Velocity Specific Adaptations to Three Widely Used Strength Training Methods: A Randomized Controlled Trial
Glenn Trane1, Stine Pedersen1, Håkon André Mehus1, Jan Helgerud2,3, and Runar Jakobsen Unhjem1
刊登于《Medicine and science in sports and exercise》——2024年
摘要
目的:我们研究了卧推对三种广泛使用的力量训练方法(最大力量训练(MST)、肌肥大训练(HT)和爆发力训练(EST))的适应性。为了反映练习者通常是如何应用这些方法的,MST和EST的训练量相匹配,而HT则以更大的训练量进行。训练方法63名中等训练水平的受试者(32名男性;31名女性)被随机分配到为期8周的MST、HT、EST或对照组(CON)训练中,每周3次训练。MST在≥85%的1RM条件下进行4 x 4次卧推。HT以∼70-80%的1RM重复3 x 8-12次。EST进行4 x 6-7次卧推,重量为1RM的40%。对最大力量、爆发力和耐力特征以及肌肉肥大进行了评估。结果显示与EST(+5.9%)和CON(所有P≤0.001)相比,MST(+21.5%)和HT(+17.9%)后1RM增加得更多。与EST(+27.1%,p≤0.01)和CON(p≤0.01)相比,MST(+58.4%)后50% 1RM的力量发展速率(RFD)增加更多,而与CON(p≤0.01)相比,HT(+38.9%)后增加更多。在所有负荷(1RM的20-80%)下,MST后的平均推进速度(MPV)比CON后增加得更多,在80% (p≤0.001)、60% (p≤0.01)和1RM的40% (p=0.053)时比EST增加得更多。Δ1RM与L-v曲线所有负荷下的ΔMPV相关(r=0.40-0.56,p≤0.001)。结论:在中等和高负荷下,MST和HT比EST更能有效提高最大力量和爆发力表现。在低负荷时,尽管速度特异性很高,但EST并不比MST和HT更有效。肌肉力量的变化似乎比速度特异性对提高整个L-V曲线的表现更为重要。
导言
在比较不同力量训练方法对最大力量、力量发展速度(RFD)、负荷-速度(L-v)、肌肉肥大和肌肉耐力的效果方面,人们做出了大量努力(1-18)。在优化适应性以提高肌肉骨骼健康或运动表现时,外部负荷和同心速度方面的训练强度是关键的操作变量(19)。∼根据这些变量,力量训练可分为在低速度下进行的最大力量训练(MST)、在中等速度下进行的肥大训练(HT)和在高速度下进行的爆发力训练(EST),前者的训练量≥80%,后者的训练量为1RM的70-80%(19-22)。另一个重要区别是,MST和EST强调运动同心阶段的最大预期速度(23,24),而HT则不然(22,25)。
根据特异性原则,文献一致认为,通过强调高度负荷和速度特异性力量训练,可有效提高动态运动成绩(19-21、26、27)。因此,无论是在文献中还是在实际生活实践中,EST通常被用来最大限度地转移到动态爆发力活动中,如跳跃、短跑和投掷,这些活动的特点是可用于产生力量的时间范围很窄(∼50-250毫秒(ms))(20, 28-31)。然而,尽管人们普遍认为高负荷力量训练最有效地针对L-v中的高负荷-低速度段,但对于提高运动成绩的策略选择(可以说与L-v中的低负荷-高速度段更为相似)仍存在争议(1,5, 10, 11,18, 20, 21,24,26,32-34)。具体来说,对于低负荷时的速度特异性适应是否因实际速度而最大化,还是运动的预期速度起决定性作用而与实际速度无关,存在不同的看法(23,24)。如果后者属实,那么MST可能会在L-v曲线的低负荷-高速度段产生与EST类似的改善,同时在L-v曲线的高负荷-低速度段产生更优越的适应性,从而实现两全其美。
要研究力量训练方法最能诱导适应,必须同时考虑内部和外部有效性。就内部有效性而言,在采用相同的训练和测试方法后,不同研究之间在训练反应(即1RM和RFD)上的差异很大,这充分说明了比较不同研究之间训练反应大小所面临的挑战(9,35-41)。至于外部效度,量匹配通常用于分离训练强度的影响(9),这有其明显的优势,但这种做法可能会导致所研究的训练方法之间的折衷,即两种或仅一种训练方法不符合实际生活。据我们所知,此前还没有随机对照试验(RCT)在同一项研究中比较过MST、HT和EST的上肢力量训练反应,而且是以反映实际生活实践的形式进行的。
综上所述,大多数证据表明,MST是提高最大力量的最有效方法,而MST和HT被认为对诱导肌肉肥大有效(1、4-9、11-14、18、25、42)。此外,最大预定同心速度被认为能最大限度地提高爆发力特性(23,24)。MST和HT已被证明能有效提高RFD(6, 9, 16, 30, 35-37, 39, 40, 43-45),然而,根据现有文献,EST与MST和HT相比能在多大程度上提高RFD尚不清楚。关于对L-v曲线不同部分的影响,评估上半身训练适应性速度特异性的研究数量稀少,而且使用单关节评估的研究往往具有外部有效性低的特点(32,33)。最后,基于以往文献的不同研究结果,探讨这三种常用力量训练方法如何影响肌肉耐力是很有意义的(2, 4, 12, 13, 15)。
