2013年12月7日 星期六

第八堂 耐力訓練


本篇文章仍照著過去的慣例,對於"耐力"這項運動能力

下個註解,以生理學的角度解釋影響耐力的因素,

最後介紹一些常見的訓練型態.





這邊要先跟大家說明的部分,是關於生理機轉,

由於部落格強調"application應用"層面

所以對過去運動生理學教科書中所提及的生理知識

便不加以琢墨,若有錯誤之處,請各位先進不吝指正.

"耐力"這個名詞劃過你的眼前,第一個閃過腦袋的運動

是什麼呢馬拉松選手、鐵人三項選手、自行車選手

這些答案都沒有錯, 這些運動項目需長時間做功

比起其他運動項目更需要"耐力"!

但傳統上被歸類為"肌力-爆發力"型的運動項目,如跆拳、

柔道、球類項目、甚至是鉛球、標槍這些倚賴高度"無氧代謝

系統"的運動項目,難道就不需要"耐力"?

請大家回想一一下,我們在報章雜誌上是不是常看到這樣內容:

中華隊上半場緊咬對手,下半場氣力放盡、跟不上對手腳

........等等?

若將這些口語化的意義轉換成運動生理學上的解釋,

就變成"耐力不足"?

耐力不是只專屬於"耐力型"選手才會出現的生理現象嗎?

請大家可以參考有氧及無氧生理適應文章

經過無氧訓練後,可增加選手肌肉中肌肝醣及ATP的儲存量,

這時若適當的給予增補劑(:肌酸),可以有效提升選手的運動

表現;而這些儲存於體內的肌肝醣及ATP

不就是"肌力-爆發力"型選手最主要的"能量來源"

這就像我們開車去加油站加油,加的越多能夠跑的里程數

就越多;我們的身體就像一部機器,而我們的燃料就是依不同

運動項目的特性而定,既然"耐力型"選手需要好的有氧系統

且長時間供給ATP,難道"肌力-爆發力"型選手則不需要

有好的無氧耐力(Anaerobic Power)

許多運動項目(尤其技擊類)需要在一天之內完成七~八場

的比賽,從預賽一直到決賽,好的"氧氧耐力"可幫助體能

的恢復(ATP的再合成),但如果沒有好的無氧耐力

儘管體力恢復,卻無法在正式比賽時表現出高度"爆發力"

的動作,這樣的結果是否讓我們應該重新思考"耐力"

這個名詞所代表的意義呢?

過去我自己在學習這方面的知識時,也感到相當困惑,

儘管對"無氧耐力"有一些模糊的概念,但在我們所能攝取的

教科書或文獻當中,極少對於這樣的生理特質做詳細的解釋,

這也是大家容易對於"耐力"這項體能特質陌生的原因,

並容易將"耐力"與有氧訓練適應聯想在一起.

終於在林正常教授翻譯-運動訓練法第五版,

已經對這項特質有了明確的定義,

我將引述書中對於耐力運動表現的兩大分類

低強度運動耐力 (LIEE)、以及高強度運動耐力(HIEE).

這兩種耐力特質的最大差異,在於單位時間內所輸出的功率,

也就是POWER的表現(可參考爆發力生理機制)

LIEE偏重的運動項目中,每時間單位的最大力量輸出功率

(Peak Power)較低,可以維持比較長的持續時間,

所以可歸類為"有氧耐力"的表現;


反觀在HIEE時,Peak Power是非常高的,

這種情況下體內ATP-PC系統快速被動員,

尤其是需要"來回反覆衝刺"運動項目

如足球、籃球等項目,幾乎是ATP-PC系統占八成

以上,因此對於這類的運動項目而言,無氧耐力(Anaerobic 

Power)是訓練這類型項目需要特別重視的(這也是我在訓練

籃球選手的中心哲學)

至於訓練方法為何,下面將有更詳細的描述,在了解訓練法

之前,我們必須要對於LIEEHIEE的訓練適應有一定的了解.


(圖ㄧ)有氧耐力章節中的圖片,相信對於LIEE的生理適應,

大家一定都不陌生,只要是上過"運動生理學"這門科目

(在台灣是體育相關科系必修科目),

一定都會提到關於有氧耐力訓練的相關生理適應,

大致上可分成三大部分

呼吸系統、心血管系統及骨骼肌肉系統,

細節大家可參閱運動生理學相關書籍,在此便不多加贅述.

