啟動後增強效應在改善衝刺速度中的應用(上)

2017-07-21

 

摘要:

   這篇文章討論了在衝刺跑中應用了多種方式引起了啟動後增強效應(PAP)。目前現存的文獻對後蹲、高翻、增強式訓練、拉雪橇在5到50米的衝刺距離範圍內的急性效應。我們討論並提供給教練一個如何評估他們的運動員和如何確定他們個性化PAP方案,無論這個方案在運動表現中的影響是引起急性增強還是損傷的實例。最後,在一個衝刺訓練階段中,教練如何結合這些方法給予客觀的建議。


   大量的研究證實在最大或接近最大強度後給予充分的休息能急性提高隨後的運動表現。這種現象稱為啟動後增強(postactivation potentiation / PAP) 同時在體能訓練領域迅速成長並已證實可以提高運動員運動表現,例如跳、衝刺。PAP背後的機制包括:募集高階運動單位,增加羽狀角度和肌球蛋白調節輕鏈的氧化磷酸化作用。無論涉及哪種機制,其目標都是將PAP方案結合到運動員訓練的計畫中去引起一個急性的增強。

 

   教練在他們的計畫中利用這種現象,必須歸因於疲勞與增強作用之間的關係。簡單說,為了使方案有效就必須提供給肌肉內部一個足夠大的刺激以激發疲勞和增強作用。儘管疲勞與增強作用共存,但不具有相同的速率,疲勞的減退速率比增強作用更快。如果適當的恢復能夠使疲勞消退,除了處在強化狀態中的肌肉,增強運動表現只有在這個條件下可能實現。相反,如果休息不充足,肌肉會處於一個疲勞狀態且會降低運動表現。

 

   對於一些運動員和運動隊來說,迅速加速的同時達到最大速率的高水準的能力至關重要。 在例如足球及橄欖球這樣的場地運動中, 高水準的國際運動員的加速能力就明顯高於他們的初級對手。同樣在業餘級別的橄欖球聯賽中,10米、20米和30米的衝刺能力是運動員水準的關鍵因素,高水準運動員相較于低水準運動員在這幾個距離上就明顯快很多。因此,教練花費相當多的時間進行運動員衝刺能力的開發,並慢慢加以改善。使用後蹲、高翻、增強式訓練、拉雪橇的PAP方案可結合到短跑運動員的訓練計畫中的常規衝刺訓練環節或作為賽前的熱身。對於前者,目標是在衝刺訓練的衍生益處中獲得運動表現增強的效應,然而後者的目標都是直接提高競技表現,體現在短跑的時間上。


後蹲

   對於短跑訓練,後蹲是最為廣泛研究並用來引起PAP效應的訓練。大部分研究已評估了進行大負荷(>70%強度)後蹲對5米到100米之間的距離範圍的衝刺結果沒有影響,且增強了運動表現及混合了所有報告的結果(表1)。

 

   McBride等研究人員對NCAA第三級別的男性美式足球運動員做1組重複3次,90%的1RM的後蹲熱身後間歇4分鐘再進行衝刺,進行了能力效果的評估。評估完成10米、30米和40米衝刺次數,且在40米以上的衝刺中顯著提高了0.05秒(0.87%)。但在10米和30米衝刺中並不顯著。Chatzoupoulos等研究人員在業餘運動隊隊員在完成10個單次重複,強度在90%1RM的後蹲之後間歇3分鐘和5分鐘再進行10米和30米衝刺。間歇3分鐘後對衝刺時間沒有影響,但是在間歇5分鐘後進行10米和30米衝刺的衝刺時間顯著加快。Seitz等研究人員在英式橄欖球聯盟運動員在進行1組重複3次,負荷為90%1RM的背蹲,相較於恢復階段基準線值,一個7分鐘的恢復時間後發現衝刺時間(2.16±1.07%) ,平均速度(2.25±1.11%) 和平均加速度(4.59 ±2.26%) 顯著提高。

 

