增强式训练对大学生身体素质发展的实证研究

张学良

(浙江越秀外国语学院 体育艺术部，浙江 绍兴 312000)

0 前 言

《2016年中国学生体质与健康调研》显示，大学生的速度、爆发力等身体素质指标呈现20年的持续下降趋势[1]。为遏制这一趋势，《“健康中国2030”规划纲要》(简称：纲要)提出，到2030年，国家学生体质健康标准达标优秀率25%以上的目标。国务院印发《关于强化学校体育促进学生身心健康全面发展的意见》(简称：意见)指出学生体质健康水平仍是学生素质的明显短板，要开展理论和实践研究，提高学校体育科学化水平，加强科学锻炼促进学生身体素质发展。此背景下，各界也积极开展了改善学生身体素质的研究，但是，目前我国大学生身体素质的形势依然严峻。

有研究认为，力量训练是提升身体素质的有效措施和基础[2]，是解决我国大学生身体素质持续下降困境的主要路径。目前，高校多采用抗阻训练提高大学生肌肉的力量、功率和围度。但是，体育工作者逐渐意识到，抗阻训练对提升大学生体质健康测试的身体素质指标有局限性；肌肉绝对力量与身体素质之间并非简单的正相关[3]。同时，抗阻训练容易造成肌肉疼痛和损伤，所以，普通大学生也比较排斥。如何选择大学生乐于接受、安全便捷的方式，成为学校体育教学的重要课题。王力男指出，增强式训练是一种向心与离心复合的运动，是改善肌肉力量、提升身体素质的有效方法[4]。增强式训练在竞技体育中应用效果显著，它可以促进竞技运动员肌肉快速力量的发展，提升速度、灵敏和柔韧等身体素质[5]。现阶段，增强式训练逐渐引起体育教育工作者的关注。

《意见》指出要深化教学改革，科学安排课程内容。这为大学生身体素质提升的方法选择和方案制定提出了要求。研究认为，只有通过教学实验，才能论证增强式训练是否是安全、有益和值得推广的；才能检验将增强式训练纳入体育课程体系的可行性。结合《纲要》中体医融合下开展国民体质测试与运动风险评估的精神指导，本文选择能客观反映肌肉病理学、运动表现和干预效果的医学指标“肌张力”，与反映爆发力、敏捷性和速度等身体素质的侧方位变向跑与立定跳远测试指标，通过实验对比，检验增强式训练对提升大学生身体素质的作用，为大学体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

以本校20名普通男大学生为研究对象，受试者被随机分为实验组(增强式训练组)10人和对照组(抗阻训练组)10人。研究对象的身体均可满足实验要求，基本情况见表1。

表1 研究对象基本情况

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法。由中国知网、谷歌学术，检索出60篇中外文献，为研究奠定基础。

1.2.2 数理统计法。所有数据均属计量数据，通过SPSS22.0进行统计分析处理。组内实验干预前后进行配对T检验，组间进行独立样本T检验。对身高、体重等基本情况做描述性统计，用“平均数±标准差”表示。

1.2.3 实验法。两组分别进行8周的增强式训练和抗阻训练，实验干预前后分别进行肌张力、侧方位变向跑和立定跳远的测试。

1.2.3.1 干预方案。王力男指出，增强式训练是基于各种跳跃和深度跳跃来进行肌肉刺激的训练方法[4]。结合前人成果，本文设计8周增强式训练和抗阻训练计划，每次训练60min，每周3次。两组训练的干预项目之间间隔30s，组间休息60s，见表2。

表2 实验内容与计划

1.2.3.2 评价指标。干预效果评价指标包括医学指标和身体素质指标两类。立定跳远、侧方位变向跑能客观、全面反映“敏捷性、弹跳力、爆发力与速度素质”；肌张力作为医学指标常评价人体肌肉功能，它能反映运动疼痛和损伤风险。所有指标的测量均非常便捷且无任何创伤，测量工具见表3。

表3 测量工具一览表

肌张力的测定：肌张力是休息状态下肌肉的紧张状态，是对肌肉病理学[6]、运动表现[7]和干预效果[8]的综合诊断指标。医学上，MytonPRO对于肌肉功能评估具有较高的可信度，测试具有可重复性，测试安全、快速且无创伤。MytonPRO肌肉检测方法是通过对软组织一个轻微的机械冲击，从而使软组织产生阻尼振荡，其振荡曲线被记录，并由此计算出相应的参数，MyotonePRO中的F指数可数字化反映肌肉张力[9]。目前，高校体育教学中肌张力的研究与应用处于起步阶段，相关成果不多，而运动对肌张力影响的研究成果多集中于脑卒中偏瘫、脑梗死等疾病的医疗康复领域。

