黃文華

（廣西師范大學(xué)體育學(xué)院，廣西 桂林 541004）

目前, 肥胖作為多種危害健康的誘發(fā)因素，正在全世界呈流行趨勢(shì)[1]。近年以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展，人民群眾的生活水平也在不斷提高。城市人群營(yíng)養(yǎng)攝入過(guò)甚，并且缺乏運(yùn)動(dòng)，同時(shí)工作壓力不斷增大，進(jìn)食不規(guī)律，攝入油炸、加工食品過(guò)多以及伏案久坐時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致我國(guó)的肥胖率正在急劇上升，超重及肥胖總?cè)藬?shù)躍居全球第二多人數(shù)，僅次于美國(guó)，并且還有持續(xù)上升的趨勢(shì)。

鑒于上述嚴(yán)重的肥胖問(wèn)題，也有越來(lái)越多的人意識(shí)到體育鍛煉對(duì)于自身肥胖和健康問(wèn)題的重要性。而身在快節(jié)奏的城市當(dāng)中，也有更多的人選擇到健身房進(jìn)行運(yùn)動(dòng)鍛煉。除了傳統(tǒng)的有氧運(yùn)動(dòng)如跑步、游泳和球類運(yùn)動(dòng)等傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)外，更多的人開始接觸力量訓(xùn)練，借此來(lái)增加自身肌肉含量比例，提高基礎(chǔ)代謝率,讓自己的形體變得更勻稱以及增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)能力。

在大眾體育的力量訓(xùn)練中，目前主要采用向心收縮、離心收縮、等長(zhǎng)收縮等訓(xùn)練方式。雖然所有收縮形式的訓(xùn)練方式都能引起相應(yīng)的肌肉適應(yīng)和變化，但是何種收縮方式的訓(xùn)練是效益最理想以及最適合大眾健身的尚未有詳細(xì)報(bào)告，本文就此問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要的綜述介紹。

1 離心收縮概述

1.1 離心收縮的定義

離心收縮就是肌肉在外力的影響下，在產(chǎn)生張力的同時(shí)，肌纖維有控制的被外力被動(dòng)地拉長(zhǎng)的一種肌肉收縮方式。與向心收縮和等長(zhǎng)收縮相比，離心收縮的特點(diǎn)在于其能產(chǎn)生更大的張力和肌肉微觀結(jié)構(gòu)的變化，因此導(dǎo)致肌肉的適應(yīng)性變化更高。離心收縮可產(chǎn)生較大的張力有兩個(gè)原因：離心收縮時(shí)肌肉的牽張反射十分強(qiáng)烈，進(jìn)而引起較大張力；肌肉在離心收縮時(shí)被動(dòng)拉長(zhǎng)，肌肉因?yàn)槠洫?dú)特的彈性性質(zhì)而產(chǎn)生阻力，其中的收縮部分也產(chǎn)生最大阻力[2]。

1.2 離心收縮的生物學(xué)微觀結(jié)構(gòu)變化

從骨骼肌超微結(jié)構(gòu)上來(lái)看，骨骼肌是由一系列高度規(guī)則有序的特定蛋白質(zhì)構(gòu)成的。90 年代后期Morgan 和Allen[3]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)肌肉在進(jìn)行離心收縮后肌纖維中出現(xiàn) Z 線流、過(guò)長(zhǎng)肌節(jié)或半肌節(jié)、肌節(jié)界限模糊和肌原纖維區(qū)域性解體等現(xiàn)象。離心收縮的生物學(xué)分子機(jī)制在目前為止還沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的學(xué)說(shuō)，許多離心收縮的觀察現(xiàn)象不能用滑動(dòng)絲和交叉理論來(lái)解釋，迄今為止新提出的跨橋機(jī)制，肌節(jié)和半肌節(jié)長(zhǎng)度不均勻性以及肌肉激活時(shí)結(jié)構(gòu)元素結(jié)合等學(xué)說(shuō)都有各自缺陷未被完全認(rèn)可，等待更深一步的研究。

