不同动作范围抗阻训练对肌肉力量提升的效果

严进洪 ，吴嘉敏

（1.广州市薇薇安心理咨询有限公司,广东 广州 518085；2.星道国际教育（深圳）有限公司，广东 深圳 510030）

1 不同动作范围抗阻训练

抗阻训练也被称为力量训练，通常指身体克服阻力从而使肌肉增长和力量增加的过程[1]。抗阻训练可有效增加肌肉体积、力量和耐力，是强身健体、增强体质的重要方法。根据不同的动作范围，抗阻训练可分为最大动作范围（Full range of motion， fROM）训练和局部动作范围（Partial range of motion， pROM）训练。动作范围（Range of motion， ROM）是关节活动可达的最大弧度，与关节形态、类型和活动平面/轴有关[2]。以深蹲为例，练习者在fROM训练时需要蹲到最低点，而在pROM训练时则不需要。根据肌肉锻炼的特异性原则（Specific adaptations to imposed demands， SAID），人体对训练负荷产生特定适应性。基于特异性原则，任何练习都应当以最大动作范围进行，而在制订训练方案时往往仅考虑动作类型和强度，忽略动作范围的重要性[3-4]。

然而，fROM训练可能并非是提升肌肉力量的最佳方法。Clark等[5]将运动员随机分配到pROM和fROM组，进行5周抗阻训练后发现，pROM训练组在最大动作范围下仰卧推举的位移增加了15.5个百分点，在动作范围减半的情况下，最大力量增加了15.7个百分点，同时动作范围末段的等速收缩力量增加了13.5个百分点，fROM训练则没有观察到这些变化。一般而言，在动作范围末端，肌肉的等速收缩力量会减弱，导致该部分动作的力量水平低于最大值，使得相关肌肉得不到最佳锻炼效果[6-7]。Zatsiorsky[8]研究认为，肌肉所产生的最大力量随关节角度而变化，大部分运动项目不需要利用最大动作范围，局部动作范围能提供多数运动项目所需。他提出运动员训练时应限制动作范围以达到最大力量输出。

研究[9]表明，限制动作范围能增加个体最大负重量。例如，与3/4 fROM训练者相比，fROM训练者进行1/2fROM和1/4 fROM练习时的负重能力更强（fROM、3/4 fROM、1/2 fROM、1/4 fROM别分对应92.5 kg、102.1 kg、123.3 kg、160.9 kg）。因此，个体进行pROM练习时的1次重复最大重量（1-repetition maximum，1-RM）比fROM练习大[10-13]。同时，与fROM训练相比，pROM训练的负重虽然较大但肌肉的向心收缩速度没有显著下降，由于负重增加而收缩速度不变，pROM训练的力量输出得以增加[14]。简单而言，pROM训练让练习者能以较大的负重进行练习，有针对性地加大对特定肌肉的刺激。另外，降低动作范围会增加运动频率及单位时间内的做功，同时会增加心率、血液酸碱度，提高乳酸水平和降低主观疲劳度，从而导致更佳的训练效果[15]。

目前，关于最大动作范围和局部动作范围抗阻训练提高肌肉力量的研究结果不一致。本文对2种不同动作范围抗阻训练在提升肌肉力量方面的效果进行综述，为不同人群制定抗阻训练方案提供指导，提高其抗阻训练的效果。

2 不同动作范围抗阻训练对肌肉力量的影响

pROM训练不是一种新的训练方法，以往研究已观察到其对肌肉力量的正面效果。Mookerjee等[14]考察了fROM和pROM训练对有力量训练习惯的受试者是否有不同影响，受试者先后接受fROM和pROM2种训练。在fROM训练中，受试者进行最大动作范围的仰卧推举，而在pROM训练中，其手肘角度只需要达到90°即可。结果显示，在单次pROM训练后受试者的肱三头肌力量显著上升，而fROM训练没有显著效果。另外，Goto等[16]以力量训练者为研究对象，经过8周（每周3次）的手肘屈曲训练后发现，fROM组（肘关节动作范围0 ~ 90°）和pROM组（肘关节动作范围45°~ 90°）的肱三头肌最大力量都有所提升，但pROM组的等距扭矩比fROM组大（分别为83.6 Nm和76.2 Nm）。

然而，一些研究认为pROM训练对力量的提升效果不如fROM训练。在Pinto等[17]的研究中，受试者被分配到fROM组和pROM组接受10周（每周2天）的托臂弯举训练，fROM组以最大动作范围练习（手肘屈曲0~130°），pROM组只需练习动作范围中段（手肘屈曲50°~100°）。尽管2组的最大力量在训练后均有所提升，但相比pROM训练，fROM训练对增加肱二头肌力量的作用更明显（分别增加16个百分点和25.7个百分点）。大部分pROM训练针对的是最大动作范围中段，相比动作范围末段而言，肌肉在动作范围中段所受的张力较大，对肌肉力量的训练效果更明显[6-7]。

