尚永恒，徐 明



超极限辅助法在力量耐力项目训练中的应用研究——以引体向上为例

尚永恒1，徐 明2

1.四川工业科技学院，四川 德阳，618500； 2.成都体育学院，四川 成都，610041。

力量耐力是指肌肉长时间克服阻力的能力，引体向上作为力量耐力项目是全国大学生体质测试项目之一，由于受到训练方法和训练设备的制约，引体向上成绩普遍呈现较低水平。为了探索有效提高引体向上成绩的训练方法，实验采用超极限辅助法对60名受试者进行3个月的系统训练，测试结果：100%辅助组和60%辅助组的受试者引体向上成绩均得到显著性提高。结果证明：超极限辅助法符合运动生理机制和运动训练原理，是对力量耐力训练方法的创新。

力量耐力训练；专门化原理；超负荷原理；运动单位；引体向上

引体向上运动对发展上肢悬垂力量、肩带力量和握力有重要作用，它是以按动作规格完成的个数来计算成绩的高低，因此，它是一种力量耐力项目[1]。力量耐力兼有力量与耐力的双重特点，既要求肌肉具有较大的力量，又要求肌肉能够长时间地坚持工作，力量耐力指数=练习阻力×重复次数，另外，针对局部肌肉的力量耐力进行评价时，应该选择该部位肌肉的最大重复次数，如引体向上，或一定时间内完成的次数，如1min仰卧起坐等[2-3]。当前，世界上很多国家和地区的体质水平测试体系中都包括力量素质的测试，但是，不同国家和地区的力量测试评价指标并不统一，通过对中国、美国、英国、新加坡、日本等国家以及中国香港地区体质测试中力量测试方法的统计，测试引体向上的国家占到60%，可见引体向上是力量素质的一项重要考核指标[4]。

教育部发布的《国家学生体质健康标准（2014年修订）》，引体向上项目成绩达标要求大1、大2学生要求完成10个以上，大3、大4学生完成11个以上[7]。通过对四川省10所高校共计1000名在校大2学生进行引体向上测试，每所高校随机抽取男生100人，结果：平均成绩为6.45土6.05个，其中测试成绩为0个、1个、2个、3个和4个的分别占5.52％、5.63％、6.05％、6.65％和10．68％，达标率15.36%。测试结果显示，当前大学生引体向上力量耐力素质普遍较差，加强力量素质锻炼尤为重要，研究科学有效的训练方法和训练设备是促进学生积极参与训练并取得力量素质显著提高的重要途径。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

大学2年级男生60人，平均年龄19±1岁，平均身高168±5cm，平均体重60±5kg，均为主动要求参加实验训练的男生，没有伤病，身体健康。

1.2 实验方法

1.2.1 超极限辅助法 在辅助力的作用下进行力量耐力训练，辅助力的大小随着体能的下降而逐渐增加，使人体达到力量耐力训练的极限强度刺激，这种运动训练方法称为超极限辅助法。本实验中，当受试者引体向上训练达到个人耐力极限时，立刻在引体向上辅助器材的作用下进行超极限辅助训练。

1.2.2 实验器材 引体向上辅助训练器，具体实施：设置运行模式后，受试者手握单杠，脚站在升降踏板上，当启动辅助功能后，受试者引体向上的牵引力+升降踏板向上推举人体的辅助力>身体阻力时，即辅助完成一个引体向上训练动作[8]。

1.2.3 实验分组与安排 依据《国家学生体质健康标准（2014年修订）》对60名学生进行引体向上成绩测试，平均完成引体向上5.5个，随机分为4个组，对照组15人，100%辅助组15人，60%辅助组15人，20%辅助组15人，实验训练总时长3个月，每周1、周3、周5 15:00-18:00时间各训练1次，每次训练5组，每组间歇时间5min，训练前使受试者熟练掌握训练方法，要求每位受试者都严格按计划进行训练。

对照组，每次训练5组，每组训练至不能再完成引体向上动作为止。

100%辅助组，每次训练5组，当受试者独自不能再完成引体向上动作时，立即在引体向上辅助训练器的作用下追加完成10个引体向上训练，5组皆追加辅助训练。

60%辅助组，每次训练5组，当受试者独自不能再完成引体向上动作时，立即在引体向上辅助训练器的作用下追加完成10个引体向上训练，仅前3组追加辅助训练。

20%辅助组，每次训练5组，当受试者独自不能再完成引体向上动作时，立即在引体向上辅助训练器的作用下追加完成10个引体向上训练，仅前1组追加辅助训练。

设定辅助力依次递增，辅助力（kgf）=（10+2.5X）%体重（kg）×9.8N，X=（1、2、3…10），要求受试者在向下伸臂复位过程动作缓慢，不小于3s[9]。

