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身體素質的生理學分析
作者︰系統管理員    發布于︰2014-12-14 16:29:12    文字︰【】【】【
摘要︰力量是指肌肉緊張或收縮時對抗阻力的能力。在很多運動項目中,力量是取得優異成績的基礎。因為人體的運動幾乎都是對抗阻力而產生的,當人體進行跑、跳、投等運動時,身體各部位必須表現出很大的力量。此外,力量素質也是影響和制約其它素質的重要因素,如跑速、游速的快慢與肌肉力量大小密切相關。因此,力量素質是一項十分重要的素質。

第一節   力量素質

力量是指肌肉緊張或收縮時對抗阻力的能力。在很多運動項目中,力量是取得優異成績的基礎。因為人體的運動幾乎都是對抗阻力而產生的,當人體進行跑、跳、投等運動時,身體各部位必須表現出很大的力量。此外,力量素質也是影響和制約其它素質的重要因素,如跑速、游速的快慢與肌肉力量大小密切相關。因此,力量素質是一項十分重要的素質。

一、力量素質的生理基礎

(一)骨骼肌的形態及生理生化特點
1
.肌肉的生理橫斷面
    
肌肉的生理橫斷面是指橫切某塊肌肉所有肌縴維所得的橫斷面積。力量訓練可以使肌肉的體積增加,橫斷面增大,這主要是由于肌縴維增粗的結果,而肌縴維增粗的實質是肌肉中蛋白質含量的增加。

2.肌肉生化成分的適應變化

在力量訓練過程中,隨著肌肉肥大還可以引起一些生物化學方面的變化,如肌紅蛋白含量增加,肌肉的貯氧能力得到提高;力量訓練還可以增加肌糖元、磷酸肌酸(CP)的含量,提高三磷酸腺 (ATP)黴、磷酸果糖激黴的活性,為肌肉收縮提供更充足的能源,從而增大肌肉收縮力量。
3.肌縴維類型
    肌縴維按照收縮的特性可分為快肌和慢肌兩大類,快肌縴維較慢肌縴維能產生更大的力量。實驗證明,骨骼肌中快肌縴維百分比高及其橫斷面積大的人,其肌肉收縮力量也大,尤以快肌縴維橫斷面積對力量的影響更大。 

(二)神經系統對肌肉的調節能力
肌肉力量除與肌肉體積大小有關外,還與神經系統對肌肉的調節機能有密切關系。
    1
.運動中樞的機能狀態
    力量訓練可以使運動中樞的機能得到改善,表現為運動中樞能夠產生強而集中的興奮過程,發放同步的高頻率興奮沖動,以同時募集更多的運動單位參與工作,並使每一個運動單位發生最大的緊張性變化。在一塊肌肉中參與活動的運動單位數目愈多,肌肉收縮的力量則愈大。
     
實驗證明,肌肉在最大用力收縮時,缺乏訓練或訓練水平低的人,只能動員肌肉中60%的肌縴維參與工作,而訓練良好的肌肉則可以動員90%的肌縴維同時參與工作,從而表現出更大的力量。表明通過力量訓練改善了運動中樞募集運動單位的機能能力。
    
2.肌肉工作的協調能力
    力量訓練可以改善神經中樞間的協調能力,使支配各肌群的神經中樞能夠準確而及時地產生興奮或抑制過程,並能夠適時互相轉換,使主動肌、協同肌、對抗肌、支持肌的工作更加協調,從而增大肌肉力量。通過對肌電圖的研究表明,訓練有素的運動員做動作時,肌肉動作電位集中,表明肌肉收縮與放松高度協調,有利于充分發揮肌肉力量。

二、力量素質的訓練

(一)力量訓練的原則

1.超負荷原則︰負荷是決定力量發展的關鍵因素。所謂超負荷是指負荷接近本人平時所能克服的最大阻力或超過以往已適應的負荷。超負荷訓練能對肌肉產生較大刺激,使肌肉產生相應的生理學適應,導致肌肉力量增加。如果只用平時所能克服的阻力練習,肌肉力量只能保持在原有水平。因此,采用對抗最大或接近最大阻力的練習,能有效地發展肌肉力量。
    2
.漸增阻力原則︰在力量訓練過程中,肌肉由于超負荷訓練而使其力量增長,但隨著力量的增長,應逐漸地增加負荷,以使肌肉經常保持在超負荷的條件下工作,從而有效地發展肌肉力量,直至挖掘出最大的力量潛力。
    
福克斯(Fox)提出了漸增負荷的適宜方法,以用8RMRM︰表示能重復的最高次數)負荷進行訓練為例,當隨著力量的增大,8RM的負荷逐漸可以重復8次以上,直至能夠重復12次(12RM)時,就應該增加負荷,即采用負荷為8RM,訓練到12RM時則開始增加負荷,使這一增加了的負荷又重新成為8RM。但對于訓練水平低或力量較弱者,可采用負荷為10RM,訓練到15RM的標準;若為發展絕對力量,可以采用負荷為1RM,訓練到5RM;靜力性練習可負荷為5s,訓練到10s等方法。
    3
.專門性原則︰力量訓練要有針對性,應盡量與專項力量的要求及專項技術結構特點相一致,表現為發展肌肉力量時,不僅要著重發展與運動專項相關肌群的力量,而且要使這些肌群的運動形式與正式動作在結構上極其相似。因為不同的專項練習對身體各肌群參與活動的要求不盡相同,而不同的活動部位、不同的動作結構,對神經系統協調能力、運動單位募集[H1]以及局部肌肉代謝的影響都有所不同。因此,力量練習最好與正式練習結合進行。
     4
.合理練習順序原則︰力量訓練中應考慮肌群的練習順序,一般應是先練大肌群,後練小肌群,因為小肌群在負荷中較易發生疲勞,在一定程度上會影響大肌群的工作能力,為了保證大肌群的超負荷訓練,大肌群應安排在小肌群疲勞之前練習。福克斯(Fox)提出了一些主要肌群的練習順序可供參考︰(1)大腿和髖部;(2)胸和上臂;(3)背和大腿後面;(4)小腿和踝;(5)肩帶和上臂後面;(6)腹部;(7)上臂前面。
    
