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力竭训练会使肌肉肥大最大化吗?

作者:张斌

摘要

有人提出,力竭训练是使肌肉生长最大化的必要策略。本文调查了这些主张背后的研究,并试图得出基于证据的结论,和实际意义上的肥大训练。

介绍

力量训练被确立为一种主要的以运动为基础的增强人体肌肉质量的策略。训练计划变量的操作被认为是优化肌肉增大的关键因素。在文献中已经很好地探讨了训练量、负荷和频率等变量。一个没有受到太多关注的变量是重复次数,操作上定义为一组重复的最大次数。在一组动作中所付出的努力强度最好是通过一个人接近肌肉力竭的程度来估计的,肌肉力竭可以被定义为在没有帮助的情况下,被激活的肌肉无法完成另一次完全重复。20世纪40年代,美国陆军医生德洛姆(DeLorme)发表了一系列文章,提倡在抗阻运动中使用这种方法,此后,针对肌肉力竭的训练开始得到推广。尽管在阻力训练项目中,特别是在健美运动员的训练中,对力竭的训练已经使用了很长时间,但是探索这个话题的良好控制的研究很少。最初,Rooney等人指出,训练到力竭(相对于不训练力竭))对力量的增加有好处;然而,这些结果并没有得到其他人的证实。认识到证据的不确定性,Davies等人最近对力量增加进行了一项荟萃分析,并得出结论,肌肉力竭和非力竭训练都可以获得类似的力量增加。然而,这项荟萃分析(以及大多数原始研究)只关注力量的增加;力竭训练对肌肉肥大的影响很少被研究。

一些研究人员声称,力竭训练对于最大限度地增加肌肉生长是必要的。这种观点至少部分是基于一种潜在的观念,即力竭训练会引发完全的运动单位募集,这被认为是增加肌肉尺寸的一个重要组成部分。然而,该观点要求的适用性可能是负载特定的。当举起非常重的负载时,几乎立即招募高阈值运动单元,因为从锻炼开始就需要高水平的力量。这与低负荷训练形成对比,在低负荷训练中,较大的运动单元的激活被延迟,因为最初不需要高水平的力来举起重量;随着器械组训练变得越来越疲劳,更高阈值的运动单位被招募来维持力量输出。这种生理反应已在研究中得到证实,研究表明,在低负荷训练期间,疲劳的向心收缩会使表面肌电活动相应增加,但这种影响随着负荷的增加而减弱。因此,可以假设,当高强度负荷训练时,力竭训练的效果变得越来越弱

也有人假设力竭训练通过增加代谢压力来促进肌肉生长。有一些证据表明,代谢物——无氧供能产生的副产品的积累增强了对抗性训练的合成代谢反应,尽管这种说法仍然是推测性的。研究表明,持续到意志疲劳的程度会增加能量需求,从而导致更大的代谢物积累。这似乎支持了力竭训练增加肌肉生长。然而,尚不清楚的是,与没有力竭的一组相比,一组“全力以赴”是否会导致肌肉蛋白质显著增加。可以想象,代谢应激存在一个阈值,超过该阈值就不会实现进一步的有益效果。本专栏的目的是

  • (a)回顾当前关于力竭训练对肥大性适应的影响的文献,以及

  • (b)得出基于证据的结论,即对于那些寻求最大化肌肉生长的人来说,该策略应该如何在实践中使用,包括与其他阻力训练变量的整合以及避免疲劳。




文献综述(时间紧迫的跳过综述内容)

令人惊讶的是,很少有纵向研究调查了从训练到力竭的情况。一项经常被引用的支持力竭训练的研究比较了自由训练的人的肌肉生长,他们进行了10次重复的多组训练,每组之间休息60秒,其中一组力竭训练,另一组没有。锻炼包括硬拉、肩推和腿举,每次锻炼3-5组。结果显示,在为期12周的研究过程中,力竭训练的组比没有训练肌肉力竭的组获得更多的肌肉(+13%+4%)。虽然从表面上看,这些发现似乎很有趣,但这里需要注意的是,1组连续进行了全部练习的力竭训练,而没有进行力竭训练的组在每组的中间休息了30秒钟。该方案不复制传统的力量训练方案,其中器械组因疲劳而停止重复一定次数;因此,它具有有限的生态有效性。

在Schott等人(31)的一项研究中,一组使用低疲劳的肌肉等长收缩训练方案进行训练,该方案包括4组10次收缩(每次收缩持续3秒钟,然后休息2秒钟),每组之间休息2分钟,而另一组通过进行4组30秒收缩,每组之间休息1分钟,进行高水平的疲劳训练。只有后一组在14周的训练后肌肉尺寸显著增加,这进一步支持了疲劳对肌肉质量增加的重要性。然而,正如后藤等人的研究中所述,该方案并没有反映在实际环境中进行的阻力锻炼,因为它只包括等长肌肉运动。此外,低疲劳组的训练计划包括重复间休息,这在传统的耐力运动中也不常用。

