多關節運動需要橫跨一個關節以上、兩個或更多肌群的參與。關節的活動通常需要一組肌群的協同作用來達成,這一組肌肉被稱為作用肌和擷抗肌。作用肌是造成特定動作,像是彎曲關節的屈曲或打直關節的伸展動作的肌肉。擷抗肌則是造成相反動作。
在手臂的部分,肱二頭肌收縮使手肘彎曲,此時肱三頭肌放鬆使這個動作得以產生。同樣地,當手肘伸直展開時,肌肉的動作就相反。這個動作看似簡單,但當各個關節與肌肉一起參與時,這個基本的收縮與放鬆機制就變得更加複雜。為了更加了解這個複雜的動作,你需要認識一些關於肌肉收縮與關節動作互動的基本觀念還有關於肌肉訓練的觀念。肌肉會以肌肉維持同樣長度的等長收
縮、肌肉變短的向心收縮、肌肉變長的離心收縮等方式來產生收縮或製造張力。基本的重量訓練使用的是開放鏈與閉鎖鏈兩個運動技巧。還有更高階的技巧,但就需要特殊器材。在開放鏈訓練中,力量與動作的產生只靠一個關節,所以手和腳等遠端肢體可以自由活動,像是坐姿腿彎舉或二頭彎舉等動作。閉鎖鏈訓練則是把遠端肢體的手或腳固定在地板上,像是伏地挺身或深蹲等動作。開放鏈與閉
鎖鏈訓練之間明顯的不同點就在於作用肌與抗拮肌之間的交互作用。在弓步動作(閉鎖訓練)中,作用肌與抗拮肌同時收縮,可以減輕施加在關節上的力量和壓力,預防可能的運動傷害。閉鎖訓練在鍛鍊整體運動功能上比較有利,開放鏈動力訓練則是獨立鍛鍊某個肌群,對於肌力成長最有幫助。在訓練和比賽中,會依據使用到的關節角度而產生結合等長、向心和離心的各種肌肉收縮。
增強式訓練是結合離心和向心的爆發式肌肉收縮訓練,用來產生快速和有力的動作。這些訓練被證明可以有效改善力量與速度等運動表現。當肌肉在負重或伸展的狀態下被迫快速收縮產生動作時就稱為增強式訓練。在雙腳爆發跳躍的動作中可以看出肌肉的回彈力機制(elastic recoil mechanism)。當肌肉向心收縮時可以產生最大的力量。肌肉的離心負荷稱為預負荷(preloading),創造出一個讓肌肉預備產生力量的狀態。肌肉伸展的程度和速度是影響肌肉產生力量的兩大關鍵。縮短離心到向心收縮間的時間也會產生更多力量。當執行雙腳爆發跳躍動作時,下肢肌肉會在身體落下和蹲踞時伸展。在跳躍和接下來的肌肉收縮之間的轉換讓你可以離開地面,完成回彈力的機制。肌肉的感覺神經纖維在回彈力機制發生時也同時受到啟動和訓練。這類型的訓練可以增加大腦和肌肉之間的效率。
增強式訓練被證明在配合其他像是肌力、平衡感和伸展等訓練下,可以降低下肢的受傷風險。不過由於這些運動中會產生巨大力量,因此也可能造成受傷。增強式訓練應該要在完成初階的肌力和柔軟度訓練後才能進行,進行前也應該進行適當的暖身。
這些訓練被認為是對全身訓練很有效的動作。配合專為增加優異的三鐵運動員表現而精心設計的訓練計畫,適當地執行兩種訓練動作就是成功關鍵。因為全身性訓練的特色是活動性比較高,有時候也需要展現較強的爆發力,因此強烈建議要有適當的暖身,包括一系列的動態伸展。
至於訓練組數和動作次數,許多教練會設定一個時間長,在這之間讓運動員用正確的技巧盡可能多做幾次,這可以鼓勵運動員挑戰自己的身體極限並注意體能的進展與改善。以波比跳這個動作為例說明,要在30秒內盡可能重複動作次數或是設定一組10到15次來執行。最終還是要由教練和運動員來決定哪種方式最有效果。不管是哪種狀況,都建議運動員要能在1到2分鐘的每組休息時間下,完成2到4組10到15次的動作。
