2013年11月27日 星期三

第四堂 爆發力訓練-生理機轉及增強式訓練(part 1)


將介紹爆發力POWER的訓練方式,Part 1著重在爆發力

的生理機制及增強式訓練的實務操作,Part 2將焦點

放在”Olympic style lifts”奧林匹克式舉重,

對運動表現的幫助和實務操作.希望藉由這兩個部分,

大家能夠對爆發力這項重要的體能特質有粗淺認識.






(圖一)

圖片出處:



(圖一)可看出各種體能特質(biomotor abilities)的交互

關係 。這些特質以三項體能表現,肌力、速度 、耐力

為基礎 衍生出爆發力、敏捷性、速耐力等等,

例如速度與力量的表現構成爆發力(Power),

速度和耐力構成了速耐力(Speed Endurence)

如何了解這些體能特質間的關聯性,進而設計出專項

的體能訓練計畫,必須要先從各種體能特質的基本生理基礎

著手,對所有的運動表現而言,肌力(Strength)訓練都是

不可或缺的重要環節 ,以這堂課同學的背景,都學過肌力

訓練的生理、技巧及課程設計,所以這堂課便不再對此加以

敘述,想要了解每種運動是哪些體能特質或能量系統佔優勢


第一個部分,我將對於爆發力這個名詞下定義, 

從物理學的公式去探討爆發力表現的成型要素,

以及哪些神經肌肉因素、能量代謝的適應可以影響爆發力

表現。了解這些基礎後,可進階到爆發力訓練的方式,

: 重負荷的阻力訓練、彈震式訓練、及增強式和舉重訓練.

第二個部分,介紹主題為增強式訓練,包括生理基礎、

計畫設計要點及實際進行練習.


(圖二)  Jordan 1988灌籃大賽實著
圖片出處:



開始講解前,讓我們用最簡單的認知去回想什麼叫做

POWER ,圖二為Jordan從罰球線起跳灌籃的英姿,

兼具美感和爆發力的表現。 雖然他不是第一個完成這個

動作的籃球選手, 但在空中飛行的姿態,卻是古今中外

無人能及的.


根據牛頓第三運動定律:作用力等於反作用力。 

Jordan做這個動作時,對地面作用了一個非常大的力量,

才能夠讓他克服地心引力飛在空中。當初他做這個動作時,

是退到後場底線後方,以衝刺的方式,帶球到罰球線起跳,

因此在考慮力量 (Force)的同,也別忘了爆發力表現

另一個重要的因素,速度(Velocity).


What is Power?

(圖三)


從物理學的角度去定義Power(功率)

可從下面幾個公式來解釋,

第一個公式  Work Force × Distance

施加於一個物體(objective) 的力(Force)

讓這個物體所移動的距離(Distance)我們稱為功(Work);

第二個公式 Power Work /  Time 

Power等於單位時間內所做的功(work)

如果可以在越短時間(time)內產生越大的功,

我們則稱為這個人(物體)的功率(Power)越大。

假設跑一百公尺選手所花的功都是相同的,

能夠在越短時間(time)跑完,我們可說這位選手的Power

越好。根據第一和第二個公式,我們可導出第三個公式 

Power Force × Distance / Time

因為單位時間(Time)內所移動的距離(Distance),

我們稱為速度(Velocity),所以我們可以得到最下面的公式 

Power Force ×  Velocity

功率(爆發力)等於力量和速度的乘積

當教練們在進行爆發力訓練時,

要把這兩個影響爆發力的要素銘記在心.

Who needs Power ?

