抗阻训练改善下肢肌力的个体差异性及预判模型

2023-09-27 16:13李晓霞李燕春杨晓琳梁丽娟段佳妍张之豪何子红
上海体育学院学报 2023年9期
关键词:预判肌力受试者

梅 涛,李晓霞,李燕春,杨晓琳,晏 冰,梁 妍,梁丽娟,段佳妍,张之豪,何子红

(1. 北京体育大学 中国运动与健康研究院,北京 100084;2. 山东体育学院 教务处,山东 济南 250102;3. 国家体育总局体育科学研究所 生物科学研究中心,北京 100061)

下肢肌肉力量每增加15 N,全因死亡风险降低7%[1]。良好的下肢力量有助于跑跳以及快速转向等运动技能的形成与精准控制,进而优化运动表现[2],下肢肌肉力量不足易诱发运动损伤[3-4]。抗阻训练可以提高下肢肌肉力量[5],在评估下肢肌肉力量的指标中,最大重复次数(repetition maximum,RM)、等速肌力、等长肌力和反向纵跳(counter movement jump,CMJ)分别反映了肌肉的不同收缩和做功形式,是下肢肌肉功能的力学体现。其中,1RM 是运动训练过程中最常使用的肌肉力量和训练负荷评定指标[6]。等速肌力不仅可为评价肌肉力量提供可靠结果[7],也可预测运动损伤风险[8]。等长肌力的作用是在技术动作中维持肌肉关节的相对稳定,使运动者产生更好的关节角度和特定力量以优化运动表现并防止损伤[9]。CMJ 则反映了下肢肌群的爆发力或神经肌肉状态,是体现下肢肌肉功能的重要指标[10]。

个体差异(individual differences,IDs)表现为机体对等效刺激产生的不同反应[11],训练效果的个体差异是制订精准化健身指导方案的基础,近年来训练效果的个体差异性在体育科学研究中越来越受到重视。抗阻训练提高1RM 相对值的个体差异范围在-8%~60%,其中,高反应者占12%,低反应者占7%[12]。等速肌力、等长肌力、CMJ 个体差异研究则较少被报道。评估个体反应性和/或训练干预对肌肉力量的有效性时,抗阻训练对1RM、等速肌力的提高不是共线性的,甚至是相反的结果[13]。因此,本文通过不同强度的抗

阻训练干预,观察干预前后下肢肌肉等速肌力、等长肌力和CMJ 的变化趋势以及个体差异,分析受试者对不同训练方案的反应性和训练效果的影响因素,建立训练效果个体差异的预判模型,为抗阻训练后下肢肌力训练效果评估、精准化健身指导方案的制订提供实验依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

研究对象纳入标准:①用体力活动问卷(global physical activity questionnaire,GPAQ)[14]界定非规律运动人群[15-16],且受试者在过去至少1 年内未进行规律力量训练;②用运动风险问卷(physical activity readiness questionnaire,PAR-Q)[17]判定无抗阻训练损伤风险;③用中国居民营养与健康状况监测食物频率调查问卷[18]判定无不良饮食习惯,并在干预期间保持原有饮食习惯。中等强度力量训练(moderate-intensity strength training,MIST)、高强度力量训练(highintensity strength training,HIST)分别纳入193 名受试者[男95 名,身高(177.8±5.8) cm,体重(71.3±12.4) kg;女98 名,身高(164.7±5.9) cm,体重(56.5±9.2) kg]、29名受试者[男21 名,身高(178.5±8.4) cm,体重(70.9±14.1) kg;女8 名,身高(164.6±8.7) cm,体重(57.0±11.9) kg]。受试者自愿参加并填写知情同意书。研究经北京体育大学运动科学实验伦理委员会审查批准。

1.2 抗阻运动干预方案

MIST 干预方案:每组10 次,共5 组,以11RM(相当于70% 1RM)的负荷进行深蹲和卧推,组间间歇2 min,每周2 次,持续12 周。每4 周进行1 次1RM 测试,确定新的训练负荷。