1.3 離心收縮訓(xùn)練的發(fā)展及意義

從許多的研究來(lái)看，離心收縮的研究方向大部分是運(yùn)動(dòng)損傷、骨骼肌損傷和運(yùn)動(dòng)性延遲肌肉酸痛，鮮有從健身增肌方面著手的研究。從鍛煉目的上來(lái)看，運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)力量訓(xùn)練和大眾體育中普通人的形體力量訓(xùn)練的目的是不同的。運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)力量訓(xùn)練在于活動(dòng)更有利于的專項(xiàng)的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和成績(jī)；而普通人的形體力量訓(xùn)練的目的更大的在于獲得勻稱、美感和健康的身體以及積極的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)能力，使自己的身體機(jī)能更能從容的適應(yīng)日常的工作、學(xué)習(xí)和生活。不過(guò)無(wú)論是力量專項(xiàng)訓(xùn)練還是形體力量訓(xùn)練都要共同注意的一點(diǎn)是，要盡量的避免運(yùn)動(dòng)損傷。就運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)損傷會(huì)影響訓(xùn)練計(jì)劃，從而影響比賽和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)；而對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)損傷也會(huì)影響自己的生活，運(yùn)動(dòng)鍛煉從而失去了它本身的目的和意義。所以無(wú)論是運(yùn)動(dòng)員還是普通人都應(yīng)盡量避免運(yùn)動(dòng)損傷。

近年來(lái)有相當(dāng)多國(guó)外的實(shí)驗(yàn)研究表明，離心運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)各類型運(yùn)動(dòng)人群有著相當(dāng)出色的特點(diǎn)。Raj 等人（2012）實(shí)驗(yàn)[4]證明對(duì)肥胖人群進(jìn)行為期 16 周的離心收縮阻力訓(xùn)練優(yōu)于相同相對(duì)體積的常規(guī)阻力訓(xùn)練。LaStayo 等人（2017））[5]將中老年人運(yùn)動(dòng)群體分為中等負(fù)荷離心收縮訓(xùn)練組與傳統(tǒng)阻力訓(xùn)練組進(jìn)行比較。同樣，他們發(fā)現(xiàn)在訓(xùn)練12 周后，其大腿肌肉組織的增加相當(dāng)明顯。

離心收縮的訓(xùn)練，會(huì)帶來(lái)運(yùn)動(dòng)性延遲肌肉酸痛等負(fù)面效應(yīng)，為什么對(duì)于進(jìn)行形體力量訓(xùn)練的健身運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)還需要提倡離心收縮訓(xùn)練呢，原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)殡x心收縮訓(xùn)練的利遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于弊。

2 離心收縮訓(xùn)練的作用

2.1 離心收縮訓(xùn)練有利于骨骼肌的重塑

重復(fù)離心收縮運(yùn)動(dòng)能讓機(jī)體更有利于骨骼肌的重塑和組織損傷修復(fù)。有研究表明一次大強(qiáng)度離心運(yùn)動(dòng)48h 后，肌節(jié)損傷最為嚴(yán)重。72h 后肌節(jié)部分重塑恢復(fù)，運(yùn)動(dòng)后48～168 h 線粒體結(jié)構(gòu)與數(shù)量恢復(fù)速度加快，可能促進(jìn)了受損組織有氧代謝能力提高，有利于受損組織再生以及收縮蛋白的合成[6]。

