武濟(jì)好,吳 劍,崔建梅,康栩燁

自1980年Hickson發(fā)表第一篇同期訓(xùn)練研究報(bào)告以來(lái),同期訓(xùn)練就成為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題[1]。同期訓(xùn)練(Concurrent Training,CT)是一種將旨在發(fā)展最大肌力、肌肉耐力、爆發(fā)力的力量訓(xùn)練和發(fā)展心肺耐力素質(zhì)的耐力訓(xùn)練安排在同一訓(xùn)練時(shí)期的訓(xùn)練方式[2]。同期訓(xùn)練最早應(yīng)用于籃球[3]、賽艇[4]等強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)員在具有高水平肌肉力量的同時(shí)兼具心肺耐力素質(zhì)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。隨著應(yīng)用研究的不斷深入,同期訓(xùn)練作為一種高效的手段,逐漸被應(yīng)用到普通人群的運(yùn)動(dòng)干預(yù)方式中。

研究發(fā)現(xiàn),同期訓(xùn)練中,力量與耐力素質(zhì)發(fā)展的兼容性,始終是學(xué)者亟待解決的重要問(wèn)題。Hickson(1980)的研究指出同期的力量和耐力干預(yù)可能會(huì)誘發(fā)干擾效應(yīng),抑制力量素質(zhì)的發(fā)展[1]。于洪軍等(2014)認(rèn)為,訓(xùn)練變量是影響同期訓(xùn)練效果的重要因素[5]。Gabler(2018)和Vikmoen(2016)指出,經(jīng)過(guò)合理安排的同期訓(xùn)練與單獨(dú)的力量訓(xùn)練或者耐力訓(xùn)練相比,能兼具肌肉力量素質(zhì)和心肺耐力素質(zhì)的發(fā)展[6～7]。綜上所述,如何調(diào)整訓(xùn)練的周期[8]、頻率[9]、強(qiáng)度[10]、總量[11]、方式[12]以及順序[13]等訓(xùn)練變量,減弱甚至消除干擾效應(yīng)的影響是解決同期訓(xùn)練中不兼容性問(wèn)題的核心思路。

訓(xùn)練間隔時(shí)間是影響同期訓(xùn)練效果的重要訓(xùn)練變量。Dudley(1985)和Robineau(2016)研究發(fā)現(xiàn),將同期訓(xùn)練過(guò)程中力量和耐力部分的間隔時(shí)間延長(zhǎng)至24小時(shí)能夠顯著降低干擾效應(yīng)[14～15]。Sporer(2003)等研究則表明,在同一天內(nèi)進(jìn)行的力量和耐力同期訓(xùn)練同樣能夠有效發(fā)展力量素質(zhì)[16]。由此可見(jiàn),學(xué)界目前對(duì)力量與耐力同期訓(xùn)練的最佳間隔時(shí)間尚無(wú)定論。本研究旨在通過(guò)對(duì)比分析,探討不同間隔時(shí)間對(duì)同期訓(xùn)練的影響,以期為同期訓(xùn)練理論與實(shí)踐提供參考和借鑒。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 研究對(duì)象

本研究將間隔時(shí)間效應(yīng)對(duì)同期訓(xùn)練改善女大學(xué)生肌肉力量和心肺耐力的影響作為研究對(duì)象。

1.2 被試

選取中北大學(xué)健美操選項(xiàng)班的在校女大學(xué)生為被試。實(shí)驗(yàn)前運(yùn)用G-power3.1.9.7版本軟件進(jìn)行樣本量估算,如圖1所示。設(shè)定效應(yīng)量為0.4,α=0.05,檢驗(yàn)效能(1-β)為0.8,計(jì)算得出每組12人可保證研究結(jié)果的有效性。為了防止被試在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)流失現(xiàn)象,以流失率為20%計(jì)算。

根據(jù)納入與排除標(biāo)準(zhǔn),最終篩選80名被試參加本次實(shí)驗(yàn)。最終因缺訓(xùn)、受傷等原因有14名被試未完成實(shí)驗(yàn)(每組被試完成所有訓(xùn)練及測(cè)試的人數(shù)均占比超過(guò)80%)。將被試隨機(jī)分為肌肉力量與心肺耐力間隔8小時(shí)同期訓(xùn)練組(CT-8h組,n=17)、肌肉力量與心肺耐力間隔24小時(shí)同期訓(xùn)練組(CT-24h組,n=17)、肌肉力量組(S組,n=16)、心肺耐力組(E組,n=16)。本研究獲得中北大學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有被試在參與本研究項(xiàng)目前均被告知研究目的及實(shí)驗(yàn)可能存在的風(fēng)險(xiǎn),并簽署了知情同意書(shū)。被試基本情況見(jiàn)表1。