HIST 干预方案:每组5 次,共4 组,以5RM(相当于87% 1RM)的负荷进行深蹲和卧推,组间间歇5 min,每周2 次,持续12 周。每4 周进行1 次1RM 测试,确定新的训练负荷。MIST 与HIST 之间停训36 周。

受试者完成12 周的中等强度力量训练(MIST12)后,其中等速蹬踏峰值力、等长峰值力和CMJ 高度提高无效者(变化值的Cohen's d <0.2)纳入8 周(HIST8)和12 周的高强度力量训练(HIST12)。

对训练干预人员进行统一培训,确保干预过程的一致性。统计受试者出勤率和训练状态,要求受试者100%完成干预计划。在干预周期内对受试者进行膳食和体力活动调查,要求受试者规律饮食,不进行额外的营养品摄入以及节食等,不进行干预外的力量训练、有氧耐力训练等。

1.3 测试指标与方法

按照标准流程对测试人员进行培训,同一指标由同一人员采用同一品牌型号仪器进行测试[19]。

1.3.1 肌肉质量

采用美国GE lunar iDXA 型双能量X 射线骨密度仪测试肌肉质量。测试之前确保受试者在7 日内未做钡餐检查、放射性同位素注射或口服造影剂。测试时要求受试者空腹,去除影响测试结果的物品,平卧位于仪器台面。系统中输入受试者基本信息,设置扫描架从头向足侧逐层扫描,获取肌肉质量。

1.3.2 肌肉厚度

采用美国LOGIQ 彩色多普勒超声仪测试股直肌、股直肌和股中间肌、胸大肌厚度。股直肌位置标记:受试者平躺位,双腿自然放松,与肩同宽,标记髂前上棘至髌骨上缘连线的中点位置。股直肌和股中间肌标记:使用肌骨超声12 MHz 线阵列探头,B-Mode 在中点处垂直于大腿表面获取股直肌和股中间肌横截面图像。胸大肌位置标记:受试者平躺位,男生标记腋前线至乳头连线的中点位置,女生标记距离腋前线1/3 处。每侧肌肉测试3 次,取平均值。

1.3.3 下肢等速蹬踏峰值力

采用德国ISOMED 2000 肌力测试仪测试下肢等速蹬踏峰值力(peak torque,PT)。测试过程:①测试开始前测试人员校准仪器,受试者进行热身(200 m 慢跑,2 组×10 次自身体重深蹲练习,2 组×10 次弓箭步蹲练习),热身结束后休息2 min 开始测试。②测试时固定受试者,要求骨盆与后背紧贴于靠背,使用设备腰带固定腰部,脚底紧贴下肢蹬踏组件。受试者蹬伸最大伸展位置为小腿与大腿夹角呈130°,最大屈曲位置为躯干与大腿夹角呈90°,小腿与大腿夹角呈90°。③固定后记录靠背、伸膝组件位置。④受试者有3 次机会尝试练习双腿发力,练习后休息3 min 后开始正式测试。⑤测试过程中要求受试者双腿发力,连续完成3 次先离心后向心的等动蹬伸,速度为10 cm/s;记录等速蹬踏屈峰值力(peak torque flexor,PTf)、等速蹬踏伸峰值力(peak torque extensor,PTe)。

1.3.4 下肢等长峰值力

采用ISOMED 2000 肌力测试仪测试下肢等长峰值力(peak torque isometric,PTi)。前期准备同等速蹬踏峰值力测试。在固定受试者时,要求受试者躯干与大腿夹角呈90°、小腿与大腿夹角呈120°。正式测试前受试者有3 次机会尝试练习双腿发力,练习后休息3 min 开始正式测试。受试者全程尽最大潜能完成3 次等长蹬伸,每次发力之间休息2 min。

1.3.5 CMJ 高度

采用瑞士Kistler 测力系统进行CMJ 测试。热身5 min,练习3 次CMJ 后进行正式测试。受试者双脚站立于测力台正中央,双手自然放松下垂。收到准备指令后双手叉腰,收到开始指令后双腿迅速下蹲至90°,而后迅速向上起跳,起跳过程中身体不能弯曲,尽力保持平衡,连续测试3 次。

