不同强度区间蹲跳、深蹲、高翻抗阻训练中最佳功率输出特征研究

郭成根，周爱国，谢永民，陈奥娜

不同强度区间蹲跳、深蹲、高翻抗阻训练中最佳功率输出特征研究

郭成根1，周爱国2，谢永民2，陈奥娜2

1.太原师范学院体育系，山西 晋中，030619；2.北京体育大学，北京，100084。

通过Meta分析综述不同负荷强度区间人体负重蹲跳、深蹲、高翻过程中功率输出特点。通过检索PubMed、Web of Science、CNKI等数据库，检索相关的随机对照实验（RCT），按照纳入和排除标准筛选文献、提取资料并评价纳入文献的方法学质量后，采用Review Manager 5.3对纳入文献的结局指标进行Meta分析。共纳入17篇文献25个研究，包含269名受试者。分为3个强度区间：强度1：£30%1RM，强度2：>30%1RM到<70%1RM，强度3：³70%1RM；Meta分析结果显示：负重蹲跳功率输出强度1>强度2>强度3（p<0.05）；负重深蹲功率输出强度2>强度1（p<0.05），强度1=强度3（p>0.05），强度2>强度3（p<0.05）；高翻功率输出强度3>强度2>强度1（p<0.05）。负重蹲跳最佳功率输出的强度区间为低强度（£30%1RM），负重深蹲最佳功率输出的强度区间为中等强度（>30%1RM到<70%1RM），高翻最佳功率输出的强度区间为大强度（³70%1RM）。

功率输出；体能训练；力量；综述

肌肉力量是影响运动成绩的重要因素之一，增加肌肉收缩时的力量是提高运动成绩最直接也是最有效的途径[1]。而根据力量—速度曲线的变化原理[2]，抗阻训练中，随着杠铃负重的增加，必然会带来速度递减，进而会影响到抗阻训练中功率的输出效率，因此在抗阻训练中选择适宜负荷重量追求与速度完美结合十分重要[3]，这一理念被称为“功率最大化的训练”（Maximal power training）[4]。研究表明，最大功率的抗阻训练方法对于提高运动员的爆发力，增强运动表现具有极好的刺激效果[4-7]，通过选择适宜的负荷强度提高运动员训练中最大功率输出是众多项目取得突破的关键点。

蹲跳[8-11]、深蹲[12-13]、高翻[13-15]作为抗阻训练中常用的手段，被很多项目用来发展运动员的爆发力，提高运动表现，如短跑、跳远、篮球等等。然而，在抗阻训练研究中，关于产生最大功率的最适负荷强度仍存在较大的争议，如蹲跳和深蹲最适负荷强度范围包括0%1RM-60%1RM[16-19]，高翻最适范围包括60%1RM-80%1RM[20-21]，同时也有研究报道不同负荷强度区间（30%-90%1RM[22]、50%-90%1RM[20]）最大功率输出可能不存在显著差异，鉴于前期不同研究间的差异较大，且最适负荷强度范围区间较广。

因此，有必要采用 Meta分析合并各项已发表文献的研究成果，得到较为准确可靠的结果。本研究中利用功率作为结局指标，检索相关的随机对照组实验（RCT），进行Meta分析，研究0%-100%1RM负荷强度区间内，不同强度区间的功率输出特点，进一步缩小并确定最佳功率输出的负荷强度区间，为抗阻训练在竞技体育领域的运用提供理论参考。

1 资料与方法

1.1 文献检索

文献的检索由两名检索人员采用独立双盲的方式，通过对PubMed、Web of Science、CNKI等数据库进行检索。检索的时间为建库至2018年6月30日。中文检索词以“深蹲”“蹲跳”“高翻”“功率”“最佳负荷”“负荷”“强度”等为关键词进行组合式混合检索；外文检索词以“squat”、“jump squat”、“power clean”、“optimal load”、“load”、“intensity”等为关键词进行组合式混合检索，对文献上的参考文献再次进行二次检索，尽可能搜集更多的文献，但对于没有公开发表的文献未进行检索。

