宋兆铭,张 辉,张 诚,韩治国,董如军
预激活增强效应对散打运动员冲拳峰值功率的影响
宋兆铭1,张 辉1,张 诚1,韩治国1,董如军2
目的:探究预激活增强效应(PAP)对于男性散打运动员上肢肌肉的最佳刺激强度和时间。方法:选取24名男性散打专项国家二级水平运动员,右手均为优势侧,采用3种干预组(90% 1RM /60% 1RM /Control)×5个时间点(抗阻干预前Pre/抗阻干预后第4min/8min/12min/16min,被试间变量)分别对2个测量部位(优势侧/非优势侧)进行混合实验设计,每次均运用BTE仪器等张模式下“力-速关系”测试冲拳时上肢峰值功率。结果:对优势侧和非优势侧冲拳峰值功率进行重复测量方差分析和LSD两两比较发现,组内时间因素有显著性差异(P<0.05),组间 “负荷强度因素”有显著性差异(P<0.05)。组内冲拳峰值功率重复测量方差分析和LSD两两比较发现:1)优势侧在90% 1RM组在Pre时间点分别与12 min、16 min时间点有显著性差异(P<0.05),12 min与16 min时间点有显著性差异(P<0.05),Control组在16 min时间点分别与抗Pre、12 min时间点有显著性差异(P<0.05);2)非优势侧90% 1RM组在Pre点与其他各时间点均有显著性差异(P<0.05),12 min与16 min时间点有显著性差异(P<0.05)。60% 1RM组在Pre时间点分别与12 min、16 min有显著性差异(P<0.05),4 min与8 min时间点有显著性差异(P<0.05),12 min与16 min时间点有显著性差异(P<0.05),Control组在Pre与16 min时间点有显著性差异(P<0.05)。对冲拳峰值功率进行组间两因素方差分析和LSD两两比较发现:1)优势侧在8 min、12 min时间点,90% 1RM组与Control组、60% 1RM组有显著性差异(P<0.05);2)非优势侧在4 min时间点,90% 1RM组与Control组、60% 1RM组有显著性差异(P<0.05),在8 min、12 min时间点,Control组与90% 1RM组、60% 1RM组有显著性差异(P<0.05)。结论:1)男性散打运动员冲拳时上肢肌肉PAP的产生与强度负荷刺激大小、时间和激活部位三者的关系密切;2)大强度的负荷刺激能有效、持续地产生PAP,两侧出现最佳PAP的时间点均为12 min,优势侧PAP开始出现的时间点滞后于非优势侧;3)中、小强度负荷刺激在非优势侧能产生PAP,出现最佳PAP的时间点为12 min,相对于大强度的负荷刺激,在不同时间点,中小强度产生的PAP变化幅度较大。
预激活增强效应;抗阻练习;散打;冲拳
预激活增强效应(Post Activation Potentiation,PAP)是一种由于肌肉收缩经历(记忆)引起的肌肉运动能力提高的现象[5]。目前,国内相关学者也将其翻译为后激活增强效应[1,5],本研究依据其通过诱导手段从而提高运动表现的生理学本质将其译为预激活增强效应,这种现象可以借由抗阻训练、振动训练、等长训练、组合训练等多种训练形式引起并增强效果[11,21,33]。早在20世纪90年代,国外就出现了关于PAP对爆发力表现的影响研究,目前,国外已有较多相关文献对抗阻训练后的PAP进行了研究,并得出一些重要研究成果,如当运动员肌肉系统受到一定强度负荷刺激时,肌肉收缩力量会在特定时间点产生最高峰; PAP训练能使运动员在比赛中对目标肌肉产生最大力量,在对抗中能有效的击打对手,表现出最佳的技术运用状态[13,17,30]。然而,我国在竞技体育训练中,往往关注的是抗阻训练对于提高运动员爆发力的长期影响,并把抗阻训练做为增长肌肉力量、体积和耐力的有效方法。2011年,美国体能协会前任副主席Gregory Haff在国家体育总局体能训练系列讲座中提到PAP,它才得到教练员、运动员以及体育科研人员的广泛关注和重视。因此,在我国关于PAP的研究还属于较新的研究方向,目前处于认识阶段。
PAP有很多机制可对其进行说明,但目前尚无定论。其中,最主要的生理机制解释为肌肉在最大或者接近最大激活后出现的肌凝蛋白轻链磷酸化的调节过程。这种机制主要是由于激活后肌细胞中的钙离子大量的从肌质网中释放,从而使肌凝蛋白和肌动蛋白相互非常活跃[28,29],同时,肌凝蛋白轻链激酶对复合体的反应活性增强,从而使ATP的数量增多,导致肌凝蛋白和肌动蛋白横桥增多[18,28],因此,最大强度的肌肉激活能有效地增加横桥功率输出和肌肉爆发力运动时的表现。然而,Lüscher等人[23]在其研究中对PAP现象中肌凝蛋白轻链磷酸化做出了解释,指出,肌凝蛋白轻链磷酸化并不是PAP的唯一机制。另外有理论指出,PAP是肌肉受到刺激后导致更多运动单位得到募集[7,11],在热身后进行肌肉力量训练可以使脊柱内神经处于兴奋状态,这种神经兴奋状态可以持续数分钟,从而增强肌肉的收缩力量[7,8]。Roger等人指出,预激活增强效应是由神经系统和肌肉系统共同激活造成的[27,33]。肌肉收缩力量的大小取决于肌肉的激活程度[27]。事先给目标肌群以高强度的刺激可以有效激活相关中枢神经系统,从而导致中枢神经系统募集更多地运动单位参加运动,这样的效果可以持续5~30 min[27]。目前,没有证据表明PAP可以提高峰值力[15]。PAP对Ca2+饱和度没有影响,但PAP可以提高肌球蛋白-肌动蛋白对Ca2+相互作用的敏感性[14];通过对PAP的诱导可以提高力量发展速率[31],减少力量-速度曲线(Rate of Force Development)中的凹形[34],因此,证实PAP可能并不是单纯的通过增加力量或者速度来提高运动表现。
