功能性力量训练对青少年身体素质发展的实证研究

郭树涛　张晓秋

摘要：采用教学实验、数理统计等研究方法，就功能性力量训练对青少年身体素质的影响做实证研究。结果显示，10周功能性力量训练能够显著增强其力量、爆发力、柔韧等身体素质。功能性力量训练是一种安全、有益的健身方式，将其融入青少年体育课堂教学具有很高的推广价值。

关键词：功能性力量；青少年；身体素质

中图分类号：G808.12文献标识码：A文章编号：1006-2076（2014）02-0080-06

Abstract：With the method of teaching experiment and mathematical statistics，it tested the effects of functional strength training over the physical fitness in adolescent.The results showed that 10 weeks functional strength training could significantly improved their strength， power and suppleness. Meanwhile functional strength training is a safe， beneficial fitness means. Therefore， it is worthwhile to incorporate functional strength training into the junior high schools physical education curriculum.

Key words： functional strength； adolescent； physical fitness

青少年需要有规律性地参与身体锻炼，从而促进心血管系统、骨骼-肌肉系统的健康发育。研究发现：青少年时期，规律性参与身体练习不仅对生理、心理的健康成长具有重要促进作用，并且对生活质量的提高、终身体育观的培养同样具有积极的潜在影响[1-2]。尽管如此，国内外研究均发现，青少年通常表现为身体锻炼不足，不能满足增进健康的相关要求[3-5]。

事实上，国内外政府机构、专家学者一直都在呼吁改革学校体育课程，有效增加身体活动的行为，增强青少年身体能力[6-7]。通常，我们会鼓励青少年参与慢跑、游泳等有氧练习项目，但是越来越多的研究表明，抗阻力练习（力量练习）同样是增强他们身体能力的一种安全、有效的措施[8-9]。

传统意义上，我们更加注重通过抗阻力练习，提高“外显”肌肉（如胸大肌、肱二头肌）力量、耐力、功率、围度等指标。然而，随着研究的深入，人们逐渐认识到，这种传统的抗阻力练习方法对青少年肌肉能力、身体素质的积极作用具有很大的局限性。采用杠铃卧推锻炼胸大肌、哑铃弯举锻炼肱二头肌……所增加的肌肉力量与日常生活、运动能力之间并不能简单地呈正相关。日常活动、体育运动都是多个关节、三个运动平面的多维运动。而上述孤立的、非专项的动作练习通常只是单关节、单一平面的力量训练，并不总是能够产生出有效的、动力十足的运动能力[10]。功能性训练，这种强调全身性整体活动构建力量、平衡、协调，从而有效提高人们日常生活能力以及运动能力的训练理念，就逐渐引起了体育教育工作者、教练员和科研人员的重视。

高质量的体育教学活动应该是帮助学生发展与健康有关的身体能力和适应性。体育教育工作者需要确认，功能性力量训练是否是一种安全、有益、值得推广的健身锻炼方式。同时，也只有通过实验研究，才能检验出功能性力量训练纳入体育教学课程体系的可行性。基于此，本研究试图通过对比试验，检验功能性力量训练对青少年身体素质发展的影响作用，以期为中小学体育教育课程建设提供有益的参考。

1研究对象与方法

1.1研究对象

以山东省威海市塔山中学和第十中学的初中二年级学生（12～14岁）为研究对象，将自然班分为2组，其中一组为实验组，一组为对照组，每组40人（男女各20人）。研究对象不包括患有儿科慢性疾病或是做过整形外科手术不宜参加运动的学生。研究对象身体基本情况如表1所示：

1.2研究方法

1.2.1测试

1.2.1.1测试程序

所有实验对象均在正式实验开始之前，进行为期1周的培训。利用体育课教授学生正确的测试动作、练习动作，详细解答学生所提问题。测试前的准备活动包括7～10 min中等强度的有氧练习（慢跑）以及3～5 min的伸展练习。测试在任课教师、课题组专门测试人员监督、操作下完成。每个测试动作均完成3次，并记录最好成绩（精确到1.0 cm或0.1 s）。

