肌力训练的原理与技术

肌力训练的原理与技术戴尅戎上海交通大学医学院附属第九人民医院肌力训练康复治疗的重要手段运动疗法的主要内容肌力训练基本原理肌力训练基本技术肌力训练前相关检查肌力训练方案选择肌力训练示例肌力训练的基本原理兴奋收缩偶联能量供应体系运动性疲劳超量恢复原理训练适应性兴奋收缩偶联神经兴奋→肌膜→横小管→终池→肌浆网钙通道开放→肌浆钙浓度升高→肌钙蛋白与钙结合后发生构型改变而位移→肌动蛋白位点暴露→肌球蛋白头与位点结合，激活ATP酶释放能量→肌球蛋白屈曲转动将肌动蛋白拉向M线→细肌丝滑入A带使I带变窄→肌节缩短肌原纤维纵小管三联体肌膜明带暗带兴奋-收缩耦联——三个主要步骤①兴奋通过横小管系统传导到肌细胞内部②三联管处的信息传递③肌浆网（纵管系统）中Ca2+的释放：指终池膜上的钙通道开放，终池内的Ca2+顺浓度梯度进入肌浆，触发肌丝滑行，肌细胞收缩∴Ca2+是兴奋-收缩耦联的耦联物肌丝滑行肌节缩短=肌细胞收缩牵拉细肌丝朝肌节中央滑行横桥摆动横桥与结合位点结合分解ATP释放能量原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点Ca2+与肌钙蛋白结合肌钙蛋白的构型改变终池膜上的钙通道开放终池内的Ca2+进入肌浆兴奋-收缩耦联后肌膜电位复极化终池膜对Ca2+通透性↓肌浆网膜Ca2+泵激活肌浆网膜[Ca2+]↓Ca2+与肌钙蛋白解离原肌凝蛋白复盖的横桥结合位点骨骼肌舒张骨骼肌舒张机制ATP是肌肉工作时的唯一直接能源物质，肌肉工作时ATP首先水解，但其含量少，如要保持能量的供应，必须通过其它能源物质分解代谢产生能量再合成ATP肌力训练的能量供应过程ATP的再合成三条途径，构成运动时骨骼肌内的三个能量供应系统（一）磷酸原（ATP-CP）供能系统（二）糖酵解（乳酸能）供能系统（三）有氧代谢供能系统——肌力训练时供能系统间关系密切肌力训练的能量供应体系肌力训练的能量供应过程ATPATPaseADP+Pi+ECP糖、脂肪、蛋白质有氧代谢2ADP缩合糖酵解三大供能系统是人体处于不同活动水平上，获氧量不同，代谢特点不同而进行的紧密相连、不可分割的供能系统；不同性质运动时，机体供能系统主次有别，但没有绝对的界限糖酵解总能量ATP-CP有氧代谢肌力训练时供能系统间的相互关系运动性疲劳的定义定义：机体的生理过程不能持续其机能在一特定水平或不能维持预定的运动强度力竭：是疲劳的一种特殊形式，是在疲劳时继续运动，直到肌肉或器官不能维持运动疲劳定义的特点：把疲劳时体内组织、器官的机能水平和运动能力结合起来评定疲劳的发生和疲劳程度有助于选择客观指标评定疲劳运动性疲劳产生的机制疲劳学说主要机制能量耗竭学说在运动过程中体内的能源物质（如ATP、CP、肌糖原、肝糖原）大量消耗，而得不到及时补充代谢产物堆积学说运动过程中某些代谢产物（如乳酸、氨等）在体内大量堆积而不能及时消除所致离子代谢紊乱学说离子代谢紊乱（如钙、钾、钠镁离子）而影响骨骼肌的收缩，造成肌肉疲劳内分泌调节机能下降学说内分泌调节机能下降，影响物质、能量代谢，导致机体的运动能力下降神经递质学说一些具有神经递质作用的氨基酸（如γ-氨基丁酸、5-羟色酸）含量的变化而对大脑皮层起保护性抑制造成的免疫机能下降学说机体免疫系统的机能下降或紊乱造成自由基学说自由基攻击细胞膜及线粒体等生物膜，影响膜的流动性，离子和能量代谢紊乱突变理论由于运动过程中，能量消耗、力量下降和兴奋性或活动性丧失三维空间关系改变所致超量恢复1在适宜的刺激强度下，运动肌能源物质消耗量随强度增大而增加超量恢复学说由前苏联学者雅姆波斯卡娅提出，能源物质消耗和恢复过程的规律如下：2在恢复期的一个阶段中，会出现被消耗的物质超过原来数量的恢复阶段，称为超量恢复3超量恢复的数量与消耗过程有关，在一定范围内，消耗越多，超量恢复效果越明显训练适应运动训练与人体化学组成和物质代谢的变化相适应，这种适应性的获得是训练效果取得的体现（一）训练适应的概念机体对不同运动方式所引起化学特性发生适应变化的现象，称为训练适应（二）极力训练的适应肌力是一种复杂的能力，要求肌肉对抗外来阻力或力量。