Comparison Between Eccentric vs. Concentric Muscle Actions On Hypertrophy: A Systematic Review and Meta-analysis

Leonardo Santos Lopes da Silva,1 Leonardo da Silva Gonc¸ alves,1 Pedro Henrique Alves Campos,2 C´ıcero Jonas Rodrigues Benjamim,1 Marcio Fernando Tasinafo J ´unior,2 Leonardo Coelho Rabello de Lima,2 Carlos Roberto Bueno J ´unior,1,2,3 and Charles Phillipe de Lucena Alves4

刊登于《JOURNAL OF STRENGTH AND CONDITIONING RESEARCH》——2024年

摘要

离心（ECC）和向心（CON）肌肉运动时肌节活动的生理机制不同，导致了对肌肉肥大结果的研究，但结论仍然难以捉摸。我们的目的是通过荟萃分析系统性综述，研究 ECC 与 CON 肌肉动作对表面健康的成年人肌肉肥大的影响。我们在 EMBASE、MEDLINE、Cochrane Library、Web of Science、Scopus 和 SPORTDiscus 数据库中进行了检索。符合纳入条件的研究必须(a) 随机/对照试验；(b) 在表面健康的成年人中调查CON 与 ECC 阻力训练计划的效果；(c) 使用横截面积、肌肉厚度或肌肉体积的直接成像来评估肥大结果。共确定了15,778 项研究，其中 26 项（682 名受试者纳入荟萃分析）符合纳入标准。主要研究结果表明，ECC 与 CON 在肥大测量方面没有统计学差异（0.285 [95% CI：-0.131 至 0.701]；p = 0.179；I2：84.4%；GRADE：极低）。分组荟萃分析分析了可能的肥大结果调节因素，如年龄（18-59 岁和≥ 60 岁）和干预持续时间周数（0.8 周），但未发现 ECC 与 CON 之间的差异。分组分析显示，在上肢肌肉（p = 0.018）、＞ 8周干预（p = 0.046）、肌肉厚度评估（p = 0.0352）和等动收缩（p = 0.0251）方面，ECC更有优势。我们的研究结果表明，在表面上健康的成年人中，ECC 和 CON 肌肉动作的肥大程度相似。不过，上肢肌肉、较短的干预时间、肥大评估方法和收缩类型似乎更有利于 ECC 肌肉动作。

导言

离心（ECC）和向心（CON）是阻力训练中优先考虑的两种肌肉动作，目的是促进肌肉肥大（50）。离心肌肉动作涉及主动延长肌节，而向心肌肉动作涉及缩短肌节以克服外部阻力（23,28）。ECC 和 CON 肌肉动作的这些不同的生物力学和生理学特征促使研究人员调查和比较它们对肌肉特性的急性和慢性影响，尤其是对肌肉肥大的影响（51,54）。

传统阻力训练和基于CON的再阻力训练中使用的负荷都取决于最大CON力量（即基于一次重复最大力量[1RM]）（13）。，基于 ECC 的训练允许使用超大负荷（即大于 CON 1RM 的负荷），从而改变对肌肉的机械刺激（37）。此外，ECC 肌肉动作需要较少的能量和肌肉激活来产生类似的扭矩，这使其适用于不同年龄和医疗相关疾病（肌肉萎缩、虚弱和身体功能障碍）的个体（10,34,50）。因此，有人推测 ECC 训练的肥大效果优于 CON 训练（16,31）。

尽管数十年来一直有研究致力于阐明 ECC 与 CON 肌肉动作对肌肉肥大的影响，但结论仍然难以捉摸。例如，Schoenfeld 等人之前的一项荟萃分析（55）显示，与基于 CON 的阻力训练相比，ECC 对肌肉生长的影响非常小，但效果更优。然而，在他们的荟萃分析中，小效应、方法逻辑上的局限性（无证据确定性分析）以及受试者特征（年轻人和老年人）、训练方案和肥大测量（活检、DXA、超声波等）的差异性限制了对ECC 肌肉动作促进肌肉生长的实际应用的解释。因此，我们旨在通过荟萃分析进行系统回顾，研究 ECC 肌肉作用与 CON 肌肉作用对表面健康的成年人肌肉肥大的影响。