根据力量训练的双因素理论(素质-疲劳理论)[2],肌肉收缩的同时会产生PAP和疲劳[36],PAP与疲劳的出现取决于练习刺激的强度值和间歇时间区域[16,21,27]。不同学者对练习刺激性形式、练习刺激的强度值和间歇时间区域三者之间的关系有着不同的见解。有研究表明,在大负重抗阻训练后的3~5 min间隔时间可以更好地恢复磷酸肌酸,多于12 min的休息是不可取的,运动员的肌纤维在灭活酶的作用下,使增强效应消失[35]。对于一个受过良好训练的运动员来说,理想的休息时间与练习的量和强度相关[15,22,29]。强直收缩后即刻等长力量发展速率(RFD)不降或者没有变化,但在充分休息后(4.5~12.5 min和15 min)等长RFD有明显的提高[10,11,14];Kilduff等对专业橄榄球运动员做了测试,分别在大强度训练之后15 s、4 min、8 min、12 min、16 min和20 min进行垂直纵跳的测试,发现恢复时间对下蹲跳功率有显著作用 (P<0.001) ,并在PAP诱导后8 min下蹲跳峰值功率显著增加;肌肉力量与PAP诱导后12 min CMJ的峰值功率与增强效果之间具有显著的相关关系(r=0.63,P<0.01)[20]。因此,找出最佳的练习刺激强度值和间歇时间区域对PAP在运动实践领域至关重要。
散打运动员的冲拳过程是一个动态肌肉协调用力的过程,需要所有相关的运动单位最大限度地募集并动员,所以,最大峰值功率是一个能较好的衡量其冲拳效果的重要指标。本研究根据前人相关研究,利用抗阻训练里的卧推作为PAP诱导手段,以反映出拳爆发力水平的峰值功率为评价指标,监测左、右冲拳的峰值功率在不同间歇时间区域的变化特征,试图探究出PAP的最佳刺激强度和时间区域,为散打项目赛前热身活动以及专项训练准备活动的安排提供参考。
1.1 研究对象
本研究通过招募,筛选出24名男性散打专项班学生(表1),受试者均自愿参加本次研究。筛选条件:上肢平板卧推所推起的重量达到自身体重的1倍以上,能够在5 s之内连续做5个击掌俯卧撑,以60%体重为负荷,卧推5次以上[32];通过填写《问卷调查表》筛选出近1个月内保持常规饮食及作息,不服用任何形式的营养补剂、刺激性饮品与药物,并能确保每次实验前3天内不进行任何形式的剧烈运动的受试者。
表1 受试者基本信息一览表
n年龄(岁)身高(cm)运动水平优势侧2419.5±0.81.75±0.03国家二级右侧
1.2 研究方法
1.2.1 实验分组
本研究以是否有抗阻练习和负荷刺激强度为分组依据,将受试者随机分为3组:Control组(无抗阻练习组)、60% 1RM组(以1RM最大力量值的60%进行抗阻练习组)、90% 1RM组(以1RM最大力量值的90%进行抗阻练习组),每组8人。实验受试者在实验前1周根据美国体能协会推荐的《上肢卧推1RM实验方案》[32]进行1RM最大力量实验,并据此推算出90%1RM抗阻组和60% 1RM抗阻组卧推练习的参考值,表2是90% 1RM组、60%1RM组以及Control组所测得1RM最大力量值以及所推算出的练习次数。
表2 最大力量实验结果及练习次数一览表
Table 2 Repetition Maximum Continuum and Repetition Frequency of Supine Push
1RM最大力量(kg)卧推练习参考值(kg)练习次数90%1RM组76.3±2.269.0±1.7460%1RM组76.9±2.446.1±1.515Control组74.4±3.9无无
1.2.2 实验设计
1.采用3×5混合实验设计。
2.组间自变量:负荷刺激强度(Control组、60% 1RM组、90% 1RM组)。
3.组内自变量:各组上肢功率测试时间节点(抗阻干预前Pre、抗阻干预第4 min、第8 min、第12 min、第16 min)。
4.控制变量:将年龄、身高、体重、运动专项、运动等级、优势侧手作为控制变量,排除噪音等干扰因素,实验地点为某大学康复大厅,室温控制在25℃±2℃。
5.因变量:上肢冲拳功率(优势侧、非优势侧)。
1.2.3 实验仪器
BTE Primus模拟仿真训练系统(图1)、卧推架(图2)、瑜伽垫(图3)。
1.2.4 实验流程
1.热身
