Transfer of Strength and Power Training to Sports Performance
作者:Warren B. Young
期刊:International Journal of Sports Physiology and Performance, 2006;1:74-83
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https://pdfs.semanticscholar.org/1f87/dceff1bd61f9f2153dc97828f9b0ebe6f33f.pdf
Introduction:
如標題所述,這篇文章主要是希望回顧如何將力量訓練轉換到運動表現上,但只以衝刺訓練為例。
所有運動都在追求更大的力量與功率。對此,阻力訓練一直被認為可以在物理上幫助增加運動表現。對選手與教練來說最重要的是如何在訓練不同層級的選手上都能有效,可以從給定量的訓練中獲得最大的成效。
Wilson, et al.(1996)的研究中使用8周的深蹲訓練,並最後增加了受試者21%1RM squat,在隨後的測試中,增加了21%的垂直跳高(vertical-jump),但對於40米的衝刺只增加2.3%。能否將訓練高效的轉換到運動表現上關鍵的因素,就是本篇文章想探討的。
對於要如何將訓練轉換成運動表現,他中心的訓練法則是訓練要遵循自己的專項運動,如果訓練能越接近比賽模式,那就越能將訓練轉換成賽場上的表現。但這預期用在短期與較有經驗的選手身上,但這也預期會伴隨著過度訓練、肌肉發展不平衡、增加受傷風險還有心理倦怠等情形。
在過去六十年來累積教練的知識,希望藉由一般性與非專項性訓練來提供基礎的體適能。一般性訓練的價值在於發展選手平衡的神經肌肉系統並提供於未來專項性訓練的基礎。過去的研究也表明,新手對於一般性的訓練會比較好的轉換到運動表現上,而老手比較需要專項性的訓練,這代表對於不同水平的選手會有不同的訓練方法。本篇作者希望回顧先前的研究,並以衝刺訓練為例,來討論如何將重量訓練的效果轉移到運動表現上。
Sprinting
大量的研究指出各種距離衝刺的表現與選手力量與功率水平有顯著的相關性,這意味著在力量測驗中肌肉功能性評估與運動表現有共同的地方。也可以說是建議要提升選手的力量水平,但是雖然有相關性無法表明原因,這尚待更長期的研究來解釋其中的機制。
一般來說選手衝刺的表現包含了三種獨立的元素:加速度、最大速度與速度的維持。目前研究分析證實在100米衝刺上可以使用這三種分類。另外對於選手的肌力測驗大部分使用深蹲與深蹲跳來評估。
Wilson GJ, et al.(1993)與Harris GR, et al.(2000)的研究指出高阻力的重量訓練可以提升腿伸肌(leg-extensor)的最大肌力,但是卻無法有效的提升衝刺的速度。在後者的研究中,使用9周不同的深蹲與拉力訓練,最終提升了10%的深蹲力量,但是對於30米衝刺的表現卻沒有影響。在Wilson GJ, et al.(1996)的研究中使用8 周的深蹲訓練來證實對40米衝刺的幫助,結果發現要提升2.2%的衝刺表現,需要提升21%的深蹲力量。
對於衝刺表現而言,選手施力的功率會比力量更為重要,這在power training中有相似的發現。深蹲跳與增強式訓練都能有效的增加跳要訓練的表現,但對於衝刺表現僅有小幅度或是不顯著的增加。Blazevich AJ & Jenkins DG(2002)的研究報告中,對有經驗的男性運動員施與髖與膝關節伸、屈肌的訓練,最終增加了12.4%的1RM squat,但只增加了4.3%的加速度與1.9%的最大速度。也有其他類似的研究獲得相似的結果。
作者認為這樣貧乏的轉換效率有可能是缺乏了特定的動作模式訓練,例如說衝刺牽扯到腿部的單側收縮力量與身體的水平移動。Rimmer & Sleivert(2000)的研究也支持這樣的解釋,他們使用8周的增強式訓練,包含單側與水平的訓練,能顯著(2.6%)的提升10m的衝刺表現。帶類似的增強式訓練的報告中,10m的衝刺表現也可以帶去100米的測試中,但是這對短程的衝刺較為有效,而無法有效的增加最大速度。
因為增強訓訓練可以轉換為衝刺可能是部分的肌肉收縮特性相似。例如:Bounding exercise對於地面的施力時間就相似於衝刺的加速階段,而伸蹲跳的觸地時間是比較長的,通常會>0.7秒。因此相似的研究也建議使用較輕的阻力訓練去產生相似的收縮力道與移動速度。
另一個相似的訓練是大家耳熟能詳的推雪橇,Lockie RG, et al.(2003)的研究指出選手使用12.5%身體重量的雪橇訓練衝刺速度,能達到90%無負重雪橇的速度,也是最合適的訓練重量,因為這樣的重量會最小的破壞衝刺機制。而後續有Zafeiridis A, et al.(2005)的研究使用5kg負重的雪橇(7%的身體重),執行八周8次重複的20米與50米衝刺訓練,讓受試者增加2%的前20米衝刺的表現,但對於最大速度沒有改變,一方面是使用雪橇衝刺的機制近似於跑步加速的階段,因此無法增加最大速度也是情有可原。
