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张伟丽与筋膜训练

今年因为疫情,整个体育行业被折磨的黯淡无光,尽管如此,在疫情开始的初期,依旧有一位出色的中国体育人,用一场酣畅淋漓、振奋人心的胜利,为我们中国体育大大地争了一口气!

她,就是综合格斗运动员、UFC卫冕冠军——张伟丽!


更难能可贵的是,张伟丽除了格斗体系中有传统武术的背景外,其背后的体能团队,也有着丰富的“国产”背景,甚至说其体能训练中有一部分精华就是受到了传统武术训练的启发——那就是筋膜训练!

提到筋膜训练,就不得不提到她的筋膜训练师,谢翀。

Hyperarch Fascia筋膜训练创始人谢翀(右一)

谢翀现居住在美国纽约,是Hyperarch Fascia筋膜训练系统的创始人。尽管谢翀是随着张伟丽的成功才逐渐进入了大众的视野,但其实他早在2013年就公开发表了他多年来对筋膜、足踝、还有臀部肌肉激活的研究成果,并著成“Secret of Athleticism”一书公之于众。


同时(应该是)谢翀还创办了同名网站https://www.secret-of-athleticism.com/推广其理论,并通过网站接受有偿的线上或私下一对一的训练服务。另外,他还创建了以个人名字命名的Youtube频道,以视频的形式宣传自己的研究成果。


值得一提的是,筋膜学界研究筋膜训练的大咖Robert Schleip等人关于筋膜训练的著作《筋膜健身》发表于2014年,比谢翀公开发表自己的成果的时间还要晚了一年。当然,在这里也并不是要比较两者或是东西方的筋膜研究成果孰优孰劣,只是想说明,谢翀老师的视野还是非常地有前瞻性的。


01

增强式训练?

Law

让我们来看看张伟丽是怎么进行Hyperarch的筋膜训练的


熟悉篮球训练或者田径训练的朋友应该会注意到,张伟丽做的这一训练与我们常见的“增强式训练(plyometric)”非常像,鉴于该视频提供的信息较少,并不能完全确定该训练的原则完全与增强式训练一致,但我们可以看到其中提到的一些要素和表现形式跟我们常见的增强式训练是非常相似的。


为什么谢翀的筋膜训练叫筋膜训练而不叫我们以前就熟知的名字“增强式训练”呢?或者说“增强式训练”与筋膜之间又有着怎样的联系?“增强式训练”(筋膜训练)又是如何提高运动表现的呢?

增强式训练早在上个世纪六十年代就开始被前苏联的传奇教练Verkhoshansky发现并使用,多年来早在实践中被无数运动员证实过了有效性。

但在增强式训练出现的早期,运动科学家们对其作用的机制还存在争议。一些科学家们认为增强式训练对跳跃运动表现的增益源自神经控制能力的提高与运动单元募集能力的强化。但随着运动科学研究方法的进步,从20世纪末开始,运动科学家们逐渐认识到肌腱在跳跃运动表现中扮演的重要角色,并用一系列在活体上做的实验揭露了肌腱的重要功能。

2007年,来自日本东京大学的运动生理学家们对比了传统力量训练与增强式训练对踝关节静态起跳、(squat-jump,SJ)预摆跳、(counter-movement jump,CMJ)还有跳深(drop-jump,DJ)的运动表现、以及对肌腱刚度、踝关节伸肌激活程度等指标的影响,结果发现被试经过12周的训练后,只进行增强式训练一侧下肢的SJ、CMJ、DJ的跳跃高度较训练前均有显著的提高,而只进行力量训练的一侧腿只有SJ的跳跃高度得到了显著提高。但在两种训练效果出现明显结果差异的同时,生理学家们发现两侧腿在进行相同跳跃测试时的踝关节伸肌的激活程度并没有出现显著性差异。

从这一实验中科学家们还发现,只进行力量训练侧腿的肌腱刚度出现了显著性的提升,而只进行增强式训练侧腿肌腱出现显著提升的则是弹性势能储存能力与肌腱最大伸长长度。因此在最后讨论中,科学家们认为增强式训练对跳跃运动表现的提高得益于肌肉-肌腱复合体机械性能的改变,而不是肌肉募集能力的提高。

