[3]。由于 RFD 和外部機械動力對運動員的運動成績的重要性，采用可訓練因素提高這些變量至關重要。

1.1 力增長的速度

RFD定義為隨著時間的變化力的增加速度，也被稱為“爆發(fā)力”[4]。爆發(fā)力可以被認為是在各種體育賽事中取得成功的主要因素。許多運動都需要快速運動的表現(xiàn)(如跳躍、短跑等)，在有限的時間(50-250ms)內(nèi)產(chǎn)生力。與爆發(fā)力相似，沖量被定義為力量的產(chǎn)生和一段時間的力量的表達。沖量能決定垂直跳和舉重的能力，因為后續(xù)更長一段時間(300ms)內(nèi)也需要達到最大肌肉力量[4]。因此，相關運動員訓練的重點是增加RFD，以在一個給定的時間段達到更大的力量。這反過來也會導致生成的沖量增加或所需的時間減少，以獲得一個相等的沖量。研究已經(jīng)表明，通過抗阻訓練獲得的力量積極影響個體的RFD[4]。最大肌肉力量可能占RFD(150-250ms)的80%。強壯個體比較弱個體產(chǎn)生的更大的RFD[5]，一項研究表明。最強的個體和最弱的個體的測試之間沒有統(tǒng)計學差異[6]。這可能和研究樣本量過小(n=6)和個體能力范圍有關。

1.2 外部機械功率

外部機械功率是運動員在運動中區(qū)分性能的決定性因素，反映出聯(lián)合力量的總和[7]。外部機械功率通?？蓽y量，且與許多不同的運動性能特征，如短跑、跳躍、變向和投擲有關。研究已經(jīng)表明，不同水平的運動員的外部機械功率性能存在差異，在初學者和非初學者之間同樣存在差異[8]。因此，訓練者經(jīng)常尋求發(fā)展和改善外部機械功率，以轉化為改進的運動性能。

周期化模型稱為階段增強作用[9]。第一階段的訓練加強或提高基本能力，以在隨后階段的訓練中達到特異性訓練的生理要求。例如，在完成力量耐力階段，主要目標是提高肌肉橫截面積和工作能力，增強的能力滿足最大肌肉力量階段的需要，而最大力量階段的訓練會在隨后的力量爆發(fā)力和爆發(fā)速度階段增強肌肉爆發(fā)力。研究表明，力量訓練計劃的完成會增加絕對或相對外部機械功率[10]。力量訓練計劃的有效性可以以牛頓第二運動定律(作用力=質(zhì)量×加速度)解釋。在這個定律中，一個物體的運動變化(加速度)與施加的力成正比。

如果在給定的時間內(nèi)產(chǎn)生更大的力量，將產(chǎn)生更大的加速度，從而導致更大的速度。因此，增加力和速度都將使功率增加。鑒于肌肉力量被定義為對外部對象或阻力施加力，在提高和改善外部機械功率時，必須考慮提高最大力量的重要性。

研究分析了個體的力量水平和外部機械功率之間的關系，與較弱的個體相比，強壯的個體產(chǎn)生更大的外部機械功率[11]，而只有一項研究指出，強弱之間沒有統(tǒng)計學差異[12]。這可能是由于缺少任務檢查對象(包括板球、柔道、橄欖球和足球運動員)的同質(zhì)性引起的?？偟膩碚f，肌肉力量與外部機械功率高度相關，可被認為是構建外部機械功率的基礎。

2 力量對運動技能的影響

跳躍、短跑、快速改變方向是許多運動項目中最常見的動作。有效地執(zhí)行這些動作決定了運動中的表現(xiàn)和結果。肌肉力量對于運動相關的爆發(fā)力有很大影響。理論上，爆發(fā)力的增強會轉移為運動技能的能力。因此，肌肉力量的影響在跳躍、沖刺和變向以及特定運動中不容忽視。