準備射門的足球選手? 足球運動中包含很多的加

(acceleration) ,這就是Power表現中  VVelocity

的特質. 自行車選手藉由施加踏板的力使輪子轉動,

在上坡、抽車甚至是突破集團的時候,更是需要強大的動力

輸出(Power output), 這也證明耐力型運動選手也同樣需要

爆發力的訓練. Dr. Haff 提出,他訓練過的自行車爭先賽

選手,Power Clean(上膊)可以做150KG,驚人吧

同樣道理可用來解釋長跑、划船甚至是三項運動

(triathlon),單位時間內所輸出的功率越高(Power output)

,步頻、划幅也就越大, 強而有力的揮棒,當然也需要

Power,看看 AR就可以明白,強壯的大腿、穩定的軀幹,

才能夠對於球棒產生一個非常快速又強大的力量,

揮出全壘打, 一位健力(Powerlifting)的選手做硬舉

(deadlift)動作,從英文字面上的解釋,Powerlifting 

這個名詞卻常讓人誤解,雖然這項運動叫Powerlifting

但因比賽規則看三種動作(握推/硬舉/蹲舉)的重量總和,

而非完成的時間,肌肉要克服阻力,向心動作時會非常慢

(力量-速度的關係  Force-Velocity relationship),

所以相對其他的運動缺少了速度(Velocity)的成分,

所以和球類項目需要有瞬間加速的特質是不相同的,

動作本身而言,速度不是最重要的考量;但也別忘了,

健力成績的好壞在於肌肉可以克服阻力的多寡,

那不就是爆發力要素中力量(Force)的概念嗎?!

健力形式的訓練可增加爆發力表現, 原因在於增加最大肌力

的部分,許多研究都證明,最大肌力(strength)的提升,

可以改善爆發力表現,原因在於克服慣性的能力 ; 

大家想想看,在競技運動中有多少的動作是需要從靜止

動作開始加速,像是籃球的過人、網球的上網截擊等等

這個部分會在下面Heavy Resistance訓練再多加解釋,

那大家猜猜看,全世界最具爆發力的運動項目為何? 

答案是舉重 Weightlifting!!

理由在於舉重同樣也是以最後舉起重量的總合為輸贏的判定,

但不同於健力的地方爲:舉重動作多在0.2~0.3秒就完成,

在不到1秒的時間,要舉起這麼重的負荷,

不就是力量速度最好的表現嗎?!!

阿帕拉契州大專門在研究爆發力的Dr.Triplett

Dr. Mcbride1999年做了一個非常有名的研究,

針對舉重 、短跑、及健力和柔道優秀選手做了一連串肌力

與爆發力的測驗,證明舉重選手比起其他同樣需要爆發力

項目的選手,擁有較佳的爆發力表現(有興趣的朋友可以參考

Journal of Strength andConditioning Research, 

1999,13(1), 58–66), 這也是為什麼優秀的舉重教練,

最後可轉型成為好的體能教練,因為舉重包含了肌力

爆發力的特質,也是競技運動中最重要的元素.

影響爆發力表現的因素非常多,

下面只列舉出比較重要的研究成果,提供大家參考:

. 肌肉的橫斷面積  Cross-sectional area(CAS)

. 能量來源  Energy availability

. 肌纖維類型 Muscle fiber type

. 增加主動肌的激活 Increased activation

 of agonists

. 發力率 Rate of force development

. 動作模式及技術的調和 Coordination of 

movement pattern and skill

首先是肌肉的橫斷面積 Cross-sectional area,

大家可以仔細回想,在印象中非常強壯的選手:

如柔道重量級、鉛球、舉重重量、美式足球的Linemen…

等,都是人高馬大,因為他們擁有較多的肌肉量,所以肌肉的

橫斷面積與耐力型項目選手比起來當然大的多;再來是能量的

來源,爆發力運動表現的來源,大多來自磷肌酸系統,

這個系統能夠快速產生ATP及能量,但因為體內肌酸存量

不多,因此能量也容易耗盡;且經過長期爆發力訓練的選手,

可增加體能肌酸的儲存量,若適當的給予肌酸增補,

就可延長爆發力運動表現的時間(研究顯示只有經過良好

訓練的選手,給予增補才有好的效果);

