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「专业储备」后激活增强效应(PAP)

好家庭运动与健康研究院 2019-06-06 10:53:18


Post-Activation Potentiation

后激活增强效应

Summary

摘要

后激活增强效应是指在某种特定条件的收缩刺激后(例如颈后深蹲),人体肌肉收缩以及低频强直性力量的增加,即

引起短期运动表现提高(例如跳跃)。 有多种体能练习已被证实,例如颈后深蹲,硬拉,超等长训练和等长收缩训练法可以改善之后的运动表现。 这种运动表现改善是由于肌肉被置于“强化”或“激活”状态。 目前,尽管已提出一些神经生理学机制,但关于什么导致肌肉经历这种“强化”状态尚未达成共识, 还需涉及更多的证据。



此外,没有科学的研究已经彻底找出体能训练与运动表现练习之间理想的休息时间,有一种说话是可能3-12分钟休息时间是最有效的。使用大负荷训练(> 80%)似乎看起来比小负荷训练甚至比超等长训练更有效的引起激活加强状态。 最后,时刻不忘PAP(Post-Activation Potentiation)的效果是高度个性化的,因此,训练应该专门为每个运动员设计,以使效果最大化。



What is Post-Activation Potentiation?

什么是后激活增强效应?

术语“后激活增强效应”,简称为PAP。简单地说是指某种特定条件的收缩刺激(例如5RM颈后深蹲)后导致神经肌肉系统的急剧兴奋。 这种急剧兴奋已被证明可以改善随后的爆发力表现,如下蹲跳(CMJ)和冲刺速度(2,3)。 如此来说通过在进行爆发力训练(例如CMJ或冲刺)之前进行几分钟的5分钟(RM)的颈后深蹲,可以提高你的运动表现是很有效的。 有趣的是,这种训练方法已被证明可以提高跳跃(2),短跑(4),投掷(5),踢(6),甚至多向速度运动表现(6)。


必须强调的是,体能训练必须在生物力学上和实际运动相类似。 例如,颈后深蹲可以用来改善CMJ,因为它们具有生物力学相似性。 但是,颈后深蹲可能不会提高卧推的表现,因为这些练习在生物力学上并不相似。


在过去十年里有多项研究证实了这种现象(7),这种训练方法实际上可以追溯到20世纪中叶(1)。 在整个过程中,PAP也被称为:后期性增强,后期简易化,复合式训练,力量-爆发力增强复合体或复杂体。



Fitness-Fatigue Model 

训练-疲劳 模型

据文献记载,PAP可以改善其后的运动表现,而且像大重量颈后深蹲这样的运动一再证明了这样做的有效性(8,9)。 如在完成大重量颈后深蹲后几分钟就得出垂直跳跃表现改善的报告(9)。 然而,已经清楚地表明,在完成体能练习(例如大重量颈后深蹲)和运动表现练习(例如CMJ或冲刺)之间必须得到一定成效的恢复。 如果没有足够的休息时间,则可能根本没有运动表现的改善(5)。


这往往是疲劳的结果,而这种疲劳在以前的体能训练(例如大重量的颈后深蹲)中就存在。 如果提供太多的休息时间,则增强效果可能消散,也不会导致运动表现的提高(10)。 有趣的是,PAP的影响往往被视为“机会之窗”,或者被视为“金发姑娘原则”。 太少的休息,疲劳仍然存在,所以没有看到运动表现提高。 太多的休息,增强效果消失,再次没有看到运动表现提高。 但是仅仅只观察足够的休息和运动表现提高。 这个概念被称为“训练-疲劳模型”,如图1所示。正是在这个时候,疲劳消失,PAP的效果可以被利用。


在一项特殊的研究中,观察到这种疲劳在中枢或外周中枢神经系统发育,取决于肌肉收缩的类型(即等长或者动态收缩)(11)。 然而,这种效应还没被完全理解,需要进一步研究,以便训练专业人士可以利用PAP的效果制定更有效的训练计划。



Rest time and PAP 

休息时间与PAP

虽然体能训练已被证明可以增强神经肌肉系统,但也能引起一定程度的疲劳 - 以前由训练—疲劳模型来解释。 这些影响已经在大量研究中被广泛报道(10)。 例如,一项研究报告说,刚进行体能训练后会出现运动表现的最初下降,但在4.5-12.5分钟恢复后会出现显着增加的状况(12)。 该作者报告说,这种运动表现的最初下降与疲劳有关。 紧接着,训练-疲劳原则表明,在休息12.5分钟后,运动表现“正常化”,因为增强减退回到肌肉收缩之前的位置。