2.1 跳躍

跳躍任務是運動中一項重要技能，無論是垂直或水平跳躍，都需要定期練習。在某些情況下，比競爭對手跳得更高或更遠將決定誰贏得比賽(如跳高、跳遠、三級跳遠)，而其他運動中重復跳躍的能力并不能確定勝者。在團隊運動中，如籃球搶籃板、排球的扣殺攔網(wǎng)等。沖量最終確定個體的跳躍性能，爆發(fā)力特征決定沖量的形狀和大小。

更大的肌肉力量可能會改變個體的力-時間特征。具體來說，通過抗阻訓練增加肌肉力量可以改變峰值性能變量以及力-時間曲線的形狀。此外，10周力量訓練后最大力量的增加，在下蹲跳的早期階段產(chǎn)生積極的力的適應[11]。進一步的研究表明，強壯的個體可能具有明顯的力-時間曲線特征(如騰空階段持續(xù)時間、跳躍階段的形狀和凈沖量)。強壯的個體的騰空時間更短，高度高于較弱的個體，在力-時間曲線中對凈沖量產(chǎn)生反應形成更大的力[13]。只有一項研究表明，他們之間沒有跳躍的高度的差異[12]?？赡艿慕忉尠ㄈ狈θ蝿諏ο蟮耐|(zhì)性和使用等速力量試驗。

2.2 沖刺

許多運動項目要求迅速加速并達到高速度沖刺的能力。雖然某些項目沖刺的速度峰值可能決定獲勝者(如100m、200m等)，運動員參加諸如足球、橄欖球、曲棍球和曲棍球等競技體育項目，可能不一定達到他們的最高速度。橄欖球和足球的平均沖刺時間大約是2 s，覆蓋的距離分別是14 m和20 m，橄欖球球員沖刺2s后可能只達到最大速度的70%[14]。因此，在短距離上加速的能力對短距離徑賽運動員來說是最重要的。

研究表明，與非精英運動員相比，優(yōu)秀運動員在短距離內(nèi)的速度更快[15]。更快的跑步者具備幾個特點，更大的力的利用，更短的地面接觸時間, 和更大的步長[16]。沖刺的性能可能會受到短暫的接觸產(chǎn)生一個高RFD的能力影響，而不是應用力的能力。更好的短跑運動員能夠在支撐階段的上半部分產(chǎn)生更大的垂直力[16]。最大強度與RFD密切相關，因此，短跑性能也與個人的力量水平有關。

2.3 變向

需要設計嚴格的變向測試進行力量和變向能力之間的關系進行評估，因為與敏捷性(反應)相關的神經(jīng)肌肉策略性能是單獨的，且高度依賴于認知策略[17]。認知感官策略和能夠使用的身體特性之間存在交互反應，最近的研究表明，力量和靈活性直接的關系不大，在強弱的運動員之間沒有區(qū)別。類似于短跑，RFD對變向任務至關重要，發(fā)生在阻止運動員產(chǎn)生最大的力的周期中。具體來說，當發(fā)生變向時，根據(jù)速度和變向角度的大小，所需時間范圍從0.23s到0.77s[18]。在變向時所有地面接觸時間在加速沖刺階段和最大速度沖刺階段均超過標準的地面的接觸時間[18]。因此，最大力量和變向性能之間具有顯著的關系。然而，類似于短跑，變向不僅需要有力量去改變動力，而且還需要過身體動作的協(xié)調(diào)使用這種力量?；跀?shù)學原理，在給定的時間施加更大的力能夠以最快的速度加速或改變動量。

可以采用更多的測試來同時測量“變向能力”和“力量”，而不是單獨測量。提供更多有效的評估變向能力可能最終幫助更好的理解力量和變向能力之間的關系。最近的研究表明，離心、向心、動態(tài)和等速力量都會提高變向性能[19]，然而，大多數(shù)研究只是衡量了一個類型的力量。更好地了解力量和變向能力有助于制定提高身體素質(zhì)的有效和具體的措施。

