长跑运动员最大力量训练的设计及其对跑步经济性的影响

薛 锋，陈庆果，张 健

1.Northwest University for Minorities，Lanzhou，730124，China；2.Sichuan Normal University，Chengdu 610066，China.

1 研究背景

长跑比赛持续约7～150min，其80%～99%的运动能量由有氧代谢途径提供[38]，是典型的耐力性项目。有文献指出，最大耗氧量（O2max）、无氧阈（AT）及跑步经济性（RE）是决定长跑成绩最为重要的三大指标，为此，有研究者和教练员就如何提高这三个方面的能力，在科研及训练中进行了大量、深入的探索。很长一段时期内，大家普遍认为各种中、长距离及组合形式的跑的练习是提高长跑项目成绩最为有效的方式。但随着竞技水平的不断提高，运动员的机能水平趋近极限，单纯跑的训练已很难再使长跑成绩有所突破。在此背景下，一些新型的强化耐力素质的训练方法开始崭露头角。近10几年来，力量训练对长跑项目的促进作用受到了普遍的关注。

有报道[31]证明，在常规耐力训练阶段给予力量训练干预，并不会提高耐力项目运动员的成绩，且由于力量训练可能会造成体重的增加，甚至存在着影响成绩的风险。然而，也有报道[10]指出，单纯的耐力性训练可能会阻碍力量的发展，从而限制肌肉长时间运动的能力。事实上，力量训练不仅能促进肌肉肥大，还可起到改善运动单位的激活、募集过程，加强运动肌血液循环[2]等作用，因此从理论上讲，针对专项特征恰当实施力量训练可以促进长跑成绩提高。不过，当将力量训练方案实施于长跑运动员常规耐力训练中时，研究又得出了不尽相同的结果。Guglielmo等[12]发现，仅4周的最大力量训练，就可以明显提高有良好训练的长跑运动员的AT 水平。而 Mikkola等[26]却指出，一般水平的长跑运动员经8周高抗阻及爆发性力量训练后，O2max和 AT 并不会发生显著变化。Paavolainen等[32]更是观察到，在9周大量的爆发力训练干预后，实验组的O2max较对照组明显下降的现象。相比长跑项目而言，有关长距离自行车运动员力量训练效果的研究开展得更早，且结论也更为一致，即力量训练对O2max、AT的理化特性，并没有明显的作用，但能显著增强在特定生理负荷上做功的能力，其主要机制在于力量训练改善了神经肌肉功能，提高了机能节省化水平。而是否长跑运动员通过力量训练干预，也能在维持O2max、AT等生理负荷的基础上，明显提高跑速，还有待实验的进一步证明。

虽然，现阶段多数研究者认为力量训练对耐力性项目运动水平的促进效益，应主要体现在力量训练对神经肌肉功能的改善及动作经济性的提高作用上，但相关研究就如何针对长跑的专项特点，设计力量训练方案，以充分发挥力量训练对长跑成绩的促进作用，仍存在较大的争议。Paavolainen等[32]曾为一般水平的长跑运动员制定了一套以无负重的跑、跳为主要练习形式的爆发力训练方案，发现经过9周训练后，运动员的RE和5 000m跑成绩分别显著提升了7.8%和2.8%，证实了爆发力训练有助于长跑成绩的提高。Piacentini等[33]对大龄（＞35岁）长跑运动员施以6周全身性的最大力量训练，发现受试者的RE提高了6.17%，说明最大力量训练也有助于神经肌肉功能的改善。而Taipale等[39]针对腰腹及下肢分别设计了“最大力量”、“爆发力”、“最大力量＋爆发力”三种不同的训练方案，并配合只接受常规耐力训练的对照组，力图比较不同形式的力量训练对业余长跑运动员相关机能的影响，但在8周实验结束后，非但未观察到三个实验组的业余长跑爱好者的RE较对照组有明显变化，甚至还发现了对照组受试者的O2max较实验组有显著提高，在一定程度上又否定了爆发力或最大力量训练对RE及成绩的促进作用。考察上述研究出现分歧的原因，一方面与受试者有着不同的训练经历及运动水平有关，但更为重要的是与力量训练方案的设计以及力量训练和常规训练间的相互作用有关。然而，遗憾的是，现有相关研究的力量训练方案多采用全身性或组合性练习形式，因此，难以确定相对单一的练习形式对RE或成绩的影响；同时，研究也均未对力量训练方案的设计与实施过程，如练习动作结构的选择、练习的动作序列、训练的周期变化等因素进行全面的论证，因此，难以评估训练方案本身的合理性；另外，研究还很少涉及有关力量训练期间常规耐力训练过程的内容，因此，也难以判断二者间可能存在的相互作用。

