训练新方法——水中超等长训练及在运动训练中的应用

张晓晖

1 问题的提出

超等长训练能够提高运动员的力量和爆发力，增强关节的稳定性，改善神经系统的适应性，在预防和治疗肌肉损伤方面也有明显效果[4，9，23]，受到几乎所有项目的高度重视。但陆上超等长训练时，由于地面给予的高冲击，加以肌肉强烈的收缩，被视为是一种高冲击、高强度的练习方式，会给运动员带来诸多不利影响，如诱发剧烈的肌肉酸痛，并存在潜在的肌肉，甚至骨骼损伤的风险[20]，尤其是当运动员接触一个新的离心运动方式，或更大强度训练的影响时，能够增加力量，但也可能导致延迟性肌肉酸痛的发生[7，12]。此外，对正处于康复性训练阶段的运动员来说，陆上超等长训练极可能延迟其安全返回正常训练的时间[19]。

传统训练理论认为，超等长训练对运动员支撑器官和神经肌肉系统刺激较大，在训练之前需要特别考虑运动员的肌力与速度能力，对象必须具备较高的力量基础和训练水平[7]，特别是在儿童或青少年时期，由于肌力发展尚未完全，应避免使用高强度的超等长训练技巧，它不仅容易导致损伤，而且，会引起青少年过早出现能力障碍。这种认识导致许多青少年运动员没有及时开发这种能力而错过了最佳训练时机。

图1 水中超等长训练示意图Figure1.Aquatic Plyometric Training

为了避免超等长训练带来的不利影响，一个相对简单的方法就是在产生足够的刺激以维持训练带来的生理学和运动学适应的同时，通过减少地面冲击力及超等长收缩时的离心负荷两种途径，达到最佳训练效果并降低潜在的损 伤风 险[13，22，28]。Grantham 等（2002）建 议 ，可 以 在 泳 池 中进行超等长练习以减少地面对机体的冲击。通过文献研究，早在1993年出版的《Waterpower Workout Book》[16]一书中已经出现了水中超等长训练，作者认为，在水中甚至是普通人都可以轻松完成陆上难以完成的超等长动作。由此可见，这是值得推广的一种训练方式。

自2002年开始，国外学者进行了多项研究（表1）来探讨超等长训练与水中训练结合产生的训练学效果，结果表明，水中超等长训练可以达到与陆上类似的训练效果，显著提高受试者的纵跳成绩、最大转矩、40m冲刺跑成绩、力量、速度和爆发力，但减少甚至避免了肌肉酸痛和损伤的风险。

2 水中超等长训练的优势

2.1 降低潜在损伤风险，减轻肌肉酸痛

水中训练最明显的优势，在于能够平均分配身体负荷，对肌肉、骨骼和结缔组织产生较小的张力，如水中超等长训练的水深通常及腰部，根据浮力与水深的关系，机体承受的负荷将减少47%～60%[5]。Donghe等（2011）证实，在水深及腰部的水中进行超等长训练，能够减少落地时的冲击力高达33%～54%，降低了潜在的损伤风险。

表1 水中超等长训练相关研究一览表Table1 The Correlational Research of Aquatic Plyometric Training

几项研究结果显示，水中和陆上训练同样能够显著改善受试者的速度、力量和爆发力，特别是对爆发力的影响尤为突出。在Miller等（2002）的研究中，水中组的爆发力比陆上组额外提高6.5%；Martel等（2005）的研究中，水中组纵跳成绩比陆上组额外提高8%。两项研究表明，水中训练比陆上更有利于爆发力水平的提高。

超等长训练后常常引起剧烈的肌肉酸痛，并且如果加大训练强度还会增加肌肉酸痛的程度。Twist等（2005）认为，这种肌肉酸痛主要是肌肉微细胞结构的损伤，因此，肌肉力量至少在3天内是下降的。Luebbers等人（2003）的研究也支持这一观点，他们发现，陆上训练后即刻受试者纵跳成绩出现显著下降，但经过4周的恢复后，纵跳成绩比实验前和训练后即刻明显提高。这个结果表明，高强度的陆上超等长训练会导致肌力暂时下降，在比赛前可能需要一段恢复时期。相比之下，Martel等（2005）和Robinson（2004）两项研究都观察到，水中训练后即刻纵跳成绩显著提高，同时，Robinson还观察到在训练后的第48h、96h，水中组肌肉酸痛程度明显更低，尤其在增加运动强度的第3周和第6周，水中组股直肌、股二头肌和腓肠肌的肌肉酸痛及疼痛敏感性都显著低于陆上组。进一步支持了水中训练能够减轻肌肉酸痛，避免肌力的暂时下降，促进与成绩相关素质的提高，而无需长时间的恢复，这对处于赛季的运动员尤为重要。

不同部位的肌肉酸痛也略有差异。Joseph等（2007）发现，陆上训练时小腿受到更多来自地面的反作用力，故腓肠肌疼痛更严重，而水中训练时虽然股直肌、股二头肌和腓肠肌的肌肉酸痛程度均有明显下降，但腓肠肌疼痛下降的倾向更显著，说明水中训练减轻了对下肢尤其是小腿的冲击。

