耐力项目运动员同期训练的急性干扰效应及长期适应现象

杜 伟，汪 军

（1.北京体育大学 竞技体育学院，北京 100084；
2.北京体育大学 运动人体科学学院，北京 100084）

同期训练（concurrent training），是指力量素质和耐力素质的任务安排在相同训练时期的一种训练方法［1］。1980年，Robert C Hickon［2］发表了第一篇关于有氧和力量同期训练的研究。他们发现，当高频率的大强度跑和力量同期训练超过6-8 周时，力量的发展可能会受到影响，但是哪种力量受到影响却并没有指出［3］，这种现象被称为“干扰效应”。干扰效应的存在和程度取决于训练状态、肌肉的类型、耐力训练方式和方案的不同而有所不同［4］。这些干扰效应产生的机理是什么？如何避免这种干扰效应？本文对此进行综述，希望为同期有氧和力量训练提高耐力项目运动员运动表现提供理论和实践依据。

1.1 耐力训练对后续力量运动表现的急性影响

如图1，高量低强度耐力负荷引起中枢疲劳，而低量高强度耐力负荷导致外周疲劳，两者训练负荷均会导致肌肉收缩力量下降。但是在评估耐力训练后的时间间隔对后续力量运动表现的研究中，发现只有在耐力运动后8 h内的力量运动表现下降［5］。原因可能是在耐力训练8 h后，体内的糖原基本恢复到训练前水平。

图1 中央和周边疲劳机制的示意图［6］

在耐力训练量上，有研究证实在耐力训练 60 min［7］、90 min［8］、和150 min［9］后，力量运动表现都会下降。因此耐力负荷的时间长短似乎并不是随后力量运动表现下降的主要决定因素，但是更长时间的耐力训练可能会导致更多的中枢疲劳。因此在长时间耐力训练后，运动员需要更多的时间恢复，从而提高后续力量训练的效果。

在耐力训练强度上，一项比较高水平运动员不同耐力训练强度对力量和爆发力影响的同期训练研究中，低量-高强度间歇训练（high intensity interval training；

HIIT， 8-24 次Tabata，150 %VO2max）和 高量-中等 强 度 持 续 训 练（continuous training ；

CT， 40 min～80 min，70 %VO2max）的耐力训练与力量训练（RT， resistance training）结合（一周三次）都能够使力量增加且无显著性差异（RT+HIIT，14 %±10 %；
RT+CT，12 %±8 %；
P＜0.01），但运动员的有氧功率（VO2max）仅在低量-高强度间歇组的同期训练中提高（4 %±3 %，P＜0.01）［10］。而最近另一个研究显示［11］，低强度组（light intensity group；

LIG）、中等强度组（medium intensity group；

MIG）、高强度组（high intensity group；

HIG）三种不同耐力训练强度的同期训练都能提高下肢力量，但是LIG力量增加效果明显高于MIG（5 %）和HIG（6 %）。该研究与上一个研究得出的结论有些矛盾，可能是因为受试者选取所导致（前一个研究受试对象是高水平运动员，而后者是大学生）。因此，我们认为在高水平运动员的同期训练中，当力量和耐力训练时间间隔大于8 h，不同耐力训练强度并不会影响力量的发展，但需要指出的是，高强度耐力训练组的同期训练能够提高VO2max。因此建议高水平运动员采用高强度耐力训练和力量训练结合的同期训练，提高耐力运动员的运动表现。

在耐力训练形式上，有研究表明耐力训练方式（跑步vs骑行）也是影响干扰效应的决定因素［12］，其中以跑步形式的耐力训练会引起更明显的干扰效应。原因可能有两点，一个是主要以离心收缩的跑步比主要以向心收缩的骑行会造成更大的骨骼肌损伤；
另外从运动生物力学角度，自行车运动形式和大多数研究中所采用的力量测试形式更为相似，所以通过骑行方式测得的力量影响较小。

1.2 力量训练对后续耐力运动表现的急性影响

在力量训练强度上，不同的力量训练强度会引起不同的神经肌肉特征表现，大强度力量训练不仅会引起更多的运动单位募集，还能够引起高水平同步化的电信号产生；
而小强度力量训练会以有序模式募集较少的运动单位，以维持更长时间的收缩［13］。在一项研究中，受试者在进行高强度力量训练和低强度力量训练后，发现高强度力量训练组运动后过量氧耗更高［14］。