肌张力测定时，受试者以舒适姿势平躺或平趴(图1)，利用MytonPRO分别在左、右腿的股四头肌和腘绳肌肌群位置测定，维持垂直状态。将机器设定成Multiscan mode，tap反复次数为5次，机械式冲击传递时间(taptime)为15milisecond，传递间隔为8s。

图1 肌张力测定

爆发力与弹跳力测定：立定跳远是反映下肢爆发力与弹跳力的运动项目[10]。它是指不用助跑从立定姿势开始的跳远，三次机会，取最好成绩。

敏捷性与速度素质测定：采用侧方位变向跑，它是检查大腿肌肉敏捷性和速度素质的有效指标[11]。在地面上画出出发线为中心线，在出发线的左右各120cm处画出与出发线平行的线，30s内向左、向右移动的次数。要求以出发线为中心，张开双脚站立，出发信号发出后，快速平行线移动，要求一侧的脚必须全部通过平行线，若未越过或踩线则无效。

随着现代技术的发展，在椰果采摘机的原理层面也逐渐走上多样和高科技化。在传动方面，大多采用效率较高、灵活多变的液压传动；在对果实的识别定位方面，正在逐渐地使用红外线遥感技术和光谱感应技术完成定位；在剪切方面，一改传统的镰刀剪法，而是采用多齿形自动剪切。同时，因为采摘果实的末端执行器的基本结构取决于工作对象的特征以及工作方式，所以在设计采摘执行器之前，要综合考虑采摘对象的生物特征、机械特性和理化特性，到目前为止，末端执行器都是专用的。为了避免碰伤果实，大多数的采摘末端的部位采用尼龙或橡胶材料。如果是工作在固定的工作路径上，则采用单片机编程来控制，效率较高。

2 研究结果

经过8周的干预，两组学生的爆发力、敏捷性和肌张力均发生显著变化。对比可知，与抗阻训练相比，增强式训练组的学生的爆发力、敏捷性指标变化更显著，而肌张力变化幅度低于抗阻训练组。

2.1 股四头肌的肌张力干预前后变化

两组的左股四头肌的肌张力均有显著变化；实验组从W0的14.33到W8的15.14，对照组从W0的14.21到W8的15.56；两组组内干预前后比较，均有非常显著差异P<0.01。

两组的右股四头肌的肌张力均有显著变化；实验组从W0的14.16到W8的14.81，对照组从W0的14.63到W8的15.84；两组组内干预前后比较，都有非常显著差异，P<0.01。

两组组间比较，W0时，两组的左、右股四头肌的肌张力均无显著差异；W8时，左股四头肌张力两组间无显著差异；而右股四头肌的肌肉张力对照组显著高于实验组，两组有显著差异，P<0.05。

表4 股四头肌的肌张力(Hz)变化一览表

表5 大腿腘绳肌的肌肉张力(Hz)变化一览表

2.2 大腿腘绳肌的肌张力干预前后变化

两组的左腿腘绳肌的肌张力均有显著变化；实验组从W0的15.65到W8的16.23，对照组从W0的16.06到W8的17.32；实验组干预前后比较，有显著差异，P<0.05；对照组干预前后比较，有非常显著差异，P<0.01。

两组的右腿腘绳肌的肌张力均有显著变化；实验组从W0的15.62到W8的16.95，对照组从W0的16.20到W8的18.24；两组组内干预前后比较，均有非常显著差异，P<0.01。

两组组间比较，W0时，两组的左、右腘绳肌的肌张力均无显著差异；W8时，两组的左、右腘绳肌的肌张力有非常显著差异，对照组非常显著高于实验组，P<0.01。

表6 爆发力、敏捷性的变化一览表

2.3 爆发力和敏捷性干预前后变化

两组训练都对下肢爆发力产生显著的影响；实验组从W0的2.29到W8的2.38，对照组从W0的2.28到W8的2.33；两组组内干预前后比较，均有非常显著差异，P<0.01。