基于以上研究背景，本研究拟选取有一定训练水平的男子长跑运动员为受试对象，在获取较为详细的常规耐力训练情况的基础上，设计力量训练实验方案，并在实验前、后进行相关测试，目的是：1）结合耐力训练情况，分析力量训练对受试者的有氧能力、力量素质及跑步经济性的影响；2）根据测试结果，评价长跑运动员力量训练方案设计的有效性。

2 研究对象与方法

2.1 受试对象

选取2所大学长跑队男子长跑运动员21人作为受试对象。依受试者O2max及5 000m跑测试的成绩，并参考主管教练员的意见，将受试者分为水平对等的两组，一组12人为实验组，一组9人为对照组。由于实验组2名运动员未能按要求完成最大力量训练，剔除其相关数据，因此，本研究最终的受试对象为19人，其中，国家级健将1人，一级运动员11人，二级运动员7人（表1）。

2.2 研究方法

最大力量训练的实验干预期为6周，安排在运动员的冬训中期进行。实验前6～12天，受试者接受力量训练及跑台测试的相关适应性练习。实验前第5天，进行跑台递增负荷测试。实验前第3天进行跑台恒定负荷测试及场地5 000m跑测试。实验前1天进行力量测试。6周实验期后，除因训练问题无法对5 000m跑进行再测外，重复上述测试（图1）。要求：每次测试前，均需对体重、骨骼肌质量等形态学指标进行测定；每名受试者的所有测试安排在同一时段进行；着相同的运动鞋及短裤背心完成所有测试；测试前24h避免大强度运动。形态、呼吸代谢、HR、乳酸、力量等指标分别通过韩国产Inbody720型体成分分析仪、德国产Cortex MetaMax 3B型心肺功能遥测系统、芬兰产Polar RS800型HR表、日本产Arcray Lactate Pro LT－1710型乳酸分析仪及挪威产 Muscle Lab型肌力测试系统进行测定。测试用跑台为德国产Ergoline h/p/cosmos Quasar型。场地测试在标准室内200m田径跑道上完成。

表1 本研究受试者基本情况分组对照一览表Table1 Basic Conditions of Different Groups

图1 本研究测试安排示意图Figure1.Experimental Timeline

2.2.1 跑台递增负荷测试

测试当日，对Cortex MetaMax 3B型心肺功能遥测系统 进 行 标 准 气 体 （CO2－5%，O2－15%，N2－Bal）、气 流 感 应（2L空气注射筒）及空气校正。受试者在跑台上自主热身5～10min后，佩戴相关测试仪器（约5min），开始正式测试。由于1%坡度的跑台与场地测试的能耗水平最为相近[23]，因此，正式测试时将跑台坡度设定为1%，并以9km/h为起始速度，每1min递增1km/h，直至力竭。取连续1min的最高O2为O2max，取完整完成的最后一级跑速为最大摄氧量跑速（V－O2max）[24]。采集安静时、运动结束后第4、7min的指血进行乳酸（BLA）测定。“力竭”的判断标准详见 Midgley等[25]。结合跑台递增负荷测试时O2、二氧化碳排出量（CO2）及通气量（VE）的变化情况，以Beaver等[4]创立的“V－slope法”分别对第一通气拐点（VT1）和第二通气拐点（VT2）进行判别，并以VT2指代AT。利用内插法分别计算VT1及VT2所对应的HR、O2和跑速。

2.2.2 恒定负荷测试及5 000m跑测试

受试者在坡度为1%的跑台上，以受试者90%V－AT水平的恒定负荷持续跑动10min。取8～10min的平均摄氧量计算跑步经济性（RE），采集运动结束即刻的指血测定BLA。为了便于比较分析，实验前后两次恒定负荷测试的强度，均为前测V－AT的90%。热身，仪器的校正、佩戴过程同2.2.1。

完成恒定负荷测试约10min后，受试者进入室内田径场，进行20～30min的专项热身活动。热身结束后间歇5～10min，受试者根据教练员设定的目标成绩，依次出发，以最快速度完成5 000m跑测试。采集安静时及运动结束后第4、7min的指血进行乳酸测定，记录完成测试的时间。

2.2.3 力量测试

力量测试前的热身活动包括10min的慢跑，以及12次重量约为40%1RM的杠铃负重半蹲。热身结束5min后，开始正式测试。正式测试时，受试者仍采取杠铃负重半蹲的形式，要求慢速下蹲，下蹲过程持续约5s。利用自制的铰链板控制下蹲至膝角达90°时，立即以最快速度蹬伸下肢，动作结束即刻呈跖屈、足跟离地状态。受试者按顺序先后完成10次约50%1RM的蹲起、5次约60%1RM的蹲起、3次约70%1RM的蹲起及1次约80%1RM的蹲起，每组测试后间歇3min。然后，每组测试只完成1次蹲起，每次递增2.5～5kg的重量，组间歇5min。通过 Muscle Lab型肌力测试系统的传感装置测定杠铃上升阶段的速度、距离及发力率（RFD：rate of force development）。取成功完成的最大负重为1RM，记录完成1RM时的RFD用以分析。受试者在实验准备期，接受了力量训练的适应性练习，能够在测试时按照规范完成动作。

