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许久以来，研究人员和健美运动员都在寻找促进肌肉生长的最佳方法。在过去很长一段时间里，出现了从肌肉损伤假说到机械张力假说的转变。
从本质上说，过去认为，肌肉是在损伤性训练修复后生长的。但现在普遍认为，导致肌肉损伤的张力才是实现肌肉生长的主要刺激因素。
从研究的角度来看，这听起来很棒，但什么是机械张力？我们如何知道自己有充分利用它？本文将围绕一些基础理论来提供分析思路。
1. 什么是机械张力？
简而言之，机械张力是任何试图拉伸我们肌肉的力——通常情况下，这种力是重力，除非我们在做一些负荷本身就是拉伸我们肌肉的阻力训练(Beardsley, 2018)。
考虑到这一点，肌肉通常必须进行某种类型的收缩以体验机械张力，无论是离心的、等距的还是向心的——肌肉也可以通过静态拉伸等方式被动拉伸，并可以由于影响而改变形状，等等。
可以肯定的是，肌纤维必须处于活跃状态才能感受到明显的机械张力，所以根据收缩类型来描述机械张力是很重要的。
当在三种类型的收缩中举起相同的负荷时，通常会看到在向心部分的激活程度最高(Pasquet et al. 2006)。
这是因为我们可以以等距和离心的方式产生更多的力，因此，这部分不需要太多的激活来克服阻力。与举起重物相比，下降或维持重物所需要的力更少。
2. 为什么机械张力(可能)是刺激肌肉生长的最重要因素？
谈到机械张力，就不得不说我们一生中必须抵抗的一个恒定的力：重力。
我们的身体在重力的持续压力下进化，因此，我们的肌细胞已经发展出可以通过调节来检测张力变化的机械感受器(Burkholder. 2007)。
如果我们不断地让肌肉承受张力(例如举重物)，这些机械感受器就会发出压力水平增加的信号，从而导致长期的适应(生长)。
一个最常见的例子就是被迫卧床休息的病人。卧床休息(医院情况等)会导致大量的肌肉萎缩(Berget al. 2007年)，因为肌肉在日常生活中几乎完全没有对抗张力。
从太空返回地球的宇航员身上也看到了类似的结果(LeBlanc et al. 1995)，为了对抗这种持续张力的消失，研究人员已经为太空飞行人员开发了阻力训练项目(Hackney et al. 2015)。
机械张力也可能高度影响其他两种生长刺激：代谢应激和肌肉损伤。孤立的肌肉损伤在作为生长刺激这一点上已经被逐步淘汰。
然而，超负荷的机械张力可能会导致肌肉损伤，所以很难说损伤本身是否会影响长期生长(Wackerhage et al. 2019)。
代谢应激是在高次数举铁或某些形式的有氧运动中感受到的燃烧感，它通常会由于疲劳的加速而增加肌肉激活(Schoenfeld. 2013)。这反过来又会促进更大的机械张力(因为更活跃的肌纤维)。
总而言之，机械张力几乎总被认为是肌肉生长最重要的刺激因素(Wackerhage et al. 2019)。当我们比较健美运动员和马拉松运动员的训练风格时，这一点尤为明显。
跑步者要承受更多的训练量，更多的代谢应激，可能也要处理相似程度的肌肉损伤。然而，健美运动员却有更大的肌肉。为什么？抗阻训练需要高度的机械张力。
3. 影响机械张力的四个主要方面
虽然我们清楚了机械张力与肌肉生长的一些基本逻辑，但目前为止，机械张力在本文中仍然只是一些似懂非懂的抽象概念。
我们还不能给它附加一个便于量化的精准数字，因此，不能解释一个特定运动与另一个相比的肌肉增长潜力。但从跟踪整个训练计划的负荷和疲劳来看，量化机械张力非常重要。
通常情况下，我们通过所有练习的次数✘重量来跟踪训练负荷。然而，这并不一定反映出训练过程中所施加的机械挑战——马拉松运动员的训练量要比健美运动员大得多。
它对于跟踪渐进超负荷也不是特别有用。我们知道，更多的训练量并不一定反映更多的增长，特别是如果你只是在训练计划中增加了一堆无用的重复次数。
考虑到这一点，一些研究人员将杠铃位移添加到他们量化训练负荷的计算中(Hornsbyet al. 2018)。这当然有助于跟踪运动范围和负荷，但它仍然不能全面的解释机械张力。
综上所述，当我们企图在给定练习中量化机械张力时，必须考虑以下四个主要方面：肌肉激活、生物力学压力、运动范围和收缩速度。
①肌肉激活：肌纤维(可能)必须处于活跃状态，才能经历刺激生长的显著张力。Wakahara等人(2012)的一项研究为这一理论提供了坚实的支持，他们发现，在长期训练计划中，肌肉最活跃的部分生长得最多。
