并非所有训练动作都能在其全程范围内提供相同的刺激,有些阶段比较难,有些阶段比较容易,显然,较难的阶段往往能提供更大的刺激。这种运动难度在其运动范围内的变化方式就是训练动作的力量曲线。力量曲线可以是平坦的,即在整个运动范围内难度相同;也可以是变化的,即某些阶段比其他阶段更难。尽管倾向于将力量曲线视为单一关系,但它实际上是由两个潜在关系决定的:①在练习中,我们产生力的能力通过关节角度变化的方式,以及②力量产生的要求在运动范围内的变化方式。了解力量曲线对我们的动作选择、行程,平台突破与效率提升都有帮助。部分内容出自《自然健美训练手册(第二版)》。
什么决定了我们在任何给定关节角度下产生转动力的能力?
当我们围绕关节旋转我们的肢体节段时,我们通过产生一个称为关节力矩的转动力来做到这一点。关节力矩是被动力矩和主动力矩的总和。被动力矩是由肌肉组织、肌腱和韧带拉伸时产生的张力产生的。通过在多个关节角度测试我们的等长强度,我们可以记录关节力矩-角度曲线,该曲线描述了当肢体部分旋转时,我们在关节上产生转动力的能力是如何变化的。有4个主要因素决定了关节力矩-角度曲线的形状。
1. 内部力臂长度。每块肌肉在其关节上都有一定的杠杆作用,可以在任何给定方向上旋转它,这种杠杆作用取决于它的大小和它相对于关节中心的解剖学位置。由于肌肉会随着关节旋转而移动并改变形状,因此它的杠杆作用会发生变化,因此产生给定关节力矩所需的肌肉力量也会发生变化。当肌肉具有良好的杠杆作用时,关节会为给定的肌肉力量产生高力矩。当同一块肌肉的杠杆作用较差时,关节对相同的肌肉力量产生较小的力矩。
2. 肌肉激活。为了产生力量,肌肉必须接收来自中枢神经系统的信号。这个信号的大小决定了自愿激活,即被招募的运动单位总数的比例。自愿激活随着关节角度的变化而变化,这意味着自愿和非自愿关节力矩-角度曲线可能彼此不同。换句话说,在给定的关节角度下,肌肉可能能够产生比实际更多的力,因为在那个点上自愿激活减少了。
3. 长度-张力关系。每块肌肉都包含束,肌束是一束骨骼肌纤维,周围环绕着肌束膜,一种结缔组织。肌肉纤维根据其长度改变其产生力量的能力,因为它们由长串的肌节组成。每个肌节根据肌动蛋白和肌球蛋白横桥之间的重叠量以及其被动元素的拉伸量产生力。这种因素的组合往往会使束在中等长度(当每个肌节的肌动蛋白和肌球蛋白肌丝之间存在最大重叠时)和较长长度(当被动元件非常紧张时)时产生高水平的力量。
4. 拮抗肌激活。在一些多关节运动中,相邻关节处双关节肌肉的行为会导致拮抗(相对)肌肉的肌肉激活发生变化。例如,在深蹲中,腘绳肌的激活似乎随着深度的增加而增加,当举起大重量时,这将增加产生任何给定膝关节伸展力矩所需的股四头肌肌肉力量。
以上每个因素都会对我们在关节处产生转动力的能力产生影响,但内部力臂是变化最大的因素,因此它对我们在任何给定关节角度产生关节力矩的能力影响最大。
什么决定了在任何给定的关节角度下对转动力的要求?