目标和假设
因此,本研究旨在比较为期8周的卧推MST和HT以及卧推抛掷EST对最大力量、RFD、L-v曲线、肌肉肥大和肌肉耐力的影响。研究假设MST比HT和EST更能提高1RM、RFD、肌肉耐力和Lv曲线高负荷低速度部分(1RM的60-80%)的速度。另一方面,在Lv曲线的低负荷-高速度部分(1RM的20%-40%),EST被认为比MST和HT更能有效提高速度。最后,假设MST和HT比EST更能改善肥大。
方法
受试者
70名健康、从事娱乐活动、受过适度训练但不特别接受力量训练的男女受试者自愿参加了本研究。完成研究的63名受试者(32名男性和31名女性)的年龄、身高、体重和卧推1RM与体重之比分别为:男性27 ± 5岁、180 ± 8厘米、83.1 ± 14.7千克和0.88 ± 0.19;女性27 ± 4岁、166 ± 5厘米、67.8 ± 12.4千克和0.57 ± 0.15。受试者是通过在当地相关场所(如大学课堂和健身中心等)进行宣传而招募的。纳入标准为年龄在18-35岁之间,参加过娱乐活动或体育运动(每周≥1次),总体健康状况良好,无肌肉骨骼或心血管疾病史,或服用过可能影响训练反应的药物。排除标准包括在24个预定训练中坚持训练的次数≤ 20次(≤ 83.3%),或在整个干预期间连续生病超过7天(38,46)。研究前,受试者收到了有关测试和训练的详细信息,并提交了书面知情同意书。受试者自愿参加,并有机会在项目的任何特定时间点退出研究。本研究获得了挪威研究数据中心(SIKT)的批准(SIKT注册号:393314),并按照《赫尔辛基宣言》(47)进行。该研究符合诺德大学的研究伦理规定。地区健康研究伦理委员会(REK)对研究方案进行了审查,并确认无需对患者研究进行伦理审批(REK注册号606483)。本研究是广泛随机对照试验(RCT)系列出版物的第一部分,旨在评估不同力量训练方法的各种一般肌肉力量和性能适应性。
研究时间表
受试者在测试前一周内参加了信息会议,了解研究信息并测量身高和体重。此外,还进行了熟悉程序,以确保所有受试者都能不受任何限制地进行测试和训练,并限制潜在的学习效应。受试者分别在三天内参加测试,测试前和测试后的安排类似。第1天的测试包括使用双X射线吸收测定法(DXA)对身体成分进行间接评估。测试第2天包括卧推1RM、RFD和肌肉耐力测试。测试第3天包括卧推L-v曲线评估,分别为1RM的20%、40%、60%和80%。每个测试日之间至少间隔48小时。在测试第1天,受试者在空腹状态下进行人体测量。在测试第2天和第3天,受试者被告知要保持充足的水分,在测试前2-3小时进食,并在之前的24小时内避免任何形式的剧烈运动(46)。测试第3天后,根据受试者的性别和基线相对力量水平(定义为1RM深蹲(公斤)与体重(公斤)之比),通过分层分配将受试者分块随机分配到MST、HT、EST或CON组。训练干预为期8周,所有训练组每周进行三次训练。
测试
测试第一天。测试第1天,受试者在外部机构(挪威博多的Aspmyra stadion)集合,使用GE Lunar Prodigy DXA仪器(美国威斯康星州麦迪逊的GE HealthCare)分别对全身、躯干和手臂的身体成分进行间接评估。所有DXA扫描均由同一测试负责人进行和分析,该负责人接受过专门训练,能够按照标准化程序(48)操作仪器。受试者被要求穿着轻便的衣服,避免佩戴任何金属饰品,在测试前≤ 2小时内不吃不喝,在测试前≤ 48小时内避免任何形式的剧烈运动。每天开始时对设备进行校准。根据软件系统和DXA仪器制造商提供的定位和扫描指南(48,49),使用标准扫描进行DXA扫描。脂肪量(克)和瘦体重(克)由enCORE软件16.0版(GE HealthCare,美国威斯康星州麦迪逊)提取。脂肪质量(克)和瘦体重(克)从全身提取,而躯干和手臂的瘦体重(克)部分则由Prodigy enCORE软件自动检测,并根据标准化程序进行手动调整。
测试第二天。测试第2天,受试者在我们的实验室设施(挪威博多市诺德大学)集合,在进行卧推1RM、RFD和肌肉耐力测试之前,受试者要先进行一般热身,包括以自选的低强度骑自行车十分钟,然后再分别进行卧推1RM、RFD和肌肉耐力测试。
卧推一次最大重量