波比跳是一個很好的全身性運動,可以同時訓練心肺功能、肌力、耐力與全身的體能。泳者將因上半身肌力增加而受惠,在訓練時也能更有力地推牆出發。自行車騎士和跑者會因波比跳讓腿部肌力和力量增強,整體的靈敏度和速度也會增加。運動員們很快會發現,若能在有組織的陸上訓練計畫中持續進行每組10到15次的動作,將能加快心率與增進全身體能。
步驟1:一開始雙腳打開與肩同寬站立,然後將手放在地板上。
步驟2:將腿往外踢,把背打直,形成伏地挺身預備姿勢。身體往下做一次伏地挺身,身體保持一直線,然後用力將身體推回。
步驟3:將腳縮回身體下方,然後猛力往上跳,同時伸直手臂過頭。
步驟4:落地時膝蓋微彎。依所需次數重複動作。
鍛鍊肌群
主要: 股四頭肌(股直肌、股外側肌、股內側肌、股中間肌)、臀大肌、胸大肌、肱三頭肌
次要:膕旁肌(股二頭肌、半腱肌、半膜肌)、豎棘肌群、三角肌前束
跳箱動作可以鍛鍊出對自行車騎士和跑者有益的爆發力。跳箱可以提供目標性的挑戰,因為跳箱高度可以在體能和力量隨著時
間增進時而調高。自行車騎士將透過在上坡和衝刺時發揮爆發力而從這個動作中獲益。跑者也將鍛鍊出在跑上坡路段時帶動更多力量與速度的能力。做這個動作的取巧作法是在跳上箱子時過度抱膝,如果你發現自己得抱膝才跳得上箱子,請考慮降低箱子高度。
步驟1:將一個約膝蓋高度的跳箱牢固放在地板上,離箱子15到20公分遠。
步驟2:用力跳上箱子,落下時膝蓋微彎。
步驟3:在箱子上站直身體,完成動作。
步驟4:踏回地板回到起始姿勢。依所需次數重複動作。
鍛鍊肌群
主要: 股四頭肌(股直肌、股外側肌、股內側肌、股中間肌)、臀大肌、臀中肌、腓腸肌、比目魚肌
次要:膕旁肌(股二頭肌、半腱肌、半膜肌)、腹外斜肌、腹內斜肌、腹橫肌、豎棘肌群
綜合運動的運動員需要強壯的核心與上下半身的肌群協調。伐木動作提供動態的全身大幅度伸展,在運用到許多重要肌群的同時也提供全身性的協調訓練。正確執行這個動作並將其視為高強度的鍛鍊,也能夠在動作時讓心率加快。這個動作針對優異的運動員需求設計,也能增強尤其對長程跑步很有用處的核心穩定性和耐力。
步驟1:站在高位滑輪器材旁邊,雙腳打開稍微比肩寬。
步驟2:用雙手握住握把。
步驟3:啟動手臂、肩膀和胸部肌群,將握把往身體斜下方拉下。
步驟4:在將握把往地板拉的過程中運用核心肌力同時彎曲膝蓋。
步驟5:慢慢在控制力道下回到起始姿勢。依所需次數重複動作。
參與肌群
主要: 腹直肌、腹內斜肌、腹外斜肌、三角肌、闊背肌、胸大肌
次要:股四頭肌(股直肌、股外側肌、股內側肌、股中間肌)、臀中肌、臀大肌、臀小肌、大圓肌、前鋸肌
這個動作對泳者來說是特別有用的陸上訓練,但也能轉化成訓練跑者核心、上臂和腿部肌力的有效動作。建議跑者膝蓋可以彎曲多一點,以運用到更多股四頭肌的力量。其中一項重要技巧是在身體往上斜拉的過程中專注於手部的移動路徑,這將讓這個重要區塊獲得最大的鍛鍊。
步驟1:站在低位滑輪器材旁約90公分處,雙腳打開比肩稍寬。
步驟2:膝蓋微彎成半蹲姿勢,用雙手握住滑輪的握把。
步驟3:在協調的動作下將滑輪握把往斜上方拉起越過另一邊肩膀後身體站直。
步驟4:慢慢將身體往下回到起始姿勢。依所需次數重複動作。
