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发布时间:2020-05-21 07:10:31

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作者:(美)伦恩克拉维茨(Len Kravitz)、亚伦T. 布比科(Aaron T. Bubbico)

出版社:人民邮电出版社有限公司

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离心训练精要

离心训练精要试读:

前言

为了从课程中获得最大的受益,健身专业人员和抗阻训练爱好者会不断地寻找最新的举重技巧和方法。特别地,科学抗阻训练领域还掀起了被称之为离心训练的热潮。根据实证研究显示,离心训练可以高效地支持训练后的代谢速度,提高肌肉力量和耐力,同时预防和修复损伤(Schoenfeld, 2010;Gerber et al., 2009)。此外,离心训练适用于任何年龄和健身水平的训练爱好者。关于离心训练的研究史

阿道夫•尤金•菲克(Adolf Eugen Fick)博士在1882年最先开始研究观察离心肌肉动作。他注意到,拉伸时肌肉的收缩比回缩时产生更大的力量(Lindstedt, LaStayo, &Reich, 2001)。1927年,利瓦伊和怀曼证明了,巨头鲸(小鲨鱼)的每块颚肌在全面激活情况下所产生的最大正功是在相同的负荷之下以同样的速度伸展肌肉时所产生的负功的六分之一(Abbott, Bigland, & Ritchie, 1952)。

阿伯特(Abbot)和同事们(1952年)还做了进一步的观察。在使用两辆功率车的探索性实验中,对比两名实验参与者背靠背从相反的方向做负功时的生理消耗。比较正功的耗氧量(例如,一名参与者向前蹬脚踏板)和负功的耗氧量(例如,另一名参与者往反方向蹬脚踏板)。参与者腿部的肌肉会按照相同的速度和力量运动。研究证明了正功总是比负功消耗更多的能量。另一名研究者阿奇博尔德· V.希尔(Archibald V. Hill)(诺贝尔奖得主)也证明了,身体在完成离心肌肉动作时比完成向心肌肉动作(Lindstedt et al., 2001)需要更少的能量。在本书第3章将探讨更多关于离心训练新陈代谢方面的最新研究。

离心训练在1953年由阿斯穆森(Asmussen)作为“偏心(excentric)”训练引入:ex表示“偏离”,而centric表示“中心”,因此,总体意义是偏离中心。但是,引人注意的是,虽然离心训练开始引起人们的研究兴趣,但是很少有后续研究继续探究拉长肌肉收缩的性质。相反,大多数研究者都将研究方向转为如何理解肌肉收缩动作的复杂机制和生理现象。

此外,大多数会影响我们理解肌肉运作的肌肉生理学经典研究都采用了以下两种实验研究法:等长(固定长度)收缩和等张收缩(收缩承载固定负荷)。因此,肌肉在强制拉伸时所激活的机制和能量都鲜为人知。幸运的是,斯泰特(Lindstedt)和同事们(2001年)开始认识到在常规的运动和训练中拉长收缩的重要性和普遍性。这种训练类型开始受到越来越多的关注。目前,全世界有大量关于运动、康复、疾病预防和一般肌肉骨骼健康离心训练指导的研究。关于本书

入门级别的健身爱好者和高水平运动员都可以使用以下三种与众不同的离心训练:慢速离心、超负荷离心和双起/单下。使用这些规则的关键在于个性化训练设计和强度安排,根据对阻力训练的理解而准备完成的任务,本书提供了这项训练任务。离心训练是一种创新的方法。进行力量训练的专业人士和私人教练可以使用这种方法帮助他们的客户实现甚至超越训练目标。

本书一开始介绍了当前离心训练发展的研究重点和观察结果。只有理解了肌肉收缩的解剖结构和生理机制才能够充分利用离心训练的方法。为了满足这样的需求,第1章详细介绍了向心和离心训练中所涉及的肌肉解剖、肌肉生理和复杂的生理机制。理解了这些基本的生理机制有利于我们更好地向学生、客户和病人解释和应用离心训练的方法。

第2章详细阐述了三种离心训练的方法。第一种是已经被应用到训练课程的离心重点技术。第二种是将较强的强度刺激合并到强化训练的最大离心方法;因此,这是一个突破瓶颈和增强力量的不错选择。第三种是与众不同的双起/单下训练系统。这是一种训练上肢或下肢的方式。

第3章深入地探讨了静息代谢率以及训练如何改变静息代谢率,静息代谢率的改变与体重控制息息相关。离心训练的其中一个独特性是运动后新陈代谢可以持续几个小时,因此这是一个客户实现减重目标的有效方法。离心训练确实与某种程度的延迟性肌肉酸痛(DOMS)有关联;但是,研究者现在已经证明了一种可以有效最小化肌肉酸痛的训练方法。本书的第4章将全面阐述这种取决于被称为反复轮回效应现象的技术。

私人健身教练和其他专业人士定期设置课程有利于帮助客户提高某些健身因素或运动表现。第5章(肌肉力量)、第6章(肌肉耐力)、第7章(爆发力)、第8章(减重)和第9章(肌肉大小或增肌)将阐述针对这些目标的课程。每一章都会概括训练、方案设计和变化(备选)的练习。

最后,第10章介绍了训练兴趣的扩展区:康复训练。术后、关节受伤或患有疾病的运动员、普通成年人和老年人可以关注康复性离心训练。本章结合了目前的研究认识,阐述了如何将离心训练应用于帮助客户康复的方法。

第5章到第10章阐述了各种不同的训练方法,并将传统训练(这里指的是向心-离心或者CON-ECC训练)和离心训练结合到一起。CON-ECC训练采用1~2秒的向心和1~2秒的离心运动动作。在这些章节中,三种离心训练类型分别缩写为:EE表示离心重点, SUP表示最大离心,2UP/1DN表示双起/单下。

第5章到第10章还阐述了每个目标课程的训练常规示例和案例研究。这些训练常规示例可以作为不同客户日常训练的起始点,同时还可以在客户训练中重复使用。案例研究包括本书所描述的训练以及私人教练通常使用的基础训练。为了设计有效的训练方案,专业人士必须考虑几个方面的因素,其中包括个体年龄、健身水平、身体成份、性别、健康风险状况、饮食、训练障碍以及目标。此外,在案例研究中阐述的为期三周的中周期离心训练方案必须在认证健身专业人士的监督指导之下完成。资深的个人健身教练能够与客户紧密协作,从而确保正确的训练技术和合适的强度级别。

