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2年力量和耐力组合训练对青年学员体成分产生的影响研究

张新 孙庆浩 赵寒治 徐盛嘉 王巍 马继政
  
体育时空
2024年19期
陆军工程大学军事基础系军人体能训练与机能评定实验室

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中图分类号:G808.1   文献标识:A     文章编号:1009-9328(2024)10-252-06

摘   要  目的:研究长期力量和耐力组合训练对青年学员体成分产生的影响,为日常训练提供依据。方法:22名健康男性受试者(平均年龄:20.80±2.04岁;身高:173.99±2.87cm)进行为期2年力量和耐力组合训练,采用Horizon双能X射线骨密度测定系统分别在训练前、训练1年后、训练2年后进行体成分检测。结果:与初始值相比,上肢去脂体重含量、肌肉含量、骨矿含量训练1年、2年后均显著增长(P<0.01),脂肪含量训练2年后显著减少(P<0.01),骨矿含量训练1年与训练2年之间无显著变化(P>0.05);与初始值相比,训练2年后下肢去脂体重含量、肌肉含量均显著增长(P<0.05),脂肪含量显著减少(P<0.01),骨矿含量增长不显著(P>0.05);与初始值相比,训练1年后躯干脂肪含量显著减少(P<0.01),其他指标变化不显著(P>0.05),训练2年后躯干去脂体重含量、肌肉含量均显著增长(P<0.01),脂肪含量显著减少(P<0.01),躯干骨矿含量变化不显著(P>0.05);与初始值相比,左右侧上肢去脂体重差、下肢去脂体重差、上下肢去脂体重比训练1年、2年后变化均不显著(P>0.05),但训练2年后上下肢去脂体重比显著增加(P>0.05)。结论:长期组合训练可显著改善骨骼肌成分的变化,但对躯干、下肢骨矿含量产生不利的影响,应精确设计训练计划,获得最佳意义上的体成分重组。

关键词  体成分  力量训练  耐力训练  骨矿含量

体成分是一个关键的健康和体适能参数,分类包括体重、体型、体脂百分比(%体脂)、脂肪含量、无脂肪含量、去脂软组织含量和肌肉含量[1]。

在军事职业环境中,体成分一直是训练监控手段之一[2、3]。例如,军队采用体成分标准规定现役人员,促进保持健康的生活方式,并保持军人的外在形象。长期进行体能训练和职业性任务训练是普遍采用干预体成分变化的一个有效的手段[4、5]。另外,体成分与许多军事职业活动的表现有关,包括有氧能力、肌肉耐力、力量和爆发力,以及特定的职业任务。人体体成分的差异会影响军事职业表现。例如,在需要力量和爆发力的职业活动中,增加肌肉含量可能是有利的[2]。

通常,提倡通过有氧耐力训练减脂,通过力量训练提高骨骼肌的含量[6]。对于现役人员或军校学员而言,需要进行高水平体能训练发展身心适应能力,耐力和力量训练是其中主要的训练内容,但目前尚不清楚长期力量和耐力组合训练对体成分产生的影响。因此,本研究评定2年周期化力量和耐力组合训练对青年学员体成分产生的影响,为学员日常科学训练提供依据。

一、材料与方法

(一)研究对象

研究对象为22名某院校健康男性学员(平均年龄:20.80±2.04岁),来自普通高中,无训练经验。受试者没有病史、剧烈运动禁忌症、吸烟史、酗酒史,查体、心电图及超声心动图等检查均未发现有器质性心脏病者,排除超重或偏瘦的学员,排除标准为:体指数<18.5kg·m-2和BMI>24.0kg·m-2。

(二)训练方案

训练采用周期化模式,3周训练,1周调整[7]。训练周:每周训练次数不少于6次,每次训练持续时间不少于60min,训练内容为周一、周三、周五进行耐力训练。训练持续时间40~60min,周二、周四、周六进行力量训练,涉及人体主要大肌群,主要采用半蹲、卧推、硬拉等。随着训练水平的提升,不断提高力量训练和耐力训练的强度。训练持续时间40~90min,周日休息。调整周为训练量下降一半,提高训练的强度[7]。训练时间为2年:2021.08—2023.07。

(三)测试方案

采用Horizon双能X射线骨密度测定系统在训练前,训练1年后、训练2年后进行体成分测试,每次测试在1周内完成。受试者测试前排尿、排便,去除金属物品,平躺于台面,保证身体所有部位在扫描区内,腿部内旋,测试期间保持不动。所有测试由专业培训人员操作仪器完成。