1.2.1.2测试动作

坐位体前屈：下背部、股后柔韧性；

立定跳远：下肢爆发力；

仰卧起坐：腹部力量（仰卧，双腿弯曲90°，双脚置于地面，双手置于耳侧，双肘朝前；抬起上体直至双肘触及双膝；再后仰至起始位置）；

俯卧撑：胸部、上肢力量（双臂沿垂直于躯干方向左右分开并用双手撑地，双腿伸直，双脚略微分开，背部始终保持挺直；整个身体下降至肩关节低于肘关节，然后再撑起）；

胸前推实心球（2 kg）：上肢爆发力（学生坐在地上，背靠墙壁，膝关节微屈，脚置于身体前方，双手胸前持球；然后，沿着45°角方向尽力推出实心球）；

穿梭跑：速度、灵活性（坐在地上，双腿完全伸展，脚后跟置于实心球上；教师发出口令，学生迅速站起来，跑向15 m以外的实心球，并用手触摸到这个球；然后折返跑，通过第一个实心球所在的位置，老师停表）。

1.2.2实验

1.2.2.1实验方案

根据预先安排，2012～2013学年的秋季学期选用初中二年级学生完成实验。将自然班分为实验组和对照组。实验组利用每周3次，每次45 min的体育课，完成20～25 min的功能性力量训练，其余时间按照预定的教学大纲，部分性完成教学内容。对照组则完全根据预定的教学大纲完成教学内容。

1.2.2.2实验时间

2012年9月17日～2012年11月23日，每周3次，共10周。

1.2.2.3功能性力量训练方案

功能性力量训练采用循环练习法依次完成每个动作，组间歇3分钟（表2）。

1.2.3数理统计法

对实验对象的身高、体重等基本情况做描述性统计，用平均数±标准差表示。采用SPSS19.0统计软件独立样本t检验，对实验组、对照组在实验前后相关指标的变化率进行分析检验，显著性水平取P=0.05。

2结果与分析

2.1研究结果

2.1.1实验前研究对象基本情况概述

为保证实验组、对照组学生在实验之前基本条件是大体均等的，属同质可比样本，实验干预前，对上述两组学生的相关指标进行t检验。结果显示（表3），两组学生在实验前，身体形态、素质等相关指标均未出现显著性差异。

2.1.2实验后研究对象身体素质变化情况对比

经过为期10周的实验干预，两组学生身体素质均发生了相应变化。统计显示（表4、表5），相比较于仅仅参与常规体育课堂教学的学生，参与功能性力量训练的男、女学生，在仰卧起坐、俯卧撑、立定跳远、坐推以及坐位体前屈等方面，均取得了明显进步（P<0.05）。

2.2讨论与分析

这项研究的重要发现是，通过短期、渐进性功能性力量训练，青少年学生可以比那些仅仅参加常规体育课堂教学的同龄学生，在肌肉活动能力、专项运动能力等方面均取得显著性进步。由于两组学生在同一时间跨度内，参与了相同时间的体育课教学、训练，因此我们有理由相信，这些差异是功能性力量训练所引起的专门性训练适应。同时，学生并未由于参与功能性力量训练而引起任何的运动损伤。故此，将功能性力量训练融入青少年体育课堂教学可以被认为是促进体质增强、功能提高的一项安全、有效的措施。鉴于肌肉活动能力是满足人们日常活动、娱乐休闲以及减少疾病的重要体适能指标，因此，上述研究结果对于青少年体育课程建设、改革具有重要的实践意义。

儿童、青少年曾被认为不适宜参与力量训练[11-12]，主要担心会导致较高的运动损伤几率。近年来研究发现，只要安排恰当，力量训练所引起的运动损伤只占很小的比例[13-15]。我们的研究中，并未发现由于力量训练而引起运动损伤。这和练习动作选择、负荷设定、器材选用以及教师的专业素养等有直接关系。我们的研究结果和Hamill[16]的一项回顾性研究的结论相近似：13～16岁的青少年进行力量训练要比从事足球、篮球受伤几率小得多，前者只有0.7%的伤病率，而后者分别是19%和15%。