本书所提供的三种创新的离心训练方法丰富了训练计划的难度:慢速重点、超负荷离心和双起/单下。这种由多方面复杂练习构成的训练方案意味着没有一种训练方式是适合所有人的。相反,尽责的专业人士会像艺术家一样不仅掌握了工艺的知识、科学和技术,同时还能够巧妙地设计个性化训练方案。从这个角度上来看,这些训练课程示例能够为我们提供基本的指导,并帮助我们创造更高效的个性化训练方案。

附录A和B介绍了两个结合了离心训练的为期8周阻力训练课程示例。附录C介绍了一些按照不同运动专项分类的基本训练动作,以便帮助特定运动客户或运动员进行训练。

这些离心训练方法为训练专业人士提供了大量的选择。使用这些方法吧,争取在训练中取得更好的效果!第1章 肌肉收缩的生理机制

为了正确地应用向心和离心肌肉训练,私教和训练指导的专业人士必须具备扎实的肌肉系统功能和结构知识。肌肉系统能为人体活动提供力量。同时,肌肉在调节身体新陈代谢方面也发挥着重要的作用。本章阐述了肌纤维的类型和功能,以及肌肉宏观结构和微观成分的解剖生理学。同时,本章还解释了向心和离心收缩的机制。肌肉组织

人体包括三种类型的肌肉组织:心肌、平滑肌和骨骼肌。心肌是心脏壁的组成结构,它是一种具备自主节律信号系统且不受意识控制的非随意肌。平滑肌毗邻内脏且不受意识控制(例如,肠道、腹部)。骨骼肌附着于骨骼,并通过肌腱支配力量和身体自主动作。骨骼肌的自主能力由神经系统控制,其通过意识作用刺激收缩和放松。骨骼肌是人体最大的组织,人体有600多块肌肉,它们约占到体重的40%(J, H, W & R, 2000)。

肌肉以群组的方式协同工作,这样人体就可以有效地产生力、功率和速度。躯干、上肢和下肢的大多数肌肉群都按照相反的配对方式运作,因此当一块肌肉(主动肌)发起一个预期的动作时,相对应的肌肉(拮抗肌)会被延伸或拉伸。例如,当一个人以站立姿势完成二头肌弯曲动作时,二头肌肌群(肱二头肌和肱肌)会充当主动肌的角色,而三头肌肌群(长头、中头和外侧头)则作为拮抗肌。

骨骼肌具备弹性、延展性、应激性和收缩性等属性。前两个属性(弹性和延展性)可以拉伸肌肉(类似于橡皮筋的方式)。在不持续拉伸的情况下,骨骼肌可以恢复到正常的静息长度。应激性(或感应性)可以通过生成电脉冲接受和应对刺激来收缩肌肉细胞。收缩性是肌肉独特的功能,它可以在肌肉的端点间缩短或产生张力。

大多数骨骼肌可缩短为静息长度的50%和拉伸到大约静息长度的170% (Herrel, Meyers, Timmermans, &Nishikawa, 2002)。骨骼肌的神经刺激会出现三种主要的肌肉动作类型:向心、离心和等长。如图1.1所示,在向心动作中,肌肉会克服负荷同时如二头肌弯曲动作一样缩短。在离心动作中,肌肉在拉长过程中产生了张力(图1.1)。离心动作经常出现在关节的减速或放缓过程中;例如,下楼梯时,四头肌肌群的离心动作可以减缓膝盖弯曲。图1.1 二头肌弯曲向心和离心动作

因此,向心和离心肌肉动作都属于动态动作。在这些动态动作中,肌肉将关节朝缩短或延伸的动作终端移动。另外,在等长动作中,肌肉会生成对抗阻力的力量但是却不会克服阻力,因此不会出现缩短、延伸或者关节动作。人体的大多数与姿态保持时肌肉都是等长收缩的,这样骨骼才能够在重力之下保持直立姿势。肌肉整体结构

结缔组织组成的外部筋膜包裹了全部的肌肉。这个结缔组织被称为肌外膜(如图1.2所示)。在肌肉中,肌纤维可以分成不同大小的束,每一个束包含150多个肌纤维。每一束又被另一个命名为肌束膜的结缔组织包裹。

骨骼肌的结构组成单位是肌纤维,也就是肌细胞。肌纤维是圆柱状细胞,每一个细胞都包含数百个细胞核。它们的长度范围从眼肌的八分之一英寸(几毫米)到四肢的4英寸(约10厘米)以上。每个肌肉细胞都被称为肌内膜的结缔组织所覆盖。结缔组织可以将纤维与其他组织分开。图1.2 肌肉宏观结构肌肉细胞结构和组织

在肌内膜下面,每一个肌纤维都被一个薄薄的细胞质膜包围着。这个可以与肌内膜结合的细胞质膜被称为肌纤维膜(如图1.3所示)。肌纤维膜的主要功能是指引肌纤维表面神经轴突的动作电位电化学极化——换言之,产生刺激信息。神经轴突指的是延伸到目标组织的部分神经细胞。从纤维肌膜延伸的横小管将信息通过纤维传递;它们也可以将物质(例如,提供能量的葡萄糖)传输到肌肉细胞中心(Dohm & Dudek, 1998)。

通过光学显微镜,可以观察到肌细胞的亚显微结构包含细胞器官结构和成分。肌纤维膜的下面是基底膜(或基板)。它能够促进成长和修复受伤,即具有再生功能。基底膜的下面是在细胞成长中发挥监管职能的卫星细胞(Zammit, Partridge, & YablonkaReuveni, 2006)。

肌质是一种类似于明胶且填充在肌肉纤维之间的液体,同时也是细胞的一个组成部分。肌质由脂肪、糖原、酶类、核、线粒体和其他细胞器组成。肌质与其他细胞的细胞质并不一样。它包含了大量可作为能量使用的存储糖原以及可用于合成氧气的肌红蛋白。此外,肌质还包含一个错综复杂的横小管网状物。