表1 被試基本情況

納入標(biāo)準(zhǔn):(1)大一、大二普通女性大學(xué)生;(2)無(wú)運(yùn)動(dòng)損傷以及手術(shù)史;(3)未參加力量與耐力系統(tǒng)性訓(xùn)練;(4)能夠保證在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不參與其他體育鍛煉。

排除標(biāo)準(zhǔn):(1)兩個(gè)月內(nèi)服用過(guò)激素類藥物;(2)患有運(yùn)動(dòng)禁忌疾病;(3)參與其他實(shí)驗(yàn)研究。

1.3 實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,對(duì)所有被試進(jìn)行為期12周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)。正式實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,被試接受1周的適應(yīng)性訓(xùn)練。適應(yīng)性訓(xùn)練過(guò)程中,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指標(biāo)前測(cè)。根據(jù)被試最大肌力和最大心率進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案設(shè)計(jì),并幫助被試熟悉訓(xùn)練動(dòng)作。正式實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,被試每周接受2次心肺耐力/力量/同期訓(xùn)練干預(yù)。同期訓(xùn)練組被試兩次運(yùn)動(dòng)干預(yù)間隔時(shí)間分別為8小時(shí)和24小時(shí)。每2周最后一次運(yùn)動(dòng)干預(yù)結(jié)束后24小時(shí),對(duì)所有被試實(shí)驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由實(shí)驗(yàn)人員全程指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)干預(yù)計(jì)劃,保障干預(yù)實(shí)施質(zhì)量。

正式運(yùn)動(dòng)干預(yù)過(guò)程中,CT-8h、CT-24h與S組被試接受抗阻訓(xùn)練干預(yù)?？棺栌?xùn)練負(fù)荷控制在75%1RM范圍內(nèi)。具體運(yùn)動(dòng)干預(yù)方式如表2所示。

表2 抗阻訓(xùn)練內(nèi)容

CT-8h、CT-24h與E組被試接受心肺耐力訓(xùn)練,干預(yù)時(shí)間為30分鐘,運(yùn)動(dòng)干預(yù)強(qiáng)度控制在50%～80%(HRmax)范圍內(nèi),實(shí)施細(xì)節(jié)如表3所示。運(yùn)動(dòng)干預(yù)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)人員通過(guò)心率手環(huán)監(jiān)控被試實(shí)際運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,確保了心肺耐力訓(xùn)練質(zhì)量。

1.4 測(cè)試指標(biāo)

(1) 最大攝氧量(VO2max):使用COSMED心肺功能測(cè)試儀和ergoselect Ⅱ 100/200心電監(jiān)控功率踏車監(jiān)測(cè)被試VO2max。測(cè)試開(kāi)始前,實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行儀器校準(zhǔn)。被試佩戴呼吸面罩后,開(kāi)始CPET測(cè)試。測(cè)試過(guò)程中以每4秒增加1W的頻率遞增運(yùn)動(dòng)負(fù)荷。測(cè)試期間,功率自行車轉(zhuǎn)速保持在55～65/min。當(dāng)被試力竭或難以保持轉(zhuǎn)速要求時(shí)測(cè)試結(jié)束,如圖2所示。

(2)下肢1RM深蹲負(fù)重力量:測(cè)試開(kāi)始前,被試進(jìn)行5～10min熱身。測(cè)試過(guò)程中,被試負(fù)重進(jìn)行深蹲動(dòng)作。初始負(fù)重量為20kg。動(dòng)作完成后,逐次遞增5kg,直至被試無(wú)法完成標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作。每次測(cè)試后休息2分鐘。實(shí)施細(xì)節(jié)如圖3所示。