桑普森和格罗勒尔用更传统的阻力训练方案比较了非力竭和肌肉力竭的效果。28名未经训练的年轻男子以85%1RM的重复完成了4组手臂弯举。受试者被随机分为两组,一组使用2秒钟的向心和2秒钟的离心动作,另一组使用快速缩短(爆炸向心和2秒钟的离心动作)一组使用快速伸缩训练(向心和离心都爆炸性发力)。12周后,所有受试者二头肌横截面积平均增加11%,组间无显著差异。这里需要记住的一个关键点是,接受重负荷训练的受试者负荷相当于6RM。因此,可以假设,当使用重量级器械时,力竭训练变得不那么重要,这与前面提到的肌肉激活研究是一致的。这项研究确实有一个潜在的混淆问题:非力竭组实际上在每周结束时进行一次力竭测试,以确定接下来一周的训练负荷。这是否对结果有显著影响还不清楚。

Martorelli等人将89名活跃女性随机分配到3组中:在70% 1RM时(a)进行3组重复力竭的组,(b)进行4组7次重复没有力竭,但是训练量等于力竭条件的组,和(c)进行3组7次重复没有力竭的组。训练包括10周内每周2天进行的自由重量二头肌弯曲训练。作者观察到时间和组间相互作用的显著主要影响。然而,作者没有进行进一步的事后分析来确定各组之间的差异发生在哪里。相对变化基本上有利于肌肉群力竭训练(17.5%对8.5%组未力竭训练,同量)。组间差异的大小增加了第二类错误的可能性,即统计上显著的差异未被发现。在没有将肌肉训练量与2个其他组相匹配的情况下,进行重复的组不会力竭,也不会显著增加肌肉厚度。

即使在Martorelli等人的研究中,确实存在有利于力竭训练的组的优势,但应该注意的是,所包括的参与者是年轻女性,因此,结果不能推广到老年人。老年人可能会经历较慢的运动后恢复,可能需要一种不同的计划设计方法。daSilva等人基本上使用了与Martorelli等人相同的研究设计,同时包括年龄较大的男性(66±6±5岁)作为参与者。在这项研究中,训练至力竭的组和未训练至力竭的组在股四头肌厚度上经历了相似的增加;未训练至力竭且训练量低于其他2个训练组的组在训练前后没有发生显著变化。这些结果可能表明,年龄(以及与年龄相关的运动恢复)是开出抗肌肉力竭运动处方时需要考虑的一个重要因素。此外,达席尔瓦等人的研究表明,肌肉力竭的训练可能不会导致增加老年人的肌肉大小。最后,所有的发现还表明,当考虑到训练与力竭的相关性时,训练量可能是一个重要的变量。

最近,诺·布雷加等人让32名未经训练的男子在高负荷(80%1RM)或低负荷(30%1RM)条件下进行3组腿举运动。受试者计划中的力竭,即每个下肢被随机执行这些条件,直到参与者自愿中断训练。12周后,不同条件下肌肉横截面积的增加在统计学上是相似的。应该注意的是,在高负荷条件下(力竭训练:26,694公斤;训练不力竭:26,042公斤)和在低负荷条件下(力竭训练:21,114公斤;不力竭训练:20,643公斤),表明在无力竭条件下进行的训练接近完全疲劳(可能只有1到2次力竭前的重复)。因此,这些结果可能表明,接近肌肉力竭的训练对于增加肌肉大小可能与包括达到实际肌肉力竭的训练同样有效。



实际意义

当试图就该主题得出基于证据的结论时,首要问题是确定力竭的替代终点。具体来说,如果力竭不是选择的选项,那么在什么时候应该终止一个训练组数?一种选择可能是使用由佐多斯等人

提出的“保留重复次数”(RIR)量表,其中一次重复次数为0相当于力竭训练,一次RIR值为1相当于在力竭前停止一次重复,一次RIR值为2相当于在力竭前停止两次重复,等等。然而,正如哈克特等人所指出的,个体可能低估了在早期训练组数中重复力竭的次数,并且预测的准确性可能随着后续训练组数而增加。其他研究人员也表明,抗阻训练经验可以提高准确预测重复力竭的能力,因此,当使用这个量表时,应该在研究设计中加入一段时间的熟悉,以保持两者之间的一致性。

