深蹲聚组训练对青少年羽毛球运动员下肢力量的影响

陈子龙，高玉花

（广州体育学院，广东 广州 510500）

力量训练有助于提高青少年运动员的竞技表现，并能有效预防运动损伤[1]。世界羽毛球运动向比赛节奏快、间歇短、持续时间长的方向发展，这对运动员的下肢力量和移动能力提出了更高要求。研究[2]表明，杠铃深蹲可用于发展运动员的下肢力量。传统杠铃深蹲训练要求运动员以重复训练的方式完成，组内不安排间歇，组间安排充足的间歇时间[3]。这种训练模式随着重复练习次数的增加，运动员的疲劳不能及时消除，导致疲劳累积和中枢神经衰弱，致使运动员的动作速度和动作质量随之下降[4]。青少年运动员肌肉发育不完全，肌肉横断面积小，肌肉收缩有效成分少，更容易疲劳。

基于平衡运动与休息的比率，Haff等[5-6]提出“聚组训练”（Cluster training)的概念，在每次重复或每组重复之间加入较短的休息时间，但总训练持续时间与传统力量训练安排相似。聚组训练在组内加入短暂的间歇，有利于训练者体内ATP和PCr（磷酸肌酸）的恢复，能减少训练时产生的疲劳累积[7]。聚组训练的关键在于保障机体在“不疲劳”或“恢复”状态下进行训练。

聚组训练对运动员力量训练的影响说法不一：聚组训练能使身体在力量练习中获得更加充分的恢复，维持练习时的动作速度及功率输出，Moreno 等[8]比较了传统自重蹲跳练习和聚组自重蹲跳练习动作功率的输出后发现，聚组训练能更好地维持练习动作的功率输出、起跳速度及跳跃高度；陈文佳[9]认为，聚组训练在提升运动员下肢最大力量和发展功率方面优于传统训练； 研究[10]认为，聚组训练对训练者肌肥大效应有良好效果，其提高幅度与传统力量训练模式并没有太大的差异。

依据间歇时间安排的不同，聚组训练模式可分为4种：基本聚组，休息再分配聚组，时间等比聚组和休息暂停聚组[11]。基本聚组是组间间歇时间保持不变、组内额外设置间歇时间的训练，这加长了总训练时长；休息再分配聚组是总间歇时间不变，但将其重新分配为组内与组间间歇时间的训练，即组间和组内间歇时间发生了改变 ；时间等比聚组是不安排组间间歇，而将总间歇时间按照一定比率平均分配给组内间歇的训练；休息暂停聚组是组内和组间都安排间歇时间，但组内安排多次间歇、组内练习次数依次递减的训练。研究表明，组内和组间间歇时间的不同会导致不同的训练效果，不同的训练目的采用不同的聚组训练模式。有学者表示，进行最大爆发力训练时，应采用2~3 min的间歇休息。Haff 等使用 6s和 12s作为组内间歇时间，发现12s组内间歇比 6s组内间歇能更好地保持峰值速度。也有学者研究认为，10s、20s、30s、40s的组内间歇训练都优于传统抗阻训练，尤其是进行最大功率输出练习时。

青少年羽毛球运动员的下肢力量训练，既要考虑为提高最大力量施加一定的负荷强度，又要兼顾为提高爆发力而保证动作速度，避免疲劳，保障训练质量和效果。根据青少年羽毛球运动员的实际情况和训练目的，本文采用6周的休息再分配聚组训练模式（以下简称为“聚组训练”），探讨其对青少年羽毛球运动员下肢最大力量和爆发力的影响，同时与传统力量训练组进行对比，寻找更适合青少年羽毛球运动员的下肢力量训练方法，为进一步拓展聚组训练方法和手段，丰富聚组训练理论提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

某省青少年运动学校男子羽毛球队运动员（表1）。运动员被随机分为试验组（聚组）和对照组（传统力量训练组），受试者在过去6个月无下肢损伤史，身体健康，均有4年以上系统训练经历，并熟悉试验的规范训练动作。

表1 研究对象基本情况

1.2 试验设计

一项为期6周的随机对照试验。其中，参与测试人员（前测、后测）和受试者对研究目的均不知情。实验干预在运动员休赛期进行，并在试验前进行深蹲技术培训，减少深蹲技术差异对实验结果的影响。将16名有多年训练经历的青少年男子羽毛球运动员随机分为聚组训练组与传统力量训练组。所有受试者随机分组前完成3项指标测试，其中，垂直纵跳（CMJ）、30m冲刺跑作为评价爆发力的指标，深蹲1RM作为评价最大力量的指标。为避免能量供应和疲劳效应对测试结果产生负面影响，安排4个测试日（前测2日、后测2日） 进行测试，且每次测试的项目顺序、项目间歇、测试地点均保持一致，每个测试日均进行相同的20 min热身活动。