肌肉纤维也包含一个被称为肌质网的组织网状物——一个作为存储钙离子的特殊导管系统。本章将在探讨了肌肉收缩系统之后阐述这个系统的重要功能。图1.3 肌肉细胞的亚显微结构肌纤维蛋白组织

每个肌肉纤维都包含成千上百的肌原纤维。这些肌原纤维相互并排,同时发挥作为骨骼肌肉收缩要素的作用。如图1.4所示,肌原纤维主要由肌动蛋白和肌球蛋白组成。这两种蛋白也称为肌丝(表示肌肉细丝的意思)。仔细观察图片,可以看到肌丝由较细的肌动蛋白和较粗的肌球蛋白所组成。肌纤维复合体还包含了其他几种蛋白,其中包括肌钙蛋白、原肌球蛋白、M线蛋白和肌联蛋白。

通过光学显微镜观察到肌纤维的表面,可以看到肌动蛋白和肌球蛋白肌丝的排列呈现为明显的暗与亮条纹。整个肌肉纤维都是这种光条纹模式。这就是骨骼肌也被称为横纹肌的原因。较暗区域是“A带”而较亮区域是“Ⅰ带”。肌动蛋白附着于I带平分线位置,也就是“Z线”位置。Z线附着于肌纤维膜上。这就是稳定的肌肉组织亚显微结构。图1.4 肌节是肌原纤维的基本功能单位本副本已得到L.肯尼、J.微摩尔和D.科士迪的许可,2012年,《运动生理学》,第5版, (Champaign, IL: Human Kinetics),第35页。

从Z线到Z线之间的循环即为骨骼肌的功能单元,也就是肌节。肌原纤维由大量肌节组成,这些在Z线上的肌节的两端是相连的。Z线的另一边是只包含肌动蛋白的较亮的Ⅰ带区。而较暗的A带包含了肌动蛋白和肌球蛋白。但是,在A带中间的间隙里只有肌球蛋白。这个区域就是H区。H区包含了被称为M线(肌节的中心)的较暗区域。这个较暗区域是由连接相邻肌球蛋白丝的蛋白组成的。肌动-肌球蛋白排列

为了了解肌肉向心和离心收缩产生力的方式,我们必须更仔细地理解肌动蛋白和肌球蛋白的生理结构。肌动蛋白由两种形状如同双螺旋的细肌丝组成。这意味着,肌动蛋白是以两条绕着彼此扭转的线的形式出现的(如图1.5所示)。另外两个附着的重要蛋白质成分(原肌球蛋白和肌钙蛋白)帮助肌动蛋白在肌肉动作中发挥作用。原肌球蛋白是一个长的带状蛋白质。它盘绕在肌动蛋白双螺旋上并位于肌动蛋白形成的凹槽上。图1.5 带肌动蛋白子单元原肌球蛋白和肌钙蛋白的肌动蛋白纤维《运动生理学》,第5版,(Champaign, IL: Human Kinetics),第35页,本副本已得到L.肯尼、J.微摩尔和D.科士迪的许可,2012年。

可见,肌肉没有力量是因为原肌球蛋白封锁了肌动蛋白相互作用或结合的结合位点。另外一方面,肌钙蛋白是一个定期附着在原肌球2+蛋白上的球状分子。肌钙蛋白能够与钙离子(Ca)强烈结合在一起。这种生物联合是肌肉动作中的重要功能。

肌球蛋白是一个有着独特组件且较厚的单纤维。分子附着在蛋白质线上。它有两个被称为肌球蛋白头、S1单元或者横桥的球状的头(如图1.6所示)。包含横桥的组件有时候被称为“重链”。蛋白质线会交织在一起构成长轴、“尾巴”或者“轻链”。成千上百的肌球蛋白分子会尾巴对着尾巴捆绑成一束。部分单纤维上的球状头会指向一个方向,而另外部分单纤维上的球状头则指向相反方向。在中间没有球状头的地方是M线。大量组成肌联蛋白的蛋白质的细小单纤维能够在纵轴上保持肌球蛋白的稳定性。在肌肉收缩时,肌球蛋白的球状头会随着横桥拉伸,并与肌动蛋白丝的特定位点结合,从而在两个单纤维之间构成结构和功能连接。图1.6 在收缩循环中肌球蛋白和肌动蛋白的蛋白质分子Silverthorn, Dee Unglaub, 《人类生理学:一个整合的过程》,第4版,2007年,第405页。本副本已得到Pearson Education, Inc., Upper Saddle River, NJ.的许可。肌肉收缩的肌丝滑行理论

肌肉收缩的肌丝滑行理论指出,当肌球蛋白和肌动蛋白肌丝彼此之间产生滑行时会改变肌肉长度(如图1.7所示)。肌丝本身并不会改变长度;相反,肌节会缩短(向心动作)或者拉长(离心动作),从而产生力量。当肌球蛋白的横桥与肌动蛋白的位点结合并旋转时,长度会发生改变从而导致单纤维滑行。肌动蛋白单纤维会滑过肌球蛋白丝,同时肌球蛋白的横桥会产生收缩的力量。这就像收桨一样,绕着固定的位置以一定的弧度旋转。

在向心动作中,肌节的Z线会被拧成一股,而Ⅰ带和Z区的区域会减少。从A带的长度看,肌球蛋白的长度没有发生改变。但是,在等长收缩时,Ⅰ带和H区的空间仍保持不变。分子运动的能量来自于三磷酸腺苷(ATP)的分裂。

下面的步骤展示了向心、等长或离心收缩时的肌丝滑行理论的复杂顺序。

1.在开始任何肌肉动作之前,肌肉细胞必须接收到来自运动神经元的动作电位信息。

2.肌肉细胞接收到信息之后会通过横小管向肌质网传送电脉冲。2+

3.电荷会让肌质网快速地把钙离子(Ca)释放到肌质中。

4.在静止状态下,原肌球蛋白线会覆盖肌动蛋白丝的结合位点,从而阻止肌动蛋白接口。但是,当肌质网释放钙离子时,情况就发生改变了。离子与能够强烈附着钙离子的肌钙蛋白结合到一起。接下来,位于原肌球蛋白头部的肌钙蛋白会产生一个让原肌球蛋白偏离结合位点(肌动蛋白上)的分子过程。图1.7 肌节结构:向心和离心动作的机制。在向心动作中,肌动蛋白横桥彼此之间相互附着和吸取肌动蛋白质,从而缩短了肌节。在离心动作中,肌动蛋白横桥附着在一起,但是肌动蛋白质彼此迁离(因为负荷比肌肉所产生的力量要更强些),从而拉伸了肌动蛋白本副本已获得许可。L. Kenney、J. Wilmore和D. Costill,2012年,《运动生理学》,第5版, (Champaign, IL:Human Knetics),第35页。

