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三級跳遠之爆發力訓練探討

一、三級跳遠與爆發力之關連

在許多運動項目中,爆發力對運動表現影響很大。 其中包括田徑的短跑,投擲,跳 項,跨欄以及大多數團隊項目和格鬥運動。 所以,除了個人特質和適當的技術外,這也 是運動表現的先決條件(Gotas,Maszczyk,Zajac,Mikołajec & Stastny,2016)。發力 率(RFD)是一種評估爆發力的指標,其定義指在短時間所能達到最大的肌肉力量。在 快速運動期間,較短的收縮時間可能無法達到最大的肌肉力量,如短跑、跳躍項目等通 常需要 50 到 250 毫秒的收縮時間,大多數人達到最大肌力需要更長的時間(Aagaard,

Simonsen,Andersen,Magnusson & Dyhre-Poulsen,2002)。然而,三級跳運動員正正 需要提高發力率,以 2018 年世界室內田徑錦標賽 - 男子三級跳遠項目前 15 名運動員 為例,他們的單足跳觸地時間平均為 120.3 毫秒、跨步跳觸地時間平均為 160 毫秒、跳 躍觸地時間平均為 178.7 毫秒(Tucker,Bissas,2018),可見運動員需要在一個較短的 收縮時間內產生較大的力量以維持水平速度,而運動員可透過爆發力訓練提高發力率並 增加快速運動期間可達到的最大力量和速度(Aagaard,Simonsen,Andersen,Magnusson

& Dyhre-Poulsen,2002)。

另一方面,三級跳遠亦涉及快速的牽張縮短循環(SSC),SSC是指經過離心階段或 拉伸,接著經過等長過渡期(抵消階段),再導致爆發性的向心收縮(Turner & Jeffreys,

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2010)。SSC包括三個階段:第一階段是離心階段,這個階段,串聯的彈性組織SEC儲存 了彈性能量同時刺激肌肉梭。第二階段是指離心收縮至向心階段之間,稱為緩衝或轉換 階段,此階段是力量輸出的關鍵,持續時間必須短,如果持續太長離心收縮階段所儲存 的能量將會流失。第三階段是向心收縮階段,是指身體對離心階段與緩衝階段的反應,

此期間,經離心階段所儲存的SEC能量將為後續動作帶來更大的力量或流失。SSC採用 串聯彈性組織(SEC)儲存能量的能力並刺激伸展反射在最少時間內產生最大的肌肉招 募,增強了肌肉收縮時輸出的力量(Haff & Triplett,2016)。透過訓練改善SSC的效率 可提高爆發力表現,並提升三級跳遠與地面接觸時壓縮、儲存及釋放能量的效率。

除透過發力率(RFD)作為一種評估爆發力的指標外,實際上常用之爆發力檢測方 法為垂直跳,當中通常以反向跳(CMJ)和深蹲跳(SJ)測試來評估。SJ用於測試下肢 伸展的向心收縮力量,而CMJ則用作測量下肢利用SSC快速離心再向心收縮所產生的爆 發力。此外,SJ可與CMJ進行比較,以兩者的測試結果計算離心利用率(EUR),計算 方 法 為CMJ 高 度 /SJ 高 度, 以 了 解 運 用 SSC 與 單 純 向 心 收 縮 爆 發 能 力 之 間 的 差 異

(McGuigan et al.,2006)。

綜合上述,三級跳遠需要有短時間產生最大力量的能力,可透過加強發力率(RFD)

和牽張縮短循環(SSC)的效率來達成,而且可利用合適的檢測方法進行評估,以安排 合適的訓練方法。然而,有學者於1985年提出力量-時間曲線圖(圖 2-3),當中指出經 過高負荷重量訓練可提升最大力量的曲線(虛線),但產生最大力量的時間較長,而進 行較低負荷爆發力訓練可提升短時間內產生最大力量的曲線(虛點線),亦即是提高發 力率(Hakkinen & Komi,1985b;Newton,1997)。三級跳遠的爆發力訓練正正需要提 高這條虛點曲線的弧度,令短時間內可產生的最大力量提高,但經過學者多年研究後,

有不同的訓練方法,接下來將探討三級跳遠之爆發力訓練方法。

圖 2-3 力量-時間曲線圖

(Hakkinen & Komi,1985b;Newton,1997)

二、複合式訓練與運動表現的影響

複合式訓練,可結合高負荷重量訓練和爆發力相關的動作(如增強式訓練/ 衝刺)

在同一組訓練中先後進行,可誘發出活化後增益作用(Post-activation Potentiation, PAP)

現象,對爆發力的發展很有幫助(Hodgson, Docherty & Robbins,2005)。研究指出,

與其他形式訓練相比,複合式訓練更有效,例如增加的藥球的投擲力,跳躍表現。(Ebben,

2002)。單一的高負荷重量訓練可以減少肌腱複合體受傷的風險並提高 II 型肌纖維的質 量,II 型肌纖維的百分比與力量高峰值功率輸出之間有很高的相關性,可增加運動員爆 發力的發展潛力(Coyle,Costill & Lesmes,1979; Komi,2003; Turner & Jeffreys,2010)。