关节力矩-角度曲线描述了我们产生关节力矩的能力随关节角度而变化的方式,而外部阻力曲线描述了每个关节角度或运动范围内某个点所需的关节力矩,外部阻力曲线主要由两个因素决定:
1. 外力臂长度。我们举起重物必须施加的关节力矩至少等于重物施加在关节上的转动力。这种转动力部分取决于重量的大小,部分取决于重量对关节的杠杆作用。当我们举起杠铃或哑铃时,这种杠杆作用取决于重物与关节之间的水平距离。这就是为什么肱二头肌弯举在中间阶段最难,因为此时前臂处于水平位置,并且重量距离肘部最远。这也是为什么深蹲在动作底部附近最难,因为此时的髋关节和膝关节在水平方向上距离杠铃最远。
2. 外部阻力类型。提供外部阻力的物体会影响运动中每个点所需的力的大小。例如,当我们举起重物时,我们必须克服重力和惯性。在举重过程中,重力在所有点都是恒定的,但我们只需要在开始时加速重物时克服惯性。相反,在接近尾声时,我们可以让重物减速,这样可以减少所需的力。这意味着无论我们在任何时候举起重物,与完全恒定的阻力相比,所需的力在开始时会增加,在结束时会减少。相反,如果我们用弹力带做抗阻训练,我们必须克服弹力带变形时施加的张力,并且这种张力随着长度的增加而逐渐增加。因此,任何练习开始时都很容易,到最后会变得更加困难。
综上,除非你在训练中经常在重量和弹性阻力之间切换,否则运动变化之间差异最大的因素是外部力臂长度。即便如此,外部力臂长度和外部阻力类型都会对运动范围内任意点所需的关节力矩产生很大影响。
力量曲线有哪些类型?
1. 平坦(Flat)。平坦的力量曲线意味着在整个运动范围内的难度相同,例如各种各样的钢线器械的力量曲线就相当平坦。如果你用仰卧哑铃飞鸟夹胸,哑铃越接近顶端,胸肌的刺激就越小,但换成钢线夹胸就好多了。如果你用杠铃训练,在杠铃两边加上弹力带也可以使它的力量曲线更平坦。
2. 钟形(Bell-Shaped)。如果力量曲线是钟形的,意味着动作的中间阶段最难,例如站姿肱二头肌弯举,前臂与地面平行时难度最大。
3. 线性上升(Linear)。线性上升的力量曲线意味着在动作上升(向心)阶段开始时最难,杠铃深蹲就是最常用的线性上升力量曲线例子,因为它在运动的底部最难。杠铃划船和引体向上也是这样的例子,把杠铃往肚子的位置拉和用胸去触碰单杠都很难。
4. 线性下降(Linear)。线性下降意味着我们在上升(向心)阶段结束时会感觉最难,例如哑铃侧平举。从身体两侧往上飞的时候不难,但在顶部的时候非常难,除非你用的重量完全在自己控制范围内,否则你不可能停在水平位置。
在上面列出的示例中,影响训练动作力量曲线的主要因素是外部力臂长度,但为了了解对肌肥大的影响,我们需要了解产生力量的能力和需求是如何发生变化的。不过,还有3点要提前清楚:
1. 在一个运动范围内最具挑战性的部分(粘滞点)往往会刺激最多的肌肉生长。例如,在宽握卧推的粘滞点,胸部比肱三头肌受到更多的挑战,因此我们的胸部会预期更多的增长。如果改成窄握,上胸部和肩膀会在粘滞点受到更多挑战,所以它们会预期更多增长。
2. 当我们的肌肉在拉伸位置受到挑战时,我们会得到更多的肌肉生长。例如,当我们在卧推底部伸展胸部时,它会刺激胸部大量肌肉生长。另一方面,我们的肱三头肌并没有被动作末端充分拉伸,所以它们没有得到这个好处。
3. 在整个运动过程中,我们可以在肌肉上保持的张力越大,我们的肌肉就会长得越多。但这有一定推测性,只不过从理论上讲,如果我们能够在整个运动范围内保持肌肉持续紧张,我们也许能够刺激更多的肌肉生长(毕竟这样做难度更大)。健美运动员经常宣扬在训练过程中保持肌肉持续紧张的想法,并且有一些研究确实支持这一点,但还需要更多相关证明。
训练动作的力量曲线如何影响肌肥大?