与fROM相比，pROM训练效果的迁移性有一定局限。McMahon等[18]招募大学生受试者接受8周膝盖弯曲训练（每周3次），受试者被分配到fROM组或pROM组，fROM组膝关节动作范围为0 ～90°，pROM组的动作范围为0 ~ 50°。结果显示，2组的股四头肌最大力量在训练后都有所提升（fROM组提升18个百分点，pROM组提升4个百分点）。值得注意的是，pROM组的最大力量只在50°～70°动作范围内有所提升，而fROM组的最大力量提升则在0～90°动作范围内被观察到。

与fROM训练相比，pROM训练的负重一般较大。不同动作范围的抗阻训练对力量影响的差异可能是由于训练量不同。训练量与训练目标、状态、强度、休息时间和肌肉受张力时间（Time under tension，TUT）有关[19]。TUT是抗阻训练中某组肌肉受张力或收缩的时间，较长的TUT能较好地刺激肌肉，增大肌肉体积[20]。Valamatos等[21]通过控制重复次数使fROM组和pROM组的TUT相等，受试者进行为期15周的向心膝关节伸展训练，其一条腿接受fROM训练（膝关节动作范围0 ~ 100°），另一条腿则接受pROM训练（膝关节动作范围0 ~60°），接受fROM和pROM训练的大腿负重比约为1.15：1。训练结束后，接受fROM和pROM训练的受试者大腿股外侧肌的肌束力量有所增加，但没有显著的组间差异（分别提高29.7个百分点和20.1个百分点）。在控制TUT的情况下，该研究观察到fROM和pROM训练导致相似的力量增长，这暗示以往研究结果可能受TUT的影响。

最大和局部动作范围的抗阻训练对肌肉力量的作用受到性别因素的影响。Massey等[12-13]招募没有力量训练经验的男性和女性受试者，把其分配到fROM、pROM和控制组（结合fROM和pROM训练），接受为期10周（每周2天）的仰卧推举训练。在男性受试者中，fROM组和pROM组的力量分别提升11.34kg和11.04kg，控制组的力量提升7.48kg，但3组在力量提升方面没有显著差异[12]。训练后，3组女性受试者的力量均有显著提升，fROM组的力量提升最多（11.52kg），显著高于pROM组和控制组（分别提升7.66kg和7.37kg）[13]。男性在fROM和pROM训练中力量没有显著差异，而女性在fROM训练中的力量提高程度更大，说明力量训练效果与训练者的性别有关，这与前人[22]观察到的力量训练效益与睪酮水平正相关的结果相一致。

因此，pROM训练对力量提升有正面作用。pROM训练效果取决于练习的动作范围和重复次数，最大动作范围末段和较多重复次数的pROM训练效果更显著。

3 肌肉神经与生理结构变化

训练后最初的力量提升主要源于神经适应性等因素[23-24]。肌肉激活程度在不同动作范围有所不同，同时，肌肉激活程度增加与肌肉横截面积增加有一定关系[25-26]。肌电受多种因素影响，包括电极位置、观察的肌肉和计算方法等。另外，肌电和肌肉张力的关系是线性或非线性的。观察肌电变化发现，推举哑铃时pROM训练（强度与fROM相同，70% 1-RM）能减少肌肉间的协同动作模式，更高效地调动三头肌肉群[27]。

肌肉长度-张力曲线显示，肌纤维长度影响肌球蛋白与肌动蛋白的相互作用，进而影响力量输出[28]。在某一动作范围内，不同肌肉可能有不同力量输出的最优长度[29]。另外，一些学者[30]观察到抗阻训练对肌肉和肌纤维的作用是局部的。例如，抗阻训练后，相比肱三头肌的其他部位，肱三头肌中段（10 cm和16 cm处）的激活程度较高，中段（10~22 cm）的横截面积增长最大[25]。股外侧肌和股直肌远端肌肉增大最为明显，而股中肌和股内侧肌是近端肌肉中增大最明显的[31]。在肱二头肌中，近端肌肉厚度增长12%，远端肌肉厚度只增长5%[32]。这些结果表明，fROM训练对肌肉各部位产生的效果并不相同，pROM训练能有针对性地锻炼fROM训练中难以锻炼的肌肉群。