肌力训练通过对身体产生相应的生化适应，从而提高肌力肌力训练的适应性变化力量训练最明显效果是肌肉收缩力增大和横截面增大，两者之间存在明确的正相关；同时，神经系统和训练肌肉伴有一系列适应性变化人体对力量训练的适应性变化组织变量适应性表现神经系统运动单位的募集数量和同步化程度提高肌原纤维数目增多，体积增大，收缩蛋白增多无氧代谢酶活性CK、MK、PFK活性上升，无氧代谢供能增强供能物质储量肌肉ATP、CP、糖原储量增多肌纤维周围结缔韧带、肌腱增粗，保护肌肉和神经接点，增加力量骨质无机盐密度增高，使支撑组织强壮有力肌肉收缩力增大短期力量训练后，肌肉体积不增大而力量增加，神经适应性在这种形式的力量增长中起作用。且一般运动员对其作用要比高水平运动员敏感另外，力量训练效果存在个体差异，主要原因是骨骼肌快肌纤维含量存在个体差异。所以，要获得最佳力量训练效果的先决条件之一是具备高比例的快肌纤维肌肉壮大这是力量训练的另一效果。其机制可能是蛋白质的合成速率增加，同时蛋白质降解速率减慢，但蛋白质降解速率是否减慢，目前尚有争议。肌力训练的基本原理肌肉收缩训练适应肌肉横截面增大肌肉收缩力增大超量恢复运动性疲劳能量消耗休息肌力训练基本原理肌力训练基本技术肌力训练前相关检查肌力训练方案选择肌力训练示例肌力训练的基本技术0%无主动收缩10%肌肉收缩无主动运动25%抵消重力有主动活动50%抗重力，无阻力有主动活动75%对抗轻度阻力有主动活动100%对抗阻力有主动活动肌力Lovett分级抗阻肌力训练等长肌力训练等张肌力训练等速肌力训练肌力训练基本原理肌力训练基本技术肌力训练前相关检查肌力训练方案选择肌力训练示例肌力训练前相关检查心、肺功能检查肌肉及其附助装置完整性肌肉力量测试心、肺功能检查形态和构造外膜束膜内膜肌腹肌腱（腱膜）肌膜筋膜浅筋膜(皮下筋膜)深筋膜(固有筋膜)滑膜囊(内有滑液)腱鞘纤维层(纤维腱鞘)肌的辅助装置肌内膜肌外膜腱肌束膜脏层壁层滑膜层腱系膜肌力训练基本原理肌力训练基本技术肌力训练前相关检查肌力训练方案选择肌力训练示例肌力训练方案选择训练方法训练强度训练及休息时间停训时间科学训练的要求坚持以发展专项供能能力为主，其它供能能力为辅，全面发展的原则根据运动项目供能系统的供能时间的长短，安排运动时间，选择适宜的间歇，使其尽量恢复，使运动负荷总量达高水平不同训练方法的能量代谢特点各种训练方法消耗各能量系统的比例（%）6、间歇训练0-800-800-804、穴形疾跑85105训练方法ATP-CP和糖酵解糖酵解和有氧代谢有氧代谢1、加速疾跑90552、持续慢跑25933、持续快跑28905、间隙疾跑2010707、慢跑--1008、重复跑105040——科学制定训练计划的依据磷酸原代谢类型磷酸原糖酵解代谢类型糖酵解代谢类型糖酵解有氧代谢类型有氧代谢类型磷酸原代谢糖酵解有氧代谢无氧代谢举重、投掷、跳高、跳远、撑竿跳、短距离自行车、高尔夫、100米跑200米跑、50米自由泳、短距离滑冰、篮球、足球、垒球、摔跤、柔道、体操等400米跑、100米游泳、1公里自行车800米跑、1500米跑、200米游泳、400米游泳3000米跑、5000米跑、马拉松跑、1500米游泳、越野滑雪、公路自行车、公路竞走各训练项目的代谢类型肌肉力量产生的大小依赖于收缩募集的肌纤维类型：快肌-收缩募集比率高时，力量大，维持时间短慢肌-收缩募集比率高时，力量小，维持时间长肌肉收缩时表现的力量潜能和最大功率取决于无氧代谢提供的能量：ATPADP+Pi+ECP糖原肌力训练强度速度性运动的生化特点1快速运动时，以募集快收缩肌纤维（IIb）为主，最快速度大约出现在短跑加速后6-10秒速度性运动的生化特点表现在：2ATP再合成主要来源于无氧代谢