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肌肉力量、肥大和局部耐力的负荷建议:连续体检查

肌肉力量、肥大和局部耐力的负荷建议:连续体检查

生物学 运动 肌肉耐力
111
2021-04-07 18:40:39


  经过 布拉德·斯科恩菲尔德(Brad J.Schoenfeld) ,乔佐·格拉吉奇,德里克·范凡·埃弗里(Derrick W.Van Every)和丹尼尔·普洛特金(Daniel L.Plotkin)


  1个美国纽约州布朗克斯市纽约市雷曼学院健康科学系,纽约10468

  2个澳大利亚维多利亚大学维多利亚大学健康与体育研究所,维多利亚州8001

  *应与之联系的作者。



摘要:加载电阻训练的建议通常沿着已被称为“重复连续统一体”规定,这提出了在给定的负载幅度下执行的重复次数将导致特定的适应。具体而言,该理论假设重载训练优化增加最大强度,适度的载荷训练优化增加肌肉肥大,低负荷训练优化局部肌肉效率增加。然而,尽管对这一理论的广泛接受,目前的研究无法支持其一些潜在的推定。根据新兴的证据,我们提出了一种新的范式,可以获得肌肉适应,在某些情况下优化,跨越广泛的装载区。本文讨论了该范式的细微迹和含义。

关键词:高负荷低负荷力量肥大肌肉耐力


1.介绍

抗性训练(RT)是良好的,作为增强肌肉适应的有效介入策略。这些适应包括但不限于肌肉力量,尺寸和局部肌肉耐力的增加。证据表明,优化这些适应需要操纵RT变量[1,2]。载荷的幅度或在一组中提升的重量的量广泛认为这些变量中最重要的一个。证据表明,训练载荷的改变可以影响训练的急性代谢,激素,神经和心血管反应[1]。这些急性反应如何转化为长期适应仍然有所令人讨厌。

装载建议通常沿着已被称为“重复连续体”的内容规定,也称为“强度 - 耐力连续核”[3](见图1)。重复连续体提出,在给定的负载的重复次数将导致具体适应,如下所示:

1. 具有重负载的低重复方案(每组1至5重复,每组80%至100%的1重复最大(1RM))优化了强度的增加。

2. 具有中等负载的中等重复方案(每组8到12个重复,每组60%至80%的1RM)优化了浓度增益。

3. 具有轻度负荷的高重复方案(每组15次重复,负载低于60%的1RM)优化了局部肌肉耐久性改进。

对重复连续体的支持来自Delorme [4]的精髓[4],他提出了高负荷电阻锻炼增强了肌肉强度/功率,而低电阻运动提高了肌肉耐力,并且这些装载区无法实现诱导适应性另方面。 1982年的安德森和Kearney的随后研究[5]和Sport等,1994年[6]部分地提供了额外支持Delorme的假设,形成现在通常被认为是理论的基础。

然而,新兴研究挑战了该理论的各个方面。本文的目的是重新审查对重复连续体的研究,突出目前文献中的差距,并借鉴了运动处方的实用结论。根据证据,我们提出了一种新的范式,可以获得肌肉适应,在某些情况下优化,跨越广泛的装载区域。本文讨论了该范式的细微迹和含义。


   

图1.重复连续内的示意图提出以载荷特异性地获得肌肉适应。重复最大(RM).jpg


图1.重复连续内的示意图提出以载荷特异性地获得肌肉适应。重复最大(RM)。


2.力量

强度可以广泛定义为产生抵抗外部电阻的最大力的能力[7]。重复连续内的向左方面被称为“强度区”(见图1),指示该参数中的最佳增益通过每组1至5重复的性能实现。理论上是“强度区”训练增强了促进力量的神经肌肉适应[3]。支持这个理论,Jenkins等人。 [8]在进行80%1RM的腿部延伸RT失效时,百分比自愿肌肉活化和电拍摄幅度的百分比增加,而在6周的研究期间,在80%1RM的情况下,较高。据信,心理因素也涉及,因为重复的重载升降可能有助于升降机适应发挥最大努力;然而,对强度相关的适应的心理贡献仍然是等因素[9]。