所有卧推测试均使用配有校准杠铃和重量板的Eleiko IPF Competition Combo Rack(Eleiko AB,瑞典哈尔姆斯塔德)进行。要求受试者仰卧在长凳上,臀部和上背部与长凳接触,双脚着地,以便接受举重。受试者被要求握住杠铃,与肩的距离稍宽,在举重的偏心部分有控制地降低重量。在触及胸部而没有任何反弹的底部位置后,受试者接受指令,"尽可能快地、用力地"加速杠铃,并在举重的同心阶段充分伸展肘部(23、30、50)。热身组共三组,每组≤ 10次,负重从1RM的20%到70%不等,然后最多重复五次达到1RM,中间休息3分钟,从∼估计1RM的90%到95%开始,然后每次增加2.5-5公斤负重,直到受试者达到1RM(50)。线性位置传感器(LPT)(Vitruve,西班牙马德里)与苹果Ipad(苹果公司,美国加利福尼亚州库比蒂诺)相连,用于评估位移(米)和速度(米∙秒-1),以帮助测试负责人在成功尝试时估计与1RM的接近程度,并在平均速度达到≤ 0.2米∙秒-1时验证1RM尝试是否真正达到最大值(51)。卧推的1RM记为成功举起一次重复的最高负荷,单位为公斤(kg)。一般报告称,1RM测试的测试-再测可靠性很高(类内相关系数≥ 0.90)(52)。
卧推力量发展率
使用AMTI Accupower (ACP)测力板(Advanced Mechanical Technology, Inc., Watertown, USA)采集RFD数据,采样频率为1000 Hz,工作台安装在顶部。使用AMTI Accupower软件(Advanced Mechanical Technology, Inc.)在测试前和测试后,分别使用相当于测试前1RM 50%的负荷进行测量。受试者被告知采用与1RM测试相同的举重技术,并被特别指示在从偏心到同心阶段的过渡中避免任何反向运动,强调在举重的同心部分达到最大RFD(23,30)。受试者总共进行了三次尝试,中间休息3分钟(∼)。力的开始(即峰值力的0%)由人工检测,即力最后一次超过基线水平时,而峰值力(牛顿)则记录为整个同心阶段达到的最高力值。RFD根据力量-时间斜率计算,即从峰值力量的10%到90%之间的Δ力量(N)/Δ时间(秒)(37)。三次尝试中最好的一次记录为RFD(N∙s-1)。
卧推的绝对和相对肌肉耐力
根据坎波斯等人的方法(4),肌肉耐力是指在卧推1RM 60%的相对负重下,直到肌肉完全衰竭所达到的最大重复次数。最初的重复节奏设定为每分钟重复30次(RPM),用节拍器计数以促进节奏。参与者被要求尽可能以每分钟30次的速度不停地举起,直到肌肉完全衰竭。测试后的绝对肌肉耐力负荷使用测试前的1RM来确定,而测试后的1RM则用于确定相对肌肉耐力(42)。后者在测试第3天进行,以避免在同一天的后续肌肉耐力测试中累积疲劳。
测试第3天
在测试第3天,受试者进行了与测试第2天相同的标准化一般热身,然后分别举起20%-40%、60%和80%的1RM进行卧推L-V曲线评估。受试者接受的技术指导与测试第2天的RFD评估类似,强调所有举重动作的最大预期速度。受试者对每种负荷至少进行了三次单次举重尝试,每次尝试之间自行选择的间歇时间为∼3分钟。三次尝试中最好的一次被记录下来,用于进一步分析L-V曲线。分辨率为0.019毫米、采样率设为200赫兹的Musclelab线性编码器(Ergotest Innovation AS,Stathelle,挪威)通过一根绳子连接到杠铃上,用于获取速度数据。线性编码器通过Musclelab数据同步装置(DSU)连接到电脑,并使用Musclelab第23版软件(Ergotest Innovation AS,挪威斯塔特赫勒)进行分析。由于在卧推中以最大预定速度举起时会有很大的减速阶段(29),因此平均推进速度MPV)被认为是主要的结果变量,指的是减速前的同心举起部分。
训练
为期8周的训练干预包括每周三次的MST、HT或EST监督训练(24次)。所有训练组和CON组每周进行两次有监督的6 x 25米短跑训练(16次),而训练组每周进行三次深蹲或深蹲跳,其影响理应在同时进行的下半身训练反应研究中进一步探究。不过,CON在训练期间没有进行任何有组织的上半身锻炼。在整个干预过程中,所有组别都被鼓励保持常规活动水平。训练开始时,先进行与之前描述的程序相同的一般热身,然后根据进一步详细描述的相应上半身训练进行特定热身。
最大力量训练
MST是按照其他人以前用于提高最大力量的方法(35,38,40)进行的。特定热身包括三组次最大力量训练,每组≤10次,负荷从1RM的20%到70%不等,中间有短暂的自我选择的休息。MST包括4组x4次卧推,负荷为1RM的85-95%,中间休息≥3分钟。每次重复时都进行有控制的偏心运动,然后短暂停顿,并以最大速度进行同心运动(23)。在训练中,每当受试者在最后一组举重次数大于4次时,负荷就会线性增加1.25-2.5公斤(35,38,40)。
增肌训练
热身是根据已确立的诱发肌肉肥大的原则进行的(22,25)。热身组的热身过程与MST相似,然后在∼70-80%1RM的条件下进行3组x 8-12次重复,中间休息≥ 3分钟。每次重复时,先有控制的偏心运动,然后稍作停顿,再进行快速到适度的有控制的同心运动。受试者被要求在前两组中将目标设定为1-2次保留重复次数(RIR),以避免每组重复次数出现大幅下降。然而,在最后一组训练中,受试者可以达到完全的肌肉衰竭,相当于0次储备动作(RIR),尽管大多数最后一组训练都在1-2次储备动作RIR)时停止(53)。在训练中,每当受试者在最后一组成功举起12次重复动作时,负荷就会线性增加1.25-2.5公斤。