综上,为了防止PAP的效果被疲劳所影响,休息时间对PAP的影响是至关重要的。 因此,必须建立休息时间和PAP之间的最佳平衡(10)。 使没有关于PAP的研究报告能够建立适当的休息时间(10,15,16,17,18),尽管DeRenne建议时间为8-12分钟之间(19)。最佳的组间休息时间这个持续的难题仅仅是由于运动员的多样性。(个性即每个人都有不同的原则)


不同人群的最佳休息时间是不同的。 训练有素的运动员已被证明比未经训练的个人对PAP的影响更敏感(20)。 也观察到具有较高肌力水平的个体比较弱的个体对PAP具有更高的敏感性(5,21)。 同样,具有较高爆发力水平的个体也被证明比较弱的个体对PAP的影响更敏感(22)。因此如果要最大限度地发挥PAP的作用,了解所训练的运动员群体是非常重要的。 此外,训练的类型,强度和量也会影响PAP的幅度,因为所有这些因素都会引起疲劳。 这使得提供精确的训练指导方针非常困难,并且会使体能教练在设计训练计划时变得更加复杂。


尽管DeRenne(19)的一篇综述提出了8-12分钟的休息时间,但是有大量的研究显示,从3-12分钟后开始有运动表现提升(2,4,12,13,20,21,23 ,24,25,26,27)。 然而,值得注意的是,虽然还未得到最精确的界定,但关于PAP的大量的研究已经证实至少现阶段可以认为3-12分钟之间的休息时间对于利用PAP的效果可能是最有效的。


总之,休息时间高度取决于运动员的训练类型和训练状态,所以应该专门针对个人进行量身定制。 因此,体能训练专业人士通常使用下面的粗略原则来工作:


●从休息3-12分钟

●高强度/大负荷(例如90%1RM)=更长的休息时间

●低强度/小负荷(例如30%1RM深蹲跳/超等长训练)=较短的休息时间

●高组数(高训练量组)=更长的休息时间

●低组数(低训练量组)=较短的休息时间

●受过训练的运动员=更短的休息时间

●没受过训练的运动员=较长的休息时间

●强壮的运动员=更短的休息时间

●身体较弱的运动员=较长的休息时间



What Causes PAP? 

什么导致了PAP

PAP产生的潜在机制是肌肉内和肌肉间的几种神经电生理反应的结合。 虽然似乎有多种神经生理机制可能有助于PAP的效果,但有三种机制被认为能提供最大的效应(10)。

1/调节轻链磷酸化

2/波反射增加

3/肌纤维的羽状角



Phosphorylation of the regulatory light chains

 调节轻链磷酸化

第一个理论认为,在体能训练后,肌球蛋白调节轻链(RLC)的磷酸化增加(10)。 这增加了肌球蛋白 - 肌动蛋白相互作用的敏感性,可能导致横桥摆动速率的增加(28)。 这种改变可能最终导致力量-速度曲线向右移动,从而使高负荷下的速度更快(15)(图2)。

在许多关于动物的研究中已经报道了RLC磷酸化和增强作用之间的正相关关系(29,30),但关于人类受试者的研究却很少(10)。在对人体进行的研究中,许多人没有发现显着的RLC磷酸化(31,32)。 虽然RLC磷酸化和增强之间的相关性在动物研究中是显而易见的,但在人类研究中似乎存在不一致。 这表明其他因素可能是导致人类产生PAP的原因。


关于RLC磷酸化理论的一个有趣的发现是II型肌纤维似乎经历比I型肌纤维更大程度的磷酸化(33)。 这表明具有更高比例的II型纤维的个体,如力量和爆发力运动员,可能会经历更大的增强效应(10)。 但是,这可能是仅适用磷酸化理论。




Potentiated H-reflex response 

H波反射增加

第二种可以解释PAP现象的是在体能训练之后的几种神经机制的激发。 有几种神经反应可用来激发体能训练后的兴奋状态,例如H-反射增强,运动单位同步化的提高,α运动神经元输入的脱敏,以及降低拮抗肌交互抑制作用( 34)。 然而,H反射增强似乎是研究中发现的最主要的神经机制(35,36,10)。  H-反射是肌肉兴奋性水平的肌电图(EMG)测量。 很简单,更高的H-反射与更高的兴奋性相关联。

H反射是传入神经冲动对于相关神经束的单个脉冲次最大刺激的一种应答。很多结果都支持后激活增强效应(pap)增加了人类H波的振幅(需要足够长的恢复),这被认为是由于高阈值运动神经元的募集增加造成的(10)。 因此,高阈值运动神经元的募集增加将导致肌肉收缩更快更有力,从而促使运动表现提升。



