【体能前沿】爆发力训练原则

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摘要:具备高爆发力表现的能力被认为是在各种体育活动(包括跳跃,投掷和改变方向)中都获得优异表现的基本特征之一。建议进行多种训练干预,以增强运动员表现爆发力输出能力同时提高其整体运动表现能力。这篇简短的评论文章探讨了影响功率表现的因素以及可以最大限度地促进爆发力发展的各种方法。



关键词:肌力;力量生成率(RFD);力量训练


前言


许多运动需要一种能在相对较短时间内产生大数量(巨大)力量的能力。这种表现出高水平的力量生成率(RFD)的能力通常与运动员的整体的力量水平和爆发力输出表现能力相关。Stone等提出这种高水平的力量生成率(RFD)表现爆发力是运动员在大多数体育比赛中获胜的关键表现特征。这种能力被认为是最重要的运动表现特征之一,特别是在依赖跳跃,变向及加速跑表现的运动中。


特定运动的动作与产生爆发力的能力之间的总体关系已在科学文献中得到了充分证明。例如,Hansen等报道在橄榄球运动联盟中精英运动员的力量输出峰值显著高于初级运动员的表现。相似的,贝克(Baker)研究指出职业橄榄球联盟(国家橄榄球联赛)运动员在上身及下身运动动作中产生的力量输出显著高于大学生橄榄球联盟(学生橄榄球联赛)的运动员。另外,Fry和Kraemer证明了在美国大学生橄榄球运动中,运动员的力量和爆发力特征区别出了不同比赛水平,更强壮更有力量的运动员在更高水平的队伍中更为普遍。相似的,Baker等报导了最大肌力和爆发力产生的能力是能够区别初始练习者与有经验练习者的。在检查其他运动项目(例如女子篮球,排球和垒球)时,发现最大力量与峰值爆发力输出(r = 0.719)与敏捷性T测试时间(r = -0.408)之间存在显著的相关性。当将来自各种运动项目(篮球,排球)的男子和(篮球,排球和垒球)女子分解为一组时,后蹲力量与峰值力量(r=0.917)和敏捷性T测试时间(r=-0.784)高度相关。基于当代科学知识体系,显而易见的是,当实施力量与体能训练计划时,最大力量,力量生成率及爆发力的产生能力是需要发展的都很重要的属性。当试图通过抗阻训练干预来最优化爆发力输出时,在这些重要属性中哪一个是首要训练目标现在仍存在很多争议。例如,有些作者认为一旦发展到足够的力量水平,再继续发展这一属性,就会导致收益递减,而其他人则认为最大力量会以分级方式影响产生爆发力的能力,其中随着外部负荷的减少,其对功率产生的影响会减小。从概念上讲,人们通常认为,随着外部负荷的减小,最大力量的影响会减小,并且会出现对力量生成率(RFD)的更大依赖。这种关系通常被用作争论的焦点,即在被认为是在“**负荷”下实施爆发性练习来发展功率输出(这种关系通常被用作通过爆发性练习来发展功率输出的中心论点,这些练习在所谓的“**负荷”下进行。


通常,在尝试最大化爆发力输出时,似乎有3种主要的思想学派,第一种学派认为采用低强度负荷(50%1RM)是最适合发展爆发力募集能力的,然而第二种学派则建议需要更高的负荷(50–70% 1RM) 。第三种学派建议一种混合方法,即周期化的(阶段化)使用多种负荷与多样化练习类型来优化爆发力。


尽管每个思想学派都提供了使用低负荷,高负荷或混合负荷训练方法的令人信服的理由,但对于体能专业人员来说,通常很难确定哪种方法在优化最大力量,力量生成率,和爆发力产生能力是最好的。因此,当前的简要回顾旨在说明如何计算功率并且哪些关键训练结果因素对于优化功率产生能力至关重要。在此讨论的背景下,将讨论提高力量的特定方法以及如何将其纳入周期化训练计划中。


力学功率


要理解有助于最大功率输出的主要训练特性,重要的是要了解功率的基本定义以及如何进行数学计算。力学功率通常称为做功的效率是通过将力乘以速度计算得出的。


功率=功/时间=力×距离/时间=力×速度


根据这些数学方程式,很明显,影响运动员产生高功率输出能力的两个主要因素是迅速施加高水平力量并表现出高收缩速度的能力。肌肉可以产生的力与收缩速度之间的基本反比关系通常由特征曲线(图1)来描绘,在该曲线中,由肌肉向心动作产生的力的量会随着运动速度的增加而减少。当与最大功率输出相关时,很明显力和速度是相互依赖的,并且最大功率输出出现在最大力量和最大速度的折衷水平上(图2)。


