【翻譯】將力量與肌力訓練轉換到運動表現

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
PDF: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。

https://pdfs.semanticscholar.org/1f87/dceff1bd61f9f2153dc97828f9b0ebe6f33f.pdf

【翻譯】The Stress Scale for Athletes: A New Method to Monitor Athlete Performance

【翻譯】The Stress Scale for Athletes: A New Method to Monitor Athlete Performance


作者:Adam Menner

文章鏈結:https://simplifaster.com/articles/stress-scale-monitoring-athletes/

內容:

生活中的壓力或多或少會影響會影響選手的運動表現,但對於教練而言也不可能完全排除選手非訓練的壓力來源。本文的作者希望使用壓力量表來針對選手每次訓練的狀況來做訓練量的調整。

人的身體對於壓力是會做出適應的,無論是生理、心理,但是如果壓力過小是無法引起身體強大的響應的,而過大的壓力也可能會降低對於壓力的適應力。

當壓力超過某一水平,額外的壓力會讓身體有好的效益,但會隨著壓力逐漸增加,效益逐漸遞減,最後出現負的效果。

My Challenge as a Coach


對於教練來說困難的地方是你無法隨時隨地的知道你的選手在做什麼,教練最能關注選手的地方通常都在訓練場地或是重訓室,但是多數情況選手不會花超過10小時在重訓室上面,所以適時的調整訓練計劃就很重要了。

而本篇作者最常碰到的選手年齡介於14~22歲,那代表會有非常多不可預期的狀況發生,各種聚會、熬夜、分手、學校課業、家庭等等因素都會對選手造成壓力。每周選手都會有預期要完成的重量,但有時又無法達成,的確教練需要去關心選手的睡眠狀況、吃了什麼、怎麼度過周末等等,但是當這些事情會每周重複出現時,就需要能適時調整的訓練計畫。

Concrete Steps Toward a Solution: Stress Scale for Athletes


Prilepin chat

The chart shows a combination of RPE and what that percentage should look like for 1, 3, and 5 reps during training. 
作者利用前兩張表製成了下面這張,用來考慮選手訓練的感受、他們能接受多少訓練量,還有他們可以從訓練中恢復多少。
https://simplifaster.com/articles/stress-scale-monitoring-athletes/
名詞解釋:
  • Training effect(TE): raining effect(TE): 訓練目標與該次訓練所強調的效果。
  • Percentage of 1RM: 基於Prilepin chat chat所訂的每個百分比的目標。
  • Rate of Perceived Exertion(PRE): 基於努力量,去看與Percentage of 1RM的關聯。
  • Fatigue Management Levels (FML): 基於PRE去估計訓練後的身體疲勞。
  • Minimum Effective Dose(MED): 根據Prilepin所制定獲得該訓練結果的最小努力量。
  • Maximum Recoverable Volume(MRV): 選手在特定期間可以能受的最大訓練量,以便在隨後的訓練期內恢復與進步。

依據這張表就可以預計選手的訓練負荷,並可根據當天選手的感受來調整訓練菜單,從熱身開始就可以詢問選手每組做完的感受,對比圖中的數據去做調整。這圖表的目的是希望教練不一定要依原定的訓練計劃,而是去依選手狀況做調整,盡量讓他們在不過度訓練下的情況每周都有進步。再來是可以跟選手一起使用壓力量表,作為教練不只是制定計畫與教導選手,還需要教選手如何照顧自己,如何正確的訓練,以及讓自己過健康的生活。

What is Prilepin chat:

1. https://fitatmidlife.com/prilepins-chart-explained/
2. https://chayoot.blog/2018/06/10/sets-and-reps/

【翻譯】Key Concepts in Preparing for Agility and Change of Direction

【翻譯】Key Concepts in Preparing for Agility and Change of Direction


作者:Matt Kuzdub

原文鏈結:https://simplifaster.com/articles/agility-change-of-direction/


本篇文章的目的是為了介紹關於方向改變(COD)的研究、COD是什麼以及對於教練來說如何使用不同的訓練計劃來提升選手的COD。

Agility and COD ­– An Intro


對於任何領域來說,術語的定義都是很重要的。在運動領域中經常會出現的詞可能是他跑步很快(quick),或是他動作很敏捷(agile),這兩個詞可能不好區別,但對於高水平環境中的教練而言,不同的術語會大大的影響他們訓練計畫的製訂。

又例如說:速度(quickness)是什麼?那speed又是什麼?選手的直線速度嗎?還是選手的最大速度?這樣的敘述對於研究人員來說可能太模糊了。

但有些詞已經明確被定義過了,例如:敏捷(agility),但敏捷又很常與COD搞混,要區別兩個密切相關的詞語是不容易的,但對於要規劃訓練計畫的教練,一定要能將不同的術語區分,不然是難以制定合適的計劃的。

Agility vs. COD: What’s the Difference?


