生物学VS力学:公路自行车中力量效能与表现之间缺失的联系

文摘   2024-08-13 22:07   云南  

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文献标题是:"Biology vs. Mechanics: The Missing Link Between Force Effectiveness and Performance in Road Cycling"

作者介绍:

  • 作者姓名:Rodrigo R Bini

  • 工作单位:La Trobe University, Bendigo, Victoria, Australia

  • 联系方式:r.bini@latrobe.edu.au

  • 作者贡献:Rodrigo R Bini 在此文献中担任主要作者和通讯作者,他有214篇出版物和2,497次引用。

文献出处:

  • 文献发表在《Journal of Science and Cycling》上,卷号为2024年的第13卷第1期。

  • 文献DOI(数字对象标识符)是10.28985/1324.jsc.01。

  • 文献的出版日期是2024年7月2日。

  • 文献的接收日期是2024年6月27日。

  • 文献的提交日期是2024年6月6日。

  • 文献的版权声明表明,这是一篇开放获取文章,根据创作共用许可协议(Creative Commons Attribution License, http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)发布,允许在任何媒介中无限制地使用、分发和复制,只要正确引用了原始作品。

  • 技术和表现之间有什么关系?


  • 神经肌肉效率:与力量有效性的限制

  • 来自训练和肌肉生理学的适应

  • 训练实际建议



PART 01
技术和表现之间有什么关系?
  • 技术训练的流行性与效果: 文献指出,尽管骑行技术训练在教练和运动员中很受欢迎,但缺乏有力证据表明这种训练能显著提高骑行表现。这表明技术和表现之间的关系可能并不像人们普遍认为的那样直接。

  • 力量效能指标的局限性: 技术训练通常关注提高踏板力量的效能,即力量或冲量在驱动曲柄向前运动方向上的分量。然而,文献中提到,即使在训练中提高了力量效能,也不一定能转化为更好的骑行表现。这是因为力量效能的测量可能无法全面反映骑行技术的复杂性,例如关节角度和机械功的变化可能不会随着踏板力量的变化而变化。

  • 技术与表现的不一致性: 文献中引用了Coyle等人(1991)的研究,发现表现更好的自行车运动员并不一定拥有更好的技术。这表明技术和表现之间可能存在不一致性,即技术的提升并不总是直接转化为表现的提高。

  • 神经肌肉效率的限制: 文献讨论了神经肌肉系统在尝试提高力量效能时的限制。研究表明,当自行车运动员试图减少径向力量时,他们可能会失去功率和力量,这表明在提高力量效能的同时,可能会影响到肌肉的全面招募和力量的产生。

  • 单腿骑行训练的影响: 文献中提到单腿骑行训练可以提高力量效能,但这种训练需要使用不常用的肌肉,可能导致能量消耗增加和效率降低。这种训练可能会改变骑行的动态控制和运动生物力学,但并不一定能提高骑行表现。

  • 肌肉生理学的适应性: 文献还探讨了肌肉纤维类型对骑行表现的潜在影响。虽然早期研究认为I型纤维比例高与更好的骑行表现有关,但后来的研究表明,纤维类型可能并不直接影响表现,而是随着训练而改变。


PART 02
神经肌肉效率:与力量有效性的限制
  • 力量有效性与神经肌肉效率的冲突: 如上所述,当自行车运动员尝试减少径向力量以提高力量有效性时,他们往往会损失功率和力量。这表明,当注意力集中在提高力量有效性上时,神经肌肉系统可能无法充分招募下肢肌肉。

  • 单腿骑行训练的挑战: 文献中提到单腿骑行训练作为技术训练的一部分,这种训练要求运动员在没有对侧腿的辅助下推动和拉动踏板。在单腿骑行中,力量有效性会提高,但同时对不常在双腿骑行中使用的肌肉要求更高。尽管髋、膝和踝的运动角度保持不变,但单腿骑行时观察到腓肠肌、股外侧肌、股直肌、胫前肌和内侧腓肠肌的更大激活,而髋伸肌产生的相对机械功却较低。

  • 能量消耗与效率: Korff等人(2007)的研究指出,当尝试通过提高技术来优化踏板力量的方向时,会导致能量消耗增加和效率降低。对于公路自行车运动员来说,这可能导致过早疲劳和性能下降。