從運動生理學領域的發展史中,我們可發現"大多數"基礎

運動生理研究,都是圍繞著"心肺適能"為題材,

直到二次大戰之後,發現"阻力運動訓練"對傷害的復健及

運動表現幫助很大,相關研究才蓬勃發展,

直到NSCA的成立,

阻力運動訓練的研究才如雨後春筍般的開始發展,

除了對"運動員"族群的研究外,與健康相關的議題,

如阻力訓練與糖尿病阻抗的相關性、阻力訓練對於帕金森氏症

患者的復健成效等等,都獲得歐美國家相當大的重視

相對於LIEE幾個比較熟悉的生理系統適應(心肺、骨骼肌肉),

是由於阻力訓練對運動表現相關研究越來越多後才發現的,

分別描述如下:

1.LIEE 造成最大輸出功率(Peak Power)及發力率

(RFD, Rate of force development)的下降:

如同前面所描述,由於LIEE的本質是需要身體連續工作

很長的時間,在神經肌肉系統的適應下,

所呈現的結果就是降低Peak PowerRFD來換取

(不可能叫馬拉松選手,每一步都是用力衝刺跨步吧!)

相對的,對於爆發力的表現就會大幅下降,這是身體平衡的

結果,這種爆發力下降的生理適應,對於"有氧耐力"佔優勢

的運動項目是必須的,但這樣的適應對於"無氧耐力"需求

大的運動項目而言,似乎是個反效果 (跆拳教練不會希望

自己的選手能夠連續踢一百下,但每一下都是軟弱無力的吧!).

2.肌纖維型態的轉變(type2型轉變成type1):

為了能夠維持身體持續運動的能力,肌肉細胞中的粒線體

要提高ATP的產能速度,這樣的結果可能造成type2 A

(同時具有1,2型肌肉特質型態)的肌纖維,因為長期的有氧

耐力訓練而逐漸偏向type1型,以提供身體源源不絕的ATP

進行運作,所以粒線體、微血管密度增加,攜氧能力也跟著

提升.

LIEE 是一般教練/選手心目中最適合拿來練體能的一種方式,

我從小到大都是聽著教練們說,體力不好喔?

那每天去跑操場20,體力就會變好了啦!! 

但現在回想起來,這句話當中蘊涵著許多的矛盾點

高強度運動項目仰賴好的有氧耐力系統,來幫助代謝一些廢物

的清理及能量的再合成,LIEE 確會降低爆發力運動表現,

對於各位教練及選手們而言,這是不希望見到的現象(爆發力

不管對任何運動項目都很重要),到底該如何取捨,

這樣的問題困擾著我好一陣子,隨著閱讀的書籍越來越多,

心裡也慢慢有了解答!

在體能訓練大師 Dr.Bompa Dr. Haff 的運動訓練法

第五版(英文)中,他們建議所有"肌力-爆發力"型運動項目

的選手,都不應該進行LIEE的訓練,理由在於,

這類的選手"爆發力"決定了他們的運動成績,

因此任何會降低爆發力表現的訓練(LIEE)都應該被禁止!!

相較於LIEE, HIEE 訓練模式適用於我們熟悉的所有球類運動

項目(短時間,高強度,間歇性),最近的研究更明確指出

高強度的間歇訓練可有效提高選手的有氧能力, 

這是一個令人興奮的消息,因為這樣的研究成果解決了所有

矛盾點(無氧耐力需求高的選手,也同時需要有氧能力)!!

我將從幾個層面來探討這種適應現象:

1.所以稱作高強度, 是因為在運動過程當中,動作是屬於"快速

爆發"的動作型態(不會稱慢跑是高強度吧!!),這樣的動作

模式,主要徵招的是Type2型的肌肉纖維,

也就是俗稱的"白肌",因為這種運動模式剛好符合這類型

的肌纖維特性:有力量但容易疲勞.

2.有氧能力的提升,傳統的觀念中只能透過LIEE(低強度、

長時間)的模式來訓練,但這樣型態的訓練不但耗時,

長時間下來反而對"爆發力"表現有負面的影響,

所以教練如果能夠利用HIEE的方式進行訓練,

不但符合專項需求(短時間、高強度)更能夠有效提升選手

的有氧系統,甚至可加速比賽與比賽之間的恢復能力!