1.2.4 测试指标 上臂放松围（左右上臂平均放松围）、上臂紧张围（左右上臂平均紧张围）、胸围、体重。

2 实验结果

2.1 实验前后引体向上数量测试结果

表1 辅助组和对照组实验前后引体向上测试结果

注：△表示实验训练前后比较，△△（P<0.01）；△（P<0.05）。（以下同）

从表1中发现，100%辅助组和60%辅助组实验前后完成引体向上数量有特别显著性差异（P< 0.01）；20%辅助组实验前后完成引体向上数量也有显著性差异（P< 0.05）；但对照组实验前后完成引体向上数量无显著性差异（P>0.05）。实验结果表明，辅助组进行系统的训练后，完成引体向上数量有明显提高，特别是100%辅助组和60%辅助组完成引体向上数量的增加效果更加明显，对照组实验后完成引体向上的数量没有显著性变化。

2.2 实验前后上臂放松围测试结果

表2 辅助组和对照组实验前后上臂放松围（单位：cm）

从表2中发现，100%辅助组和60%辅助组实验前后上臂放松围有显著性差异（P<0.05）；20%辅助组和对照组实验前后上臂放松围没有显著性差异（P>0.05），实验结果表明，100%辅助组和60%辅助组系统的训练后，左右上臂平均放松围有明显提高；20%辅助组运动负荷和运动量不足，左右上臂平均放松围有增加但变化不显著；对照组实验后左右上臂平均放松围有很小幅度增加但变化不显著。

2.3 实验前后上臂紧张围测试结果

表3 辅助组和对照组实验前后上臂紧张围（单位：cm）

从表3中发现，100%辅助组和60%辅助组实验前后上臂紧张围有显著性差异（P<0.05）；20%辅助组和对照组实验前后上臂紧张围没有显著性差异（P>0.05），实验结果表明，100%辅助组和60%辅助组进行系统训练后，肌肉得到锻炼，肌肉体积和收缩力得到增加，左右上臂平均紧张围有明显增加，20%辅助组由于运动负荷和运动量不足，左右上臂平均紧张围有增加但变化不显著；对照组实验后左右上臂平均紧张围有很小幅度增加但不显著。

2.4 实验前后胸围测试结果

表4 辅助组和对照组实验前后胸围（单位：cm）

从表4中发现，100%辅助组和60%辅助组实验前后胸围有显著性差异（P<0.05）；20%辅助组和对照组实验前后胸围没有显著性差异（P>0.05），实验结果表明，100%辅助组和60%辅助组进行系统的训练后，胸围有明显提高，20%辅助组由于运动负荷和运动量不足，胸围有增加但变化不显著；对照组训练实验后胸围没有显著变化。

2.5 实验前后体重测试结果

表5 辅助组和对照组实验前后体重（单位：kg）

从表5中发现，100%辅助组、60%辅助组、20%辅助组和对照组实验前后体重没有显著性差异（P>0.05），实验结果表明，60名受试者在实验中体重均无明显变化。

3 分析与讨论

3.1 超极限辅助法对引体向上成绩变化情况分析

从表1中发现，100%辅助组和60%辅助组实验前后完成引体向上成绩有特别显著性差异（P< 0.01）；20%辅助组实验前后完成引体向上数量也有显著性差异（P< 0.05）；对照组实验前后完成引体向上数量无显著性差异（P>0.05），实验结果表明，辅助组进行系统的训练后，完成引体向上数量有明显提高，特别是100%辅助组和60%辅助组完成引体向上成绩的增加效果更加明显，对照组实验后完成引体向上的成绩有小幅增加但无显著性差异。

3.1.1 超极限辅助法的生物适应性原理 在力量耐力训练时，当达到个人力量耐力极限时，立刻在辅助力的作用下进行力量耐力训练，辅助力的大小随着体能的下降而逐渐增加，使人体达到力量耐力训练的超极限强度刺激，这种运动训练方法称为超极限辅助法。