   對比了之前的研究結果。Bevan等研究人員使用了一個類似的方案(使用91%1RM的後蹲)檢驗了職業男性英式橄欖球運動員在間歇4、8、12和16分鐘後的5米和10米的衝刺表現,發現在任意休息時間點後運動表現都無顯著提高,然而,當把個人反應考慮在內時(每個運動員都具有最佳運動表現),發現衝刺時間顯著減少了0.04秒。研究者觀察到在8分鐘的休息後,進行5米的衝刺中有47%的受試者表現最佳,在10米衝刺中有53%的受試者表現最佳,而其餘的受試者則平均分散在其他各時間點內。Lim and Kong研究人員將訓練有素的男性田徑運動員用90% 1RM強度的後蹲熱身後四分鐘對10、20和30米衝刺表現的影響。然而,研究發現對任意衝刺距離的表現並無顯著差異。研究者的確注意到對於強調高度個性化的PAP訓練效應存在大量的個體差異,其中一些運動員在對該條件下的運動回饋積極,而其他的則沒有。

 

   Comyns等研究人員研究在30米衝刺跑前4分鐘,進行分開的4組,強度為3RM的後蹲方案後,發現相較于基準線水準,衝刺時間有顯著增加(1.4%),最大速度(2%)和平均30米速度下降(1.3%)。發現在任何測試日當中,任何衝刺測量均沒有顯著改善。有趣的是,研究者發現第1次訓練到第4次訓練的20米和30米之前和之後的測試,可以顯著提高瞬時速度,這說明要實現任何潛在益處之前,運動員可能需要一個階段的前負荷刺激。Crewther等研究人員檢驗一個3RM的後蹲對5米和10米衝刺跑時間的急性效應。衝刺分別在間歇15秒,4、8、12和16分鐘後進行,報告顯示在任意評估的時間間歇後的衝刺跑沒有顯著改善。Linder等研究人員研究4RM的後蹲對於100米衝刺跑時間的急性效應,在後蹲後的9分鐘進行衝刺發現相較于基準線水準,衝刺時間有一個0.09秒(1.2%)的顯著改善。

 

   Yetter and Moir研究人員對較大負荷下蹲的方案,在間歇休息4分鐘後對40米衝刺表現的影響進行了評估,並對每10米的間隔分別進行測量記錄,發現只有10到20米區間(0.12 m/s)和30到40米區間(0.18 m/s)有顯著提高的。研究者注意到受試者反應出較大的差異,在30到40米衝刺區間內發現,相較於較弱的個體(1.4%) ,更強的個體(5.4%)表現出更佳的改善。Wyland等研究人員研究相比較可調節阻力,使用強度為85%1RM進行5組,每組重複3次的標準等慣抗阻訓練對衝刺表現的影響。在可調節阻力的條件下,阻力的30%來自於彈力帶的張力。在這個研究中,普通常規的男性抗阻力訓練者在PAP方案後分別間歇1、2、3及4分鐘再進行9.1米衝刺,相比較於每個時間點的標準基準線,任何間歇時間條件後的衝刺時間並無顯著差異。

 

   根據以上的研究,若運動員有一個充足的恢復階段(4-8分鐘)前提下,先進行高強度(>90%1RM)重複3次的後蹲,之後(5-40米)衝刺的運動表現能有一個急性的增強。教練應該意識到使用後蹲的PAP方案的有效性取決於各種因素,比如運動員的力量水準和蹲的深度。運動員後蹲的訓練量和必要的休息總量方面的差異是可以預料到的。


高翻

 

   到目前為止,只有兩個研究評估高翻對之後的衝刺運動表現的影響(表2)。

 

   Guggenheimer等研究人員研究了在完成一個40米衝刺之前,運動員進行90%1RM強度的高翻,在3分鐘的間歇後分別記錄5、10和40米的衝刺時間。 研究者表明其運動表現沒有顯著差異,缺乏效果可能要歸結于休息不充分,或可能是訓練量不充足。最近Seitz等研究人員評估了類似的方案對青年英式橄欖球聯盟精英運動員在20米衝刺表現中的影響。然而,7分鐘的恢復時間發現相較于基準線水準,在20米衝刺的衝刺時間(3.05 ± 1.08%) ,平均速度(3.22 ± 1.15%),平均加速度(6.61 ± 2.36%)  均有顯著的改善。有趣的是,這些訓練對於衝刺表現的改善要比進行90%1RM後蹲(1組重複3次)後的表現更顯著。