2.2.4 常规训练计划及实验干预方案

本研究6周的实验期，处于冬训期的第二阶段，训练的目的是在保证训练量的前提下，逐步提高负荷强度，改进技术。受试者每周训练13～14次，其中，耐力训练10～11次，主要内容为不同组合形式的8～16km公路跑及4 000～12 000m场地跑；身体训练3～4次，主要内容为无负重或低负重的跑跳、髋关节灵活性及核心区域力量练习。训练计划中无最大力量的训练内容。为了更好地控制实验期内两组受试对象完成常规训练的情况，要求运动员记录每次训练课的内容及总持续时间，跑动的距离、时间，身体训练的内容、强度及重复次数等，并利用HR表记录跑类训练中的心率变化情况，按每15s的平均HR取值。

在6周的实验干预期内，实验组除完成上述常规训练计划外，还需接受每周3次的最大力量干预训练。训练内容为4组4×4RM的负重半蹲，组间歇3min，每次训练一般不超过30min。负重半蹲的动作结构要求同力量测试。随训练的持续，若受试者可在一组练习中完成5次蹲起，需以2.5kg为最小递增负重量，增加负重，至受试者只能在一组完成4次蹲起为止。若受试者连续3次未能参加最大力量训练，或累积训练量不足训练总量的80%[22]，即被认定为无效训练，其相关测试指标不予分析，共2人数据被剔除。最大力量训练与高强度持续跑训练至少间隔24h，与高强度间歇跑训练至少间隔36h，两次最大力量训练间至少间隔24h。

2.3 数据的统计与分析

数据统计与分析利用SPSS 12.0软件进行，结果以平均数±标准差表示。利用Q－Q plot检验各指标分布的正态性。对受试者多次测试的形态学指标间的变化情况进行Repeated Measures检验，若发现显著性则进一步采取Pairwise Comparisons对两两间的差异进行考察。不同组别指标的差异性通过Independent Samples T Test进行检验、同组实验前、后指标的差异性通过Paried－Samples T Test进行检验。指标间的相关性利用Pearson Correlation Test进行分析。取P＜0.05为显著性水平，P＜0.01为非常显著水平。

3 结果

3.1 6周实验期不同组别受试者训练情况对比

本研究6周实验期处运动员冬训第二阶段，周训练计划相对稳定。根据训练内容的不同可以将周训练计划大致分为各种跑类训练课和身体训练课两类。对受试者记录的每周不同内容训练课的持续时间进行统计，发现实验组和对照组跑类训练课用时为897.4±48.2min/周和924.1±54.0min/周，身体训练课用时分别为237.5±24.2min/周和221.4±17.3min/周，两组受试者不同内容训练课的周持续时间均无显著差异（P＞0.05，图2）。

图2 本研究不同组别受试者不同内容训练周训练持续时间对比示意图Figure2.Relative Volumes of Different Training Contents in Different Groups

根据递增负荷测试结果判定的第一通气拐点（VT1）及AT所对应的HR参数，并结合测试中的HRmax，将受试者每周跑类训练课的生理负荷划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等4个水平（表2）。对受试者每周不同生理负荷跑的训练距离进行统计对比（图3），可以发现强度Ⅱ水平的训练量最大，实验组和对照组分别达到71.2±7.3km/周及74.3±7.7 km/周，强度Ⅲ水平训练量次之，分别为41.4±3.7km/周和39.7±5.8km/周。强度Ⅰ与Ⅳ的训练比重较小，实验组在强度Ⅳ水平方面的周训练量显著低于实验组（P＜0.05），分别为4.6±1.4km/周和5.1±1.9km/周。

表2 本研究实验期跑类训练强度分类对照一览表Table2 Refer Table of Different Running Training Intensities during Experimental Period

图3 本研究6周实验期不同组别受试者每周跑类训练课情况对比示意图Figure3.Comparisons of Weekly Running Programs between Groups during Experimental Period注：＊表示不同组别P＜0.05。

3.2 实验前、后各测试指标的结果及对比

周实验期前、后，受试者在每个测试日累积共进行了6次形态学指标的测试，结果发现实验组受试者体重及骨骼肌质量的波动范围分别为66.1±5.9kg～67.2±5.9kg和32.3±3.1kg～33.1±3.3kg，对照组分别为63.2±4.6kg～64.4±4.3kg和30.2±3.0kg～31.2±2.9kg。Repeated Measures检验表明，受试者的体重及骨骼肌质量在实验前、后均未发生明显变化（P＞0.05）。

