1、交變負荷對機體影響的機制探討交變負荷對機體影響的機制探討 作者單位：贛南師范學院體育學院作者單位：贛南師范學院體育學院 報報 告告 人：王興澤人：王興澤報告的部分：交變負荷簡介 試驗過程 結果分析 機制探討 結論 致謝 交變負荷簡介傳統力量訓練中，多采用以定負荷遞增作為訓練手段對運動員機體施加刺激，即使電刺激力量訓練也是使用特定頻率、波形和強度的脈沖電流，代替人腦發生的神經沖動，誘使訓練有素的肌肉按人為要求設計的肌緊張進行有規律的收縮，同時達到增加力量之目的。本實驗采用交變負荷力量訓練系統（定負荷杠鈴、振動臺、調頻器、電腦操作功能系統等）能夠在正常訓練的心理狀態下沖擊個人極限強度，達到突破個人

2、最大力量的目的。交變負荷力量訓練系統的組成主要包括：定負荷杠鈴、振動臺、調頻器、電腦操控設施等。其特點可根據運動適應的需要采用電腦控制交變頻率、加速度和變化幅度的大小，以更好的提高力量訓練效果、機體協調性等，其是由上海體育學院博士后危小焰老師研制開發的一套力量訓練系統。 “交變負荷交變負荷”界定界定交變負荷是指有機體在訓練中承受一定范圍內的負荷，即在對抗固定質量杠鈴的前提下，機體被迫接受腳底垂直方向上振動刺激傳遞而承受限定負荷范圍內的交變刺激，使其對機體達到施加固定負荷范圍內的變化負荷刺激。本試驗中的交變負荷是指：有機體所承受的在一定范圍內變化的負荷狀態稱為交變負荷。同時交變負荷是隨時間作周期

3、性變化的，承受交變負荷的機體任一處的負荷是在最大固定負荷值和最小固定負荷值之間周期性變化（理論范圍：0200%；實驗對象的實踐重量感范圍：F（定負荷）20%） 。試驗過程實驗對象實驗對象為上海體育學院附屬競技體校女子舉重運動員，樣本含量20。見下表 訓練方案 對照組訓練方案：每周訓練三次，每次12組，動作與舉重臺上的后深蹲一樣，共訓練8周。實驗組訓練方案：完全等同于對照組訓練方案，在后深蹲力量訓練中運用交變負荷力量訓練系統，使全身一直受到特定頻率的垂直交變負荷刺激。交變負荷的交變頻率范圍為 1030Hz，加速度為1520 m/s。 實驗過程實驗過程對照組實驗對象作好準備活動后，按正常方式進行后

4、深蹲訓練。實驗組實驗組與對照組的訓練方案及要求一致。在訓練過程中，實驗對象在交變負荷力量訓系統中受到垂直方向上的交變負荷刺激。主要實驗儀器：主要實驗儀器：交變負荷力量訓練系統交變負荷力量訓練系統BIODEX等速測力系統Kistler三維測力系統 JVC9800數碼攝象機加速度測試器 評定指標的測定評定指標的測定動力學測試：A：舉重臺后深蹲最大負荷B：Kistler三維測力臺上膝關節呈120度，靜力性最大力量C：等速肌力矩測試,膝關節向心60度/秒X5、離心60度/秒X5測試，以及髖關節向心180度/秒X25的測試。形態學測試：A：體脂 ；B：體重和圍度 結果與分析結果與分析一、交變負荷對伸膝、

5、伸髖力量的影響交變負荷對伸膝、伸髖力量的影響在下肢的肌肉力量訓練中，伸膝、伸髖是主要的大肌群活動方式，通過伸膝、伸髖力量的大小，基本反應出交變負荷對下肢力量大小的影響。 兩種力量訓練方法在舉重臺上對實驗對象后深蹲力量的影響實驗后實驗組在舉重臺上后深蹲的力量增長明顯高于對照組，實驗前后比較具有顯著性差異（P0.005）。而對照組增大不明顯，組間比較具有顯著性差異（P0.005）。 實驗前后后深蹲增長對照圖0510152048 53 58 69 75后深蹲力量百分比%對照組實驗組兩種力量訓練法對膝關節120度時靜力性最大力量的影響實驗后實驗組膝關節120度時，下肢的最大靜力性力量明顯增大，前后比較

6、具有極顯著性差異（P0.005）；對照組實驗后肌力也增大，前后比較具有統計學意義（P0.05），但明顯小于實驗組。組間比較具有顯著性差異（P0.005）。 實驗前后膝關節1 2 0 度靜力性最 大 力 量增長對照圖010203048 53 58 69 75增長百分比（% ）對照組實驗組實驗前后兩種力量訓練法對下肢等速收縮相對峰值肌力矩的影響(髖關節肌群等速向心180度/秒)（N-M/KG）實驗后對照組和實驗組屈伸肌群相對峰值力矩都比實驗前明顯增大，但實驗組力量增大明顯高于對照組而且實驗屈肌增大的幅度要高于實驗伸肌的增長幅度。組內具有顯著性差異（P0.005）。對照組也存在屈肌肌群增長大于伸肌肌