此外,在安排訓練計劃時,注意不要在前後兩個相繼的練習中使用同一肌群練習,以保證肌肉在每次負荷後有足夠的恢復時間。
     5
.系統性原則︰力量訓練間隔頻率的安排,對力量增長的效果有不同的影響。實踐證明,訓練頻率高、力量增長急速者,停止練習後力量消退得也快;而訓練頻率較低訓練時間較長、力量緩慢增長者,停止練習後力量保持時間則相對較長。
    
通過對訓練間隔頻率與力量消退之間關系的研究發現︰通過20周訓練後肌肉力量得到明顯增長,以後若停止訓練,30周後力量增長水平完全消退;力量增長後若每6周進行一次力量練習,可使力量消退速度大大延緩;若每2周進行一次力量訓練,則基本能保持力量增長水平(圖14-3[G1])。
 

(二)幾種力量訓練的方法

1.等張練習(動力性力量練習)︰等張練習是肌肉以等張收縮[H2]形式進行的抗阻力練習,包括抗體重的專門練習如引體向上和抗外部阻力的力量練習如推舉杠鈴、啞鈴等。由于等張力量練習是肌肉收縮與放松交替進行的負重練習,不僅能有效地發展肌肉力量,而且還能改善神經肌肉的協調能力。
    
等張練習的效果與科學地安排負荷的大小、重復次數、動作速度以及動作的結構特點等因素有關。一般認為,重復次數少而阻力大的練習,能很快地提高肌肉力量;中等負荷強度重復次數較多的練習,能更有效地增大肌肉體積;重復次數多而阻力小的力量練習主要用于發展肌肉耐力。因此,在安排力量訓練時,應根據運動項目的特點合理地選擇練習內容。
     2
.等長練習(靜力性力量練習)︰等長練習是肌肉以等長收縮[H3]形式進行的抗阻力練習,如手倒立、直角支撐等。其生理效應是使神經細胞持續保持較長時間的興奮,有助于提高神經細胞的工作能力,能有效地發展肌肉絕對力量和靜力耐力。
    
肌肉做等長力量練習時,既節省時間及能量消耗,又能有效地提高力量,特別是對那些動力性練習中不易鍛煉到的肌群和力量較弱的肌群,也能有目的地得到鍛煉。但等長練習的不足之處是對動作速度及爆發力有不利影響,同時由于缺乏張弛交替的協調支配,對改善神經肌肉的協調性效果不明顯。因此,靜力性力量練習應和動力性力量練習結合進行,尤其是兒童少年不宜多采用等長練習。
    3.等動練習︰等動練習是借助于專門的等動練習器進行力量訓練的方法。等動練習器的結構是在一個離心制動器上連一條尼龍繩,由于離心制動作用,扯動繩子越快,阻力越大,所以,器械產生的阻力總是和用力大小相適應。在整個練習中,關節運動在各角度上均能受到同等的較大負荷,從而使肌肉在整個練習過程中均能產生較大的張力。
    當人體任何一個關節活動時,在它整個關節活動的範圍內,肌肉所表現的力量並非始終是均勻一致的。例如,游泳劃水動作,在劃水動作的前1/3,拉力是29.5kg,中間1/322.6kg,後1/3又回升到32.6kg,這說明當兩臂通過胸前提肘劃水時,因骨杠桿處于不利位置,使不上勁,力量最小。如果采用等張練習來發展力量,則肌肉群在整個運動過程中所受到的阻力只能是恆定的,因而不能使肌群在各關節角度上都受到同等的較大負荷。而用等動練習器進行力量練習時,能在關節活動的整個範圍內都給予肌肉最大的負荷,當骨杠桿處于有利位置時,肌肉好使勁,拉動繩子快,此時器械產生的阻力也大;當骨杠桿處于不利位置時,肌肉由于不好使勁、力量小,此時器械產生的阻力也小。目前,在游泳、田徑等許多項目中已廣泛采用這一練習形式。由于等動練習在關節運動的各個角度均使肌肉達到最大張力,因此,力量增加較明顯。實驗證明等動練習能收到更好的訓練效果。等長、等張、等動練習的優缺點見表14-2[G2]
    4.離心練習︰肌肉產生離心收縮的力量練習稱為離心練習。離心練習屬于動力性練習形式之一,其特點是肌肉收縮產生張力的同時被拉長,如推舉起杠鈴後慢慢放下的動作,相關肌群做離心收縮。
    
研究發現,肌肉離心收縮所產生的最大離心張力比最大向心張力大40%左右,但力量增長的效果與向心練習相似。另外,同樣負荷訓練後,離心練習引起肌肉酸痛的程度較其他練習方法明顯。

    5.超等長練習︰肌肉在離心收縮之後緊接著進行向心收縮的力量練習稱為超等長練習。如訓練中常用的多級跳、“跳深”(從高處跳下,落地後再向上跳起)等練習,對于發展彈跳力和爆發力等有顯著效果。肌肉的離心收縮後緊接著進行向心收縮之所以能產生更大的力量,其原因是由于肌肉彈性體產生的張力變化和肌牽張反射使肌力加強。

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