5.肌球蛋白横桥现在可以附着到肌动蛋白丝的结合位点上。

6.在激活了肌球蛋白横桥之后,它们会与肌动蛋白结合从而导致横桥发生力学变化。这样它们就可以在一个被称为动力冲程的动作中绕着固定位置以一定弧度旋转。

7.这个动作会出现肌动蛋白丝滑动覆盖(或者靠到)肌球蛋白,从而出现肌肉收缩。这就是向心肌肉动作(或收缩)。

8.肌球蛋白横桥的球状头是三磷酸酶腺苷(ATP)存储的位置。它可以加速ATP分裂成二磷酸腺苷(ADP)、无机磷酸盐(Pi)和能量。ATP是所有向心、离心和等长肌肉收缩的能源物质。

9.在出现收缩脉冲之后,肌球蛋白横桥会立刻从受体位点分开并后旋到它们原来的位置。ATP会为肌动蛋白和肌球蛋白的分解提供所需的能量。

10.横桥分离之后会再次出现ATP分裂(这里指的是ATP水解作用,因为该反应有水分子参与)。接着,肌球蛋白横桥会重新附着到更远的肌动蛋白丝的新结合位点上并发生另一个收缩脉冲,然后再次导致肌动蛋白覆盖到肌球蛋白上。ATP微粒分裂会促进横桥附着或分离循环(Herzog, Leonard, Joumaa, & Mehta, 2008)。

11.在等长动作中,肌球蛋白横桥继续进行结合、旋转和分离的过程,但是它们会在相同的位点重新附着,因为在肌节上不会发生任何运动。

12.在离心肌肉动作(如图1.7所示)中,肌球蛋白横桥会完成附着运动、收缩脉冲、分离和重新组合的过程,但是因为肌肉拉伸是一个离心动作,因此Z线会分离。肌肉动作终止

肌肉动作会持续到肌肉刺激结束,这样反过来可以避免肌质网进一步释放钙离子。在这个过程中,ATP会调节钙离子抽运系统将肌质中的钙离子输送到肌质网存储。随着钙离子的消除,肌钙蛋白也会失效,从而导致原肌球蛋白转移到休息位置,再次覆盖肌球蛋白横桥的接受位点(肌动蛋白丝)。ATP水解作用终止,同时肌肉纤维恢复到放松状态。肌纤维类型

可以根据新陈代谢和收缩属性将肌纤维分成快速收缩型(Ⅱ型)和慢速收缩型(Ⅰ型)。由于大量的新陈代谢因素,快肌纤维可以生成快速且充满力量的肌肉动作。这些因素包括诸如非常发达的肌质网以及高水平的肌球蛋白ATP酶快速释放的钙离子,催化ATP分裂成ADP和Pi以及释放能量的酶。快肌纤维的收缩速度和力量爆发比慢肌纤维要快3~5倍。快肌纤维主要使用血糖和肌糖原作为能源,因此主要在诸如举重训练、棒球、排球和网球的厌氧类型活动中使用快肌纤维。

快肌纤维可以进一步分成Ⅱa型和Ⅱx型纤维。Ⅱa型纤维是一种中性的媒介纤维,可以在厌氧和有氧的情况下产生能量。它们可以作为快速氧化糖分解(FOG)纤维。Ⅱx型纤维被称为快速糖分解或FG纤维,具备大量的厌氧电位。

慢肌或Ⅰ型纤维一般参与长时间有氧运动的能量生成,因此被认为是抗疲劳肌纤维,而快肌纤维则很快出现疲劳。Ⅰ型纤维没有发达的肌质网,因此处理钙离子较慢并且肌球蛋白ATP酶的活跃度不高,从而抑制了ATP水解作用(或分离水)的速度。但是,Ⅰ型纤维包含大量线粒体(细胞的能量工厂)和线粒体酶,这些物质都可以提升有氧代谢的功能。Ⅰ型纤维往往被称为慢氧化(SO)纤维,因为它们高度参与有氧代谢并且减缓收缩频率。因此,纤维会根据氧气输送量地增加而提升流血量(这是一种结构性和功能性适应)。表1.1列出了更多关于人体肌纤维类型的特性。表1.1 人体肌纤维类型特点特定人群的纤维类型分布

人的手臂和腿部肌肉一般都是由相似纤维类型组成。(只有在行走运动中需要踝关节跖屈肌参与的比目鱼肌是一个例外。它是一块慢肌纤维主导的肌肉)一般情况下,大多数男性、女性和儿童都具备均等的Ⅰ型和Ⅱ型纤维(Kraemer, Fleck, & Deschenes, 2012)。因此,肌肉纤维分布不会出现性别差异,而只存在绝对的肌肉大小差别。

但是,不同的纤维类型在世界级运动员身上存在明显的差别。短跑运动员的腿部倾向于有更多的快肌纤维,耐力型运动员则具备显著的慢肌纤维,而中距离运动员经常是均匀分布的快肌和慢肌纤维。纤维类型只是运动成功的其中一个成分,但是没有证据显示这可以有效预测运动水平(Kraemer et al., 2012)。

肌纤维快慢收缩特征的出现发生在出生后的前几年。因此,它们是由遗传决定的,而且直到晚年时间才会发生改变。随着年龄的增长,人们会因为与年龄相关的改变和缺乏身体运动慢慢丢失快肌纤维。小结

对于私教和运动专业人士,发展任何类型的肌肉健身课程的重点是教导正确的练习技术。为了实施这种类型的教学课程,本章阐述了骨骼肌肉通过向心、离心和等长动作产生力的独特功能。同时,通过解释骨骼肌肉的结构和功能以及肌肉纤维类型的特点差异,本章还进一步探讨了人体产生和控制运动的方式。此外,本章还结合肌肉机制的宏观结构和微观结构详细描述了人体动作的潜能。第2章 了解离心训练方法

