肌力的大小除了受到肌肉橫切面積(CSA)所影響外,其實與肌力訓練造成的神經肌肉適應也有密切關係,包含神經抑制機制的解除、肌肉內與肌肉間協調的改善,而神經抑制機制的解除包括下列機制:
1、高爾基腱器(Golgi tendon):監控肌肉收縮產生的張力,以防止肌肉收縮時產生過度的力量
2、雷秀細胞(Renshaw cells):一種中間神經元(抑制連接神經元),減弱α運動神經元的放電率,抑制作用肌收縮,但促使拮抗肌收縮,避免來自強直性收縮的肌肉損傷。
3、脊棘上的抑制信號:從大腦來的有意識或無意識的抑制訊號
肌肉內協調則包括運動單位同時收縮的能力、同時徵召運動單位的能力、增加激發頻率的能力(運動單位的放電頻率),當肌肉內協調的適應可從一個動作順暢的轉移到另一個,這便是肌肉間的協調,而藉由最大肌力訓練能最大化運動單位的自主徵召,爆發力訓練則是改善運動單位的放電頻率,接著將這兩項訓練的成果轉移到專項訓練的動作技巧上,讓動作姿勢更有效率,因此若要長時間下增加某動作的負荷,肌肉間協調的訓練是關鍵。
1RM代表肌肉收縮時能產生的最大力量,下表提供1RM的百分比與預估的反覆次數,如:75% 1RM可進行訓練反覆次數10次而力竭,然而實際情況會因為許多因素而影響。
而基本上肌肉內協調性的訓練以負荷大於80%1RM為主,肌肉間協調性的訓練以負荷低於80%1RM為主,下表為肌力訓練不同強度的神經肌肉適應現象,詳細的肌力訓練計畫請參考週期化運動訓練的各階段訓練方式。
之前的文章已介紹過人運動時的三大能量系統(請參考:人的三大能量系統~有氧運動/無氧運動?),無論運動是偏向以哪項能量系統為主,肌力的發展能夠改善身體運動能力,成為身體運作能量系統的基礎,而任何運動都有各自的生理特性,以及所需身體運動能力的組合,下表參照週期化運動訓練顯示能量系統與肌力訓練之間的關聯。
然而運動通常結合了不同的能量系統,其個別的生理與訓練特性更顯複雜,一般而言我們如下表將訓練類型分為六種強度,以及各強度的建議訓練時間、次數、休息時間等,接下來會稍加說明六大強度的實際應用。
一、無氧非乳酸系統訓練:目標在訓練速度與爆發性,單次訓練時間極短(1~8秒)且快,或為爆發性的反覆動作,或技戰術訓練,反覆次數約6~12次,通常達到最大強度的95~100%,由於要讓ATP、PC完全恢復,休息時間必須充足,通常訓練休息時間比為1:50~1:100。
二、乳酸系統訓練:目標在增加運動員運動乳酸產生時的運動表現(神經系統在長時間欸大強度努力下產生適應),以及增加對乳酸堆積的耐受能力,其動力輸出可透過乳酸能量系統的代謝酵素增加而獲得改善。雖然乳酸堆積速率最快是發生在12~16秒的最大努力運動,然而以40~50秒高強度的反覆訓練會導致最大的乳酸堆積,其實在以乳酸動力為主的運動中(10~20秒),神經系統在維持肌肉產生去極化頻率的能力成為運動表現的主要限制。乳酸系統訓練又分為三種:
1、短時間的乳酸動力:能使運動員忍受更高的乳酸堆積,且在極酸的環境仍能產生較高的無氧動力,單次訓練時間為3~10秒,反覆次數10~20次,達到最大強度的95~100%,訓練休息時間比為1:5~1:20,通常在接近比賽期使用。
2、長時間的乳酸動力:此方法單次訓練時間為10~20秒,反覆次數1~3次,達到最大強度的95~100%,使乳酸系統在最大速率下產生能量,對神經系統造成極大壓力,因此為了能反覆進行相同質量的訓練,需要長時間的休息,訓練休息時間比為1:40~1:130,才能幫助乳酸完全移除及中樞神經系統的恢復。
3、乳酸能力:此方法雖然強度稍低,但訓練時間較長,乳酸堆積增加,因此同樣需要充分休息,其單次訓練時間為20~60秒,反覆次數2~20次,達到最大強度的80~95%,訓練休息時間比為1:4~1:24。
三、最大攝氧量訓練:過程中造成的生理適應包括血漿容量增加、心輸出量增加、微血管增生、氧氣運送與使用效率提升等,最終增加最大攝氧量。最大攝氧量訓練單次訓練時間約1~6分鐘,達到最大攝氧量的95~100% (約最大心跳率的98~100%),反覆次數8~25次,訓練休息時間比為1:1~1:4,例如進行3分鐘100% VO2max的6次反覆,組間休息6分鐘,或5分鐘95% VO2max的8次反覆,組間休息5分鐘。
四、無氧閾值訓練:這種方法的訓練強度取決於乳酸擴散進入血液的速率恰巧等於移除速率(4~6mmol),目的在於提升無氧閾值,也就是提升運動的強度,使運動員進行激烈運動時乳酸不會過度提升。無氧閾值訓練單次訓練時間約1~10分鐘,達到最大攝氧量的80~90% (約最大心跳率的85~95%),反覆次數3~40次,訓練休息時間比為1:0.3~1:1,例如進行10分鐘80~85% VO2max的6次反覆,組間休息6分鐘。
五、有氧閾值訓練:目標在於增進有氧能力,發展心肺系統的功能性效率與代謝系統經濟性,使運動員在長時間運動時增加壓力耐受的能力,可採取一致且連續性的速度進行,或進行長時間(10分鐘以上)反覆的間歇訓練,約在最大心跳率的75~80%。以運動員來說,通常會在一般準備期安排反覆性的間歇訓練,而在準備期第二階段進行高強度專項戰術訓練。
六、有氧代償訓練:通常安排於運動員比賽後或乳酸系統訓練、最大攝氧量訓練後,有助於運動員加速排除代謝產物,並促進恢復與再生,運動強度介於最大攝氧量的65~60% (約最大心跳率的55~75%),持續時間約為5~30分鐘。主動恢復配合營養補充已被證實能降低皮質醇與腎上腺素濃度(疲勞的指標之一)、白血球覆蓋濃度下降,也就是說能重新啟動免疫系統功能,加速身體再恢復。