02

人体内的弹簧

Law

提到肌腱的机械性能,就不得不提到肌腱的刚度(tendon stiffness)。早在上个世纪科学家们就通过在尸体上的实验检验出了肌腱的最大适应性张力等基本机械性能。但受限于技术等原因,活体上关于肌腱的实验还寥寥可数。直到1999年来自东京大学的日本运动生理学家Kubo等人在活体上完成了量化肌腱机械刚度的实验。该实验除了量化肌腱刚度外,还比较了不同机械刚度的被试垂直弹跳的运动表现。

在该实验中,科学家们根据肌腱刚度,将肌腱刚度<143.8N/mm的被试划成了“弹性组”(compliance),把肌腱刚度>143.8N/mm的划成了“坚硬组”(stiff)。并对比两组被试垂直弹跳测试的表现。


从中我们可以看到,在其他条件没有显著性差异(体重、身高平均值相近),静态起跳过程中产生的力峰值相近的情况下(表明两组人的肌肉力量与质量相近),“弹性组”的“预摆增益”(Prestretch augmentation)相比“坚硬组”的“预摆增益”拥有显著的不同。

“预摆增益”是描述预摆跳(counter-movement jump,CMJ)与静态起跳(squat-ump,SJ)关系的人为发明的函数关系值,主要是为了体现预摆动作对垂直弹跳高度的增益效果。其计算公式如下
从中我们可以清晰看出,CMJ与SJ的差值越大,“预摆增益”的数值就会越大,这也意味着“预摆增益”对弹跳提升的效果越显著。

在这项实验中,“弹性组”肌腱的刚度显著小于“坚硬组”,这很有可能意味着被试肌腱的“弹性”越好,其在牵张反射(Stretch-Shortening Cycle,SSC)过程中能储存并利用的弹性势能就越多,从而更能提升其跳跃或其他运动行为的表现。另外如果从弹性势能的角度去考虑的话,我们也可以得到数学公式上的验证。

以肌腱为研究对象
已知:
F=K*S
E=½KS²

F是肌腱受到的力,单位为N;K是弹性系数,单位为N/mm;S是形变量,单位为mm;E是弹性势能,单位为J
两者结合后,可得 E=½*F²/K,由此可见在肌腱受到的力一定时,弹性势能与弹性系数成反比。弹性系数越小(弹性好),能储存的弹性势能就越多;弹性系数越大(弹性差),能储存的弹性势能就越少。
另外值得一提的是,在这项实验中科学家发现,在活体中测量到的肌腱刚度要比之前在尸体中测量到的小,Kubo等人推测这可能跟肌腱的腱膜(aponeurosis)有关。肌腱的腱膜在之前的研究中就被发现其拥有非常强的“弹性”(compliance),在活体中肌腱与腱膜作为一个整体协同作用,大大提升了肌肉-肌腱复合体利用弹性势能做功的效率。

03

万法归一

Law

随着解剖学的深入发展,人们逐渐发现肌腱、腱膜,肌内膜、肌间膜、肌外膜,还有许许多多人体内的其它结缔组织,都拥有着相似的细胞结构与基本功能,更重要的是,它们在人体内的存在是连续的。我们把这一贯穿全身、功能相似、连续的结缔组织结构,统称为“筋膜”。足底的腱膜不仅仅是止于足底的结构,它还向上延伸,通过小腿、腘绳肌肌筋膜等结构,直至颅顶腱膜。这正是筋膜解剖里的“后表线”。

新鲜尸体的“后表线”

尽管目前世界上的一些解剖学家与医学家对于筋膜的定义还有一定的争议,但至少肌腱、腱膜这类结缔组织被囊括在“筋膜”的整体概念中,是完全合乎解剖学依据的。

从这个角度出发再来看看“增强式训练”,且不说“Plyometric”这个英文词本身在被创造描述这类训练时就有其模糊性,在这类训练被实践的年代,对于肌腱、筋膜等结缔组织的研究也并没有十分完备,真想在那个时候对这类“弹性”训练做出精确描述,恐怕还不具备客观条件。但随着运动科学、人体解剖学的发展,肌腱与“增强式训练”、“增强式训练”与筋膜的关系逐渐明晰起来,单从使用“增强式训练”训练弹性能力这一行为上看,我们把之称之为“筋膜训练”是完全没有问题的。确实已经有证据显示“增强式训练”对运动表现的提高与肌腱的机械特性有着千丝万缕的联系,而肌腱和腱膜又都是“筋膜”结构中无可非议的一部分,从训练改造的对象来说,针对“肌腱”、或身体内其它筋膜结构进行改造的训练,都可以称之为“筋膜训练”。