两组组间比较，W0时，两组的敏捷性无显著差异；W8时，实验组的敏捷性指标值高于对照组，且有显著性差异，P<0.05。

3 讨 论

3.1 爆发力、弹跳力

研究表明，通过训练，两组大学生的爆发力指标立定跳远分别提高了3.9%和2.2%，且组内实验前后均有非常显著差异，说明两组训练均对大学生肌肉力量增加起到积极作用，结果与B.Falk等[12]研究的在8至10周的训练后人体肌肉力量可增加约13%至30%的结论趋同。数据显示增强式训练的提升效果比抗阻训练更好。而爆发力代表着速度和力量的结合，它需要更快的神经冲动，从而实现更高的发力率。逻辑分析为，增强式训练对大学生力量快速发展有更积极作用的原理是促进了神经肌肉募集条件下的最大力量增加。这与井兰香[13]的为期8周的增强式训练对青少年篮球运动员的肌肉活性显著增加的结论一致。与A.D.Faigenbaum[14]指出的通过短期训练，力量增长与运动单位的募集与协调程度有关的结论一致。与Yoon Jae-ryang[15]指出的增强式训练是通过快速的拉伸动作刺激肌肉内一种名叫“肌梭”的本体感受器，让它发动信号传到中枢神经系统并做出反射，从而促使更多肌纤维输出更大能量，加快速度和力量的发展的结论一致。

立定跳远同样是反映下肢弹跳力的运动项目。数据表明，增强式训练对大学生下肢弹跳力发展的作用显著，这与Oxfeldt M[16]等指出的经过4～12周的增强式训练，运动员和普通人的反向跳高和下肢力量都得到了很大的改善；与彭伯涛[17]指出的增强式训练可有效提高女高中生篮球运动员的跳跃能力等结论一致。

研究认为，抗阻训练强调在动作完成时的速度控制，因为慢速能更好地刺激肌肉增长，进而增加力量；而增强式训练追求的是快速的力量输出，要求人在最短的时间内输出最大的力量，人体在经过一定时间的增强式训练后，身体就会逐渐适应这种快速SSC的收缩方式，从而增强爆发力和弹跳力，进而提升运动表现。众所周知，肌力是运动表现的基础保障[18]，但是力量训练并不总是能有效改善运动表现[19]。因为力量训练具有指向性特征，只有在力量训练方式与特定测试形式接近时，力量训练的效果才能转化为运动能力的提高。否则肌力增加几乎不会促进特定运动能力的显着改善。因此增强式训练在大学生体质健康测试中的立定跳远、50m跑等项目成绩的提升更具有指向性，值得推广与应用。

3.2 敏捷性、速度

数据显示，训练后两组分别提高了12.8%和3.8%，并且训练后两组存在显著差异。结果表明，两组的训练均能显著提高大学生的敏捷性与速度素质。但是增强式训练的提升效果更明显。分析认为，增强式训练能提高身体对关节的控制能力，其主要原理是肌肉和关节的控制方法的变化，使神经肌肉协同、关节的控制和稳定性得到提升，良好的关节稳定性对动作的完成有更好的作用。这与Wilk，K E等[20]指出的短期和反复的收缩刺激可以促进肌肉神经的感知和肌肉快速运动功能的发展，从而提高敏捷性的结论一致。同时，对关节控制力增强以提升敏捷性的结论与刘伦佑[21]指出的增强式训练能更好地提高网球运动员制动控制等专项的灵敏素质的结论一致。

侧方位变向跑同样是反映速度素质的运动项目。逻辑分析认为，增强式训练使神经肌肉协同、关节的控制和稳定性得到提升,为最大速度提供了保障[22]，而力量(爆发力)为速度素质提供了基础[23]。增强式训练是以动力性力量训练内容为主，进而提升了速度素质[24]。所以，增强式训练对大学生速度素质发展的显著作用。

3.3 敏捷性和爆发力相关性探究

通过训练，两组大学生的敏捷性和爆发力都得到了明显提高，这引起了我们的思考：下肢的爆发力和敏捷性之间是否存在某种关联，应如何解释？数据显示，下肢的爆发力和敏捷性都有显著变化，并且相互之间表现出正向的发展态势。这与徐萌[25]等人指出的下肢爆发力的提高与敏捷性的提高密切相关的结论一致；与林海[26]指出的下肢的肌肉力量和方向转换速度存在一定程度上相关性的结论一致。

逻辑分析认为，下肢肌肉爆发力对提高大学生的敏捷性有良好的作用，增强式训练的显著效果更证明了训练方式不同造成的效果也不同，主要机理为，增强式训练组的大学生的干预动作是在自然的、非固定的动态平衡的状态下快速完成的，增强了对躯干、四肢的深层肌肉刺激和部分肌肉的协同工作能力，促进了保持平衡、稳定重心、传递力量和协调发力的积极发展，爆发力的增长结合稳定性的支撑，为快速移动和力量的有效发挥提供了保障。同时可以看到，增强式训练中的跳跃项目可以促进肌肉伸展反射以及肌肉弹性和神经肌肉的积极发展。这与Roper[27]指出的快速伸缩复合训练后可改善肌肉爆发力和运动效率，可以减少地面反作用力的时间，从而提高运动员的敏捷性的结论一致。