过程（1）CP的转化（运动3秒钟内，占70%）（2）肌糖原酵解（运动3秒钟内，占30%；5秒钟后为主要来源）不同时间全力运动时无氧代谢和有氧代谢的供能比例（%）最大用力时间无氧代谢有氧代谢ATP-CP系统糖酵解系统5秒钟8510510秒钟50351530秒钟1565201分钟862302分钟446504分钟2287010分钟199030分钟149560分钟0298120分钟0199不同时间全力运动时疲劳的生化特点运动时间疲劳生化特点0-5秒与神经递质代谢有关5-10秒ATP、CP明显下降，快肌纤维内乳酸开始堆积10-30秒ATP、CP消耗达极限，乳酸堆积量迅速增多30-15分钟肌肉和血液乳酸值达最高、pH下降导致疲劳15-60分钟肌糖原消耗最大，体温升高1-5小时糖储备大量消耗，血糖下降，体温上升，脱水6小时以上体温上升，脱水，电解质紊乱，代谢失调在不同时间全力运动时疲劳发生的代谢原因不同，因此，在训练实际中，要针对产生疲劳的原因来采取相应的抗疲劳措施。训练后恢复期物质恢复的异时性运动后恢复期物质恢复的速度不同，可用半时反应来表示物质恢复的速度。半时反应是指恢复运动时所消耗的物质的二分之一所需的时间运动后恢复期物质恢复速度依次为CP、糖原和蛋白质超量恢复原理在运动训练中的应用目前认为可以根据不同能源物质恢复的速率来安排不同专项练习的间歇时间；而超量恢复则是休息期至下次训练时应掌握的指标如磷酸原恢复一半的时间为20-30秒，基本恢复的时限为2-5分钟，这意味着在10秒以内全力运动的训练中，二次运动间歇时间不能短于30秒，保证磷酸原在尽可能短时间内至少恢复一半以上，以维持预定的运动强度；组间休息间歇控制在磷酸原完全恢复，即4-5分钟停训对训练效果的影响停止训练对训练效果的影响，主要表现在四个方面：1肌肉力量的减退2肌肉耐力的减退3肌肉能量储存量的减少4酶活性的减退防止运动能力下降的措施由于运动训练所获得的生化效应会在停训后自然消退，运动能力随之下降。因此，采用有效的措施防止运动能力下降是运动训练中的重要一环。防止运动能力下降的措施有：1停训时间不宜过长2保持适宜的训练量肌力训练基本原理肌力训练基本技术肌力训练前相关检查肌力训练方案选择肌力训练示例骨关节炎运动处方制定的原则运动项目个人体质兴趣与爱好年龄性别训练经历主观期望客观条件低强度、单节段运动→高强度、闭链运动走路、跑步、自行车、游泳等运动处方制定的原则运动强度最大需氧量的50%～80%最大心律60%～90%个人体质药物应用情况心血管功能关节损伤…运动处方制定的原则持续时间运动消耗量＝运动强度×运动持续时间体能较差者低运动强度与短持续时间刚开始时，运动持续时间不用太长体能较好者较高运动强度，逐渐增加持续时间有氧运动持续时间一般45～60分钟15～20分钟热身20～30分钟有氧运动（至少20分钟）5～10分钟收操051015202530运动处方制定的原则每周训练次数2～3次/周有运动习惯，5～6次/周若少于2次/周，则无法达到训练的目的重点在于有规律的运动训练肌力训练的原则个体化原则2小时原则避免肌肉疲劳提供的阻力必须小于最大肌力存在关节疼痛时最好应用等长肌力训练2小时原则如果运动后1-2小时，由于运动所致的疼痛症状不能缓解，或者出现疲劳、肿胀、虚弱等症状，表示运动过量，需要调整运动量，是患者自我检测指标等长收缩肌力训练等长肌力训练可以增加肌肉静态肌力和耐力，为关节的活动提供最初的动力可以对所有的关键肌群进行训练训练强度从30%RM开始，逐渐增加到75%RM收缩时间6秒，从1次逐渐增加到8-10次等长收缩肌力训练训练过程中要自然呼吸两次收缩之间要休息20秒每天训练2次，逐渐增加到5-10次逐渐由单一关节角度，增加到多关节角度注意：收缩时间超过10秒，将使血压升高等张收缩肌力训练等张收缩训练可以提供动态肌力增加，为完成正常关节活动提供动力训练频率2次/周开始阶段应当训练4-6次，避免出现疲