無(wú)論個(gè)體是否刻意的進(jìn)行離心收縮訓(xùn)練，離心收縮在日常健身中都是存在，不可避免的，這樣就伴隨著離心收縮運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)性延遲肌肉酸痛等后果。延遲性肌肉酸痛一般具有兩個(gè)顯著特征, 第一是這種肌肉酸痛大部分發(fā)生在急性運(yùn)動(dòng)、強(qiáng)度過(guò)大和持續(xù)的離心運(yùn)動(dòng)之后；第二此種類型的肌肉酸痛會(huì)引起運(yùn)動(dòng)機(jī)能的下降。如肌肉耐力、肌肉力量等，同時(shí)這種肌肉機(jī)能的下降和肌肉酸痛是暫時(shí)的，往往在48h后達(dá)到痛感峰值，在72h 痛感逐漸下降消失[7]。但是，如果著重刻意的進(jìn)行離心收縮的訓(xùn)練，重復(fù)離心收縮運(yùn)動(dòng)能使骨骼肌適應(yīng)能力更強(qiáng)，重塑、恢復(fù)能力更快，在更長(zhǎng)周期的訓(xùn)練下能最大程度降低運(yùn)動(dòng)性延遲肌肉酸痛帶來(lái)的負(fù)面影響。

這與運(yùn)動(dòng)員所要進(jìn)行的專項(xiàng)力量訓(xùn)練不同，如果運(yùn)動(dòng)員的比賽專項(xiàng)并不需要大量進(jìn)行離心收縮的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，就應(yīng)該盡量避免離心收縮訓(xùn)練。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員跟普通健身愛(ài)好者不同，運(yùn)動(dòng)員每天需要進(jìn)行大量大負(fù)荷的訓(xùn)練，如果進(jìn)行過(guò)多的離心收縮訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致延遲性肌肉酸痛、骨骼肌損傷等負(fù)面效應(yīng)，嚴(yán)重影響備戰(zhàn)周期計(jì)劃和運(yùn)動(dòng)效果。而健身的普通人更在意有限的時(shí)間內(nèi)鍛煉的效率更高，健身的效率更高效以及反饋的形體效果更好，所以普通健身愛(ài)好者要更注重在訓(xùn)練中的控制離心收縮訓(xùn)練。

2.2 離心收縮訓(xùn)練有利于預(yù)防運(yùn)動(dòng)傷害和恢復(fù)損傷

若本身已有運(yùn)動(dòng)損傷的情況下，采用離心收縮的訓(xùn)練形式來(lái)對(duì)機(jī)體肌肉質(zhì)量和力量的干涉、改善和修復(fù)也有著良好效果。相對(duì)向心運(yùn)動(dòng)而言，離心運(yùn)動(dòng)更能促進(jìn)新生血管和膠原纖維的生成，促進(jìn)早期肌腱的愈合和后期的恢復(fù)再生并且強(qiáng)化了對(duì)運(yùn)動(dòng)傷害的抵抗作用[8]。LaStayo[9]等實(shí)驗(yàn)證明進(jìn)行離心運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的受試者跳頻相對(duì)對(duì)照組有顯著提高，大強(qiáng)度離心運(yùn)動(dòng)是一種改善肌腱損傷修復(fù)的訓(xùn)練方式，還可以改變肌腱彈性，改善神經(jīng)中樞與肌肉的協(xié)同能力，增強(qiáng)其協(xié)調(diào)性和肌肉力量，很大程度上的保持膠原組織的結(jié)構(gòu)和功能，其抗?fàn)坷芰蜕煺剐缘玫教岣?，減小對(duì)肌腱的壓迫和載荷，從而提高肌腱的健康狀況。Lepley（2017）的研究[10]離心運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練不僅能影響和治療干預(yù)肌肉形態(tài)的發(fā)展，而且在針對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)肌肉的控制上有著獨(dú)特的影響，降低在日常形體力量訓(xùn)練中運(yùn)動(dòng)傷害的風(fēng)險(xiǎn)。

無(wú)論是之前曾有運(yùn)動(dòng)傷病，或從未遭受運(yùn)動(dòng)傷害的困擾，合適的離心收縮訓(xùn)練都能有效預(yù)防運(yùn)動(dòng)傷害。

2.3 離心收縮訓(xùn)練促進(jìn)肌肉維度增長(zhǎng)