为了方便比较分析，本研究两次恒定负荷测试的强度，均为前测V－AT 的90%，即实验组及对照组分别以14.8±1.4km/h和14.5±1.5km/h的速度，在实验前、后对RE进行了两次测定。统计结果表明，对照组在6周实验结束后，跑步经济性的各项指标均无显著变化（P＞0.05）；而实验组的 RE有明显改善（P＜0.05），耗能减少了4.1%±3.7%，降幅显著大于对照组（P＜0.05）。另外，虽然与实验前相比，实验组恒定负荷测试时的HR只有小幅下降（P＞0.05），但与对照组相比，降幅却具有显著意义（P＜0.05）。由于与训练安排出现冲突，本研究没有在实验后对5 000m跑成绩进行再测（表5）。

表4 本研究不同组别受试者实验前、后递增负荷测试结果及其比较一览表Table4 Comparisons of Incremental Exercise Test Results between Groups before and after Experiment

表5 本研究不同组别受试者实验前、后恒定负荷测试及5 000m跑测试结果及其比较一览表Table5 Comparisons of Constant Exercise Test and 5 000mRunning Test Results between Groups before and after Experiment

经过6周最大力量训练，实验组的1RM和RFD分别从最初的122.3±11.6kg、1 004.4±157.6w，提升到143.6±12.0kg、1 239.6±169.6w，均有非常显著的统计学意义（P＜0.01）；而对照组变化不明显（P＞0.05），仅从实验前的114.2±10.7kg、958.3±173.4w，略微提高至116.5±12.3kg及991.4±156.7w。比较实验前、后两组受试者力量指标的增幅，实验组非常显著地高于对照组（P＜0.01），分别为1RM 提高17.4%±5.4%，RFD提高23.9%±6.1%（图4）。

图4 本研究不同组别受试者实验前、后1RM、RFD变化幅度对比图Figure4.Comparisons of Growth in 1RM and RFD between Groups before and after Experiment

3.3 指标间相关性分析

表6 本研究实验前各测试指标间相关性矩阵一览表Table6 Correlation Matrix among Test Index before Experiment （n＝19）

由于测试结果已表明，6周最大力量干预训练后，实验组仅在 V－O2max、RE 、HR－RE等3个指标的变化方面与对照组出现显著差异，因此，为了进一步探析力量训练对长跑成绩的影响，本研究对上述3个指标与2个力量指标在实验前、后变化情况的关系进行了考察。统计结果表明，1RM的提高与RE的改善有着密切的联系（r＝－0.63，P＜0.05，图5），与 V－O2max的变化也有中等程度的负相关（r＝－0.436），但未达到显著水平（P＞0.05）；而RFD的变化与上述3个指标的变化均无明显相关（P＞0.05）。

图5 本究实验组1RM与RE变化幅度相关性检验示意图Figure5.Correlation between Changes of 1RM and RE in Intervention Group

4 讨论

4.1 最大力量训练对受试者有氧代谢能力的影响

本研究结果证实，男子5 000m跑的成绩与最大摄氧量跑速（V－O2max）关系最为密切，其后依次为O2max、AT及RE，而与反映力量素质的指标无明显相关，和之前的相关报道[24，38]一致，也再次印证了有氧机能对长跑成绩所起到的决定性作用。Häkkine等[13]曾指出，单纯的力量训练和单纯的耐力训练，对神经肌肉功能的刺激存在着本质的不同，为此，有研究者在研究力量训练对长跑成绩的促进效益之前，都对其是否可能阻碍有氧机能的发展进行了考察，但所得的结果并不一致。Sters等人[29]的研究表明，每次15min，每周3次，共持续9周的最大力量训练并不会影响运动员的O2max及AT 水平。Guglielmo等[12]设计了更为复杂的力量训练方案，要求受试者在4周的训练期内，每周完成2次针对下肢的最大力量训练，且每隔2周对训练的组数，完成动作的规格、要求做相应调整，4周训练结束后，受试者的O2max未发生改变，但AT得到了明显的提高。Paavolainen等[32]更是在持续9周的实验期内，将运动员32%的常规耐力训练时间改为爆发力训练，并在实验后观察到运动员的AT水平未发生变化，但O2max却较对照组出现显著降低。