作者最後總結阻力訓練有時可能會阻礙運動表現,例如像是阻力訓練的技巧與選手的運動項目大不相同的時候。所以在做訓練計畫的設計時,有兩點需要注意,第一:訓練項目要最小的阻礙運動機制;第二:訓練量要小於實際的專項運動機制訓練,避免潛在的影響生物機制。當然最後就是,這類型的研究仍然需要長期的研究佐證,才更能評估其中的風險。
Physiological Basis of Transfer
肌力與體能訓練會影響神經肌肉系統,簡單來說,肌肉的表現是肌肉的橫截面積還有肌肉徵招來決定的。肌肉的橫截面積可由voluntary strength與肌肥大訓練來增加力量表現,對於需要多少肌肥大訓練當然是依照選手個人與需求來決定。
Carroll TJ, et al.(2001)指出阻力訓練造成的生理適應對運動表現會有正面或是負面的影響。負面的影響包括同時活躍拮抗肌群,例如:伸肌過度訓練時可能會影響屈肌的表現。正面的影響如強化運動所需肌群的最大活躍程度。總結來說就是要提升身體的協調,尤其是選手專性運動所需肌群的協調性,在這邊作者稱為intermuscular coordination,這對於衝刺的表現至關重要。
對於如何將不同肌群間的協調轉換成運動表現,有兩個不同的方法論來證實。第一個研究是 Bobbert & Van Soest(1994)做的電腦模擬六個下肢肌肉的深蹲跳,如果只增加肌肉的力量,深蹲跳的表現反而是下降的,但如果最佳化肌肉力量,才會增加深蹲度的高度,因此如果改變身體的協調性會損害運動表現。
第二個研究是使用3組10重複的等速膝關節屈伸練習持續六周,結果是單側的肌力都有顯著提升,但是對於立定跳遠距離卻沒有顯著增加,一方面是練習內容沒有包括跳躍訓練,所以推測可能是身體沒有最佳化跳躍的作用肌群,所以沒有很好的將肌力訓練結果轉化到跳躍表現上。
既然有intermuscular coordination,那當然有intramuscular coordination,指肌肉內的協調,這包含增加肌肉的單位徵招、同步率、肌肉反射以及減少stretch–shorten cycle的收縮時間等。
但這機制的量測是複雜的,目前最好的記錄方式是surface electromyography(EMG)。雖然我們能用EMG很好的看到神經活躍增加,但這樣轉換到特定的運動模式的效用仍然有限。如McBride, et al.(2002)的研究結果,使用80%的1RM深蹲跳持續八周後,股外側肌在測試深蹲跳的時候EMG平均輸出增加了60%,但是只增加了10%的峰值輸出,而跳高與衝刺時沒有增加。這也說明了intermuscular coordination的影響可能比intramuscular coordination還多,而動作模式會是能不能將訓練轉換成運動表現的關鍵。
The Role of General Resistance Training
在上述的內容都表示非專項性的訓練不一定能好好地轉換成運動表現,那為何我們還需要非專項性訓練呢?這些一般性的訓練到底有什麼好處?
第一,一般性的訓練仍然能轉換成運動表現,尤其對先前沒有做過阻力訓練的青年選手,但這樣的訓練結果是否能適用其他族群尚有待研究。再來是一般性訓練可以降低選手受傷的風險,例如:可以最佳化肌肉使用、平衡不同肌群以及增加本體感覺,因為身體的平衡是與受傷風險相關的(McGuine TA, et al. 2000)
另外是,發展選手的核心肌群與穩定是非常重要的,尤其對於青少年選手。核心穩定關係到衝刺與跑步的效率。Leetun DT, et al.(2004)的研究表明,髖外展與外璇肌力可以顯著的降低選手在賽季中受傷的機會,可以拿來做傷害的預防。
總和目前的研究可知核心穩定與受傷預防有強烈的關聯。在這裡面有兩個重要的議題,第一,如何調適一般性訓練、預防受傷與專項性訓練的比例;第二是如何適當的發展選手的核心穩定能力。
Conclusions and Practical Applications
一般性訓練仍含有利於選手發展肌肉的力量、增加體重、降低受傷風險以及核心穩定等等。但是對於如何將一般性訓練的成效轉換成運動表現仍有不少限制與未知,對於如何訓練的更專項性,譬如訓練動作模式、肌肉收縮等等方式,去近似選手的專項運動,來增加轉換的效率。
所有訓練計畫都需要配合選手比賽的需求,利用週期化的訓練來增加訓練效益,並明瞭每個周期的目標,最重要的是要清楚訓練選手的水平、年紀等等,才能將訓練的效益最大化。
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