强度最常通过1RM测试进行评估,涉及使用自由重量或运动机器的动态恒定外部电阻锻炼的性能。该度量的Meta-Analytic数据显示了在条件的数量相似时使用较重的较轻的负载来使用较重的优势。例如,最近的Meta分析[10]报告了适度至大的效果大小(ES)差异(ES = 0.58),基于合并的基于汇集的低(60%1RM)负载训练的高(> 60%1RM)差异来自14个的数据研究。结果与测试是否在上半身的练习中进行了真实。 Csapo等人的META分析。 [11]报道了老年人的类似结果,具有整体汇总的效果尺寸差(ES = 0.43),表示支持重载训练的适度效果。重要的是,所有包括的研究表明,与低负荷相比,使用高负荷的强度相关的优点(即,来自所有研究的效果大小居住在“森林图的”偏心高负荷“侧)。

通常观察到较重负载的强度相关益处,与RT体积无关,无论是否表达为所执行的集合数或进行的总工作,通常称为“体积负载”(设置重复负载)。这是一个重要的注意点,因为与光负载相比,较重的负载训练必然导致在设定的基础上执行的重复较少。因此,可以推断,负载是用于增加1RM的主导变量,其他变量似乎是次要后果[12]。

应当注意,虽然重载训练显然是为了最大限度地提高1RM的必要条件,但使用低载荷(每组20重复),经常观察到该测试中的显着强度收益(每组重复)[13-15]。甚至抗性训练的个体表现出在具有非常轻的载荷的训练时的强度增加,尽管在较小程度上比使用重负荷[16,17]。在训练有素的个人中缺乏主题,但随着遗传上限接近越来越多的训练,似乎越来越最大的强度改善越来越多地依赖于训练。实际上,证据表明,基于一个人的培训经验水平[18],特异性原则(又称具体适应要求)变得更加相关[18]。进一步的研究是在精英运动员中有必要的,以更好地了解培训经验如何影响衡量负荷幅度的力量。


比较不同的装载策略的研究往往支持负载和强度收益之间的剂量反应关系。在所谓的“强势区”(1至5次重复)与“肥大区”(8至12重复)中训练时,多项研究报告了更大的1RM改进(8至12次)[19-22],尽管这些发现不是普遍的[ 23,24]。研究之间的差异仍然尚不清楚,但它看起来患有剂量 - 响应关系在训练有素的人中更加明显。目前尚不清楚是否定期使用最大载荷培训促进对该公制的优越相关的响应,如果是,应如何将这种装载集成到全面的培训计划中以优化结果。

当总共考虑时,文献似乎支持“强度区”的存在,以增加1RM,与重复连续体的概念一致。表观剂量- 反应关系为适应的因果关系提供了进一步的证据。一些研究人员提出,用重负荷提升的周期性“实践”足以最大化强度适应[16,25],但该假设仍然是投机性。进一步的研究是确定需要在重复连续内的左侧部分中升力的频率,以引发最大1RM的增加。需要考虑的一个重要点是研究人员通常在作为介入计划的一部分进行的练习上进行1RM测试。这一切必然偏差导致较重的提升方案,因为训练本身对测试模态非常特异。实际上,当测试在与研究培训计划不同的模式下进行测试时,对实力相关措施的重载训练的优点消耗。 Schoenfeld等人的上述荟萃分析。 [10]在测试等距器件上测试时,在使用较重负载时,显示了一个小的,统计上的非显着益处(ES =0.16);我们最近对该主题的原始研究进一步支持了这一发现[26]。在荟萃回归时缺乏足够的数据来分析等因基因强度,但可用证据的发现是矛盾的;一些研究表明,重载训练的好处[27,28],其他人则为低负担培训的益处[29],但其他人在该公制的条件下没有差异[30,31]。对于这些不协调的原因尚不确定,需要进一步调查。


 