谢翀对张伟丽进行的训练,绝不只是把别的训练方式安上了“筋膜”的噱头,因为从改造的对象来看,这确实就是“筋膜训练”。

04

筋膜训练与传统武术

Law

在传统武术中一直都有“外练筋骨皮”的说法,“筋膜”一说在国外看来是新发现,但在中医与传统武术的修习者眼里,“筋”早就不是什么新奇的概念了。尽管目前大部分关于肌腱弹性能力的研究主要集中在下肢,但肌腱的功能与生理特性是相似的,并且在全身的筋膜结构上连续,上肢的筋膜、肌腱等弹性结构,理应也有着非常强的储存能量、释放能量的潜力。

在太极拳中,也有着“力出于骨,劲蓄于筋”的说法,我们还常常可以在一些太极拳的推手视频中看到太极拳练习者把用劲的对手瞬间“弹飞”的场面。排除表演的骗子不说,为何太极拳的演练者们偏偏喜欢用这同一个套路去展示功力?因为这实际上就是一种传统武术练习“内功”——换成体育训练中的说法就是“提升身体素质”的训练方法,而其训练的对象除了发力技术外,还有可能就是在训练“筋膜”系统的弹性能力。对练也并不是在模拟实战,背后更可能的思路应该是把活人当作了“活人杠铃”或是“活人阻力”;如果说负重杠铃连续纵跳只是训练在固定重量下垂直地面方向的“筋膜弹性抗阻能力”,那“活人阻力”就是个大小方向都更加多变的变化的阻力,而推手、发劲训练练的就是“随机重量下多方向的筋膜弹性抗阻能力”,两者可能并没有本质的差别。这当然也更符合实战的情景,毕竟沙袋不会还手。


如果这一解释是正确的话,我们完全可以把推手训练拆解成水平方向的“增强式”或者说“筋膜”训练。想象把健身房的坐姿推举器械的座椅换成腿推板,人站在原来推板的位置,然后让腿推板滑向练习者,练习者双手碰到腿推板后要尽可能快速地将腿推板用劲“发出”,就像“增强式”训练强调的尽可能短的“触地时间(ground contact time)”一样,这一练习中的双手的触板时间也应该尽可能地短,从而达到训练肌腱(筋膜)快速释放弹性势能的目的。


从这个角度来说,推手比赛可能更像是力量举、举重那样的比较“身体素质”高低的竞赛,而不是实际的“实战”、“擂台格斗”比赛。因为推手比赛中实在缺乏擂台中空间、击打、躲闪、防御等元素,保留的更多的反而是对技术、对参与者整体的肌肉筋膜系统协同作用能力的比较。但无论如何,这些训练方法、训练原则背后的道理,与筋膜训练的原则真的有许多令人惊讶的相似之处,对于传统武术而言,这也是我们应该进一步去探索与发扬的地方。

参考资料

1.https://www.secret-of-athleticism.com/

2.https://en.wikipedia.org/wiki/Plyometrics

3.《筋膜健身》,Robert Schleip,Johanna Bayer,2017年版

4.Essentials of  Strength Training  and Conditioning, Fourth Edition

5.Y. Kawakami, T. Muraoka, S. Ito, H. Kanehisa and T. Fukunaga. In vivo muscle fibre behaviour during counter-movement exercise in humans reveals a significant role for tendon elasticity.

6.KEITARO KUBO1 , MASANORI MORIMOTO2 , TERUAKI KOMURO2 , HIDEAKI YATA3 , NAOYA TSUNODA2, HIROAKI KANEHISA1 , and TETSUO FUKUNAGA4. Effects of Plyometric and Weight Training on Muscle–Tendon Complex and Jump Performance

7.KEITARO KUBO, YASUO KAWAKAMI, AND TETSUO FUKUNAGA. Inflfluence of elastic properties of tendon structures on jump performance in humans

8.Keitaro Kubo, Tomonobu Ishigaki & Toshihiro Ikebukuro. Effects of plyometric and isometric training on muscle and tendon stiffness in vivo

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