(四)研究指标

研究指标包括去脂体重含量(去脂体重/体重)、肌肉含量(肌肉质量/体重)、脂肪含量(脂肪质量/体重)、骨矿含量(骨矿质量/体重)、左右侧上肢去脂体重差(左侧上肢去脂体重含量与右侧上肢去脂体重含量做差的绝对值)、左右侧下肢去脂体重差(左侧下肢去脂体重含量与右侧下肢去脂体重含量做差的绝对值)、上下肢去脂体重比(上肢双侧去脂体重含量/下肢双侧去脂体重含量)。

(五)统计学方法

数据采用SPSS 22.0统计软件进行数据统计分析,结果以均数±标准差(`x±s)表示。首先检验数据是否符合正态分布,符合正态分布则采用单因素重复测量方差(one-wayANOVA)分析;若不符合正态分布,则采用非参数方法进行单因素方差分析。

二、研究结果

(一)训练前后上肢体成分的变化

1.左臂体成分变化。数据见表1。与初始值相比,训练1年后的左臂去脂体重含量、肌肉含量、骨矿含量均显著增长(P<0.01),脂肪含量显著减少(P<0.01)。与初始值相比,训练2年后的左臂去脂体重含量、肌肉含量、骨矿含量均显著增长(P<0.01),脂肪含量显著减少(P<0.01)。训练1年和训练2年之间,左臂去脂体重含量、肌肉含量、骨矿含量不具有显著性差异(P>0.05),脂肪显著减少(P<0.01)。

2.右臂体成分变化。数据见表2。与初始值相比,训练1年后的右臂去脂体重含量、肌肉含量、骨矿含量均显著增长(P<0.05),脂肪含量减少不具有显著性差异(P>0.05)。与初始值相比,训练2年后的右臂去脂体重含量、肌肉含量、骨矿含量均显著增长(P<0.01),脂肪含量显著减少(P<0.01)。训练1年和训练2年之间,右臂去脂体重含量、肌肉含量均显著增长(P<0.01),脂肪含量显著减少(P<0.01),骨矿含量增长不具有显著性差异(P>0.05)。

(二)训练前后下肢体成分的变化

1.左下肢体成分变化。数据见表3。与初始值相比,训练1年后的左腿去脂体重含量、肌肉含量、骨矿含量增长均不具有显著性差异(P>0.05)。脂肪含量显著减少(P<0.01)。与初始值相比,训练2年后左下肢去脂体重含量、肌肉含量均显著增长(P<0.05),脂肪含量显著减少(P<0.01),左下肢骨矿含量不具有显著性变化(P>0.05)。训练1年和训练2年之间,左下肢去脂体重含量、肌肉含量增长不具有显著性差异(P>0.05),脂肪含量显著减少(P<0.01),骨矿含量显著减少(P<0.01)。

2.右下肢体成分变化。数据见表4。与初始值相比,训练1年后的右下肢去脂体重含量、肌肉含量、骨矿含量变化均不具有显著性差异(P>0.05)。脂肪含量显著减少(P<0.01)。与初始值相比,训练2年后右下肢去脂体重含量、肌肉含量均显著增加(P<0.01),脂肪含量显著减少(P<0.01),右下肢骨矿含量不具有显著性变化(P>0.05)。训练1年和训练2年之间,右下肢去脂体重含量、肌肉含量显著增长(P<0.01),脂肪含量显著减少(P<0.01),骨矿含量变化不具有显著性差异(P>0.05)。

(三)躯干体成分变化

数据见表5。与初始值相比,训练1年后的躯干去脂体重含量、肌肉含量、骨矿含量变化不具有显著性差异(P>0.05),脂肪含量显著减少(P<0.05)。与初始值相比,训练2年后躯干去脂体重含量、肌肉含量均显著增长(P<0.01),脂肪含量显著减少(P<0.01),躯干骨矿含量不具有显著性变化(P>0.05)。训练1年和训练2年之间,躯干去脂体重含量、肌肉含量、骨矿含量显著增长(P<0.01),脂肪含量显著减少(P<0.01)。

(四)左右侧差值、上下肢比值的变化

数据见表6。与初始值相比,训练1年后左右侧上肢去脂体重差、左右侧下肢去脂体重差、上下肢去脂体重比均不具有显著性差异(P>0.05)。与初始值相比,训练2年后上下肢去脂体重比显著增长(P<0.01),左右侧上肢去脂体重差,左右侧下肢去脂体重差不具有显著性差异(P>0.05)。训练1年和训练2年之间,左右侧上肢去脂体重差、左右侧下肢去脂体重差、上下肢去脂体重比均不存在显著性差异(P>0.05)。