股骨25%、50%和75%处的肌束长度在fROM训练[18]或较长的肌肉伸展[33]后增加，显示动作范围可影响肌肉系统的生理结构。肌肉增大有一定的延时性，并非在训练后马上出现，只有提供足够的代谢压力和维持中度肌肉张力的训练才能优化肌肉的增大过程[34-35]。虽然以往研究已观察到pROM训练的一些正面效果，但一些学者、医生和运动员认为，相比fROM训练，pROM训练对肌力或肌肉增大并没有任何优势[2，17-18，36]。

Bloomquist等[36]让受试者进行12周（每周3次）的杠铃深蹲训练，受试者分为2组：fROM组进行最大动作范围练习（动作在最低点时腿骨与地面平衡，膝盖屈曲角度为120°），pROM组进行较小动作范围练习（膝盖屈曲角度只需到60°）。结果显示，fROM与pROM训练均能增加大腿前部肌肉的横截面积，组间差异并不显著。值得注意的是，fROM组在训练后腿部瘦体重增加约1.7kg，而pROM组没有变化。结合肌肉横截面积，pROM训练对提高局部肌肉的适应性有一定作用，但并不优于fROM训练。Pinto等[17]发现，10周的fROM和pROM训练后，肌肉厚度分别增加9.52个百分点和7.37个百分点，2种训练模式在肌肉增大方面没有显著差异。研究[18]显示，8周抗阻训练能提升肌肉横截面积（fROM 组提升59个百分点，pROM组提升 16个百分点）和肌束长度（fROM 组提升22个百分点，pROM组提升10个百分点），fROM训练引发的肌肉适应性更为明显。然而，Goto等[16]发现，pROM组增加的横截面积较fROM组大（fROM 组提升28.2个百分点，pROM组提升48.7个百分点），并认为pROM组的较好训练效果与其肌肉内部缺氧有一定联系。

改变动作范围能增加个别肌肉的受张力时间（TUT），这意味着该组肌肉做功增加，肌肉做功增加是刺激肌肉增大的一个重要因素[37]。在TUT均等的情况下，fROM和pROM训练均能增加股外侧肌羽状角角度，二者没有显著差异（分别为9.5个百分点和12.2个百分点）。fROM训练能增加肌束长度（增加4.9个百分点），增加肌节数目，而pROM训练没有显著效果。pROM训练使股外侧肌的生理横截面积增加7.8 个百分点，比fROM训练更能增加股外侧肌的生理横截面积。fROM训练提升股外侧肌的肌束力量，但生理横截面积没有显著变化，因此，股外侧肌比张力（每一单位生理横截面积的最大肌力）有所提升（25.8个百分点）。然而，股外侧肌的肌束力量和生理横截面积在pROM训练后同时提升，因此，股外侧肌比张力维持不变。

上述结果显示，pROM训练可能对早期的神经适应性影响较大，而fROM训练对长期的肌肉结构适应性影响更为显著。这一结果还需进一步验证。

4 实践意义与未来研究展望

局部动作范围（pROM）训练对增强力量有一定作用，最大动作范围的末段和较多重复次数训练时，pROM训练效果可媲美最大动作范围（fROM）训练效果，甚至更好（图1）。但相比pROM训练，fROM训练造成的力量提升能在更广的动作范围内观察到，即迁移性更高[18]。另外，由于动作范围受限，pROM训练可能对关节灵活性产生负面影响，增加受伤风险。因此，对于一般群体而言，fROM训练是最佳选择，pROM训练则较适合特殊群体，如运动员等。长期接受力量训练的运动员训练中遇到瓶颈时，一个解决方法就是在训练计划中纳入pROM练习，并使用大于fROM1-RM的负重，这能有针对性地限制动作范围，让运动员达到最佳的竞技水平[9]。因此，运动员在很多时候需要在不同动作范围内进行反向动作，在抗阻训练中加入不同动作范围的训练有助于提升成绩。

图1 局部动作范围练习提升力量的原理

由于现有研究的样本量偏小，每一种训练模式只有几个到十几个受试者，难以形成可靠的有说服力的结论。而且，研究样本特点差异较大，受试者可能是一般人群、力量训练者或运动员。此外，研究的差异性也十分明显，这些研究可能只关注某一肌肉群或某一动作范围，使得难以直接比较不同研究结果以考察fROM训练和pROM训练的优劣。因此，未来研究应利用大样本、使用差异性较小的方法，以得出更可靠的结论。

总而言之，个体需要根据自身条件和需求选择合适的训练方法。一般情况下，fROM训练已能满足一般群体的日常需要。对于特殊群体（如有关节痛的病人或运动员等），pROM训练或其与fROM的混合训练是更合适的选择。