从运动生理学如何进行合理有效的力量训练

一、决定肌肉力量的生物学因素

1．肌纤维的横断面积

•①肌力与肌肉横断面积 成正比。

•②实验：力量训练100天，上臂肌横面积↑23%，肌力↑92%

③运动训练引起肌肉横断面积增加的原因：

•a肌纤维增粗：

2．肌纤维类型和运动单位

•肌纤维类型与肌力关系：快肌纤维%越高肌力越大

运动单位：

3．肌肉收缩时动员的肌纤维数量

•水平低者：60%肌纤维参与活动 水平高者：90%肌纤维参与活动

研究证明：20-80%MVC活动，主要靠募集更多的运动单位参与活动。

4．肌纤维收缩时的初长度

•肌节最适初长（20-22mm）时，粗细肌丝重叠佳，肌缩速度、幅度和张力最大；

•大于最适初长时，粗、细肌丝重叠↓，肌缩速度、幅度和张力↓；

•小于最适初长时，粗、细肌丝重叠↓，肌缩速度、幅度和张力虽然↑，但不如最适初长时。

5．神经系统的机能状态

•①协调各肌群活动

•②提高中枢兴奋程度

•③增加肌肉同步兴奋收缩的运动单位数量来提高肌肉最大肌力。 >80%MVC活动时，同步兴奋↑

6．年龄与性别

•20-30岁时达最大

•青春发育期前：男肌力>女肌力(不显著)