 

   這些研究表明,如果在給予充足休息的前提下(7分鐘)使用90%1RM高翻能夠實現提高20米衝刺跑表現。

 

增強式訓練

  有越來越多的文獻評估使用增強式訓練的PAP方案對完成10米、20米和50米衝刺跑表現的影響(表3)。

 

   對於衝刺跑,相比傳統的杠鈴訓練動作,增強式練習是明確具有高度生物力學特點的練習(例如,加速度階段等相似的著地時間)。Till and Cooke 研究了結合一個動態熱身,及重複5次的雙腿收腹跳,哪一個可能提高10米和20米衝刺跑的表現。相比只進行動態熱身,間歇4、5和6分鐘後的運動表現無顯著變化。然而,在有條件的刺激下,研究者注意到一個多樣化的個體反應,就是對訓練刺激一些運動員的正面反應和其他運動員的負面反應。Byrne等研究人員評估了一個動態熱身結合跳深之後對20米衝刺運動表現中的急性效應。在完成20米衝刺前一分鐘進行預先設定的“最佳高度”的深跳。只要著地小於0.25秒就會使用更高的跳躍高度,以此來決定箱子的最佳高度(0.20、0.30、0.40、0.50和 0.60 米) 。相比較單純動態熱身組,研究者發現20米衝刺時間有一個2.93%(0.095秒)的顯著減少。考慮到運動員個體反應,在深跳和動態熱身條件下的29名運動員中有27名運動員表現出了他們在衝刺跑中的最佳衝刺表現。

 

   Bonfim Lima等研究人員評估了一個高度為0.75米的跳深對50米衝刺表現的急性改善。運動員被要求他們一旦著地就要迅速反應。在深跳後5、10和15分鐘進行50米衝刺跑。研究表明相較于基準線水準,10分鐘(1.4%)和15分鐘(2.4%)後的50米衝刺表現有顯著的改善。Turner等研究人員對比了無負重交替跳躍的增強式方案和有負重(10%體重)交替跳躍的增強式方案條件下的影響,相比一個行走對照組。用增強式訓練的男性在分別間歇2、4、8、12、16分鐘之後立即進行20米衝刺(間隔開的10米)。相較於對照組,無負重交替跳躍後間歇4分鐘進行10米的衝刺,發現衝刺表現有一個顯著的1.8 ± 3.3% 的改善。在負重交替跳躍後分別間歇4分鐘(10米:2.2 ± 3.1% 和 20米:2.3 ± 2.6%) 和8分鐘(10米:2.9 ± 3.6% 和20米: 2.6 ± 2.8% ) 進行10米和20米衝刺,其衝刺表現分別都有改善。然而也有報告稱在負重增強式訓練後間歇8分鐘進行20米衝刺,其衝刺表現有一個顯著的負面影響 (1.4 ± 2.5%) 。綜合來說,PAP效應能在大約52%的運動員中,負重增強式訓練後間歇8分鐘後表現出更好的能力。

 

   基於以上研究,跳箱和交替跳躍(負重和無負重)對於衝刺運動表現具有強烈的改善。重複3次的深跳後僅休息1分鐘對20米衝刺表現可能有提高,然而進行2組分別重複5次跳深後休息10分鐘和15分鐘能提高50米衝刺表現。負重跳躍後休息4分鐘進行10米衝刺和無負重跳躍後休息4到8分鐘進行10米和20米衝刺,對其衝刺表現是有效的。Seitz and Haff在一個系統的文獻評估後指出,相較于完成傳統的中、高強度的活動,增強式條件下的活動後能夠更早地獲得一個更好的PAP效應。教練必須意識到如果在不提供充分的休息恢復,負重增強式訓練可能也會削弱衝刺的運動表現。

 

 

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