7、群的現象。組間比較具有顯著性差異（P0.005） 髖關節6 0 度/秒 / 等速 向心收 縮每公斤體重力量增長圖05101520253035對照屈增 對照 伸 增 實驗屈增 實 驗伸增每公斤體重力量增長百分比%*實驗前后膝關節肌群等速向心60度/秒收縮相對峰值肌力矩的變化（每公斤體重）（N-M/KG） 實驗后，實驗組屈伸肌肌群相對峰值力矩都比實驗前明顯增大，而且增大的幅度基本保持一致，組內比較具有顯著性差異（P0.005）；對照組屈伸肌肌群相對峰值力矩也有所增長，組間具有顯著性差異（P0.005） 。 膝關節6 0 度/秒 向心收 縮每公斤體重力量增長圖01020304050對照屈增 對照伸

8、增 實驗屈增 實 驗 伸增每公斤體重力量增長百分比%*實驗前后膝關節肌群等速離心60度/秒收縮相對峰值肌力矩的變化（每公斤體重）（N-M/KG） 實驗后實驗組屈伸肌肌群離心相對峰值力矩的提高幅度高于對照組，組間比較具有顯著性差異（P0.005）。對照組實驗后增長不明顯， 組內具有統計學意義（P0.05） 。此時離心肌肌群的增長幅度高于以上向心屈伸肌群的相對峰值力矩。實驗前后膝關節6 0 度/ 秒離心收 縮 相對峰 值力矩屈伸增長對照圖01020304050對照屈增 對照伸 增 實驗屈增 實 驗 伸增增長百分比（% ）*二、交變負荷對機體形態（體重、圍度、二、交變負荷對機體形態（體重、圍度、體脂

9、）的影響體脂）的影響 任何力量訓練法中，在力量增長的同任何力量訓練法中，在力量增長的同時對身體形態的變化均存在相當的關注度，時對身體形態的變化均存在相當的關注度，本實驗在力量增長的過程中，仍然十分關本實驗在力量增長的過程中，仍然十分關注身體形態的變化，下面為本實驗過程中注身體形態的變化，下面為本實驗過程中實驗對象體重、圍度、體脂變化趨勢。實驗對象體重、圍度、體脂變化趨勢。 實驗對象體重變化趨勢實驗對象體重變化趨勢48公 斤 級 體 重 變 化 趨 勢48.648.84949.249.449.649.813579 體重（KG）對照組實驗組53公斤級體重變化趨勢53.453.653.85454.2

10、54.454.61 2 3 4 5 6 7 8 910體重（KG）對照組實驗組58公斤級體重變化趨勢5858.55959.56060.56113579體重（KG）對照組實驗組69公斤級體重變化趨勢6969.57070.57171.513579體重（KG）對照組實驗組75公斤級體重變化趨勢74757677787913579體重（KG）對照組實驗組實驗對象圍度（臀圍、大腿、小腿實驗對象圍度（臀圍、大腿、小腿 ）變化變化實驗前后臀圍變化趨勢00.511.522.548 53 58 69 75臀圍增長值（cm）對照組實驗組實驗前后大腿圍度變化趨勢00.20.40.648 53 58 69 75增長值（

11、cm）對照組實驗組實驗前后小腿圍度變化趨勢00.10.20.348 53 58 69 75增長值（cm）對照組實驗組體脂可以間接反應肌肉變化情況，如下為體脂變化 實驗對象實驗前后體脂增長變化趨勢0123448 53 58 69 75體脂變化值對照組實驗組 交變負荷對機體影響的機制探討 以上能夠說明交變負荷訓練比傳統訓練力量增長明顯，同時使機體進一步優化。本研究由于條件限制只能在國內外文獻資料的基礎上進行探討和闡釋一定的原理（主要從以下三個方面）。一、機體承受交變負荷刺激的分析；一、機體承受交變負荷刺激的分析；二、交變負荷對肌肉訓練效果影響的可能二、交變負荷對肌肉訓練效果影響的可能 因素（神經系