Sheppard and Young (2006)在他們的文章中指出

“A rapid whole-body movement with change of velocity or direction in response to a stimulus. This definition respects the cognitive components of visual scanning and decision making that contribute to agility performance in sport.”

從上述文字可以知道,敏捷有兩個關鍵的因素。第一,對敏捷而言,要改變運動的方向是基於給予刺激;第二,刺激決定選手如何執行動作。

那COD的定義是什麼?

“a rapid whole-body movement with change of velocity or direction that is pre-planned.”

我們可以知道兩者的差異了,前者要"感知"後決定動作,後者不需要。簡單的例子就是以籃球而言,對於防守者要守住進攻方,防守者須要先閱讀進攻者的動作,再做出反應,對進攻者而言,會先思考如何進攻,然後做出下一步動作。

The Agility-COD Continuum in Sport


這段主要的說明是COD可能有連續性的學習進展,如Gentile(2000)所提出的16-stage open/closed skill continuum。

但作者更重視的是下圖,由Sheppard and Young (2006)所提出,可以較好的說明COD與敏捷的關聯性,再來是了解COD是由什麼樣的因素組成的。
Universal agility components, an alternate look at movement in sport, from Sheppard and Young (2006).
對於大部分的運動而言,比賽中的動作是受限於場地大小的,所以在有限的空間中,選手對於比賽相關動作的掌握就很重要,尤其是有較佳COD或是速度更快的選手會更有利。

在Pereira, et al. (2016)研究了職業網球選手的運動模式,每次跑動的距離約5.5公尺,選手橫向移動的時間佔總時間的75%,選手79%的時間移動速度只有0~7公里/小時,17%的時間是7~12公里/小時,3%的時間是12~18公里/小時,0.3%的時間是18~24公里/小時。

Abdelkrim, et al.(2007)的研究指出男子籃球比賽中,會出現近1000次的方向變換。另一項研究
(Conte, et al 2015)指出高水平的女子籃球運動,一名選手平均出現576次的方向改變,range在363~7595之間。86%的短跑距離小於10公尺,再來是分析完所有動作時(短跑、慢跑、跳躍、籃球專項動作等)有60%的移動距離是在1~5公尺之間。

這可以從中知道,選手在場上使用全速跑步是很少見的,並且通常會有一個特定的跑動距離,在分析完該項運動的動作模式時,就可以基於該項運動去做專項的訓練與調整。

Change-of-Direction and Sport – Physical Factors


Brughelli(2006)的研究指出COD的能力與力量沒有顯著的關聯性。這個研究結果是否在告訴我們Sheppard和Young的模型是不合適的?或是說若要加強選手的COD就不該去發展選手的力量?

但作者對這樣結果的評論是研究方法可能不合適,測驗的內容太多直線的衝刺了,例如T字的測驗,無法明確表明COD的提升或下降。

那如果要衡量COD的好壞該測量些什麼呢?這需要先將COD的動作分階段拆解,作者主張將COD分成三個階段


  • 制動階段(The Braking Phase) :意旨減速。
  • 過渡階段(The Transition Phase):速度接近停滯的時期。
  • 推進階段(The Propulsive Phase):重新加速的階段。


這邊作者要提醒讀者,他認為選手的技術與協調是提升COD能力的重要因素,但最終仍受到選手參與運動的影響,不同運動會有特定的機制,作者也建議教練應該要分析不同運動的動作機制,作為制定訓練計畫的基礎。

Leg Muscle Qualities and COD Performance


接下來作者想討論的是從Sheppard和Young(2006)所提及的物理機制,向心力量,反應速度以及如何測量。

Concentric Strength and Power


向心力量的強度與功率會與COD的推進階段最為關聯。當減速與過渡期完成後,往另一個方向的再加速,此時接觸地面的時間、最大力量、爆發力強度至關重要,如果推往地面的力量更強,換言之就會有更大的推進能力。