1. 主动或被动元素。当测量以相同方式执行的单一运动变化的效果时,肌肉在练习中执行的刺激次数决定了肥大刺激。刺激次数可能是表示训练容量(以及张力时间)的最佳方式,而训练容量通常被证明与肌肉生长存在剂量反应关系,尽管这种关系的确切形式仍不清楚。然而,并非你在一组训练中完成的所有次数都会产生相同的肌肥大效果,即使它们在刺激肌肉时也是如此。
当肌肉纤维的主动或被动元素对所施加的总力的贡献或多或少成比例时,刺激次数之间就会出现差异。肌肉纤维的主动元素是收缩部分,当中枢神经系统向控制它的运动单位发送信号时,它们会产生力量。肌纤维的被动元素是弹性部分,当纤维被拉长时,弹性部分被拉伸。
例如,你可以只做一个动作的上升(向心)部分或下降(离心)部分,并且可以执行完整或部分运动范围。无论哪种情况,都可以进行相同数量的刺激重复练习,但对肌肉生长类型的影响会有所不同,尽管肌肉体积的总体变化似乎相似。
当我们以仅上升(向心)变化或通过部分运动范围进行训练时,肌纤维内的机械张力主要由主动(收缩)元素经历。这似乎通过增加肌肉纤维直径来触发肌肥大。当进行仅下降(离心)变化或通过全程运动的训练时,被动(弹性)和主动(收缩)元素都会经历肌肉纤维内的机械张力。这似乎通过增加肌肉纤维长度来触发肌肥大。
同样,当肌肉处于拉长和缩短位置时,不同力量曲线的训练动作会显示不同的力量,这会影响被动(弹性)或主动(收缩)元素产生的力量。具有平坦、钟形或线性下降力量曲线的练习会给被动元素施加相对较小的负荷,而具有线性上升力量曲线的练习会给被动元素施加更大的负荷。
2. 拉伸介导的肌肥大。当我们改变主动和被动元素对肌肉力量的贡献时,主要影响是肌肉纤维生长的类型。当主要刺激主动元素时,肌纤维的直径增加,但当主要刺激被动元素时,肌纤维的长度增加。然而,在某些情况下,在练习中达到更伸展的位置,从而在更大程度上负荷被动元素,也会导致更大的总肌肥大,而不仅仅是纤维长度的增加。这被称为“拉伸介导的肌肥大”。
当肌肉在运动中主要在长度-张力关系的下降肢体上工作时,似乎会发生拉伸介导的肌肥大,因此被动元素对大部分举重的总力量产生有很大贡献。当然,无论训练的肌肉如何,不能假设拉伸介导的肌肥大总会发生。它的作用似乎仅限于那些显示出特定长度-张力关系的肌肉。
由于不同力量曲线的练习在肌肉处于拉长和缩短的位置时显示出不同的力量,我们可以利用力量曲线来触发那些对其有反应的肌肉的拉伸介导的肌肥大。平坦的、钟形的或线性下降的力量曲线的练习不合适,因为它们对被动元素的负荷相对较小,但线性上升的力量曲线的练习可能非常有效,因为它们对被动元素的负荷要大得多。
3. 局部肌肥大。我们倾向于认为肌肉是相当均匀的物体,无论力的方向或产生力的关节角度如何,它们都以相同的方式收缩。但事实上,肌肉通常由多个区域组成,每个区域的功能在某种程度上彼此独立。肌肉的这种细分区域可能是由于肌肉的每个区域在不同方向或不同关节角度移动时对关节的杠杆作用不同而发生的。肌肉区域其他方面的多样性,如结构和纤维类型,可能是在这个原始因素之后产生的特征。