爆发力训练
EST以卧推投掷的方式进行,以最大限度地提高同心速度峰值,并最大限度地减少同心减速(29)。热身包括以40%的1RM负荷进行1-3组6-7次亚最大努力卧推,然后以相同的负荷进行4组6-7次卧推,但要达到最大速度。每组间歇时间≥ 3分钟。受试者被要求尽可能高地投掷杠铃,在杠铃离开受试者双手后,监督员立即协助接住杠铃,并以混合握法握住杠铃。选择1RM 40%的负荷是基于其接近最大峰值功率(PP)值,即"最佳"负荷(20, 28,29)。1RM的40%接近"最佳"负荷这一观点在本研究的卧推L-v曲线预测试数据中得到了部分证实。具体来说,1RM的40%时的峰值功率(523 ± 235 W)分别高于1RM的20%时的峰值功率(481 ± 209 W)、60%时的峰值功率(497 ± 211 W)和80%时的峰值功率(435 ± 172 W)。在整个训练干预过程中,训练负荷保持不变。但是,为了弥补其他方法中训练负荷的增加,EST增加了训练量,从第1-4周的每组6次增加到第5-8周的7次。
体积方面的考虑
在设计本研究时,训练量(即每次训练的总做功量)在不同方法之间的差异仍然是一个主要考虑因素。根据之前的研究(11,17),以焦耳(J)为单位计算所做功量的近似值()被选为最可行的方案,用于比较不同方法在不同临近失效时的负荷-重复连续性(53)。在试验测试中,一次重复所做的功是以举起的阻力(公斤)乘以重物移动的垂直距离(米)来计算的。例如,如果50公斤(即490牛顿)被移动了0.5米,则J的计算公式为490牛顿x0.5米= 245J(17,54)。因此,MST和EST的工作负荷被认为大致匹配,而HT的工作负荷被计算为∼分别是MST和EST工作负荷的1.5-2倍,尽管个体间可能存在差异。此外,≥3分钟的休息时间也是匹配的,以排除该变量的潜在影响。
统计分析
统计分析使用IBM SPSS统计软件程序29版(美国伊利诺伊州芝加哥市)进行。图表使用Graph pad prism 10.0版(美国加利福尼亚州拉霍亚)制作。组内从测试前到测试后的变化采用配对样本t检验进行分析,而组间从测试前到测试后的变化差异则采用单因素方差分析(ANOVA),然后进行费雪最小显著性差异(LSD)检验。此外,还使用配对样本t检验来计算科恩d效应量(d),以确定训练引起的组内从测试前到测试后的显著变化。变量之间的相关性采用皮尔逊线性回归测试进行分析。除非另有说明,所有数据均以平均值± SD表示。显著性水平设定为p.05。
结果
坚持
70名受试者中有63人完成了训练干预,并纳入了本研究的数据分析。MST组、HT组和EST组受试者按计划完成了24次训练,CON组受试者按计划完成了16次训练,坚持率分别为95±6%、95±5%、95±5%和97±4%。在随机化程序之后,从同时进行的数据收集中补充了4名CON受试者,其中3名受试者因无关的受伤而退出,2名受试者因自我报告的时间限制而退出,2名受试者因不明原因而退出。此外,一名受试者因在研究期间怀孕而退出,而CON的两名受试者因参加了大量的个人力量训练(每周超过3次MST/HT训练)而被排除在分析之外,这对数据的完整性产生了负面影响。有四名受试者因DXA扫描结果不足而被排除在手臂瘦体重(克)分析之外。
最大单次重复次数和力量发展速度
与EST和CON相比,MST和HT后卧推1RM(kg)的增加幅度更大(p ≤0.001)。在MST和HT之间未观察到明显的组间训练差异(p= 0.134)。在组内,MST(+11.0 ± 3.9 kg)(p ≤0.001,d= 2.86)、HT(+9.3 ± 4.7 kg)(p ≤0.001,d= 2.00)和EST(+2.7 ± 2.9 kg)(p ≤0.01,d =0.92)后卧推1RM(kg)分别从测试前到测试后有所增加,而CON后则没有变化(表1和图1a)。与CON相比,MST和HT后卧推RFD(N∙s-1)的增加幅度更大(p ≤0.001和p ≤0.01),MST后的增加幅度大于EST(p ≤0.01)。在组内,MST、HT和EST从测试前到测试后分别提高了933 ± 1044 N∙s-1(p ≤0.01,d= 0.89)、783 ± 1054 N∙s-1(p ≤0.05,d= 0.74)和593 ± 782 N∙s-1(p ≤0.05,d= 0.76),而CON没有改变RFD(表1和图1b)。与CON相比,MST和HT后卧推峰值力(N)的提高幅度更大(p ≤0.01和p ≤0.05),MST后的提高幅度大于EST(p ≤0.05)。在组内,MST和HT后峰值力(牛顿)得到改善(均p ≤0.001,d =1.01和1.04)(表1和图1c)。
载荷-速度曲线