Spiteri, et al.(2015)的研究指出,推進的力量從速度零到開始運動與力量相對於體重,有強烈的關聯性。這說明如果對於體重能使出更大的力,那就能改善COD的能力,所以再增加腿部向心的力量,可以提升在改變方向時第一步的能力。

要如何增強向心的力量,可以通過一些傳統的方式訓練(大重量爆發的深蹲)或是減少stretch-shortening cycle(SSC)對向心收縮的幫忙。但是在Sheppard和Young(2006)的研究少了離心與等長收縮的研究,但這對於提升COD的能力也同樣重要。

Eccentric Strength


當運動員在減速時,就需要很大的力量來幫忙。Delaney, et al.(2015)的研究指出在制動的階段運動員會承受比自身體重還要重的力量。在Spiteri(2013)的研究發現在45度變向的測試中,如果選手有比較好的表現,同樣也會有比較好的垂直與水平的制量力量。而該研究團隊在2015的研究中指出離心能力較強的運動選手,在制動與過度階段的速度更快、效率更好。

那要如何加強這樣的能力,我們可以使用大重量的升力或者是慢速的升力來做加強,但是這個階段也需要快速運動的能力,所以還需要使用奧林匹亞抓舉等動作來做加強,單側或雙側的動作都是可以使用的。

Isometric Strength


等長收縮對於過渡階段會有比較大的影響。作者所提出的說明是有較強等長收縮的選手,可以在改變方向的同時維持自身重心在較低的位置。這樣兩個原因,第一,有較佳等長收縮的選手,對於健康會比較好,代表身體比較平衡,沒有特別哪處的肌肉不平衡。第二,在改變方向時維持較低的重心,可以讓肌肉在更好的長度與張力關係,如果腿完全伸直或是彎曲太多,會比較不好施力。

簡言之,對於COD的三個階段而言,向心、等長、離心收縮都非常動要,也與更COD的階段關聯。

Body Mass, Relative Strength, COD, and More


Delaney, et al.(2015)評估橄欖球員的各項能力與COD的關聯,在505test、40kg CMJ與COD的比較中,沒有顯著的關聯性。而垂直跳躍的最大功率也與COD無關,但如果把最大功率轉為相對功率(相對於體重)時,就出現了顯著的相關性。

在談到背蹲舉的最大強度時,結果更為明顯,在其他的研究(Spiteri, et al. 2015)結果也表明,在女子籃球運動員,半背蹲舉的相對強度與505 COD有強烈顯著的相關性。同一個研究對於相對較低的百分體脂也與較快的COD測試時間相關。理論上,下半身的脂肪會影響快速的改變方向的能力,畢竟非功能性的重量較少(意指無法幫助肌肉收縮)。

A Word on Female Athletes and Specificity


對於相對強度而言,女性運動員的運動表現似乎與COD有更高的關聯性(Nimphius, et al. 2010; Spiteri, et al. 2013, 2015),但有可能是因為Spiteri的研究是使用半蹲而非全蹲。從訓練的角度看來,半蹲可能更能引發COD的使用的角度,畢竟以運動員來說,在比賽很少會出現全蹲的運動角度,再來是,較小的角度可以讓運動員有更高的負荷,近一步加強的相對強度的值,這都是有能會影響分析的結果表現。

Reactive Strength and COD


只要是進行快速或是爆發性的運動時,都需要讓參與的身體組織進行離心延長,再快速收縮,這稱為stretch-shortening cycle(SSC)。作者表示在SSC中快速收縮是關鍵因素。

The Role of Stiffness


當力量在身體內傳遞的過程中,肌肉、肌腱和韌帶的剛性(Stiffness)會影響能量的傳遞。而作者又認為在踝關節、膝關節與髖關節的能量傳遞中,Triceps surae是關鍵的因素。
https://simplifaster.com/articles/agility-change-of-direction/