热身内容分2个阶段,共20 min。第1阶段,慢跑5~10 min,通过慢跑来提高心率、增加肌肉血流量,使深层肌肉温度上升,呼吸频率提高,肌肉粘滞性下降,身体出汗。第2阶段,专项准备活动8~12 min,通过动态拉伸提高特定肌群柔韧性,避免特定肌群出现不必要的损伤。由于练习内容涉及的主要部位为上半身,因此,拉伸的部位主要是颈、肩、胸、背以及上臂等。拉伸方式为原地拉伸,具体内容为:1)颈部拉伸,动作为向左看和向右看,颈部屈伸;2)胸部和肩拉伸,动作为背后直臂上拉;3)上臂后部拉伸,动作为颈后拉伸;4)背部拉伸,动作为胸前横臂和双臂上举;5)躯干拉伸,动作为直臂体侧屈和屈臂体侧屈。
2.测试方法
运用BTE仪器等张测试模式下“力-速关系”(Torque vs Speed)模块,采用尽量接近运动器械重量的负荷2 kg[4]为测试负荷(BTE系统测试的最小负荷),采用跪姿上肢冲拳(图3)测试上肢峰值功率,来评价受试者在卧推抗阻练习前、后PAP对上肢肌肉峰值功率的影响。跪姿左、右冲拳的具体实验要求为:起始姿势为实验者整个背部与髋部完全伸展、双腿屈膝、双脚与肩同宽、面朝正前方、两侧手臂做散打冲拳预备姿势,先开始右侧手臂冲拳,然后换左侧手臂冲拳,在起始姿势时要求整个躯干与髋关节保持90°伸展姿势,躯干没有产生旋转;听到口令后迅速冲拳,然后快速收回。
图1 BTE Primus模拟仿真训练系统示意图
图2 卧推架示意图
图3 跪姿冲拳示意图
3.实验流程
90%1RM组完成每组4次卧推练习,共做3组,组间间歇1 min,抗阻练习完成后开始实验;60% 1RM组完成每组15次卧推练习,共3组,组间间歇3 min,抗阻练习完成后开始实验;Control组受试者在热身完毕后开始实验。受试者在热身练习及Pre和抗阻练习后的第4 min、第8 min、第12 min、第16 min通过BTE技术实验仪器进行上肢左、右冲拳峰值功率实验,然后分别记录左、右侧上肢冲拳峰值功率。
1.2.5 数据处理和分析
实验数据采用SPSS 17.0统计处理分析,从优势侧与非优势侧2个角度,分别进行重复测量方差分析和LSD两两比较,确定每组PAP产生的有效时间点,再采用两因素方差分析和LSD两两比较得到相同时间点下PAP的组间差异,最终确定产生PAP的最佳练习强度和时间点,其中,P<0.05说明有显著性差异。
2.1 优势侧冲拳功率PAP实验
2.1.1 优势侧冲拳功率在各时间点变化情况分析
在优势侧(右侧)3组受试对象冲拳功率变化在8 min时间点开始逐步分开,90% 1RM组冲拳功率值呈逐步递增趋势;60% 1RM组与Control组冲拳功率值变化近似,呈先递减后小幅递增趋势。由于各组在不同时点内的冲拳功率值变化幅度互不相同,因此,是否有显著差异,应采用重复测量方差分析,进一步考察时间、组别、时间×组别对因变量冲拳功率的影响(图4)。
图4 优势侧(右侧)冲拳功率随时间变化图
2.1.2 优势侧时间因素对冲拳功率的影响
在进行重复测量数据分析时,应首先对重复测量数据在各时间点之间的关系是否满足Huynh-Feldt条件进行球形检验(Mauchly’s test of sphericity),当检验结果为P>0.05时,说明重复测量数据之间实际上不存在相关性,资料满足Huynh-Feldt条件,可以用重复测量设计资料的单变量方差分析处理资料;当P≤0.05时,表明资料不满足Huynh-Feldt条件,此时需采用校正方法对单变量方差分析进行校正或采用多变量方差分析[3,6]。
Mauchly检验结果为P>0.05,资料服从球形假设,5次重复测量的数据间无关联,应以一元方差分析检验结果为准,确定时间因素对冲拳功率影响(表3)。
在优势侧冲拳功率中测量时间因素主效应显著(P<0.05),说明组内不同时间点的冲拳功率中存在显著性差异,应分组进一步考查组内时间因素对冲拳功率的影响(表4)。
经检验表明,优势侧冲拳功率组间效应显著 (P<0.05),说明组间相同时间点的冲拳功率中存在显著性差异,应进行组间相同时间点两因素方差分析,进一步考查分组的负荷强度因素对冲拳功率的影响(表5)。
表3 优势侧Mauchly 的球形度检验结果一览表
Table 3 Mauchly's Test of Sphericity
Mauchly’sW近似卡方dfSig.EpsilonbG-GeH-F下限测量时间0.48514.04290.1220.7941.0000.250
注:G-G表示Greenhouse-Geisser;H-F表示Huynh-Feldt,下同。
表4 优势侧冲拳功率组内效应结果检验一览表
Table 4 Tests of within-Subjects Effects of Boxing Peak-power in the Dominant Side
III型平方和df均方FSig.测量时间G-G1114.5833.177350.8711.3560.000*H-F1114.5834278.64611.3560.000*测量时间×组别G-G378.2676.35359.5391.9270.085H-F378.267847.2831.9270.066