平均推进速度。如表2所示,在所有测试负荷(1RM的20%、40%、60%和80%)下,与CON相比,MST的MPV提高幅度更大(所有p均小于0.001);在1RM的60%(p≤0.001)和80%(p≤0.001)时,MST比EST的MPV提高幅度更大。此外,与EST相比,在40% 1RM时,MST的MPV改善幅度更大(p= 0.053)(图2和图3)。在20%(p ≤0.05)和80%(p ≤0.05)的1RM时,HT比CON更能改善MPV。在组内,MST和HT在所有测试负荷下的MPV都有所提高。MST在1RM的20%、40%、60%和80%时均提高了MPV(所有p均≤0.001,d分别为1.04、1.86、1.82和2.30)(图2a和3)。在相同的负载百分比下,HT改善了MVP(所有p均≤0.01-0.001,d分别为1.00、0.87、1.37和1.82)(图2b和3)。EST提高了1RM的20%、40%和60%时的MVP(所有p均≤0.05,d分别为0.61、0.65和0.71),而80%时的MPV没有变化(图2c和3)。在CON组中,MPV在任何负荷下均无明显变化(图2d和3)。
平均速度和峰值速度如表2所示,在所有测试负荷(1RM的20%-40%、60%和80%)下,与CON相比,MST后平均速度(AV)(m∙s-1)和峰值速度(PV)(m∙s-1)的提高幅度更大(所有p均≤0.05-0.001),在1RM的60%和80%下,MST比EST的提高幅度更大(所有p均≤0.05)。与HT相比,MST对20%的PV改善更大(p ≤0.05)。在所有测试负荷下,HT比CON更能改善PV(所有p ≤0.05-0.01),而在1RM的60%和80%时,AV比CON更能改善PV(所有p ≤0.05)。20%时的PV是唯一在EST后比CON时增加更多的速度变量(p ≤0.01)(表2)。在组内,MST在所有测试负荷(1RM的20%-80%)范围内提高了AV(+0.12-0.14 m∙s-1)(所有p均≤0.001,d分别为1.36、1.77、2.06和2.57),在相同负荷范围内提高了PV(+0.16-0.21 m∙s-1)(所有p均≤0.001,d分别为1.52、1.84、2.46和1.50)。HT在所有测试负荷(1RM的20%-80%)范围内提高了AV(+0.09-0.11 m∙s-1)(所有p均≤0.001,d分别为1.10、1.03、1.41和1.90),在相同负荷范围内提高了PV(+0.13-0.15 m∙s-1)(所有p均≤0.001,d分别为1.39、1.68、1.43和1.29)。在1RM的40%、60%和80%负荷范围内,EST改善了AV(+0.04-0.07 m∙s-1)(所有p均≤0.01-0.05,d分别为0.80、0.69和0.56)和PV(+0.06-0.14 m∙s-1)(所有p均≤0.001-0.05,d分别为1.25、1.68、1.43和1.29)。在CON之后,除了在1RM的40%和60%时AV增加(均为+0.04 m∙s-1)之外,没有其他明显改善(均p≤ 0.05,d =0.58和0.54)(表2)。
绝对和相对肌肉耐力
与EST和CON相比,MST和HT对绝对肌肉耐力(重复次数)的改善更大(所有p均≤0.001),MST和HT或EST和CON从测试前到测试后的变化分别没有组间差异。在组内,MST(+56.5 ± 35.4%)(p ≤0.001,d= 1.88)、HT(+48.7 ± 24.9%)(p≤0.001,d= 2.24)、EST(+17.9 ± 14.0%)(p≤0.001,d= 1.30)和CON(+11.0 ± 10.4%)(p≤0.001,d= 1.06)(表3和图4a)。对相对肌肉耐力的评估显示,虽然相对肌肉耐力评估的负荷在MST和HT中比在EST和CON中增加得多(p ≤0.001),但组间和组内从测试前到测试后没有显著变化。在组内,MST(+6.6 ± 2.3 kg,p ≤0.001,d= 2.86)、HT(+5.7 ± 2.8 kg,p ≤0.001,d= 2.04)和EST(+1.6 ± 1.7 kg,p ≤0.01,d= 0.92)的负荷从测试前到测试后都有所增加(表3和图4b)。
身体成分
从测试前到测试后,体重(千克)的变化没有发现明显的组间差异。在各组中,只有HT组从测试前到测试后体重增加了(+1.1 ± 1.9千克)(p ≤0.05,d= 0.58)。与HT和EST相比,MST组增加的手臂瘦体重(克)更多(p ≤0.01),而没有发现其他组间差异。MST组的总瘦体重增加了1164 ± 1058克(2.3 ± 1.8%)(p ≤0.001,d= 1.10),手臂瘦体重增加了294 ± 271克(5.7 ± 4.2%)(p ≤0.001,d= 1.01)。高密度脂蛋白血症患者的总瘦体重分别增加了1061 ± 849克(2.1 ± 1.7%)(p ≤0.001,d= 1.25),躯干瘦体重分别增加了414 ± 725克(1.6 ± 2.9%)(p ≤0.05,d= 0.57)。CON组的总瘦体重增加了668±1250克(1.6±2.7%)(p≤0.05,d= 0.53),手臂瘦体重增加了196±272克(3.9±4.7%)(p≤0.05,d= 0.72),而EST组没有明显变化(表4)。
