余 洲 张仁祥 彭 丽 张 智
骨骼肌肥大的最佳化训练方案
余 洲 张仁祥 彭 丽 张 智
(中国人民解放军陆军工程大学军事基础系 军事体育与航空体育教研室,江苏 南京 211101)
阻力训练可以增强人体的肌肉质量。调控力量训练中的变量是优化肌肉效果的关键因素。训练至失败是最大化肌肉生长的必要条件。但在实际应用中应考虑多方面的因素影响,应根据个体的实际需求,设计最佳骨骼肌的肥大计划。
力量训练;骨骼肌;训练至失败
阻力训练是一种公认的可以增强人体肌肉质量的锻炼手段[1]。调控力量训练中的变量是优化肌肉效果的关键因素,如训练量、负荷强度和训练次数[1]。训练的努力程度可以通过个体接近肌肉衰竭的程度来估计,训练至失败可以定义为激活的肌肉在没有外力帮助的情况下无法重复下去[2]。自19世纪40年代以来,就有人主张力量训练使用这种方法[2]。最初,Rooney等人认为训练至失败(与训练不失败相比)可以较好地发展力量[3],但也有研究与之存在冲突。经荟萃分析,在训练至失败和非失败训练中,力量可以得到类似程度上的增加[4]。这种荟萃分析(以及大多数原始研究)仅着眼于力量的提高,关于训练失败对肌肉肥大影响的研究较少。当前,最佳化训练和精准能力是未来发展的方向[5,6]。因此,充分认识力量训练至失败这一方法有助于提高设计训练计划的能力。
一些研究认为,进行失败训练是最大化肌肉生长的必要条件[7]。基于的理论依据是,失败训练会导致运动单元的全面招募,被认为是增加肌肉大小的重要组成部分[8]。但是,此适用性可能因负荷强度不同而发生变化。进行高负荷强度练习,高阈值运动单元几乎立即被募集,因为从锻炼开始就需要高水平的力量[9]。这与低负荷训练相反,在低负荷训练中,起初不需要用力来举起重物,高阈值运动单元募集被延缓,当组数增加,变得疲劳时,才会招募高阈值的运动单位来维持力的输出。有研究表明,在低负荷训练过程中,疲劳性的同心收缩会使表面肌电图活动相应增加,但随着负荷的逐渐增加,这种作用逐渐减弱[10]。因此,这种假设认为高负荷训练时,训练至失败的需求变得不重要。
另外,有研究认为,训练至失败可以通过增加代谢压力来促进肌肉生长。有证据表明,代谢产物的积累(无氧能量代谢产生的副产物)增强了阻力训练的合成代谢反应[11],但这一说法仍是推测性的。也有研究表明,持续性的自愿疲劳会增加能量需求,从而导致更多的代谢物积聚。这可以支持训练到失败会产生有益代谢作用[2]。然而,尚不清楚,与停止失败的实验组相比,“全面”期间产生的额外新陈代谢压力是否导致更大的肌肉蛋白合成。可能存在代谢应激的阈值,超过该阈值的训练,益处不在增加。
目前实证研究相对较少,并且存在冲突。有一项研究比较了休闲训练男性骨骼肌的生长情况,其中一组训练至失败,而另一组则没有[12]。研究采用多组练习方式,每次做3-5组,每组10次,组间休息60秒。锻炼内容包括高拉、肩部推举和腿部屈伸练习。结果表明,在12周训练后,进行失败训练的组的肌肉明显多于未进行失败训练的组。该方案没有采用传统的非失败训练方案,即在给定的疲劳重复次数下停止训练。因此,研究的有效性有限。在Schott等人的研究中,一组采用低疲劳训练方案训练,每次做4组,每组10次收缩(每次收缩持续3秒,然后休息2秒),组间休息2分钟;而另一组进行高强度疲劳训练,每次做4组,每次收缩持续30秒,组间休息1分钟。在训练14周后,只有高强度疲劳组的肌肉大小显著增加,这进一步证明了疲劳对于增加肌肉质量的重要性[13]。但该方案没能反映在实际情况下进行的抵抗运动,因为该方案仅包括等距肌肉动作。此外,低疲劳组的训练方案涉及重复休息,这也是传统阻力训练不经常使用的。
最近,Nobrega等[14]人对32名未经训练的人进行每周2次训练,分别在高负荷(80%1RM)和低负荷(30%1RM)下进行3组腿部伸展运动。该研究采用内部设计,每个下肢随机分配以执行这些训练,受试人员直至失败,或自愿终止练习。12周后,各组之间的肌肉横截面积增加在统计学上相似。结果显示,在高负荷情况下,失败训练:26.694千克;非失败训练:26.042千克。在低负荷情况下,失败训练:21.114千克;非失败训练:20.643千克),可见失败训练和非失败训练之间的训练负荷差异很小。这表明所执行的非失败条件接近完全疲劳(非失败训练可能仅比失败训练少1-2次)。也就是说,接近肌肉衰竭的训练与达到实际肌肉衰竭的训练对增加肌肉的大小可能同样有效。
当前,训练至失败在实际应用中应考虑多方面的因素。在试图增加骨骼肌肥大方面,训练至肌肉失败,采用低负荷强度力竭时,高运动单位才被激活,这一方法可能不是最优的选择[2]。从训练的安全来看,采用力量训练器材进行单关节训练较为安全;采用多关节或自由体重训练,损伤的风险会增加。训练至肌肉失败可通过制定训练计划,进行周期训练,并进行定期监控,避免发生运动损伤[2,15];
最近的一项研究表明,与每组非失败6×5重复方案相比,采用每组3×10重复方案训练至失败,运动后的恢复速度将减慢,可长达24-48小时[16]。因此,如果训练计划为高次数(每周>4次),训练至失败这一方法不是最佳的选择。由于训练接近失败与肌肉训练至失败可能获得效果相似[14],因此应根据个体的实际需求,设计最佳骨骼肌的肥大计划。
[1]American College of Sports Medicine.American College of Sports Medicineposition stand. Progression models inresistance training for healthy adults[J]. MedSci Sports Exerc, 2009(41): 687-708.