有鉴于相关研究间出现的分歧，本研究也就力量训练对有氧机能可能存在的影响进行了调查，结果发现，经过6周最大力量训练，两组受试者的O2max未发生显著变化，AT均显著提高，且两组受试者AT提高的幅度并无明显差异，与前人结果各有异同。考察其中原因，本研究认为其主要与力量训练与常规耐力训练之间关系的不同有关。与以往研究不同的是，本研究首次较为详尽地获取了力量训练期间受试者耐力性训练的完成情况，并利用心率指标对不同强度跑类训练的情况进行了分类统计（表2），其中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类强度分别用以促进恢复、改善AT 强度持续运动能力[7]、提高AT速度水平[6]，发展O2max[5]。Billat等[6，7]的研究已证明，每次持续30～50min，每周2次，共6周的Ⅱ强度训练或每周累积完成90min的Ⅲ强度的训练，即可有效提高无氧阈持续运动能力或AT速度水平。而在本研究中，受试者在6周实验期内，每周分别完成了约7 000mⅡ类强度以及约40 000mⅢ类强度的训练，远高于文献所报道的训练量，因此，2组受试者无氧阈占O2max的百分比以及无氧阈跑速均得到了显著提高。同时，由于本研究受试者Ⅳ类强度的周训练量为5 000m左右，只达到文献[6]报道的维持O2max所需的训练量，所以，O2max未发生显著变化。另外，本研究每周最大力量训练的持续时间不超过90min，仅为耐力性训练时间的1/10，并不足以影响耐力训练的效应，因此并未见两组O2max及AT在实验前、后的变化有明显差别。

由于相关研究并未对常规耐力训练情况有进一步的说明，因此，难以判断其有氧指标在力量训练前后发生变化的原因。而参考Paavolainen等[32]的研究，并根据本研究的结果，可以认为本研究结合常规耐力训练情况所设计的最大力量训练方案，并不会对长跑运动员的有氧机能造成影响。而过高的力量训练比例（力量训练：耐力训练≥3∶7）可能会限制O2max的发展。

4.2 最大力量训练对跑步经济性的影响

虽然，目前研究者们就力量训练对有氧机能的影响还未能形成较为统一的看法，但多数研究都认为，力量训练对RE的改善有着积极的促进作用。而在此种背景下，探索一套能更为经济、有效地提高长跑成绩的力量训练方案，自然成为了深化研究的切入点。本研究发现，6周最大力量训练可使实验组长跑受试者的RE有4.1%±3.7%的明显改善（对照组无显著变化），高于Saunders等[37]2.3%的结果，与Johnston等[19]3.8%～4.3%的范围较接近，低于Paavolainen等[32]10%左右的增幅。值得注意的是，Saunders等[37]的训练计划涉及发展下肢力量的11个6～20RM的负重练习及10～30m爆发性跳跃练习，且在9周（每周3次，每次30min）的时间内还不断调整练习动作的数量、比例及重复次数；Johnston等[19]的10周（每周3次）训练方案则包括上、下肢及腰腹的14种3～20 RM负重练习动作；而Paavolainen等[32]更是在9周内，将32%的耐力训练改为各种0%～40%1RM负荷的爆发力训练，与本研究6周只涉及1个练习动作——负重半蹲的最大力量训练方案有很大的差异。通过对比以往研究可以发现，RE的改善在一定程度内与力量训练占耐力训练总量的比例以及与力量训练所涉及练习动作的数量等因素并无明显的联系，因此，对于长跑运动员来讲，过多的练习量可能并非经济的力量训练方式。同时，根据以往研究也难以确定何种形式的力量练习能在多大程度上影响着RE，因此，对训练的指导作用也并不十分明确。而根据本研究结果，有理由认为每周3次，每次不超过30min，共持续6周的44RM（共4组）负重半蹲最大力量训练方案，可有效促进RE的改善，提高了力量训练的实效性。

当然，RE改善更重要的目的是提高长跑运动成绩。尽管本研究已发现，受试者的5 000m跑成绩在实验前与RE有明显的中等程度相关（r＝0.484，P＜0.05），但由于训练条件的限制，本研究未能获取实验后5 000m跑成绩的变化情况。加之，不少研究也曾证明，RE与长跑成绩的联系不存在统计学上的显著意义[36]，因此，并不能根据RE的改善就冒然推断5 000m跑成绩的提高。然而，RE不但涉及部分生理、生化因素，更与生物力学特征密切相关，反映了机能的节省化水平，是任何跑速下都不可回避的重要因素。大量研究表明V－O2max结合了O2max及RE两方面的特征，是长跑成绩最强的预测性指标[24]，与本研究所观察到的V－O2max与5 000m跑成绩－0.800的相关性（P＜0.01）一致。同时，本研究还发现，力量训练前后，实验组的O2max并未发生显著变化、且 RE与 V－O2max间存在显著相关性，说明 V－O2max的提高主要得益于RE的改善。而力量训练前后，实验组仅在RE及V－O2max这两个影响5 000m跑成绩的指标上较对照组有明显提高的结果，更为本研究“RE的改善有益于促进5 000m跑成绩的提高”的论断，提供了重要的依据。