相关性
1RM与测试前的RFD结合的(r= 0.65,p ≤0.001)。从测试前到测试后,1RM的变化与RFD(N∙s-1)(r= 0.35,p ≤0.01)和峰值力(r=0.47,p ≤0.001)的变化是结合的。1RM的变化与绝对肌肉耐力(r= 0.62,p ≤0.001)以及1RM的变化与总瘦体重(r= 0.38,p ≤0.01)之间存在结合的关系。在20%-(r= 0.40,p ≤0.01)、40%-(r= 0.45,p ≤ 0.001)、60%(r= 0.50,p ≤ 0.001)和80%的1RM与MVP之间存在结合的关系(r= 0.56,p≤0.001)。在20%-(r= 0.39,p ≤0.01)、40%-(r= 0.47,p ≤0.001)、60%-(r= 0.48,p ≤0.001)、80%的1RM和PV变化之间发现了类似结合的关系(r= 0.52,p ≤0.001),以及分别在20%-(r= 0.38,p ≤0.01)、40%-(r= 0.42,p ≤0.001)、60%-(r= 0.46,p ≤0.001)和80% 1RM时的AV(r= 0.55,p ≤0.001)。
讨论
在这项研究中,我们比较了三种广泛使用的力量训练方法(MST、HT和EST)对速度的特定适应性。主要发现有:1)MST和HT比EST更有效地提高了L-v曲线中高负荷-低速度段的同心速度。2)尽管EST具有高度的速度特异性,但在改善L-v曲线低负荷-高速度段的速度方面,EST并不比MST和HT更有效。3)在提高1RM、RFD和绝对肌肉耐力方面,MST和HT比EST更有效。总之,这些研究结果主张,卧推运动中整个L-v的速度特异性适应与最大力量的提高密切相关,通过进行高外部负荷的力量训练可最大限度地提高最大力量,而在较高同心速度下举起较低负荷则无法弥补最大力量的提高。
载荷-速度曲线
不出所料,在提高60%和80% 1RM的同心速度方面,MST和HT比EST更有效。在高外部负荷下产生高速度的能力在很大程度上取决于最大力量(27),因此,导致最大力量增加最多的方法也导致L-V曲线的高负荷-低速度段速度增加最多,这并不奇怪。也许更有趣的是,与我们的假设相反,EST在提高20%和40% 1RM的速度方面并不比MST和HT更有效。事实上,在EST中使用的训练负荷,即1RM的40%时的MPV,在MST后比EST有更强的增加趋势(p= 0.053),这表明情况可能正好相反。这一发现有些出人意料,因为EST干预的设计强调了特异性原则,即以接近最大化峰值力量的负荷(1RM的40%)进行训练,如弹道卧推投掷,以最大化峰值同心速度和最小化同心减速(29)。
EST一再被认为是提高L-v曲线低负荷-高速度段速度的可行策略,强调高度的负荷和速度特异性(19-21,26,27)。我们的数据并不支持这一观点,因为与MST和HT相比,EST在整个L-v曲线上表现出的MPV改善百分比最低。因此,目前的数据表明,EST充其量只是一种中等有效的训练方法,可以在上半身L-v曲线20%-80%之间的任何负荷下提高速度。根据牛顿第二运动定律,加速度与施加在恒定质量上的力成正比。在L-v曲线的所有负荷下,1RM的变化与MPV的变化之间存在结合的关系(r= 0.40-0.56,p ≤0.001),这表明最大力量的适应性对于提高L-v曲线的低负荷-高速度部分的速度也很重要。这一观察结果与我们小组之前的研究(1, 45)一致,即高负荷训练(≥70% 1RM)可有效提高在整个L-v中达到更高速度的能力。
最大力量
本研究表明,在提高1RM方面,MST和HT比EST更有效。与EST(+5.8%)相比,MST(+21.5%)和HT(+17.9%)的改善效果更好,这与之前的文献一致,即在改善1RM方面,高负荷(≥70% 1RM)比低负荷(<50% 1RM)更有优势(1、4-8、12、15、18、33)。在低负荷(1RM的40%)下进行EST,尽管强调弹道执行,但似乎并不是提高1RM的有效刺激。
与我们的假设相反,虽然MST(d= 2.86)比HT(d= 2.00)显示出更大的效应大小,但MST在提高1RM方面并不比HT更有效。这些结果与Heggelund等人(9)的研究结果形成了鲜明对比,后者发现MST(+50%)与HT(+35%)相比,膝关节伸展1RM的提高幅度更大。这两项研究的一个重要区别是,Heggelund等人(9)将MST和HT的训练量相匹配,而本研究中HT的训练量大约是MST的1.5-2倍,这样的比较更具有生态有效性和实用性。HT的训练量大得多,这很可能解释了为什么MST和HT的1RM增加幅度相当接近。
爆发力-仰卧推举的力量发展速度
