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這篇研究的主要目的,是要去回顧過去在阻力訓練方面的研究,以全程及部分行程(ROM, Range of Motion, 又稱動作範圍)這兩者間對肌肥大效果的比較

 

我們透過現存的文獻,從中彙整出訓練效果最好的動作範圍,在納入文獻回顧的六篇研究中,有四篇是針對下肢的研究,剩下兩篇則以上肢為主軸。上述的六篇研究在PEDro量表(評估研究的水準)的歸類為"優良",總共的樣本數為135名(127名男性及8名女性)

 

從這些文獻中我們可以得知,下肢訓練方面,全程動作範圍的肌肥大效果比部分行程來得好,但由於上肢訓練相關的研究數有限,我們無法確認何種行程效果較佳。除此之外,目前並沒有任何關於ROM是如何影響肌肉成長的研究,但至少部分研究表明,訓練課表內安排不同的ROM,來刺激肌肉成長的效果是很好的,只是需要更進一步的研究來證明了

 

簡介

 

一般來說,在阻力訓練中加入變化是能提升訓練效果的(1),包含訓練量、重量、頻率等。只是很少有人會聯想到ROM,所謂的ROM指的是在操作動作過程中,相關關節移動的角度(2)。例如在2009年,美國運動醫學學院就簡單討論過ROM,只是沒提出相關的訓練建議(1),儘管目前學界很少注意ROM的變化對訓練的影響,但它可能在肌肉生長效果上扮演重要的角色

 

有些學者認為,全程ROM的訓練效果才是最好,確實大部分的研究顯示,肌力適應(Strength Adaptations)效果與訓練的關節角度是有關的,是源自於等長收縮(isometric exercise, 出力期間肌肉長度不變)的研究,研究發現關節角度與肌力呈正相關(3, 4, 5)

 

而Weiss等人的研究表明,這些成果也能套用在動態運動(只要有關節參與的訓練都算,包含二頭彎舉、深蹲等)上,像經歷1/4蹲或半蹲訓練後,只要確實蹲滿該活動範圍,該訓練項目的1rm就會進步。這也相似於Rhea等人的研究,在經歷了16周1/4、半蹲及全蹲訓練這三種的ROM對該項目的1rm進步是最明顯的(7),這符合專項訓練的原則,也就是在持續執行特定ROM的訓練(如功能性訓練)下,對同等ROM訓練的適應就越好。(4)

 

儘管參雜不同ROM的訓練對肌力提升的相關證據繁多,但對於肌肥大的效果仍舊不明,目前還不清楚部分行程跟全程對肌肥大效果的優劣。有一派的人認為因為全程收縮及拉長肌肉纖維,刺激肌肥大的效果比部分行程來得好(8);也有一派的人認為部分行程的意義,就代表可以用比全程更大的重量,這樣的訓練量會更大,長時間下對肌肥大的效果才比較好。(9)

 

最近的一項系統性回顧中發現,肌肉長度比較長的等長訓練,肌肉尺寸的增幅較大(10)。研究者發現關節移動角度>70度的訓練下,肌肉尺寸每周增加1.16%,而<70%的訓練則每周只增加0.47%。或許我們可以說,大於70度部分行程跟全程的訓練具有同等肌肥大的效益(部分行程動作下的關節角度也可能超出70度),但值得注意的是,這樣的結果只能套用在固定關節角度下的等長運動。但考量到肌肉對於等長及動態訓練的適應方式不同(11),所以目前仍需要針對動態訓練相關的研究

 

近年來有相當多研究,主要探討ROM的變化與肌肥大之間的關係,並發現在一般訓練課表中設定不同的ROM,可能增進肌肥大的效益(例如不同ROM的Squat,對於股四頭裡四塊肌肉刺激程度有所不同),但目前還沒有任何研究將此論點整合。因此我們的目的就是透過整合相關研究,比較全程及部分行程對於肌肥大的效益,並提供相關證據有助於未來這方面的調研

 

 

討論-針對本研究探討的方向

 

目前從1364篇相關研究中,我們只找出了六篇符合本次回顧的研究,從這六篇中我們發現全程ROM對下肢的肌肉組織是比較好的,但上肢方面,目前只有一篇研究顯示部分行程的效益是較好的,其他篇則表明無論是部分還是全程的效益是一樣的,因此尚無統一的論調

 

下肢的肌肉組織

 

前面提到針對下肢且符合本次回顧的研究有四篇,都不約而同地表明,全程ROM的訓練對肌肥大的效果,與部分行程是類似甚至是更好的。有三篇是使用自由重量訓練,其中有兩篇顯示股四頭肌在全程ROM訓練下,肌肥大效果較佳,但可惜的是這三篇所使用的ROM各異。

 