力量训练后进行不同强度的耐力训练时，其力量训练对后续耐力运动表现的急性影响也不同。因为与I型肌纤维相比，力量训练对II型肌纤维造成更大的损伤［15］。在耐力运动过程中，I型肌纤维主要是在无氧阈强度以下募集，而II型肌纤维更多的是在无氧阈强度以上募集。如果在同期训练过程中，耐力训练强度安排过高，并且在没有充分恢复的情况下，对受试者最终的耐力运动表现干扰效应更明显。并且有几项研究证明，在力量训练引起的疲劳期间，进行更高强度的耐力运动，跑步运动表现下降更明显［16-18］。因此，力量训练期间引起的疲劳可能会影响较高强度的耐力 运动表现。

总之，在相同的力量和耐力训练间隔时间下，高强度力量训练产生的过量氧耗效应会引起后续耐力运动表现下降，力量训练会使以II型肌纤维参与为主的高强度耐力训练的运动表现下降更明显。

2.1 耐力项目运动表现的生理学因素分析

有氧耐力是指人体在长时间以有氧代谢功能为主的运动能力，也就是长时间把糖和脂肪通过氧气产生ATP供能的能力。决定有氧耐力的三个生理学因素分别是VO2max、VO2max百分比利用率（乳酸阈或无氧阈）和运动经济性［19］。

VO2max主要受到呼吸、血液、心脏和骨骼肌系统的影响。但是血液指标（tHb）对VO2max影响较为显著［20］，大多数学者也认为中枢因素即心脏的泵血功能和血液运输氧气的能力是限制VO2max主要因素。VO2max百分比利用率和亚极量强度下完成比赛能力高度相关，其受到脂肪的氧化效率、糖原的利用和乳酸缓冲能力等因素影响。运动的经济性是指在同样运动强度的情况下能量消耗，运动经济性与运动技术、神经系统的协调能力、慢肌纤维的分布、线粒体特点和下肢刚度等有关。

2.2 力量训练对耐力运动表现及其生理学因素的潜在影响

在耐力运动项目中安排力量训练时，需要考虑力量训练是否有效促进图2所述的生理机能的提高，进而对有氧耐力表现产生积极效应（如图3）。

图2 影响有氧耐力的关键生理学因素

图3 精英耐力运动员表现的决定因素以及力量和速度训练的 潜在益处的假设模型［21］

然而在此假设模型提出的同年，已经有学者详细讨论了关于力量训练对耐力运动表现和潜在生理的影响（如表1）。表中的实验结果表明，力量训练能够潜在性的提高耐力运动表现。因此教练员和运动员应该将力量训练作为训练计划的一部分。

表1 大力量和爆发力训练对耐力表现的影响［22］

2.3 长期力量训练影响耐力运动表现的潜在机制

在肌纤维募集模式方面，可能会随着长期的力量训练而改变。I型肌纤维增强可能导致肌肉的相对活动降低，并在长时间工作中延缓肌肉疲劳，因此也推迟了II型肌纤维这种不太经济肌纤维类型的动员，从而延长维持糖原浓度的持续时间来提高经济性，提高运动表现。因为II型肌纤维可以在长时间运动的后期动员，这解释了为什么在全程185 min中最后一小时的骑行中［23］，力量训练的效果才显现。

在肌纤维类型方面，有研究显示，自行车运动员在进行16 周的力量训练后［24］，运动表现均得到提高，并且发现有一部分肌纤维类型从IIAX-IIX向IIA型转变。表明长期的力量训练可以增加抗疲劳能力更强且输出功率更高的IIA型肌纤维比例，而减少IIX肌纤维比例。

在肌细胞工作方面，最大力量和/或力量输出速率增加，可以更好地促进血液流向工作肌肉［24］。最大力量和/或力量输出速度的改善可能会降低相对运动强度，并减少血流限制。力量输出速度增加，减少每一个运动环节肌肉达到理想力量的时间，从而增加肌肉放松时间，改善血流。例如，在一个运动周期中，发力效率提高，肌肉相对负荷减少，恢复时间延长，血流的限制时间减少。理论上血流量的增加能够提高氧气和能源底物的运输，从而增加特定乳酸浓度下的功率输出。并且有实验结果显示［25］，自行车运动员在进行8 周最大力量训练后，在次最大运动强度下的运动经济性得到提升，是因为骨骼肌的工作效率提高，骨骼肌血流量降低，同时维持肌肉动-静脉氧差。