本章旨在提醒私教和相关专业人士,必须确保参加训练的客户完成针对每项阻力训练的全身性准备活动以及针对肌肉关节的热身。一个合适的热身可以为循环系统和神经肌肉系统做好应对训练要求增加的准备。这个准备对于入门级别的客户特别重要。

阻力训练对个人健康和体能水平提升的效果因人而异。但是,一般情况下,肌肉健康的长期改善需要采用适应个体且系统有效的训练刺激,同时(循序渐进地)增加更多的刺激。本书在最后还阐述了三种刺激肌肉的独特离心训练方法:慢速离心、超负荷离心和双起/单下。

不管是为了提升运动表现还是促进健康,成功主要取决于运动专业人士对阻力循序渐进的安排,以及练习的多样性和训练计划的个体化安排。我们的目的是帮助教练掌握这方面内容,并将这些离心训练技巧高效地应用到客户身上。

阻力训练一般执行到肌肉疲劳(例如,失败)时,也就是在客户没有能力产生足够的力克服负重的时刻。例如,10RM意味着客户可以完成10次重复但是却无法在同一组练习中完成第11次。虽然负重对于肌肉增长效果至关重要,但是“总是练习到无法继续”这一观点仍然需要进行批判性地研究和分析。

阻力训练包含的另一个成分,特别对于离心训练来说是运动的速度。这里往往指的是节奏。阻力训练的速度指的是举起和放下杠铃的频率,也可以指发力的节奏、发力的速度或者重复速度。最重要的是,这是完成指定组数重复次数的频率。本文所指的传统举重训练是CON-ECC,即1~2秒向心(例如,一个动作的推举阶段)和1~2秒离心(例如,一个动作的下放阶段)的组合训练。本书中阐述的离心训练方法利用了基于实证研究的应用。这些应用通过变化离心发力的相关指标来提高生理和代谢水平。慢速离心训练法

慢速离心训练法是一种独特的外部负载方法。这种方法采用慢速放下或在离心阶段重点刺激的方式。当增加训练刺激时,拉伸会引起肌肉变化,从而增强肌肉的力量、功能和大小(Schoenfeld, 2010)。事实上,最新研究表明,更长时间使肌肉处于紧张状态,能够提高代谢,并促进蛋白的合成,且这一现象发生在训练后肌肉24~30小时(Burd et al., 2012)。

这种训练方法必须以递增超负荷的方式进行,对于入门级客户尤其如此。研究显示,对于所有健身级别的客户,持续的肌肉增长和发展需要一个独特的运动刺激(Burd et al., 2012)。本章阐述了所有科学论证的离心训练技术。

离心负重提升力量的理论主要基于以下几个原因:增强肌肉神经刺激,提升肌肉弹性势能以及促进肌肉增生。这些内容将在第5章中作进一步阐述。

本章目前主要关注执行三种离心训练方法的特点、技术和步骤。在使用慢速离心技术时,运动专业人士有时候必须让客户熟悉这种训练方法。图2.1描述了一个使用慢速离心方法的练习。

慢速离心训练步骤

1.使用客户通常选用的力量训练负荷。

2.例如,假设客户一般使用每组最多8次重复(8RM)的训练。这意味着他或她会在8次重复后出现瞬间肌肉疲劳(例如,失败)。

3.客户用1秒完成向心过程(举起该负荷)。图2.1 坐姿肩上推举——使用慢速离心法的(a)开始姿势(b)缓慢放下阶段

4.客户用3~4秒的时间内放下负重以完成离心收缩(肌肉拉伸对应的动作阶段)从而加强离心阶段的训练。(这就是被命名为“离心重点”的由来。)对于组内的每次重复,客户必须用1秒来向心,3~4秒来离心。

5.客户完成8次重复以达到疲劳(也就是8RM)。教练很可能需要在客户开始疲劳时协助客户完成向心上举。

6.根据客户的目标,个性化安排训练组数。

7.根据客户的训练目标确定重复次数,这些目标包括发展力量、爆发力、耐力、减重、肌肉大小或康复水平。重复次数范围为2~≥20次——所有这些训练次数都采用在3~4秒离心和1秒向心。

假设一名客户一般能够在坐姿肩上推举动作中完成6次重复。那么,教练可以为客户提供重量合适的哑铃,这样客户就可以在准备过程中练习使用慢速离心技术。接着,教练可以指导客户继续完成以下训练。

第1步:紧紧抓住两个哑铃,接着将哑铃举过双肩。上臂位于躯干两侧。用1秒的时间将哑铃往上推,直到双臂完全拉伸。

第2步:在3~4秒内慢速平稳地将双臂慢慢下放到身体的两侧,以在离心阶段重点刺激肌肉。继续使用这个慢速离心训练技术重复练习。超负荷离心训练法

超负荷离心训练法已经被证实非常有利于刺激改变肌肉力量和肌肉增大(Schoenfeld, 2011)。为了产生预期的改变,设计力量训练的原则包括控制重复次数和组数、动作速度、组间间歇、训练课间的恢复、练习的选择以及负重。重复次数、数组、练习类型和阻力的特定组合有利于个体在进行训练时完成所选择的目标或目的。

超负荷离心训练法(如图2.2所示)与验证的渐进超负荷理论概念是对应的。为了发展力量,必须刺激人体自然的适应过程,让骨骼肌肉足以应付新的挑战。在渐进超负荷阻力训练中,练习者在逐渐增加阻力的情况下锻炼自身肌肉。可以使用器械、自由式杠铃、药球、弹力带或其他运动设备创造性地进行渐进超负荷训练。渐进超负荷训练不仅刺激肌肉力量和肌肉增生,同时有利于形成较强的骨骼、韧带、肌腱和关节软骨,从而保护骨骼系统。

力量型和爆发力型运动关键在于提高他们的1RM水平。1RM是一种测量力量提高和下降的方法。最大力量增加一般会通过大范围的动作速度来提升肌肉力量生成能力。此外,运动员或者健身人员的1RM越高,其以次最大强度完成训练量就越多,从而提高次最大强度的肌肉表现。