•青春发育期后：男肌力>女肌力（显著）

•原因：①雄性激素 ②男子经常参加一些能发展力量和爆发力的体育活动

7．体重

•体重大→绝对力量较大

•体重较轻→较大的相对力量

•体重的增加→绝对力量直线增加 相对力量下降

•肌糖原和肌红蛋白含量和毛细血管分布密度也会影响肌肉力量。

小结：

•一、决定肌肉力量的生物学因素

•1．肌纤维的横断面积

•2．肌纤维类型和运动单位

•3．肌肉收缩时动员的肌纤维数量

•4．肌纤维收缩时的初长度

•5．神经系统的机能状态

•6．年龄与性别

•7．体重

二、肌肉力量的可训练因素

•(一)肌纤维的收缩力

•(二)神经系统的机能状态

•(三)肌纤维类型

(一)肌纤维的收缩力

(二)神经系统的机能状态

•普通人：60%-70%的肌纤维同时参与收缩

•运动员： 80%-90%甚至更高肌纤维收缩

(三)肌纤维类型

•早期研究：无论是速度训练还是耐力训练都不会引起肌纤维类型的改变。

•近期有研究表明：肌纤维间通过亚型的形式有可能出现相互转化。

三、功能性肌肉肥大

•概念：由于运动训练所引起的肌肉体积增大

•主要表现：肌纤维的增粗

(一)肌浆型功能性肥大

•概念：指肌纤维非收缩蛋白成分的增加所致的肌肉体积增加。

•表现：肌纤维的非收缩蛋白成分含量如线粒体、肌糖原、磷酸肌酸和肌红蛋白等数量增加。

较小强度长期运动训练→功能性肥大

•部位：主要是慢红肌(Ⅰ型肌)和快红肌(Ⅱa型肌)肌纤维。

•耐力性运动→慢肌产生肌浆型功能性肥大

(二)肌原纤维型功能性肥大

•概念：指肌纤维收缩蛋白成分的增加所致的肌肉体积增加。

•表现：肌纤维中的收缩蛋白含量增多，肌原纤维的体积明显增加。肌肉绝对肌力和相对肌力的显著提高。

长期大负荷力量训练→肌原纤维型功能性肥大

•部位：主要在快白肌(Ⅱb型肌)纤维中

力量性和速度性全力运动→快肌肌原纤维型功能性肥大

四、力量训练原则

(一)大负荷原则

•要求：阻力应接近(至少超过肌肉最大负荷能力2/3以上)或达到甚至略超过肌肉所能承受的最大负荷。

(二)渐增负荷原则

•概念：力量训练过程中，随着训练水平的提高，肌肉所克服的阻力也应随之增加，才能保证最大肌力的持续增长。

最大负荷→适应→新最大负荷→适应

(三)专门性原则

•概念：指所从事的肌肉力量练习应与相应的运动项目相适应。

•分类：身体部位的专门性和练习动作的专门性。

•机制：不同肌群甚至同一肌群的不同运动单位之间应具有一定的神经肌肉协调性。

•意义：有利于神经系统的协调调节能力，以及肌肉内一系列适应性生理和生化变化。

(四)负荷顺序原则

•概念：指力量练习过程中应考虑前后练习动作的科学性和合理性。

•原则：先练大肌肉、后练小肌肉、前后相邻运动避免使用同一肌群。

(五)有效运动负荷原则

•概念：指要使肌肉力量获得稳定提高，应保证有足够大的运动强度和运动时间，以引起肌纤维明显的结构和生理生化改变。

(六)合理训练间隔原则

•概念：是寻求两次训练课之间的适宜间隔时间，使下次力量训练在上次训练出现的超量恢复期内进行，从而使运动训练效果得以积累。

五、力量训练要素

(一)运动强度

•分类：绝对强度和相对强度。

•绝对强度：指机体所承受的物理负荷量(如做了多少功等)，所以又叫做物理负荷强度。

优点：简单明了 缺点：不能体现不同人之间的体能差异

•相对强度：根据个人最大摄氧量百分数或最大心率百分值等生理指标来反映某一负荷量对身体的刺激程度。

优点：能反映运动者的个人体能水平

•运动生理学中通常采用生理负荷强度衡量运动强度

最大重复次数(RM) ：

•概念：指肌肉收缩所能克服某一负荷的最大次数。

(二)练习次数和频度

•研究表明：初次参加运动训练者，隔天训练的效果比每天训练效果好。

每天训练10次，肌肉力量提高47%

隔天训练10次，肌肉力量提高776%

•举重等以发展肌肉最大肌力为主要目的的运动，其运动强度应足够大，一般接近或达到肌肉的最大负荷能力，练习组数至少不低于3次，训练频度则可适当减少，每周1-2次即可。