尽管在中性装置(例如,等距测力计)上测试表明,负载的大小可能不会影响强度相关的适应,但问题仍然是这对实际观点来说是否具有有意义的影响。这种测试通常将强度评估分离为单个关节(例如,膝盖伸肌,肘部屈肌等)。然而,强度最常被应用于功能活动的多个关节的协调努力。因此,它仍然可以推测来自等距/异动评估的结果如何转化为运动表现或执行日常生活任务的能力。该主题认证进一步调查。表1中介绍了对该主题的研究摘要。



3.肥大

肌肉肥大是指肌肉组织的生长,可以在各种超微结构适应中表现出[32]。重复连续体的中档(从8到12重复)通常被称为“肥大区”[33],反映了这种装载方案是建筑肌肉的理想情况(见图1)。在美国运动医学RT指导方针中突出了这一观点的实际意义,由此建议使用中等载荷进行肥大培训[2]。其他研究论文在培训以最大化肌肉发育时提供类似的加载建议[1,34]。

肥大区的概念与轶事证据一致,即车身制造商通常用中等载荷训练[35]。基于研究的“超奖杯”的支持主要来自急性研究,在中等重复范围训练时显示出在合成素激素中的更大锻炼后升高[36]。然而,瞬态运动诱导的系统性激素尖峰对肌肉改编的相关性仍然是可疑的[36],因此要求质疑这个理由的基础。也就是说,若干替代的经验证据线可以用于吸引客观结论,就肌肉生长的负荷幅度的影响。

当试图吸引对该主题的推断时,评估的一条证据是对不同装载区的运动伴侣的急性分子和肌肉蛋白质合成(MPS)反应。在这方面,对主题的研究已经产生了一些差异的结果。一些研究表明,当具有较低载荷的训练[37,38]时,急性MPS响应有受损,而其他则报告混合和肌原纤维蛋白合成率类似的增加[39]。当在中等 - (从74%至85%1RM)中训练时,在中等 - (从74%至85%1RM)中训练时,其他研究表明,在中等 - (从74%至85%的1RM)中(从54%至65%的1RM)加载区,选择性激活不同激酶途径条件[40,41]。



尝试协调急性数据时,努力级别似乎是一个用于结果中差异的解剖变量。具体地,在使用光负荷的反应中显示出损伤的研究采用了工作匹配的协议,其中参与者停止了低负荷集的疲劳短疲劳[37,38]。这是一个值得注意的研究,表明具有高努力培训的培训对于最大化低负荷训练中的肥大适应特别重要[42]。与这一证据一致,参与者消耗高度努力的研究表明,MPS对低负荷培训的反应至少是诸如衡量载荷的训练[39]时的稳健。也就是说,在加载区之间的细胞内合成代谢信号潜在差异的初步证据不能折扣[40,41],并且可能对RT程序设计具有实际意义。然而,虽然对细胞内信号和MPS的急性研究有利于理解机制和发电假设,但结果可能不一定重复连续的运动试验。实际上,证据表明急性运动后立体MPS测量缺乏相关性,肌肉质量慢性增加[43]。因此,需要考察纵向数据,以提供对长期术语肥大适应的见解。

纵向研究的早期证据表明,轻载训练产生了次优骨骼肌肥大。 Wernbom等人对文献的审查。 [44]结束了培训培训的肥大效益> 60%1RM。然而,结论是基于有限的数据,这些数据直接比较了训练对该时间点的肌肉肥大对肌肉肥大的影响。随后发表了多项研究,该主题发表,绝大多数表明在广泛的装载范围内具有相似的肥大。 Schoenfeld等人的上述荟萃分析。[10]在比较高负荷(> 60%1RM)与低载荷(<60%1RM)之间的研究之间没有差异。微型效果尺寸差(0.03)和相对较窄的95%置信区间(0.16至0.22)加强了缺乏负载作为肥大结果的载荷变量的相关性。此外,子分析发现这些结果与体区(即,上部和下半身肌肉组织)保持真实。

从与年龄相关的角度来看,轻量负荷训练似乎至少与较重的负载训练一样有效,如果不再如此,可以在老年人中诱导肥大。来自直接等的Meta-Analytic数据。 [45]发现,虽然老年人对较高和较低的负载方案作出反应时,肌肉肥大在用较重载荷训练时在II型肌纤维中衰减;加载策略之间的差异解释了纤维尺寸变化方差的〜15%。这些发现的机械解释尚不清楚,但由于关节相关条件(例如,骨关节炎),可想象与具有较重负荷的年龄相关的难度训练有关。