參與肌群
主要: 股四頭肌(股直肌、股外側肌、股內側肌、股中間肌)、臀大肌、臀中肌、豎棘肌群、腹外斜肌、腹內斜肌、三角肌、肱三頭肌
次要:膕旁肌(股二頭肌、半腱肌、半膜肌)、前鋸肌、大圓肌、斜方肌、棘上肌、小菱形肌
產生爆發力的能力是所有體育活動成功的關鍵,包含特別需要耐力的騎自行車和跑步。爆發跳躍是最簡單的運動,可以讓腿部產生巨大的爆發力,但卻不需要酷炫或昂貴的運動器材。由於這是個動態十足的訓練,所以要在肌肉充分溫熱下才能進行。特別注意每次落地時的動作要輕柔並控制力道。所有程度的運動員都能受惠於這個挑戰性訓練所帶來的力量增強與心肺功能改善。
對於優異的三鐵運動員來說,透過爆發跳躍所增強的力量可以改善自行車爬陡坡時的短暫爆發速度也能增強跑者跑上坡路段時的力量。
步驟1:雙腿打開比肩稍寬,雙膝微蹲呈約45度角。
步驟2:運用手臂向上的動力和股四頭肌產生的力量,猛力往上和稍微往前跳到最高的高度。
步驟3:落回地板回到起始的蹲姿。依所需次數重複動作。
參與肌群
主要: 臀大肌、股四頭肌(股直肌、股外側肌、股內側肌、股中間肌)
次要:豎棘肌群、膕旁肌(股二頭肌、半腱肌、半膜肌)、比目魚肌、腓腸肌、髖內收肌群
像弓步二頭彎舉這種多關節的全身性訓練,會讓三鐵運動員在最短時間達到最大成效。弓步對於耐力運動員在鍛鍊下半身肌力和力量這一區塊是很重要的運動,而二頭彎舉則是針對上下臂和某種程度的肩膀鍛鍊。自行車騎士將能在握住手把爬坡或衝刺時更有力量抬升雙腿,跑者則將增強跑上坡路段時手臂的推進力。
步驟1:開始時雙手各握住一個啞鈴,手臂垂於身體兩側,身體直立,雙腳打開與肩同寬。
步驟2:將一隻腳往前呈弓步姿勢。
步驟3:在弓步姿勢穩定後,將啞鈴向上彎舉再放下。
步驟4:站立回到起始姿勢後換腿重複動作。依所需次數重複。
參與肌群
主要: 股四頭肌(股直肌、股外側肌、股內側肌、股中間肌)、臀中肌、臀大肌、三角肌、肱二頭肌
次要:膕旁肌(股二頭肌、半腱肌、半膜肌)、肱肌、前臂
這個全身性訓練結合了深蹲與肩推的成效,雖然很費力但卻是個成效良好的動作。綜合性運動員將受惠於腿部與肩部肌力的增強,不管程度為何,都能改善游泳、騎自行車和跑步的表現。除此之外,結合兩大肌群的訓練也能增加時間效益與效率同時增強協調性。
步驟1:身體直立,雙腳打開與肩同寬,將槓鈴舉在胸前,手心朝外。
步驟2:將身體往下蹲,直到股四頭肌幾乎與地面平行為止。
步驟3:伸展身體回到站立姿勢,接著將槓鈴上舉過頭,然後控制力道將槓鈴往下。
步驟4:身體往下回到深蹲姿勢。依所需次數重複動作。
鍛鍊肌群
主要: 股四頭肌(股直肌、股外側肌、股內側肌、股中間肌)、臀大肌、臀小肌、臀中肌、三角肌前束、肱三頭肌
次要:髖內收肌群、膕旁肌(股二頭肌、半腱肌、半膜肌)、豎棘肌群、斜方肌、腹直肌、胸大肌上部
地板擦拭是具有挑戰性的動作,可以有效訓練核心肌群,讓三鐵運動員可以有力量並自行轉動身體。這對自由式泳者來說很有作用,因為游泳時協調的身體轉動很重要,這動作同時對騎自行車爬坡或衝刺時也很有用。這個動作就連對訓練有素的運動員來說都有難度,訓
練後也能讓核心力量更上一層樓。
步驟1:仰躺在地板上。
步驟2:雙手握住槓鈴,將手臂打直置於胸前。
步驟3:抬起雙腿並盡量伸直,不過可容許膝蓋稍微彎曲。