(3)下肢肌肉iEMG值:采用Noraxon16導(dǎo)遙測(cè)肌電儀對(duì)被試股直肌、股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、股二頭肌以及腓腸肌進(jìn)行表面肌電監(jiān)測(cè)。具體操作步驟如下:①連接各部分儀器,同時(shí)通電;②對(duì)測(cè)試肌肉肌腹進(jìn)行表面清潔,剃除測(cè)試部位毛發(fā)并用75%的酒精棉布擦拭,將雙極電極片粘貼在下肢指定肌肉(股直肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌、股二頭肌、腓腸肌)肌腹最飽滿處,如圖4所示;③將Noraxon16導(dǎo)遙測(cè)肌電儀與電極片連接后進(jìn)行信號(hào)測(cè)試;④被試開(kāi)始進(jìn)行1RM深蹲負(fù)重力量時(shí)記錄表面肌電信號(hào)并保存數(shù)據(jù);⑤通過(guò)noraxson.mr(3.6.20)對(duì)原始肌電信號(hào)進(jìn)行帶通濾波、整流、平滑過(guò)濾及積分預(yù)處理后,再經(jīng)過(guò)Matlab軟件進(jìn)行編程,計(jì)算得出下肢各肌肉的iEMG值。

1.5 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS26.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析;描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行表示。采用重復(fù)測(cè)量方差分析方法對(duì)被試運(yùn)動(dòng)干預(yù)前、運(yùn)動(dòng)干預(yù)后第6周、第12周的最大攝氧量、下肢1RM深蹲負(fù)重力量值以及下肢肌肉iEMG值進(jìn)行組內(nèi)對(duì)比分析。使用單因素重復(fù)方差分析進(jìn)行組間對(duì)比分析。P<0.05表示具有顯著性差異;P<0.01表示具有極顯著性差異。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 各組被試實(shí)驗(yàn)前后最大攝氧量(VO2max)的比較

結(jié)果如表4顯示,經(jīng)過(guò)12周不同方式的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,與運(yùn)動(dòng)前相比,CT-24h組、CT-8h組、E組的被試VO2max值均存在顯著性差異(P<0.05)。S組在訓(xùn)練6周后與運(yùn)動(dòng)前比較無(wú)顯著性差異(P>0.05);訓(xùn)練12周后VO2max值存在極顯著性差異(P<0.01)。

表4 各組最大攝氧量測(cè)試結(jié)果(n=66,單位:ml/kg-1/min-1)

單因素方差分析所示,運(yùn)動(dòng)干預(yù)前及不同方式干預(yù)6周組間比較VO2max值均無(wú)顯著性差異(P>0.05);而不同方式運(yùn)動(dòng)干預(yù)12周后,除與S組比較,E組、C-8h組、C-24h組的VO2max值均存在顯著性差異(P<0.05)外,其他各組之間比較VO2max值均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

2.2 實(shí)驗(yàn)前后深蹲1RM值比較

結(jié)果如表5所示,與干預(yù)前比較,各組在6周后深蹲1RM值均存在顯著性差異(P<0.05);12周后深蹲1RM值均存在極顯著性差異(P<0.01)。

表5 各組深蹲1RM值測(cè)試結(jié)果(n=66,單位:Kg)

單因素方差分析所示,運(yùn)動(dòng)干預(yù)前各組之間深蹲1RM值均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。不同方式運(yùn)動(dòng)干預(yù)6周后,與E組比較,S組、CT-8h組與CT-24h組深蹲1RM值均存在極顯著性差異(P<0.01),其他各組之間比較均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,與S組比較,CT-24h組深蹲1RM值無(wú)顯著性差異(P>0.05),E組與CT-8h組存在極顯著性差異(P<0.01);與E組比較,CT-8h組與CT-24h組深蹲1RM值均存在極顯著性差異(P<0.01);與CT-8h組比較,CT-24h組深蹲1RM存在極顯著性差異(P<0.01)。

不同運(yùn)動(dòng)方式訓(xùn)練12周后,與S組比較,CT-24h組1RM深蹲負(fù)重力量值無(wú)顯著差異(P>0.05),E組與CT-8h組1RM深蹲負(fù)重力量值顯著降低(P<0.01);與E組比較,CT-8h組與CT-24h組1RM深蹲負(fù)重力量值顯著增加(P<0.01);與CT-8h組比較,CT-24h組1RM深蹲負(fù)重力量值顯著增加(P<0.01)。

2.3 實(shí)驗(yàn)前后下肢肌肉iEMG值比較

結(jié)果如表6所示,與干預(yù)前相比,各組在6周、12周干預(yù)后下肢肌肉iEMG值存在極顯著性差異(P<0.01)。

表6 各組右側(cè)下肢肌肉iEMG值(n=66,單位:μV/s)