一些研究表明，在變向跑測試表現(xiàn)更好者相比較差者具有更大的力量[19]。其他的研究表明，強弱個體變向跑總時間沒有顯著差異[20]。研究結果的差異可能歸因于評估變向性能的測量靈敏度。例如，當以總時間和變向速度評估變向性能時，較強個體只有變向速度具有顯著差異[20]?？偟膩碚f，大多數(shù)研究支持最大力量和COD性能之間的關系，結果出現(xiàn)差異的原因主要是測試方法的局限性和多樣性。

2.4 特定運動技能

通過爆發(fā)力的增加來實現(xiàn)力量向運動技能的轉移是一種積極的適應，對實際的運動技能和運動員的表現(xiàn)至關重要。肌肉力量是運動表現(xiàn)的潛在決定因素之一[21]，同時但也與肌肉耐力的增強有關。若干研究調(diào)查了運動員的力量與他們在各類運動的表現(xiàn)之間的關系，強壯的運動員在力量和耐力運動賽事中表現(xiàn)優(yōu)于較弱的對手。研究表明，與較弱的自行車手相比，強壯的自行車手騎行速度更快[22]。與較弱的手球運動員相比，強壯的手球運動員具有更大的穩(wěn)定性和起跑速度[23]。而強壯的短跑運動員與較弱的短跑運動員相比，100米速度更快[24]。綜合證據(jù)表明，在具有相對同等的技能水平時，強壯的運動員與較弱的運動員相比表現(xiàn)更好。

3 力量對其他能力的影響

除了影響運動員的力-時間特征，一般運動技能和特定運動技能外，肌肉力量也可能影響其他訓練和表現(xiàn)特征。當力量增強時，可能激發(fā)運動員的潛力，且降低受到損傷的可能性。

3.1 增強作用

力量和爆發(fā)力的增加可能對個體的表現(xiàn)帶來變化，眾多因素影響個體的增強作用，其中之一是通過定期的力量訓練。研究表明，力量訓練可以更大程度上發(fā)揮個體的潛力[25]。這可能歸因于強壯的受試者對高負荷的耐疲勞性能力的增強，以及對重復的高負荷訓練的適應。另外有研究檢查了受試者的絕對和相對力量特征與力量訓練后的運動性能變化之間的關系，一些研究表明，與較弱的受試者相比較，較強的受試者在較早且較大程度上得到增強。通過獲得更大的力量，個體可以更早和更大程度上實現(xiàn)增強作用。

3.2 損傷率

肌肉力量對足球運動員而言可能與無氧功率以及損傷預防一樣重要。運動和訓練中的受傷率是主要關注點之一。如果運動員受到某種形式的損傷，則無法對球隊的整體表現(xiàn)做出貢獻。從教練的角度來看，引入新的訓練模式可能會產(chǎn)生風險，因為某些練習被認為是有害的。然而，為了提升力量，使用各種適當和漸進的方式，可能會減少總體損傷的發(fā)生。研究表明，采用力量訓練計劃后，大學生足球運動員的損傷率有所下降[25]。此外，Sole等人[26]表示女排球員大腿等速拉力的最大值越大，損傷率越低，這個證據(jù)支持了力量增加在減少損傷發(fā)生中起重要作用。薈萃分析表明，力量訓練計劃將運動損傷減少到不到三分之一，過度損傷幾乎減半。抗阻訓練可以減少由于韌帶，肌腱，腱骨骼以及肌肉內(nèi)的關節(jié)軟骨和結締組織強度的增加而引起的損傷數(shù)量[25]。此外，由于肌肉耐力訓練，骨礦物質(zhì)含量的積極變化可能有助于減少骨骼損傷。