步驟4:將上半身穩定後,將腿往下靠近槓鈴一端,然後將腿像做擦拭動作般掃向另一側。
步驟5:依所需次數重複動作。
參與肌群
主要:腹直肌、腹外斜肌、腹內斜肌、肱三頭肌
次要:恥骨肌、縫匠肌、髂腰肌群、股二頭肌、胸大肌
重物拋甩是另一項運用到許多身體肌群的全身性訓練,可以促進爆發力和整體協調性的發展。這對三鐵運動員來說尤其有幫助,因為他們必須在大型的開放水域中突破重圍,在攻克上坡路段時注入活力,或在終點前衝刺。舉例來說,從海灘入水的游泳比賽需要抬高雙腳和躍入浪花之中,這些都需要仰賴這個訓練所帶來的肌力和協調性。
步驟1:將適當重量的鈴壺、健身球、啞鈴或鐵餅放在兩腿間,雙腳打開稍微比肩寬。
步驟2:身體往下彎時將背部打直,用雙手抓住重物。
步驟3:用力挺直身體來開啟動作,運用腿部和核心的肌力將重物從地板上拿起。
步驟4:使用爆發力所帶來的動力將手臂打直,把鈴壺上甩至眼睛高度處。
步驟5:將鈴壺放回起始位置,此時同樣要彎曲膝蓋。依所需次數重複動作。
參與肌群
主要: 股四頭肌(股直肌、股外側肌、股內側肌、股中間肌)、臀大肌、臀小肌、臀中肌、三角肌、豎棘肌群、腹直肌
次要:髖內收肌群、斜方肌、膕旁肌(股二頭肌、半腱肌、半膜肌)、前臂、胸大肌
責任編輯/瀅瀅
1990年代中期,一群科學家決定觀察大腦的哪一部分受運動的影響最大。研究開始前,他們猜測大腦皮質和小腦(位於脊髓與大腦相交的位置),對於協調身體運動都很重要。因此,運動對這些區域的影響自然也是最大的,就像跑步對心血管健康的影響,要大於對肌肉力量的作用一樣。
這個研究以觀察老鼠在籠子中奔跑時,大腦的哪一部分產生最多腦源性神經營養因子(BDNF)為起點。奇怪的是,檢查小鼠的大腦時,科學家發現產出最多BDNF的地方,居然既不是大腦皮質也不是小腦,而是大腦的記憶中心海馬迴。這個發現,成為運動能強烈影響記憶的最重要線索之一。過去十年裡的動物實驗和人類研究都顯示,我們的記憶力可以透過運動得到加強。而且實際上,運動身體對記憶的影響力,似乎是最重要的。
在整個生命過程中,大腦會持續萎縮。不幸的是,它開始得比多數人想得要早得多。
大腦約在25歲時長到最大,之後每年都會略微萎縮。當然,我們一生中都在持續產生新的腦細胞,只是細胞死亡的速度比新生速度更快。我們每天每秒會持續損失大約十萬個腦細胞,而且這是常年不停歇的。但是即便大腦中含有大約一千億個細胞,有這樣基數龐大的腦細胞可以彌補,這種損失也會因時間的推移而變得十分明顯。每過一年,大腦的體積將減少0.5%至1%。
大腦的記憶中心海馬迴,是會隨年紀增長萎縮的一個部分。我們有兩個海馬迴,兩個大腦半球一邊一個,位於兩邊的顳葉深處。其大小每年會減少1%。這樣緩慢卻穩定縮小的海馬迴,正是讓記憶隨歲月流逝而變糟的主因。
很長一段時間以來,我們以為只有酒精和藥品等物品才會對大腦產生負面影響,而且是絕對負面的、沒有任何好處的,畢竟它們會加速大腦的老化和海馬迴的萎縮。想要阻止或扭轉這種趨勢,也一度被認為不可能。但現在因為發現運動在「增加記憶力」乃至「提升整個大腦功能」上有著驚人的效果,從而提供了令人信服的證據,推翻原先的說法。