虽然对该话题的大部分研究已经在未经训练的术语中进行,但可用的证据表明,在具有RT经验的人中,调查结果持有。例如,我们的组[17]报告的肌肉厚度在中等 - (〜10rm)和光- (〜30rm)载荷之间的肌肉厚度的肌肉厚度的增加,培训的人的群体进行总体RT程序超过8周。同样,Morton等人。 [16]发现,8至12rm与20至25rm的训练在一组抗性训练的男性中产生了瘦体质量和I型和II型肌纤维横截面积(CSA)的显着变化为期12周的全身培训计划,群体之间没有观察到的差异。

在解释肥大加载结果的数据时,必须考虑体积的影响。表达为所执行的集合数的体积是肌肉肥大的重要驾驶员,具有建立的线性剂量 - 响应关系[46]。然而,一些研究人员已经假定了体积负荷可能是评估运动诱导的肥大变化的最佳度量[47]。在设定的基础上,与由于所执行的重复数量较多而导致的较重负载相比,较浅的负载载荷必须导致更大的体积负载,因此可能影响结果。

在等于体积负荷时,少量研究研究了高与低负荷的肥厚效应。 LOPES等人。 [48]发现在训练有素的男性的体积负载量低(3组20rm)和高(6套10rm)负载训练协议中没有含有无脂肪块的差异,在训练有素的男性中进行全身RT程序6周。这些结果必须小心解释,因为通过肤色分析获得身体成分措施,因此可能不一定反映肌肉质量的变化。改变 - 本地,Holm等人。 [49]据报道,在一个12周的未经训练的年轻男性队列的70%与1RM的17%的培训中训练,在70%的培训中训练,肌肉CSA显着提高。然而,低负荷条件终止了肌肉衰竭的速度远远缩短,混淆了绘制相关推论的能力。鉴于对此事设计精心设计的缺乏,有必要进一步研究以确定体积负荷如何影响不同的装载方案的肌肉生长。

虽然大多数已发表的研究专注于比较中度与轻型负荷训练,但有几项研究已经研究了重载的重载协议的潜在差异。我们的集团[20]随机培训的男性使用健身型协议(3组〜10rm)或Powerlifting型协议(7组〜3rm)进行培训的耐受培训的男性。培训每周3次进行8周。虽然结果表明,在条件之间的二头肌Brachii肌肉厚度增加,Powerlifting型组的参与者在学习结束时显示了过度训练和联合相关问题的迹象,而在健美型组中没有观察到这种症状。结果表明,尽管可以使用重量或中等载荷对工作匹配的肥大来实现,但由于更高训练量的负面后果,重载方案可能无法可持续。在相关的研究中,Klemp等人。 [24]随机抗性培训的男性在每日8至12重复的装载范围或每日起伏的时装时,每周进行3次,每周进行3次,每周进行3次。在8周的介入期后,在肺炎主要和Quadriceps的条件下观察到肌厚的类似变化。结果支持对重载可以是在与较高体积负载结合时增加肥大的有效手段的理论。

肥大的数据在研究方面更加刻量,等同于高负荷协议之间的组数量。我们的组[21]当训练训练的男性比2至4rm相比,培训3件训练的男性3件训练的男性,横向大腿的肌肉厚度增加了。相反,Mangine等人。 [22]报道在总体RT运动的8周后患有抗性训练群体的高负荷训练之间的肌厚度和中等负荷训练之间的类似变化;有趣的是,对双X射线吸收度衍生的瘦臂肿块的更大的收益被较重地注意到加载组。调查结果的差异可能归因于Mangine等人的设计。 [22]在套之间的重载群中的参与者休息3分钟,而中等载荷组中的那些只休息1分钟。相比之下,我们集团研究中的所有参与者[21]在套之间休息了2分钟。给定的研究表明,潜在的肥厚性损害在训练训练中使用短休息间隔[50,51],可以想到休息时间的差异可能会对Mangine等人的结果混淆。 [22]。