然而，激活也很大程度上受到生物力学压力的影响，这点将在下一节讨论。
无论如何，那句古老格言就是肌肉激活在机械张力中发挥作用的最佳支持——「如果你不使用它，你就会失去它」。
我们知道，老年人的肌肉质量会急剧下降；与活跃的成年人相比，久坐的成年人肌肉流失速度更快(Gianoudis et al. 2015)。
再次强调，这依然是重力在起作用，但仅仅是保持活跃就会迫使我们激活肌肉来对抗重力，帮助老年人维持肌肉质量(想在现有基础上提升，就要让身体挑战重量)。
到目前为止，看起来肌肉激活在量化机械张力方面起着重要作用。然而，话还不能说的太满。当我们测量肌肉激活时，我们通常使用能检测肌肉中电信号的表面EMG电极。
不幸的是，肌肉激活和EMG数据之间并不总是存在直接关系，特别是在次最大但疲劳的情况下(Vigotsky et al. 2017)。
一个更好的，表明激活的潜力发挥很大作用的例子是Sundstrup等人(2012)的一项经典研究。
他们发现，肌肉激活在一组力竭时缓慢增加，在力竭后的3~5次左右达到稳定状态。最后的3~5次重复可能是激活和肌电图数据不完全一致的地方，但很明显，激活可以用来衡量努力程度，至少部分可以。
总而言之，肌肉激活在量化机械张力中起着至关重要的作用，但它不是唯一，接下来是生物力学压力。
②生物力学压力：从本质上讲，肌肉在运动中所经历的生物力学压力取决于运动的物理性质(Chiu. 2018)。简而言之，物理学可以通过"力矩"来决定我们的肌肉在锻炼中经历的压力。
当我们举起重物时，重物会在我们的关节上施加一个力，这个力等于重物乘以它到这个关节的水平距离。这是一个"外部力矩"。另一方面，我们的肌肉产生力量，然后我们乘以肌肉附着点和关节之间的距离来揭示"内部力矩"。
为什么这很重要？肌肉(可能)不得不通过活跃来感受张力，肌肉产生的力越多，它感受到的张力也就越多——这就是为什么健美运动员能变大，而跑步者却不能。
因此，很容易看出力矩是如何引导肌肉产生力的；外部力矩越大，举起物体所需的内部力矩就越大。我们如何创造一个更大的内在力矩？——制造更多的肌肉力量。
这在现实世界中有何意义？研究表明，即使负重更轻，前蹲也能引起和后蹲一样的股四头肌激活(Gullett et al. 2009)。
为什么会这样？前蹲在膝盖处施加更大的外部力矩；因此，需要更多的股四头肌激活来克服阻力(Gullett et al. 2009)。
同样，即使重量不做任何改变，从杠铃宽握改为杠铃窄握也能增强肱三头肌的激活(Barnett et al. 1995；Lehman，2005)。
这也是为什么在窄握和上斜卧推中，上胸的激活更大(Barnett et al. 1995)——这些变化施加了更大的肩屈需求，这完全受生物力学的影响，而不是重量。
实际上，运动的生物力学可能比肌肉激活更重要，因为力学直接影响激活。然而，当提到举铁时，我们有更多关于肌肉激活的公开数据，而不是生物力学数据。
那是因为肌肉激活更容易测量，研究人员可以立即进行，而生物力学研究需要更长的时间。然而，在一个主要领域，生物力学和激活并不能解释一切。
研究表明，臀大肌在髋部几乎完全伸展时经历了最大的内部力矩(Nemeth. 1984)，这就是为什么臀大肌在臀推等动作中的活跃度很高(Contreras et al. 2015)，在四分之一深蹲时，臀大肌活跃度高于深蹲(da Silva et al. 2017)。
然而，研究又表明，深蹲比四分之一深蹲能让我们获得更大的臀部增长(Bloomquist et al. 2013；Kuboet al. 2019)，甚至还有一项研究表明深蹲比臀推更能促进臀部增长(Barbalhoet al. 2020)。
不幸的是，该特定研究的结果存在一些模糊的问题(Vigotskyet al. 2020)。考虑到这个缺点，是时候谈谈运动范围了。
③运动范围是一个非常类似于生物力学的讨论，因为一个训练动作的运动范围可以很大程度上影响它的生物力学。例如，深蹲对膝关节的运动范围大于浅蹲，从而对膝关节造成更大的机械挑战(Bryanton et al. 2012)。
研究表明，即使使用匹配的重量(基于相对百分比)，深蹲也比浅蹲诱导更多的股四头肌生长(Bloomquist et al. 2013；Kubo et al. 2019)。这也可能是为什么深蹲比浅蹲(甚至臀推)更能增长臀肌的原因。