注:*表示P<0.05。
表5 优势侧冲拳功率组间效应检验结果一览表
Table 5 Tests of between-Subjects Effects of Boxing Peak-power in the Dominant Side
变异源III型平方和df均方FSig.优势侧截距2736120.00012736120.00080098.3060.000*组别880.6502440.32512.8900.000*误差717.3502134.160
注: *表示P<0.05。
2.1.3 优势侧组内时间因素对冲拳功率的影响
组内重复测量方差分析及LSD两两比较的结果表明:1)Control组的冲拳功率在16 min时间点分别与Pre时间点和12 min时间点有显著性差异(P<0.05),这表明,准备活动所带来的身体激活效应在16 min时间点基本消失。2)60% 1RM组的冲拳功率各时间点无显著性差异(P>0.05),这表明,以60% 1RM强度进行抗阻练习在身体优势侧没有产生PAP;但相对于Control组,身体激活效应维持时间较长,16 min时间点冲拳功率与Pre时间点冲拳功率无显著性差异(P>0.05)。3)90% 1RM组的冲拳功率在Pre时间点分别与12 min、16 min有显著性差异(P<0.05),且12 min时间点与16 min时间点也有显著性差异(P<0.05),这表明,以90% 1RM强度进行抗阻练习产生了PAP;相对于Control组和60% 1RM组,由于大强度给身体带来的疲劳效应也显著(表6)。
2.1.4 优势侧组间负荷强度因素对冲拳功率的影响
优势侧相同时间点组间两因素方差分析及LSD两两比较的结果表明:90% 1RM组与Control组、60% 1RM组分别在8 min、12 min时间点有显著性差异(P<0.05);90% 1RM组冲拳功率在8 min、12 min时间点均大于Control组、60% 1RM组冲拳功率,这表明,以90% 1RM强度进行抗阻练习所带来的身体激活效应,在8 min、12 min时间点要优于Control组和60% 1RM组(表7)。
表6 优势侧冲拳功率组内时间效应检验结果一览表
Table 6 Tests of within-Subjects Effects of Time Effects of Boxing Peak-power in the Dominant Side
Pre4min8min12min16minControl组152.88±4.85148.88±4.97147.63±5.45150.88±4.19*▽144.25±7.78*▽60%1RM组152.50±6.12148.75±2.71146.63±4.03151.00±7.37147.50±7.7890%1RM组152.75±3.06150.88±2.47*157.00±3.70*△163.38±5.55*△▽150.13±2.23*▽
注:*表示P<0.05,各时间点与Pre相比;※表示P<0.05,8 min与4 min相比;△表示P<0.05,12 min与8 min相比; ▽表示P<0.05,16 min与12 min相比。
表7 优势侧冲拳功率组间负荷强度效应检验一览表
Table 7 Tests of between-Subjects Effects of Load Intensity of Boxing Peak-power in the Dominant Side
Control组60%1RM组90%1RM组抗阻干预前152.88±4.85152.50±6.12152.75±3.064min148.88±4.97148.75±2.71150.88±2.478min147.63±5.45*146.63±4.03*157.00±3.70※△12min150.88±4.19*151.00±7.37*163.38±5.55※△16min144.25±7.78147.50±7.78150.13±2.23
注:※表示P<0.05,与Control组相比;△表示P<0.05,与60% 1RM组相比;*表示P<0.05,与90% 1RM组相比。
2.2 非优势侧冲拳功率PAP实验
2.2.1 非优势侧冲拳功率在各时间点变化情况分析
在非优势侧(左侧),3组受试对象冲拳功率变化在4 min时间点开始逐步分开,在4 min时点60% 1RM组冲拳功率与Control组近似,从8 min时点开始60% 1RM组与90% 1RM组冲拳功率值变化近似,呈先递减后小幅递增趋势。由于各组在不同时点内的冲拳功率值变化幅度互不相同,因此是否有显著差异,应采用重复测量方差分析,进一步考察时间、组别、时间×组别对因变量冲拳功率的影响(图5)。
2.2.2 非优势侧冲拳功率重复测量方差分析
Mauchly检验结果P>0.05,资料服从球形假设,5次重复测量的数据间无关联,应以一元方差分析检验结果为准,确定时间因素对冲拳功率影响(表8)。
