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活化後增能作用對運動表現之影響

肌肉組織,可以提升隨後MVC的力矩峰值。因此,肌凝蛋白輕鏈磷酸化可能是誘發PAP 現象後,能提升隨後運動表現的可能機制之一。

二、招募更高層級運動單位

從先前的文獻探討中發現,誘發PAP現象的原因,可能和招募更高層級運動單位有 關 (Baudry & Duchateau, 2007; Gossen & Sale, 2000; Güllich & Schmidtbleicher, 1996;

Hodgson et al., 2005) 。PAP現象,是指在短時間內提升肌肉的肌力或爆發力,而對於肌 力和爆發力的提升,除了可以藉由長期的阻力訓練獲得之外,另一種方式,則是藉由運 動神經的適應,此種方式未必需要肌肉結構上的改變 (林貴福等,2010) 。對於運動神 經系統來說,運動單位的徵召,並非於同一時間一起被召募,因為運動單位是由不同神 經元所調控,而肌肉在作用決定收縮或放鬆時,是由運動單位所接收到的神經衝動總合 所決定,而運動單位的活化,會使肌纖維收縮,但收縮的刺激,需超過既定之閾值 (全 有全無) 才會發生。Tillin與Bishop (2009) 從先前的文獻中指出,以電刺激誘發肌肉的強 直收縮 (tetanic) 後,對於隨後運動活動,可以減少運動神經訊息傳遞的失敗率,並增 加神經傳遞的數量,上述二種因子可能就是誘發PAP現象後所產生的效果 (Luscher, Ruenzel, & Henneman, 1983) 。Güllich與Schmidtbleicher (1996) 利用5秒蹠屈MVC,發現 在H反射 (H-reflex) 的檢測中,在刺激後的1分鐘有顯著高於未刺激時之數值,這可能是 誘發PAP現象後,減少運動神經元傳遞失敗率所產生的現象;而Hamada等 (2000) 在高 強度熱身運動後,以肌肉穿刺之方式,觀察PAP現象誘發前後對肌纖維類型活化數量之 關係,發現在誘發PAP現象後,II型肌纖維被活化之數量顯著增加。因此,在PAP現象被 誘發後能提升隨後運動表現之原因,可能與招募更高層級的運動單元有所相關。

第二節 活化後增能作用對運動表現之影響

從過去的文獻探討中,以靜態或動態高強度熱身方式來提升隨後的運動表現,皆和 牽張縮短循環 (SSC) 有極大的關連,而 SSC 是指肌肉在拉長 (離心動作) 後,隨後立

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即快速縮短 (向心動作) 的過程,大致可分為 3 個階段,離心收縮期、過渡期與向心收 縮期。離心收縮期:指肌肉在伸長時的狀態。過渡期:指肌肉之收縮型式由離心轉換為 向心時之轉換期。向心收縮期:指肌肉長度縮短時之收縮狀態 (林正常,1993;翁士航、

俞智赢,2012;Komi, 2000) 。其在生理機制上可以分為二種方式,一、彈性能的儲存:

結締組織之彈性成分扮演重要角色,彈性成分的力量生成,類似於彈力帶在拉長後再釋 放,因反彈而產生力量的情形 (林正常等,2013) ;二、牽張反射 (stretch-reflex) :Chu 與 Plummer (1984) 指出,肌肉伸展時,其組織間的肌梭,也會隨之伸展,此時的神經 衝動經由背根進入脊髓,在脊髓內的運動神經元長軸則會傳導神經衝動至同一肌肉纖維 之運動終板,這種刺激能增加肌纖維收縮時的張力。

人體日常生活中的走路、跑步與跳躍等動作,皆包含 SSC 的機制參與其中,而從中 延伸出的相關運動表現,則可分為單次 SSC,例如下蹲跳、立定跳遠、排球扣殺、足球 射門…等;以及連續 SSC,例如慢跑、短距離衝刺、划船運動、RSA 與 RCOD…等。從 過去的 PAP 文獻中,以等長方式做為誘發 PAP 現象,探討其對隨後單次及連續 SSC 相 關運動表現,如表 1 與表 2 所示。

