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身体素质的生理学分析
作者:系统管理员    发布于:2014-12-14 16:29:12    文字:【】【】【
摘要:力量是指肌肉紧张或收缩时对抗阻力的能力。在很多运动项目中,力量是取得优异成绩的基础。因为人体的运动几乎都是对抗阻力而产生的,当人体进行跑、跳、投等运动时,身体各部位必须表现出很大的力量。此外,力量素质也是影响和制约其它素质的重要因素,如跑速、游速的快慢与肌肉力量大小密切相关。因此,力量素质是一项十分重要的素质。

第一节   力量素质

力量是指肌肉紧张或收缩时对抗阻力的能力。在很多运动项目中,力量是取得优异成绩的基础。因为人体的运动几乎都是对抗阻力而产生的,当人体进行跑、跳、投等运动时,身体各部位必须表现出很大的力量。此外,力量素质也是影响和制约其它素质的重要因素,如跑速、游速的快慢与肌肉力量大小密切相关。因此,力量素质是一项十分重要的素质。

一、力量素质的生理基础

(一)骨骼肌的形态及生理生化特点
1
.肌肉的生理横断面
    
肌肉的生理横断面是指横切某块肌肉所有肌纤维所得的横断面积。力量训练可以使肌肉的体积增加,横断面增大,这主要是由于肌纤维增粗的结果,而肌纤维增粗的实质是肌肉中蛋白质含量的增加。

2.肌肉生化成分的适应变化

在力量训练过程中,随着肌肉肥大还可以引起一些生物化学方面的变化,如肌红蛋白含量增加,肌肉的贮氧能力得到提高;力量训练还可以增加肌糖元、磷酸肌酸(CP)的含量,提高三磷酸腺苷(ATP)酶、磷酸果糖激酶的活性,为肌肉收缩提供更充足的能源,从而增大肌肉收缩力量。
3.肌纤维类型
    肌纤维按照收缩的特性可分为快肌和慢肌两大类,快肌纤维较慢肌纤维能产生更大的力量。实验证明,骨骼肌中快肌纤维百分比高及其横断面积大的人,其肌肉收缩力量也大,尤以快肌纤维横断面积对力量的影响更大。 

(二)神经系统对肌肉的调节能力
肌肉力量除与肌肉体积大小有关外,还与神经系统对肌肉的调节机能有密切关系。
    1
.运动中枢的机能状态
    力量训练可以使运动中枢的机能得到改善,表现为运动中枢能够产生强而集中的兴奋过程,发放同步的高频率兴奋冲动,以同时募集更多的运动单位参与工作,并使每一个运动单位发生最大的紧张性变化。在一块肌肉中参与活动的运动单位数目愈多,肌肉收缩的力量则愈大。
     
实验证明,肌肉在最大用力收缩时,缺乏训练或训练水平低的人,只能动员肌肉中60%的肌纤维参与工作,而训练良好的肌肉则可以动员90%的肌纤维同时参与工作,从而表现出更大的力量。表明通过力量训练改善了运动中枢募集运动单位的机能能力。
    
2.肌肉工作的协调能力
    力量训练可以改善神经中枢间的协调能力,使支配各肌群的神经中枢能够准确而及时地产生兴奋或抑制过程,并能够适时互相转换,使主动肌、协同肌、对抗肌、支持肌的工作更加协调,从而增大肌肉力量。通过对肌电图的研究表明,训练有素的运动员做动作时,肌肉动作电位集中,表明肌肉收缩与放松高度协调,有利于充分发挥肌肉力量。

二、力量素质的训练

(一)力量训练的原则

1.超负荷原则:负荷是决定力量发展的关键因素。所谓超负荷是指负荷接近本人平时所能克服的最大阻力或超过以往已适应的负荷。超负荷训练能对肌肉产生较大刺激,使肌肉产生相应的生理学适应,导致肌肉力量增加。如果只用平时所能克服的阻力练习,肌肉力量只能保持在原有水平。因此,采用对抗最大或接近最大阻力的练习,能有效地发展肌肉力量。
    2
.渐增阻力原则:在力量训练过程中,肌肉由于超负荷训练而使其力量增长,但随着力量的增长,应逐渐地增加负荷,以使肌肉经常保持在超负荷的条件下工作,从而有效地发展肌肉力量,直至挖掘出最大的力量潜力。
    
福克斯(Fox)提出了渐增负荷的适宜方法,以用8RMRM:表示能重复的最高次数)负荷进行训练为例,当随着力量的增大,8RM的负荷逐渐可以重复8次以上,直至能够重复12次(12RM)时,就应该增加负荷,即采用负荷为8RM,训练到12RM时则开始增加负荷,使这一增加了的负荷又重新成为8RM。但对于训练水平低或力量较弱者,可采用负荷为10RM,训练到15RM的标准;若为发展绝对力量,可以采用负荷为1RM,训练到5RM;静力性练习可负荷为5s,训练到10s等方法。
    3
.专门性原则:力量训练要有针对性,应尽量与专项力量的要求及专项技术结构特点相一致,表现为发展肌肉力量时,不仅要着重发展与运动专项相关肌群的力量,而且要使这些肌群的运动形式与正式动作在结构上极其相似。因为不同的专项练习对身体各肌群参与活动的要求不尽相同,而不同的活动部位、不同的动作结构,对神经系统协调能力、运动单位募集[H1]以及局部肌肉代谢的影响都有所不同。因此,力量练习最好与正式练习结合进行。
     4
.合理练习顺序原则:力量训练中应考虑肌群的练习顺序,一般应是先练大肌群,后练小肌群,因为小肌群在负荷中较易发生疲劳,在一定程度上会影响大肌群的工作能力,为了保证大肌群的超负荷训练,大肌群应安排在小肌群疲劳之前练习。福克斯(Fox)提出了一些主要肌群的练习顺序可供参考:(1)大腿和髋部;(2)胸和上臂;(3)背和大腿后面;(4)小腿和踝;(5)肩带和上臂后面;(6)腹部;(7)上臂前面。
    