图1. 力与速度的基本关系。摘自Kawamori 和Haff


图2. 力量-速度,力量-功率,速度功率和**负荷的关系。摘自 Newton和Kraemer和Haff


在传统的垂直跳跃力,速度和功率追踪中清楚地描述了这种关系,即峰值功率既没有出现在最大力量点也没有出现在最高速度点上(图3)。最终,随着运动员在跳跃运动中尝试加速,施加力的时间范围变得更短,这凸显了力量生成率(力量产生率)在功率表现中的重要性。


图3.在垂直跳中的力量,速度和功率输出情况。(A)在垂直跳中的力量,速度和功率输出情况,(B)在垂直跳中峰值力量,峰值速度,峰值功率,以及峰值位移。



最终,在尝试增加功率输出时必须考虑3个关键要素。首先,至关重要的是要使整体肌肉力量最大化,因为它与表现高的RFD和功率输出的能力直接相关。第二,重要的是要发展在很短的时间内表现出大力量的能力,这取决于力量生成率(RFD)。最后,重要的是发展一种随着收缩速度的增加而表现出大力量的能力。仔细检查这些元素中的每一个,可以揭示出每个元素之间存在很强的相互作用,整体力量水平是表现高功率输出能力的主要驱动力。在科学文献中可以清楚地看到最大力量,力量生成率(RFD)和最大功率输出这些可变因素之间的相互关系。


最大肌力


肌力被认为是需要发展力量素质的基本要素之一,这是基于当代文献中提到的更强壮的运动员能够表现出更高的功率输出。对这个关系的一个解释与一个事实相关,即更强壮的个体相比于他们的同伴能够更快的产生(募集)力量。


通常,较弱和较年轻的运动员都不具备高功率输出表现所需的力量水平。因此,在这些情况下,简单地增加肌力水平就可以刺激爆发力和整体表现能力的增加,而无需使用经典的爆发力发展练习。Häkkinen和Komi提供了证据支持了这个论点,即在一个为期24周的以70%-120%1RM负荷区间的肌力强化训练后,运动员的垂直跳跃表现提升了7%,这是一个典型的爆发力产生能力提升的例子。这些发现的其他支持可以在Cormie等人的工作中找到。发展最大肌力是一种更有效的训练方式,可以使较弱的个体在进行无负重跳跃和负重跳跃时增加力量(爆发力)输出。总体而言,这些数据清楚地表明,对于较弱的运动员,针对整体力量水平最大化的力量训练可显着改善肌肉力量,更重要的是整体运动表现。


但是,一旦运动员建立了足够的力量水平,他们便能够最大限度地利用旨在优化爆发力发展的特殊训练活动(即增强式训练,弹道训练以及复合式训练等)的益处。实际上,更强壮的运动员通常表现出对基于爆发力为基础的训练方法的响应能力更高,例如,增强式训练或爆发式动作训练。


显然,肌肉力量最大化是所有旨在最大化发展力量能力的训练计划的关键组成部分。但是,通常很难确定何时真正达到了足够的力量水平,以及何时可以将训练重点转向去发展包括更专业的爆发力发展策略。对文献的仔细检查表明,在垂直跳跃运动和水平跳跃运动中,深蹲至少2倍体重的运动员可以表现出比其较弱的同伴(1.7或1.43x体重)更高的爆发力输出。另外,Wisløff等认为,能深蹲>2.03倍体重的足球运动员要比深蹲<2.03倍体重的足球运动员跑的更快,跳的更高。Keiner等人的最新研究表明,如果训练干预的方案正确,16至19岁的青年运动员应该能够轻松实现2.0倍体重的颈后深蹲。


此外,深蹲力量大于2倍体重的运动员使用力量-爆发力增强复合训练显示出最好的增长表现。值得注意的是2倍体重标记只是建议的最低肌力水平,男性和女性运动员都应以此为目标。这并不意味着未达到此最低要求的运动员不应进行跳跃,冲刺或力量训练。另外,这并不意味着一旦达到该力量水平,就不再保证或不期望额外进行力量发展。实际上,当更强壮的运动员不再强调发展力量时,他们会迅速失去力量,这最终可能会对表现高爆发力输出,冲刺或快速改变方向的能力产生负面影响。当运动员确实达到2倍体重的最低力量水平时,他们便能够从力量专项训练活动中获得更好的训练收益,例如力量-爆发复合练习和SSC练习,例如深蹲跳。总体而言,很明显在开始发展下肢力量最优化的专门训练之前,至少要达到2倍体重的深蹲力量水平。