大部分學(xué)說(shuō)認(rèn)為肌肉肥大生理學(xué)機(jī)制是指骨骼肌在訓(xùn)練后增大原有的肌肉橫斷面積。蛋白質(zhì)的合成增加，改變肌原纖維的比例，使肌原纖維的直徑增加從而導(dǎo)致肌纖維橫截面積的增大，從而造成骨骼肌維度的增長(zhǎng)[11]。

高強(qiáng)度的離心收縮訓(xùn)練引起的機(jī)械張力也可以增加代謝的速率和刺激參與蛋白質(zhì)合成的信號(hào)通路，如促分裂原活化蛋白激酶通路[12]，其在運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的肌肉肥大起著重要作用。離心運(yùn)動(dòng)引起的機(jī)械刺激導(dǎo)致肌細(xì)胞中亞細(xì)胞損傷，繼而誘導(dǎo)的生理變化包括主信號(hào)通路的激活和基因表達(dá)可能是健康肌肉中的肌肉肥大相關(guān)的主要機(jī)制[13]。Butterfield（2006）的實(shí)驗(yàn)[14]也通過(guò)其實(shí)驗(yàn)證明了骨骼肌可以感知機(jī)械刺激并將這種刺激轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成速率的生化反應(yīng)。蛋白的合成量與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝入量、重量訓(xùn)練的機(jī)械負(fù)荷輸出量、肌肉細(xì)胞水合作用、蛋白質(zhì)同化作用激素以及其受體反應(yīng)有關(guān)[15]。Aagaard（2001）的研究[16]表明高強(qiáng)度離心運(yùn)動(dòng)后肌肉肥大也與較大的羽狀肌肉纖維（fiber pennation）角度有關(guān)，Walke（1998）的實(shí)驗(yàn)[17]通過(guò)骨骼肌內(nèi)組織化學(xué)特征和代謝產(chǎn)物的變化，認(rèn)為高強(qiáng)度的離心收縮比向心收縮在增加肌肉質(zhì)量上更有效。

離心訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)后的肌肉肥大也可以通過(guò)其他對(duì)機(jī)械刺激敏感的合成代謝途徑來(lái)解釋。例如，睪酮通過(guò)提高蛋白質(zhì)合成速率和抑制蛋白質(zhì)分解對(duì)來(lái)對(duì)肌肉肥大進(jìn)行直接影響[18]，或者通過(guò)刺激其他合成代謝激素如生長(zhǎng)激素的釋放間接影響肌肉肥大[19]。

離心收縮訓(xùn)練從訓(xùn)練負(fù)荷上說(shuō)，能給予肌肉訓(xùn)練更大的機(jī)械負(fù)荷，更大的阻力和刺激，從而促進(jìn)細(xì)胞相關(guān)肌肉蛋白的基因表達(dá)調(diào)控，使得肌纖維重塑、增長(zhǎng)，讓肌纖維橫截面積的增大。從激素分泌上說(shuō)，離心訓(xùn)練刺激了相關(guān)激素直接或者間接影響了蛋白質(zhì)的合成速率增加和分解速率降低，從而最終達(dá)到日常形體力量訓(xùn)練中肌肉維度增長(zhǎng)的目的。

2.4 離心收縮訓(xùn)練有利于促進(jìn)更大力量增長(zhǎng)

肌肉力量的增長(zhǎng)和肌肉橫斷面面積有直接關(guān)系，除此以外，據(jù)周思紅（2005）實(shí)驗(yàn)[20]顯示，4 周150%、120%和100%負(fù)荷的離心訓(xùn)練對(duì)提高運(yùn)動(dòng)員的肌肉力量都有顯著作用。離心收縮所產(chǎn)生的最大肌肉力量要比其他收縮形式要大，因此加強(qiáng)離心收縮訓(xùn)練是能更好的促進(jìn)力量的增長(zhǎng)[21]。離心收縮可以增加肌肉的峰值力矩[22]，根據(jù)Huxley 模型[23]表明，離心收縮訓(xùn)練可通過(guò)較低能量成本產(chǎn)生更高力量[24]。