過去學習運動傷害相關知識的過程中,常常會聽到一些"匪夷

所思"的案例,例如在一些肌力-爆發力項目的選手,

如籃球、柔道等等,出現"耐力型"項目選手典型的運動傷害,

小腿的疲勞性骨折,這很奇怪阿

為什麼這些運動項目會有這種傷害,這跟本和他們的運動性質

不相同阿? 一問之下才發現,原來他們訓練模式仍然參照著

過去的觀念,跑越多,體力越好的觀念,且加上不良的跑姿

沒有良好的肌肉適能對抗地面反覆的衝擊,長期累積下來造成

許多慢性運動傷害(這裡稍做補充,疲勞性骨折的成因很多,

,跳都有可能造成,這裡強調的重點在於,競技運動"專項"

的體能,並非是跑越多就越好的訓練,而是需要符合專項耐力

訓練原則). 我不能說這種LIEE的訓練對"體能"沒有幫助

(因為有氧耐力確實提升了!),但在考量時間經濟及運動的

專項性來說,這種LIEE的訓練對高強度運動項目,只能說賠了

夫人又折兵,大家仔細想想大聯盟(MLB)優秀選手他們投一

球,或做一個強而有力的打擊需要多久時間

一分鐘還是兩分鐘???   

應該是幾秒鐘,甚至是一秒內就完成吧

那這類型選手進行LIEE的目的,又為了什麼呢?

(圖二)將影響有氧耐力的相關因素以圖表的方式呈現,

很抱歉圖有點不太清楚,大家可以參考運動訓練法

(第五版P290)中的內容和描述,

大致可分成兩類: 最大耗氧量運動表現乳酸閾值動力或

速度,以及其它的小細項,在此便不贅述.


(圖三)更進一步的闡述影響有氧動力(aerobic power)

也就是最大耗氧量的相關因子,這邊提出這些概念只是要

大家回憶一下,過去運動生理學課程裡的概念,

大家可參考運動訓練法(第五版P291).


(圖四)說明的概念在於兩位擁有相同最大耗氧量的選手,

在運動表現上可能會有迥然不同的結果,原因在於個體不同

"乳酸閾值",做比較簡單白化的解釋: 當兩個人的最大耗氧

量相同,誰的身體越能夠在相同做功下,產生較少的乳酸

堆積,或者換個方式,誰能夠承受最大的負荷(做功)

而不會覺得身體很酸很疲勞(乳酸產生)

而能夠繼續維持高強度的動力輸出,

這樣的選手可能會是最後的贏家.

因此,在很多需要高強度動力輸出,同時又要維持長時間的

運動項目中(,划船、柔道),身體抵抗酸性環境的能力就

成了耐力訓練的重點!

接下來我們看看影響無氧耐力(anaerobic power)

的相關因素,分別敘述如下:

1.生物能量學: 對於大多數運動項目(扣除有氧耐力型項目),

受制於運動規則的情況下(暫停、休息),所需要的能量系統

源多屬於無氧型式(磷肌酸系統、醣解系統)

研究顯示出,經由衝刺的訓練,能夠有效提升肌肉中ATP

肝醣的儲存量,進而延長維持高度運動能力的時間

(比賽到第七、八回合,還能夠有好的爆發力表現).

2.乳酸緩衝能力: 越能夠承受高度酸化環境,並且保持運動能力

的選手,越能夠有較好的運動表現,當在高強度運動時,

乳酸快速堆績(乳酸不是壞孩子喔!請參考有氧無氧訓練

適應),氫離子的釋放將不利於肌纖維收縮,從另一個角度

思考,我們就是刻意要"創造"這樣子酸化的環境來訓練選手

的乳酸緩衝能力,衝刺訓練、間歇訓練都能夠達到這類型的

訓練適應.

3.心血管系統: HIEE 間歇訓練,不但能夠以爆發型式徵招

更多的白肌參與動作,也能夠有效提升有氧能力,

在文獻有力的背書下,教練們應該減少爆發力型選手

LIEE的訓練分量及時間.

4.神經肌肉系統:如上面描述,爆發力動作型態除了白肌的

徵招,更由於動作模式符合"爆發力"的訓練型態,

對於發力率的提升也很有幫助!

總歸上面的描述,HIEE 的耐力訓練模式,非常適合"肌力-

爆發力型"項目的選手,不但能延長高強度動力輸出(Power)

時間,增加有氧代謝能力,身體抵抗酸化環境的能力,

更能夠提高發力率(RFD).當了解LIEEHIEE的益處之後,

我們將進行到耐力訓練法,也是各位教練/選手最關心的

部分,在這邊我將分成下面三個部分來做討論

(內容參考運動訓練法第五版 p300~307).