理論上,較硬的彈簧會更快速的是放儲存的能量,同樣的可以是用在腳踝上,如果腳踝不能維持剛性,那就會增加腳的觸地時間,並且在能量轉移的過程中會損失能量。

作者建議了些訓練方法來改善腳踝剛性的問題,讀者可以參考下面的影片,再對不同專項選手來做調整。


Don’t Forget About Technique


作者最後提醒的是,要先區別敏捷與COD,而COD涉及物理、技術,敏覺需要知覺、決策以及COD。無論如何,雖然開發敏捷/COD是很重要的,但是選手仍然需要熟練該專項所需的技術與身體能力,這樣才能在場上有最好的運動表現。

【翻譯】Training load monitoring in team sports: A novel framework separating physiological and biomechanical load-adaptation pathways

【翻譯】Training load monitoring in team sports: A novel framework separating physiological and biomechanical load-adaptation pathways


作者:Robinson, MA, Vanrenterghem, J, Drust, B and Nedergaard, NJ

原文鏈結:http://researchonline.ljmu.ac.uk/5734/

文章大意:


現在運動發展希望更好的去監測訓練量,以免讓選手超出負荷,但是又時常困惑這樣的訓練是與什麼負荷適應機制關聯。在此篇文章中,作者提出一種理論架構是分開考慮生理與生物力學的負荷適應,這樣是為了在測量時區別體外與體內負荷。再來是,作者認為負荷適應途徑有不同的響應速率,這對於如何計劃增加運動表現與避免受傷的訓練/恢復課表安排是非常重要的。

介紹

團隊運動的選手經常要讓心肺、心血管與肌肉的生理系統適應不同水平的挑戰。這樣的適應有利於增加選手肌耐力、速度、肌力或力量的運動表現。但是過量的訓練會超出身體的負荷能力並增加受傷或生病的風險。然而,訓練過少也會導致選手無法發揮出最佳的運動表現。而現在的共識是要週期化的訓練選手,讓選手能最佳的恢復以並發揮最好的運動表現,要如何監測與量測選手的訓練量就變成非常重要的事情。再來是,要如何知道選手對於負荷的適應程度,會分成外部適應與內部適應來做評估,外部適應就是選手的運動表現,內部適應主要是評估選手生化壓力的反應。

對於生化壓力來說,選手會因為訓練的執行給予機械應力在身體各個的組織上,例如:軟骨、骨骼、肌肉與韌帶。也有研究證實機械應力與身體組織的破壞與修復有關,也就是說,機械應力會讓肌肉骨骼系統(musculoskeletal)有結構與功能上的適應,但是研究領域對於機械應力的適應尚未有過多的研究。在本篇文章中提出關於生理與生物力學對於負荷適應的新架構,對於如何分辨生理與生物力學的負荷適應,作者是用下面的圖來做說明。

https://core.ac.uk/reader/78911900

監測外在負荷

對於跑步為主的運動使用GPS(Global Positioning Systems)來記錄,特別是可以記錄運動的變化量,例如可以用平均速度來推估能量消耗,也稱為能量代謝方程式(metabolic power equations)。但團隊運動是並非穩定的狀態,在使用GPS上仍有限制。

對於測量外部負荷需要知道對地面的施力,但是這些機械應力如何對人體軟組織的影響還需要知道當時所在環境變量,如:地板材質等資訊。要直接量測外部負荷是很容易在實驗室達成的,但離開實驗室環境仍然只能大致推估,無法精確測量。

目前有研究使用PlayerLoad來監測比賽與訓練的負荷量,並尋找數據與各項生理負荷的關聯性。目前有有研究表明PlayerLoad與REP(ratings of perceived exertion)有中到高度的關聯。雖然說目前來看生理與生物力學負荷間的關係仍難界定,但是這樣監測的數據仍對利用生物力學角度來測量外部負荷有很大的幫助。

監測內部負荷

從生理學來看,如果快速增加外部負荷會讓代謝能量的消耗增加。目前對於內部負荷的監測通常與耗氧量或是心輸出量(cardiac output)相關,現今的技術大多是評估心率相關變量、血乳酸值還有REP(ratings of perceived exertion)。但是血乳酸值常與總努力量有關,而非最後一次訓練,所以有時會不好評估單次量練習的狀況,而REP具主觀性也很好的跟心率相關指標關聯。以現今來說,大部分內部負荷的評估是間接得知的,要如何直接監測仍然無法執行。

