爆发力训练对提升老年人身体功能的研究进展

张有明 刘会成 刘传勤 聂晓梅

摘要：以往老年人采用力量训练提高肌肉力量或身体功能，目前越来越多的研究表明爆发力训练（高速抗阻训练）对提高老年人的身体功能效果更佳。旨在老年人爆发力的增龄性特征、爆发力对提升老年人日常功能的效果、爆发力提升老年人日常功能的机制、老年人进行爆发力训练的方案。以期对老年人的爆发力训练提供参考。

关键词：爆发力训练 身体功能 老年人 研究进展

中图分类号：G812 文献标识码：A 文章编号：20%—1839（2018）7—0134—04

1 引言

目前，我国已经迈入老龄化阶段，预计到2020年，老龄化水平将达到17.17%，其中80岁以上的老人达到3000多万人，到了2025年，60岁以上的老人将达到3亿，成为超老型国家。据中国老年社会追踪调查（CLASS）报告显示，我国老年人中74.7%的老年人至少患有一种慢性病，21.2%的老人在过去一年中摔倒过，26.6%的老年人出现过身体疼痛。其中评估老人日常基本活动能力包括吃饭、穿衣、洗澡、上厕所等有一项需要帮助或完全做不了，即定位失能。我国失能老人将从现阶段625万上升到2050年的1800万人左右。老龄化给我们带来严重的挑战，保持独立生活和提高生活质量是应对老龄化是重要措施，因此，判断老年人的锻炼方案的标准就是是否提高了身体功能。通常老年人的锻炼方式主要包括有氧运动和力量训练，我国老年人常见的锻炼方式以有氧运动为主，力量训练比较少。主要原因在于有氧运动简单易行，力量训练需要一定的器械，还存在受伤的风险因素。从科学锻炼的角度出发，有氧锻炼和力量训练要合理搭配才能取得良好的效果。

我国老年人力量训练研究文献偏少，以“老年人力量训练”为主题词进行检索，共发现44篇文献，最早的一篇老年人文献是戴昕2003年的文章，论述了老年人力量训练的重要性。从那以后，学者们逐渐关注老年人力量训练的问题。我国学者较多探索不同的锻炼方案对老年人健身效果的影响。例如，苏中君（2016）以核心组合下肢力量训练为练习方案，探索其对老年男性力量和身体活动的影响。张腾飞（2015）以有氧训练和力量训练的组合形式为练习方案，探究其对中老年女性对体适能的影响。赵莉（2015）利用弹力带为干预手段，探究其对中老年人力量的提高效果。而国内有关老年人爆发力的文献更少，目前检索到的仅有1篇文献，说明目前国内老年人爆发力训练还比较欠缺。

国外对老年人力量和爆发力的研究比较广泛而深入。过去的30年间，大量的研究利用力量训练提升老年人身体功能。但是提高老年人身体功能、减少失能的最佳锻炼方案始终没有达成一致。许多专家建议利用最大力量提高肌肉力量。然而通过力量训练并不意味着身体功能一定提高。虽然肌肉力量和肌肉爆发力很相似，但是对于功能任务表现的贡献却不一样。评价老年人身体功能的指标主要包括：日常活动能力（ADL），椅子上坐-站测试、阶梯测试、6m的步行速度、单腿站立测试、步行速度测试、站立-走计时测试等。目前许多研究发现肌肉爆发力比肌肉力量更能有效地预测老年人身体功能和失能状态。[1，2，3，4]

为此，本研究旨在对老年人爆发力训练的相关内容进行梳理，主要探索老年人爆发力的增龄性特征、爆发力对提升老年人日常功能的效果、爆发力提升老年人日常功能的机制、老年人进行爆发力训练的方案。以期对老年人的爆发力训练提供参考。

2 老化过程中肌肉力量和爆发力的变化

老年人力量训练对于应对老化所出现的肌肉横截面积、肌肉力量和肌肉爆发力的下降至关重要。50岁以后，肌肉每年的流失率大约在每年1-2%之间。[5]尽管年龄增长所带来的肌肉流失不可避免，但是体力活动的减少是导致肌肉萎缩的重要原因。伴随年龄增长出现的肌肉流失和肌肉萎缩是力量和爆发力下降的重要原因。50-70岁之间肌肉力量每十年以15%的速度下降，而70岁以后下降的速度更快。而肌肉爆发力的下降速度要远快于肌肉力量。在30-40岁之间时，爆发力以每年3-4%下降。[6]爆发力比肌肉力量快速下降的原因主要有：Ⅱ型肌纤维的流失、运动单位募集和释放率的减少、肌群的协调性减弱、肌群的同步激活增强、神经传导速度下降。[7]而日常生活需要一定程度的爆发力素质，老年人快速力量的能力下降会对日常行為产生不利影响。如跑楼梯和步行。发展老年人爆发力素质对日常行为能力尤为重要，能预防突发性的跌倒。[8]