综上所述，可以认为本研究设计的最大力量训练方案能有效改善RE的水平，而RE的改善则有利于5 000m跑成绩的提高。

4.3 最大力量及发力率与跑步经济性的关系

力量素质的优劣，主要取决于以下两个方面：运动肌生理横断面积的大小及神经募集能力的高低。力量素质的评价指标有很多，其中最重要、也是最常用的有1RM和RFD。前者综合体现最大力量，广泛应用于力量训练强度的制定，后者表示单位时间内发力的速率，主要用以反映神经的募集功能。本研究发现，6周最大力量训练后，1 RM 负重半蹲提高17.4%±5.4%，与 Piacentini等[33]报道的17%接，RFD提高23.9%±6.1%，与StØren等[38]报道的26%接近，但远低于Hickson等[15]1RM42%～50%的增幅及 Mikkola等[27]RFD32%的增幅。不过，需要指出的是，在 Piacentini等[33]和 Støren等[38]的研究中，力量训练的周期（6周），训练量（2或3次/周），以及针对测试肌群所设计的练习手段（负重半蹲、半仰卧腿举）等都与本研究较为相似；但 Hickson等[15]及 Mikkola等[27]的力量训练方案，在训练周期（8或10周）、训练量（5次/周或3次/周但占总训练时间的19%）等方面却要显著长于本研究。以上对比说明，力量训练对力量素质的作用与对有氧机能的作用特点不同，力量训练方案细节上的变化就可能引起力量素质的发展出现较大的差异。即使将力量训练施加于以耐力训练为主的长跑运动员时，情况也是如此。

虽然，经过6周最大力量训练，实验组受试者的力量素质较对照组有了非常显著的提高，但对实验前各指标与5 000m跑成绩的相关性检验说明，1RM及RFD与5 000 m跑成绩无明显的联系，说明力量素质的提高对长跑成绩并不起直接的作用。不过，当比较两组受试者实验前后各指标变化情况之间的关系后发现，实验组受试者的1RM与RE的变化有显著的相关，又反映了力量训练对长跑成绩的效应可能主要通过跑步经济性的提高得以实现，而其中机理可能与以下5个方面的因素有关：

首先，大量的耐力训练辅以适量的最大力量训练，并不会增加体重。力量训练引起的肌肉肥大，一般在6～12周后才会体现出来，对于有着系统训练的运动员来讲，这一周期会更长[22]。并且，力量训练与耐力训练对肌肉的刺激效应，存在着本质的不同[13]，长期大量的耐力训练，可以维持长跑运动员较高的Ⅰ型肌纤维比例[40]，又可显著抑制力量训练后Ⅰ型肌纤维生理横断面积的增加[21]。而本研究6周实验期前、后的多次测试结果也表明，最大力量训练没有显著增高受试者的体重及骨骼肌质量，故并不会在形态学的层面影响RE及长跑成绩。

其次，大量的耐力训练辅以适量的最大力量训练，可改变运动时肌纤维的募集形式。Plotz等[34]曾利用磁共振技术观察了亚极量运动时的肌纤维募集情况，发现当肌肉最大力量提高后，维持相同负荷时所募集的肌纤维明显减少。Rønnestad等[35]也指出，大量耐力训练辅以力量训练对肌肉代谢环境的影响很小，但能提高Ⅰ型肌纤维的最大力量。而Ⅰ型肌纤维力量的提高，可推迟维持次极限强度运动时疲劳发生的时间，进而延缓对Ⅱ型肌纤维的募集[35]。由于与Ⅰ型肌纤维相比，Ⅱ型肌纤维在更大程度上依赖于磷酸甘油穿梭，在输出相同功率的条件下，耗氧明显多于Ⅰ型肌纤维[1]，因此，Ⅰ型肌纤维最大力量的提高有利于代谢的节省化。而这也部分解释了本研究6周最大力量训练后，实验组受试者在完成相同次极限负荷的RE测试时，HR出现显著下降的原因。

再者，大量的耐力训练辅以适量的最大力量训练，可改变不同类型肌纤维的比例。Aagaard等[2]曾发现，耐力训练期间实施最大力量训练，对Ⅰ、Ⅱ型肌纤维比例的影响不大，但可显著改变Ⅱ型不同亚型肌纤维间的比例，具体表现为：ⅡA型明显提高，而ⅡX型明显下降。由于ⅡA型肌纤维能较ⅡX型维持更高的功率输出，且具备更强的疲劳耐受能力，因此这种肌纤维比例关系的变化可强化持续进行高强度运动的能力。有研究[18，29，38]都发现，耐力性项目运动员在力量训练后，可以显著延长以V－O2max强度运动至力竭的时间，其原因也在于此。本研究虽未对以V－O2max强度运动至力竭的时间进行测试，但却观察到了实验组受试者的V－O2max较对照组有显著提升，而这也可能与最大力量训练对不同类型肌纤维比例的调节作用有关。