要監測肌肉骨骼系統需要知道關節接觸間的力或是肌肉與肌腱間的力,目前這在實驗室仍在使用modeling的階段,要在室外尚無法測量,因此目前要測量內部生理負荷首選仍然是REP,通過REP可以反應兩種不同的內部負荷(生化與機械應力),例如:要選手了解腿與呼吸的影響可能不好去說明,但使用REP來說可以利用呼吸困難與腿部的運動來區別生理與生物力學負荷。現今也有其他的問卷去詢問肌肉痠痛的程度來評估肌肉損傷的程度,但使用上仍有其限制,肌肉痠痛通常不會是當下產生要等一到兩天,在期間其他的訓練與活動都會影響評估的效力。

現今運動也有使用Creatine Kinase (CK) 來評估肌肉損傷的程度,這也已經被其他運動證實與加速的球員負荷有關。但在測量CK仍有限制,選手單一的大傷口影響肌肉損傷的測量,在來CK的測量也會碰到與肌肉痠痛相似的重複影響。簡言之,要測量內部負荷仍然是困難的,使用REP來間接得知會是目前較好的選擇。

適應

身體的負荷適應可以分為中樞(心臟、肺、神經)與周邊(capillarization, fibre subtypes, molecular, oxidative, glycolytic)。大家都知道過多的機械負荷會累積慢性損傷,如:應力性骨折、肌腱炎等結構性的衰竭,一方面是這部分不容易觀察,另外是他們反應的速度往往比生理適應慢。

下圖是作者提出的生理與生物理學響應速率的不同。若假設生物力學的響應速度是生理反應的兩倍長時,當生理適應已經到達超補償的階段時,生物力學的適應尚未完全恢復。所以在設計週期化訓練的課表時,需要分別注意生理與生物力學的適應才能達到最好的效果,否則在生物力學適應仍在衰退期繼續訓練,會造成組織的衰竭並增加受傷的風險。
https://www.semanticscholar.org/paper/Training-Load-Monitoring-in-Team-Sports%3A-A-Novel-Vanrenterghem-Nedergaard/fcd23c98dcb4a7c9cb2674cd4a94660134f6b7dc

結論

在面對兩種不同的負荷適應,有些做法是多考慮下肢肌肉骨骼損傷恢復的方法,例如:反重力跑步機等練習,目的是為了增加生理負荷但減少生物力學的負荷。另一個例子是使用高強度間歇訓練(high-intensity interval training),同樣是高生理負荷低生物力學負荷。最後是在沙上訓練,相較於草地或是混凝土,沙可顯著降低生物力學負荷,若想知道更多的沙地訓練可以查看這篇文章,或是觀看我部落格做的簡介。

這篇文章主要的目的是引起各方面的討論,因為這領域尚未被好好的研究,該篇作者也期望相關領域的科學家未來在看待身體的負荷時分開來看,但如何將這樣的訊息傳達給教練、治療師與選手,會是相關領域學者最大的挑戰。

高中基礎生物-消化



人類的消化系統

消化系統負責進行消化作用,即是將食物由大分子分解為小分子,在吸收利用的過程。
整個作用又可以分為消化與吸收,消化是指將大分子分解為小分子,可以依據消化酶的有無分為化學性消化與物理性消化;吸收是指養分進入體內,透過循環系統供給全身利用。

人類的消化系統依構造可以分為消化道與消化腺。消化道是我們吃進去的東西,經過消化系統的路徑;消化腺則是可以分泌消化液的腺體。有些器官既是消化道,也可以分泌消化液。消化腺分泌的消化液會經由特定的管道進入消化道,因此屬於外分泌腺。

口腔

口腔裡具有牙齒與舌頭,可以切斷、切碎食物,並攪拌食物與唾液混合。這個被初步處理過的食物我們稱為食團。
口腔中有唾液,唾液由三對唾腺分泌,分別為耳下腺、舌下腺、頷下腺。唾液中含有澱粉酶,可以將澱粉分解為麥芽糖,但因為食物在口腔的停留時間不長,因此只能分解少部分的澱粉。唾液中含有醣蛋白,具有潤滑的功能,使食團較容易被吞嚥。

咽

咽是消化道與呼吸道共用的部分,往下有喉與食道兩個開口。
https://www.earthslab.com/anatomy/epiglottis/
喉是氣管的開口,若食物掉入氣管可能會導致氣管阻塞。為避免食物掉入氣管,在吞嚥時,會厭軟骨會蓋住氣管開口,平常則是開啟以保持氣管暢通。