3 力量训练与爆发力训练对提升老年人身体功能的效果

3.1 传统力量训练对提高老年人身体功能效果甚微传统的力量训练主要是采取较大负荷、慢速的向心收缩，如慢速提起和放下重物8-10次，每次训练2-3组，负荷一般60-90%1RM，每周训练2-3次。已有研究证明传统力量训练可以提高肌肉表现和肌肉的生理特征。力量训练是老年人锻炼方案的重要组成部分之一。传统力量训练可以明显提高肌肉力量和Ⅰ型、肌肉Ⅱ型肌肉的横截面积。

老年病学研究表明肌肉力量和身体功能之间关系紧密。Alexander等人研究指出老年人从椅子上站起需要90%的膝盖力量，而年轻人完成同样的任务仅需要45%左右的膝盖力量，这显示出肌肉力量对老年人功能任务表现的重要性。然而，通过力量训练提升身体功能的机制还不是很清楚。粟国军，米靖（2015）[9]通过6个月渐进性力量练习，发现渐进力量训练可有效提高老年人肌肉力量，但对功能性动作改善不足。Latham et al（2004）[10]的一项元分析表明传统力量训练对提高肌肉力量效果明显，但是对提升身体功能效果很小，增加的肌肉力量并不能转化为老年人身体日常活动能力（ADL）的提高。数据发现，尽管力量是功能任务表现所必须的，但是加强肌肉力量并不等同于加强了功能表现。

3.2 爆发力训练对提升老年人身体功能效果更强

越来越多证据表明肌肉爆发力比肌肉力量对于增强日常活动能力（ADL）水平效果更佳。因此，当我们的目标是为了提高日常活动能力水平时，采用爆发力训练比采用力量训练更适宜。Bassey（1992）[11]发现爆发力训练可以提升功能表现的证据，即腿部伸肌爆发力训练可以预测衰弱老年人爬楼梯和坐立的表现。研究人员同时发现腿部伸肌和踝关节屈肌的爆发力峰值比最大力量预测功能表现效果更好。[12，13，14]Foldvari（2000）对75岁老年女性社区居民进行1年的力量训练、爆发力训练和有氧耐力训练，探索各种训练方法对老年人基本活动能力的健身效果。线性回归分析表明腿举爆发力和习惯性体力活动是老年人的功能表现的关键预测变量。Bean（2002）对65-83岁对行动受限老年人的研究中同样发现腿部力量和爆发力两者相关系数达到0.89，而腿部爆发力对身体功能的影响高于腿部的力量。Hrnda KV（2003）[15]对75-94岁的老年人进行随机对照实验发现，渐进肌肉力量训练提高了肌肉爆发力，提升日常功能表现。Miszko TA（2003）[16]对比了力量训练和爆发力训练对社区老年人身体功能的影响。经过16周，每周3次的训练后发现，爆发力训练比力量训练对提升老年人身体功能更有效。Webber SC[17]（2010）使用弹力带对老年人进行高速、低强度的爆发力训练，提高了行动不便老年人的动作时间，促进其功能恢复。粟国军，米靖（2014）[18]对老年人进行2个月的力量训练，主要目的是对比了不同力量训练计划对老年人肌肉力量和身体功能的影响。一共有三种力量练习计划：高速率变阻训练、由慢到快速率的等阻训练、高速率的变阻训练和身体功能训练相结合，结果发现高速率练习组在提高老年人身体功能上优于等阻训练组、变阻训练与身体功能结合组。

Tom Hazell（2007）对力量训练和爆发力训练对促进老年人身体功能的效果进行了对比分析，具体见图1，结果显示爆发力训练对老年人多种身体功能的促进效果优于力量训练。因此，综合以上的研究结果，当训练目标是为了提升日常活动能力时，爆发力训练更有效。

4 爆发力训练提升老年人身体功能的机制

目前针对爆发力训练提升老年人日常功能的机制有两种重要的假设。这两种假设从不同的角度对其原理进行了解释。

第一种解释是功能阈值理论：Buchner DM（19%）力量与功能表现之间的关系不是线性的。力量与功能之间的关系是曲线的，力量或爆发力对于提升功能表现是存在临界值的[20]（天花板）。假如个体拥有较低的力量基线水平，通过力量训练提升身体功能的幅度会很大。而个体拥有较高的力量基线水平，通过力量训练提升身体功能的空间会很小。例如，功能受限的老年人通过力量训练可以提升功能表现的幅度很大，而健康老年人通过力量训练提升的幅度较小；Caserotti（2010）发现力量训练提升功能表现的测试时，老年人提升了近50%，而年轻人仅提升了25%，因为老年人功能表现水平较差，远远低于功能表现的临界值。