水中训练能够减轻肌肉疼痛，除了浮力的作用外，可能还受到以下因素的影响：1）与陆上运动不同，水中运动时肌肉的收缩形式主要是向心收缩[21]，故降低了牵张反射和离心阶段的负荷，也降低了参与离心收缩的肌纤维的张力，有助于减小肌肉微细结构的损伤；2）在水中运动增加了外周血流量和损伤区域组织液的流动，促进了康复过程；3）由于静水压的影响促进了血液循环，加上水的轻柔的按摩作用，有助于肌肉生理机能的恢复。

2.2 促进更迅速的缓冲相位，提高训练效果

超等长训练是根据拉长－缩短周期理论发展起来的训练模式，其生理机制包含了弹性势能的储存与释放以及牵张反射机制的双重效果[13]，但运动时离心阶段产生并被储存的弹性能量能否在向心阶段最大限度地被利用，关键取决于肌肉从离心到向心收缩的转换速度，快速、平稳地过渡能够减少已储存弹性能量的消耗，提高能量的利用率[3]。

陆上训练时，机体承受的负荷大，所经历的缓冲相位相对较长，高的负荷不仅加长了离心退让的距离，导致起跳腿的髋、膝和踝关节角度减小、踏跳时间延长，而且，过大的冲击会引发运动神经中枢牵张反射的抑制，造成肌肉收缩的短暂停顿[1]。在训练实践中，如果踏跳时间延长，起跳出现明显停顿，起跳效果必然会受到很大影响，其原因就在于离心与向心收缩之间的断裂导致已获得的弹性能量不能转变成起跳的力量。同时研究还指出，即使通过这样的练习发展了离心退让能力，但并不能促进超等长力量水平的提高，而且，长期的训练会导致运动员形成错误的起跳角度和节奏，影响正确的起跳技术。

水中超等长训练能促进更迅速的缓冲相位，Michasel等（2002）推测，可以归因于神经适应的结果，因为在水中增加了保持平衡的需要。Donoghe和其同事（2011）进一步研究发现，水中训练使受试者的神经冲动提高19%～54%，动作频率提高33%～62%。表明水中训练更好地利用了神经对肌肉的支配能力，通过神经的募集能力以及对不同肌肉之间协调能力的改善，减少肌肉、肌群之间的对抗，有利于交替进行主动肌和拮抗肌的训练，使离心收缩向向心收缩更快速、流畅地过渡。

尽管没有其他更多的特异性数据支持，但Robinson等（2004）以及 Takahashi等（2006）指出，水中训练时虽然浮力减少了机体承受的重力负荷，但并没有减少在运动过程中离心阶段必需的控制和停止的力量，也没有减少向心阶段需要克服水的阻力的力量，因此，水中训练可能从两方面促进超等长力量的增长：1）水的浮力降低了离心阶段的负荷，也降低了地面高冲击对牵张反射的抑制，有益于提高运动单位的募集和兴奋程度，并促进离心与向心收缩的衔接，减少已储存弹性能量的消耗；2）水的粘滞性为向心阶段的肌肉收缩提供了一个额外的阻力负荷，可能比陆上募集更多的肌纤维，动员更多的运动单位参与工作，有利于肌肉力量的提高[26]。可以说，在水中机体承受的负荷更低且过渡时间更短，依照速度的特异性，低负荷和更快的缓冲训练刺激有利于速度和爆发力的改善[19，21]，这或许可以帮助解释为什么水中超等长训练能获得与陆上类似或更好的训练效果。但目前还不能肯定水中与陆上超等长训练带来的纵跳成绩的增长是否遵循相同的模式，这需要在今后进一步探讨。

2.3 降低对体能水平的要求，突破青少年超等长训练的局限

目前，青少年超等长力量的发展一直是沿用成年运动员的训练方法，并没有根据其生理特点与成年人明确区分。传统的训练理论认为，高强度的超等长训练容易导致青少年骨骺、软骨及骨化带的损伤，不适宜在青少年阶段进行。但与之相冲突的，是所有超等长训练的方法都是改善神经系统的适应性，而神经系统在个体发育的过程中有较高的可训练敏感期。与运动神经调控密切相关的能力，其最佳发展期是在青少年阶段，因为已形成的“动力定型”在其后的训练中几乎不能或难以得到相应的发展[1]。所以，不仅应该在训练的“敏感期”加以重视和训练，而且，必须在少儿刚开始接受基础训练时就优先发展运动神经对肌肉的支配能力，形成快速、协调的超等长发力方式。