一些研究人员提出,跨越REP范围的训练可能会诱导纤维类型的响应,从而降低负荷促进I型纤维的肥大肥大优先增加,II型纤维的肥大肥大[52]。几种证据提供了本发明索赔的理论基础。对于一种,I型纤维被认为是“耐久性的”纤维,具有高容量来抵抗疲劳但相对低的力产生容量[53]。因此,可以想到,在与较轻的载荷训练相关联的张力下延长的时间可能有助于刺激这些纤维的程度,而不是较重的载荷训练。此外,在较高重复期间,H +的酸中毒和相应的累积可能会干扰II型纤维中的钙结合,从而在I型纤维上放置更大的负担以保持力输出[54]。

来自低负荷血流限制的证据(BFR)培训对纤维型特异性负载响应的进一步理论支持,几项研究表明I型纤维的优先肥大[55-57]。虽然低负载BFR训练和传统的低负载训练具有固有的差异,但一些研究人员称为低负载训练“较高的低负荷血流限制运动”[58],表明两种运动可能会引起适应性通过类似的机制行动。实际上,在传统的低负荷训练和低负荷BFR训练中,肌肉尺寸的相当增加,当肌肉发生故障时,在肌肉发生故障[59,60]时,可以在传统的低负荷训练和低负荷BFR训练之间看到。对BFR的肥大效应的详细讨论超出了本文的范围;有兴趣的读者参考近期关于该主题的评论[61,62]。



尽管看似坚实的逻辑理由,但急性和长型研究的结果比较高与低负荷训练的纤维型肥大。使用表面肌电图(EMG)的令人信服的研究体系已经显示出更高的肌肉活性与低负荷相比,使用高负荷[63-67]。然而,表面EMG分析的固有局限性排除了吸引电机单元招募的推断的能力[68]。要考虑这些问题,Muddle等人。采用分解技术,当训练以高(70%最大自愿等距收缩)对失败进行的低(30%最大自愿等距收缩)载荷时,允许从表面EMG提取单个电机单元活动。射击射击肌肉中超过4000台电机单元的烧制列表的分析表明,较重负载需要招募较高的阈值电机单元,尽管这些结果在各个之间有所不同。相反,Morton等人。[67]报道,糖原在含量I型和X型型侧面的II型和II型纤维中的高(80%1RM)和低(30%1RM)载荷训练之后同样耗尽,表明在可用的电机单元池中的类似招聘。尽管有这些疑虑,但从文献中似乎很清楚,大量的高阈值电机单元被招募低负荷训练到肌肉失效;招聘是否相同,横跨装载区域仍然有点刻量。

关于纵向研究,一些研究表明纤维类型的响应[70-72],而其他研究则没有[16,73,74]。调查结果之间的差异可能是由于研究之间的努力水平的差异;表现出类似的纤维型适应的那些培训与显中失败,而那些患者患者似乎没有接受过失败的培训。如前所述,证据表明,在低负荷训练中实现了高度努力[42],这可能是由于完全刺激最高阈值电机单元。有趣的是,两项研究实际上在具有较重载荷的训练时,两种I型和II型纤维都显示出更大的肥大[19,75]。鉴于看似的结果,这些结果表现出违反直觉无论负载的幅度如何,整个肌肉肥厚都是类似的证据如果在较重与较轻的载荷训练时纤维类型的肥大实际上更大,那么在磁共振成像和条件之间的肥大肥大测量中,可以解释始终如一的相似发现。努力实现对该主题的更明显的清晰度,最近的研究比较了载荷对单独的影响(一种具有非常高的I型纤维比例的肌肉)和腓肠肌(具有混合纤维型的肌肉)[26]。在受试者内的平衡设计中,参与者每周使用一条腿上的重载(6至10rm)在另一条腿上使用重载(6至10 rm),每周进行两组站立和坐着的Plantarflexion练习。 8周后,肌肉厚度和腓肠肌均显着增加肌厚度;负载量不会影响收益的幅度。这些调查结果对纤维型适应的载荷诱导的影响造成了疑问。但是,应该指出的是,该研究没有通过肌肉活组织检查直接评估纤维生长,从而限制了得出明确结论的能力。