1.2 文献纳入标准

（1）受试者必须为有训练经历的运动员；（2）数据必须在正文、表格或者图表中精确出现，包括平均数+标准差，且可以提取；（3）负荷强度的计算方式必须根据自己测出的1RM乘以相应的百分比强大计算，且必须给出确定的1RM值；（4）研究中必须明确提到“最佳功率”或者“最大功率”，“optimal power”或者“peak power”所对应的负荷强度；（5）测试必须在自由式杠铃深蹲架或者Smith架上进行；（6）结局指标的测试必须在测力台上进行获取。

1.3 文献排除标准

（1）非运动员或者没有训练经历；（2）文献中未报道或者未明确“最佳功率”或者“最大功率”，“optimal power”或者“peak power”所对应的负荷强度；（3）文献中只提及一个负荷强度或者强度之间未做比较；（4）未测试1RM值或者以自身体重百分百计算；（5）综述类文献、数据无法提取的文献、重复发表的文献。

1.4 数据提取

两名检索人员采用独立双盲的方式对纳入的文献进行相关数据指标的提取，提取的内容主要包括文献的基本特征（第一作者、文献发表的年限），受试者基本特征（运动员项目、年龄范围、性别及比例、样本量），实验的测试特征（测试强度、测试结果等），结局指标基本特征（指标数据、指标单位）。对缺乏数据信息或者信息不明确的资料通过邮件形式与作者进行联系获取。

1.5 质量评价

采用经典的Jadad质量评分表对纳入的文献进行评分，主要包括以下三个方面：（1）随机序列的产生是否恰当，若文献对随机化方法有具体的描述且方法恰当，加1分，否则扣1分；（2）是否采用盲法，若详细描述了盲法且方法恰当，加1分，否则扣1分；（3）是否对退出和失访进行描述1分；总评分为5分，其中，1~2分为低质量，3~5分为高质量。

Cochrane 手册 5.1.0 标准对纳入文献质量进行综合评价[23]。主要包括：（1）随机序列的产生（选择偏倚）；（2）盲法分配（选择偏倚）；（3）对参与者与研究人员采用盲法（执行偏倚）；（4）对结果的评估采用盲法（观察偏倚）；（5）结局数据的完整性（失访偏倚）；（6）研究结果的选择性报道（报告偏倚）；（7）其他。最后以文字、图示方法显示对所有纳入文献的评价结果。注：因为研究的随机对照实验为不同强度负荷，当文献中提及测试负荷采用随机的方法，即对测试负荷设盲时，可认为其使用盲法。

1.6 数据分析

采用标准化均数差及其95%可信区间（95%CL）作用效应尺度，Revman5.3软件对纳入文献的结局指标进行合并效应分析。各研究间异质性检验采用X2检验，P>0.1为无统计学异质性，同时用I2的值判断研究间的异质性大小，当I2<40%为低异质性，40%£I2£70%为中度异质性，I2>70%为高度异质性。当研究间无异质性或为低异质性时，采用固定效应模型进行Meta分析；当研究间异质性较明显时，采用随机效应模型进行效应分析，并通过亚组分析探究异质性可能来源。使用Stata12.0软件进行Egger’s检验，以判断发表是否存在偏倚。

2 研究结果

2.1 文献检索结果

文献检索流程如图1所示。初步检索数据库得到相关文献1035篇，通过其他资源补充得到相关文献0篇，整理剔除重复发表文献398篇，获得文献637篇，阅读文献标题和摘要后筛除文献560篇，阅读全文后，排除结局指标数据不全、未使用测力台、未测试1RM等文献共60篇，最终确定纳入文献17篇[13,18,19,21,24-36]。

图1 文献筛选流程图

2.2 纳入文献的基本特征

如表1所示，纳入的17篇文献25个研究公开发表时间为2001~2015年，其中负重蹲跳13篇[24-36]，负重深蹲6篇[18-19,25-27,30]，高翻6篇[13,21,25-27,30]；受试者总共269名（男269名、女0名），年龄范围为15~36岁；测试负荷强度范围为（0%~100%1RM）