非优势侧冲拳功率“测量时间”因素主效应显著 (P<0.05),说明组内不同时间点的冲拳功率存在显著性差异,应分组进一步考查组内时间因素对冲拳功率的影响(表9)。
图5 非优势侧(左侧)冲拳功率随时间变化图
非优势侧冲拳功率组间效应显著 (P<0.05),说明组间相同时间点的冲拳功率中存在显著性差异,应进行组间相同时间点两因素方差分析,进一步考查分组的负荷强度因素对冲拳功率的影响(表10)。
表8 非优势侧Mauchly球形度检验一览表
Table 8 Mauchly's Test of Sphericity
Mauchly’sW近似卡方dfSig.EpsilonbG-GeH-F下限测试时间0.44615.66590.0750.6760.8590.250
注:*表示P<0.05。
表9 非优势侧冲拳功率组内效应检验结果一览表
Table 9 Tests of within-Subjects Effects of Boxing Peak-power in the Non-dominant Side
III型平方和df均方FSig.测量时间G-G1667.3832.704616.6579.7420.000*H-F1667.3833.438485.0499.7420.000*测量时间×组别G-G741.8175.408137.1752.1670.066H-F741.8176.875107.8992.1670.058
注:*表示P<0.05。
表10 非优势侧冲拳功率组间效应检验结果一览表
Table 10 Tests of between-Subjects Effects of Boxing Peak-power in the Non-dominant Side
变异源III型平方和df均方FSig.非优势侧截距2714118.40812714118.40857255.5680.000*组别841.5172420.7588.8760.002*误差995.4752147.404
注: *表示P<0.05。
2.2.3 非优势侧组内时间因素对冲拳功率的影响
组内重复测量方差分析及LSD两两比较结果表明:1)Control组的冲拳功率在16 min时间点分别与Pre时间点有显著性差异(P<0.05),这表明,准备活动所带来的身体激活效应在16 min时间点基本消失;2)60% 1RM组在Pre时间点的冲拳功率分别与12 min、16 min时间点有显著性差异(P<0.05),4 min与8 min时间点有显著性差异(P<0.05),12 min与16 min时间点有显著性差异(P<0.05),这表明,以60% 1RM强度进行抗阻练习在身体非优势侧产生了PAP,同时在16 min时间点由于“负荷强度”因素给身体带来的“疲劳”效应也显著;3)90% 1RM组各时间点的冲拳功率均与Pre时间点有显著性差异(P<0.05),12 min与16 min时间点有显著性差异(P<0.05),这表明,以90% 1RM强度进行抗阻练习产生了PAP,同时在16 min时间点由于大负荷强度因素给身体带来的疲劳效应也显著。
2.2.4 非优势侧组间负荷强度因素对冲拳功率的影响
非优势侧相同时间点组间两因素方差分析及LSD两两比较的结果表明:在4 min时间点,90% 1RM组与Control、60% 1RM组有显著性差异(P<0.05),且90% 1RM组冲拳功率在此时间点、小于Control组、60%1RM组冲拳功率。在8 min、12 min时间点Control组与90% 1RM组、60% 1RM组有显著性差异(P<0.05),且Control组冲拳功率在8 min、12 min时间点小于60% 1RM组、90% 1RM组冲拳功率。
表11 非优势侧冲拳功率组内时间效应检验结果一览表
Table 11 Tests of Within-Subjects Effects of Time Effects of Boxing Peak-power in the Non-dominant Side
Pre4min8min12min16minControl组150.88±3.36145.88±5.25147.38±7.87146.63±6.61142.50±12.91*60%1RM组151.88±8.46147.75±6.04※157.38±4.14※159.50±4.87*▽144.13±7.45*▽90%1RM组149.75±5.44154.50±3.74155.38±4.87*157.38±4.93*▽145.00±6.97▽
注:*表示P<0.05,各时间点与Pre相比;※表示P<0.05,8 min与4 min相比;△表示P<0.05,12 min与8 min相比;▽表示P<0.05,16 min与12 min相比。
表12 非优势侧冲拳功率组间负荷强度效应检验结果一览表
Table 12 Tests of between-Subjects Effects of Load Intensity of Boxing Peak-power in the Non-dominant Side