超负荷离心训练步骤

1.使用客户通常选用的力量训练负荷。

2.假设客户能以130磅(大约59公斤)完成10RM的上斜卧推;换言之,客户可以完成10次130磅重复,但是无法完成11次。

对于超负荷技术,一开始可以采用客户经常训练重量的大约105%。这里所使用的是135磅(大约61公斤)。

3.在这个例子中,客户举起的重量意味着客户在1秒的时间里完成了上斜卧推的举起阶段。

4.客户以3~4秒的时间慢慢地放下负重,这样可以增强离心阶段的刺激。通过这种方式,慢速离心技术可以合并到超负荷训练方法中。随着客户能力的提升,可以逐渐增加最大负重(例如,增加到107%、109%、111%等,甚至达到125%)。有些运动爱好者可能会对超负荷技术感到疲劳。做好在向心运动阶段帮助客户的准备。

5.根据客户的目标个性化安排组数。图2.2 上斜卧推——使用超负荷离心训练技术(a)开始姿势(b)慢慢下放阶段

例如,假设客户在正常杠铃负重的情况下一般可以重复完成8次上斜卧推训练。那么,为了做好超负荷离心技术的训练准备,教练可以在杠铃上增加5%以上的重量来增加更多的负重。接下来,教练可以指导客户按以下顺序进行训练。

第1步:躺在长凳上。张开双手,握住杠铃,距离大约比肩宽大8~10厘米。将机械架上的杠铃举起,接着慢慢弯曲双臂将杠铃举过胸部靠近颈部的底部。采用1秒向心动作将杠铃直接推过胸部,伸直双臂完成推起动作。

第2步:采用3~4秒的离心动作,缓慢将杠铃下放到接近颈部的底部,从而增加对动作的离心阶段的刺激。

即使只是比平时增加了5%的重量,客户也会开始感到疲劳。全程观察客户,并在必要的时候提供帮助,特别是在每组的最后几次重复时。帮助客户数3到4秒来控制(下放速度),往往有利于强调慢慢下放重量的过程(突出离心)。双起/单下离心训练法

科研人员一直致力于观察人体对于肌肉超负荷的反应机制,以便增进肌肉增长和增强力量和耐力。但是,我们都清楚不同的训练类型会产生不同的肌肉表现效果。众多运动项目的运动员都证明了这个事实,并将不同的练习方法纳入他们的训练中。这些运动员都拥有不错的肌肉力量和运动表现。

在阻力训练计划开始时期,增强肌肉力量与肌肉横断面的改变并没有直接关系。确实,前两个或者八个星期的阻力训练效果会更明显地体现在与神经适应性更相关的力量改变上。这涉及到更有效的肌肉神经通路。这些早期的训练适应性其实就是神经募集的增强(Gabriel, Kamen, & Frost, 2006)。

这些早期神经募集力量获取的其中一个重要因素是运动单位的募集(即,运动神经元及其所支配的肌纤维)(Gabriel, Kamen,& Frost, 2006)。正如本书的其他章节所探讨的,骨骼肌是纤维类型或运动单元的组合,因为神经输入需要它们。运动单元包含了全部肌肉的一系列机械和生理属性。肌肉在完成平滑且协调的动作时,必须激活足够数目的运动单元才能在合适的时期生成所需要的力量。

大量证据证明,运动单元是按照顺序被激活的,从最慢到最快。双起/单下离心训练方法的有效性可能很大程度上是因为增强了肌肉神经募集的能力,从而提升了运动单元的补充。这种可能性需要更多基于证据的研究。

教练按照两种方式使用双起/单下训练方法:双侧交替技术和同侧技术。下面首先开始学习双侧交替技术。

双侧交替技术训练步骤

1.双侧交替技术的训练包含双臂和双腿,而且还经常使用固定重量的训练器械。这些设备采用稳定负重技术,例如,类似滑轮或滑轨负载机制。从安全的角度出发往往一开始会采用固定重量器械(如图2.3所示)来使用这种技术,因为客户可以使用单边肢体下放杠铃。因为,如果使用固定重量的器械,那么客户从双肢动作转换到单肢动作的过程是不可以减少重量的。但是,一旦客户熟悉了这个技术,那么他就可以使用任意重量完成训练。

客户一开始使用40%~50%的常用重量进行特定肌肉的练习。随着客户适应性的提升,可以逐渐增加负重。

假设客户一般可以完成10RM的100磅(约45公斤)肱二头弯曲(在固定重量的肱二头弯曲器械上),这意味着客户可以完成10次100磅重复。在练习双起/单下方法时,客户一开始可以使用40%或者50%的常用重量。训练通常使用40~50磅(约18~23公斤)的杠铃。图2.3 45度蹬腿练习:(a)开始姿势(b)慢慢下放阶段

2.在练习双侧交替技术时,客户可以使用双臂完成向心杠铃弯曲动作,接着再使用单臂下放杠铃。客户可以重复练习向心提举,接着再使用另一支手臂重复练习下放杠铃。在离心下放阶段,客户可以在双臂之间交替进行持续的训练——这就是“双起/单下双侧交替方法”名称的由来。

3.让客户在1秒完成向心部分的动作并在3~4秒的时间里下放杠铃。

4.根据客户的目标,制定个性化训练组数。

5.记住,如果目标是每只手臂完成10次重复训练,那么客户必须完成20个重复训练总数——10个左臂下放和10个右臂下放。

假设客户一般可以完成10次45度蹬腿练习,那么教练可以设置50%客户通常使用的杠铃负载以便做好双侧交替技术训练的准备。接着,教练可以指导客户按照以下顺序继续训练。