在肌蛋白合成方面，长期的力量训练也会对细胞产生影响，例如PI3k- mTOR信号通路激活。该通路可以调节蛋白质合成速度，通过长期的训练而诱发肌肉肥大，因此在耐力运动员想要获得肌肉量的阶段进行合理的力量训练是有益的。

在肌腱刚度方面，长期的力量训练［26-28］能够改善肌肉肌腱的刚度，同时提高肌肉拉长-缩短循环利用的能力，从而降低在相同速度下的能量消耗。几项研究［29-30］也证实了肌腱刚度与运动经济性高度相关，其潜在的机制可能是肌肉肌腱刚度的改善增加了运动时能量的储存以及肌肉输出的重新分配［31］。

有国外学者评估了力量训练对中长距离运动项目（跑步、自行车、越野滑雪和游泳）成绩的净影响［32］，结果显示，在中长距离耐力项目中进行周期性力量训练与其运动表现的适度提高相关［net SMD（95 %CI）=0.52（0.33～0.70）］，并且这些结果与运动能耗［net SMD（95 %CI）=0.65（0.32～0.98）］、最 大力 量［net SMD（95 %CI）=0.99（0.80～1.18）］、最 大功 率［net SMD（95 %CI）=0.50（0.34～0.67）］的改善也具有相关性。

因此，中长距离耐力项目运动员进行力量训练是值得借鉴的，由于文章篇幅要求，我们仅选取了耐力自行车运动员和耐力跑步运动员案例，从长期力量训练对专项运动表现和生理学特征的影响进行详细讨论，并对如何进行长期专项力量训练给出具体意见。

3.1 耐力自行车运动员的力量训练

骑行经济性（cycling economy；

CE），VO2max下的功率输出（WVO2max）和无氧功能（即冲刺能力）被认为是评价精英公路自行车运动员的最佳生理表现指标［21］。除了心血管功能外，这些生理指标部分地由神经肌肉因素决定，而一种改善运动员神经肌肉功能的方法就是通过力量训练。

在进行10 周［33］、58 周［34］同期训练后，其中力量训练包括最大力量、一般爆发力和自行车专项爆发力训练，运动员的骑行运动表现均得到明显提高。具体表现在骑行经济性、有氧功率峰值Wmax 、VO2max下的功率输出和力竭时间、3或4 mmol/l血乳酸值的功率输出等指标的提高。

在耐力训练中增加大负荷力量训练，其对自行车运动表现的积极影响可能存在多种潜在机制。第一个可能的机制是高效率I型肌纤维的力量增加，从而推迟了II型肌纤维的激活［35］；
第二个可能的机制与肌纤维募集有关，如IIX型肌纤维比例减少，而IIA型肌纤维比例增加［36］；
第三个可能的机制是改善运动肌肉的血流分配［37］；
而这些潜在的生理机制均是通过改善骑行经济性来提高运动表现。需要注意的是，同期训练组运动员的腿部肌群横截面积增加，但是体重并没有增加［38］。并且男性和女性自行车运动员在经过同期训练后，其运动表现和其相关生理决定因素具有相似的提高效果，因此在男性和女性训练计划中加入力量训练都可以提高其运动表现［39］。

在具体训练的安排上，用抗阻训练代替自行车运动员中一部分耐力训练会改善计时表现和最大功率［40］，比如在9周的训练计划中，在保持相同的训练量下，用爆发力训练替代一部分耐力训练可以防止短时运动表现的降低，而不会损害其耐力运动表现［41］。在抗阻训练期间，训练动作的肌肉运动方式应与自行车的踩踏动作相似，以提高神经系统的适应性（如优化收缩肌群的激活时机）和结构的适应性（如在特定动作范围内优化激活的横桥数量）。为了获最佳的抗阻训练效果，建议在骑行训练中的向心阶段用最大速度完成，而在非专项骑行的抗阻训练离心阶段以更慢的速率完成，如持续大约2到3秒［35］。