第三點是肌纖維的類型Type 2型的肌纖維能夠產生較大

的力量,卻也容易疲勞,符合爆發力運動表現的特質。

遺傳在這個部份佔了很重要的關鍵,但我個人覺得訓練的

內容更為重要,對於肌力-爆發力型選手施予過多的有氧

訓練,不但對其專項沒有幫助,對於爆發力表現也有負面


增加主動肌的活化:當我們做衝刺(Sprint) 、跨步、跳躍

甚至是跑步的爆發性動作,都是經由髖、膝、踝三個關節

同時做強而有力的收縮所產生,我們也稱做Triple 

Extension;幾乎所有需要瞬間爆發的動作,

都需要這三個關節的主作用肌(股四頭肌、臀大及小腿肌

),同時產生非常大的力量,因此增進這三個關節的主用肌

的同時作用能力,便可提升下肢爆發力的表現.

對於發力率的簡單解釋,就是單位時間內能夠產生最大力量

的速率。 以籃球搶籃板為例,往往不是長的最高的搶到,

而是跳的最快的人會搶到(想想灌籃高手的櫻木花道,

那種驚人的彈跳能力) ,這就是發力率的最佳寫照;

在競技運動場上,擁有較好發力率的選手,往往能夠主宰

比賽的勝負。

下一個是動作技巧的調和,常常有人會問,到底什麼是最

專項的訓練 ,其實,專項技術本身就是最專項的訓練,

不是嗎?

技術教練(Sport coach)對於正確技術動作的要求是非常

重要的,以柔道為例,選手常常做過肩摔時傷到手肘內側

副韌帶,許多教練都認為是不純熟的技術所導致,

再來是主動肌和拮抗肌的調和,我們學習一項新動作或技術,

常常會有卡卡的感覺,那就是因為神經系統正在重新學習

(這也是復健最後神經肌肉再教育的重要) 因此正確的收縮

主動肌、放鬆拮抗肌,就能產生就好的力量傳遞及減少傷害

發生的機率(要把整個身體當作一個動力鍊來看).

爆發力訓練的方法概念不難,只要是短時間、 高強度的爆發

性動作,都能夠增加全面性(overall)的爆發力。

以下針對幾種目前經由研究公認能夠提升爆發力的訓練方式:

1.高強度阻力訓練(Heavy RT)

2.彈震式阻力訓練(Ballistic RT ) 

3.增強式訓練(Plyometrics)

4.奧林匹克舉重訓練(Olympic weightlifting 

 movement style Training)

5.肌力轉換(Strength 轉換Power, 

complex Training ) 又稱複合式訓練.


以肌肉徵召所採用的大小原則 (Size Principle)觀點來看

當進行重負荷的阻力訓練時,肌肉為了克服阻力, 

也會同時徵召兩種型態(紅、白肌)肌纖維,以及產生較多

的同化性賀爾蒙(幫助肌肉生長) 。這種型態的阻力訓練,

能夠幫助選手從靜止的狀況下克服慣性產生移動。


(圖四)



這裡要提到彈震式的阻力訓練,和上一堂課介紹彈震式的

伸展並不相同。過去研究發現,

雖然free weight可有效肌力,

但是當我們執行動作的最後階段,

卻會有減速現象發生;

在實際競技運動場上,推鉛球、射門、投球等等動作,

都是將一個物體拋向一個Free space,因此出手前

的最後階段,不能允許有減速的發生,否則物體在空中的

速度同樣會變慢 (F力量=M質量*A加速度),因此我們可以

使用Smith machine執行這種訓練,在最後的階段可將槓鈴

拋向空中,訓練下肢時,則可以跳起來;

但缺點在於如果Smith Machine沒有剎車裝置,

拋出去的槓鈴還是會落下,若是使用較重的負荷,

就容易有發生傷害的風險性。





增強式訓練(Plyometrics Training)是目前最普遍用來

訓練爆發力的方式 其訓練的生理機轉在接下來的part2

會再做詳細介紹。

*引用或節錄限全文三分之一內,請注明作者、原文標題與連結。其他問題,請來信與我聯繫


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