第1步:平躺在器械的倾斜背面。双脚放在平台上打开并保持与肩宽间距。双腿伸直并松开停止杆。双腿伸直完成推举的向心阶段训练。

第2步:弯曲双腿,右腿往下放3~4秒直到大腿接近胸部。左腿可以稍微偏离平台(不再发生接触)。这就是单下阶段。

第3步:左脚放在平台上,左右腿伸直,保持开始姿势。这是双起阶段。

第4步:弯曲双腿,左腿往下放3~4秒直到大腿接近胸部。右腿可以稍微偏离平台。

第5步:右脚放在平台上,左右腿伸直,保持开始姿势。

第6步:继续交替左右腿,完成20次重复下放的训练总数(10次右腿和10次左腿)。

提醒客户在进行训练时保持正常呼吸。

现在,我们开始探讨同侧双起/单下技术训练步骤。

同侧技术训练步骤

1.同侧技术训练同样包括双臂和双手的训练。客户一开始使用40%~50%的常用重量进行特定的肌肉训练。随着客户适应性地提升,可以逐渐增加负重。

假设客户在使用恰当负重的情况下一般可以完成10RM腘绳肌弯曲(如图2.4所示)。在练习同侧双起/单下方法时,客户一开始可以练习40%~50%的常用训练重量。为了练习同侧技术,客户可以双腿弯曲完成负重向心训练,接着单腿下放负载。客户按照这个循序重复10次训练:双腿练习向心推举,接着单腿练习下放负重。接下来,客户可以使用另一条腿重复10次完成一组训练——这就是同侧双起/单下方法的由来。

2.让客户采用1秒向心和3~4秒的离心。

3.根据客户的目标,制定个性化训练组数。

4.记住,如果目标是单腿完成10次重复训练,那么客户必须完成20个重复——10个右腿下放和10个左腿下放。

假设客户一般可以在腘绳肌弯举器械上完成10次训练,那么教练可以设置50%客户通常使用的重量负重以便做好同侧技术训练的准备。接着,教练可以指导客户按照以下顺序继续训练。

第1步:俯卧在腘绳肌弯举器械上,双膝跪在软垫的边缘。脚后跟放在滚筒底座下方,接着伸展双腿。抓住设备顶端的手柄或衬垫的边缘以便支撑身体。慢慢地弯曲双腿,并在1秒内完成向心动作。

第2步:伸直双腿,并用3~4秒下放左腿,直到接近动作的底部(保持右腿稍微偏离滚筒垫子,这样右腿就不会成为承载施力的部分)。

第3步:将脚后跟放在滚筒垫子下面,慢慢弯曲双腿直到最大弯曲度。与之前的训练一样,这里只使用左腿下放。

第4步:按照这个顺序完成10次重复——使用双腿推举,接着使用左腿下放。

第5步:现在换右腿完成下放训练。伸展双腿,并用3~4秒下放右腿,直到接近动作的底部(保持左腿稍微偏离滚筒垫子,这样左腿就不会成为承载施力的部分)。

第6步:按照这个顺序完成10次重复——使用双腿推举,接着使用右腿下放。

第7步:在完成单个肢体动作的过程中,身体其他部分要保持支撑状态。这样身体才不会出现转动或扭动。

定期交换双侧交替练习和同侧练习技巧,这样客户才能不断地进行不同负重类型的训练。图2.4 使用同侧技术进行双起/单下腘绳肌弯曲训练:(a)开始姿势(b)慢慢下放阶段小结

在正确训练过程中,离心训练能够发挥功能性的益处。因为肌肉的神经性、机械性和细胞适应性会影响个人的平衡和动作水平(LaStayo et al., 2014)同时全面提升力量、耐力和身体健康水平。我们鼓励运动专业人士花费适当的时间向客户们讲解和演示这三种独特的离心训练方法:慢速离心法、超负荷离心法和双起/单下。良好的运动表现技术和策略课程设计组合能够产生最佳的力量训练结果。循序渐进地向客户们介绍这三种离心训练方法,以便客户能够自信地完成这些训练。一旦客户们掌握了离心技术,就可以采用不同的负重和重复范围来训练帮助客户实现发展各自肌肉骨骼的目标。第3章 离心训练的代谢特征

本章将概述能量平衡,以便读者更好地理解离心训练提升新陈代谢的方式。在体重管理方面,能量平衡的传统组成包括静息时能量消耗、食物热效应以及活动能量消耗。静息时能量消耗(REE)是一种用于维持生命的非运动能量消耗;本书中一般指的是静息代谢率(RMR)。RMR大约占人体能量需求的三分之二;图3.1描述了一天24小时中能量消耗的主要构成。静息代谢率

个体的身体组成(脂肪VS肌肉)、身体质量(更多的身体质量需要更高的RMR才能维持生命)、激素、遗传、器官大小和其他目前仍未被人们理解的要素(Hall et al., 2012)会对RMR造成影响。此外,虽然大脑、心脏、肾脏和肝脏的质量相对小些,但是其也需要相当多的能量。因此,它们所消耗的能量占据了RMR的相当一部分。在客户们学习静息代谢率的重要性时,他们往往都想知道自身的RMR。

RMR是按照每天多少千卡的方式计算的。从技术上看,千卡或者“大卡”都等同于1 000“小卡”。但是,在食物标签中,一个大卡通常称为卡路里。这也是一个用来表示运动过程中能量消耗的计量单位。

回顾一下弗兰克菲尔德、罗斯尤斯和康普(2005年)所研究的评估RMR的知名方程式。他们发现Mifflin-St Jeor方程式(Mifflin et al., 1990)是最准确的。这个方程式的数据来自于大约250位男性和250位女性,他们的年龄介于19~78岁。这里有两个方程式版本,一个是针对男性的,另一个是针对女性的。男性:RMR =(10×体重千克)+(6.25×身高厘米)-(5×年龄年)+5女性:RMR =(10×体重千克)+(6.25×身高厘米)-(5×年龄年)-161

现在以一名体重140磅身高6英尺(例如,66英寸)的30岁女性客户为例。首先,以磅为单位的客户体重直接除以2.025就可以得出以千克为单位的客户身体体重。在这个简单的例子中,客户可以按照以下方式计算以千克为单位的自身身体体重:140÷ 2.205 = 63.5千克。接下来,以英寸为单位的客户身高直接乘以2.54就可以得出以厘米为单位的身高。在这个示例中,女性客户可以按照以下方式计算以厘米为单位的自身身高:66×2.54= 167.64 厘米。

根据这里的转换方式,我们现在可以按照以下方式评估客户的RMR:RMR =(10×63.5)+(6.25×167.64)-(5×30)-161图3.1 一天24个小时总能量消耗(TEE)的组成部分RMR = 635+1 048-150-161RMR = 1 372千克/天