最近的荟萃分析包括进行肌肉活组织检查的研究,并比较低载荷与型I型和II型肌纤维CSA的效果,并在肌肉发育失败进行训练[76]。分析发现,低负荷与I型肌纤维CSA的高负荷之间没有显着差异。虽然该效果有利于II型肌纤维CSA的高负荷训练,但它们没有统计学意义(效果大小:0.30; 95%置信区间:0.05,0.66; p = 0.089),可能因为仅包括五项研究,分析仅包括五项研究。结果突出了对该主题的未来研究的需求。


虽然研究令人引人注目的虽然可以通过跨越广谱的加载范围训练实现肥大,但它仍然不太清楚是否存在最大程度的肥大结果的最小阈值。最近的几项研究有助于澄清这一主题。在一个主题设计中,Counts等人。 [77]分配未经训练的男性和女性在一只臂中使用70%1rm的载荷进行肘部屈曲,而其他臂在不使用外部负载的情况下训练(即“No Load”组)。无负荷条件需要参与者在每次重复的全部运动范围内尽可能努力地合同其工作肌肉。在6周培训期后,在条件下观察到肌肉厚度的增加,导致作者得出结论,“肌肉生长可以与外部载荷无关,所以已经有足够的肌肉纤维进行机械纤维”Lasevicius等。 [78]还采用了一个受试者的设计,以研究在12周的研究期间是否存在用于肥大损益的最小负载阈值。研究人员与参与者培养了一个臂(肘部屈曲),一条腿(腿部压力机),然后随机分配对侧肢体,在40%,60%或80%1rm处随机分配培训。在每个会话中始终首先培训20%的1RM条件,然后调整替代条件中的集合数以匹配体积负载。结果表明,上下肢的40%,60%或80%1RM条件的CSA类似的增加。或者,20%1RM条件下的增益约为载荷率达到的一半。这些发现与Buckner等人的结果一致。 [79]据报道,二头肌Brachii肌肉厚度显着提高,当训练在70%1rm时训练,而在执行8周的肘部屈曲运动后,在未经训练的男性和女性队列中的15%1RM相比。

尽管有奇怪的Counts等。 [77]显示与空载训练的标记肥大(至少在6周的干预中),似乎在下面加载的最小阈值损失受损。鉴于具有30%1RM的训练产生相当的肥大与重载的相当肥大[73],可以推断出最小阈值在30%1RM的范围内。然而,重要的是要注意,在给定的1RM的给定百分比的重复次数在个体之间广泛变化,并且除了涉及遗传因素之外,特定值最终将取决于模态(自由重量与机器)等考虑因素,身体的面积训练(例如,上部与下部),单个与多关节练习,也许是其他[1]。另外,虽然它一般似乎在重复连续内提出的理论不一定适用于肥大,低载荷的培训往往会产生比具有中等到高负荷的训练的更具不适,不易令人满意的感知施加的额定值[80,81]。因此,从实际的角度来看,具有中等负荷的培训可能更令人愉快,这也可能影响长期依从性。表2中提出了对该主题的研究摘要。



4.肌肉耐力

局部肌肉耐力,可操作地定义为使用次颌骨电阻时抵抗肌肉疲劳的能力[82],声称在重复连续体的向右方面最佳,对应于15次重复(见图1)。拟议与这种训练相关的适应性已归因于改善的缓冲和氧化能力,毛细血管化和线粒体密度的增加,以及增强的代谢酶活性[3]。

肌肉耐力可以在绝对或相对基础上表达。绝对肌肉耐力涉及以固定负载执行尽可能多的重复的集合。例如,国家足球联盟结合使用了台面压力试验来评估肌肉耐力,从而将225磅(102千克)升到肌肉衰竭;负荷与运动员的体重或绝对强度水平无关。或者,通过以尽可能多的重复,通过将负载提升给定百分比的1RM的载荷来评估相对肌肉耐久性。尽管对于相对肌肉耐久性测试没有通常接受的潜水率百分比,但通常通常使用40%至60%1RM之间的载荷进行评估。


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