  • 神经肌肉系统的双重任务: 神经肌肉系统在招募肌肉和指导力量以圆周运动方面存在困难。目前尚不清楚这种限制是在大脑和其他中枢神经系统的层面,还是在肌肉层面。

  • 单腿训练的潜在帮助: 一些来自单腿训练的证据似乎有助于解决这个问题,但具体如何帮助以及效果如何,目前还不清楚。

  • 训练和肌肉生理学的适应性: 如前面提到,通过训练,肌肉的适应性可能会发生变化,例如股外侧肌中I型纤维比例的增加可能与更好的骑行表现有关。然而,后来的证据表明,纤维类型本身可能并不直接影响表现,而是随着训练而改变。

  • 肌肉纤维类型的分布: 文献中还讨论了不同肌肉中慢肌和快肌纤维的分布,以及它们在骑行中的疲劳性。例如,股二头肌在骑行中容易疲劳,而股直肌则显示出快肌纤维的适应性。

  • 训练方法的改进: 文献提出使用减少质量或单腿骑行的方法可能有助于提高肌肉的氧化特性和代谢特性,但目前还没有数据显示这种训练可以直接提高表现或与踏板力量方向的改善有关


PART 03
来自训练和肌肉生理学的适应
  • 肌肉纤维类型与表现

    早期研究(Coyle et al., 1991)发现,股外侧肌中I型(慢肌)纤维比例较高的运动员在骑行中表现更好。这表明肌肉纤维类型可能与运动表现有关。

    然而,后续研究(Hopker et al., 2013)表明,肌肉纤维类型本身可能并不直接影响表现,而是会随着训练而发生变化。

  • 肌肉的组织学分析

    大多数研究只关注了膝关节伸肌的组织学分析,而没有考虑自行车运动员其他肌肉群,如腿后肌群(包括半腱肌和半膜肌)。

    腿后肌群在骑行中具有平衡的慢肌和快肌运动单位分布,但已知在骑行中容易疲劳。

  • 特定肌肉的适应性

    股二头肌(biceps femoris)显示出向快肌纤维适应的趋势(Dahmane et al., 2006)。

    股直肌(rectus femoris)也显示出平衡的纤维类型分布,但关于腰大肌(psoas)和髂肌(iliacus)的数据较少,而这些肌肉在髋关节屈曲成分中起着关键作用,并且在运动员尝试提高技术时高度活跃。

  • 训练对肌肉生理学的影响

    使用减少质量或单腿骑行的方法可能有助于提高肌肉的氧化特性和代谢特性(Abbiss et al., 2011; Bini et al., 2015)。

    单腿骑行训练,特别是使用配重的单腿骑行,可以改善股外侧肌的氧化特性,与相同强度下的双腿骑行相比(Heidorn et al., 2023)。

  • 训练对肌肉纤维类型分布的影响

    目前尚不清楚髋关节和膝关节屈肌群的肌肉如何改变其纤维类型分布以变得更有效,以及这些变化所需的时间框架。

  • 专业自行车运动员的适应性

    在专业自行车运动员中,正冲量比例(PIP)在季前训练前似乎会降低(García-López et al., 2016),这突显了这一结果的训练成分。


PART 04
训练实际建议
  • 重新考虑技术训练的重点

    文献建议教练和运动员可能需要重新考虑将大量训练时间投入到技术训练上的做法。当前的证据表明,专注于提高踏板技术可能不会带来显著的性能提升。

  • 分配训练时间

    建议将训练时间分配给其他可能更有助于提高性能的活动,而不是仅仅集中在技术训练上。

  • 关注肌肉生理学和适应性

    鉴于肌肉生理学在骑行表现中的重要性,训练计划可能需要更多地关注肌肉适应性,例如通过不同的训练方法(如单腿骑行)来促进肌肉的氧化特性和代谢特性的改善。

  • 考虑肌肉纤维类型的训练影响

    虽然肌肉纤维类型可能不是直接影响表现的因素,但训练可能促进纤维类型的适应性变化。因此,设计训练计划时,应考虑到训练对肌肉纤维类型分布的潜在影响。

  • 探索新的训练方法

    文献提出使用减少质量或单腿骑行等方法可能有助于提高肌肉的氧化潜力。这些方法可能有助于提高骑行效率和性能。

  • 注意训练的个体差异

    由于不同运动员的肌肉生理学和适应性可能存在差异,训练计划应个性化,考虑到每位运动员的特定需求和反应。

  • 未来研究方向

    文献建议未来的研究应通过严谨的随机对照试验设计来探索技术训练对骑行效率和性能的潜在影响,以便为训练提供更多的科学依据。

  • 避免过度训练

    鉴于提高力量效能可能导致能量消耗增加和效率降低,训练计划应避免过度强调技术训练,以减少可能导致的过早疲劳和性能下降。

  • 综合多方面因素

    在制定训练计划时,应综合考虑运动员的生理、心理和技术等多方面因素,以实现最佳的训练效果。



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