另外，为了初步探索聚组训练和传统训练过程中运动员的心率变化，试验前进行2周的力量储备训练，并提前熟悉试验流程与深蹲技术动作。另外，为了观察2种不同训练在深蹲过程中的疲劳差异以更精准地验证实验假设，随机从16名受试者中抽取8 人并将其分为2组进行聚组深蹲训练和传统深蹲训练，训练过程中的负荷重量、次数、间歇时间均与正式干预过程一致，深蹲过程通过运动员佩戴的心率传感器（POLOR H10） 对其心率进行实时监控。利用2组受试者完成深蹲后的间歇时间，实时记录受试者心率，每个心率变化点以组内均值形式输出并纳入数据表，使用GraPhPad 棱镜 8.0.2绘制心率变化折线图，为试验提供生理学依据。

1.3 试验安排

1.3.1 正式试验

本研究训练以发展下肢最大力量为目的，负荷强度设置为80%1RM[12]。试验组与对照组分别进行为期6周的聚组深蹲训练和传统深蹲训练（表2），每周进行2次力量练习，时间均为14:30—16:00，2次训练时间间隔至少48h。2组受试运动员在力量训练前采用相同的热身练习，包括泡沫轴筋膜放松、动态拉伸、动作技能整合练习等。2组运动员均严格按照训练安排进行，深蹲训练过程由体能教练全程监督。

表2 6周力量训练负荷安排

训练模式见图1。传统力量训练组训练计划为4 组80%1RM 负荷深蹲训练，每组重复 6 次，组间间歇2 min；聚组训练计划为4组80%1RM 负荷深蹲训练，每组重复6次，组内3次后设一次组内间歇，时间为30s，组间间歇调为90s。2组的总间歇时间和总抗阻量均保持一致。

图1 传统力量训练模式与聚组训练模式

1.3.2 测试安排

分别对受试者进行前测和后测，试验前测包括深蹲1 RM、30m跑、CMJ( 无摆臂) 测试，后测安排在第6周试验结束后进行。为避免测试对训练干预的影响，前测时间安排在试验前的第3天进行，后测安排在试验结束后的第3天进行。为避免误差，前测与后测的测试项目顺序、测试场地、受试者的测试顺序和测试人员安排等都保持一致。所有受试者在测试前均被要求保持正常饮食和充足的睡眠，同时在测试前48h避免剧烈运动。

（1）深蹲1RM测定

深蹲1RM测试过程使用澳大利亚生产的GymAware速度位移传感器进行监控，该设备能更精准地记录数据，测试过程的安全性更高。受试者使用20 kg的杠铃和GymAware 速度位移传感器，传感器连接在杠铃中心右侧65cm处，以收集每次深蹲的数据。在测试之前，受试者进行10 min 的热身活动，热身结束后，先以最大努力完成10个自重深蹲。然后开始1RM评估，包括20%1RM（3次重复）、40%1RM（3次重复）、60%1RM（3次重复）、80%1RM（1次重复）和90%1RM（1次重复）， 以及1RM的尝试，其中最后一次的成功尝试并以正确的技术蹲起，被认为是受试者的1RM[13]。每次连续尝试之间均有2~3 min的休息时间。下蹲离心阶段采用控制和自我选择的速度，口头鼓励受试者尽可能快地完成蹲起向心阶段。通过GymAware系统评估推算最终得到受试者的深蹲1RM负荷重量。2组受试者采用相同方法，屈膝下蹲至大腿与地面平行的角度即为合格。

（2）30m冲刺测定

30m冲刺被用于测量运动员的线性加速度及线性速度[14]。在室外田径场，使用美国生产的Brower TC-1H 红外线速度测试仪，测试受试者30m的通过时间，受试者在起跑线（距离第1个光门0.5m）前使用站立式起跑姿势启动，全力通过第2个光门后再减速缓冲。每名受试者进行2次尝试，每次尝试间歇至少3 min 。

（3）CMJ测定

垂直纵跳（CMJ）被用于间接测量运动员的下肢爆发力[15]，使用澳大利亚生产的SMARTJUMP跳跃评估系统进行测试。受试者站于跳跃垫中央，双手放在臀部，双腿下降至最佳起跳角度后尽可能向上跳，达到最大高度尽可能以初始姿态落至跳跃垫。每名受试者跳2次，每次尝试间歇不少于1 min ，取2次尝试的最佳成绩。