计算RMR是一个很棒的教学工具。运动专业人士可以在客户中使用这个工具。相对于身体维持生命所需要的卡路里数量,很多人都没有意识到他们每天所消耗的卡路里数量。

可以预见的是,RMR在不同的个体之间存在巨大的差异。拉兹尔等人(2010年)对8 780名年龄介于7~74岁的肥胖参与者进行了关于RMR与性别、年龄和身体组成之间关系的观察。结果发现,参与者之间存在明显的RMR差异。研究者认为,综合遗传因素、体力活动水平、器官质量和荷尔蒙因素可以解释这个结果的原因。事实上,因为个体差异,评估RMR的Mifflin-St Jeor方程式允许存在10%误差幅度的上下浮动。

一旦掌握了什么是RMR,那么接下来就会想向运动专业人士请教传统阻力运动能够导致RMR发生怎样的改变。为了回答这个问题,亨特等人(2000年)对久坐不动和年纪较大(61~77岁)的男性和女性进行了为期26周的阻力训练研究。研究志愿者在监督之下完成了训练。这个训练由以下两组10次重复的练习组成(组间休息2分钟):侧下拉、胸部推举、坐姿划船、肘关节伸展、肘关节屈曲、腿部伸展、腿推、坐式推举、背部伸展、屈腿仰卧起坐(重复15~25次)以及蹲起或腿部推举(由监督的运动生理学家决定)。

参与者以他们最大力量(1RM)的65%~80%强度进行训练。可以根据日常训练日志循序渐进地增加阻力负载同时每三个星期进行1RM测试。在为期6个月的观察结束时,男性和女性参与者的RMR都增加了7%或者接近每天100卡路里。

至今,没有任何研究证明长期进行离心训练会对RMR产生影响,但是鉴于这种训练类型独特的生理差异(相对于传统的阻力训练),长期效果一定会更明显。目前,通过亨特等人(2000年)为期6个月的研究,我们可以很清楚地认识到,持续性和循序渐进地增加阻力训练可以明显地影响RMR。在这个研究中,男性和女性所体验的结果说明了定期进行阻力训练会对体重管理项目产生深远地影响。食物热效应

食物热效应(TEF)是处理、吸收和消化食物所消耗的能量。TEF的生理过程包括吸收消耗食物、将食物输送到人体细胞、分解食物化学键生成能量以及将某些食物作为糖原(肌肉和肝脏内)或者脂肪(脂肪组织沉积物)存储。这些过程都需要能量。此外,运动专业人士还必须向客户们解释,人体不仅在运动过程中会增加能量消耗,而且在分解食物和存储能量的过程中也会消耗接近10%的日常能量总量(Tappy, 1996)。

通过对比人体处理碳水化合物、脂肪和蛋白质的方式,泰皮(1996年)指出,蛋白质对TEF的影响最显著,其次是碳水化合物,接着是脂肪。通过确定新陈代谢过程中,一开始所使用的三磷酸腺苷(ATP)相对于食物完成分解(Tappy, 1996)所使用的ATP之间的比率,我们就可以得出一个不同营养物质的热效应。这里的营养物质指的是脂肪、碳水化合物或蛋白质等。注意:有些过度肥胖或者超重的个体会经历一个TEF下降的体验。下降的原因可归咎于胰岛素耐受性,这种耐受性与人体无法有效分解葡萄糖和糖元生成能力有关。

为了保持热效应,最好每天多吃一些东西(Rosenbaum & Leibel, 2010)。事实上,运动专业人士必须担心的一点是客户会选择不吃,因为这种不明智的做法会导致客户营养吸收不良和低血糖。此外,大脑会解读所产生的结果并将之作为一个风险,从而导致一系列存储人体脂肪备用的生理反应。活动能量消耗

活动能量消耗(AEE)是人体完成结构性运动和非锻炼性的运动时所消耗的能量,例如,购物、四处走动和做家务活。AEE存在明显的个体差别,因为很多人每天会走很多路,同时完成大量的日常运动,而有些人却习惯久坐不动的生活。

一个关于活动能量消耗的研究认为,非锻炼性的运动可以减肥。在这项研究中,研究者指出了一个相对全新的能量消耗组成:NEAT。NEAT指的是非锻炼性的活动生热作用(一个产生热量的生理过程)(Levine et al., 2005)。这个组成包括日常活动的能量消耗,而非计划性的体力活动或个人日常生活运动。

可用类似于戴上计步器一样,在臀部或大腿穿上敏感设备来帮助确定NEAT(例如,倾角罗盘、三维加速计)。这些设备可以以每分钟120次的采集频率在所有运动平面内捕捉与人体姿势相关的数据。将这个信息与其他实验测量的能量消化结合到一起就可以计算NEAT。

调查结果显示,NEAT的改变伴随着能量平衡的改变,从而有效地促使体重减少(Levine et al., 2005)。莱文和同事们对20名没有进行结构性运动的健康志愿者进行了观察;事实上,所有的参与者都自称是“电视迷”。在20名志愿者中,5名男性和5名女性都有一个体质指数23±2(BMI)(研究者根据标准的BMI分类将之称为“瘦”参与者),而另外5名男性和5名女性是33±2(BMI) (将他们分类为微胖)。每一名参与者都戴着倾角罗盘和三轴加速度计,而研究者在为期10天的研究中每隔半秒钟收集数据。

研究者一直都在寻找10名削瘦的不锻炼者与10名微胖不锻炼者之间存在差异的运动线索。研究结果指出,肥胖的参与者每天比削瘦的参与者坐着的时间长164分钟。削瘦的参与者完成的全身活动的运动明显更多。这些活动包括站立和行走。削瘦的参与者所参加的这些额外的运动每天平均需要352±65卡路里,这等同于大约每年36.5磅(16.5千克)。

这个创新的研究指出了一般的身体运动在人们每天当中的重要性。因此,运动专业人士可以通过结构性运动以及每天参与更多自主运动的方式来帮助客户们提升自身的运动能量消耗。事实上,(除了坚持系统的运动计划)指导客户们理解他们日常生活中一般运动改变的价值非常有利于实现体重管理目标。

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