例如,Bloomquist等人的研究(18)中,將受試者分成兩組,一組做全程深蹲,膝蓋彎曲角度從0至120度。另一組做部分行程,彎曲角度從0至60度;McMahon等人的研究中,角度分別是0至90度及0至50度,這兩篇研究成果相仿,但另一篇研究(21)表明,兩者的肌肥大效果是接近的,而這篇研究中定義的膝蓋彎曲角度是最大的,全程為0至140,而部分行程為0至90度,也就是說這篇研究的部分行程與McMahon的全程是相同的,從這樣的研究結果來看,在特定範圍內肌肥大的效果是增加的,一旦超出這範圍就沒有增益了。這樣的道理也能套用於蛋白質攝取與肌蛋白合成上,例如將攝取的增加量從20克拉到40克是有效果的(22),但從40拉到70克的效益有限

 

 

上肢的肌肉組織

 

正如同前面提到的,目前只有兩篇符合本次回顧主題的上肢研究,其中一篇為Goto等人的研究(16),主要是針對肘屈肌(elbow extensor),他們發現部分行程ROM的肌肥大效果較佳;另一方面,Pinto等人的研究結果則與前者相反(增加的肌肉尺寸=全程:部分行程=9.7%:7.8%)。值得注意的是,這兩項研究的訓練方式有異,前者為肘屈伸,一周三次,每次三組8rm的訓練,而後者無論是每周的訓練量(一周兩次)還是負重(8rm至20rm)都比前者低。

 

這兩者的訓練方式不同,進而造成肌肉損傷的程度有所不同(25),像前者的肌肉損傷水準較高(尤其是全程ROM)(26),因此研究中才會顯示部分行程的訓練,對肌肉生長較有效益,因為部分行程更適合去應付像這種訓練量較大的課表(27)(個人理解是動作品質),但後者無論是訓練量還是負重都比較少的情況下,也難怪兩種ROM肌肥大的差異較小。無論如何,隨著同種訓練模式的訓練經驗增長,重複訓練效應就會越明顯,隨之而來的效益就會隨時間下降(27)

 

另一方面,這兩項研究所使用的研究對象有異,Goto等人(16)是以有訓練經驗的人為樣本,而Pinto等人(17)則選擇了沒有訓練經驗的人,基本上這兩者本來的肌肥大效益就不同了

 

除了考量到肌肉損傷程度及訓練經驗不同外,我們從Goto等人的研究中發現了一個有趣的事實,肌肉缺氧(intramuscular hypoxia)的指標與肌肉橫切面(CSA)增加百分比呈現正相關(r=0.70),而研究人員以維持訓練的肌肉部位張力,連帶壓縮周圍的血管,來增強肌肉缺氧作用。不過,儘管Pinto等人的研究所採用的ROM與Goto類似,但缺氧作用的程度較差,可能是研究針對的肌肉類別不同,而影響了結果,畢竟前者是使用二頭彎舉,後者則是肱三頭肌訓練。(個人認為可能也與訓練量有關)

 

整體而言,相關的研究實在有限,加上現有研究的結果有異,所以未來需要更進一步的研究了

 

 

結論

 

從現存的研究可知,下肢全程ROM的肌肥大效果比部分行程來得好,不過以上的理論是基於特定的ROM範圍,一旦超過這個範圍,肌肥大的效果就會減少,另一方面,針對上肢ROM的研究除了稀少,而且研究結果是有衝突的,除此之外,目前還沒有任何有關ROM是如何影響上肢肌肥大效果的研究。只知道參雜不同ROM的訓練是有幫助的。

 

不過我們從研究推論,至少股四頭肌在特定的ROM範圍內,肌肥大效果是明顯的,一旦超出這個範圍,效益就會減少。因此可以說,不是說全程或半程效果就比較好,只要落在該範圍內(如膝關節活動角度90至140度),甚至參雜不同ROM的訓練即可。但還需要更多更進一步的研究來證實這項觀點。

 

文章來源: Effects of range of motion on muscle development during resistance training interventions: A systematic review(節錄)

 

後記: 這篇回顧說明了目前關於肌力研究的缺陷,儘管參與研究對象有經過篩選,但這些對象的身體狀況、過往的運動經驗可能有差異(更不用說沒參與實驗的我們了),再加上研究者對於同種概念有不同的定義。至少從這篇研究中可以看出,如果想提升訓練效果,除了在訓練中加入變化,不只是訓練量、負重、訓練頻率、動作類型,連ROM也是考量的範圍。儘管實務上無論是肌力還是肌肥大效果,全程比部分行程好,但得考量個人的條件(活動度、訓練經驗)與訓練專項,搭配適合的訓練方式,為了做到全程動作而犧牲掉其他更重要的部分,確實是很可惜的一件事

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