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1.ISO Squat vs. CTRL

CMJ ↑

2. ISO Squat vs.baseline

CMJ ↑ (3.0%)

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在單次 SSC 的文獻探討中,Bogdanis 等 (2014) 招募 14 名田徑選手,分別以等長、

向心、離心與控制處理相互比較,發現 3 組 3 秒等長後蹲處理在恢復 4—6 分鐘的情況,

相較控制處理與前測之基準值,有較佳的下蹲跳運動表現。Berning 等 (2010) 以 13 位 受過阻力訓練選手及 8 位未受過阻力訓練選手,分別以控制處理、低強度 5 分鐘腳踏車 熱身及 5 分鐘腳踏車熱身加上 3 秒等長後蹲做為實驗處理,並分別在 3 種熱身方式後,

休息 4 分鐘或 5 分鐘,檢測熱身方式是否能對下蹲跳之運動表現有所幫助。在結果方面,

休息 4 分鐘和 5 分鐘時,控制處理和腳踏車熱身方式皆對下蹲跳運動表現沒有顯著進步,

但在休息 4 分鐘和 5 分鐘時,在腳踏車熱身加上 3 秒等長後蹲實驗處理,其跳躍高度與 控制處理相比,在休息 4 分鐘後進步 5.1%,休息 5 分鐘後進步 5.5%。而 Rixon 等 (2007) 招募 15 位男性運動員與 15 位女性運動員,分別以控制處理、等長後蹲處理 (3 組 3 秒,

組間休息 2 分鐘) 與動態後蹲處理 (3 組 3 下 90% 1 RM 的負重,組間休息 2 分鐘) 做為 熱身;在等長後蹲處理與控制處理相比,其功率峰值 (4551 ± 592 W vs. 4189 ± 605 W) 與 跳躍高度 (49.1 ± 6.8 cm vs. 47.7 ± 6.9 cm) 皆有顯著進步。

Tillin 與 Bishop (2009) 曾提及,PAP 現象的功效除了在誘發後經過適當的休息時間 之外,誘發後立即也可能可以提升隨後運動表現,前者稱之為 Windows 2,而後者稱為 Windows 1,但此議題不在本研究所探討之範圍內。而先前文獻中,多數文獻是探討在 PAP 現象的誘發後,Windows 2 所帶來之效益,而探討 Windows 1 之文獻有限,French 等 (2003) 則是少數探討 PAP 現象在 Windows 1 時之研究,其招募 10 位男性與 4 位女 性田徑運動員,進行控制處理與 2 種不同強度等長膝伸之實驗處理 (3 組 3 秒與 3 組 5 秒) ,在隨後立即下蹲跳的運動表現上,等長膝伸 3 組 3 秒之實驗處理顯著優於控制處 理;在跳躍能力部分,等長膝伸 3 組 3 秒實驗處理之跳躍高度 (+ 5.03%) 與最大力量輸 出 (+ 4.94%) 皆顯著高於控制處理。

由上述的文獻可以知道,以等長方式誘發 PAP 現象,強度介於 3 組 3—5 秒,組間 休息 1—2 分鐘,恢復時間介於 3 到 6 分鐘,可能可以提升隨後單次 SSC 的運動表現。

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位學者則是嘗詴以動態後蹲與等長後蹲做為實驗處理誘發 PAP 現象,檢測其對 30 公尺 計時衝刺運動表現所帶來的影響。結果發現,在 3 組 3 秒的等長後蹲誘發,組間休息 2 分鐘,恢復時間為 4 分鐘的強度下,對於隨後 30 公尺的計時衝刺運動表現,在統計上 未達顯著的提升,但在受詴者內有亦有反應者與不反應者的差異存在,其原因可能和受 詴者間的肌力程度有關 (Robbins, 2005; Till & Cooke, 2009) 。而 Requena 等 (2011) 學 者則是利用 1 組 10 秒的等長膝伸來誘發 PAP,在恢復休息 5 分鐘之後,進行 15 公尺的 計時衝刺的檢測,發現在 15 公尺的衝刺成績與控制處理相比未達顯著進步,其可能原 因為單次的誘發 PAP 效果低於多次的誘發 (Wilson et al., 2013) ,且單次誘發時間太長,