此外,在安排训练计划时,注意不要在前后两个相继的练习中使用同一肌群练习,以保证肌肉在每次负荷后有足够的恢复时间。
     5
.系统性原则:力量训练间隔频率的安排,对力量增长的效果有不同的影响。实践证明,训练频率高、力量增长急速者,停止练习后力量消退得也快;而训练频率较低训练时间较长、力量缓慢增长者,停止练习后力量保持时间则相对较长。
    
通过对训练间隔频率与力量消退之间关系的研究发现:通过20周训练后肌肉力量得到明显增长,以后若停止训练,30周后力量增长水平完全消退;力量增长后若每6周进行一次力量练习,可使力量消退速度大大延缓;若每2周进行一次力量训练,则基本能保持力量增长水平(图14-3[G1])。
 

(二)几种力量训练的方法

1.等张练习(动力性力量练习):等张练习是肌肉以等张收缩[H2]形式进行的抗阻力练习,包括抗体重的专门练习如引体向上和抗外部阻力的力量练习如推举杠铃、哑铃等。由于等张力量练习是肌肉收缩与放松交替进行的负重练习,不仅能有效地发展肌肉力量,而且还能改善神经肌肉的协调能力。
    
等张练习的效果与科学地安排负荷的大小、重复次数、动作速度以及动作的结构特点等因素有关。一般认为,重复次数少而阻力大的练习,能很快地提高肌肉力量;中等负荷强度重复次数较多的练习,能更有效地增大肌肉体积;重复次数多而阻力小的力量练习主要用于发展肌肉耐力。因此,在安排力量训练时,应根据运动项目的特点合理地选择练习内容。
     2
.等长练习(静力性力量练习):等长练习是肌肉以等长收缩[H3]形式进行的抗阻力练习,如手倒立、直角支撑等。其生理效应是使神经细胞持续保持较长时间的兴奋,有助于提高神经细胞的工作能力,能有效地发展肌肉绝对力量和静力耐力。
    
肌肉做等长力量练习时,既节省时间及能量消耗,又能有效地提高力量,特别是对那些动力性练习中不易锻炼到的肌群和力量较弱的肌群,也能有目的地得到锻炼。但等长练习的不足之处是对动作速度及爆发力有不利影响,同时由于缺乏张弛交替的协调支配,对改善神经肌肉的协调性效果不明显。因此,静力性力量练习应和动力性力量练习结合进行,尤其是儿童少年不宜多采用等长练习。
    3.等动练习:等动练习是借助于专门的等动练习器进行力量训练的方法。等动练习器的结构是在一个离心制动器上连一条尼龙绳,由于离心制动作用,扯动绳子越快,阻力越大,所以,器械产生的阻力总是和用力大小相适应。在整个练习中,关节运动在各角度上均能受到同等的较大负荷,从而使肌肉在整个练习过程中均能产生较大的张力。
    当人体任何一个关节活动时,在它整个关节活动的范围内,肌肉所表现的力量并非始终是均匀一致的。例如,游泳划水动作,在划水动作的前1/3,拉力是29.5kg,中间1/322.6kg,后1/3又回升到32.6kg,这说明当两臂通过胸前提肘划水时,因骨杠杆处于不利位置,使不上劲,力量最小。如果采用等张练习来发展力量,则肌肉群在整个运动过程中所受到的阻力只能是恒定的,因而不能使肌群在各关节角度上都受到同等的较大负荷。而用等动练习器进行力量练习时,能在关节活动的整个范围内都给予肌肉最大的负荷,当骨杠杆处于有利位置时,肌肉好使劲,拉动绳子快,此时器械产生的阻力也大;当骨杠杆处于不利位置时,肌肉由于不好使劲、力量小,此时器械产生的阻力也小。目前,在游泳、田径等许多项目中已广泛采用这一练习形式。由于等动练习在关节运动的各个角度均使肌肉达到最大张力,因此,力量增加较明显。实验证明等动练习能收到更好的训练效果。等长、等张、等动练习的优缺点见表14-2[G2]
    4.离心练习:肌肉产生离心收缩的力量练习称为离心练习。离心练习属于动力性练习形式之一,其特点是肌肉收缩产生张力的同时被拉长,如推举起杠铃后慢慢放下的动作,相关肌群做离心收缩。
    
研究发现,肌肉离心收缩所产生的最大离心张力比最大向心张力大40%左右,但力量增长的效果与向心练习相似。另外,同样负荷训练后,离心练习引起肌肉酸痛的程度较其他练习方法明显。

    5.超等长练习:肌肉在离心收缩之后紧接着进行向心收缩的力量练习称为超等长练习。如训练中常用的多级跳、“跳深”(从高处跳下,落地后再向上跳起)等练习,对于发展弹跳力和爆发力等有显著效果。肌肉的离心收缩后紧接着进行向心收缩之所以能产生更大的力量,其原因是由于肌肉弹性体产生的张力变化和肌牵张反射使肌力加强。

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