•以发展肌肉体积线条和爆发力为主要目的的运动如健美，其运动强度应适当降低，但练习组数和频度则相应地增多；

•以发展肌肉耐力和提高内脏机能水平为主要目的的运动，其运动强度更低，练习次数相应较多，练习频度亦可有所增加。

(三)运动量

•运动量包括运动强度和运动时间两个因素，是二者的乘积。

•三者之间的关系是：

运动量=平均运动强度运动时间

•在一段时间如一周或一个月训练的运动总量除了运动强度和运动时间外，还要考虑这段时间的训练频度，即：

运动总量=(平均运动强度运动时间)训练频度

第二节 速度素质

•概念：指人体进行快速运动的能力或在最短时间完成某种运动的能力。

•分类（按其在运动中的表现）反应速度、动作速度、周期性运动的位移速度

一、速度素质的生理基础

(一)反应速度

•概念：指人体对各种刺激发生反应的快慢。

•生理基础：1反应时↓→反应速度↑

•影响因素：①感受器的敏感程度

②中枢延搁

③效应器(肌组织)的兴奋性

2中枢神经系统的机能状态良好→反应速度↑

3运动条件反射的巩固程度↑→反应速度↑

(二)动作速度

•概念：指完成单个动作时间的长短

动作速度生理基础：

•1肌纤维类型 快肌纤维%高→动作速度↑

•2肌肉力量 大→动作速度↑

•3肌肉组织机能状态 兴奋性高→动作速度↑

•4运动条件反射的巩固程度

高→动作速度↑

与神经系统对主动肌、协调肌和对抗肌的调节能力有关，并与肌肉的无氧代谢能力有密切关系。

(三)位移速度

•概念：指周期性运动(如跑步和游泳等)中人体在单位时间内通过的距离。

•生理基础：以跑为例

二、速度素质的训练

(一)提高动作速率的训练

改善和提高神经过程的灵活性：牵引跑、在转动跑台上跑和顺风跑

(二)发展磷酸原系统供能的能力

一般常用的方法是重复训练法，如短跑运动员常采用10秒以内的短距离反复疾跑来发展磷酸原系统供能能力。

(三)提高肌肉的放松能力

•实验研究结果：

(四)发展腿部力量及关节的柔韧性

•对短跑运动员来说，腿部力量对增加步长是十分重要的，除负重训练外，可进行一些超等长练习(如连续单腿跳、蛙跳等练习)来发展腿部力量。

•另外，改善关节柔韧性的练习也有利于速度素质的提高。

思考题：1力量训练原则及力量训练要素有那些？ 2 速度素质的生理基础。

第三节 耐力素质

•概念：耐力是指人体长时间进行肌肉工作的运动能力，也称为抗疲劳能力。

•分类：

按运动时的外部表现划分：速度耐力、力量耐力和静力耐力等；

按该项工作所涉及的主要器官划分：呼吸循环系统耐力、肌肉耐力及全身耐力等；

按参加运动时能量供应的特点划分：有氧耐力和无氧耐力；

按运动的性质划分：一般耐力和专项耐力等。

一、有氧耐力及其训练

•(一)有氧耐力的生理基础

•有氧耐力：指人体长时间进行以有氧代谢供能为主的运动能力。

•关键因素：充分的氧供应及糖和脂肪的有氧氧化能力

影响因素：

1最大摄氧能力

•最大摄氧量是反映心肺功能的一项综合生理指标，也是衡量人体有氧耐力水平的重要指标之一。

2肌纤维类型及其代谢特点

•肌组织利用氧的能力与有氧耐力密切相关。

•肌纤维类型及其代谢特点是决定有氧耐力的重要因素。

•实验证明：优秀的耐力专项运动员慢肌纤维百分比高且出现选择性肥大现象，同时还伴有肌红蛋白、线粒体及其氧化酶活性和毛细血管数量增加等方面的适应性变化。

3中枢神经系统机能

•长期进行耐力训练：

•①大脑皮层神经细胞对刺激的耐受力和神经过程的稳定性↑，各中枢间的协调关系↑（表现为运动中枢的兴奋与抑制过程更加集中，肌肉的收缩与放松更加协调）；

②各肌群(主动肌、对抗肌、协调肌)之间的配合更趋完善；

③内脏器官的活动能更好地与肌肉活动相适应。

•神经调节能力的改善，提高肌肉活动的机械效率，节省能量消耗，从而保持长时间的肌肉活动。

4能量供应特点

•系统的耐力训练：提高肌肉有氧氧化过程的效率和各种氧化酶的活性以及机体动用脂肪供能的能力。

•在长时间耐力练习中，随着运动时间的延长，脂肪供能的比例逐渐增大，从而节省糖原的利用。

小结：

有氧耐力的生理学基础

•1最大摄氧能力

•2肌纤维类型及其代谢特点

•3中枢神经系统机能

•4能量供应特点

(二)发展有氧耐力的训练

1训练方法：持续训练法、间歇训练法及高原训练法等。

2训练要素

(1)运动强度

•美国Cooper：发展心肺机能，心率应达150次/分；

•荷兰的Karvonen提出适宜强度的公式为：

安静心率+(最高心率-安静心率)60%，训练水平较高者可乘以70%，训练水平较低者可乘以50%。

•个体乳酸阈(ILAT)强度是发展有氧耐力训练的最佳强度

•(2)运动持续时间：最低限度时间为5分钟。

二、无氧耐力及其训练

•无氧耐力：指机体在无氧代谢(糖元氧酵解)的情况下较长时间进行肌肉活动的能力。

(一)无氧耐力的生理基础

•1肌肉内无氧酵解供能的能力

主要取决于肌糖原的含量及其无氧酵解酶的活性。

2缓冲乳酸的能力

主要取决于碳酸氢钠的含量及碳酸酐酶的活性。

3脑细胞对酸的耐受力

•经常进行无氧耐力训练的运动员，脑细胞对血液中代谢产物堆积的耐受力提高。如短跑和短泳运动员对静脉血CO2含量增多的耐受力比长跑和长泳运动员增强，这也是短跑和短泳运动员对长期无氧训练产生的适应。

(二)提高无氧耐力的训练

•1．间歇训练法

•发展无氧耐力最常用的训练方法。

•练习强度和密度较大，间歇时间较短，练习时间一般应长于30秒，以1-2分钟为宜。

•2缺氧训练

•指在减少吸气或憋气条件下进行的练习，其目的是造成体内缺氧以提高无氧耐力。

•缺氧训练不仅可以在高原自然环境中进行，而且在平原特定环境条件下模拟高原训练，同样可以获得一定的训练效果，如利用低氧口咀、低氧面罩、低氧屋等等。

第四节 灵敏和柔韧素质

一、灵敏素质

•灵敏素质是指人迅速改变体位和随机应这的能力。

•具有明显的项目特点，如体操运动员的灵敏主要表现为对身体姿势的控制和转换动作的能力，球类运动员的灵敏则主要表现为对外界环境变化能及时而准确地转换动作以作出反应的能力。

(一)灵敏素质的生理基础

•1大脑皮层神经过程的灵活性及其分析综合能力

灵敏素质重要的生理基础。

神经过程的灵活性好，兴奋与抑制转换得快，才能使机体在内外环境条件发生变化时迅速地作出判断和反应，并根据当时的情况及时调整或修正动作，尤其在对抗性项目中，如球类、击剑和摔跤等，随着运动形式的变化

