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爆發力訓練:最大肌力、發力率、速度-力量曲線

Posted on 4月 17 2020

爆發力訓練:最大肌力、發力率、速度-力量曲線

功率(power)經常被翻譯為爆發力,然而相較於此一抽象名詞,力學上對於功率有明確的定義,功率為單位時間內做的功,等效可以力量和速度相乘(內積)計算,此一定義在運動科學領域和其他科學領域沒有不同。

 

高功率輸出是影響許多競技運動成敗的關鍵。影響功率輸出的因素主要有下面三個。

功率輸出

  • 最大肌力

因為功率和力量的直接關係,肌力是高功率表現的主要驅動因子。許多研究皆顯示最大肌力,例如1RM背蹲舉,和功率輸出峰值高度相關。

 

且對於年輕及肌力較弱的運動員,肌力訓練相較於其他訓練方式更能夠有效增加功率輸出。使用經典力量訓練動作,例如背蹲舉、硬舉, 70% 1RM 以上的漸進式負荷以發展肌力。

最大肌力

 

  • 發力率

發力率指的是施力過程中,力量由小到大增長的速率。在短時間下,擁有更高的發力率可以使運動員更快地達到高力量輸出。

 

例如在許多快速動作,如跑、跳,肌肉收縮的時間在0.25秒以下,所以越高的發力率,跑、跳的表現就會越好。且當加速能力越好,可以施力的時間就更短,因此能夠在短時間內有達到高力量輸出的能力是決定功率大小的重要因素。

 

舉重衍生動作(寬握高拉 Snatch high pull)以及較高衝擊增強式訓練動作(跨步跳 Bounding)可以用來發展發力率,但是較強壯的運動員(背蹲舉 1RM > 2倍體重)較能享受到進階訓練方式對增強功率輸出的好處。

發力率

 

  • 速度-力量曲線 

一般來說,移動的速度越快,該速度下可表現的肌力越小,如圖。

速度力量曲線

由於功率是由力量與速度的交互關係所決定,因此最大功率會發生在中等力量及中等速度下。

 

然而,許多研究顯示單純在此區間追求最大功率的訓練不比大重量訓練以及混合訓練有更好的發展功率效果。且必須同時考慮到運動專項特性去選擇需要發展力量的不同速度區間,例如橄欖球經常需要在較重負荷下產生功率,以及變換方向中的減速階段經常要承受很大的離心負荷,因此不可忽略大力量低速的區間,好的離心肌力表現可以使向心階段力量輸出更有優勢,因此有更好的功率輸出。

 

即使訓練非負重狀態的動作的功率輸出,在肌力不足的情況下一味在低負荷高速度區間訓練也不是最佳策略,例如垂直跳:

起跳過程也必須經歷低速—>高速的過程,慢速肌力不足將使觸地期間來不及加速到高速即離開地面。

唯一要注意的是不管在任何區間訓練,必須要盡力在該負荷下以最快的速度完成動作。

影響功率關係圖


 

慢速肌力和快速肌力都會影響功率表現

Bodyweight (BW), ground reaction force (GRF)

A -> C : 失重,身體直心下降,向下加速。GRF < BW

C -> E : 煞車(制動),身體直心持續下降,向下減速。 GRF > BW

E : 制動到推進轉換,身體質心到最低點,速度0。GRF > BW

E -> F : 推進,身體直心上升,向上加速。GRF > BW

G : 騰空。GRF = 0


總結

不論對何種程度的運動員,最大肌力皆是影響功率表現的重要因子。且對於年輕及肌力較弱的運動員,或訓練時間有限,訓練重點應放在發展最大肌力。

 

對於強壯及經驗較多的運動員,混合增強式訓練、舉重衍生動作、經典力量動作等的訓練方式是更佳的訓練方式。不同時期的發展重點則應考慮訓練目的做週期化的安排。

 

延伸閱讀:

足球員的體能發展:耐力、爆發力、速度與敏捷訓練

六個舉重衍生動作,訓練籃球選手爆發力

 

參考資料:

Reference

  1. Haff, G. G., & Nimphius, S. (2012). Training Principles for Power. Strength and Conditioning Journal, 34(6), 2–12. http://doi.org/10.1519/ssc.0b013e31826db467
  2. R. Berry, Helen; Tate, Rothwelle J.; A. Conway, Bernard (2017): Net vertical Ground Reaction Force (GRF), power and velocity time curves during a representative trial of a Vertical Countermovement Jump (VCJ).. PLOS ONE. Figure. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0173846.g001