2.3 方法学质量评价

纳入的17篇文献中，jadad得分8篇为高质量（³3分）[13,19,24-27,30,33]，9篇为低质量（<3分）[13,18,21,28-29,31-32,34-36]，平均2.4分（具体见表1）；有10篇文献通过随机序列的产生[13,19,24-30,33]，9篇文献采用盲法分配[13,19,25-27,29-31,33]，所有文献均为提及对参与者与研究人员采用盲法，全部纳入文献结局数据指标均完整性且研究结果有选择性报道。

2.4 研究结果

负荷强度区间：强度1：£30%1RM；强度2：>30%1RM到<70%1RM；强度3：³70%1RM。

2.4.1 不同强度区间负重蹲跳时功率输出特征 12篇文献报道了负重蹲跳时强度1vs强度2功率输出情况，Meta分析结果显示存在低异质性（I2=31%，P=0.15），故采用固定效应模型进行合并效应量分析，合并效应量［SMD=0.68，95%CL（0.48，0.88），P<0.00001］。森林图显示，最佳输出功率SMD的95%CL横线落在无效线右侧。结果表明，强度1优于强度2，即30%1RM 功率输出优于>30%1RM到<70%1RM。

表1 纳入文献的基本特征

注“↑”为最佳功率或者“峰值功率”所对应的负荷强度

9篇文献报道了负重蹲跳时强度1vs强度3功率输出情况，Meta分析结果显示存在低异质性（I2=23%，P=0.24），故采用固定效应模型进行合并效应量分析，合并效应量［SMD=1.35，95%CL（1.09，1.62），P<0.00001］。森林图显示，最佳输出功率SMD的95%CL横线落在无效线右侧。结果表明，强度1优于强度3，即£30%1RM功率输出优于³70%1RM。

8篇文献报道了负重蹲跳时强度2vs强度3功率输出情况，Meta分析结果显示不存在统计学异质性（I2=0%，P=0.88），故采用固定效应模型进行合并效应量分析，合并效应量［SMD=0.62，95%CL（0.38，0.87），P<0.00001］。森林图显示，最佳输出功率SMD的95%CL横线落在无效线右侧。结果表明，强度2优于强度3，即>30%1RM到<70%1RM的负荷强度功率输出优于³70%1RM的负荷强度功率输出。

图2 强度1vs强度2 Meta分析森林图

图3 强度1vs强度3Meta分析森林图

图4 强度2vs强度3Meta分析森林图

2.4.2 不同强度区间负重深蹲时功率输出特征 5篇文献报道了深蹲练习时强度1vs强度2时功率输出情况，Meta分析结果显示不存在统计学异质性（I2=0%，P=0.85），故采用固定效应模型进行合并效应量分析，合并效应量［SMD=-0.41，95%CL（-0.77，-0.05），P=0.02］。森林图显示，最佳功率输出SMD的95%CL横线落在无效线左侧。结果表明，强度2优于强度1，即>30%1RM到<70%1RM 功率输出优于£30%1RM。

5篇文献报道了深蹲练习时强度1vs强度3时功率输出情况，Meta分析结果显示不存在统计学异质性（I2=0%，P=0.59），故采用固定效应模型进行合并效应量分析，合并效应量［SMD=-0.11，95%CL（-0.47，0.25），P=0.54］。森林图显示，最佳功率输出SMD的95%CL横线与无效线相交。结果表明，强度1=强度3，即30%1RM功率输出等于70%1RM时功率输出。

6篇文献报道了深蹲时强度2vs强度3功率输出情况，Meta分析结果显示不存在统计学异质性（I2=0%，P=0.99），故采用固定效应模型进行合并效应量分析，合并效应量［SMD=0.35，95%CL（0.01，0.69），P=0.04］。森林图显示，最佳输出功率SMD的95%CL横线落在无效线右侧。结果表明，强度2优于强度3，即>30%1RM到<70%1RM的功率输出优于70%1RM。