与L-v数据密切吻合的是,所有三种力量训练方法都表现出了组内RFD增量,但只有MST和HT的增量不同于CON。RFD的适应性变化显示出与研究中每种训练引起的成绩变化相同的模式,MST后的增幅最大(+58.4%),其次是HT(+38.9%)和EST(+27.1%)。MST后的RFD变化大于EST。与Lv曲线数据一样,这是一个有趣的观察结果,因为RFD试验是以50%的1RM负荷为基础进行的,这与EST(40%的1RM)的训练负荷相比,更接近于MST(>85%的1RM)的训练负荷。这再次表明,与速度特异性相比,最大力量的提高可能更能影响爆发力表现的适应性。尽管方法上的差异使我们的研究结果与之前研究结果的直接比较变得复杂,但MST和HT后的改善与之前报道的力量训练后的改善(+27-155%)(9、35、39-41、43)一致,共同支持使用高负荷(≥70% 1RM)的力量训练作为改善RFD的可行策略。
基于EST引起的RFD改善相对较小,我们有理由质疑最大预定速度作为改善爆发力特征的唯一独立变量的重要性。EST组对RFD(或1RM的20%-40%时的MPV)的改善并不比HT组多,尽管EST强调同心阶段的最大预期速度,而HT则没有(22-25)。我们可以认为,如果在HT中负荷≥ 1RM的70%,并且成组训练接近肌肉衰竭(0-2 RIR),那么实际上不可能在最后重复时没有相对较高的预期速度来完成举重的同心阶段,尽管口头指导并没有特别强调这一点。从生理学的角度来看,与这些最后重复相关的最大努力可以说是模仿以最大预定速度进行的爆发型MST收缩(3,16),尽管在HT的最后重复中,由于疲劳,高阈值II型运动单位的招募可能会降低(55-57)。
据我们所知,这是首次针对卧推中50%的1RM进行动态RFD测量的研究。选择这一负荷而非更高负荷,是为了避免MST和HT(≥70% 1RM)的负荷特异性优于EST(40% 1RM)。在所有63名受试者中,RFD测试期间10-90% PF之间的平均时间变化(毫秒)在测试前为99 ± 43毫秒,在测试后为77 ± 35毫秒。这样的时间范围与爆发型上肢活动(∼50-250毫秒)中用于表达力量的时间非常相似(29、31、43、44)。RFD数据通常被划分为不同的时间段,以区分早期阶段(≤ 100毫秒)和晚期阶段(≥ 100毫秒)的RFD适应性,这被认为分别描述了神经和肌肉因素的相对生理贡献(30、35、40、43、44)。虽然本研究没有强调时间间隔的这种细分,但在RFD试验中,达到PF所需的时间很短,这表明该指标主要反映了早期阶段RFD(≤ 100毫秒)的变化,而早期阶段RFD与神经因素和肌肉的内在收缩特性有关(30)。
身体成分和肌肉肥大的变化
一些人认为肌肉肥大是力量训练的主要结果目标,而另一些人则担心体重可能会增加,尤其是那些从事高度依赖相对力量或耐力运动的人。在本研究中,在为期8周的训练中,HT增加了1.1千克体重,而MST和EST均未增加体重,因此,至少在MST和EST训练后的短期内,这种担忧是多余的。MST和HT分别增加了2.3%和2.1%的总瘦体重,组间无差异,但HT的效应大小(d= 2.86)大于MST(d= 2.00)。这些研究结果支持这样一种观点,即MST和HT都是诱导肌肉肥大的强刺激(4、25、42),而与此相反,EST似乎不会诱导肌肉肥大,因为在8周后,任何身体成分变量都没有明显变化。
令人惊讶的是,上半身的分段DXA分析显示,MST后手臂瘦体重的增加幅度(2.1%)大于HT和EST,支持使用MST作为导致上半身肥大的有效方法。不过,在解释瘦体重的分段分析结果时,应考虑到DXA无法区分肌肉组织和肌肉内液体,以及评估肌肉内脂肪的能力有限等因素(58)。
肌肉耐力
经过8周的MST和HT训练后,绝对肌肉耐力分别提高了9.7和9.3次,两种方法之间没有差异。相比之下,EST只提高了3.3次,与CON没有差异。这些研究结果表明,高负荷训练是提高肌肉绝对耐力的有效策略,这与之前的研究(2、4、13、15)一致。Δ1RM与Δ绝对肌肉耐力之间的强结合(r= 0.62,p< 0.001)表明,1RM的变化对肌肉耐力的变化影响很大。如果最大力量增加了,那么测试后的绝对肌肉耐力试验就会在较低的相对负荷下进行,从而使受试者能够完成更多的重复次数。
所有训练组的相对肌肉耐力均保持不变,这表明训练引起的肌肉力量变化不会对维持肌肉收缩和抵抗肌肉疲劳的能力产生负面影响,这与之前的研究结果形成了鲜明对比,之前的研究表明,在进行大负荷力量训练后,相对肌肉耐力会下降(2、4、15)。出现差异的部分原因可能是,不熟悉卧推的受试者在测试前难以获得真实的1RM数值,而在训练后则比较容易。即使训练前和训练后的1RM评估差异很小,也可能导致相对肌肉耐力结果的巨大差异。
实用视角
本研究提供了有价值的信息,可指导从业人员在上肢力量训练的负荷和速度特异性方面做出适当的计划选择。无论力量训练的目的是为了提高运动成绩、肌肉肥大还是普通健身,根据目前的数据,都很难证明在何种情况下应推荐EST而不是大负荷的力量训练。我们的研究结果表明,施加大负荷(≥70% 1RM)对于提高L-v曲线中高负荷-低速段的表现至关重要,同时在中低负荷的爆发式收缩中,EST至少能带来同样大的改善。