讨论

我们研究了 ECC 与 CON 肌肉动作对明显健康的成年人肌肉肥大的影响。我们的主要发现如下(a) ECC 与 CON 之间的肥大程度相似；(b) 亚组分析显示，上肢肌肉、≤ 8 周干预、肌肉厚度评估和等张收缩受益于 ECC 训练带来的优势；(c) 其他亚组（年龄、下肢肌肉、＞ 12 周干预、横截面积评估、区域和等张收缩）在 ECC 训练中显示出相似的肥大程度。从这个意义上讲，我们的研究与 Schoenfeld 等人之前的荟萃分析（55）形成了鲜明对比，后者在纳入的研究数量（n= 15）、纳入条件（尤其是肥大测量）、亚组/敏感性分析的数量以及主效应（ES：-0.27 [95% CI：-0.57 至 -0.01]；P＜ 0.05）方面存在差异。因此，我们的综述增加了一些值得与文献讨论的方面。

ECC和CON肌肉动作都会促进不同的肌肉形态适应。在阻力训练计划中，优先选择一种收缩方式可以使这些适应更加明显。在 CON 肌肉动作中，肌肉筋膜长度会随着肌肉收缩而减少（32）。这种减少是由于肌动蛋白和肌球蛋白丝之间形成的交叉桥滑动造成的，从而缩短了肌节，进而缩短了整个肌肉（4,15,63）。此外，CON 训练往往会平行增加肌节（68）。这一特点在进行短幅度和高速运动的肌肉中很常见，有利于提高发力能力和改善肌肉力量（9）。因此，肥大性变化似乎是通过 CON 训练的特定适应性实现的，与ECC 相比提供了独特的结构适应性（68）。

另一方面，在 ECC 肌肉动作中，肌肉长度会随着肌肉的伸长而增加（4）。这是因为肌动蛋白丝和肌球蛋白丝之间的交叉桥在向下运动或减速时伸展，从而在优先考虑这种动作的干预过程中促进这种适应。在 ECC 收缩过程中，由于肌纤维在肌肉拉伸过程中相互远离，五角形角往往会增大，从而产生对肌肉结构的适应（33,57）。此外，与传统的CON-ECC 重阻力训练方案相比，ECC 肌肉动作似乎会产生独特的适应性。Brandenburg 和 Docherty（5）的研究表明，与基于 CON 的传统训练（即CON-ECC 肌肉动作交替进行）相比，当使用的 ECC 负荷大于最大的以 CON 为中心的力量（即＞ 1RM）时，完全的 ECC 训练似乎能促进整体力量（即 CON、等长 CON 综合力量）的更大增长。因此，ECC 肌肉动作对整体和特定力量的提高特别有效。

在 ECC 和 CON 肌肉动作过程中，肌肉发力的不同机制导致了发力/发电能力、能量成本和疲劳程度的显著差异（50,61,64）。最近的一项荟萃分析估计，最大 ECC 肌力比最大 CON 肌力高出约 40%（41）。此外，Souron 等人（61）证实，要达到在 CON 肌肉动作中观察到的相同疲劳水平（即最大等长力减少 40%），外展运动时需要增加 28.8% 的收缩量（134 对 104）。当使用相同的外部再阻力（即 70- 95%RM）时，CON-ECC 肌肉动作协议达到衰竭所需的收缩量要大得多（64-152%）（59）。

ECC 收缩的适应性之一源于调节肌肉收缩的蛋白质 titin（24）。它的丝状结构横跨半个肌节，将 Z 线与肌节中心的肌球蛋白丝连接起来。这种中心位置使 titin 能够在肌肉收缩过程中调节肌节长度，在保持结构完整性和弹性的同时实现伸长。它的主要功能是为肌肉提供被动弹性，使肌肉在收缩或拉伸后恢复到静止长度。此外，titin 还能直接与收缩丝相互作用，起到一种 "分子弹簧 "的作用，影响收缩力和重新舒张的速度（25）。在肌肉拉伸过程中储存潜在的弹性能量，当这些能量在随后的收缩过程中释放出来时，就会增强肌肉的发力能力（6,24）。最后，与 titin 的相互作用意味着，增强的残余力可能导致特定的适应性，如 ECC 运动后的纵向肌肉肥大，这是由肌肉-肌腱联合拉伸过程中的峰值筋膜力和肌肉的最终拉伸长度驱动的（62）。

