离心运动≠离心收缩——运动表现与康复中的科学依据与应用

文摘   2024-11-03 10:53   河北  

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参考文献: Eccentric exercise ≠ eccentric contraction

原文作者: Paolo Tecchio, Brent J. Raiteri, Daniel Hahn

 

离心运动与离心收缩的基础概念

什么是离心运动?

  • 定义:离心运动通常指肌肉在拉长的过程中仍然产生力量的运动形式。它在下坡行走、跳跃落地缓冲等场景中广泛存在。相比于向心运动,离心运动需要较低的肌肉活性,因而具备更高的神经肌肉效率。离心运动可以通过较少的能量消耗产生更多的力量,在提升运动表现和康复中有独特的应用 。

  • 机制:离心运动涉及整个肌肉-肌腱单元(MTU)的长度变化。在肌肉被拉长的过程中,MTU中的肌腱成分也会发生弹性变形。这意味着离心运动不仅仅是肌肉力量的表现,还包括肌腱的被动弹性贡献 。

    什么是离心收缩?

  • 定义:离心收缩则是指肌肉纤维在拉长过程中主动产生的力量。然而,这一过程中肌纤维和肌腱可能产生不同的力学行为。例如,当肌肉在拉长时,肌腱的弹性伸展会部分吸收力量,从而减轻肌肉纤维的负担 。

  • 肌肉纤维与肌腱耦合的重要性:肌肉纤维和肌腱的弹性行为影响了离心收缩的实际表现。研究表明,预激活水平和肌肉长度会直接影响离心收缩的力量和运动表现 。在高强度离心收缩中,肌腱的延展性增加了负载分布,减少了肌肉纤维的拉伤风险。

    离心运动 ≠ 离心收缩

  • 在离心运动中,整体MTU的拉长包括了肌腱的弹性贡献;而离心收缩主要是肌肉纤维的活动。因此,两者虽然在形式上表现为拉长中的力量产生,但机制上是不同的,离心运动的能量消耗更低且对MTU的适应性要求更高 。

离心运动的独特生理效应与适应性

离心运动的效率优势

  • 离心运动的神经肌肉效率在训练和康复中得到了广泛认可。离心运动对肌肉活动的需求较少,但产生的力量较大,因此离心运动比向心运动更能有效地刺激肌肉适应。研究发现,离心运动比向心运动能更快地提高肌肉力量,适用于体能较弱或刚开始康复的患者 。

    肌肉与肌腱的适应性变化

  • 离心运动在强化肌肉力量的同时,对肌肉和肌腱的适应性产生了显著影响,尤其体现在肌束长度的增加和肌腱刚度的变化上。与高频离心运动训练相关的研究表明,离心运动能够增加肌腱的弹性刚度,从而提升运动表现并减少受伤风险 。

    适应性变化的影响因素

  • 离心运动的适应性不仅与训练的频率和强度有关,还受到肌肉长度和预激活水平的影响。较长的肌肉长度和更高的预激活水平有助于增强离心运动效果,这在设计训练和康复计划时至关重要 。

残余力增强(rFE)与离心运动的关系

什么是残余力增强?

  • 残余力增强(Residual Force Enhancement,rFE)是指在离心运动中,肌肉在拉长后的收缩过程中保留的附加力量。rFE的出现与肌肉蛋白钛蛋白的刚度变化有关,它帮助肌肉在重复拉伸中保持力量 。

    rFE的生理学意义

  • rFE现象的存在说明了离心运动的力量效果能够延续至下一次收缩,这对于提升运动表现具有重要意义。尤其在高强度、间歇性训练中,rFE可提高运动员的持续输出能力,减少肌肉疲劳 。

    rFE对肌肉适应的深远影响

  • rFE现象的独特作用在于,它不仅能够在离心运动后提升肌肉的瞬时力量,还对肌肉的结构性适应具有显著影响。长期的rFE训练可以增加肌肉纤维长度和肌腱的弹性,尤其适用于需要高力量输出的运动员,如短跑和举重运动员 。

离心运动的应用场景与训练设计

康复训练中的离心运动

  • 离心运动由于其对肌肉损伤较小且适应性强,广泛应用于康复训练中。研究表明,离心运动有助于增强肌腱弹性,降低肌腱损伤的风险。对于老年人或受伤初愈的患者,低强度的离心运动可逐步增加肌肉和肌腱的适应能力 。

康复训练设计的关键

  • 在康复训练中,可以使用低速离心运动(例如缓慢下蹲)来帮助患者恢复肌肉力量。在确保安全的前提下逐步提高负荷,帮助患者重新建立肌肉记忆和耐力 。

    运动表现提升中的离心运动

  • 离心运动能够显著提升运动表现,尤其在需要爆发力的运动项目中。离心运动的高力量输出和低能耗优势为运动员提供了更高的爆发力和速度。例如,离心下蹲对短跑和跳跃运动员有显著效果,能有效提升运动员的起跑速度和跳跃高度 。

高效离心运动设计要点

  • 为了最大化离心运动的训练效果,设计时应控制运动速度和负荷,并确保在运动初期给予肌肉足够的预激活。预激活有助于增加肌肉的准备性和稳定性,减少运动中的受伤几率 。

总结

  • 理解离心运动和离心收缩之间的差异对于运动表现的提升和康复训练的效果至关重要。离心运动以其低能耗和高适应性在康复和力量训练中具备独特的优势。通过系统的训练设计,结合离心运动的神经肌肉效率和rFE现象,训练者可以在安全的前提下实现最佳运动表现,增强肌肉和肌腱的适应能力。

  • 在实际应用中,我们建议将离心运动与其他训练模式相结合,以进一步提升整体运动表现,并在康复过程中稳步推进训练强度,以适应患者的具体需求。理解并合理应用离心运动,将为您提供全新的运动表现和康复体验。

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