1.3.6 深蹲/卧推1RM 重量

采用力量训练架、杠铃杆和标准化杠铃片测试1RM 深蹲/卧推。根据受试者主观感觉预测受试者1RM,以预测值的40%重量进行热身;在热身重量上增加15~20 kg,要求受试者完成3~5 次深蹲/卧推,完成后休息2~4 min;增加重量(深蹲15~20 kg,卧推5~10 kg),使受试者最大可完成2~3 次深蹲/卧推,休息2~4 min;继续增加或降低重量尝试1RM,应该在5 次尝试之内确定深蹲/卧推1RM 重量。

1.4 统计学方法

采用Excel 2016、SPSS 19.0 对数据进行录入和统计分析。描述性统计结果以平均数±标准差(Mean±SD)表示。计算下肢肌肉力量(PTf、PTe、PTi、CMJ)变化百分比(Δ),个体差异以下肢肌肉力量变化百分比(Δ)进行描述。采用配对样本t检验比较干预前后各组指标变化。计算Cohen'sd[20]效应量(effect size,ES),根据Hopkins 等[21]描述的阈值对训练效果进行分层(ES<0.20 为无效果,0.20≤ES<0.60 为低效果,0.60≤ES<1.20 为中效果,1.20≤ES<2.0 以上为高效果,ES≥2.0 为极大效果)。采用卡方检验分析效应量分布差异。采用PASS 软件进行模型构建的样本量估算(取α=0.05、β=0.10、f2=0.15,脱失率20%所需受试者至少为114 人),本文采用MIST12(n=193)、HIST12(n=29)共计222 人的数据进行训练效果预判模型构建(其中CMJ,n=210)。采用前进法Logistic 回归分析,以下肢功能指标的训练效果为因变量,低效果(ES<0.60)为0,中高以上效果(ES≥0.60)为1;以年龄(X0)、性别(X1,男性为1,女性为0)、训练方案(X2,MIST12 方案为1,HIST12 方案为2)、全身肌肉含量(X3)、上肢肌肉含量(X4)、下肢肌肉含量(X5)、躯干肌肉含量(X6)、左侧股直肌厚度(X7)、左侧股直肌和股中间肌厚度(X8)、左侧胸大肌厚度(X9)、右侧股直肌厚度(X10)、右侧股直肌和股中间肌厚度(X11)、右侧胸大肌厚度(X12)、PTf(X13)、PTe(X14)、PTi(X15)、CMJ(X16)作为自变量。采用 ROC 曲线下面积评估回归模型的预测能力,显著性水平设为P<0.05。

2 研究结果

2.1 MIST12 干预后抗阻训练效果及个体差异

12 周MIST 力量训练干预后,受试者PTf 显著增加(Δ=15.39%,P<0.01,ES=0.21)(表1),个体变化范围为-55.83%~151.20%[图1(a)];PTe 显著增加(Δ=18.02%,P<0.01,ES=0.32)(表1),个体变化范围为-58.48%~109.45%[图1(b)];PTi 有升高趋势,但不显著(Δ=7.59%,P>0.05,ES=0.07)(表1),个体变化范围为-55.78%~133.74%[图1(c)];CMJ 高度显著增加(Δ=15.91%,P<0.01,ES=0.90)(表1),个体变化范围为-98.61%~125.71%[图1(d)]。各指标变化百分比分布见表2。

图1 MIST12 干预后受试者下肢肌力指标个体差异Figure 1 Individual differences in lower limb muscle strength indexes of subjects after MIST12 intervention

表1 MIST12 干预对下肢肌力指标的影响Table1 The influence of MIST12 intervention on muscle strength of lower limbs

表2 MIST12 干预对下肢肌力个体差异分布的影响Table2 The influence of MIST12 intervention on the distribution of individual differences in muscle strength of lower limbs%