时至今日，很多专家认为，通过适宜的负荷刺激，不仅有助于青少年力量能力得到显著提高，提升自身胆固醇水平、心肺功能、骨骼健康以及预防损伤，更重要的是有助于自尊、自信的增强以及健康生活方式的形成[17-18]。元分析研究表明，通过抗阻力练习，可以显著提高力量水平[19- 20]。一般而言，8～10周的训练，力量增长幅度大约在13%～30%[19]，甚至达到55%～77%[21-22]。通过短期训练，青少年力量增长往往并非是肌肉围度增加的结果，而与运动单位的募集、协调以及专项技术的熟练等方面有关[23]。本研究显示，通过针对性力量练习，反映青少年男、女学生腹部力量的指标（仰卧起坐）数值分别增长39%、32%，反映胸部和上肢力量的指标（俯卧撑）数值分别增长79%、109%，且均具有非常显著性差异（青少年学生很少进行胸部、上肢力量的练习，该部位力量的基础数值偏低，通过针对性练习，力量增长幅度尤为明显）。

逻辑上讲，强壮有力的青少年能更好展示自身的运动能力，表现出更高的竞技水平。相关研究也证实了这一点[24-25]。但是，并非所有的力量训练都能导致青少年竞技能力的增强、运动成绩的提高[25-26]。这是由于力量训练的适应性同样具有专门性。假如力量练习的动作在肌肉动员、运动单位募集、节奏、负荷时间（负荷所施加的时间长度）、负荷强度、能量供应方式、肌肉收缩形式、关节运动方式、力的矢量、运动形式以及组间恢复时间等与专项练习或是测试动作相近似的话，则力量训练的成效更容易转化为竞技能力的增强、专项成绩的提高。否则，力量的增长就难以促进专项成绩的显著提高。

实验表明，参与功能性力量训练的实验组男、女学生，立定跳远成绩分别增加9%和7%；坐推实心球成绩分别增加20%和13%，且都具有显著性差异。与此相对应，对照组男、女学生立定跳远成绩分别增加2%和1%；坐推实心球成绩分别增加1%和1%。由于训练中没有安排变向、加速等能力的专项练习，所以，两组学生折返跑的成绩并未得到明显提高。上述结果显示，通过特定形式的功能性力量训练，青少年学生可以有效提高自身专门性力量和运动技能水平。与过去几十年所流行的力量练习方式不同，功能性力量训练是将身体作为一个功能性单位来对待的，而非将身体分为胸、背、肩、臂、腹、大腿、臀、小腿等几大类，分别进行力量练习。

按照一定的分类标准，将身体分为不同部分，分别进行训练，对于特定肌群力量的增加是非常有效的。肌肉力量的增加与自身运动单位激活的数量呈正相关，而后者与中枢神经系统所发送的神经冲动直接相关。在一个稳定的力量练习器械上进行特定肌群的力量练习（如在Smith训练器上，通过深蹲发展腿部肌群力量），由于杠铃的运动路径被训练器械所固定，因此，身体的稳定、平衡更容易得到控制，相应肌群的活动水平就相对减弱，从而节省了神经能量。这样，更多的神经冲动可以被传递到主动肌（如腿部肌群），使得主动肌更多的运动单位被激活，产生更大的力量。尽管对于主动肌而言，这种训练的效果是显著的，但是这种练习本身却不是功能性的。因为无论是日常生活还是体育活动，身体的活动不可能借助外力的支撑，且大都是三维平面、多关节协同运动。需要主动肌、拮抗肌、协同肌（协助主动肌参与主动发力的肌群，或是稳定关节的肌群）的协同参与，需要本体感觉的实时传输以及身体姿势的稳定等等。然而，无论是综合性力量训练器械上固定运动轨迹的练习（如在Smith训练器上完成深蹲动作），还是单关节自由重量练习（如哑铃弯举）均与现实生活及体育运动中肌肉的活动情况有本质的差异。这种单一平面、单关节活动为主，拮抗肌和协同肌活动受到限制的运动方式只是注重了身体局部的发展，而不是将整个身体作为一个功能性单位来协调发展的。毕竟，无论是身体各关节系统的活动还是三维平面的运动，都是一种“整体性”功能运动，并非是彼此孤立的多个关节或是三个平面的单独运动，也不是某一关节或是某一平面的运动 “服务于”或“弥补”其他关节或平面的运动，它们是相互依存的统一体，并通过动力链形成一个有机的整体——动作或运动模式。因此，过分依赖单关节、单一平面的力量练习容易导致局部力量提高和身体整体功能发展的非同步性，同时这也是引发运动损伤的主要致因。