1.低強度或有氧訓練 

第一種訓練耐力的方式為低強度訓練或稱有氧訓練,

所謂的低強度,是相較於高強度訓練而言,相對時間內所產生

較少的動力輸出,對於優秀的耐力運動選手的低強度訓練,

可能是普通選手的高強度訓練!

這類的訓練模式可分成三種,第一種稱為Active rest

(動態休息或動態恢復),這類型訓練的目的在於增進高強度

訓練或比賽中的恢復能力,以小於最大心跳率的百分之65

持續30~60分鐘,可以是水中跑步等等運動模式,

有較少衝擊的運動模式,在一年當中有許多大週期(優秀選手

一年可能會有三個大週期),每個高強度訓練的週期之後

(可能是大、中或小,依選手訓練背景狀況而定)的恢復,

可避免停止訓練(Detraining)的狀況,另外還能夠避免過度

訓練(Overtraining)的發生.

第二種稱為LSD,顧名思義為

Long, slow, Distance(LSD)以中強度(百分之6680

的最大心跳率)、長時間(30~120分鐘,依項目而定)

這樣訓練模式的好處包括: 熱調節能力提高、粒線體數目和

骨骼肌氧化能力提升、當然還有心血管功能的改善,

但可惜的是這樣的適應只發生在初學者(適應的窗口較大)

對於優秀耐力運動員卻無法達到生理適應,原因可能在於優秀

運動員需要更高強度的訓練(超負荷原則).

第三種為有氧間歇訓練(Aerobic training),稱作閾值或

節奏訓練,所謂的間歇訓練,是指反覆從事短至長時間的

運動,通常在高於乳酸閾值或是最大乳酸穩定狀態,

穿插低強度運動或在完全休息情況下實施,要明確的去定義

出乳酸閾值,選手必須要進行漸增運動強度的血乳酸檢測,

才能夠找出個別化的乳酸閾值/最大動力輸出/最大心跳率,

為後續的訓練計畫製定基礎值,且過去的研究指出,

有氧間歇強調的是有氧的能量系統,運動強度在"乳酸閾

""稍高於乳酸閾值",因為有了基礎值(速度和心跳),

所以可安排固定的"配速"(例如十分內跑多遠)"節奏"

(齒輪轉速),以上三種訓練模式屬於第一類低強度或有氧訓練.


2.間歇訓練(有氧間歇和無氧間歇


第二類是屬於間歇訓練,這邊要說明的是無氧間歇訓練

既然在名稱定義為"無氧",強化系統便是以無氧能量來源

為主要目標(磷肌酸系統和醣解系統為主)

書中對於無氧間歇的定義為: 運動時間非常短(小於兩分鐘),

同時運動強度是"最大"

這就是前面提到的 HIEE的訓練模式,如果各位同好們看到

這邊,還是一頭霧水,我要告訴各位這是非常正常的現象,

因為這些名詞,這些強度都是科學家們為了方便測量所定義

出來,對於每天實際訓練的教練而言,真的很難做有效的

應用,再加上跟本沒有辦法支付額貴的乳酸檢測費用,

該從何得知選手的"基礎值"是多少?

這樣的困惑,在我擔任亞運女籃體能教練時期曾經發生過,

當時我已經離開左營國家訓練中心,若是在左訓中心裡,

可以很輕易的進行各種運科檢測(器材/設備充足),

但在一般訓練場地根本無法進行,於是我不斷的翻書尋找

資料,希望能夠為籃球選手設計屬於"籃球專項"的耐力訓練,

以下為我的經驗分享.

教練必須依照運動特性決定計畫目標的耐力型態,

這句話其實已經貫穿整個耐力訓練的核心,大家回頭想想,

為什麼我們需要訓練耐力我想最主要的目的,

應該是希望"耐力型"的運動項目或"肌力-爆發力"型項目,

都能夠在競賽的最後階段(,最後一百公尺,第四節比賽),

擁有比對手更好的"專項"運動表現,大家同意這個說法嗎

回到籃球的例子,過去文獻指出,一場比賽大約會有90~120

之間不等的來回跑動,那我對於籃球選手的"耐力訓練"

是否就是要讓他們能夠應付這90~120的跑動?