食道

食團進入食道後,藉由食道的肌肉收縮將食團推送至胃。食團進入食道後,食團下方的肌肉舒張、上方的肌肉收縮,使得食團向胃移動,稱之為食道蠕動。由於蠕動並不完全依靠重力,因此倒立或無重力的狀況下也可以將食團送到胃中。
食道中不含消化液,也不具有消化功能,僅將食團單向推送至胃中。

胃

食團進到胃之後,會與胃中消化液混合,稱為食糜。
這些消化液由胃壁細胞分泌,胃液中含有鹽酸,這樣的強酸可以殺死食物中大部分的微生物、幫助軟化食物、提供胃蛋白酶適合作用的環境。
胃液中含有胃蛋白酶,可以將蛋白質分解為多肽。由於胃也是由蛋白質構成,為避免胃被蛋白酶分解,胃壁細胞會分泌黏液以保護胃。
由於胃液的強酸性,在1980年代之前,我們普遍認為胃中不可能有微生物可以生存。一直到1984年,Barry Marhall證實胃幽門螺旋桿菌與胃潰瘍之間的關係,我們才找到生活在胃中的細菌。

  • 胃幽門螺旋桿菌:這種細菌可以生存在胃壁細胞與黏液層之間,胃幽門螺旋桿菌可以大量分泌尿素酶,將胃黏膜滲出的尿素轉化為弱鹼性的銨根(NH4+),與酸性的胃液中和。

食道與胃連接之處有賁門括約肌,食團進入胃之後,賁門括約肌會緊閉,避免胃中食糜逆流。
  • 胃食道逆流:若食糜逆流,則為胃食道逆流,由於胃液是強酸性,因此當酸性的食糜逆流到食道時,易對沒以保護機制的食道造成傷害。胃食道逆流的感覺常被描述為胸骨後疼痛、胸口燒灼,因此又被稱為火燒心。
胃有三層肌肉,可以橫向、縱向、斜向收縮,可以協助消化液與食團混合,也可以翻拌食糜,並將食糜緩緩送入小腸。
不同的食物在胃中停留的時間並不相同,一般來說,醣類約停留二~三小時,脂質則可停留四~六小時。
在胃與小腸的末端有幽門括約肌,可以控制食糜進入小腸的流速。

小腸

小腸最前段為十二指腸,食糜會在這裡與膽汁、胰液混合。
膽汁由肝臟分泌,不含酵素。膽汁中的膽鹽可以乳化脂質,有助於後續消化進行。
胰液由胰臟分泌,是一種弱鹼性的消化液,可以中和酸性的食糜。胰液中含有多種酵素,可以分解醣類、蛋白質、脂質、核酸。
小腸上皮細胞具有特殊的膜蛋白,可以分解雙糖、雙肽、核苷酸。
小腸是進行吸收最主要的場所,大部分的水分及養分會在這裡被吸收。水溶性的養分會進入小腸絨毛內的微血管中;脂溶性的養分會進入乳糜管,接著匯入淋巴管中。

大腸

大腸可以吸收剩餘水分,使無法被消化的食物殘渣形成糞便。



REF:

【翻譯】A Review of Al Vermeil Techniques for a Faster 40 yard dash

【翻譯】A Review of Al Vermeil Techniques for a Faster 40 yard dash

作者:Carl Valle
原文鏈結:
1. https://www.freelapusa.com/how-can-i-improve-my-40-yard-dash-time/
2. https://www.freelapusa.com/review-of-al-vermeil-techniques-for-a-faster-40-yard-dash/

評估速度:

第一件事情是要先量測選手40碼的速度,量測方式必須是可信且可重複的,盡可能記下所有檢測時的況狀,方便分析出現意外的結果時提供解釋。

了解加速曲線並分段檢視

下圖是模擬一位選手跑100m比賽,五秒前的每一個區間是10m,分段的目的是為了是方便剖析選手的加速的能力。再來是本篇文章著重在如何提升加速的能力,所以只探討五秒以前,黑線的位置是40m。
The Arsac and Locatelli 100m chart with gray zones indicating amount of estimated time spent in each 10m split.
通常大家看到這上面這張圖後,應該會立即反應與下圖的聯想,需要怎麼樣的訓練才能幫助選手的速度提升。下圖有些不好的地方是,有些人會覺得你要增加純粹的速度時,使用的力量是很小的,但是這張圖的確容易來說明肌肉收縮與施力的限制。接下來會用七種不同的訓練來說明對於增加40m衝刺的影響,紅色區塊為訓練能增強的部分。