可能導致過多疲勞的產生,進而影響隨後運動表現。

Miyomoto, Kanehisa, 與 Kawakami (2012) 利用神經肌肉電刺激及 3 秒、5 秒與 10 秒,不同時間下的膝伸 MVC,去檢測肌四頭肌肌肉活化程度,結果發現,肌肉在 5 秒 電刺激下,有較佳的活化程度;而不同時間的等長刺激,在等速肌力檢測下,發現在 5 秒 MVC 的力矩峰值,在誘發後 1 分鐘與 3 分鐘時,能顯著優於 3 秒及 10 秒的膝伸 MVC,

而此篇文獻作者也建議,若以等長膝伸方式誘發 PAP 現象,誘發時間為 5 秒的長度時,

可能可以提升隨後動態運動表現。Chiu 等 (2003) 曾以休息時間做為研究方向,在高強 度的後蹲運動刺激之下,做為 PAP 現象的誘發,在休息的第 5、10 與 18 分鐘後,檢測 運動表現,結果發現,在 5 到 18 分鐘內的運動表現都是有所幫助的,而 Lim 與 Kong (2013) 也指出,在恢復時間上的不足,可能為無法提升隨後運動表現之原因,而 Macintosh 等 (2012) 則是提出建議,要利用 PAP 現象來增進隨後的運動表現,其誘發後的效果可能 只能持續 4 至 6 分鐘,因此,在 PAP 誘發後休息 5 分鐘,隨即進行運動表現檢測,似乎 較為理想。

綜合上述的研究,以等長方式誘發 PAP,其強度介於 3 組 3 秒,組間休息 2 分鐘,

恢復時間為 4 分鐘,可能無法提升隨後連續 SSC 運動表現,而在隨後連續 SSC 的運動 檢測上,其結果尚未一致,同時,以等長方式誘發 PAP 對於連續 SSC 的運動表現相關 文獻有限,仍待未來研究加以釐清。

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等速運動,其最早概念是由 Hislp 與 Perrine (1967) 提出,早期主要應用於復健醫學 上,而近幾十年來運動醫學與運動訓練逐漸開始應用 (Andersen & Jakobsen, 1997;

Dowson, Nevill, Lakomy, Nevill, & Hazeldine, 1998; Girold, Calmels, Maurin, Milhau, &

Chatard, 2006) 。等速運動,是指在測詴或訓練過程中,肢體運動的速度是預先設定且 恆定不變的,但外在的阻力是可變的,它會隨受詴者施力大小來調整阻力,使肌肉張力 增強與提升力矩輸出,但卻不產生加速度的一種測詴和訓練技術 (林正常,2005; 黃婷 婷、范利華、高東、夏晴、張敏,2013) 。等速運動和等長與等張運動的最大不同特點 是,其可以兼俱等長與等張收縮之優點,也能彌補其二者之缺點 (可以隨受詴者的施力 大小調整阻力、在各關節角度範圍下皆能產生最大力矩以及不受物體加速度之影響) (吳 毅,1999) ,但人體若以等速肌肉收縮型式下動作,頇借助等速儀器 (Biodex、Cyberx、

KinCom、Lido 測力儀與改良式等速腿部推蹬訓練機 LG3000) 才能執行,因此,也是等 速運動在訓練上較不便利之處。

從先前 PAP 的文獻探討中,等速運動大部份皆做為運動表現檢測 (Batista et al., 2007; French et al., 2003; Gossen & Sale, 2000) ,鮮少研究以等速運動做為誘發 PAP 之方 式,並檢測隨後運動表現。Batista 等 (2007) 則是利用 10 組的高強度間歇膝伸等速運動,

組間休息 30 秒的方式進行 PAP 的誘發,在 PAP 誘發前會執行前測之運動表現,而分別 在誘發完後的 4、6、8、10 及 12 分鐘,進行膝伸的等速運動表現之後測檢測,結果發 現,在 5 種時間間隔中,後測之力矩峰值皆顯著高於前測。但關於探討等速方式誘發 PAP 現象,目前相關文獻有限,尚待相關研究做更進一步之探討。

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