肌肉如何增加力量?

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在多數人普遍的認知中,肌肉的體積越大則力量也就跟著提升。然而在你的生活經驗中或許也看過某些肌力強大的人,在肌肉的外型上並不特別發達,這樣的矛盾又該如何解釋呢?事實上肌肉的尺寸外型只是決定力量的其中一個原因,實際影響整體肌力表現的生理機轉主要包含下列五個要素:

1.徵召的運動神經元數量

要在相同的動作中產生最大的力量,代表必須在單位時間內盡可能活化最大數量的肌纖維,這裡就必須從人體中樞神經如何與骨骼肌肉系統產生神經肌肉連結開始探討。

一切動作的起點來自於大腦運動皮質產生的收縮訊號:接著收縮指令沿著脊髓往下傳遞,再藉由運動神經元將訊號傳遞到神經元分支底下連結的肌纖維產生收縮。運動神經元在人體各部位分別支配數量不等的肌纖維細胞,該部位活化的神經元數量越多,產生收縮的肌纖維數量也跟著提升,這也是為何阻力訓練必須配合一定程度的大重量來提高強度。當該部位肌群負荷的強度越高,同時間啟動的運動神經元與對應受到刺激的肌纖維就越多。

2.動作電位的頻率與強度

肌肉是藉由運動神經元傳遞的動作電位,刺激神經傳導物質釋放產生活化收縮,而肌肉收縮的力量會受到動作電位的頻率與強度影響。首先,必須有足夠的強度才能達到產生收縮的最低閾值 (全有全無定律),接著頻率會影響肌纖維受到刺激收縮產生力量的疊加次數,因此在訓練中編排高強度的阻力負荷與增強式動作,便能有效提升動作電位的編碼頻率,提高肌纖維收縮加乘的效果,增加整體肌力與爆發力表現。

3.肌肉大小

肌肉能產生的力量與肌纖維本身的大小有非常直接的關聯性,在相同頻率強度的動作電位刺激下,肌纖維的截面積越大所產生的收縮力量就越強,在實務上你可以藉由最大肌力 80%的訓練強度來達到肌肥大的適應效果。

4.肌內協調 (intramuscular coordination)

一般來說,沒有經過規律阻力訓練適應的運動神經元,在產生動作電位的時序與頻率較為紊亂,導致對應的肌纖維無法有穩定的收縮節奏,會降低整體力量輸出的效率;但透過長時間的阻力訓練適應,可以提高運動神經元傳遞動作電位的同步性,讓其支配的肌纖維可以產生更加協調穩定的收縮,進而提升力量表現。研究顯示採取接近最大肌力強度的阻力訓練,可以有效改善肌內協調。

5.肌間協調 (intermuscular coordination)

接下來將視角放大到肌群間的相互作用機制。人體絕大多數的動作都無法只依賴單一肌群收縮來完成,通常必須由不特定的複數肌群共同收縮才能有穩定控制的效果,所以當外部阻力提升時,未經訓練的個案在不同肌群間共同收縮的效率上就容易受到影響。
例如當初學者剛開始做引體向上訓練時,身體很容易因為左右兩側肌肉收縮時序力量不對等而產生偏移,同時也會因為前側與背側肌群無法完全相互協調拮抗,使引體向上的過程容易產生過多的前後位移代償。

但在介入阻力訓練的過程中,上肢與背部肌群的收縮時序會開始找到最有效率的平衡點,同時左右兩側肌群的同步性也會跟著提高,讓引體向上的動作品質有初步的提升。

隨著主要參與肌群間收縮效率的提升,就能連帶增進肌力表現,這樣的適應過程會出現在個案初次接觸的所有訓練動作中,所以關鍵就在於指導者或課表設計者如何編排適當的訓練量與反覆次數及組數來有效增進肌間協調。

當然隨著規律訓練的時間增加,運動員或個案身體主要大肌群間都已經建立一定的基礎協調能力,在學習新動作或更換組合編排時的適應速度也會跟著提升,相較初學階段就可以有更多處方編排上的變化選擇。


我們透過上面統整的內容,可以理解肌肉的外型尺寸只是影響力量表現的其中一個因素,要能有效提升整體肌力與爆發力表現,你必須在訓練編排中將其他四個有關神經肌肉連結與協調導向的因素都納入考量,才能讓整體的進步更加快速與完備。


肌力訓練的實務成效

在理解前面有關肌力表現的基本生理機轉後,接下來就可以進一步解釋這些生理機轉如何影響肌力訓練的實務成效:

1.在介入阻力訓練初期,肌力快速成長的主因通常來自於肌間協調與肌內協調的適應 , 與肌肥大的關聯性佔比相對較低。

2.因此對多數人來說,可以預期肌力在訓練初期表現會有一定程度的提升,但並不代表這個訓練計畫本身沒有瑕疵,同時也無法保證肌力可以持續成長,所以對於個案或教練來說還是得將焦點集中在提升訓練動作的品質,並持續維持監控與訓練作息。

3.雖然訓練初期肌力的成長無法作為絕對正向的回饋,但肌力提升對初學者還是相當關鍵的適應指標。相反地,如果在訓練介入後,肌力不增反減,就代表訓練內容編排可能存在問題。

4.在經歷一段時間的訓練後,個案通常會發現有某些時期肌肉的外型尺寸雖然沒有顯 著變化 , 但肌力仍然繼續穩定成長,這就可以從神經徵召適應的角度來解釋肌力的波動變化。所以如果中樞神經系統可以在最好的狀態下,有效整合並提升運動神經元的徵召效率,就能穩定維持肌力與爆發力表現。相反地,如果因為過度訓練等因素導致中樞神經處於疲勞狀態,在進行相同強度的阻力訓練時,就容易感覺比平常更加吃力。

5.然而,中樞神經系統與肌力表現兩者間的波動變化在實務訓練上有時容易誤導個案或教練的判斷,例如會有在訓練前自我感覺體能狀態良好,但實際執行時卻沒有特別突破性進展的情況;相對地也會有主觀意識感覺較為疲憊,但在實際訓練時反而意外有力的情形。這兩種衝突情境都與中樞神經的恢復或疲勞狀態有很大的關聯性。

6.總和上述的說明,我們可以知道中樞神經與周邊肌群的疲勞與恢復狀態未必會完全同步發生,兩者間的落差會提升訓練計畫實際執行上的難度,所以在過程中必須隨時做好疲勞監控與訓練量的調整,來避免產生過度訓練的問題。

膝關節傷害預防

膝關節傷害是許多運動項目都會遇到的問題,常見於球類運動、持拍類運動、技擊類運動、田徑、滑雪、自由車、攀岩與划船等。

膝關節慢性傷害的機轉,主要與下列兩種肌肉失衡狀況有關:

1.大腿前後側肌群肌力失衡:當訓練編排過於強調股四頭肌,而忽略腿後肌群時常見的問題,容易增加前十字韌帶的損傷風險。

2.大腿內外側肌群肌力失衡:股四頭肌內外側肌肉的失衡,會影響髕骨在膝關節動作中的滑動軌跡,增加軟骨磨損風險。

訓練課表編排


本文選自 旗標出版 《 基礎肌力訓練解剖聖經:居家阻力訓練超過 200 種動作與 50 套課表》一書。
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