持续力竭训练的一个潜在问题是,它可能增加过度训练和心理疲劳的可能性。伊斯基耶多等人的一项研究支持了这一假设,该研究将西班牙巴斯克球队的成员随机分为3组,每组8个抗阻练习,目标是身体的主要肌肉群,使用70-80%的1RM进行力竭或非力竭练习。训练每周进行两次,持续16周。结果表明,力竭训练降低了合成代谢激素(胰岛素样生长因子-1和睾酮)的再分泌水平,这一结果表明出现了训练过度。因此,如果在一个项目中使用力竭训练,明智的做法似乎是谨慎的。没有关于这个主题的研究,但是一个策略是将它的使用限制在练习的最后一组。通过只在给定锻炼的最后一组中限制肌肉力竭训练的使用,我们可以确保达到足够的量,尽管力竭训练对量的影响仍然有些模糊。与所有阻力训练变量一样,力竭训练也可以是周期性的,因此它在短训练块中使用得更广泛(即,肌肥大训练计划的峰值阶段),而在其他训练周期中使用得较少。

基于有限的可用证据,似乎在中等负荷(6-12RM)训练时,停止几次重复而不力竭似乎不会影响肌肥大,至少在训练量相等时是如此。轻负荷研究的缺乏使得很难推断出一个具体的建议,但是一个合理的情况(从运动单位补充的角度)是,RIR值需要在0到2的范围内,以充分刺激最高阈值的运动单位,从而最大化肌肥大适应。需要更多的研究来加强基于证据的结论。

其他更先进的方法,如速度降低的评估,在这方面也需要注意。在一项研究中,帕雷贾-布兰科等人将经过抗阻训练的男性随机分配到两个方案中的一个,这两个方案仅在每组中允许的重复速度降低量上有所不同:20%对40%的速度降低。40%速度降低组在肌肉力竭附近训练,而20%速度降低组进行了大约一半的最大重复次数。在8周的训练干预后,在40%速度降低组中观察到股外侧肌和中间肌更大的肥大。这些发现表明,力竭训练(或非常接近力竭的训练)可能对最大限度地增加肌肉尺寸至关重要。这里的一个限制是,由于40%的速度降低组也进行了更多的总重复,所以各组在总重复次数方面的总训练量并不匹配。考虑到训练量和肌肉肥大之间的线性剂量反应关系,这可能是相关的。对未来的研究来说,使用类似的方案,同时在小速度降低组中增加更多的组,以等同于训练量负荷比较,将是有趣的。

现有文献的一个重要局限是,迄今为止大多数研究都是在未经训练的对象中进行的。举个例子,当一个举重运动员获得更多的训练经验时,就越来越需要用更高水平的努力来挑战神经肌肉系统。帕雷贾-布兰科等人的研究结果支持这一假设,但还需要进一步研究才能得出更有力的结论。

最终,力竭训练也需要在整个抗阻训练计划的背景下考虑。这里可能需要考虑的一个重要变量是训练频率。在最近的一项研究中,在使用3*10的重复方案的力竭训练(与使用6*5重复方案没有达到力竭的训练相比)在运动后24-48小时减慢了恢复。

如果训练计划是以每个肌肉群的每周训练频率进行的(例如,每个肌肉群每周训练一次),那么这种减弱的运动后恢复可能没有实际意义。然而,当以较高的训练频率进行训练时(例如,每周训练一个肌肉群4次),应尽量少用力竭训练,以便在随后的训练前获得更好的神经肌肉状态。当重复次数较多时,恢复速度较慢可能更明显,这是计划设计中需要考虑的另一个因素。

考虑具体的练习也很重要。多关节运动,特别是那些使用自由重量和结构性的运动,对神经肌肉系统的压力比单关节运动大得多。因此,将训练的使用限制在诸如深蹲、硬拉、卧推和划船等练习中的力竭似乎是实用的。或者,当进行单关节练习时,力竭可以更自由地使用,因为它们对身体和精神的要求要低得多。

将抗阻训练中的肌肉力竭训练相结合时需要考虑的主要方面

  1. 当低负荷训练时,肌肉力竭的训练可能更有意义,因为较大的运动单位在达到衰竭之前可能不会被激活。在高负载情况下,高阈值运动单元几乎会立即启动,因此,可能不会优先考虑力竭训练

  2. 从锻炼安全性的角度来看,在单关节、基于器械的锻炼中,肌肉衰竭的训练可能更可取;多关节自由练习的力竭训练可能会增加受伤的风险

  3. 目前的证据表明,训练导致肌肉力竭(即在肌肉力竭前停止2-3次重复)对肌肉大小的影响与训练导致真正的肌肉力竭时效果相似

  4. 与年轻的同龄人相比,老年人可能会经历较慢的运动后恢复。考虑到肌肉力竭训练可能会进一步减缓运动后恢复训练,肌肉力竭可能不适合这个人群

  5. 肌肉衰竭的训练可能会使运动后的恢复减慢至24-48小时。因此,如果训练计划包括高训练频率(例如,每个肌肉群每周训练≥4次),肌肉力竭的训练可能不是最佳的

  6. 肌肉力竭的训练可以在整个训练计划中进行。例如,这项训练只能用于短期训练(如4周)中选择运用,以避免过度训练

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