2.2 HIST8 干预后抗阻训练效果及个体差异

8 周HIST 力量训练干预后,受试者PTf 整体有升高趋势,但不显著(Δ=24.27%,P>0.05,ES=0.33)(表3),个体变化范围为-53.17%~112.45%[图2(a)];PTe 整体有升高趋势,但不显著(Δ=31.83%,P>0.05,ES=0.41)(表3),个体变化范围为-52.22%~121.74%[图2(b)];PTi 显著升高(Δ=28.93%,P<0.05,ES=0.42)(表3),个体变化范围为-48.68%~129.51%[图2(c)];CMJ 高度显著增加(Δ=21.29%,P<0.01,ES=1.00)(表3),个体变化范围为-7.63%~52.11%[图2(d)]。各指标变化百分比分布见表4。

图2 HIST8 干预后受试者下肢肌力指标个体差异Figure 2 Individual differences in lower limb muscle strength indexes of subjects after HIST8 intervention

表3 HIST8 干预对下肢肌力指标的影响Table3 The influence of HIST8 intervention on muscle strength of lower limbs

表4 HIST8 干预对下肢肌力个体差异分布的影响Table4 The influence of HIST8 intervention on the distribution of individual differences in muscle strength of lower limbs%

2.3 HIST12 干预后抗阻训练效果及个体差异

12 周HIST 力量训练干预后,受试者PTf 显著增加(Δ=31.72%,P<0.05,ES=0.53)(表5),个体变化范围为-49.34%~143.05%[图3(a)];PTe 显著增加(Δ=39.76%,P<0.05,ES=0.54)(表5),个体变化范围为-50.25%至174.32%[图3(b)];PTi 显著增加(Δ=53.06%,P<0.01,ES=0.72)(表5),个体变化范围为-60.47%~207.27%[图3(c)];CMJ 高度显著增加(Δ=12.98%,P<0.01,ES=0.57)(表5),个体变化范围为1.21%~26.61%[图3(d)]。各指标变化百分比分布见表6。

图3 HIST12 干预后受试者下肢肌力指标个体差异Figure 3 Individual differences in lower limb muscle strength indexes of subjects after HIST12 intervention

表5 HIST12 干预对下肢肌力指标的影响Table5 The influence of HIST12 intervention on muscle strength of lower limbs

表6 HIST12 干预对下肢肌力个体差异分布的影响Table6 The influence of HIST12 intervention on the distribution of individual differences in muscle strength of lower limbs%

2.4 不同干预后肌力变化占比及效应量分布特征

比较MIST12、HIST8、HIST12 3 种干预方案训练效果发现,PTe、PTi 在3 种方案中差异显著(P<0.05),而PTf、CMJ 在3 种方案中差异不显著(P>0.05)(表7)。完成3 种干预方案的受试者的下肢功能指标效应量分布特征(无效果、低效果、中效果、高效果和极大效果)见图4。

图4 MIST12、HIST8、HIST12 干预后训练效应量分布Figure 4 Training effect size distribution after MIST12、HIST8 and HIST12 intervention

表7 3 种干预方案训练后指标变化占比比较Table7 Comparison of the training effects of the three intervention programs

在同时完成MIST12、HIST8 和HIST12 的受试者中,6.90%(PTf)、10.34%(PTe)、6.90%(PTi)和3.85%(CMJ)的受试者在3 种方案干预后均获得中等及以上训练效果,其他受试者在1 种或2 种方案中为低效者。调整训练方案对受试者个体训练效应量变化特征的影响见表8,如表8 第1 行表示PTf 在MIST12、HIST8 和HSIT12 方案中的效应量变化特征:MIST12低效果或无效果者经过HIST8 和HIST12 干预后分别有40.91%和45.45%转为中等以上效果。

表8 MIST、HIST 干预后个体训练效应量变化特征Table8 The variation characteristics of individual training effect size after MIST and HIST

2.5 力量训练效果个体差异预判模型构建

Logistic 回归结果如表9 所示:PTf 初始值对PTf 模型建立有贡献;PTe 初始值对PTe 模型建立有贡献;训练方案、PTi 初始值对PTi 模型建立有贡献;训练方案、左侧股直肌和股中间肌厚度、CMJ 高度初始值对CMJ 模型建立有贡献。训练效果二分类预判模型计算公式为:

表9 抗阻训练后下肢肌力改善Logistic 回归分析结果Table9 Logistic regression analysis of lower limb muscle strength improvement after resistance training

其中:

采用ROC 曲线下面积对上述模型进行检验,结果显示,PTf、PTe、PTi、CMJ 曲线下面积(AUC)分别为0.609、0.602、0.684、0.719,且P<0.05(表10,图5)。

图5 抗阻训练后下肢肌力改善预判模型ROC 曲线Figure 5 ROC curve of the prediction model of lower limb muscle strength improvement after resistance training

表10 抗阻训练后下肢肌力改善预判模型ROC 分析结果Table10 ROC analysis of the prediction model of lower limb muscle strength improvement after resistance training

2.6 力量训练效果个体差异预判模型回代检验

将HIST8 受试者数据代入二分类预判模型计算公式得出预测值,与真实低效/无效者比例进行卡方检验,比较预测值与真实值之间是否存在差异。结果显示,PTf、PTe、PTi、CMJ 预测值与真实值之间无差异(P>0.05)(表11)。

表11 力量训练效果个体差异预判模型回代检验结果Table11 Back test of the predictive model of individual differences in strength training

3 讨 论

3.1 抗阻训练改善不同类型下肢肌力效果与预判模型的构建

抗阻训练在改善不同类型下肢肌肉力量(PTf、PTe、PTi、CMJ)上存在个体差异。本文首次在同一组受试者中观察到在3 种不同抗阻训练方案中下肢肌肉力量变化的非共线性,表现为等速蹬踏峰值力均得到提高,等长峰值力和CMJ 高度对不同干预方案的反应性不同。抗阻训练在改善不同类型下肢肌肉力量上的效果不同,且个体差异的分布也不同。仅6.90%(PTf)、10.34%(PTe)、6.90%(PTi)和3.85%(CMJ)的受试者在3 种干预后均获得中等及以上训练效果,其他受试者在1 种或2 种方案中为低效者。此前的研究[22-23]多为同一组受试者完成1 种抗阻训练方案。抗阻训练并非均可改善肌肉力量和质量。Ahtiainen 等[12]的研究中,抗阻训练为期20~24 周(受试者至少完成90%的训练计划),不同组的训练负荷在40%~85% 1RM,干预后发现:训练组中1RM 的相对变化为-8%~60%;DXA、MRI、超声(CSA)和超声肌肉厚度分析肌肉质量变化范围分别为-7%~14%、-11%~27%、-9%~27%和2%~30%。在另一项12 周抗阻训练干预研究[24]中,等长肌力变化范围为-32%~149% ,均存在无效果/低效果个体。不同受试者对训练方案的反应不同,且原因复杂,这使根据不同力量训练目标建立预判模型成为必要。

鲜有研究报道肌力训练效果预判模型,已有的预判模型研究仅预测肌力初始值。在等速肌力初始值预判模型研究中,Bourgeois 等[25]将软组织质量、相位角和大腿中部骨骼肌回声强度等作为自变量,采用多元线性回归建立模型,发现右腿肌肉和软组织质量可以预测右腿的等速肌力(R2=0.57,P<0.01),纳入50 kHz相位角后,模型的R2增加到0.66。在等长肌力初始值的预测模型研究中,Muraki 等[26]发现,肌肉厚度和硬度指标(肌肉压缩比)的组合可以准确地估计女性右膝伸展最大自主等长收缩(R=0.573,P<0.01)。在CMJ预判模型研究中,研究者以性别、体重和足部测量指标为自变量建模发现,男性的测量指标与 CMJ 高度之间没有显著相关性,而对于女性而言,体重(R=-0.585,P = 0.005)、足长(R=-0.533,P = 0.013)和脚趾长度(R=-0.604,P = 0.004)与CMJ 高度呈显著负相关[27]。本文建立的训练效果预判模型首次报道不同抗阻训练方案和受试者的初始背景(肌肉力量、肌肉厚度初始值)可作为下肢肌肉力量改善的影响因子(模型AUC在0.6~0.7 附近)。精准化健身指导方案的意义在于提高训练的有效性,个体差异是制订精准化健身指导方案的基础。本文结果证实同一受试者对不同训练方案的反应不同,而不同受试者对同一训练方案的反应、不同形式的力量指标变化亦不同,在制订精准化改善下肢不同类型肌肉力量健身指导方案时要充分考虑训练效果的个体差异性。