图5 强度1vs强度2 Meta分析森林图

图6 强度1vs强度3Meta分析森林图

图7 强度2vs强度3Meta分析森林图

2.4.3 不同强度区间高翻时功率输出特征 5篇文献报道了高翻时强度1vs强度2功率输出情况，Meta分析结果显示不存在统计学异质性（I2=0%，P=1.00），故采用固定效应模型进行合并效应量分析，合并效应量［SMD=-0.40，95%CL（-0.73，-0.07），P=0.02］。森林图显示，最佳输出功率SMD的95%CL横线落在无效线左侧。结果表明，强度2优于强度1，即>30%1RM到<70%1RM 功率输出优于£30%1RM。

5篇文献报道了强度1vs强度3功率输出情况，Meta分析结果显示不存在统计学异质性（I2=0%，P=0.86），故采用固定效应模型进行合并效应量分析，合并效应量［SMD=-0.81，95%CL（-1.15，-0.46），P<0.00001］。森林图显示，最佳输出功率SMD的95%CL横线落在无效线左侧。结果表明，强度3优于强度1，即³70%1RM功率输出优于£30%1RM。

6篇文献报道了强度1vs强度3功率输出情况，Meta分析结果显示不存在统计学异质性（I2=0%，P=0.75），故采用固定效应模型进行合并效应量分析，合并效应量［SMD=-0.36，95%CL（-0.65，-0.06），P=0.02］。森林图显示，最佳输出功率SMD的95%CL横线落在无效线左侧。结果表明，强度3优于强度2，即³70%1RM的功率输出优于>30%1RM到 <70%1RM。

图8 强度1vs强度2 Meta分析森林图

图9 强度1 vs.强度3 Meta分析森林图

图10 强度2vs强度3Meta分析森林图

3 讨论分析

在杠铃抗阻训练中，负重强度与动作速度是必须考虑的两个基本要素，但根据力量-速度曲线关系，随着杠铃负重的增加，必然会带来速度递减，要实现抗阻训练中功率输出的最大化，需选择适宜负荷强度与速度完美结合[3-4]，因此，最大功率训练的关键点是找出训练强度的理想范围。但从前期研究结果来看，最佳功率所对应的负荷强度存在争议，且存在一个较大的范围[16-21]。鉴于此，本研究将采用Meta分析合并各项已发表文献的研究成果，探究0%-100%1RM负荷强度区间内，3种常用的杠铃抗阻训练手段的功率输出特点，进一步缩小并确定最佳功率输出的负荷强度区间，为抗阻训练在竞技体育领域的运用提供理论参考。

Meta分析结果表明，负重蹲跳练习时，强度1>强度2>强度3，即小强度（£30%1RM）>中等强度（>30%1RM~<70%1RM）>大强度（³70%1RM）。Cormie等（2007）[28]让8名业余训练的运动员（1RM =139.7±31.47kg）在测力台进行了负荷强度为30%、90%1RM的负重蹲跳测试，结果显示30%强度下功率输出为4945±1098 w，90%强度下功率输出为3594± 778 w，且两者之间存在显著性差异（p<0.05），小强度优于大强度。Dayne等（2011）[31]让11名男性运动员（1RM =141.14±28.08 kg）在测力台上进行了负荷强度为0%、20%、40%、60%、80%1RM的负重蹲跳测试，结果显示功率输出为0%>20%>40%>60%>80%1RM，且小强度（0%、20%1RM）与中等强度（40%、60%1RM）存在显著性差异（p<0.05），中等强度（40%1RM）与大强度（80%1RM）存在显著性差异（p<0.05）。Turner 等（2012）[32]让11名职业橄榄球运动员（1RM=183.6±19.6 kg）在测力台上进行了负荷强度为20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%1RM的负重蹲跳测试，结果显示功率输出 20%>30%>40%>50%>60%>70%>80%>90%>100%1RM，且小强度（20%1RM）与中等强度（40%、50%、60%RM）均存在显著性差异（p<0.01），小强度（20%1RM）与大强度（70%、80%、90%、100%1RM）均存在显著性差异（p<0.01）。Reyes P等（2015）[36]让51名田径运动员（1RM= 136.3±22.0kg）在测力台上进行了0%~97%1RM的负重蹲跳测试，结果显示0%>17%>27%>37%>47%>57%>67%>77%>87%>97%1RM，且0%1RM与中等强度、大强度之间均存在显著性差异（p<0.001）。综上所述，负重蹲跳练习时，小强度功率输出最佳，且中等强度优于大强度。