•2各感觉器官的机能状态

•3掌握的运动技能及其他身体素质水平

二、柔韧素质

概念：指用力做动作时扩大动作幅度的能力。

•(一)柔韧素质的生理基础

•1关节的构造及其周围组织的伸展性

•2神经系统对骨骼肌的调节能力

•(二)发展柔韧素质的训练

•1拉长肌肉和结缔组织的训练

•2提高肌肉的放松能力

•3柔韧性练习与为量训练相结合

•4柔韧练习与训练课的准备活动相结合

•5柔韧练习要注意年龄特征并要持之以恒

同时，根据训练水平的不同，对次数的选择范围上也有一定的影响，新手教练的身体处于一个未开化的状态，让他们和有经验的训练者一起执行训练计划和训练次数都是不现实的。

例如，如果一个有一定训练经验的训练者使用的肌肉围度训练次数在8次，对于新手来说，可以增加2-4次的一个范围，这样他们自身的关节肌腱可以得到一定程度的加强，然后再用正常的训练次数来代替。

另一点是每个人身体中肌肉纤维的比例有一定的差异，有些人快肌肉纤维较多，有些人慢肌肉纤维更多。因此，需要一个强度比来判断，而不是固定的次数。同时，在第一组中进行的重量也不同于你在最后一组中的重量。

请注意，这里说的是可能的重复次数。同时，不同的次数对我们肌肉锻炼的结果有一定的影响，一种肌肉生长是肌原纤维的生长，即肌肉本身围度的增加。

另一种是肌肥大，是通过训练血细胞液体或新陈代谢输送营养物和乳酸造成的。

许多朋友觉得在训练后他们的肌肉充血，感觉自己大了一圈就是和这个有关。

然而，大重量低次数的训练可以促进肌原纤维的生长，中等次数的训练可以在一定程度上促进肌浆肥大。

85%-100%的负重训练锻炼速度会更快，无法达到非常严格的速度节奏控制，他们的组间休息时间也会更长。

对于中等重量的训练，你可以开始控制适当的重量和较短的休息时间。

那么，为什么大多数健美运动员的力量不如专业力量举重运动员呢？

当你选择更高的次数或使用更低的体重百分比时，你所瞄准的力量训练就不仅仅是肌肉的影响了，这需要通过身体能量代谢系统来解释。

肌肉现在成为一个女性衡量男性的标准之一，如果一个男人拥有一身结实的肌肉是一件多么值得炫耀的事啊。既可以赢得女性的好感，又可以增强自己的自信心。但是肌肉越多是不是象征着力量就越大呢？比如说健美比赛的男选手和那些格斗搏击运动员的相比谁的肌肉的力量更大呢？

肌肉越大，力量却不一定越大。健美比赛的选手会有有意的加大肌肉的饱满度，让他们的肌肉变得更加的具有观赏性，这样在比赛中中就会更有优势。像那些搏击运动员，你别看他们的肌肉不大，但是他们的肌肉很具有爆发力和力量。

如果让健美选手和搏击远动员比力气的话，明显是健美选手的肌肉更大，但是健美选手不一定会赢。搏击运动员的肌肉不大是因为他们长期进行体能训练，肌肉过度疲惫，不利于肌肉的生长。而健美选手他们进行锻炼时，进行的是有氧训练，这有利于肌肉的生长。但是搏击运动员的肌肉更加的有力强大。

肌肉和肌肉也是有区别的，健美先生的那种肌肉只是观赏性好，而格斗型肌肉具备的是集爆发力、力量、协调性和敏捷性于一体的。肌肉的形态并不代表肌肉的功能，俗话说鱼和熊掌不能兼得就是这个道理，想要好的肌肉形态就需要失去协调性和耐力，想要协调性和耐力就需要失去形态，所以我们不能光靠外表去评判某一样东西。

建议一周保持4-5次的频率即可。

不管健身时为了减肥还是增肌，最好是一次能锻炼30-60分钟。有氧健身运动需要在20分钟以后才能有效燃脂，30-60分钟的锻炼能更好的帮助燃烧体内多余脂肪；而一次力量健身训练锻炼30-60分钟对于肌肉刺激锻炼效果最佳。

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健身运动可以采用各种徒手练习，如各种徒手健美操、韵律操、形体操以及各种自抗力动作。也可以采用各种不同的运动器械进行各种练习，如哑铃、杠铃、壶铃等举重器械，单杠、双杠、绳、杆等体操器械，以及弹簧拉力器、滑轮拉力器、橡筋带和各种特制的综合力量练习架等力量训练器械，还有功率自行车、台阶器、平跑机、划船器等有氧训练器材。

健身运动的动作方式是多种多样的，既有成套的各种徒手健美体操；也有球、棒等轻器械体操，这些主要用于女子健美训练，借以减肥和改善体形体态，提高灵活性，增强韵律感；更有许多能发达身体各部位肌肉的举重练习动作和其它动作。这些动作主要用于男女强壮体魄、发达肌肉，也用于男女健美训练。

参考资料：

健身-