4 力量的監(jiān)測

定期測試和監(jiān)測運動員的表現(xiàn)是為教練提供運動員訓練狀態(tài)有用信息的最有效方式。此外，這些信息可用于規(guī)定和調(diào)整訓練計劃，為運動員提供最佳訓練方案。在測試和監(jiān)測運動員的力量方面，可以使用各種測試來檢查運動員的等速、動態(tài)和反應力量特征。

定期監(jiān)測還可以幫助更好地理解最大力量與運動性能之間的關系。必須認識到運動學習策略對整體提升力量以達到熟練的表現(xiàn)至關重要，增加的身體力量和運用該力量實現(xiàn)性能的改進之間的延遲稱為滯后時間。對于運動員來說，學習利用新發(fā)現(xiàn)的力量對將訓練效果從一個基礎的物理屬性轉移到諸如短跑和跳躍這樣的運動技能時非常重要。因此，需要對數(shù)據(jù)進行常規(guī)的測試和評估，以便評估或確定各種活動中的延遲。

4.1 等速力量

如上表所示，許多研究通過等速力量測試來評估受試者的最大力量，例如等速拉力，等速蹲坐等。研究已經(jīng)顯示等速力量測試和動態(tài)力量性能之間的存在顯著關系[27]。等速力量測試已被用于檢驗運動的不同階段，以及某個訓練項目對肌肉力量特征的影響。由于等速力量測試會給受試者帶來較大的負荷，因此應該謹慎使用。

此外，在使用等速測試時，必須牢記運動員的運動特性。換句話說，運動員必須在與運動項目相關的位置進行測試。例如，舉重運動員的第二次牽引產(chǎn)生最大的力量[28]，因此，需要第二次拉力特定的位置進行測試。

4.2 動態(tài)力量

和等速力量測試一樣，動態(tài)力量測試也具有其特定的優(yōu)點。動態(tài)力量測試可能是測量個體力量的最常見方法。這通常是通過讓個體執(zhí)行重復的最大(RM)測試來完成的，在這個測試中，個體被要求盡可能多地提高重復的次數(shù)。測試需要包括離心和向心的動作，評估每個肌肉動作中需要包含了整體動態(tài)力量的最大力量特征。動態(tài)力量測試與運動員的運動能力關系更緊密，因為他們在不同的運動或賽事中都有相似之處。與等距力量測試類似，動態(tài)力量測試也應謹慎的使用。

4.3 反應力量

反應力量可以描述為運動員從離心到向心肌肉收縮的快速變化能力[29]。評估反應力量的兩個主要方法是通過執(zhí)行落地跳或下蹲跳來分別計算反應力量指數(shù)(RSI：落地跳高度×落地時間-1)或反應力量指數(shù)修訂值(RSImod：下蹲跳高度×起跳時間-1)。盡管與等速和動態(tài)力量測試不同，但等速力量與RSImod之間有很強的關聯(lián)。此外，反應力量測試可以提供關于個體如何實現(xiàn)某一動態(tài)性能標準的進一步信息，一項關于RSI的研究已經(jīng)確定，這是一個可靠的性能變量[29]，以區(qū)分較高或較低加速能力，同時可用于監(jiān)測神經(jīng)肌肉疲勞。RSImod可用于監(jiān)測爆發(fā)力性能，也可以用于一個賽季的長期監(jiān)測。此外，RSImod可以區(qū)分團隊之間的績效差異，并且可以用于評估運動員有效利用伸展縮短周期來實現(xiàn)特定跳躍高度的能力。

4.4 絕對力量和相對力量

雖然絕對力量可能是運動員在一些運動中勝出的決定性因素(例如美式足球聯(lián)賽)，但在某些需要移動自身重心的運動(田徑項目的短跑和跳高)或在競賽中需要體重分級的運動(例如舉重)中的相對力量更重要。目前，在不同的體育運動中，沒有為個體提供相對力量標準的量表，基于現(xiàn)有的文獻，在垂直跳躍中，下蹲至少可以承載兩倍體重的個體會產(chǎn)生更大的外部機械力，沖刺速度更快，跳的更高，蓄力更早且延展幅度更大[5]，但目前仍然缺乏關于所需力量的具體標準的信息。