第二种解释是爆发力的肌肉激活模式与日常功能表现更接近。力量训练所带来的提高没有有效地转换到功能任务表现上来，因为力量训练动作模式和功能表现动作模式的肌肉激活模式不同。[21]例如，典型的日常功能任务涉及到更复杂肌肉激活模式，而传统力量训练通常以慢速、最大负荷的动作模式。功能任务实质上更多地依赖于动作速度，但是，传统力量训练的肌肉激活模式限制了力量训练效果的转化。爆发力训练会促使肌肉力量和爆发力提高的原因是神经适应性而不是肌肉肥大（Hakkinen et al l998；Reid et al.2015）。这种适应包括运动单位募集的增加、促进主动肌的激活、抑制了拮抗肌的兴奋（Hakkinen et al.1998）。Barry和Carson（2004）认为肌肉之间的协调是力量训练提升功能任务表现转化的核心。快速的爆发力训练可以有效提高肌肉之间的协调性，帮助训练提升功能任务的表现。

5 老年人爆发力训练方案

5.1 老年人爆发力训练的参数

爆发力是做功（力*距离）除以时间，因此，爆发力是快速产生大力量的力量输出，力量与速度结合的功能（Weir and Cramer 2006）。力量训练的典型特征是随着训练组数的增多爆发力输出会减弱，为了克服这一点，动作练习应该具有爆发性。爆发力的练习方式主要包括：奥林匹克举、超等长练习。但是这些练习主要适合于运动员和有训练经验的举重运动员，不适合老年人。当老年人能够完成一般性抗阻训练，高速度的爆发力训练计划就可以逐步纳入总的训练计划之中。美国运动医学会针对健康老年人给出的爆发力训练方案是：每种练习1-3组，次数为每组6-10个，负荷为中等强度（40%-60%RM），进阶方式由组合器械到自由重量，以及多方向药球练习。目前研究的重点集中在检验爆发力对身体功能的促进效果以及确定爆发力最佳的训练负荷。

5.2 老年人爆发力训练的器材

目前弹力带已经广泛应用于竞技体育和全民健身中，弹力带有携带方便、价格低廉、安全性高的优点，是老年人最佳的力量训练工具。美国运动医学学会研究证实弹力带练习可以达到和那些昂貴并且笨重的器械相同的效果。研究人员采用弹力带进行爆发力训练取得了良好的效果。Hruda（2003）利用弹力带对行动受限老年人进行居家的爆发力训练，老年人以自身体重为阻力，通过增加弹力带磅数实施渐进负荷的目标，训练过程中要求被试以最快的速度完成，结果显示峰值扭矩提高了27.3%，平均爆发力提高了50.6%，更为重要的是被试步行速度提高了36.1%，椅子坐-起提高了66.2%，这些功能的提升有利于老年人在有限的时间内快速地穿越十字路口。刘国华[22]（2018）以健康老年人为研究对象进行16周的弹力带抗阻训练，结果发现渐进式的弹力带显著提高了老年女性的平衡能力和身体活动能力。Bean（2004）利用负重背心进行爆发力训练，背心的负荷为锻炼者体重的2%，个体根据自身情况适当增加或减低负荷。通过设置与日常功能任务相关的动作练习形式，例如椅子坐立、提踵练习、卧推等，12周后被试的身体功能得到显著提高。

6 结论

（1）爆发力训练作为老年人训练方案的一种新形式，越来越多的证明表明爆发力训练对提升老年人日常活动能力的效果优于力量训练。但是需要提供爆发力训练利弊的详细证据。将来的研究需要提供：控制组的随机化程度、充足的失能老人样本、双盲评估、样本分配的隐蔽性、意向性分析、系统地检测不良事件。只有这样才能证明研究的科学性，我们才能在此基础上对老年人爆发力训练提供科学的结论。

（2）爆发力提升老年人身体功能的机制存在两种假设：第一，功能阈值理论；第二，肌肉激活模式相似度。这两种假设从不同视角对爆发力提升老年人身体功能的机制进行良好的解释，未来需要更多的相关研究来进一步验证这两种假设。

（3）虽然美国运动医学会对老年人爆发力的训练参数（时间、频率、负荷）等进行了推荐，但是仍然需要更多的实证研究来确定提升老年人身体功能的最佳参数。

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