因此,练习往往会在一个区域比另一个区域刺激更多的肌肉增长。这可能有多种原因,但最有可能发生的是,从一个关节角度到另一个关节角度的肌肉激活的差异,以及随后在一个区域的纤维与其他区域相比更大的变形。局部肌肉生长在仅上升(向心)和离心(仅)力量训练之间,在涉及较大和较小运动范围的运动之间存在差异,并且在通过使用恒定负荷或适应性阻力显示不同力量曲线的运动之间也存在差异。
4. 按比例的肌肉贡献。当有不止一块肌肉作用于一个关节时,训练动作力量曲线的影响会变得更复杂,因为它们的相对内部力臂长度决定了在任何给定的关节角度下哪块肌肉贡献的力量最大。例如,在髋关节处,腘绳肌、臀大肌和大收肌都是产生伸髋力矩的原动力。但是,它们的内部力臂会随着关节角度的变化而变化,而且是以不同的方式。
臀大肌的内力臂长度随着髋关节接近完全伸展而增加,大收肌的内力臂长度随着髋关节的屈曲而增加,腘绳肌的内力臂长度呈浅钟形曲线。这意味着,当进行部分运动范围的深蹲时,臀大肌对伸髋力矩的贡献更大,但当进行全程深蹲时,大收肌的贡献更大。
因此,我们可以预期改变深蹲的力量曲线会产生同样的效果。当使用传统的自由重量时,大收肌应该更活跃,但是当增加适应性阻力时,臀大肌应该更活跃。事实上,我们已经知道,在膝关节伸展训练期间,在恒定负荷重量和适应性阻力之间切换会导致两关节股直肌肥大量的转变,但在单关节股四头肌中却不会。
在日常训练中的运用
力量曲线很复杂,因此在增肌训练中找出一些指导方针非常重要。如上所述,训练动作的力量曲线可以(至少)四种方式影响训练后产生的肌肉生长,如下所示:
1. 主动和被动元素的比例贡献。具有线性上升力量曲线的练习(如杠铃深蹲)可能比具有平坦、钟形或线性下降力量曲线的练习对被动元素的负荷更大。相对于其他力量曲线的练习,此类练习涉及的纤维长度增加比例大于纤维直径增加比例,这可能会影响到肌肉形状的变化。
2. 拉伸介导的肌肥大。具有线性上升力量曲线的练习(如杠铃深蹲)可能比具有平坦、钟形或线性下降力量曲线的练习对被动元素的负荷更大。对于一些主要在长度-张力曲线的下降肢体上运作的肌肉来说,这可能会引起拉伸介导的肥大,与其他力量曲线相比,这将导致肌肉体积的全面增加。
3. 局部肌肉生长。不同力量曲线的训练动作可能会在肌肉的每个功能分区或区域产生不同数量的肌肉增长。
4. 肌肉的比例参与。由于内部力臂长度随关节角度的变化,不同力量曲线的练习可能会在每块作为关节原动力的肌肉中产生不同数量的肌肉增长,
在日常训练中,这意味着当一块肌肉主要在长度-张力关系的下降肢体上运作时(如股四头肌),选择一个具有线性上升力量曲线的运动(如杠铃深蹲)可能会比具有不同力量曲线的运动对整体肌肥大更有效。
此外,这意味着具有不同力量曲线的各种练习可能是实现最大肌肉生长的最佳选择,因为每种练习(和每种力量曲线)将产生不同的刺激,这是因为它们对纤维长度或纤维直径的影响不同 ,对肌肉的每个区域的影响不同,或对关节处各种原动力肌肉的影响不同。
训练动作的力量曲线描述了运动难度在其运动范围内的变化方式。它之所以会影响肌肥大,因为它们①改变主动和被动元素的贡献比例,②影响敏感肌肉中拉伸介导的肌肥大的程度,③决定练习中的肌肉的哪个区域最受刺激,以及④改变每块肌肉在关节处的参与比例。总的来说,这表明充分利用各种训练动作的力量曲线是实现肌肉生长最大化的最佳选择。