加速跑中激活效应的最佳刺激负荷

刘 浩,阮棉芳

(宁波大学 体育学院，浙江 宁波 315211)

0 前 言

肌肉收缩力量对于运动员来说是至关重要的基础素质，长期的抗阻训练可以有效地增加运动员的肌肉力量；PAP是一种肌肉因之前收缩历史的影响而短时间内收缩力量增加的一种现象，1982年美国生物学家Manning[1]首次发现了激活后后增强现象，他对大鼠跖伸肌和比目鱼肌施加了1s的强直刺激后，发现了肌肉收缩的力矩出现了显著的提高；1998年，Brown等[2]人将这种现象定义为“一种由预先在短时间次最大强度抗阻练习诱发的肌肉发力速度急性增加的生理现象”；在后续的研究中，PAP被很多研究者证实在运动前进行干预激活能够促进运动员随后的运动表现。

不同的运动形式对于PAP的应答效果是不同的，Laurent B. Seitz等[3]在一篇mate分析综述中指出短跑冲刺类运动形式对于PAP应答效果最高。短跑冲刺能力对于一个运动员来说至关重要，特别是对于足球、橄榄球等对运动员冲刺能力要求比较高的运动项目来说，教练们运用多种训练方法提升运动员的短跑冲刺能力[4,5]。PAP作为一种可以在短时间内提升运动员爆发力表现的训练方法受到了很多教练的关注，那么如何将PAP有效地运用到比赛前的热身中或者日常的训练当中，是研究者们和教练员们面对的重要问题。

目前有关加速跑PAP的干预过程中研究者们多采用后蹲、超等长训练以及阻力跑三种方式。这三种方式进行PAP干预激活时，一个很重要的因素就是刺激负荷，它决定了后续恢复时间的长短，又影响着增强效应的大小。以往研究中采用的负荷差异较大，直接导致了后增强效应大小的差异。目前对于各个激活方式的最佳刺激负荷还未有定论，本文将梳理加速跑中后增强作用的相关文献，发现以前研究中采用的最佳刺激强度，为教练员在比赛和训练中运用PAP提升运动员的短跑冲刺能力提供参考。

1 研究方法

中文文献用关键词“激活后增强效应，爆发力，冲刺跑，刺激负荷”检索了“知网”，英文文献用关键词“Postactivation potenttiation，explosive power,sprint, conditioning intensity”检索了“Web Of Science, PubMed, MEDLINE”文献检索年限设置为建库至今,最后一次检索时间为2019年3月31号;将检索的文献进行筛选，排除①综述类研究，非英语和汉语；②非随机对照实验或同期对比研究；③受试者没有接受过训练的；④测试标准非冲刺跑的。最终纳入16篇文献整理分析。

2 研究结果

2.1 后蹲(back squat)

表1 应用后蹲刺激方式的试验研究成果

杠铃后蹲是一种常见的抗阻训练方式，多数研究表明大重量的后蹲干预可以有效地提升运动员短距离冲刺的能力，如表1中列举的各项研究，Low. D等[6]M.J.DUNCAN等[7]DIMITRIS E等[8]使用的干预方式为杠铃半蹲，强度均在90%1RM或以上，都有效的提升了运动员短距离冲刺的能力；在ELIZABETH E等[9]的研究中，12名女运动员的100m成绩平均提升了0.19s，同样的干预方式为4次4RM的大重量杠铃半后蹲；以上研究者采用的均为大重量的负重，那么小重量的负重能不能诱导出激活效应，大重量的负重是否比小重量更加有效果？为了研究负重大小对于激活效应的影响，Tristan McLAREN等[10]对比了不同负重的深蹲刺激对于加速跑能力的影响 ，结果表明90%1RM和20%1RM均有增强效果，但是90%负重对冲刺跑能力的提升明显大于20%负重，结果显示大重量的深蹲刺激比小重量更加有效果，这一结论在另一位研究者DelloIacono等[11]的研究中也得到了体现 ，DelloIacono等的研究表明85%1RM负重的增强效果要明显优于50%1RM负重。以上对比研究结果显示大重量的负重比小重量更能有效的提升增强效果。

2.2 超等长训练(plyometric)

表2 应用超等长训练刺激方式的试验研究成果

超等长训练是肌肉先进行离心收缩，紧接着进行快速向心收缩的一种训练方式，教练员们经常用超等长训练来提升运动员的爆发力，超等长训练也是一种常见的增强激活方式，如表2中列举了利用超等长训练作为干预方式提升运动员冲刺能力的研究，PAUL J等[12]和Creekmu.C等[13]的研究中都利用超等长跳深刺激有效提升了受试者的冲刺能力，不同的是Paul的刺激方案没有负重，而Creekmur的方案多了11.2千克的负重，那么负重与无负重对于激活效应会有什么影响呢？为了探究超等长负重和无负重对于激活效应的影响，ANTHONY P. TURNER等[14]对比了10%体重负重与无负重超等长跳深训练对于20m加速跑能力的影响，结果显示两种方式均有提升，但是 10%体重负重要明显优于无负重的效果，表明有负重的超等长训练比无负重更有利于提升增强效应。