另外，運(yùn)動(dòng)員的最大肌肉力量與神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)放頻率及發(fā)放沖動(dòng)的同步性關(guān)系很密切,未經(jīng)過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的普通人收縮肌肉時(shí)，最多大約能募集 60 %～70 %的肌纖維同時(shí)參與收縮，這與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)中樞的激活和神經(jīng)驅(qū)動(dòng)有著很大的關(guān)系，Kamen 和Knight （2004）的實(shí)驗(yàn)[25]在對(duì)股四頭肌進(jìn)行6 周的離心收縮動(dòng)態(tài)訓(xùn)練后，運(yùn)動(dòng)單位募集率增加了15%，證實(shí)在肌肉收縮期間，中樞神經(jīng)系統(tǒng)可以通過(guò)增加運(yùn)動(dòng)單位的募集率或增加額外的運(yùn)動(dòng)單位來(lái)控制增加的肌肉力量的產(chǎn)生。由于與向心收縮或等長(zhǎng)收縮訓(xùn)練相比，在最大離心收縮動(dòng)作期間肌肉可以產(chǎn)生更大的最大力量，因此使用離心收縮的重阻力訓(xùn)練對(duì)于增加肌肉力量可能是最有效的。Farthing 和Chilibeck（2003）的實(shí)驗(yàn)[26]同樣觀測(cè)到與向心收縮訓(xùn)練相比，8 周的離心收縮阻力訓(xùn)練能提高更大的肌肉肥大和肌肉力量。離心運(yùn)動(dòng)可能優(yōu)先募集快肌纖維，并募集此前未激活且不活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)單位，從而導(dǎo)致更大的力量產(chǎn)生。因此離心收縮訓(xùn)練能有效的提高運(yùn)動(dòng)神經(jīng)中樞對(duì)肌纖維的募集能力，達(dá)到力量訓(xùn)練中增強(qiáng)最大力量的目的。

2.5 離心收縮訓(xùn)練有利于促進(jìn)相關(guān)因子的表達(dá)和內(nèi)分泌循環(huán)

除了以上提到的睪酮和其他生長(zhǎng)激素的影響外，史冀鵬等（2014）發(fā)現(xiàn)[27]大鼠股四頭肌的一次性離心運(yùn)動(dòng)能上調(diào)其肌衛(wèi)星細(xì)胞增殖成肌細(xì)胞的表達(dá)，還能促進(jìn)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子(Myogenic Regulatory Factors，MRFs)的分泌；劉陽(yáng)（2019）的實(shí)驗(yàn)[28]發(fā)現(xiàn)在相同攝氧量下，大鼠腓腸肌的離心運(yùn)動(dòng)相比向心運(yùn)動(dòng)更為顯著的促進(jìn)血清中鳶尾素(Irisin)上游信號(hào)通路激活作用，且可在訓(xùn)練后的一段時(shí)間內(nèi)促進(jìn)鳶尾素和肌聯(lián)素(CTRP15)的分泌，鳶尾素和肌聯(lián)素都對(duì)脂肪代謝有著極其重要的刺激作用[29-30]。Hill（2003）的研究[31]認(rèn)為離心收縮導(dǎo)致的機(jī)械刺激可能影響IGF-1 基因剪接到IGF-1Ea 上，從而增加IGF-1Ea mRNA 表達(dá)和肌肉肥大。正是激素分泌與機(jī)械負(fù)荷所帶來(lái)的刺激相互作用，使得骨骼肌的合成速率大大增加。同時(shí)使得機(jī)體在激素方面有著更積極的適應(yīng)性變化。