12、統改善）分析；因素（神經系統改善）分析；三、交變負荷對身體形態影響的機制探討。三、交變負荷對身體形態影響的機制探討。一、機體承受交變負荷刺激的分析一、機體承受交變負荷刺激的分析交變負荷對機體的刺激主要為三個方面：定負荷交變負荷對機體的刺激主要為三個方面：定負荷杠鈴刺激、振動刺激在機體的遞減傳遞和自身體杠鈴刺激、振動刺激在機體的遞減傳遞和自身體重的控制。重的控制。定負荷杠鈴刺激的負荷范圍為定負荷杠鈴刺激的負荷范圍為70%100%。振動刺激的頻率為振動刺激的頻率為1030Hz，加速度，加速度2g，振幅，振幅68mm。振動對人體的影響主要是機械性效。振動對人體的影響主要是機械性效應應。二、交變負荷對

13、肌肉訓練效果影響的可能二、交變負荷對肌肉訓練效果影響的可能因素（神經系統改善）分析因素（神經系統改善）分析1、中樞神經功能加強，導致更多的肌纖維參與運動中樞神經功能加強，導致更多的肌纖維參與運動 ；2、中樞神經系統協調性的改善中樞神經系統協調性的改善 ；3、交變負荷引起生物有機體突破力量極限的點、線、交變負荷引起生物有機體突破力量極限的點、線、面適應的應激及超量恢復原理解釋；面適應的應激及超量恢復原理解釋；4、機體承受交變負荷過程中，可減少或避免運動損傷、機體承受交變負荷過程中，可減少或避免運動損傷的發生；的發生；5、交變負荷的應用條件，對運動員的中樞神經系統、交變負荷的應用條件，對運動員的中

14、樞神經系統、營養的補充、恢復措施和醫務監督等均有很高的要求。營養的補充、恢復措施和醫務監督等均有很高的要求。 1 1、交變負荷中的振動傳遞使中樞神經交變負荷中的振動傳遞使中樞神經 功能加強，導致更多的肌纖維參與運動功能加強，導致更多的肌纖維參與運動 。在交變負荷訓練中練習的實驗對象，由于交變負荷的變在交變負荷訓練中練習的實驗對象，由于交變負荷的變化即機體的振動傳遞導致神經系統功能加強，肌肉在主化即機體的振動傳遞導致神經系統功能加強，肌肉在主動收縮的前提下，其能使潛在的運動單位進一步激活，動收縮的前提下，其能使潛在的運動單位進一步激活，振動在機體的傳遞活化了更多的運動單位參與運動，使振動在機體的

15、傳遞活化了更多的運動單位參與運動，使其達到了最佳的運動效果，即其達到了最佳的運動效果，即運動神經元激發其他運運動神經元激發其他運動神經元募集周邊的肌纖維參加收縮，使肌腹、肌腱都動神經元募集周邊的肌纖維參加收縮，使肌腹、肌腱都盡力參與同步收縮。盡力參與同步收縮。下面是下面是Carmelo（2000）通過肌電圖說明振動傳遞狀態通過肌電圖說明振動傳遞狀態下肌纖維的收縮。因此，在肌肉主動收縮過程中附加振下肌纖維的收縮。因此，在肌肉主動收縮過程中附加振動刺激可動員更多的運動單位參加活動，增加肌肉力量。動刺激可動員更多的運動單位參加活動，增加肌肉力量。 股內側肌（R）股內側肌（L）股外側肌（L）股外側肌（

16、R）股內側肌（R）股內側肌（L）股外側肌（L）股外側肌（R）2 2、改善中樞神經的協調性。、改善中樞神經的協調性。在力量訓練中，不能僅單純的練習肌肉力量，應從提高在力量訓練中，不能僅單純的練習肌肉力量，應從提高神經系統興奮性、靈活性、協調性等幾個方面共同發展神經系統興奮性、靈活性、協調性等幾個方面共同發展來提高肌肉的總力量。來提高肌肉的總力量。Christophe 的研究得出，的研究得出，12周的周的振動刺激導致中樞神經系統的適應性調整，振動使身體振動刺激導致中樞神經系統的適應性調整，振動使身體感官機能進一步加強，在交變負荷訓練中，負荷強度在感官機能進一步加強，在交變負荷訓練中，負荷強度在時刻

17、發生變化，神經系統也要隨時進行自身的調節來適時刻發生變化，神經系統也要隨時進行自身的調節來適應交變負荷的需要，長時間承受類似的交變刺激，增加應交變負荷的需要，長時間承受類似的交變刺激，增加了主動肌和協同肌的協調性和同步性，提高了實驗對象了主動肌和協同肌的協調性和同步性，提高了實驗對象中樞神經系統調節的反應能力、中樞神經系統調節的反應能力、 協調性和靈活性，增加了肌肉力協調性和靈活性，增加了肌肉力量。量。3、交變負荷引起機體突破力量極限的點、交變負荷引起機體突破力量極限的點、線、面適應及超量恢復原理闡釋：線、面適應及超量恢復原理闡釋：機體承受的負荷在一定的范圍內時刻發生變化，使得有機體承受的負荷