單因素方差分析顯示,運(yùn)動(dòng)干預(yù)前各組被試之間均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。經(jīng)過(guò)6周不同方式運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,除與E組比較,S組與CT-24h組下肢肌肉iEMG值存在極顯著性差異(P<0.01)外,其他各組之間比較均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,與S組比較,CT-24h組下肢肌肉iEMG值無(wú)顯著性差異(P>0.05),E組與CT-8h組均存在極顯著性差異(P<0.01);與E組比較,CT-8h組下肢肌肉iEMG值存在顯著性差異(P<0.05),CT-24h組下肢肌肉iEMG值存在極顯著性差異(P<0.01);與CT-8h組比較,CT-24h組的下肢肌肉iEMG值存在極顯著性差異(P<0.01)。

3 討論

3.1 肌肉力量和心肺耐力同期訓(xùn)練對(duì)普通女大學(xué)生最大攝氧量(VO2max)的影響

本研究中,間隔8小時(shí)同期訓(xùn)練組以及間隔24小時(shí)同期訓(xùn)練組經(jīng)12周訓(xùn)練后VO2max的提高幅度均與耐力組相似。不同間隔時(shí)間的同期訓(xùn)練組別中,均未對(duì)耐力素質(zhì)產(chǎn)生干擾效應(yīng)。該結(jié)果與Hyttinen等人的研究結(jié)果一致,但與Bowden、Nelson等人提出了相反的觀點(diǎn)。Hyttinen等人通過(guò)對(duì)馬術(shù)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行同期訓(xùn)練干預(yù)發(fā)現(xiàn),隔天進(jìn)行同期訓(xùn)練的被試VO2max與耐力組提高幅度相似,而力量組的VO2max沒(méi)有變化[18]。Bowden等人以10名耐力運(yùn)動(dòng)員為樣本進(jìn)行了為期6周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)。通過(guò)對(duì)比同期和耐力訓(xùn)練組被試的運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)干預(yù)后同期訓(xùn)練組的VO2max水平顯著高于耐力組[19]。Nelson等人對(duì)健康男性被試的同期訓(xùn)練研究結(jié)果顯示:在同一天不同課次完成的同期訓(xùn)練能夠顯著提升被試的VO2max水平,但提升幅度低于單獨(dú)耐力組被試,且差異具有顯著性[20]。

本研究與上述研究結(jié)果產(chǎn)生較大差異的原因可能在于差異化的樣本選取和訓(xùn)練方案設(shè)置。Bowden等人選取耐力運(yùn)動(dòng)員作為被試,本研究被試為無(wú)運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的普通女大學(xué)生。無(wú)運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的被試對(duì)合成代謝信號(hào)更加敏感。合成蛋白質(zhì)反應(yīng)時(shí)間更長(zhǎng),進(jìn)行同期訓(xùn)練時(shí)可能會(huì)有更高的合成反應(yīng)[21]。與Nelson研究結(jié)果不同的原因可能是長(zhǎng)期的力量和耐力同期訓(xùn)練(同一天不同課次完成),使機(jī)體疲勞產(chǎn)生損傷,影響心肺耐力訓(xùn)練質(zhì)量[22];而Hyttinen等人將隔天完成力量與耐力訓(xùn)練,使被試得到充分的恢復(fù),提高VO2max水平。

3.2 肌肉力量和心肺耐力同期訓(xùn)練對(duì)普通女大學(xué)生深蹲1RM值的影響

大量研究結(jié)果表明,與單獨(dú)力量訓(xùn)練相比,力量和耐力同期訓(xùn)練會(huì)抑制肌肉力量的發(fā)展[23～24]。但本研究得到不同結(jié)果:力量組、間隔8小時(shí)同期訓(xùn)練組與間隔24小時(shí)同期訓(xùn)練組女大學(xué)生經(jīng)過(guò)12周訓(xùn)練后1RM深蹲負(fù)重力量值顯著提高。間隔時(shí)間對(duì)神經(jīng)肌肉功能以及力量表現(xiàn)產(chǎn)生影響。合理安排間隔時(shí)間,有利于肌纖維募集與力量表現(xiàn)[25]。本研究中,力量組與間隔24小時(shí)同期訓(xùn)練組的深蹲1RM值無(wú)顯著差異。該結(jié)果與Gregory[26]等人的研究結(jié)果一致。該學(xué)者選取了14名有運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的男性并將其隨機(jī)分為單獨(dú)力量組和同期訓(xùn)練組,其中同期訓(xùn)練組的力量與耐力訓(xùn)練之間間隔24小時(shí)。研究結(jié)果顯示兩組的深蹲1RM值均顯著提高且組間無(wú)顯著差異。