Meta分析结果表明，负重深蹲练习时，强度2>强度1=强度3，即中等强度（>30%1RM~<70%1RM）>小强度（£30%1RM）=大强度（³70%1RM）。Cormie 等（2007）[27]让20名足球、短跑和跳远运动员（1RM=170.38±21.72 kg）在测力台上进行了负荷强度为0%、12%、27%、42%、56%、71%、85%1RM 的负重深蹲测试，结果显示最佳功率输出强度为56%1RM，且中等强度（42%、56%1RM）>大强度（71%、85%1RM）>小强度（12%、27%1RM），统计学检验小强度与大强度之间无显著性差异（p>0.05）。Alcaraz 等（2011）[18]让10名短跑运动员（1RM=199.7±59.1kg）在测力台上进行了负荷强度为30%、45%、60%、70%、80%1RM 的负重深蹲测试，结果显示最佳功率输出的强度为60%1RM，且中等强度（45%、60%1RM）>小强度（30%1RM）>大强度（70%、80%1RM），统计学检验小强度与大强度之间无显著性差异（p>0.05）。McBride等（2011）[30]让9名有训练经验的男性（1RM=138.3±20.9 kg）在测力台上进行了负荷强度为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%1RM的负重深蹲测试，结果显示最佳功率输出的强度为50%1RM，且中等强度>小强度>大强度，统计学检验中等强度（50%）与大强度（80%、90%1RM）存在显著性差异（p<0.05），小强度与大强度之间无显著性差异（p>0.05）。综上所述，负重深蹲练习时，中等强度功率输出最佳，且小强度等于大强度。

Meta分析结果表明，负重深蹲练习时，强度3>强度2>强度1，即大强度（³70%1RM）>中等强度（>30%1RM~<70%1RM）>小强度（£30%1RM）。Comfort 等（2012）[13]让19名橄榄球、曲棍球、足球运动员（1RM=84.52±7.35 kg）在测力台上进行了负荷强度30%、40%、50%、60%、70%、80%1RM的高翻测试，结果显示最佳功率输出的强度为70%，且大强度（70%、80%1RM）>中等强度（40%、50%、60%）>小强度（30%），统计学检验显示大强度70% 1RM （2951.7±931.71 W）与小强度30% （2149.5±406.98 W）存在显著性差异（p=0.007）。Flores等（2017）[37]让11名举重运动员（1RM=129.36±12.37 kg）进行了负荷强度为30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%1RM的高翻测试，结果显示最佳功率输出的强度为90%，且大强度（70%、80%、90%1RM）>中等强度（40%、50%、60%）>小强度（30%），统计学检验显示大强度（90%1RM）与中等强度、小强度均存在显著性差异（p<0.05）。综上所述，高翻练习时，大强度功率输出最佳，且中等强度等于小强度。

运动项目不同，对负荷强度的认识和要求会存在差异。本研究中，通过检索相关随机对照实验（RCT）进行综述，结合本研究的Meta分析结果发现：不同项目进行负重蹲跳、负重深蹲、高翻时最佳功率输出所对应的最适强度并不统一，存在一个小的范围，解释如下：

（1）最大力量（1RM）不同。符合本研究的随机对照实验中，研究对象为运动员或者有训练经历，受试者各自最大重量存在一定的差异，可能会影响到最佳负重强度，这也得到了相关研究的证明。比如Kawamori等（2005）[38]招募15名足球、举重、篮球、雪橇运动员受试者，根据力量水平分为高力量组（7名，1RM³110kg）和一般组（8名，<110kg），在测力台上分别30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%1RM高翻测试，结果显示高力量组最佳功率为4281.15±634.84 W，最佳负荷强度为70%1RM，一般组最佳功率为3982.58±906.49W，最佳负荷强度为80%1RM；Turner 等（2012）[32]、Baker D等（2001）[39]和Harris N K等（2007）[40]研究中受试者均为职业橄榄球运动员，其最大力量存在差别，虽然测试程序相同，但最佳强度仍然存在区别（20%1RM、47~63%1RM、22%1RM）。显然力量水平不同可能会导致出现最佳功率的负荷强度存在差别。