Control组60%1RM组90%1RM组抗阻干预前150.88±3.36151.88±8.46149.75±5.444min145.88±5.25*147.75±6.04*154.50±3.74※△8min147.38±7.87△*157.38±4.14※155.38±4.87※12min146.63±6.61△*159.50±4.87※157.38±4.93※16min142.50±12.91144.13±7.45145.00±6.97
注:※表示P<0.05,与Control组相比;△表示P<0.05,与60% 1RM组相比;*表示P<0.05,与90% 1RM组相比。
根据运动单位动员的“大小原则”,低强度的刺激往往达不到刺激快肌运动单位的效果,导致PAP效果不明显或者不会出现PAP现象[28]。Sale的研究表明,抗阻训练中运动员所承受的负荷大于70%1RM时能使爆发力显著提高,对力量训练的神经适应的研究指出,Ⅱb型快肌纤维运动单位需要施加到超过90%以上的刺激强度时才能被动员[28]。Maloney等[24]和Baudry等[9]发现,以20%的最大强度进行快速收缩(ballistic contraction)时也观察到了肌肉的颤动激活。Requena等[26]在2008年的研究中发现,膝关节伸肌群以25%的最大强度的等张自主收缩或电刺激出现了不明显的肌肉激活现象,但膝关节伸肌群收缩速度得到了提高。相关实验在对运动员下肢爆发力的研究中分别得出运动员1RM半蹲的测试成绩与下肢爆发力运动表现相关系数达到0.73和0.66,这也说明了高强度负荷更能产生显著的PAP。
国外对激活后增强效应的研究主要集中在抗阻练习后对下肢爆发力的影响。相比之下,激活后增强效应对上肢爆发力的影响研究还比较少,且对PAP的增强效应存在争议。Hrysomallis等[19]通过对受试者先进行5RM的卧推,1.5 min后在爆发力测力台上进行3次击掌俯卧撑,实验数据表明,抗阻激活后的上肢在输出功率上没有得到显著提高。同时,Ebben等[12]通过3~5RM的卧推对运动员上肢进行激活之后,进行一组药球向下砸地练习(medicine ball power drops),在药球练习的过程中,通过肌电对受试者的胸大肌、肱三头肌进行测试,测试结果发现,胸大肌和肱三头肌的肌电并没有显著的提高。而Liossis等[21]通过85%1RM卧推对受试的上肢进行预激活后,再进行30% 1RM卧推爆发力测试,测试结果表明,8 min时输出功率有显著性提高。Markovic[25]等的通过不同重量药球对上肢进行预激活实验表明,上肢大负荷的抗阻练习出现了明显的PAP。通过以上研究可见,抗阻训练对于上肢的激活影响与下肢激活后的增长效应是否一致,还值得进一步探索。
3.1 大强度负荷刺激对散打运动员冲拳PAP的影响
PAP与疲劳的平衡与否决定了肌肉在后续的收缩活动中表现为收缩反应增强、减弱或者没有任何变化[11,36]。根据PAP与疲劳关系的相关研究表明,骨骼肌在收缩活动中同时产生了疲劳和PAP[2,16,36],其承受的负荷与量越大,恢复的时间越长[28,36];短期的间歇由于疲劳程度超过了增强效应本身,所以不会体现出良好PAP效果[12,16]。本研究发现,90% 1RM组优势侧与非优势侧PAP出现的时间点有所不同,优势侧PAP出现的时间点要晚于非优势侧,优势侧冲拳功率曲线呈先下降(4 min)后上升(8 min)再下降(12 min)的趋势,在抗阻后8 min时间点呈显著性上升趋势(P<0.05),产生PAP;非优势侧冲拳功率曲线呈先上升(4 min)后下降(12 min)的趋势,在抗阻后4 min时间点呈显著性上升趋势(P<0.05),产生PAP。本研究所选取的研究对象均以右侧为优势手,又由于长期的专项练习加深了受试者左、右侧肌力不平衡,并进一步影响受试者在进行抗阻练习时用力不均匀,造成了优势侧与非优势侧接受的负荷刺激程度和产生的疲劳深度的不均匀[19]。大强度负荷抗阻后4 min时间点,优势侧肌群由于接受的负荷刺激和疲劳产生的程度较大,磷酸肌酸恢复需要的时间也相对非优势侧要长[35],所以,优势侧PAP开始出现的时间点滞后于非优势侧。在12 min时间点,由于疲劳的消退,肌肉产生的PAP超过了疲劳效应,优势侧与非优势侧冲拳功率均达最高值,使得机体的运动能力出现增强效应。在16 min时间点,上肢峰值功率与抗阻负荷干预实验前无显著性差异(P>0.05),即:被动员的肌纤维在灭活酶的作用下[35],在16 min时间点的 PAP增强效应逐渐消失。所以,大强度、持续时间短的抗阻力量训练可以使上肢肌群产生快速收缩,能快速地激活肌肉神经系统,产生明显的PAP。
3.2 中低强度负荷刺激对散打运动员冲拳PAP的影响