在我们的分组分析中，有一些发现值得强调。首先，对上肢肌肉的研究发现，ECC肌肉动作比 CON 动作引起的肥大更大。这些结果表明，肢体之间的肥大可能存在差异（20），这可能归因于上肢和下肢肌肉的形态差异（44）或不同的纤维类型表现。短期干预（≤ 8周）和肌肉厚度评估也有利于ECC肌肉动作，但文献中解释这种差异的机制仍不清楚，需要未来的研究。最后，我们的研究显示，在等张力亚组中，ECC 与 CON 肌肉肥大存在差异，但在等张力亚组中却没有。这可能是由于机械应力的形式不同，传统器械需要恒定的负荷，并根据器械轴的力矩臂产生不同的再阻力矩，而等张力测功机则会调整负荷以保持恒定的速度，要求肌肉在整个运动范围内产生近似最大的自主力矩水平（48）。因此，研究结果表明，这两种训练模式可能会在 ECC 训练中促进不同程度的肥大。

尽管荟萃分析有其优势，但我们的综述也存在一些局限性。首先，大多数分析研究都采用等动测力法进行训练。虽然等动测力法能精确控制 ECC 收缩（42），提高了实验的严谨性，但它可能会限制研究结果的生态有效性。几乎孤立的等动练习原理可能无法完全复制真实世界阻力训练环境中的动态和多方面条件。因此，我们的分析结果可能无法完全代表在更传统的阻力训练中遇到的各种刺激，从而可能限制我们的研究结果在实际应用中的推广性。未来的研究应纳入多种阻力训练模式，以确保在生态有效的条件下更全面地了解肌肉肥大中的离心-向心二分法。

我们仅采用区域成像方法来测量肌肉肥大（即核磁共振成像、超声波和计算机断层扫描）。肌肉活检和骨骼肌估算（通过方程）也足以测量肌肉肥大（22）。不过，对采用不同方法测量肌肉肥大的研究进行分析可能会产生偏差，效果的真正差异可能会被掩盖（35）。

最后，另一个限制因素是不同研究对训练状况的定义存在差异。大多数研究都采用了一种标准来划分训练状态，如以往的阻力训练经验（以年为单位）。然而，有些研究将受试者定义为身体/娱乐活动活跃者，或者没有告知训练状况。此外，以往的阻力训练经验并不是界定训练状况的唯一标准（52）。其他标准包括力量水平、当前不间断训练时间、脱离训练时间、以往训练经验和锻炼技巧（52）。虽然我们承认训练状态的局限性，但需要强调的是，我们的分析中包含的大多数研究都是针对未经训练的个体。这一点与 ECC 训练尤其相关，因为与 CON相比，未经训练的个体会经历更严重的肌肉损伤，这会对其适应过程产生重大影响（11,46）。训练有素的亚受试者在一定程度上可以防止肌肉因重复运动而受损，这可能会改变适应过程的时间进程（38）。因此，在解释结果时应考虑训练状态，因为这可能会限制研究结果在训练更多的人群中的推广性。

实际应用

在实际训练中，典型的训练课包括自然包含 ECC 和 CON 两个阶段的练习，如深蹲、卧推和划船。由于我们的研究显示，ECC 与 CON 训练的肥大效果相似，因此应考虑一些实际应用。定期整合特定的 ECC 重点练习可针对训练计划中需要更多关注的肌肉群。例如，在 ECC 阶段实施更高的负荷可以促进适应。此外，一些以 ECC 为主导的练习（如北欧腿筋卷曲）在骨骼肌适应性方面也具有优势，包括五点角、筋膜长度和肌肉厚度的变化（45）。在阻力训练方案中加入这些练习可能对训练处方有益，尤其是对旨在优化肌肉生长的个人而言。运动员或伤后康复者也可从强调 ECC 训练中获益，以增强肌肉结构参数和促进关节稳定性（4,14）。此外，力量与调理教练还可根据个人喜好和特定肌肉目标设计阻力训练程序。总之，尽管 ECC 训练具有独特的优势，但在进行综合阻力训练时，应考虑将其融入到包括 ECC 和 CON 肌肉动作的训练计划中。除了在主要分析中存在更大的异质性和较低的建议水平（GRADE）外，离心和向心也显示出类似的肥大。另一方面，亚组分析表明，上肢肌肉、较短的干预时间、肥大评估方法以及等动收缩可能有利于离心肌肉运动。因此，在阻力训练计划中实施离心肌肉动作时应谨慎。