本实验中，当受试者独自完成引体向上数量达到个人极限不能再继续完成动作时，立即在引体向上辅助训练器的作用下继续完成一定量的引体向上动作，其运动强度和运动量都大大超越个人极限刺激。运动训练过程是一个生物改造和生物适应的过程，给与肌肉什么样的刺激，肌肉会产生什么样的反映[10]。在超极限辅助训练中，受试者在进行极限运动量和超极限运动量的训练时，完成的运动量越大，肌肉和各机能器官受到的刺激也越大，从而使受试者产生新的适应过程，使肌肉力量耐力也得到了更大增长。

3.1.2 超极限辅助法的运动单位动员与募集原理 肌肉收缩时产生张力的大小和参与兴奋的肌纤维数目高度正相关，肌肉收缩时参与运动的肌纤维数目越多，就能够产生越大的张力。由于肌肉中所有的肌纤维都属于不同的运动单位，因此，同时兴奋的运动单位数目决定了张力的大小，张力不但和兴奋的运动单位数目有关，而且也与运动神经元传到肌纤维的冲动频率有关[11]。

本实验中，受试者独自完成引体向上训练过程中参与运动的肌肉做持续最大收缩，运动单位的动员能够达到最大水平，同时肌肉力量会随收缩时间的延长而逐渐下降，但运动单位的动员保持一定水平不变，这表明在引体向上肌肉做大力量收缩时，肌肉运动单位的动员已经达到了最大值，持续完成一定数量的引体向上动作后，肌肉疲劳程度不断增加，但没有增加新的运动单位再参与肌肉工作，肌肉疲劳时每个运动单位的收缩力量相对下降，因此，受试者完成一定数量的引体向上训练后不能再继续完成。实验中，受试者独自不能再继续完成引体向上动作时，立即在辅助训练器的作用下辅助受试者追加完成一定量的引体向上训练，神经系统受到强烈的超极限刺激，兴奋性提高能够动员更多的肌肉单位参与工作，提高肌肉同时工作能力，提高各肌肉群之间工作的协调能力，参与运动的肌肉以及各机能器官都处于“激活”状态[12]。

因为肌纤维动作电位的产生和传导相对不疲劳，因此，参与引体向上运动的肌肉收缩过程中，运动单位动员始终保持最高水平，但如果让肌肉保持次最大力量（50%-80%最大力量）收缩至疲劳，研究发现在肌肉持续的收缩过程中，肌肉张力可以保持基本不变，但运动单位动员却逐渐增加，因为在次最大用力的收缩过程中，动员较少数量的运动单位就可以产生足够的力量完成引体向上训练，随着肌肉持续工作疲劳逐渐增加，参与工作的每个运动单位的收缩力量也随之下降，为了维持肌肉力量完成引体向上，肌肉就必须募集较多的运动单位参与工作，因此，在一定范围内肌肉力量得到维持，在辅助力的作用下受试者完成较多的引体向上数量，使神经和肌肉达到超极限刺激，并得到更加适宜的超负荷的训练，促进肌肉力量和耐力的增加。

3.1.3 超极限辅助法的专门化原理 引体向上训练主要锻炼的肌肉是：前臂的屈肌、背阔肌、胸大肌和肱二头肌前臂屈肌群的力量，这些肌肉对于完成单杠引体向上动作发挥着重要的作用[13]。完成一个引体向上动作，按解剖动作分析可分为“向上屈臂引体”阶段和“向下伸臂复位”阶段，“向上屈臂引体”阶段，手臂的肱二头肌、肱肌、屈肌群及胸部的背阔肌、菱形肌、胸小肌、斜方肌、等做向心性的动力收缩工作，而手掌、手指屈肌群做静力性的固定工作，“向下伸臂复位”阶段，手掌、手指屈肌群做静力性的固定工作，而手臂的肱二头肌、肱肌、屈肌群及胸部背阔肌、菱形肌、胸小肌、斜方肌、等做离心性退让工作[14]。