总体而言,在设计基于运动表现的阻力训练计划时,应始终考虑最大力量与爆发力之间的关系。特别是,力量和体能训练专业人士应认识到以下事实:永远不要忽略最大力量的发展,并且应该始终将其作为训练过程的一部分,因为最大力量是在不同运动项目中支撑发展高爆发力输出能力的关键要素。


力量生成速率


力量生成速率或“爆发性肌肉力量”描述了在运动过程中力量表现的比率(表现出的力量速率)。通常,力的生成速率由力-时间曲线的斜率(Δforce/Δtime)确定的(图4)。该斜率可以通过几种方式确定,例如20毫秒采样窗口或指定时间段之间的力量发展峰值速率,例如0到200毫秒之间的斜率。无论如何计算力量的发展速度,它在快速和有力的肌肉收缩中都显示出显著的功能性。例如,收缩时间为50-250毫秒通常与快速运动有关,例如跳跃,冲刺或变向。在这种情况下,收缩时间过短使得施加(产生、募集)最大力的可能性不大,因为最大力量的募集可能要花费>300毫秒的时间才可以。由于这些情况,一些作者建议以一种轻负荷的弹道训练方式训练,以优化力量生成率(RFD)和整体爆发力输出。


图4.等距力-时间曲线。摘自霍夫等


当检查各种训练干预措施时,很明显,重负荷抗阻训练会导致等长峰值张力(等长收缩峰值力)增加,而较弱和未经训练的个体的力量生成率会增加。尽管大重量的阻力训练可以增加运动员的力量储备并积极影响力量发展的速度(RFD),但很有可能对于更强壮的经验丰富的运动员来说,通过结合使用爆发性或弹道练习的训练方法能更好地实现力量发展和随后的爆发力发展的优化。因此,各种不同的训练焦点有影响力-时间(图5)和力-速度曲线(图6)不同部分的潜在性。


图5.等距力-时间曲线描述力量生成率和最大力量产生能力。摘自牛顿和克莱默


图6.影响力-速度曲线的潜在的训练干预因素


例如,与未经训练的人相比,重阻力训练可以显著提高产生峰值力量的能力和力量发展的速度(图5)。相反地,弹道式或爆发式训练会导致整体的力量生成率提高,该增加速度大于在重阻力训练或未训练状态下可能发生的速度增加。但是,弹道训练不能将整体最大力量水平增加到与重阻力训练相同的程度。因此,在尝试最大化力量发展和动力输出的速度时,通常建议采用混合训练方法。


**负荷与力量和爆发力的发展


**负荷是指在特定运动中产生最大爆发力输出的负荷。一般建议**负荷是提高爆发力输出的有效刺激。但是,很少有研究支持这种观点。相反,其他一些研究表明,当试图最大化爆发力发展时,在**负荷下进行训练并不比在大重量负荷下进行训练或在混合负荷模型下进行训练更有效。


从理论上讲,以**负荷或在**负荷范围内进行训练是训练运动表现的比较好的方法。当前的知识体系并不能令人信服地证明这一观点,因为许多运动员要求具备在一定负荷条件下产生高爆发力输出的能力。例如,在橄榄球联赛中,不同比赛水平之间的主要区别之一是运动员的整体力量以及他们在一定负荷条件下产生高爆发力输出的能力。因此,在这些类型的运动员中,重要的是发展他们在负荷条件下表现高力量而且产生高爆发力输出的能力。使用高于**负荷的负载会提高运动员在负荷条件下表现高爆发力输出的能力。例如,Moss等报告说,与中度到低负荷干预(<30%1RM)相比,较高负荷(>80%1RM)进行的训练比在有负荷的条件下(>60%1RM)会产生更高的爆发力输出。因为更强壮的运动员在负载条件下能够更好地表现出更高的爆发力输出,所以很明显,专注于力量发展是任何力量训练干预措施的关键组成部分,这些训练干预措施正准备在橄榄球运动,橄榄球联盟和美式足球等运动员训练中实施。