1.4 数理统计法

特征数据采取受试者年龄、身高、体重、深蹲1RM、30m冲刺时间、CMJ高度等作为基线数据。采用均值（标准差，SD）或者中位数（范围）作为描述性统计量。正态性检验采用ShaPiro-Wilk检验，方差齐性检验采用Levene检验。当出现非正态分布或方差时，采用Mann-Whitney U检验或Wilcoxon检验来确定组内和组间差异。采用独立样本t检验比较2组基线差异，配对样本t检验比较训练前后组内差异。P＜0.05表示差异具有统计学意义。效应量(ES)被用来计算描述2个训练组每项测量的前后差异。ES的强度使用Cohen（Statistical Power analysis for the behavioral sciences）提供的一般指南来解释，即0.2、0.5和0.8的强度分别对应小、中和大的变化[16]。其他统计过程均通过统计软件包（Jamovi 2.2.2）进行分析。

2 结果与分析

2.1 传统训练与聚组训练心率变化趋势

从图2可看出，由于聚组设置了组间间歇，间歇过程心率出现下调，每组心率曲线呈“双峰”趋势变化；而连续完成深蹲的传统组则呈“单峰”趋势变化。在整个训练干预过程中，聚组平均心率均高于传统组。以组数为单位划分训练过程可观察到：聚组前3组深蹲训练的心率逐渐上升，训练干预的心率峰值出现在第3组，第4组训练心率略微下调；传统训练组在整个训练过程的心率呈渐增趋势，心率峰值出现在第4组。另外，观察每组心率峰值可知，传统训练组每组心率高峰值均高于聚组，而聚组每组心率低峰值均低于传统训练组。

图2 聚组训练与传统训练的心率变化曲线

2.2 试验前后各项评定指标测试对比

2.2.1 聚组训练组内差异

从表3可看出，6周深蹲训练后聚组训练受试者在深蹲1RM、30m冲刺跑、纵跳能力方面都有不同程度的提升。聚组受试者训练前后的深蹲最大力量（P＜0.01，ES=2.31）、纵跳能力（P＜0.01，ES=1.97）均存在非常显著性差异，30m冲刺跑（P＜0.05，ES=-1.04）存在显著性差异。

表3 聚组训练试验前后各项指标测试对比

2.2.2 传统训练组组内差异

从表4可看出，6周训练前后传统训练组受试者的深蹲最大力量（P＜0.01，ES=2.675）、纵跳能力（P＜0.01，ES=1.459）均存在非常显著性差异，30m冲刺跑成绩（P＞0.05，ES=－0.593）无显著性差异。

表4 传统训练组试验前后各项指标测试对比

2.2.3 聚组训练与传统训练试验后组间差异

实验前2组各项指标均无显著差异。由表5可知，经过6周的试验干预，2组的深蹲1RM和纵跳能力增长幅度均存在显著差异（P<0.05），说明2种训练方法都能显著提高下肢最大力量，传统训练组似乎更能发展青少年运动员的最大力量（P＜0.05，ES＝1.124），但聚组训练对青少年运动员下肢爆发力的提高幅度优于传统训练（P＜0.05，ES＝1.101）。另外，在线性速度方面，干预后2组的30m冲刺跑没有明显差异（P＞0.05），数据并未反映出潜在的有益组。

表5 2组试验后各项指标对比

3 讨论

3.1 心率

监控2组受试者的心率可知，传统训练组的平均心率高于聚组训练组。由于组内间歇，聚组训练组的最高心率始终不及传统训练组，最低心率低于传统训练组，即传统训练带来的心肺系统压力高于聚组训练。机体为适应心肺系统的压力，加大心脏的搏动与呼吸肌收缩频率，而运动时呼吸的调节由机体的神经调节机制主导[17]。聚组训练所设置的组内间歇使得机体的能源物质在大功率输出后可在短暂时间内得到恢复，心率下降的同时也降低了机体应对心肺系统的压力，使得机体在较大负荷下仍然保持高功率的输出水平。

另外，心率常被用作定义运动员的疲劳程度[18]。图2反映传统训练组的心率呈渐升趋势，聚组训练第4组的心率略低于第3组，目前原因尚不明确，可能是由于训练过程中追求最大功率输出造成神经系统疲劳，也可能是由于完成前3组聚组训练后机体进入生理“极点”。因此，后续研究可通过同时增加2组的训练量来进一步验证。

3.2 最大力量

在抗阻训练中，最大力量（1RM）是衡量运动员基础力量水平的重要参数。6周训练后运动员的深蹲最大力量结果显示：聚组训练组和传统力量训练组均有一定程度的提高（图3），且差异均非常显著（P＜0.01）；从组间对比来看，传统组最大力量提升幅度（16.52%）明显高于聚组（10.47%）。可见，2种训练方法均能有效提高运动员的下肢最大力量，传统力量训练对提升青少年运动员下肢力量的效果优于聚组训练。Zarezadeh等[19]对足球运动员试验干预后发现，聚组训练在提升下肢最大肌力方面不如传统力量训练。Lawton等[20]对青少年篮球运动员进行 6 周的卧推力量训练发现，传统力量训练组最大力量的提升幅度高于聚组训练组。