Pennation angle of the muscle fibres 

肌纤维的羽状角

近年来,文献中出现了第三种理论(37)。 这个理论表明,在体能训练之后,肌纤维的羽状角减小了

因此,更小的羽状角就拥有了向肌腱进行力量传递的机械优势,最终通过收缩传递到骨头 - 更有力的收缩意味着更好的运动表现(36)。 然而,支持这一理论的研究很少,因此在做出更准确的假设之前,需要进行更多的研究[10]。



What intensity (load/weight) is best for creating a potentiation?

对于出现增强状态,什么强度(负荷/重量)是最好的?


目前,有关多大的运动强度最适合引起PAP的研究存在争议(10)。如,60%1RM颈后深蹲是否比1RM的95%1RM颈后深蹲好。


研究中关于引发PAP的最佳强度的不一致性意味着再次难以为训练计划提供建议。 虽然大多数研究表明高负荷的强度似乎是最有效的(10,15,16,17,18)。 例如,以约90%1RM执行3RM的颈后深蹲,可能引起比以50%1RM执行10RM的颈后深蹲更大的PAP效应。 因此,建议使用高负荷(1RM的> 80%)训练可能对产生显著的增强效应最有效。


近年来,研究人员开始使用小负荷,快速度的练习,例如:颈后深蹲(40%1RM),深蹲跳,甚至是超等长训练。 大量的研究表明,小负荷,快速练习不是诱发PAP的有效手段,尤其是与使用大负荷相比(9,38,39)。 这是因为小负荷不能增加高频力(15),所以被认为这是运动单元快速放电的结果。


Should I use PAP or not?

应该使用PAP还是选择不?


体能教练对于在他们的训练计划中是否使用复合式训练(PAP)始终存在分歧。 所以这里列出了使用PAP或反对使用的要点来帮助你做决定:



Arguments For Using PAP

使用PAP的理由

1.短期(急性)改善 -可能会提高随后的训练或竞赛时运动表现(如100米冲刺)。

2.长期(慢性)改善 - 短期提高的积累可能最终导致运动表现的长期改善。

3.增加训练密度-在训练期间使用PAP可以增加单次训练环节完成的工作量(即训练的密度)。

4.增加训练量 - 简单地说,在一次训练环节中完成的总工作量,用平均功率输出的总和来测量,也称为“力量耐力”。 因此,增加训练密度可能会导致训练量的增加。




Arguments Against Using PAP

反对使用pap的理由

1.测试运动员 - 为确定诱发PAP的最佳变量,必须对运动员进行测试,并且不断进行测试。 在大多数情况下,这太不切实际,耗时,而且很复杂。

2.这是高度个性化的-除非连续测试(例如训练状态,休息时间,强度和训练量),否则我们不能考虑到影响个体增强的所有变量。

3.机会之窗 - 如果运动表现练习过早(在疲劳消退之前),则运动表现实际上可能会降低,导致效果不佳。 太迟了,则使用体能练习没有意义。

4.可能不切实际 - 在紧张的时间内训练,休息过长的时间有时可能是不切实际的。

5.设备可用性-一个竞技项目开始之前设备可能无法进入(例如100米冲刺)。

6.热身–单独地热身已被证明能提高肌肉的收缩力,从而提高随后的运动表现(40)。


Conclution

结论

后激活增强效应一直被证明可以改善随后的运动表现,如:下蹲跳(CMJ)和冲刺跑。 虽然体能练习已经被证明可以提高运动表现,但是只有在体能练习的初始疲劳减少后才能实现其效果(训练 - 疲劳理论)。 目前关于最佳休息时间还没有取得一致性,3-12分钟是目前最好的建议,但这必须为手中的每个运动员所制定。


训练专业人士还必须考虑训练的类型,强度和量,因为这对疲劳度和增强的强度都有帮助。 生物力学上类似的高负荷运动练习可使重复次数最少(<10RM),通常可提供最佳的PAP效果。 抗组训练经验丰富的运动员似乎对PAP的作用更加敏感,并且也可以比未经训练的运动员用更短的休息时间来实现这种增强。 研究中广泛达成的一致性是说PAP的效果是高度个性化的,对于训练计划来说,永远不会有“一刀切”的解决方案。



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文章来源:https://www.scienceforsport.com/post-activation-potentiation/

图片来源:网络

翻译:何旭   校对:KUAN

责编:Orange


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