本研究還發(fā)現(xiàn),12周訓(xùn)練后,間隔8小時(shí)同期訓(xùn)練組1RM深蹲力量值的增加幅度低于間隔24小時(shí)組與力量組。該結(jié)果與Doma等研究結(jié)果一致。Doma等選取長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員為被試,力量與耐力同期訓(xùn)練研究結(jié)果顯示,力量訓(xùn)練后,恢復(fù)時(shí)間低于24小時(shí)進(jìn)行耐力訓(xùn)練對(duì)被試的力量表現(xiàn)產(chǎn)生負(fù)面影響[27]。相關(guān)研究表明,超過(guò)8周的同期訓(xùn)練會(huì)影響骨骼肌蛋白的降解與合成能力。當(dāng)骨骼肌合成能力升高,降解能力下降時(shí),會(huì)促進(jìn)肌肉力量增加[28]。因此間隔24小時(shí)同期訓(xùn)練組的深蹲1RM值增加幅度高于間隔8小時(shí)同期訓(xùn)練組的原因可能是12周的同期訓(xùn)練使間隔8小時(shí)組的骨骼肌蛋白的合成能力低于間隔24小時(shí)組,降解能力高于間隔24小時(shí)組。具體機(jī)制需進(jìn)一步研究。

3.3 肌肉力量和心肺耐力同期訓(xùn)練對(duì)普通女大學(xué)生下肢肌肉iEMG值的影響

本研究通過(guò)12周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后發(fā)現(xiàn),力量組、間隔8小時(shí)同期訓(xùn)練組與間隔24小時(shí)同期訓(xùn)練組的下肢肌肉iEMG值顯著增加。該結(jié)果與Doma、Pinto等人的結(jié)果相同,但與Hakkinen的結(jié)果存在差異。Doma等人安排有訓(xùn)練經(jīng)歷的被試進(jìn)行同期訓(xùn)練,同期訓(xùn)練組中力量訓(xùn)練與耐力訓(xùn)練的間隔時(shí)間為24小時(shí)。結(jié)果顯示力量組與同期訓(xùn)練組的運(yùn)動(dòng)單位募集程度增強(qiáng),RMS值顯著增加,且組間無(wú)差異[29]。Pinto等人對(duì)57名健康的絕經(jīng)婦女進(jìn)行為期12周的同期訓(xùn)練發(fā)現(xiàn),同期訓(xùn)練組的股外側(cè)肌和股直肌的iEMG值均有顯著增加[30]。但是Hakkinen等人對(duì)普通男性進(jìn)行11周的同期訓(xùn)練相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),隔日完成訓(xùn)練的同期訓(xùn)練組被試的iEMG提高26%,力量訓(xùn)練組被試的iEMG值提高29%[31]。與本研究結(jié)果不同。可能是由于該研究的被試對(duì)象為男性,本研究選取的女性。男性與女性之間的生理結(jié)構(gòu)存在差異。在運(yùn)動(dòng)時(shí),能量底物的利用不同,且男性的抗疲勞能力低于女性,從而對(duì)后續(xù)的訓(xùn)練產(chǎn)生不利影響[32]。

相關(guān)研究表明,抗阻訓(xùn)練可增強(qiáng)肌肉的激活程度,增加運(yùn)動(dòng)單位的募集數(shù)量、放電總量以及肌纖維參與肌肉收縮的數(shù)量,從而增加最大肌肉的收縮力量[33]。本研究發(fā)現(xiàn),間隔8小時(shí)同期訓(xùn)練組下肢肌肉的iEMG值增加幅度低于力量組和間隔24小時(shí)同期訓(xùn)練組,可能是由于間隔8小時(shí)同期訓(xùn)練組激活運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量、增強(qiáng)放電頻率以及動(dòng)員肌纖維參與肌肉收縮能力低于力量組與間隔24小時(shí)同期訓(xùn)練組。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)12周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,肌肉力量與心肺耐力同期訓(xùn)練可以提高普通女大學(xué)生肌肉力量和心肺耐力素質(zhì)。間隔24小時(shí)同期訓(xùn)練對(duì)于提高普通女大學(xué)生心肺耐力、下肢肌肉力量效果更佳。