（2）项目不同。符合本研究的随机对照实验中，纳入的项目包括篮球、足球、田径、橄榄球、铅球、标枪、曲棍球、举重、跳远、铁饼。运动训练中各个运动项目都有各自独特的专项特征，可能会导致不同的运动项目在最佳负荷重量上有所不同。比如举重（杠铃）、投掷（铁饼、铅球等）或者摔跤（对手）更加注重对外做功，其最适负重强度可能会高于对自己做功的运动员（跑、跳等运动项目）[3,41]。

（3）年龄和与体重不同。符合本研究的随机对照实验中，受试者年龄最小为15岁，最大为36岁，虽然尚没有文献证明年龄因素可以直接影响最佳负荷，但其可能是潜在因素之一。体重与运动员的肌肉力量存在相关，也可能会影响到最佳功率以及负重的选择[26,42]。此外，Pennington等（2010）[42]在研究中将受试者分为高技术组和普通组，结果显示两个组的最佳功率存在差别，但最佳功率所对应的负荷强度却一致，谢永民等（2017）[3]在研究中也有类似的发现，由此可以推断，最佳功率所对应的负重强度可能较少受到动作技术水平的影响。

4 结 论

综上，运动项目不同，在运动实践中对负荷强度的要求会存在差异，这也是本研究中仅给出了一定的强度区间，而未精确确定负荷强度重要原因之一。本研究中给出的最佳强度区间可以在运动实践中为运动员选择适宜负荷强度提供参考，提高力量训练时的功率输出。

本研究不足之处：（1）在检索过程中没有纳入未发表的文献，相关文献数据不全。（2）纳入的文献中均为男性，未纳入女性运动员，会造成一定的偏倚。（3）在质量评估中，所有文献对于“评定者设盲”问题均未提及，导致方法学质量不高。在今后研究中，可以进一步探究男、女运动员在最佳负荷上是否存在差异。

负重蹲跳最佳功率输出的强度区间为低强度（£30%1RM），负重深蹲最佳功率输出的强度区间为中等强度（>30%1RM到<70%1RM），高翻最佳功率输出的强度区间为大强度（³70%1RM）。

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Research on Optimal Power Output Characteristics of Bounce, Squat and High Turn Resistance Training in Different Intensity Ranges

GUO Chenggen1, ZHOU Aiguo2, XIE Yongmin2, et al

1.Department of Physical Education, Taiyuan Normal University, Jinzhong Shanxi, 030619, China;2.Beijing Sport University, Beijing, 100084, China.

To summarize the power output characteristics of human body weight-bearing jump, deep squat and high turn during different load intensity intervals by meta-analysis.Retrieving related randomized controlled trials (RCTs) by searching PubMed, Web of Science, CNKI and other databases, screening the literature according to inclusion and exclusion criteria, extracting data and evaluating the methodological quality of the included literature, and then using Review Manager 5.3 Meta-analysis was performed on the outcome indicators of the literature.A total of 17 articles were included in 25 studies, including 269 subjects. Divided into 3 intensity intervals: intensity 1:£30% 1RM, intensity 2:>30% 1RM to<70% 1RM, intensity 3:³70% 1RM; Meta analysis results show: squat jump power output intensity 1>intensity 2>Intensity 3 (p<0.05); load weight squat power output intensity 2>intensity 1 (p<0.05), intensity 1=intensity 3 (p<0.05), intensity 2>intensity 3 (p<0.05); Power output intensity 3>intensity 2>intensity 1 (p < 0.05).The intensity range of the optimal power output of the weight-bearing jump is low intensity (£30%1RM), and the intensity range of the load-deep squat optimal power output is medium intensity (>30%1RM to <70%1RM). The intensity range of the good power output is high intensity (³70% 1RM).

Power output; Physical training; Strength; Review

G808.16

A

1007―6891（2020）01―0034―07

10.13932/j.cnki.sctykx.2020.01.08

2019-07-11

2019-08-22