根據運動單位招募的尺寸原則(size principle),進行高負荷重量訓練時要以 85%的 1 次最大反覆次數(1RM),6 大下,才可徵招 II 型肌纖維,訓練動作亦應以快速方法進 行 (Henneman,Clamann,Gillies & Skinner,1974; Baechle ,Earle & Wathen,2008;

Harris,Stone,Bryant,Proulx & Johnson,2000; Turner & Jeffreys,2010)。

複合式訓練中的爆發力相關的動作通常以增強式訓練進行,其目的是改善牽張縮短 循環(SSC)的效率,以提升爆發力。當中利用肌肉和肌腱自然彈性因子與伸展反射來

15 循環(SSC)的效率並提升爆發力(Haff & Triplett,2016)。利用跳箱進行增強式訓練是 常見的訓練手段,不同的跳箱高度和訓練動作會產生不同的反應性力量指標(Reactive Strength Index),RSI 用以評估從離心動作至向心收縮快速變化的能力,並通過將跳躍 高度除以地面接觸時間(GCT)來計算。以落下跳為例,研究發現以 30cm 和 45cm 跳 箱進行落下跳較短觸地時間和較小膝關節彎曲角度,所以有較佳的 RSI,超過 60cm 的 跳箱進行落下跳會增加觸地時間並超出快速牽張縮短循環的時間(< 250 毫秒)(Addie,

Arnett,Neltner,Straughn,Greska,Cosio-Lima & Brown,2019;Struzik,Juras,Pietraszewski

& Rokita,2016)。所以在設計增強式訓練時需考慮到與運動表現效能相關的快速牽張 縮短循環(Fast-SSC)因素。

有研究比較了三種爆發力訓練方法(增強式訓練,重量訓練及複合式訓練),結 果顯示,三種訓練方法均對下肢力量和爆發力產生了顯著(p 0.05)改善。但是,複合 式訓練組的變化明顯大於其他兩個訓練方法(Fatouros,Jamurtas,Leontsini,

Taxildaris,Aggelousis,Kostopoulos & Buckenmeyer,2000)。亦有研究指出,經過6 週的訓練計劃後,複合式訓練和重量訓練都能增加了最大等長收縮的力量、最大向心 收縮力量和深蹲跳的表現,但是只有複合式訓練才能顯著提高跳躍表現(Toumi,

Best,Martin & Poumarat,2004)。可見在爆發力訓練上,複合式訓練似乎優於單一進 行增強式訓練或重量訓練。此外,LOWERY等學者於2012年的研究中,比較了三種強 度的深蹲訓練,分別為低強度(1RM的56%),中強度(1RM的70%)和高強度

(1RM的93%),以測試誘發的PAP現象的效果。結果顯示,中強度和高強度負荷誘發

的PAP 現象和爆發力表現的提升最顯著(Lowery,Duncan,Loenneke,Sikorski,

Naimo,Brown,Wilson & Wilson,2012)。所以,爆發力訓練被建議以複合式訓練進 行,是一種誘發式的爆發力訓練,當中的重量訓練則建議中強度至高強度的負荷。

三、活化後增益作用的機制

把高負荷重量訓練和爆發力相關動作結合的複合式訓練,可誘發出活化後增益作 用(Post-activation Potentiation, PAP)現象,當中形成的機制有兩種,其一是肌球蛋白 輕鏈激酶激活了肌球蛋白輕鏈磷酸化,肌肉收縮期間,肌漿網釋放的 Ca2鈣離子,使 得肌動蛋白-肌球蛋白相互作用更加敏感。更多 II 型肌肉纖維在肌球蛋白輕鏈磷酸化後 得到激活,從而引起發力率(RFD)的提升,導致力量-速度的曲線增加(圖 2-4),

令快速產生的力量變大(Tillin & Bishop,2009)。另一個形成機制是透過神經因素- H 反射所誘發,H 反射是評估人體神經肌肉的變化指標,其振幅愈大代表神經傳遞效能 愈好。高負荷重量刺激後引發兩種現象可影響 H 反射振幅,分別為活化後抑制(Post- Activation Depression, PAD)和反射性增強(Reflex Potentiation, RP)。PAD 因高負荷 重量刺激後肌肉放鬆令神經傳遞物減少而瞬間引發,神經肌肉的反應變慢,持續時間 可由 10-60 秒甚至數分鐘。RP 則於 PAD 結束後發生,因突觸前神經元的 Ca2鈣離子殘 留值高,增加了突觸前細胞膜末端神經傳遞物的釋放,令 Ia 傳入神經終點和 α-運動神 經元之間的興奮增加,活化更多運動單位,導致肌肉收縮表現增加,從而提升爆發力

(Hodgson,Docherty & Robbins,2005; Gotas,Maszczyk,Zajac,Mikołajec &

Stastny,2016)。兩種 PAP 機制可透過高負荷重量訓練和增強式訓練的結合所誘發。

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圖 2-4 力量-速度曲線,虛線表示 PAP 引起發力率(RFD)的增加

(Tillin & Bishop,2009)

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