2.3 阻力跑(sled pulling)

表3 应用阻力跑刺激方式的试验研究成果

阻力跑是一种常见的训练运动员短跑加速能力的方法，同时也被研究者用来作为短跑冲刺的激活方式；表3中列举了5项全部以阻力跑为激活方式的后增强效应研究，但是增强效果却各有差异，Seitz L. B.等[15]的研究使用了两种不同负重的阻力跑方式，分别为75%体重负重和125%体重负重，结果发现75%体重负重促进了速度的提升，而125%体重负重反而抑制了运动表现；Winwood P. W等[16]做了类似的对比研究，负重分别为75%体重和150%体重，同样的75%体重负重方式明显的提升了冲刺速度，而150%体重负重运动表现却没有变化，并且两种负重的增强效果之间存在明显的差异。

以上研究结果表明，75%体重的负重能够有效提升运动表现，125%和150%体重的负重反而会抑制运动表现，相对的有研究结果指出，过小的负重也没有效果；NIAMH WHELAN等[17]的研究使用了25%～30%体重的阻力跑，结果显示受试者10m的加速跑成绩整体无明显变化；同样的结果在MEGAN A[18]的研究中也得到了体现，受试者在进行30m30%体重负重阻力跑刺激后，10m、20m、30m的冲刺跑成绩整体都没有明显变化。两项研究结果表明过低的负重很难诱导出PAP，但在Smith, Chad E等[19]的研究中出现了与此相反的结果，Smith对比了4种不同的负重阻力跑的增强效果，负重分别为0%、10%、20%和30%体重，结果显示10%体重负重的40码的冲刺跑平均用时减少了1.2%，而0%、20%和30%体重负重的平均用时减少了2%，值得注意的是0%体重负重的平均用时也减少了2%，比10%体重的还要明显。考虑到研究者们施加阻力的方法均为拖拉阻力物的方式，受试者们跑动过程中的阻力还受到阻力物与地面的摩擦系数和阻力绳的角度等原因的影响，这些原因都会造成测试结果的不同。

3 分析讨论

当以杠铃后蹲作为激活方式时，90%1RM的强度可以诱导出较高的激活效应，但是杠铃后蹲的强度不仅仅只受负重的影响，还受后蹲的次数、下蹲的幅度的影响；文献中3至10次的杠铃后蹲都可以诱导出激活效应[6-10]，JACOB M. WILSON[20]等在一篇mate分析中指出，多次数的刺激比单次的刺激有更好的诱导效果。后蹲的幅度决定了下肢各肌肉群参与收缩的程度，不同的参与程度会产生不同的激活效应，在短跑的加速阶段，运动员主要以伸髋肌群和伸膝肌群的最大力量收缩为主，其中以伸髋肌群最为重要[21]，不同幅度的杠铃后蹲对这些肌肉会有不同程度的刺激,JOSEPH I. ESFORMES等的研究结果表明，杠铃半蹲的效果要明显好于杠铃1/4蹲，上述研究者们采用的杠铃后蹲形式也都为屈膝90°角的半蹲。

文献中超等长训练分为有负重和无负重两种，ANTHONY[14]等认为运动员在做超等长训练时，增加负重能更多地诱导出激活效应；井兰香,刘宇[22]认为超等长训练时增加负重可以使更多的髋关节和膝关节肌肉参与收缩，随着负重的增加，在30%MVC时，髋关节的净关节力矩达到峰值；在另一项研究中刘宇[23]指出，在30%MVC下进行下蹲跳练习时，肌肉力量最高,速度较高, 运动单位募集也达到高水平。但已有的研究中最大负重量为身体重量的16.6%，这个负重远低于30%MVC负荷(相当于体重的0.58±0.15)时的强度，另外随着负重的增加，伸髋肌群的参与度也会越来越高，更有利于短跑加速阶段的支撑期发力。因此30%MVC强度的超等长训练能否诱导出更大的激活效应还需要实验研究证实。

阻力跑作为在运动形式上与冲刺跑最为接近的一种激活方式，已有的研究结果表明75%的身体重量最为合适。但是以拖拽的重量衡量负荷的标准并不准确，因为在阻力跑的过程中负荷强度不只受到负重大小的影响，实际是由阻力物的重量和阻力物与地面的摩擦系数决定的，另外拖拽绳的角度也会影响阻力的大小。已有的研究中激活方式都是拖拽阻力物，其中阻力物与地面的摩擦系数是不清楚的，因此无法将各研究之间的结果进行对比，所以将来的研究应先将阻力跑的强度标准化。

4 研究结论

综上所述，在运用PAP促进运动员冲刺跑成绩时，3次90%1RM的杠铃半蹲能够有效地提升运动员加速跑能力；运动员做超等长训练时增加负重更有利于诱导出PAP，理论上30%MVC最为有效，需要实验探究进行验证；在运用阻力跑方式时75%的身体重量拖拽物最为合适，但是拖拽重量并不是实际的跑动阻力，实际阻力还受到阻力物和地面的摩擦系数的影响，所以未来的研究应先将阻力负荷精确标准化，以得出更准确的结果，将PAP更好地推广和应用于实践中。