[2]Schoenfeld BJ, Grgic J. Does training to failure maximize muscle hypertrophy[J]. Strength Cond J,2019,41(5):108-113.
[3]Rooney KJ, Herbert RD, Balnave RJ.Fatigue contributes to the strength trainingstimulus[J]. Med Sci Sports Exerc, 1994(26): 1160-1164.
[4] Davies T, Orr R, HalakiM, and Hackett D. Effectof training leading to repetition failure onmuscular strength: A systematic review andmeta-analysis[J]. Sports Med,2016(46): 487-502.
[5]马继政,丁明超,黄强年.现役人员人类能力最佳化和精准能力的发展策略[J].湖北体育科技,2018,37(7):612-616.
[6]马继政,杨靖.军事职业活动相关骨骼肌疼痛的精准运动训练策略[J].湖北体育科技,2019,38(1):70-74.
[7]Burd NA, West DW, Moore DR,et al. Enhanced aminoacid sensitivity of myofibrillar protein synthesispersists for up to 24 h after resistance exercisein young men[J]. J Nutr, 2011(141): 568-573.
[8]Wernbom M, Augustsson J, Thomee´R. The influence of frequency, intensity,volume and mode of strength training onwhole muscle cross-sectional area inhumans[J]. Sports Med,2007(37): 225-264.
[9]Duchateau J, Semmler JG, Enoka RM.Training adaptations in the behavior ofhuman motor units[J]. J Appl Physiol,2006(101):1766-1775.
[10]Schoenfeld BJ, Contreras B, Willardson JM,et al. Muscleactivation during low- versus high-loadresistance training in well-trained men[J]. Eur JAppl Physiol, 2014(114): 2491-2497.
[11]Takada S, Okita K, Suga T, et al. Low-intensityexercise can increase muscle mass andstrength proportionally to enhancedmetabolic stress under ischemic conditions[J].J Appl Physiol (1985), 2012(113): 199-205.
[12]Goto K, Ishii N, Kizuka T, et al.The impact of metabolic stress onhormonal responses and muscularadaptations[J]. Med Sci Sports Exerc, 2005(37):955-963.
[13]Schott J, McCully K, Rutherford OM.The role of metabolites in strength training.II. Short versus long isometric contractions[J].Eur J Appl PhysiolOccupPhysiol, 1995(71):337-341.
[14]Nobrega SR, Ugrinowitsch C, Pintanel L, et al. Effect ofresistance training to muscle failure vs.volitional interruption at high- and lowintensitieson muscle mass and strength.J Strength Cond Res, 2018(32): 162-169.
[15]马继政,丁明超,冯煊,等.现役人员人类能力最佳化—训练伤的预防策略[J].体育科技,2018,39(6):14-15.
[16]Moran-Navarro R, Perez CE, Mora-Rodriguez R, et al. Time course of recoveryfollowing resistance training leading or notto failure[J]. Eur J Appl Physiol,2017(117): 2387-2399.
Optimized Training Program for Skeletal Muscle Hypertrophy
YU Zhou, eatl.
(Army Engineering University of PLA, Nanjing 211101, Jiangsu, China)
余洲(1979—),本科,讲师,研究方向:军事体育教学与训练。