但整場比賽過程中,是不斷有停止休息的現象(暫停,死球,

中場休息等規則),所以籃球比賽在本質上就是"間歇"

的模式(多數球類都是), (圖五)已經將各種能量系統的間歇

訓練模式整理出來,只要能夠"符合"運動專項的模式,

搭配適當的休息時間(工作: 休息比值的概念),就能夠達到

專項體能的需求,剛才所提到籃球的來回跑動是一種,

若我把工作: 休息比設在 15: 45秒,大家對照表格裡,

是不是就會落在"快速醣解"系統的區間,依此概念類推,

教練所安排的每種訓練(敏捷性訓練,速度訓練或增強式訓練),

都應該當作"整體耐力訓練"的一個部分,不同的專項會有不同

的工作,休息時間比值,重點是從文獻當中去尋找屬於該運動

專項的比例,並在搭配不同的訓練時期和考量選手的訓練

經驗,就可構成一個好的"專項耐力""專項代謝"訓練!!!

國外有一些名詞用"metabolic conditioning "

就是這個意思,

這樣大家對於耐力訓練的概念是不是又清楚了些?!

3.阻力訓練

阻力訓練在耐力訓練表現上,佔有絕對重要且關鍵的地位

過去許多耐力型選手害怕做阻力訓練,原因來自於害怕有

肌肥大的現象發生,導致身體的負荷變大而影響專項運動

表現,但經過前面幾篇文章對肌力-爆發力訓練相關的運動

表現能力回顧之後,耐力型選手不用再擔心這個問題了!

之所以可成為優秀的耐力型選手,就是因為先天的肌肉纖維

比例中,紅肌(type1)占了大多數的比例,因此攜氧能力、

氧化酵素能力都比較好,但是肌肥大的能力就會比較差

(白肌因為肌纖維和運動單位的緣故,肌肥大能力比紅肌強

太多太多了~),所以你看過那個馬拉松冠軍身材像健美先生

? 絕對不會! 但你知道世界級的馬拉松選手是非常重視阻力

訓練嗎??!  有以下幾個原因,預防運動傷害,當長時間與地面

衝擊,則沒有辦法由軟組織做好的吸收,身體只好讓我們的

骨骼去吸收這種衝擊,對於職業選手來說,則容易演變成疲勞

性骨折,有些人或許會反駁,那穿好一點的鞋子就會避震了!

關於這個問題,國外做了許多流行病學的研究,殘酷的事實

,不管因為鞋子或材料工程演變的多進步(NIKE, Adidas),

只要跑得越多,傷害就容易越多!!! (請注意!我說的是職業/

優秀選手,而不是一周只花兩三天運動的業餘或周末運動員),

所以耐力型選手應該回到身體的本質,強化肌肉力量吧!

增加運動經濟性,之前的文章提過類似的觀念,因為力量

提升,所以下肢給與地面(垂直/水平)的作用力便會提高,

相對的地面給予的反作用力也會跟著增加,所以在相同的距離

之下,可以較少的步頻,較大的步幅來完成,整體動作將變得

更有經濟性.

阻力訓練對於"耐力型"運動項目有很大的幫助,但也千萬不要

忘記,如果增加阻力訓練進入原本的訓練計畫,

但卻沒有降低"專項"耐力訓練,身體可能無法承受這麼大的

負擔,許多人對於阻力訓練加入耐力運動項目,

進而獲得正面成果的研究中,都將"專項"耐力訓練的份量

適時下降(依照週期) 百分之19~73之多,

教練們要特別注意這個部分!!
因為操弄不同的訓練變相(組數、次數、休息時間)

耐力訓練也有了許多不同的名詞,在這裡我只簡單的為大家

介紹,幾種比較常見,因為書中已將所有的資訊都整理成

表格,可方便大家參考或對照(書中301)

就留給各位同好們慢慢研究.


(圖七)  做人如果沒有夢想,跟鹹魚有什麼兩樣?

圖片出處: 少林足球電影片段



(圖七)是我上課時送給學生的,真的很期盼我們的領域能夠

有更開闊的心胸,除了接納、尊重其它相關領域之外,

更應該把眼光放在更遠的目標,而非只著重眼前看的到的

成績或利益,競技運動的本質在於追求勝利的決心,

但更重要的應該是從團隊的相處以及培養相互合作的態度,

尊重對手,尊重比賽,尊重教練與隊友及尊重自己

上課中我與同學分享,從小到大英文也沒多好,但只是因為

愛作夢,想要接觸,體驗更好的訓練理論和經驗,

我竟然要出國去念運動表現的博士,這是我從來都沒有想過

的,雖然中間過程付出許多,但至少現在我相信,

不要害怕做夢,夢想有多大,你的世界就會有多大!! 

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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