大腿后侧肌群,包括股二头肌长头、半腱肌和半膜肌,是跨越髋关节和膝关节的双关节肌肉,既是髋部伸肌的主力军,又是膝部屈肌的重要组成部分。这些肌肉的锻炼既可以通过单关节练习来进行,也可以通过多关节练习来实现。
然而,在多关节练习中,大腿后侧肌群通常作为协同肌参与动作,其肌肉激活水平相对较低。例如,在深蹲、箭步蹲等动作中,大腿后侧肌群的激活通常仅达到中等水平甚至更低。
因而,在全面的下肢训练计划中,加入单关节练习如俯卧腿屈伸显得尤为重要。研究表明,俯卧腿屈伸的肌肉激活水平大约是深蹲的两倍,这使其成为强化大腿后侧肌群的高效选择。
然而,俯卧腿屈伸所涉及的后侧肌群,大部分都是跨两个关节的,这样的多关节肌存在“主动不足”的现象,也就是说膝关节和踝关节角度的不同变化对肌肉的收缩力和肌肉激活模式有较大的差异。(延伸阅读:理解“主动不足”和“被动不足”帮你在训练中把细节拉满)
因此,理解这些关节角度如何影响肌肉的激活和力量输出,有助于我们更好地制定训练计划,提升训练效果。
膝关节和踝关节角度对力量产生的影响
有研究在四个实验条件下进行等长俯卧腿屈伸测试:0°和90°膝关节屈曲,分别配合最大背屈(勾脚尖)和最大跖屈(绷脚尖)。
仅供参考,非实验原图
每个膝关节和踝关节位置组合进行三次最大自愿等长收缩(MVIC),每次持续5秒。每个条件下记录的峰值力量和表面肌电图(腓肠肌外侧头、股二头肌、比目鱼肌外侧头)进行分析。
仅供参考,非实验原图
膝关节伸展与屈曲对力量的影响
股二头肌、半腱肌和半膜肌作为双关节肌肉,其力量输出受膝关节角度变化的影响非常大。当膝关节处于伸展位置(0°)时,大腿后侧肌群的力量明显高于膝关节屈曲90°时的表现。
这是因为,在髋关节角度保持固定的情况下,膝关节伸展时,大腿后侧肌肉的长度收缩能力最强,能够产生更大的力量。而当膝关节屈曲至90°时,肌肉的长度变短,收缩能力下降,导致力量输出减少。
踝关节角度对力量的影响
除了膝关节角度,踝关节角度也对俯卧腿屈伸的力量输出产生影响。研究表明,当踝关节处于背屈位置(勾脚尖)时,力量输出明显高于跖屈位置(绷脚尖)。
背屈位置帮助腓肠肌发挥更大的机械优势,从而增强膝部屈曲时的力量输出。这个效应在膝关节处于90°屈曲的位置时更为明显。
肌肉激活:不同角度的差异
股二头肌激活
股二头肌作为双关节肌肉,其激活情况受膝关节和踝关节角度变化的影响较小。研究表明,膝关节的角度(伸展与屈曲)对股二头肌的激活没有显著影响。这意味着,股二头肌在俯卧腿屈伸动作中的作用在不同角度下相对一致,不会因膝关节角度变化而大幅度改变。
腓肠肌外侧头激活
腓肠肌外侧头的激活受到膝关节和踝关节角度的影响较大。在膝关节伸展的情况下完成俯卧腿屈伸,踝关节背屈时腓肠肌外侧头的激活程度显著低于踝关节跖屈。而在膝关节屈曲至90°并配合踝关节背屈时,腓肠肌外侧头的激活显著增高。
比目鱼肌激活
比目鱼肌作为单关节肌,主要负责踝关节的屈伸,其激活水平主要受踝关节角度的影响。研究指出,跖屈位置下,比目鱼肌的激活显著高于背屈位置。膝关节角度对比目鱼肌的激活没有显著影响,这表明比目鱼肌的作用不受膝关节角度变化的显著影响,主要由踝关节角度调控。
训练建议
既然我们了解了双关节肌肉主动不足的概念,并且知道膝关节和踝关节角度会影响肌肉激活,那么如何通过调整关节角度来避免肌肉的主动不足、提高训练效果呢?这里有几个关键建议:
膝关节伸展与踝关节背屈的训练组合
为了增强大腿后侧肌群的力量,建议在俯卧腿屈伸时无论踝关节位置如何,将膝关节尽量保持伸展(0°)。这样能够最大化大腿后侧肌群的激活,从而提升训练效果。
当训练目标是专门使用90°膝关节屈曲位置时(例如一些等长测试),踝关节背屈位置有助于增加力量产生。
多角度训练
为了全面提高大腿后侧肌群和腓肠肌的力量,建议将不同膝关节和踝关节角度的训练结合起来。通过在不同的关节角度下进行训练,可以避免双关节肌肉的主动不足现象,最大化肌肉的激活,增强力量输出。
例如,要想增强腓肠肌的激活,膝关节保持伸展位置时(0°),踝跖屈(绷脚尖),膝关节保持90度位置时(踝背屈(勾脚尖)。
等长训练的应用
等长训练非常适合用来增加特定关节角度的力量,尤其是增加在机械优势较小(粘滞点)的关节角度的力量,甚至增加代谢压力,达到更大的神经肌肉疲劳(如膝关节屈曲90°时)。这种训练有助于在膝关节和踝关节处于较不利角度时增加肌肉激活,从而提高力量输出。
【全文完】
关注中国体能、运动和健康,你的每一次点赞和转发都将决定未来内容市场的方向。
参考文献:
Marchetti P H, Magalhaes R A, Gomes W A, et al. Different knee and ankle positions affect force and muscle activation during prone leg curl in trained subjects[J]. The Journal of Strength & Conditioning Research, 2021, 35(12): 3322-3326.
原创作者:马月
北京体育大学体能硕士
西南交大工商管理硕士
美国体能协会肌力与体能教练
国家花样滑冰体能教练
原四川省跳水队体能教练
原成都市U14女子篮球队体能教练