功能性力量训练，是构建机体力量、平衡、协调能力的一系列全身性活动，从而达到增强体质，有效应对日常活动以及提高竞技能力的目的。功能性力量训练所强调的不是身体某一部位肌群力量的过分增强，而是注重身体各种力量能力的均衡发展（如推与拉力量的平衡，髋关节伸肌和髋关节屈肌力量的平衡），着重于动作或运动模式在适宜负荷下合理、有效地完成，从而使神经-肌肉系统“学会”更加有效地运转，完善各关节及其连接系统的完整性，提高神经-肌肉系统的整体功能，使得力量、运动都能在完整动力链的各个环节得到最适宜的产生、传递和控制，“教会”运动员在三维平面合理“掌控”自己的身体，并使相应关节的各种潜在损伤降低到更低限度。正是协调（而不总是力量）产生出了更加高效、合理、有效的动作。故此，功能性训练是对“动作”的训练，而非是对“肌肉”的训练[10]。

在强调功能性力量训练重要性的同时，我们并不能完全摒弃传统力量训练的作用。相反，两者之间的密切配合，才是提高机体在特定运动模式下功能性能力的重要途径。如图1所示，我们以三角形的高度表示功能性应用力量的大小（即特定运动模式下某人所能表现出的最大力量，如表示下蹲动作的深蹲最大力量），底边的宽度表示功能范围（即在不同动作速度、不同把握器械方式、不同三维空间采用不同身体姿势情况下，所能展示某一特定运动模式的能力，如采用杠铃、哑铃、壶铃、沙袋、悬吊绳、Airex盘等不同器械完成后蹲、前蹲、单腿下蹲、前弓步下蹲、侧弓步下蹲等下蹲动作练习）。则，该三角形内部正方形的面积就反映了该运动模式下，某人的功能性能力[27]。

由图1可见，单纯强调功能性能力的某一方面，都无助于其能力的增强。同样的，功能性应用力量、功能范围的大小，决定了某人能在多大范围应用这种力量。应用范围狭窄，说明其力量发挥的局限性大，不能将所获得的力量在更大的范围内充分发挥，同时还极易导致运动损伤；另一方面，同样的功能范围，功能性应用力量的高低，决定了某人在该范围所能展示力量的能力。功能性应用力量小，说明其力量应用能力的“虚弱”，同样会导致功能性能力的低下。因此，功能性力量训练和传统力量训练之间并不存在谁更高级的问题，两者有机结合才是提高功能性能力的有效措施。

功能性力量训练可以显著提高青少年下背部、股后肌群的柔韧性。反映青少年男、女学生该部位柔韧性的指标（坐位体前屈）数值分别增长19%、25%，且均具有显著性差异。与之相比，对照组仅分别增长2%和3%。力量训练是否对肌肉、关节柔韧性具有负面影响一直是人们所关注的话题。功能性力量训练由于更专注于动作的合理、有效、规范完成，力量的产生、传递乃至控制均有赖于全身各部位协调配合，因此，训练本身就对练习者的柔韧性提出了很高的要求。尤其是，在准备活动中，我们将动力性牵拉融入其中，这些都有助于实验组学生柔韧素质的提高。

需要说明的是，本研究是针对青少年学生的短期实验研究。研究的结果是否普遍适用于儿童、青年学生，抑或进行长期的功能性力量训练是否同样能够取得令人满意的效果都有待于进一步的研究。尽管如此，我们仍欣喜地发现，将功能性力量训练融入青少年体育课，确实取得了预期的效果。实验组学生不仅掌握了一些功能性力量训练方法，完善了运动技能，并且还显著提高了运动素质。同时，我们设计的练习动作都是利用学生的身体或是简单的自由重量完成，对于学生、教师、学校的可接受性，以及经济性而言，都具有相当的优势，这些均有利于在学校体育课堂教学的普及和推广。

3结论

3.1将功能性力量训练融入青少年体育课程体系，有助于提高青少年运动素质和技能水平，也是一种安全、有益的健身方式。

3.2在体育课教学过程中，只要能根据青少年特点，合理安排适宜的练习内容，运用丰富多彩的健身方法，都可以对青少年身体健康、运动能力提高起到积极的推动作用。

3.3尽管各种形式的有氧练习是体育课堂教学的主要内容，但是，力量练习对青少年体质的增强同样具有重要作用。同时，也需要通过长期的实验研究，更加深入地分析、评价各种形式的力量练习对青少年身体健康、功能能力的影响作用。

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