图3 传统组与聚组试验前后测试成绩比较

传统力量训练组最大力量的提升大于聚组训练组的原因似乎得益于代谢物的累积，这些急性生理反应被认为是导致肌力增长的先决条件[21]。在高强度力量训练中，运动员体内代谢物显著积累[22]，虽然这种代谢物积累对力量的适应性尚不清楚[23]，但代谢疲劳是训练的神经和内分泌反应的重要前提。因此，传统力量训练组最大力量增益大于聚组的原因可能是机体的代谢疲劳所致，如触发肌肉适应的代谢物的产生等。传统力量训练模式可使活动的肌肉处于较长时间的紧张状态，从而阻碍肌肉血液更长时间的供应。当训练间歇时间减少时，酶活性和代谢物积累(如Pi和ADP)会增加。肌肉保持较长时间的紧张状态将使某些代谢物水平（如乳酸、无机磷酸盐、肌酐等）增加，反过来可触发强度适应[24]。本研究同样证明上述观点，组内间歇使聚组训练的心率得到恢复，减少了疲劳和代谢物的累积。与传统训练模式相比，聚组训练模式组内间歇使得机体能源物质得以恢复，减少了运动过程中代谢物的积累，降低了肌肉中代谢物的水平。因此，在最大力量的增益方面，传统力量训练优于聚组力量训练。

3.3 爆发力

纵跳测试结果显示，试验前后传统训练和聚组训练纵跳高度均有显著提高，传统组试验前后有显著性差异（P＜0.05），聚组训练组试验前后有非常显著性差异（P＜0.01），聚组训练组的纵跳成绩增幅（13.62%）明显优于传统训练组（6.30%），可见，聚组训练比传统力量训练能更有效地提高青少年运动员的下肢爆发力。从试验后30m跑测试数据来看：聚组训练试验前后存在显著性差异（P＜0.05），增幅为3.05%；传统训练组试验前后无显著性差异（P＞0.05），增幅仅为1.56%，但试验后2组间无显著性差异（P＞0.05）。30m跑成绩增长幅度较小可能与试验周期较短、训练动作单一有关。

有研究[4]表明，运动中的疲劳积累会对肌肉的快速力量表现（即爆发力）产生负面影响，所以，运动过程中机体的恢复能力与保持动作的稳定性十分重要。基于羽毛球项目短时间高强度间歇的比赛特点，青少年羽毛球运动员需具备相应的代谢能力。羽毛球比赛10 s 以内的回合占80% 以上，因此磷酸原供能系统与恢复能力对运动员的竞技水平起重要作用。聚组训练设置的15~30s的间歇休息能促进PCr的补充，通过促进能量恢复来减缓肌肉、神经的疲劳（尤其是降低II 型肌纤维的疲劳程度），提高机体对大强度训练的耐受能力。这不仅保持了动作完成的质量与速度，在一定程度上也提高了运动员高强度比赛时的恢复能力。

研究[25]证明，聚组训练在抗阻训练急性期使用具有优势，可提高功率的输出能力和维持动作速度的能力。HAff 等[5]研究认为，组内增加短时间间歇在理论上能减少疲劳累积，有利于运动员保持力量和速度等。通过心率监控发现：深蹲训练时聚组训练设置的组内间歇能有效降低训练中的心肺压力，在一定程度上保证训练动作的高效性，提高了动作速度。

综上所述，聚组训练能促进训练时的能量恢复，降低训练疲劳程度，将动作速度与功率维持在一定水平，这对发展力量素质尤其是爆发力非常重要。这可能是本研究中聚组受试者CMJ纵跳测试和30m跑成绩优于传统组的原因之一。

4 结论与建议

在80%1RM负荷下，传统力量训练与聚组训练均能带来最大力量的增益，传统力量训练的效果优于聚组训练。聚组训练比传统力量训练更适合发展青少年运动员的爆发力，建议聚组训练计划可作为发展青少年纵跳能力和冲刺能力的一种选择。

没有一种训练方法适用于所有训练目的，因此，需根据不同训练目的选择合适的训练方法，青少年发展爆发力采用6周左右的深蹲聚组训练是较好选择，发展下肢最大力量采用传统的力量训练模式可能更合适。科学、合理地调整训练计划，使运动员在训练中不断受到新的刺激，对其突破训练瓶颈，提升运动表现具有举足轻重的作用。