18、在一定的范圍內時刻發生變化，使得有機體在開始對抗超極限負荷時以點適應的形式出現，同機體在開始對抗超極限負荷時以點適應的形式出現，同時機體產生一個點適應的超量恢復的過程；通過交變負時機體產生一個點適應的超量恢復的過程；通過交變負荷刺激使得機體點適應的量進一步積累，若有機體繼續荷刺激使得機體點適應的量進一步積累，若有機體繼續對抗超極限負荷時，其以線適應的形式出現，同時機體對抗超極限負荷時，其以線適應的形式出現，同時機體同樣產生一個線適應的超量恢復的過程；繼續使有機體同樣產生一個線適應的超量恢復的過程；繼續使有機體對抗交變負荷范圍內的超極限負荷，此時是以面適應形對抗交變負荷范圍內的超極限負荷，此時是

19、以面適應形式出現，同時機體同樣產生一個面適應的超量恢復的過式出現，同時機體同樣產生一個面適應的超量恢復的過程，通過點、線、面的累計突破人體力量極限。程，通過點、線、面的累計突破人體力量極限。 4、機體承受交變負荷過程中，可減少或避免運、機體承受交變負荷過程中，可減少或避免運動損傷的發生動損傷的發生A：交變負荷刺激導致機體在抗超極限負荷時，不是以交變負荷刺激導致機體在抗超極限負荷時，不是以面的形式直接刺激人體，而是以點適應、線適應、面適面的形式直接刺激人體，而是以點適應、線適應、面適應的方式刺激有機體；應的方式刺激有機體；B：交變負荷刺激是一種在動態強度中沖擊人體生理極：交變負荷刺激是一種在動態

20、強度中沖擊人體生理極限，使身體內部先進行由于超極限刺激使得肌肉粘連的限，使身體內部先進行由于超極限刺激使得肌肉粘連的解離，而后通過中樞神經系統及體液的調節重新建造機解離，而后通過中樞神經系統及體液的調節重新建造機體的優化組合（機體的自組織過程），促進機體整體適體的優化組合（機體的自組織過程），促進機體整體適應超強度訓練；應超強度訓練；C：隨著機體適應超強度閾值的提高，抗超強度的忍受：隨著機體適應超強度閾值的提高，抗超強度的忍受力進一步加強，達到機體對抗超極限刺激適應能力的提力進一步加強，達到機體對抗超極限刺激適應能力的提高，此過程中積極而合理訓練一般不會發生急性損傷。高，此過程中積極而合理訓練

21、一般不會發生急性損傷。交變負荷對有機體的刺激，人體不易發生急性損傷，因為人體具有彈性組織，它對于腳下振動刺激的傳遞可把人體視為一個彈性體，而是一個多質點的彈簧系統人體這種多質點的彈簧系統可緩解由于交變負荷引起的超極限刺激，是機體不易發生急性損傷的一個原因。交變負荷這種固定范圍內的動態強度特點，加上振動刺激優化機體的現象會塑造實驗對象在安全訓練下突破人體生理極限，而不會發生運動損傷。 5、交變負荷的應用條件，對運動員的中樞、交變負荷的應用條件，對運動員的中樞神經系統、營養的補充、恢復措施和醫務神經系統、營養的補充、恢復措施和醫務監督等均有很高的要求監督等均有很高的要求A：機體在對抗超級線強度的過

22、程中，激素系統起巨大作用，但長時期提高激素系統的活動（超過78周）能導致其衰竭，甚至引起某些疾病。B：長期使機體處于抗超極限強度刺激中，可能會引起過度訓練癥狀，如神經癥狀、內分泌癥狀和內臟癥狀等（即安靜時交感神經興奮性增加、心率減慢、體力下降等）。故，通過交變負荷突破人體力量極限，不宜長期使用，應結合其他訓練方法，并注重訓練節奏與訓練周期的安排，這樣訓練才會更科學。三、交變負荷對身體形態影響的機制探三、交變負荷對身體形態影響的機制探討討 結果與分析中可以看出，實驗組實驗結果與分析中可以看出，實驗組實驗對象的機體進一步優化（體重上升緩慢、對象的機體進一步優化（體重上升緩慢、圍度及體脂增長稍微偏低）至于原因，本圍度及體脂增長稍微偏低）至于原因，本實驗中未做進一步的實驗驗證，只能就文實驗中未做進一步的實驗驗證，只能就文獻資料和前人的實驗進行探討（生理、機獻資料和前人的實驗進行探討（生理、機械物理兩個方面）。械物理兩個方面）。生理學上：生理學上：低頻振動的后效應（即余振）低頻振動的后效應（即余振）可能導致胃腸道蠕動加快、消化液分泌增可能導