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訓練法如何影響40m衝刺

大重量的蹲舉(Heavy Squatting (Maximum Strength))

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大重量訓練無論是蹲舉或是其它增加下半身力量的動作,對於衝刺的前幾步影響是很大的,從圖中可以看出主要的影響在開始加速的第一區,但是經過五米以後的影響就開始下降,對於那些蹲舉接近自己1.8~2倍體重的選手來說,增加更多的負荷量,卻無法很好的轉移到速度的提升

奧林匹亞式抓舉

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使用上搏、抓舉、挺舉是很常見的方式來發展選手的爆發力,一方面需要快速發力,另一方面還需要全身的協調。對於一些小腿疲勞的選手,不至於對小腿造成太大的負擔。從圖中可知,這樣的訓練不只可以發展第一區的速度,對於第二區也有一定的影響,比起單純只使用大重量訓練影響更廣。

負重跳躍

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對於不會或不擅長奧林匹亞舉重的選手來說,負重跳躍是個不錯的選擇。無論是槓鈴、啞鈴、負重背心,都可以很好的作為訓練器材。對於速度的影響,如果是選擇中低負荷來訓練,那會較大的影響第一區的速度,但若重量較輕,則對第二區有較多的影響。

藥球訓練

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當有些選手覺得藥林匹亞舉重過於複雜或是難度較高時,藥球會是很好幫助訓練的選項。藥球可以很好的訓練上下半身的協調,但缺點就是負荷太輕,訓練區域也與重量訓練跟負重跳躍部分重疊,他訓練效果就不如其他相似的訓練,但藥球會是很好的測試與整合的工具,在設計訓練時,能否涵蓋所需的技能與身體使用是非常重要的。

增強式訓練

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增強式的跳躍訓練對於彈性沒有很好的選手幫助很大,對於想增強Stretch-Shortening Cycle也是不錯的選擇。這樣的訓練中可以幫助提升改變方向的能力、重新加速等等。但在這樣的訓練中需要考慮單、雙腿的訓練比例,避免關節過度的負擔。對於提升速度而言,增強式訓練對於全部區域都有不錯的效果,但確切的影響還需要更進一步研究。

阻力衝刺(Resisted Sprints)

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最常聽到的阻力衝刺訓練是推雪橇,但這有兩種非常不同的訓練法,低阻力高速度、高阻力低速度,但目前研究對於高阻力是否能有效增加速度是抱持懷疑的,因為高阻力時,選手需要更長的腳掌觸地時間,這對於衝刺的要求是相悖的(更短的觸地時間),目前文獻是建議使用最大負荷的10~20%來做訓練會有不錯的效果,但是仍然需要依照選手的狀況來調整重量。從改善區域來看可以發現,他對於前三區的影響是不錯的,再來是如果增加雪橇的重量,對於第一區會有更大的影響。

單純的短跑

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一般來說,純粹的衝刺例如:不同距離、不同速度的衝刺訓練對於選手提升速度是非常有效的,無論是什麼樣的訓練,都需要回到選手的比賽場上去做調適,神經適應、肌肉記憶都需要在比賽場地區做調整,但是對於這樣的訓練,熱身就非常重要。在訓練週期中,適度的放進短跑訓練是重要的。對於改善速度是看短跑訓練項目,對於不同訓練法的特異性差別很大。
無論是什麼訓練,都需要依選手程度去做調整,再來是量測是非常重要的,沒有量測、沒有良好的紀錄,教練做的任何決定都只能依靠經驗去猜測,是非常可惜的。教練跟運動員必須依靠自身的狀況去做調整,去看訓練紀錄、去看速度的區域分析,才能做出最好的決定。

【翻譯】The Science and Coaching of Sand Training

【翻譯】The Science and Coaching of Sand Training


時常會在youtube上看到非沙灘運動的選手沙灘上練習衝刺,或者是相關的訓練,那這樣的練習到底對選手有沒有幫助呢?相信這邊文章能解決你部分的疑惑,但是該篇的筆者也先說了,他不在這邊討論速度與敏捷的訓練。
我們在做所有訓練前,都需要釐清幾項事情:

  • 這項訓練的目的是什麼
  • 使用這項設施(沙灘)的好/壞處是什麼
  • 該在什麼時機加入這項訓練
  • 在把訓練變難的同時,這對選手是好的嗎

下圖是該篇文長整理出來沙灘訓練的好處與壞處,而教練通常感興趣的有下列幾個:

  • 增加代謝(Increased metabolic demand of training)
  • 減少離心負荷與痠痛(Reduction of eccentric load and soreness)
  • Potential stiffness adaptations for athletes
  • 受傷的風險管理(Injury risk management qualities)

但是他也有對運動員不好的地方,例如增加阿基里斯腱受傷的風險,也是考驗膝蓋下方的穩定肌群,但仍然缺少更多的資料來佐證沙訓隊選手的好處。

https://simplifaster.com/articles/sand-training-science-coaching/

代謝需求的變化

的確可以發現從草地訓練換成沙訓後的代謝立即增加,但是似乎不少訓練都喜歡去增加選手的難度,而沒有考慮到這樣是否能讓選手更好。
在尚未確定沙訓對人生化機制與神經肌肉的影響下,突然加入大量的沙訓可能不是明智的決定。

減少離心負荷

對於非專業的選手,要追求健康瘦身的人,想要增加代謝速度並減少離心負荷是可以理解的。但是對於專業運動員來說,減少離心負荷並不是件好事,如果只是想要減少腳的壓力,水可能會是更好的選擇,在沙灘上面訓練,腳仍需要承擔不同的應力。

潛在的適應培訓

有些教練的想法是,讓選手在不同材質的表面上訓練,將會有助於選手增加自己的速度。但是如果能好好地為選手訂製訓練計畫也能達到相同的結果,再來是沙會減少運動員峰值的功率,這的確是有趣的訓練方式,但是對於草地或是在硬木上比賽的選手,沙訓對於他們的幫助仍缺乏研究。

減少傷害與風險

首先,對於沙訓是否會增加或減少訓練風險尚無定論。的確是有研究表明腳插入沙裡的方式,可能跟阿基里斯腱發生問題有關。但是如果說幾次的沙訓就會對選手身體傷害等等是過於誇大了。
再來是本篇都沒有討論到沙訓對發展速度的影響,因為作者認為沙訓對發展速度是很糟糕的選項。

使用沙訓來幫助復健

因為沙子的表面是不穩定的,在來是會降低選手的速度,可以減緩肌肉收縮的速度。對於下半身手術或是踝關節受傷的復健可能是有幫助的。
下列是作者列出沙訓的五項優勢
  • 信心:因為受傷後的選手通常會擔心是否還能像之前一樣做出相同的動作,但是因為沙子緩慢與不穩定表面的機制,會讓選手覺得這是更有挑戰性的訓練,可以讓運動員回到場上前多建立信心。我們不該低估選手的心理狀況,教練在這部分必須小心引導,不然可能會適得其反。
  • 學習時間:沙子可以有效的減緩選手的速度,所以選手需要建立更有效的運動模式,但是相對的對於爆發力的使用會有更大的挑戰。從長遠計畫來說,沙子可以幫助不少的學習成效。
  • 肌肉的力量:對於受傷過後的選手,讓肌腱跟肌肉休息是很重要的。若能減少肌肉收縮,那讓沙子成為復健的一環也是不錯的選擇。
  • 本體的反饋:因為通常在沙子上訓練是赤腳的,所以能讓腳得到更細緻的感受,能更好的改善身體動態的平衡。
  • 增加訓練的新穎雨多樣性:讓選手改變環境訓練通常不會是壞事,尤其去沙灘訓練,有美麗的海景,非常適合轉換進去疲乏或是停滯期的選手。

監測與測試選手對沙訓的適應(Monitoring and Testing Sand Training Adaptations)

作者認為沙訓應該遠離賽期,除非賽季非常的長,不然突然在訓練中加進變化那麼大的挑戰,對於選手不一定是好事。
再來是,任何訓練都要非常小心的監測與關注運動員,我們時常看到別人成功的例子,但不一定適用在自己的選手身上,並非不能嘗試,但是請保持謹慎且樂觀的態度。