对于青少年来说，水环境提供了一个“非冲击的媒介”，对肌肉、骨骼和结缔组织产生比较小的张力，能够通过减小地面冲击力和离心收缩时的负荷降低潜在的损伤风险。

Martel等人（2005）研究了水中超等长训练对女子排球运动员纵跳能力的影响，实验进行6周，每周2次，水中实验组为排球训练附加水中超等长训练，陆上对照组为排球训练附加陆上柔韧性训练。结果显示，通过6周的训练，两组峰值扭矩和纵跳成绩都有显著改善，比较特别的是纵跳成绩的变化，两组纵跳在训练后第4周有类似的提高，水中组和陆上组分别提高3.1%和4.9%，然而，从第4～6周，两组的变化开始出现明显不同，水中组比第4周额外提高了8%，陆上组并无进一步改善，反而降低了0.9%，6周训练后，水中组与训练前相比共增加了11.1%，陆上组仅增加了约5%。说明排球训练附加水中超等长训练效果更好，更有利于纵跳高度和爆发力素质的改善。

该项研究的特点：1）训练方式采用了水中超等长训练与专项训练相结合；2）受试者均为高中女生，平均年龄15±1岁，体能水平和训练水平都相对较低，实验前均未参加过任何超等长训练，但在6周的研究过程中并没有出现严重的肌肉酸痛，也没有发生任何运动损伤。引人注意的是，该研究的受试者比Robinson等（2004）研究中的受试者（平均年龄20.2±0.3岁）明显年龄小，但两项研究结果一致，表明水中超等长训练是青少年运动员能够胜任的一种安全有效的训练方式，同时也说明，水中超等长训练可以与专项训练相结合，可作为辅助/交叉训练纳入整个训练计划，促进超等长力量和专项成绩的提高。

3 在研究和实践中应注意的问题

水中超等长训练时，水深的选择是一个关键因素。几项研究中，除了Stemm等（2007）选择的水深为及膝外，其他都在1.2～1.3m之间，约及受试者腰部。结果表明，在水深及腰或及膝的水中进行超等长训练，能够对机体产生足够的刺激，训练效果得到肯定。然而，水中超等长训练最理想的水深是多少，水深会对训练效果产生怎样的影响，以及水中与陆上训练之间损伤率的差异等一系列问题，还需要进行深入的研究。并且，应将不同专项的运动员和高水平运动员列入训练计划，以针对性地提供更多训练学方面的参考。而且，目前的研究中，肌肉酸痛是通过主观自我评价或痛觉测试仪、视觉模拟评分法来评估，在今后的研究中应考虑引入肌酸激酶和乳酸脱氢酶等生化指标[2]，以提高评估的科学性。

几项水中超等长研究都是采用与陆上相同的训练计划，连续进行6～8周，2～3次/周，每次持续45～65min，结果证实，以这样的训练计划进行超等长训练可以达到与陆上同样的训练效果。但Brown和Clutch推荐超等长训练计划应该持续10～16周[6]，因为神经元的适应是在6～8周左右引起深远的代偿性改变[4，17]，特别是在快速力量的产生方面，所以，在今后应考虑适当延长研究时间。如果有更长的训练期，可以考虑进一步提高训练强度和量，观察受试者对训练产生的生物学及训练学等方面的适应性改变。

4 小结

1.水中超等长训练最大的优势，在于使超等长训练的高强度、高冲击特性得到缓冲，能在安全的前提下获得与陆上类似或更好的训练效果，显著改善受试者的速度、力量和爆发力，减轻肌肉酸痛并降低潜在的损伤风险，可作为传统陆上训练的辅助/交叉训练融入整个训练计划，弥补陆上训练的不足。

2.水中超等长训练与陆上训练最大的不同，在于水的浮力降低了离心阶段的负荷，水的粘滞性又为向心阶段的肌肉收缩提供一个额外的阻力负荷，不仅使超等长收缩的缓冲相位更快速、连贯，而且通过神经的募集能力以及不同肌肉之间协调能力的改善，提高了能量的利用率。

3.水中超等长训练降低了对练习者体能水平的要求，突破了青少年运动员不适宜进行高强度、高冲击的超等长训练的局限，为青少年运动员提供了一个安全、有效的训练方法，而不仅仅是照搬成年运动员的训练方法。这更有利于他们超等长力量的增强，并在一定程度上促进了专项成绩的提高，为其成年后的发展奠定了基础，这或许是水中超等长训练最重要的现实意义所在。

5 研究前景

从近年来出现的瑞士球训练法、振动力量训练法、悬吊训练法等可以看到，训练方法及手段的变化正呈现出由稳定状态向非稳定状态变化的趋势，以追求更贴近比赛状态。

水环境是不断变化的，正是这个独特之处使水中训练的方案具有多样性。目前，陆上项目运动员在水中进行体能训练（基础体能训练、专项体能训练和康复性体能训练）已发展成为许多国家体适能行业中非常流行的练习方法，田径、排球、足球、网球、高尔夫、自行车、柔道等众多项目的职业运动员在水中进行速度、力量、耐力、柔韧等身体素质以及技术训练，无论是损伤的预防和康复，还是提升运动表现的各种方案，都可以包括水中训练的部分，可以为那些需要减小关节冲击力的运动员，特别是青少年运动员提供改善成绩变量的机会。

对每位运动员来说，减少运动训练有关的伤害，达到最佳训练效果都是一个优先原则，从这个角度出发，水中超等长训练是极具现实意义和推广价值的一种新的训练方式，应该给予广泛的关注。

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