当涉及机械张力时，运动范围是否比生物力学更重要？其实我们不能给它们进行排名，因为它们都一样重要。通过更大范围的运动进行训练，几乎总是会对给定肌肉群施加更大的生物力学压力。
更大范围的运动也会迫使肌纤维纵向变形，这会影响我们的肌肉生长(Franchiet al. 2017)。此外，更大的运动范围将通过长度-张力曲线增加被动负荷。
这一点很重要，因为我们身体的每一块肌肉群只能在这条曲线的某个部分主动产生力量。任何超过肌肉最大活动长度的都被认为是"被动张力"，主要由第三种收缩蛋白，肌联蛋白检测(van der Pijil et al. 2018)。
总之，教练已经在负荷计算中包括了运动范围(Hornsbyet al. 2018年)，因为一个训练动作的运动范围可以在很大程度上影响肌肉损伤和恢复需求(Baroniet al. 2017)。
虽然这对疲劳管理很重要，但运动范围通过与运动的生物力学相互作用在机械张力中发挥作用，并在很大程度上决定了肌肉在给定张力下花费的时间。
④收缩速度：最后一个可能影响机械张力的主要因素是运动的收缩速度。为什么这很重要？我们需要考虑力量速度曲线。这条曲线告诉我们肌肉在给定的速度下能产生多大的力。
很容易看到，肌肉在较慢的收缩速度下会产生最高水平的向心力。为什么会这样？
当肌肉缓慢收缩时，它有足够的时间来创建肌动蛋白-肌凝蛋白交叉桥。肌动蛋白和肌凝蛋白之间的相互作用越多，肌肉产生的力量就越大。
看收缩速度差异的最简单方法是比较跳跃和举重。这两种练习实际上都涉及高水平的肌肉激活，但跳跃并不会导致肌肉生长(Eftestol et al. 2016)。
这是另一个激活不一定反映张力的例子，但它也强调了收缩速度对增长的重要性。纤维必须处于活跃状态并且缓慢收缩，才能承受较大的张力。
现在的很多人都误解了这一点，为了在训练中增加力量的产生，他们认为需要有意识地放慢运动速度。不幸的是，故意放慢运动速度也会减少肌肉激活。
在一项运动中增加不活跃纤维的数量只会减少该运动的生长刺激，可能只会激活不像快肌纤维那样容易生长的慢肌纤维(Van Wessel et al. 2010)。
考虑到这一点，运动的收缩速度需要由负荷或疲劳来决定。大负荷会导致收缩速度变慢，疲劳也会导致收缩速度变慢(Sanchez-Medina et al. 2011)。
◎其它方面：除了以上四个主要方面，如果真要设计一个计算机械张力的方程，还需要考虑拮抗肌的激活。肌肉不仅要克服外力(重量)，还必须克服反方向肌肉的共同收缩力。
例如，做腿屈伸时，会有少量的腘绳肌激活，它们能帮助稳定和保护膝关节(Aagaard et al. 2000)。从技术上讲，这种协同激活会增加肌肉必须克服的外部总力矩，从而影响机械张力。
另外，机械张力是由单个肌纤维检测到的，而不是整块肌肉(Burkholder, 2007)。生长发生在单个纤维水平，而不是整块肌肉(Trappe et al. 2000)。
因此，由于整块肌肉的收缩会导致肌肉膨胀，每一根纤维都会受到周围膨胀的纤维的影响。由于纤维膨胀也会影响机械张力(通过使相邻的纤维变形)，从技术上讲，计算也要考虑这一点。
4. 机械张力在实际训练中的运用
说了这么多，现在的问题是，这些理论有多少实际意义？真的值得花时间创建一个量化机械张力的方程吗？普通人有进行这些计算所需要的设备吗？简而言之，可能不会。
我们只需要知道，机械张力对肌肉生长非常重要，但我们无法量化它。我们怎么知道什么时候肌肉真的超负荷？
要计算机械张力，我们需要一个复杂的方程，其中要涉及到上文提到的四个方面：肌肉激活，生物力学压力，运动范围，收缩速度。
由于每方面对机械张力方程都同等重要，所以改变其中任何一个都会极大地影响整体结果。
虽然清楚这些理论有助于我们理清思路，但我们的最终目的并不是要成为书呆子。
在实际训练中，我们应该集中精力，尽可能多地放大影响机械张力的四个方面。例如，使用尽可能大的重量，或训练到接近力竭来最大限度地激活肌肉。
使用具有较大外部力矩的动作来训练某些肌肉群(例如，股四头肌中的高杠深蹲和低杠深蹲)。通过更大的动作行程来增加机械困难，和最大化纵向肥大。
最后，确保我们使用的缓慢收缩速度是由负荷或疲劳决定的。如果把所有这些凝练成一句话，那就是「先确保动作完美，然后再努力训练」。
参考资料(滑动查阅)
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