在训练周期方面，建议在赛季前准备期的第一阶段发展最大力量，每周两次力量训练，并且有多个专注于最重要的踏板运动肌群的动作练习，强度逐渐递增，从10 RM开始到4 RM结束，这种力量训练在持续8至16周的训练中将最大力量提升了20%至25%［42，43］。在赛季中也要进行力量训练，如果从赛季中4月中旬到6月中旬停止所有的力量训练，运动员将几乎失去所有的力量训练适应；
在比赛阶段的前八周内，如果也终止力量训练，也会导致比赛前期的训练适应迅速下降［44］。在赛季后，为避免训练效果下降并且保持训练状态，建议自行车运动员在向心阶段进行高强度力量训练，不必遵循最大重复次数原则。如以最多重复8～10次负荷，完成2～3组，每组5次。

3.2 耐力跑步运动员的力量训练

对于高水平跑步运动员，除了VO2max之外，神经肌肉和无氧工作能力也是决定长跑成绩的重要因素。例如跑步经济性（running economy， RE）和运动表现具有很高的相关性，因此在评价高水平跑步运动员的运动表现时，RE是一项非常重要的指标。

RE受到一系列生理和生物力学因素的影响。例如肌肉内的代谢适应、线粒体和有氧酶活性和肌肉的刚度等。通过力量训练，可以改善跑步运动的生理机制。例如可以提高肌肉力量和刚度，改善肌纤维分布特征、肌肉弹性和神经传导的表现，这些生理机能的提高能够提升肌肉工作效率，进而能让机体在较低的耗氧量下完成有氧活动。有研究结果表明，同期训练似乎比单独的耐力训练更有益于长跑运动员的膝盖弯曲、踝屈、膝盖伸展和下蹲力量，证实了肱三头肌、股四头肌、绳肌和臀肌的力量增加，而这些肌群能够提高重心推进和摆动过程中的腿部加速能力，从而改善长跑性能［45］。

运动员最大力量的提高会引起维持每一个步幅力量相对降低，从而导致更多的I型肌纤维的募集，并延迟了II型肌纤维的募集时间，最后推迟疲劳的产生。因此会通过更长时间的有氧代谢产生更多的ATP，这种适应能够使运动员在比赛后程1/3部分保持相对较高的速度［46］。爆发式力量训练对中长跑某些身体和技术表现特征有积极的影响，比如更少的腾空时间（160～156 ms），更快的步频（3.90～4.01 hz）［47］。

在训练周期方面，爆发力和大力量训练在几周之内对于提高跑步运动员的跑步经济性是有效的。如果从训练计划中去除力量训练，则运动适应会在 6周消失［48］，因此想要最大幅度提高跑步经济性，长期进行爆发力和大力量练习的同期训练似乎是有必要的［49］。在周期性力量训练计划中，运动员主要先从大力量训练阶段开始，比如进行高强度（＞80 % 1 RM）、次数少（3～5 /set）的训练。运动员进入提高期后，可以主要进行爆发力训练，要求中等强度负荷并且高速完成动作，同样动作次数较少（4～10 / set）。在比赛之前或之间，主要进行增强式训练，要求运动员主要以身体自重并且动作速度较快的条件下完成练习，尽量减少落地时间。

在训练方式方面，采用大重量抗阻训练和超等长的混合训练模式比单纯的大重量抗阻训练会产生更好的神经肌肉适应，从而提高运动表现［50］。我们通常会对跑步运动肌群如下肢肌群采用最大力量和爆发力训练，除此之外，普拉提训练中的姿势肌群和躯干肌群的力量训练，能够使运动员在跑步时减少不必要的骨盆运动过程中的肌肉募集，从而降低跑步过程中的代谢消耗，提高5 km运动表现［51］。

似乎男性和女性肌腱对增加的力量训练负荷可能有不同的反应，力量训练对女性运动员跑步经济性的影响也可能产生不同的结果［52］，与仅耐力训练相比，在耐力训练中增加大力量训练不会影响高水平女性运动员的40 min全力跑表现，可能因为力量训练干预并没有影响跑步经济性或者改变髌腱的机械性能。因此高水平女性跑步运动员在进行同期训练时，可能对运动表现的影响较小。

干扰效应的模糊性和多样性表明，这种现象很可能受到许多方法学因素的考量，最近有学者对此进行了综述分析［53］，并对不同训练方案导致“干扰效应”程度大小绘制了热力图（如图4），越靠近中心表明“干扰效应”程度越大，而越远离中心则表明“干扰效应”越小。