当考虑发展整体最大力量时,使用**负荷进行力量发展会导致提高力量水平的能力降低,与具备必须在一定负荷下表现高爆发力输出能力的运动员一起工作时,这可能会产生重大影响。此外,在**负荷下或接近**负荷的范围进行训练,对其最大程度地提高爆发力输出有其固有的局限性。通过限制运动员在各种负荷条件下爆发力输出最大化的能力,这可能会影响运动表现能力。这种限制是因为很多运动员需要这种在“无负荷”与“有负荷”情况下产生爆发力的能力。无负荷情况包括冲刺或者深蹲跳等活动,这些动作需要运动员首先克服自身体重惯性。相比之下,有负荷情况可能涉及诸如美式足球,橄榄球和摔跤等有碰撞的接触运动或运动员改变方向的活动,在这些情况下,他们必须施加更大的力才能改变系统的动量(质量×速度)。无负荷与有负荷对比的情况证明了为什么在力-速度曲线上(范围内)有负荷条件下发展功率(力×速度)是至关重要的。


尽管在较高的负荷(高于个人**负荷的负载)下会降低速度,但目标始终是在比赛或训练过程中,在任何给定负荷下都产生最高的速度(并因此产生爆发力)。最终,对于许多运动员来说,在运动过程中会遇到连续的负荷,这使得开发在各种负荷下最大化爆发力输出的能力变得更加有益。这些负荷的范围应从无负荷到有负荷状况,以形成整个力-速度分布图。实现此目标的一个关键领域是使用适当的顺序周期模型以及使用在各种次最大负荷下执行的训练。


优化爆发力输出的混合方法


在研究文献时,仅聚焦于爆发力或力量发展的一维训练方法并不能最大化爆发力、力量和整体运动表现能力的发展。因此,在尝试最大化爆发力输出时,建议使用混合方法(图7)。通过使用混合方法来优化爆发力产生能力,可以最大程度地提高最大爆发力输出,并且由于力-速度关系的发展更加全面,从而可以更好地转化训练效果。从理论上讲,使用低负荷高速运动会影响力-速度关系的高速区域部分,而较重的负荷会增强这种关系的高力部分。


图7. 训练方法与功率,力量和动作速度发展关系


图8. 力量区域与各种练习之间的关系。数据摘自Kawamori等,Kirby等和Cormie等


因此,使用组合的训练方法可以在整个力速曲线上实现更完全的适应。现代文献中对混合方法的使用提供了重要的科学支持,其中更优越增强表现最大功率输出和运动表现的各种指标与混合方法训练干预措施密切相关。例如,Cormie等报告说,与仅进行爆发力训练或仅进行力量训练相比,综合训练可在更大范围的负荷活动中提高力量,并最大程度地增加最大力量。


采用混合训练方法的一种策略是使用各种训练负荷。例如,在后蹲练习中,发展爆发力可以把负荷控制在1RM的30–70%的之间,而更高的载荷(>75%1RM)通常会被用于力量发展(图8)。因此,如果运动员以1RM的80-85%的负荷设置进行练习以发展力量,他们应该以次最大负荷的下蹲训练作为热身活动的一部分,如果“爆发性地”进行这个动作,则将有效地促进爆发力募集能力的发展。在这种情况下,至关重要的是,运动员必须要有高速运动的意图。通过“爆发性地”抬起这些次最大的预热负荷,以使其尽可能快地移动,才可以实现在各种负荷范围上发展爆发力的更大潜力。因此,通过用于力量发展为目标的练习,热身设置组实际上变成了有效的爆发力训练活动。


第二种发展爆发力的策略是使用混合方法,其中通过使用在不同负荷强度下进行的各种训练练习来实现发展力-速度曲线的不同部分的目标。例如,深蹲跳,一种高效的增强式训练方法,当执行负荷范围在0-30%1RM的深蹲跳训练是实现爆发力发展中力-速度关系里低负荷高速度部分目标的有效方法。相反,在深蹲中使用中等到高负荷(70-90%)将以力-速度曲线的高力部分为爆发力发展目标。当实施高翻训练时,无论是从地面或是从悬垂高度开始,采用1RM的70%至90%之间的训练负荷可以有发展范围广泛的力和速度参数的潜在性。


图9.不同练习方式的相对爆发力输出。记录的相对爆发力输出将取决于承载的负荷,运动员的水平,运动员的力量水平以及在动作中技巧使用水平。*动作负荷介于75-85%1RM产生最大爆发力输出;* *动作负荷介于0-30%1RM产生最大爆发力输出