本研究发现,60% 1RM组非优势侧峰值功率在抗阻后8 min时间点内呈上升趋势, 12 min时间点内肌肉与神经系统被有效激活(P<0.05),且估计其功率均值高于90% 1RM组。考虑到研究对象左、右两侧肌力不平衡,所以,非优势手侧(左侧)肌群产生最佳激活状态可能需要的负荷刺激强度要低于优势侧(右侧)。Control组、60% 1RM组优势侧的冲拳峰值功率在前8 min内呈逐步下降趋势,该负荷刺激对优势侧冲拳的峰值功率没有产生显著的影响(P>0.05),这可能是因为此刺激强度不够,不能很好地激活优势侧(右侧)上肢的肌群,因此,其肌力增强效应无法超越其疲劳程度,所以无法有效激活神经和肌肉系统使其处于兴奋状态并出现PAP。与此同时,由图1可以看出,在12 min时点冲拳峰值功率出现了小幅度回升,但仍没有超过抗阻前上肢峰值功率,这可能是由于BTE功率测试所导致的PAP,即:在肌肉进行完急性力量输出后会留下了一系列收缩的痕迹[5,28],从而使肌肉在某个时间点上出现了力量回升的现象,然后逐渐增强上肢的运动表现能力。因此,大运动量、中、小强度的抗阻训练方式可能不能有效地激活人体的肌肉和神经系统的兴奋性,或只能产生较微弱的增强效应,同时,由于疲劳的产生,短时间内的增强效果可能会被抵消,使PAP无法出现,所以,此训练方式对提高运动员的运动表现能力提升的帮助不大。
1.男性散打运动员冲拳时上肢肌肉PAP的产生与时间节点、强度负荷刺激大小和激活部位(是否为优势侧)这三者的关系密不可分。
2.大强度的负荷刺激能有效、持续地使产生PAP;优势侧与非优势侧出现最佳PAP的时间点均为第12 min;优势侧PAP开始出现的时间点滞后于非优势侧。
3.中、小强度负荷刺激在非优势侧能产生PAP,出现最佳PAP的时间点为第12 min;相对于大强度的负荷刺激,在不同时间点中、小强度产生的PAP变化幅度较大。
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The Effect of Post Activation Potentiation on the Boxing Peak-Power of Sanda Sportsmen
SONG Zhao-ming1,ZHANG Hui1,ZHANG Cheng1,HAN Zhi-guo1,DONG Ru-jun2
Objective:This study is to explore the best stimulation intensity and the time range of Post Activation Potentiation (PAP) effect for upper limb muscle of Sanda athletes.Methods:24 right-handed Sanda athletes (national grade 2 athletes) were selected out for the paper,and we designed a 3 intervention group (90%1RM /60%1RM /Control) ×2 measurement sites (right/left upper limb) ×5 time point(Pre-resistance exercise /Post resistance exercise 4min /8min /12min /16min)within-subject experiment,and in the mode of torque vs speed of isotonic on BTE Primus system test for boxing peak-power of the upper.Results:From analysis of variance of repeated data measured,we found out that the main effect of time factors was significant within group (P<0.05) and intensity load was significant between groups (P<0.05).From analysis of variance of repeated data measured and LSD multiple compaisons test within group,we found out that 1) dominant side.90% 1RM group had significant difference with pre-time point of 12min and 16min time point (P<0.05),and 12min time point had significant difference with 16min time point (P<0.05).In the control group,16min time point had significant difference with pre-time and 12min time point (P<0.05).2) Non-dominant.In 