3.4 肌张力

肌张力的试验前后数据显示，两组的左四头肌分别增加了5.8%和6.7%，右四头肌分别增加了4.9%和8.3%；W8时，两组间右股四头肌有显着差异。左腿腘绳肌分别增加了3.7%和7.5%，右腿腘绳肌分别增加了8.5%和12.6%；W8时，两组间有非常显著差异。

从肌肉病理学上看，力量训练是否对肌肉疼痛和损伤有负面影响一直是人们关注的话题。研究表明，运动引起的疼痛是运动参与者的慢性症状，当出现高血容量或过度收缩的肌肉压力时，将触发结构性局部缺血以及肌肉新陈代谢和能量不足都会导致肌肉张力增加，形成疼痛触发点[28]。肌肉紧张是对过度肌肉增强的抵抗，只有将其保持在适当的范围内，它才能为运动提供安全保障，而肌张力的快速增长不利运动疼痛、损伤的控制。分析认为，两组的肌张力都随肌力的增加而显著增加，这与Chun-SeopKim[29]等使用等速设备，以成年男性作为研究对象，对腹肌和竖脊肌的测试结果：躯干肌力增加肌张力随之变化的结论一致。与Ikezoe[30]指出的肌张力的增加与相应的肌肉质量、最大力量和爆发力的增加有关的结论一致。

逻辑分析认为，两组之间的肌张力对比中，W0时，两组间无显著差异；W8时，抗阻训练组显著高于增强式训练组，说明抗阻训练能更显著地导致肌肉紧张和疼痛；而增强式训练不仅能增强肌肉的性能，还可以避免过度的肌张力和肌肉硬度，使肌肉更放松，从而控制肌肉疼痛和损伤的应然效果优于抗阻训练。分析认为，其原理在于增强式训练改善了运动的经济性和肌肉的协调性，有效地利用了机械能，并减少了ATP的使用；从神经学视角看，肌力的增加与运动单元激活数呈正相关，而激活的运动单元数与中枢神经系统发出的神经冲动直接相关，人体可能因为神经连接的减少，影响运动的平衡与肢体协同，进而影响运动表现，与Pruyn, E. C等[7]的论证结果一致。抗阻训练有助于维持肌肉力量和稳定性，而增强式训练则可以有效地改善平衡和反应速度，促进肌肉神经的感知，发展神经募集肌肉的能力，从而提升干预效果[8]、减少运动损伤发生。

4 小 结

研究发现，与抗阻训练相比，短期渐进性的增强式训练更能显著改善大学生的身体素质。由于两组学生的训练时长、训练量与负荷控制得当，因此有理由相信，这些差异是由两种训练方法引起的训练适应性的结果。增强式训练与以往流行的抗阻训练方法不同，它是一种更接近大学生体质健康测试项目的训练方法，可增强动作稳定性、发展小肌群力量、提升爆发力、弹跳力、敏捷性与速度，能使力量在运动中更有效地转化。客观上讲，它不是强调身体某一部位肌肉绝对力量的过度增强，而更注重在合适的负荷下有效、快速地完成动作，使神经与肌肉更高效地协同与运转，使力量的产生、传递和控制达到极佳状态。可以理解为，增强式训练更多的是“动作”训练，而不是“肌肉”训练。

结合肌张力变化表明，参加了增强式训练的学生没有更大的运动疼痛与损伤风险。研究认为，实验项目是借助学生身体自重完成的，这在学生、教师和学校的可接受性和教学的经济性方面具有相当大的优势，更有利于在学校体育课教学的普及和推广。因此，将增强式训练纳入大学生体育课堂教学，促进大学生身体素质的改善，是一种安全、有效、更具针对性的措施。因此，本文成果对大学体育课程改革也具有一定的积极意义。同时，我们也看到传统的训练方式也有积极效果，应该进一步的科学论证，实现干预项目有效融合，提升大学生身体素质。

5 结论与建议

5.1 增强式训练对提升大学生体质健康测试的身体素质更具指向性，它是安全、有益的体育教学方法。建议，将增强式训练方法融入大学生体育课程，这将有助于改善大学生身体素质。

5.2 实验效果的评价指标包括：侧方位变向跑、立定跳远和肌张力，能够较客观、较全面地评价干预效果，具有一定的科学性、可操作性和创新性。建议，进一步丰富评价指标、构建体医融合的评价体系，推进教学改革与科学安排课程内容。