3.2 受试者初始背景与改善下肢肌力精准化健身指导方案的制订

一般认为,肌肉力量训练效果受初始背景如肌肉体积、肌肉质量、肌纤维横截面积以及神经肌肉功能的影响[28]。其中,神经肌肉功能改变发生于抗阻训练早期[29]。对运动员的研究[30]表明,较大强度抗阻训练引起的CMJ 变化不是由神经肌肉控制引起的。对于非运动员而言,12 周的抗阻训练、2 种强度(40%1RM、80%1RM)均引起了最大肌力和CSA 的增加,较低强度(40% 1RM)改善了早期力量发展速率和肌肉兴奋(ES = 0.36~0.60,P < 0.05),在较高强度(80% 1RM)未发现神经肌肉功能的改变[31]。

从预判模型中可知,肌力初始值是PTf、PTe、PTi、CMJ 训练效果的预判因子。训练背景不同的人群,其肌力初始值存在差异。与未经抗阻训练的足球运动员相比,在角速度为1.08 rad/s 向心收缩和2.16 rad/s 离心收缩时,经抗阻训练的足球运动员股四头肌、腘绳肌的等速肌力均较高[32]。4 年抗阻训练的受试者膝关节伸展等长肌力比未经训练受试者和12周训练受试者分别高出39%和60%(P<0.001,2.02≤ES≤3.07)[33]。未经抗阻训练的受试者在不同运动方式下测试的CMJ 高度均低于有训练背景的受试者[34]。训练背景不同导致的肌力初始值不同进一步引起训练效果出现个体差异。6 周腘绳肌抗阻训练干预后发现,训练背景不同受试者的离心等速峰值力均显著增加,但未经训练的受试者提高幅度显著高于有训练经历的受试者[2 组在60(°)/s、120(°)/s 的等速峰值力矩增长幅度分别为(16.60±4.81) N·m、(17.45±5.40)N·m和(9.90±5.14) N·m、(9.80±5.57) N·m][35]。因此,肌力初始值与制定改善下肢肌肉力量精准化健身指导方案关系密切。

不同抗阻训练后肌肉厚度、CMJ 的个体反应不同[36],肌肉厚度与肌肉力量、肌肉厚度与CMJ 之间存在相关性[37-38],肌肉力量每增加25%,CMJ 增加43%[38]。另外,抗阻训练后肌肉厚度与CMJ 同向增加,间接提示CMJ 与肌肉厚度可能存在一定关系。本文首次发现肌肉厚度可作为CMJ 训练效果的预判因子,在制订精准化改善CMJ 的健身指导方案中应将肌肉厚度作为依据之一。

3.3 不同抗阻训练方案与改善下肢肌力精准化健身指导方案的制订

本文中不同训练方案对肌力的提升效果不同。首先是不同强度训练方案对肌力的提升效果不同,表现为MIST12 干预后,PTf、PTe、CMJ 均有提升,PTi 无显著性变化,但在HIST12 干预后,各指标均数据显著增加,提示中等强度对于PTi 训练效果的改善有限。其次是不同干预周期的肌力提升效果不同,表现为HIST8 干预后,CMJ 显著增加而PTf、PTe 变化不明显,在HIST12 干预后,CMJ、PTf、PTe 均显著增加,提示相较于下肢等速肌力(PTf、PTe),下肢爆发力(CMJ)可通过更短的训练周期获得训练效果。训练方案是PTi、CMJ 的预测因子,训练负荷可能是不同抗阻训练方案引起PTi、CMJ 效果差异的重要原因。对于PTi,研究[39]发现,参加高负荷(80% 1RM,8~12 次重复)、低负荷(30% 1RM,30~40 次重复)训练的受试者,等长肌力分别提高26.50%和4.53%(ES 分别为1.10 和0.15),训练效果存在差异。系统综述[40]同样也印证,相比于低负荷(<67% 1RM 或>12 次重复),使用中负荷(67%~85% 1RM 或6~12 次重复)、高负荷(>85%1RM 或<6 次重复)PTi 收益更高。对于CMJ 高度,进行6 周抗阻训练的足球运动员该指标增加了5.60%(ES=0.34),对照组下降了2.39%(ES=-0.27)[41]。另一项研究[42]发现,在抗阻深蹲训练、抗阻深蹲结合变向训练2 种方案中,CMJ 高度变化值分别为6.0%和5.4%,ES 值分别为0.44 和0.37。可见训练方案可能影响PTi、CMJ 训练效果的预测,是制订改善下肢肌肉PTi、CMJ 健身指导方案的重要参考因素。