5 力量的訓練階段

力量增長有三個主要階段，即力量虧損，力量關聯(lián)和力量儲備階段。個體處于的階段可能直接影響運動性能或訓練重點。

5.1 力量虧損階段

根據(jù)個體的運動學習能力，力量虧損階段是最短的階段。這個階段表明，雖然個體正在提高自身的實力(即生成力量的能力)，但他們可能無法利用自己的力量，將其轉化為各自運動中的成績。中樞和局部因素(即運動單位，纖維類型和共同收縮)增強了最大力量。這個階段的運動員通常身體素質(zhì)快速提高，特別是以前沒有接受過力量訓練者[30]。力量虧損階段會持續(xù)到個人完成力量訓練后才結束。

5.2 力量關聯(lián)階段

隨著運動員變得更強壯，進入力量關聯(lián)階段，力量的增加經(jīng)常直接轉化為運動表現(xiàn)。該階段的特征在于相對力量和表現(xiàn)能力之間幾乎線性相關。具體來說，最大力量進一步提高了與運動任務的特異性。多個關節(jié)的協(xié)調(diào)結合，提高了肌肉表現(xiàn)的能力。這個階段的持續(xù)時間主要基于兩個生理機制，包括肌肉橫截面積或結構變化，以及由于正常力量訓練而發(fā)生的脊柱下或脊髓神經(jīng)肌肉適應。具體來說，肌肉的適應包括I/II型肌肉功能橫截面積和羽狀角發(fā)生變化[31]，脊柱神經(jīng)和脊髓神經(jīng)肌肉適應包括運動單位速率編碼，神經(jīng)驅(qū)動，肌間協(xié)調(diào)，運動單元同步，以及使用拉伸縮短循環(huán)的能力，同時減少神經(jīng)抑制過程[31]。關于最大力量訓練的研究報道了4-5周后肌肉結構出現(xiàn)變化，9-10周后肌腱剛度增加[32]。隨著肌肉結構和肌腱剛度的變化可能會影響拉伸縮短周期任務期間的機械延遲和力量發(fā)展速度，因此要注意積極訓練所需的時間。

5.3 力量儲備階段

最后階段是力量儲備階段。達到這個階段的運動員由于局部和中心的適應和任務特異性的改變，運動能力得到了極大的提高。在力量儲備階段，運動員可以繼續(xù)獲得相對力量，然而，對運動性能表現(xiàn)的直接好處可能并不那么大。事實上，雖然力量是影響運動員表現(xiàn)的基本因素，但當運動員保持很高的力量水平時，這種影響的程度可能會減少，進一步增強力量會變得困難[33]。在到達特定的力量標準之后訓練的重點將轉移到功能性或RFD訓練上。

此外，整體訓練階段，采用的力量訓練方式[34]和模式[35]，以及如何與其它訓練相結合[36,37]，從而獲得最佳的運動表現(xiàn)也是值得考慮的問題。

6 結論

雖然影響運動員表現(xiàn)的某些潛在因素不能被改變(如遺傳學)[38]，但可以通過定期的力量訓練來提高運動員的絕對和相對的力量。更強的肌肉力量可以增強個體的力-時間特征，然后將其轉化為他們的運動表現(xiàn)。肌肉力量與跳躍，沖刺，變向和特定運動的性能密切相關。更強壯的個體在利用潛能和損傷率降低方面也具有優(yōu)勢?？梢酝ㄟ^監(jiān)測個體的等速、動態(tài)和反應力量，根據(jù)力量增長的三個階段制定最佳的訓練方案。沒有任何因素可以替代肌肉力量的能力，因為它支撐著廣泛的屬性，這些屬性在一定范圍內(nèi)與提高個人在普通和運動特定技能方面的表現(xiàn)有關，同時降低其運動時受傷的幾率。

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