本实验中，依据运动训练的专门化原理，力量训练的专门化是指被训练肌肉对不同代谢性质、收缩类型和训练模式的力量训练产生特定的反应或适应性生理学现象[15]。不同肌群甚至同一肌群的不同运动单位之间应具有一定的神经肌肉协调性，在训练中，不仅肌肉本身会发生变化，神经系统也会发生变化[16]。在辅助力的作用下受试者完成引体向上训练动作，符合引体向上训练的肌肉运动特点，包括力量练习的身体部位的专门性和练习动作的专门性，即：在进行引体向上力量训练时，主要发展直接参与完成引体向上的肌肉群，并尽可能地模拟其实际运动的动作结构及动作的节奏与速度。身体部位的专门性和动作结构的专门性，有利于神经系统的协调调节能力，使肌肉内一系列适应性生理、生化变化[17]。受试者在辅助力的作用下完成训练，其动作的运动轨迹，受张力刺激的肌肉都几乎等同于没有辅助力的情况下受试者独立完成引体向上，即完成引体向上动作工作的核心肌肉：手臂的肱二头肌、肱肌和屈肌群，胸部的背阔肌，菱形肌，胸小肌，斜方肌，手掌，手指屈肌群等均得到充分的锻炼，本实验所设计的训练模式对引体向上主要肌肉的收缩类型、产生了特定的反应、代谢或适应性生理学现象，在辅助力的作用下进行训练，符合力量训练的专门化原则，能够有效提高大学生引体向上成绩。

3.1.4 超极限辅助法的超负荷原理 抗负荷训练是决定力量发展的关键因素，超负荷能不断对肌肉产生更大的刺激，从而产生相应的生理适应，致使肌肉力量不断增长，力量训练的超负荷是一个不断递增的循序渐进的过程[18]。在力量训练中，能重复的最高个数（以RM表示）是负荷逐渐增加的适宜标准，RM概念为力量训练时负荷增加提供了可操作性的递增负荷原则，不同的RM发展的肌肉力量不同，6-10RM的负荷训练能促进肌纤维增粗，力量增大，10-15RM负荷的训练使肌纤维增粗不大明显，但力量速度和肌肉耐力均有所增加[19]。

本实验中，引体向上运动属于力量耐力项目，依据力量训练的超负荷原理结合引体向上运动本身的训练特点，能够有效提高引体向上力量素质的RM值设定为8~15个引体向上。对于成绩较差的受试者来说，无法完成8~15个引体向上，因此训练效果不佳，而辅助组的受试者在训练过程中，当受试者不能再继续完成引体向上时，立即在辅助力的作用下追加完成一定数量的引体向上训练，使受试者能够完成10个以上的引体向上动作，肌肉收缩强度得到了超量负荷的适宜刺激，100%辅助组和60%辅助组实验前后完成引体向上数量有特别显著性差异（P< 0.01）；20%辅助组实验前后完成引体向上数量也有显著性差异（P< 0.05）；对照组实验前后完成引体向上数量无显著性差异（P>0.05）。

3.1.5 超极限辅助法的合理间隔原理 研究表明：对初次参加力量耐力训练的受试者，隔天训练的效果比每天训练效果好，每天进行力量训练的初训者，训练10次以后，力量可以提高47%；而以同样的训练负荷进行隔天训练的受试者，经过10次训练后，力量提高77.6%[11]。

本实验中，依据间隔训练原理制定本实验引体向上训练计划，训练总时长3个月，每周1、周3、周5 15:00-18:00时段内，受试者按照既定训练计划进行，每次训练后有约2-3天的恢复期，能够保证肌肉训练后适当的休息恢复，但时间又不会太长，引体向上训练过程肌肉需要消耗大量的营养物质，经过约2-3天的休息恢复，肌肉中的营养物质又得到补充，而且补充的量会比所消耗的还要多，下次训练时间刚好在“超量恢复期”，有助于肌肉力量和耐力素质的增长，符合力量训练的合理间隔原则，能够有效提高大学生引体向上成绩。

3.2 超极限辅助法对身体指标的变化情况分析

从表2、表3、表4和表5中发现，100%辅助组和60%辅助组训练前后上臂放松围、紧张围和胸围的变化有显著性差异（P< 0.05）；20%辅助组实验训练前后上臂放松围、紧张围和胸围均有所增加，但变化没有显著性差异（P>0.05），由于运动强度和运动量不足，成绩增长不够明显；对照组实验前后指标几乎没有变化，无显著性差异（P>0.05）。

