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【原】單側訓練對下肢爆發力的影響及其神經機制
2023-06-06 12:17:52 來源:個人圖書館-運動機能形態學

單側訓練(unilateral training,UNI)是指采用單邊肢體動作模式進行的練習,訓練時存在交叉遷移(cross-education)現象,即肢體進行一側肌力訓練后,能夠引起另一側同源肌肉力量的增長。

大多數運動項目,都需要優勢側肢體來主導運動,例如:排球單腳起跳,通過優勢腿主導起跳動作,來獲得較高的起跳高度。有研究表明,下肢雙側的訓練可以較好發展下肢的最大力量,在此最大強度進行單側訓練,會更貼合專項運動項目的實際需求。


【資料圖】

1. 單側訓練對下肢肌肉激活的影響

比較Single-leg-squat(單腿深蹲)和2-leg-squat(雙腿深蹲)狀態下下肢肌肉的肌電圖差異,外在負荷為受試者85% 3RM的重量。

圖1. 單腿深蹲

進而比較女子雙腿深蹲和單腿深蹲的下肢肌肉肌電圖的差異。

圖2. 雙腿深蹲

實驗數據顯示:①在單側肢體下蹲時,需要臀中肌和腘繩肌有更多的激活;②整體上來說,UNI對原動肌的刺激較小,對穩定肌和協同肌的刺激更大。

圖3.單腿深蹲→雙腿深蹲,臀中肌、股四頭肌和腘繩肌的肌電變化

mean scores :受試者進行三次動作時肌電變化的平均得分

圖4.臀中肌、股四頭肌和腘繩肌平均肌電和平均峰值肌電幅值

modified single-leg squat修正單腿深蹲, 2-leg squat雙腿深蹲,z-scores為標準分數(將原始數值標準化,便于比較)

2. 單側訓練對下肢肌肉爆發力的影響

單側訓練(UNI)對身體的穩定性要求更高,因為其需要更高效的神經肌肉控制。因此,UNI對單側肢體的爆發力,有較大的促進作用。

但從另一個方面來說,UNI會分散身體力量,來穩定身體姿態,從而也限制了肌肉絕對力量的提升。

3. 單側訓練的神經機制

人體在長期訓練后,主要產生兩種機能適應:神經適應和肌肉適應;單側訓練以神經適應為主,其力量訓練存在大腦兩半球間的興奮與抑制傳遞。

① 興奮模型

支撐興奮模型的一個有力依據是:運動后力量的交叉遷移現象。

有研究表明,單側訓練能激活大腦皮質雙側的初級運動皮質(M1),訓練側皮質興奮,會通過胼胝體擴散到未訓側,大強度的單側訓練,會反復地加強兩側M1的興奮性,降低該段時間間隔內皮質內抑制(SICI)與半球間抑制(IHI)。

圖5. 胼胝體

② 抑制模型

支撐抑制模型的有力依據則是:舉重運動員出現雙側增益現象(bilateral facilitation)。

大腦兩半球間存在抑制關系,訓練側的初級運動皮質(M1),通過胼胝體途徑,抑制未訓練側M1,這種現象稱為防止鏡像運動(mirror movements)。

研究推測,長期單側訓練會加強半球間的抑制,讓每個半球之間的獨立性更強,雙側訓練(BIL)則會使大腦兩半球接受相同的信號、同時被激活,長期雙側訓練,可能會減弱大腦半球間的抑制,甚至產生半球間的易化作用。

圖6. 雙側刺激輸入

進一步的研究提示,胼胝體對半球間興奮與抑制的傳遞并非是對立關系,而是一個積極主動的關系。在肢體負荷較小時,半球間的抑制較為明顯,在負荷較大時,半球間的抑制減弱,在單側訓練時,肌肉所承受的阻力越大,越容易可能導致鏡像運動的發生。

建議:

① 在進行單側肢體訓練時,宜采用中等強度的外部負荷。

②若想發展運動員的最大力量,需進行雙側肢體的訓練。

③目前對于許多運動項目的訓練來說,是以雙側訓練為主,單側訓練為輔,來達到更好的訓練效果。

例如對籃、排球運動員訓練中,會采用負重的分腿深蹲后,支撐腿快速向上起跳,來進行單側肢體的訓練,提高運動員單側肢體的爆發力、肢體的核心穩定性,從而達到更好的訓練效果。

參考文獻:

[1] Perez MA, et al. Mechanisms underlying functional changes in the primary motor cortex ipsilateral to an active hand. J Neurosci. 2008 May 28;28(22):5631-40.

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