第三种功率发展策略是考虑各种可利用的举重活动,例如力量训练动作及其派生的动作,深蹲跳和传统的力量(肌力)训练,并且每种锻炼类型都可以有效的实现针对不同条件下的爆发力发展的目标。这些类型的运动中的每一种都可以与力-速度曲线的各个部分相关,从而使体能专业人员能够将各种练习按需求编排成混合方法的训练课程。例如,在训练计划中可以使用多种训练类型,以利用每种训练类型的能力(训练效益)来发展爆发力(表1)。颈后深蹲可用于发展肌力即力量-速度关系中的高力量低速部分,而高拉可用于发展力量-速度关系中的高力量高速度部分。将深蹲跳动作纳入训练中可以使力量-速度曲线中的低力高速部分最大化。


表1 发展功率爆发力的混合模式方法示例


另一种方法是使用力量(举重)训练练习,例如高翻和抓举及其衍生练习,例如拉动高拉动作,以更均匀地发展力-速度曲线的所有部分(表2)。力量训练及其衍生练习在尝试发展力量和功率爆发力属性时尤为重要,并且与其他力量发展方法相比,一直展现出更优异的表现。重要的是,任何旨在最大程度提高力量输出的训练计划都应包含力量训练动作,因为这些训练在发展力量和将训练收益转化为运动表现能力方面被认为优于其他训练方法。无论用于发展功率爆发力的方法如何,将它们在逻辑上合并到一个周期化的训练计划中都是至关重要的。


表2 混合模式法发展功率爆发力的力量训练示例


功率爆发力发展的周期化方法


周期性是训练干预的逻辑系统结构,以顺序性和综合性的方式来发展关键属性,从而在预定的时间节点优化运动表现能力。为了实现提升运动表现的主要目标,至关重要的是,训练计划必须具有结构性的变化,这种变化旨在管理疲劳的同时刺激生理性和性能性适应。通常,阻力训练文献中的训练变化被认为是在非常狭窄的范围内,仅侧重于所使用的负荷范式(模式)。必须使用一种更全面的变化方法,在周期化训练计划所包含的目标和结构的背景下考虑训练重点、练习方法选择和训练密度。如果变化是不合逻辑的,过度的或计划外的,则训练计划的整体有效性将受到限制,并且会增加过度训练的风险。最终,训练刺激需要垂直化整合和水平化排序,以最大程度地提高训练诱发的适应能力和(运动)表现结果。当训练活动是垂直化整合时,将可兼容的训练因素配对,以消除干扰效应。例如,如果试图最大程度地发展爆发力和力量,则可以通过采用针对最大力量训练,增强式训练和冲刺训练的活动来纵向化整合这些训练计划。此外,从功率爆发力发展的角度来看,垂直整合可以通过选择针对力-速度曲线不同部分的练习和负荷来发展力-速度曲线的各个部分(图8)。


训练因子的水平排序与训练焦点的顺序有关。顺序训练方法可以通过以增加肌肉横截面积为目标的活动启动(开始)训练过程,然后进行一定程度的最大化肌肉力量的训练来应用于功率爆发力的发展。一旦肌肉力量得到发展,训练重点就可以转移到功率爆发力发展的最大化上(图9)。从概念上讲,这种训练过程基于阶段增强理论,其中一个阶段的训练所激发的训练适应是后续阶段的基础)。哈里斯等人的研究中可以找到这种力量和功率爆发力发展模型的支持。采用综合训练方法的顺序训练模型可以使后蹲(11.6%⇑)和前蹲(37.7%⇑)的力量得到更大的提升。此外,这种训练模式使短跑成绩在9.14 m(2.3%⇓)和30 m(1.4%⇓)上得到了更大的改善。根据Minetti,Zamparo等人的研究,和哈里斯等人的研究。顺序周期化模型对于力量和功率爆发力的最优发展是理想的。


尽管对发展功率爆发力所需的各种周期模型的完整讨论不在本简要回顾的范围之内,但重要的是要意识到,有多种计划模型可以用作全面的周期训练计划的一部分。有关周期化的更多信息,请读者阅读Stone,Issurin,Bompa和Haff和Verkoshansky等人的著作。



翻译:张志刚;审校:余少阳

投稿:stoneyangzi(w)


中国体育科学学会体能训练分会


China Sport Science for Strength and  Conditioning


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