3.2.1 超极限辅助法对增大肌肉体积和力量的影响 引体向上运动属于力量耐力项目，在辅助力的作用下经过3个月的系统训练后，手臂的肱二头肌、肱肌、屈肌群及胸部的背阔肌、菱形肌、胸小肌、斜方肌等肌肉体积都得到了增加。研究表明，力量型运动员肌肉增大主要在大强度力量训练的前3个月中发生[20]。

本实验中，引体向上运动训练使肌肉体积增大主要取决于以下几项因素：（1）肌纤维增粗，包括肌纤维内的肌原纤维数量增加，蛋白含量增加及糖元、CP等能源物质增加；（2）肌纤维数量增加，引体向上力量训练引起肌纤维分裂，数量增加且具有正常酶功能；（3）肌肉毛细血管的密度增加，引体向上力量训练后骨骼肌毛细血管的管壁结构发生变化，表现为毛细血管的内皮细胞增大、周皮细胞横断面积增大和数目增多；（4）肌结缔组织增厚，引体向上力量训练可使肌纤维膜和肌束膜结缔组织均明显增厚[21]。

3.2.2 超极限辅助法对提高肌肉无氧供能系统的影响 100%辅助组和60%辅助组训练过程中，完成引体向上的训练数量较多，运动量大，符合力量耐力训练原则，而对照组每组只能完成较少的引体向上次数，对引体向上力量耐力供能系统刺激强度不够。

本试验中，100%辅助组和60%辅助组进行系统训练能够达到力量耐力训练的适宜负荷，打破原有能量代谢系统的适应与平衡，重新建立新的适应来满足机体新的能量补充与消耗的动态平衡。由于引体向上运动时对磷酸原和糖酵解系统的供能效率较大，为了增强无氧供能能力更好满足运动需要，机体通过增加糖原的含量和耐乳酸能力[22]，因此，引体向上运动是以提高肌肉无氧供能能力和肌肉力量耐力为主的训练。

3.2.3 超极限辅助法对增强肌群间协调能力的影响 引体向上运动不仅是肌肉力量的体现，而且是一种运动技术的体现，技术越熟练完成质量越高。本试验中，100%辅助组和60%辅助组的受试者可以完成远远大于自己独立完成引体向上训练数量，完成较多数量的引体向上动作使参与工作的肱二头肌、肱肌、屈肌群及胸部的背阔肌、菱形肌、胸小肌、斜方肌等肌肉群之间协调能力得到不断的优化，各肌群间的相互配合能力得到不断改善，动作技术越来越熟练协调；大脑皮质中支配原动肌的神经中枢产生强而集中的兴奋，沿运动神经发出的冲动使更多的运动单位参与工作，各肌群的控制中枢能够精准及时地产生兴奋或抑制过程，并能够通过互相转换，使主动肌、协同肌、对抗肌、支持肌的工作更加协调，使对抗肌的放松能力得到改善，减少对抗肌产生的阻力，引体向上工作的肌肉收缩与舒张高度协调，有利于在引体向上运动中充分发挥更大的收缩力量。

4 结 论

经过3个月的实验训练，100%辅助组和60%辅助组的受试者引体向上成绩显著性提高，对照组引体向上的成绩增幅较小没有显著性提高。实验证明：超极限辅助法符合运动生理机制和运动训练原理，是对力量耐力训练方法的创新，值得深入研究。

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Application of Super limit Auxiliary Method in Strength Endurance Project Training——To Pull ups as an Example

SHANG Yongheng1, XU Ming2

1.Sichuan Institute of Industrial technology, Deyang Sichuan, 618500, China；2.Chengdu Sport University ,Chengdu Sichuan, 610106, China.

Endurance is the ability to overcome the resistance of the muscles for a long time, pull ups as strength endurance project is one of the National Students' physique test project, due to limited training methods and equipment, pull ups scores the generally low level. In order to explore the effective training methods to improve pull ups, using systematic training, three months on 60 subjects over the limit test results: 100% auxiliary group and the 60% auxiliary group of subjects pull ups scores could improve significantly. The results show that the extreme limit auxiliary method conforms to the physiological mechanism of movement and the principle of sports training, and is the innovation of the strength endurance training method.

Strength endurance training; Specialization principle; Overload principle; Motion unit; Pull up

G818.3

A

1007―6891（2018）01―0070―05

10.13932/j.cnki.sctykx.2018.01.17

2017-09-06

2017-09-17

四川省教育厅重点人文社科项目，课题编号：16SA0177。