第四，大量的耐力训练辅以适量的最大力量训练，可改善运动肌的血液循环。有研究[18]发现，肌肉在以15%的最大力量进行收缩时，肌血流量即可受到限制，当收缩至70%最大力量时，血流可被完全限制。血流作为肌肉收缩时供能底物及代谢产物的载体，对运动能力有着重要影响，而RFD作为反映肌肉收缩速度的指标，则对运动肌的血液循环有着重要的影响。RFD的提高，一方面，可相对延长肌肉放松的时间，从而增加Ⅰ型肌纤维的血液供应、推迟Ⅱ型肌纤维参与运动的时间；另一方面，还可在保持动静脉氧差的前提下，减少完成相同次极限负荷运动时的血流量，反映出耗氧降低的趋势（该现象的机制仍未有明确的解释[35]）。虽然，本研究并未观察到实验组受试者力量训练前后RFD的变化与RE的变化之间有密切的联系，但1RM与RFD显著相关的结果提示，训练后实验组1RM的提高部分得益于RFD的加强，而RFD的加强主要通过对运动肌血液循环的调节，进一步促进了RE的改善。

最后，也是最重要的一点是，大量的耐力训练辅以适量的最大力量训练，还可提高肌肉－肌腱系统的硬度。跑动过程中，下肢对地面弹性能量的储存与输出，大约可占到运动所需能量的30%～40%[8]。弹性能量的利用与肌肉－肌腱系统的硬度关系密切。肌肉－肌腱系统硬度的提高，有利于在离心阶段储备更多的弹性能量，并将其在向心阶段快速释放出来，从而降低运动对肌肉主动收缩做功的依赖 。 有研究[20，36，38]认为 ，最大肌力的增强 ，可 提 高对不同跑速时肌肉－肌腱系统最佳硬度的调节能力，明显降低运动时的能耗。而根据以上观点，有理由认为本研究实验组受试者RE的改善，也得益于力量训练对肌肉－肌腱系统硬度调节能力的良好效应。

综合以上分析，可以认为本研究所设计的最大力量训练方案，不但提高了1RM及RFD，并通过改善肌纤维的募集形式、不同类型肌纤维的比例、运动肌血流量及肌肉－肌腱系统的硬度等生理特征，增强了长跑运动员的跑步经济性。

4.4 长跑运动员最大力量训练方案的设计

通过分析已证明本研究所设计的长跑运动员的最大力量训练方案是合理有效的。以下将对方案的设计依据做进一步的说明。

4.4.1 训练类型的选择

力量训练的类型有很多，对于长跑运动员而言，避免力量训练后体重的增加，是选择练习类型时需要考虑的首要因素。目前，相关研究所采用的力量练习类型主要包括“最大力量训练”、“爆发力训练”及“最大力量＋爆发力训练”三类。虽然，在避免体重增加的问题上，爆发力训练相对更加有效，但由于其对神经肌肉功能的效果主要体现在RFD的提高方面，而在其他诸如调节肌肉－肌腱系统硬度等能力上，爆发力训练的效果却并不如最大力量训练理想[12，41]，甚至还会存在一定程度的负面影响[3]。加之有研究[3，12，39]也曾对比过这三类力量训练的效果，均未发现何种类型的训练能较最大力量训练更为显著地提升RE或耐力水平，因此本研究选择最大力量训练作为长跑运动员力量训练的类型。

4.4.2 练习动作的选择及动作结构的设计

奔跑动作的运动环节主要涉及髋、膝、踝、跖等几个部位。当人体与地面作用时，无论在离心阶段、还是向心阶段，均由上述关节的蹬伸肌群提供主要的力量。虽然，现有相关研究的力量训练方案主要也围绕这些肌群展开，但方案间练习动作的数量及结构差别很大，难以确切判断何肌群力量的提高可在多大程度上影响着RE。同时，根据相关研究结果的比较，也难以发现练习动作的数量与训练效果间存在着明确的联系。因此，本研究并未选取大量的练习内容，仅针对负重半蹲动作进行了专门的设计，理由主要基于以下两个方面：