重要的是,这些发现不能被视为"练习旨在优化表现的运动/动作并不重要"的证据。正如Behm等人(59)所强调的那样,在低负荷、高速度的运动专项动作中取得好成绩需要肌肉的有效协调和激活模式。高级运动控制的发展需要来自肌肉肌腱系统的反复感觉反馈,以比较运动意图和实际运动执行情况。Behm等人(59)认为,结合最大预期速度和来自实际动作本身的感觉输入,最有利于这种适应。在力量训练的受试者中,协调适应的贡献可能会变得越来越重要,因为力量增加和随后转移到爆发力表现的潜力会减小(60)。事实上,有文献表明,与非力量训练科目相比,力量训练科目可能从低负荷弹道训练和高负荷力量训练中获益更多(19、20、21、61、62)。因此,我们的研究结果必须结合受试者的力量训练状况来解释,与MST和HT相比,力量训练程度更高的受试者对EST的反应可能会有所不同(61,62)。
就统计意义而言,本研究表明,MST与HT相比没有明显优势,部分原因是HT的训练量高于MST。不过,应该指出的是,在每一个测得的成绩变量上,MST的训练诱导变化幅度都高于HT,尽管在绝对肌肉耐力的改善方面,HT的效应大小(d= 2.24)略高于MST(d= 1.88)。另一个从轶事中得出的考虑因素是,进行8-12次重复训练,接近0-2 RIR,迫使HT组达到非常高的疲劳度和自我报告的不适感。虽然HT是达到高训练量的一种可行方法,但接近肌肉衰竭的HT训练要求很高,需要大量的恢复期。面对MST和HT之间的选择,我们有理由质疑受试者是否应该承受HT的剧烈性质以提高最大力量和爆发力表现,因为大约只有MST一半的训练量就能获得类似或潜在的更大的表现提升,而且耗竭程度略低。事实上,最近的证据表明,当训练负荷≥70% 1RM时,失败训练并不一定比非失败训练带来更多益处(57,63-64)。因此,如果训练方案的耗竭程度稍低,则可能会对MST和HT产生类似甚至更大的反应,同时降低出现后续疲劳和过度症状的可能性(63-64)。
结论
我们的研究结果表明,与4 x 6-7次EST相比,4 x 4次MST和3 x 8-12次HT对提高中等和高负荷下的最大力量和爆发力表现更为有效。在低负荷情况下,尽管训练具有高度的速度特异性,但EST并不比MST和HT更有效。与速度特异性相比,肌肉力量的变化似乎对提高卧推L-v曲线的表现更为重要。
图1.所有训练组中,A)卧推1RM(公斤)、B)卧推RFD(牛顿-秒-1)和C)卧推峰值力(牛顿)在相当于测试前1RM 50%的负荷下从测试前到测试后的变化百分比(Δ)。数据以平均值±标准误差(SE)表示。1RM,单次最大重量;BP,卧推;RFD,力量发展速度;MST,最大力量训练;HT,肥力训练;EST,爆发力训练;CON,对照组。与CON(aaap ≤0.001,aap≤ 0.01,ap ≤ 0.05)和EST(dddp ≤0.001,ddp ≤ 0.01,dp≤ 0.05)相比,从测试前到测试后Δ的组内差异显著(***p0.001,**p0.01,*p0.05),#组间差异显著。
图2.在A) MST、B) EST、C) HT和D) CON中,测试前和测试后卧推的L-V曲线以测试前1RM的20%、40%、60%和80%时的平均推进速度(m∙s-1)表示。数据以平均值± SE表示。1RM,单次最大重量;MST,最大力量训练;HT,肥力训练;EST,爆发力训练;CON,对照组。组内(*p≤0.05,***p≤0.01,***p≤0.001),#组间(aaap≤0.001,aap≤0.01,ap≤0.05)和EST(dddp0.001,dddp≤0.01)的Δ从测试前到测试后分别与CON(aaap0.001,aap≤0.01,ap≤0.05)和EST(dddp0.001,dddp≤0.01)相比差异显著。§与EST相比,Δ从测试前到测试后的组间差异趋势(p= 0.053)。
图3.A) 20% of 1RM,B) 40% of 1RM,C) 60% of 1RM,D) 80% of 1RM时平均推进速度(m∙s-1)的绝对值Δ。所有训练组从测试前到测试后的平均推进速度(m∙s-1)。数据以平均值± SE表示。MST,最大力量训练;HT,肥力训练;EST,爆发力训练;CON,对照组。组内(***P≤0.001,**P≤0.01,*P≤0.05),#与CON(aaap≤0.001,aap≤0.01,ap≤0.05)和EST(dddp0.001,dddp0.01)相比,组间Δ从测试前到测试后差异显著。§与EST相比,Δ从测试前到测试后的组间差异趋势(p= 0.053)。
图4A)在测试前1RM 60%的水平上,所有训练组的绝对肌肉耐力的重复提高情况;以及B)在测试前和测试后1RM 60%的水平上,所有训练组的相对肌肉耐力的重复Δ。数据以平均值± SE表示。MST,最大力量训练;HT,肥力训练;EST,爆发力训练;CON,对照组。组内(***p≤0.001),#组间(aaap ≤0.001)和EST(dddp0.001)的Δ从测试前到测试后分别与CON(aaap0.001)和EST(dddp0.001)相比有显著差异。
表1.测试前和测试后的最大单次重复次数和力量发展速度。
表2.测试前后的负载速度数据。
表3.测试前和测试后的肌肉耐力。
表4.测试前和测试后的身体成分。