尽管不同训练方案对等速肌力的训练效果不同,但在本文中,训练方案并未纳入等速蹬踏肌力训练效果的预判模型。训练频率、负荷可能是不同抗阻训练方案引起等速肌力训练效果差异的原因。Crane 等[43]比较了高频率(1 周3 次)、低频率(1 周1 次)2 种抗阻训练干预对肌力提升效果的差异,4 周干预后显示,2 种干预方案分别使下肢等速蹬踏肌力提高了36.8%和27.4%。Aagaard 等[44]对未经系统力量训练的精英足球运动员进行了12 周的膝关节抗阻训练,结果提示:只有高强度负荷(8RM,8 次/组,4 组)的受试者增加了膝关节等速肌力,其中股四头肌和腘绳肌向心收缩峰值力在30(°)/s 提高了11%~15%,离心收缩峰值力在30(°)/s 提高了23%~26%;低强度负荷(24RM,24 次/组,4 组)的等速肌力未见提升。在另一项研究[45]中,9 周抗阻训练干预后,下肢等速峰值力在高强度(80% 1RM,10~12 次/组)、低强度(40% 1RM,10~12次/组)组中分别平均增加了9.8%和15.1%。在本文中,MIST、HIST 组的等速蹬踏肌力分别平均增加15.39%~18.02%和31.72%~39.76%,与现有研究一致,均表现出不同的训练负荷在提升肌肉力量上存在差异。训练方案未被纳入等速蹬踏肌力训练效果预判模型,其可能原因是本文选择的2 种负荷强度为70%和87% 1RM 强度,该强度训练方案可产生不同训练效果,但不足以对预判模型产生影响。

3.4 研究展望

本文建立的预判模型AUC 值在0.6~0.7 附近,提示模型仅能解释部分训练效果,可能存在其他因素影响训练效果[11]。等速肌力的遗传度在0.49,握力、等长肌力的遗传度在0.56[46]。多组学(基因组、转录组、蛋白质组等)检测技术的发展为抗阻训练后肌肉功能改善的机制研究提供了方法,寻找可作为预测训练效果的分子标记成为未来的一个研究趋势。肌肉力量受基因多态性的影响[47],GNB3 基因rs5443 TT基因型的个体的膝关节等速肌力较低,ACTN3 XX基因型的女性个体膝关节等速肌力比ACTN3 RX/RR基因型高[48]。抗阻训练效果与蛋白质组存在关系,2 周饮食限制的抗阻训练后,蛋白质组学研究表明,包括线粒体和肌浆蛋白在内的175 种蛋白质表现出合成率的显著增加,其中与肌力相关的肌原纤维蛋白合成显著增加26%[49],抗阻训练后,受试者的转录组和代谢组水平同样会发生变化[50-52]。因此,在进一步的研究中,在构建抗阻训练改善下肢肌肉力量预判模型时综合纳入形态学、生理学、多组学分子标记可能将提高预判结果的精准性。

4 结 论

抗阻训练改善不同类型下肢肌力存在个体差异,肌力初始值、训练方案和肌肉厚度是下肢肌肉力量训练效果的预判因子,在制订以提升不同肌力为目的的精准化力量健身指导方案时应将其作为重要参考因素。

作者贡献声明:

梅 涛:收集、分析数据,撰写论文;

李晓霞、李燕春、杨晓琳:收集、核实数据;

晏 冰:制订训练方案;

梁妍、梁丽娟、段佳妍、张之豪:训练干预,收集数据;

何子红:设计研究思路,修改论文。

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