第一，负重半蹲动作所需器械简单，动作结构适应专项做功特点，并且是本研究所调查的关于长跑运动员的抗阻训练方案中，惟一被所有研究都采用的练习动作。

第二，由于本研究力量训练的时间仅占耐力性训练的1/10，为了达到更强的训练效果，除一些力量训练的常规注意事项外，本研究还对动作各阶段的运动速度进行了规定：1）对抗相同的负荷，离心收缩所需动用运动单位及消耗的能量均明显少于向心收缩，为更大限度促进1RM的发展，可适当延长收缩时间[22]；同时，离心收缩对肌肉肥大的刺激效果显著强于向心收缩，且易于造成延迟性肌肉酸痛[11]，因此，又不可过分延长收缩时间。综合以往研究成果，本研究将下蹲阶段持续时间设定为5s。2）抗阻训练时，在离心收缩结束即刻，马上以最快速度收缩，有利于加强肌肉拉伸－缩短循环的实效性，更大限度地刺激神经募集功能、提高RFD[22]，可较中、慢速收缩能更为显著地促进1RM的增长[28]，且不易造成肌肉肥大。因此，本研究要求受试者在蹲起时以最快速度完成。

4.4.3 一次力量训练课的安排

负荷重量，在很大程度上决定着力量训练的性质。研究[14]证明，85%1RM以上的负荷才能对神经募集功能造成更高层次的刺激，可最为有效地增强动力性最大力量水平，且训练者运动水平越高、所需刺激的强度更大。一般，1～6RM的训练均可被视为为最大力量训练。值得注意的是，若按力量训练中通常每增减2次最大重复次数，负荷强度将相应减增5%1RM的换算方法，本研究所选择4RM的负荷应相当于90%1RM。然而，Hoeger等[17]指出，负荷重量与重复次数的换算与训练的肌群关系密切，对于下肢多关节肌群而言，伸肌群最大重复次数增减对应负荷强度的变化要显著小于屈肌群。本研究实测过程也发现，4RM约相当于93.1%1RM，这就提示在高水平的力量训练中，要针对不同肌群的特点设计相应的负荷策略。

除了负荷重量的设置，训练组数和组间歇也是影响力量训练性质的重要指标。通常，2～6组最大力量训练均可显著提高1RM。不过，Ostrowski等[30]的研究证明，3～4组训练对最大力量的增强效果要显著优于1～2组，而对于有着繁重训练任务的专业运动员而言，5～6组的训练又可能加大过度训练的风险，故本研究将每次最大力量训练的组数定为4组。同时，相关研究[22]也指出，多关节肌最大力量训练适宜的组间歇为3～5min，间歇过短会影响磷酸原物质的恢复，过长又会造成神经系统兴奋性及协调性的下降，因此本研究与其他相关研究一样，将组间歇定为3min。

4.4.4 最大力量训练周期的选择

在最大力量训练的前4～8周，力量的增长主要与运动单位募集的数量、频率以及同步性等的改善有关，而之后则主要得益于肌纤维生理横断面的增加[22]。由于长跑运动员大量的耐力训练会影响最大力量训练对肌肉肥大的刺激效果，一般会在训练6～8周后出现力量发展的平台期。而一份持续16周的力量训练效果跟踪研究[16]结果表明，即使对训练负荷不断做出调整，力量素质在经历4～8周的快速发展后，也很难再出现显著的增长。综合以上研究成果，本研究将最大力量训练干预期定为6周。

4.4.5 最大力量训练课次的安排

Kreamer等[22]发现，对无系统最大力量训练经历者而言，不同的训练频率所引起力量素质提高的效果也不同，其中每周训练4～5次的效果最佳（4～5次/周＞3次/周＞2次/周＞1次/周），而3次/周是获得力量持续增长效益的最小频率。虽然，提高训练频率会增强力量训练的效果，但Doma等[9]曾指出，长跑运动员经过最大力量训练后，当恢复期小于6h，RE会受到影响；当恢复期小于8h，跑动至力竭的时间会受到影响；当恢复期小于24h，力量及专项成绩会受到影响。所以，对于以耐力训练为主的长跑运动员来讲，过繁的力量训练安排，可能会对耐力训练产生一定的负面作用。为此，本研究选择3次/周作为最大力量训练的频率。同时，根据本研究受试者耐力训练的实际情况，并结合Doma等[9]的研究结果，要求最大力量训练与高强度持续跑训练至少间隔24h，与高强度间歇跑训练至少间隔36h，两次最大力量训练间至少间隔24h。

综合以上分析，本研究为长跑运动员设计了为期6周，每周3次，每次完成4组44RM、组间歇3min的负重半蹲最大力量训练方案。

5 结论

1）本研究设计的每周3次，共持续6周，约占耐力训练总量1/10的负重半蹲最大力量训练方案，并不会影响有氧机能的发展，且可明显促进最大力量及发力率的提高。

2）最大力量训练改善了神经肌肉的功能，加强了长跑运动员的跑步经济性，有助于长跑成绩的提高。

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