图4 不同训练方案导致“干扰效应“程度大小的热力图

运动员对同期训练的适应程度除了取决于上述训练变量，如有氧和抗阻训练的量、强度、方式、顺序、恢复时长之外，也在一定程度上取决于非训练相关变量，如个人训练状态、营养等［54］。在同期训练计划中，教练员需要整合不同训练变量，使运动员在一定的时间内实现训练适应，从而达到训练方法的有效性。需要注意的是，本篇文章主要从同期训练中力量训练的方法学上考量，从而为耐力项目运动员的力量训练提供一定的参考建议。

从训练量角度，有meta分析表明每周较高的抗阻训练次数并不会引起跑步经济性的改善［49］，这种结论似乎与我们训练实践存在相同的认识，即较大的抗阻训练量会诱导更大的肌肉损伤［55］和神经肌肉疲劳［56］。但是需要注意的是，此分析中的大多数实验研究都采用的是每周2～3 /次抗阻训练频率，因此该结论可能并不适用于所用同期训练计划。

从训练强度角度，绝大多数同期训练计划中对神经肌肉系统施加不同训练刺激的力量训练都是采用爆发力和大阻力训练，从而提高运动经济性［57-59］，因为有研究表明爆发力和大力量训练刺激能够改善力量-速度关系、肌肉结构和神经激活等特征［60］。因此我们在训练计划的准备期或提高期主要采用大强度的抗阻训练，在赛前期和比赛期主要采用小强度的爆发力训练。

从训练顺序角度，后续运动训练的质量和运动表现可能会受到之前训练课的疲劳累积和能量底物消耗的影响，并且形成一个不良的神经肌肉和分子内环境状态，不利于适应性变化［54］。有研究发现，在大于五周的同期训练计划中，训练课间的顺序安排对于下肢动态力量发展有显著性影响，具体来说力量-耐力训练效果明显优于耐力-力量训练，而下肢静态力量和肌肥大并不受到训练顺序的影响［61］。对于耐力性运动员，动态力量发展比静态量发展更加重要，因此应该先进行力量训练后进行耐力训练。

从训练间歇角度，增加有氧和力量训练的间隔可以缓解先前的训练对于后续训练的负面影响。有研究表明，在同一堂训练课中（无间隔）或一天内（间隔6 h）进行有氧和力量训练，对于神经肌肉和有氧能力的提高并不理想，但是隔天（间隔24 h）能够观察到更好的力量适应变化［62］。为了达到同期训练的最佳适应，力量训练应该至少在有氧训练后6 h进行，如果进一步延长恢复期，后续的抗阻训练质量会更高。

耐力训练后8 h再进行力量训练不会对耐力有明显的干扰效应。长期的力量训练使有氧能力提高的主要原因是：提高运动经济性和延缓疲劳。训练计划的准备期或提高期主要采用大强度的抗阻训练；
在赛前期和比赛期主要采用小强度的爆发力训练；
力量训练动作形式专项化，以提高神经系统的适应性和动作结构的适应性；
先力量训练后耐力训练的顺序安排更佳。

同期有氧和力量训练对于耐力项目运动员来说是值得借鉴的训练方法，但干扰效应却是无法忽视的问题。研究者应了解其中潜在的原因机制和方法学考量因素，并结合运动项目特点，最大限度地提高同期训练对具体耐力项目运动员的益处，并且尽可能降低其负面影响。目前，关于干扰效应的机制研究还停留在争论阶段，几种相关的假说也受到不同程度的质疑，如急性反应假说和长期适应假说、分子干扰假说和过度训练假说。

因此，在研究耐力项目运动员同期训练的急性干扰效应时，应该继续从微观分子水平出发，了解同期有氧和力量训练产生的不同分子反应和信号介导，深入理解干扰效应的调节机制，最大限度地提高同期训练效果。在研究其长期适应现象时，我们需要从更长的训练周期中观察同期训练的长期分子适应影响和干扰程度。

另外，由于男女性的激素分泌、运动时能量底物的利用和抗疲劳能力存在差异，在进行有氧和力量同期训练时，男女性也会产生不同的训练适应。由于大部分关于耐力项目运动员的同期训练研究都是由男性受试者完成的，其实验结论并不一定适用于女性运动员。因此，今后对女性耐力运动员进行同期训练的标准也需要更多的研究。

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