Paschalis（2011）還發(fā)現(xiàn)[32]在健康受試者中進(jìn)行，離心收縮訓(xùn)練后，腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（BDNF）在嚙齒動(dòng)物和人類肌肉離心收縮后分泌增加，此因子是誘導(dǎo)神經(jīng)發(fā)生，防止神經(jīng)變性，積極影響神經(jīng)可塑性（學(xué)習(xí)和記憶）的生長(zhǎng)因子，在脂肪氧化起核心作用。關(guān)于葡萄糖代謝和胰島素抵抗等代謝危險(xiǎn)人群，Miles 等（2016）的研究[33]證明離心收縮訓(xùn)練同樣為患有代謝危險(xiǎn)因素的患者帶來(lái)益處。Mitchell等（2017）[34]發(fā)現(xiàn)適度負(fù)荷離心收縮訓(xùn)練在多種慢性病和重癥患者中具有良好的耐受性。

3 離心收縮訓(xùn)練的局限性

具有骨骼肌功能障礙或嚴(yán)重肌肉萎縮的慢性病患者因無(wú)法承受較大負(fù)荷的離心收縮訓(xùn)練而經(jīng)常性出現(xiàn)呼吸困難。即使如今出現(xiàn)了很多用于中老年和慢性病患者群體的離心收縮訓(xùn)練的技術(shù)和設(shè)備，例如上肢和下肢劃船機(jī)（LaStayo等，2017[35]），用于下坡行走的跑步機(jī)，以及提供坡度下降的劃船機(jī)（Theodorou 等人，2013[36]）。要達(dá)到適度的訓(xùn)練負(fù)荷，依然需要嚴(yán)格監(jiān)督指導(dǎo)。對(duì)于肥胖的特定群體，他們?cè)陔x心收縮訓(xùn)練后表現(xiàn)出肌肉形態(tài)的特殊延長(zhǎng)和變化（Paschalis 等，2013[37]），因此對(duì)于肥胖群體進(jìn)行離心收縮訓(xùn)練指導(dǎo)需要格外注意，應(yīng)采用漸進(jìn)的負(fù)荷強(qiáng)度或初始斜坡階段提高訓(xùn)練的耐受性。

盡管如此，離心收縮訓(xùn)練對(duì)身體成分和其他健康相關(guān)參數(shù)的積極影響使其成為慢性病或肥胖人群有益的訓(xùn)練方式。

4 小結(jié)與展望

與專業(yè)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行專項(xiàng)力量訓(xùn)練不同，普通人在快節(jié)奏社會(huì)生活的今天，更在意如何在有限的時(shí)間內(nèi)高效地完成運(yùn)動(dòng)計(jì)劃，獲得勻稱、健康身體和良好運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)能力的鍛煉效果。離心收縮訓(xùn)練在力量訓(xùn)練和恢復(fù)訓(xùn)練中有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，其帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)和變化都并不僅是獨(dú)立存在，而是相互作用的，更好的加強(qiáng)力量訓(xùn)練的效果。例如離心收縮訓(xùn)練能預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷，促進(jìn)骨骼肌重塑恢復(fù)，從而延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)壽命；離心收縮訓(xùn)練促進(jìn)相關(guān)激素的表達(dá)和分泌，使得訓(xùn)練者達(dá)到肌肉肥大和力量增長(zhǎng)的目的，其之間的關(guān)系是相輔相成的，形成一個(gè)良好的循環(huán)。除此之外，離心訓(xùn)練在內(nèi)分泌循環(huán)和代謝方面有著極其出色的作用，對(duì)肥胖人群、中老年人群、具有高風(fēng)險(xiǎn)代謝人群和慢性病人群都有著良好的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練效果。

離心收縮訓(xùn)練的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，而何種具體的離心訓(xùn)練動(dòng)作和負(fù)荷強(qiáng)度，是對(duì)各種運(yùn)動(dòng)人群（青少年、中老年和肥胖人群等）運(yùn)動(dòng)效果最大化和最安全的，還需更深入的研究。