90% 1RM group pre-time point had significant difference with other time point (P<0.05),and 12min time point had significant difference with 16min time point (P<0.05).In 60% 1RM group,pre-time point had significant difference with 12min and 16min time point (P<0.05),4min time point had significant difference with 8min time point (P<0.05),and 12min time point had significant difference with 16min time point (P<0.05).In the Control group,pre-time point had significant difference with 16 time point (P<0.05).Analysis of two-way ANOVA and LSD multiple compaisons test showed that 1) Dominant side.Compared with the control group and 60% 1RM group in both 8 min and 12 min time point,90% 1RM group had significant differences (P<0.05).2) Non-dominant.Compared with Control group and 60% 1RM group in 4min time point,90% 1RM group had significant differences (P<0.05).Compared with 90% 1RM group and 60% 1RM group in 8min and 12min time point,the control group had significant differences (P<0.05).Conclusion:1) The occurrence mechanism of PAP has close relationship with time point,intensity load and activating site.2) PAP can be produced efficiently and continuously by high intensity load.Optimum time for PAP is the12min time point.The timing of the dominant side in PAP lags behind the non-dominant side.3) PAP can not be produced by low and moderate intensity in the dominant side,but it can occurr at 12min time point in the non-dominant side.In contrast with high intensity load,the average changeable range of PAP with middle and low load at various time points is relatively larger.
postactivationpotentiation;resistanceexercises;Sanda;forwardpunch
2015-10-08;
2015-11-02
国家社会科学基金资助项目(14BTY057);北京高等学校青年英才计划项目(YETP1250)。
宋兆铭(1980-),男,安徽淮南人,博士研究生,讲师,主要研究方向为体育教育训练学,E-mail:songzhaoming@sina.com;张辉(1981-),男,山东运城人,博士研究生,讲师,主要研究方向为体育教育训练学,E-mail:44560304 @qq.com;张诚(1988-),男,安徽合肥人,硕士,主要研究方向为体育教育训练学,E-mail:597394117@qq.com。
1.北京体育大学,北京 100084;2.广东警官学院,广东 广州 510230 1.Beijing Sport University,Beijing 100084,China;2.Guangdong Police College,Guangzhou 510230,China.
1000-677X(2015)11-0052-09
10.16469/j.css.201511008
G808
A