三、讨论

不同的训练计划引起不同的训练适应性变化,本研究为认识力量和耐力训练长期适应性变化提供一个独特的视角。体成分和健康、军事职业表现密切相关[2]。本研究结果显示2年周期性的组合训练引起上肢、下肢、躯干长期适应变化存在一定程度上的差异,上肢骨骼肌1年训练即可发生适应,而下肢、躯干1年训练主要体现在脂肪含量的变化,但训练2年后骨骼肌含量增加。另外,上肢骨矿含量训练1年后增加,后呈维持趋势,而下肢、躯干骨矿含量训练1年后无变化,2年后下降。整体上,表明人体适应存在局部性的变化,上肢表现出良好的适应性,同样的,下肢骨骼肌、脂肪含量呈现良性的适应,但对躯干和下肢骨健康产生不利的影响。

通常,训练一个共同目标是通过增加骨骼肌质量和减少脂肪量来改善体成分[5]。众所周知,这些体成分变化可带来许多健康方面的益处,也被证明可以提高运动成绩[8、9]。毫无疑问,力量和耐力组合训练方案影响体成分的重组。通常在训练计划中进行有氧运动,以减少脂肪。在力量训练计划中,通过操纵训练变量增强肌肉肥大,例如力量训练的类型、负重量、训练量、组间休息时间、重复次数、组数、速度[5]。前期研究建议力量和有氧运动(即同时训练)的结合是优化体成分的重组有效方法[5],力量训练每周不低于2次或更多。本研究采用周期训练模式,平衡力量和耐力训练,每周进行3天力量训练,3天耐力训练。本研究结果表明2年组合训练可优化体成分的重组,增加骨骼肌和减少体脂。尤其是训练2年后,上下肢去脂体重比显著增加,上下肢不对称减少,这对于需要全身参与的职业活动是非常有利,例如,快速通过障碍、搬运物资、操作武器、长时间执行次最大的工作负重行军等[2]。

另外,体能训练和特别动力性的活动可产生中度至高度骨组织应变,是确保骨骼适应的最重要组成部分之一[9]。前期研究表明与非运动员相比,运动员的骨密度通常较大[10]。尽管高水平的运动对骨骼有益,但在高强度的体能训练和重复的机械负荷期间,尤其是在能量摄入受到限制的情况下,运动员和受训人员下肢患骨应力损伤的风险都会增加[11]。考虑到能量水平状态可能会影响骨密度[12],尽管晚年骨质疏松症是慢性饮食紊乱或能量利用率低的人群所关注的问题,但骨应急损伤是青年运动员最应该关注的问题[10]。在能量利用率低的时期,能量摄入不足以支持决定最佳健康和表现的一系列身体功能,导致性激素浓度下降,反过来,又可能导致持续高水平运动患骨应力损伤的风险增加[13]。本研究结果表明,长期力量和耐力组合训练可对躯干、下肢骨骼健康产生负面的影响。前期研究表明能量缺乏,或能量利用率低,占男性耐力运动员25%,不利于健康和运动表现[14]。考虑到力量和耐力组合训练,能量消耗大。因此,本研究推测组合训练对躯干、下肢骨矿产生的不良影响,可能和日常能量补充不足有关。

当能量可利用性低时,不稳定的能源可用于平等地支持所有生理过程。由于用于一种功能的能量不能用于其他功能,因此会出现充满活力的“交易”。具有最大即时生存价值的生物过程将受到保护,即使这会导致能量从其他生理过程上转移,可能导致其下调[15]。前期研究表明,肌肉对能量可利用性低的反应容易受到训练或蛋白质可用性等因素的操纵。肌肉含量最终是基于肌肉蛋白质合成和分解之间的动态平衡来维持、损失或增加[16]。本研究结果表明躯干、下肢肌肉含量表现为良性适应,但骨矿含量下降。考虑到抗体重运动,对躯干和下肢应激大,当能量可利用性低时,很可能出现上述生理现象,但其确切生理机制尚不清楚,需要进一步研究。

四、结论

力量和耐力组合训练,运动负荷大,对人体能量需要高,尽管可显著改善骨骼肌成分的变化,但可能会对躯干、下肢骨健康产生不利的影响。因此,进行组合训练应全面评估受试人员的机能状况,监控力量训练、耐力训练负荷,以及营养的状况,通常推荐的促进热量过剩的策略可能会有所帮助[17],应进行精确设计,从而获得最佳意义上的体成分重组。

★通讯作者:马继政(1971-),男,江苏新沂人,博士,教授,研究方向:军事运动训练。Tel:13814128757,E-mail:mjz_mjj@sina.com。

★基金项目:2023年陆军工程大学青年基金重点项目(KYXKOTZQ23003)。

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