美國科學家以磁振造影掃描檢查120人的大腦,並在兩個不同時間點測量他們的海馬迴,中間間隔一年。受試者被隨機分配到兩組,並進行兩種不同類型的活動。一組是耐力訓練,另一組則是伸展之類的輕度運動,運動時心率不會提高。
一年之後,耐力訓練組變得比輕度運動組更健康。到目前為止,實驗還沒有什麼令人驚奇的結果,但海馬迴發生什麼變化呢?輕度運動組的成員,海馬迴縮小了1.4%。不過這也不足為奇,因為它每年確實會縮小約1%。
非常有趣的是,耐力訓練組的海馬迴完全沒有縮小,反而變大了2%。這些人的海馬迴不僅恢復活力,而且從體積來講更是明顯年輕兩歲,而非老了一歲!這還不是全部的結果:測試對象身體變得越健康,其海馬迴體積就越大。在那些健康狀況改善最多的人中,海馬迴的增長率超過2%。
這一切是怎麼發生的?一個不那麼合理的假設是:隨著運動越多而增加的大腦肥料BDNF 發揮了作用。也許你還記得,BDNF 能真正加強腦細胞聯繫,因此影響了我們的記憶力。所以能合情合理地說:當科學家檢查受試者腦內BDNF 的濃度,他們注意到BDNF 增加得越多,海馬迴就長得越大。
有什麼神奇的訓練計畫可以倒退大腦的衰老一年,並且使海馬迴這樣一個重要的部分再生?受試者把自行車踩得如同搖滾音樂劇《地獄蝙蝠》(Bats Out of Hell)裡那樣,或嚴格進行劇烈的長跑嗎?都不是。事實是,他們既不騎車也不跑步,唯一的運動是每週3次、每次40分鐘的散步。這說明了你可以透過每週散步或慢跑幾次,來停止甚至扭轉大腦的老化,增強記憶力!
但是,讀這類實驗結果時,應該小心謹慎地下結論—實驗是一回事,現實是另一回事。保護海馬迴免於老化,甚至恢復其活力並讓體積變大,對我們的生活意味著什麼呢?我們真的能透過運動來改善記憶力嗎?
簡短的回答是:是的,絕對能!
歷史上多個研究結果都非常明確地指向同一個答案:短期和長期記憶都能透過運動得到改善,海馬迴的衰老也可以減緩甚至獲得逆轉。
運動不足以阻止海馬迴隨著年齡增長而不再萎縮,卻也許能減緩遺傳物質的老化。
與大腦和身體內的其他細胞一樣,海馬迴的組成細胞中也有遺傳物質。我們完整的DNA 和所有基因,都存在每一個腦細胞之中。通常,基因不會隨著年齡而改變,但是它們發揮作用的方式會隨著年齡而有所變化,並導致包括大腦在內的身體器官進入衰老過程。
如果檢查不同年齡段的小鼠海馬迴細胞,就會發現有一組基因隨著動物的衰老而變化。這些基因控制著腦細胞的生長,以及建立彼此連結的能力。隨著小鼠的年齡增長,這類基因會變得不那麼活躍。這種逐步發展的基因變化,不僅使海馬迴老化,更使得整個大腦衰老。
然而,即使基因會老化,也不意味著整個細胞在凋亡的過程中一去不回頭。
研究人員曾將動物放到跑步機上進行訓練,並觀察到可以被稱為奇蹟的現象:許多基因在受到老化的負面影響時,也受到了運動的影響,而且是正面的。儘管細胞變年輕的機制還沒有被完全破解,但在動物完成實驗規定的跑步訓練後,能觀察到它們的海馬迴細胞在基因上似乎變得更年輕了。
運動對基因的影響很大,但不會即時生效。參與測試的老鼠在8週內每天都跑步,這樣的強度相當於人類在幾年內每天都堅持跑步。這也說明了,那種「偶爾跑」的運動量是不足以影響基因的。值得注意的是,那些長期堅持運動的人,不僅長出了較大的海馬迴,也使原有的海馬迴細胞恢復活力。
• 本文摘自究竟出版社,安德斯・韓森(Anders Hansen)著,張雪瑩 譯《真正的快樂處方:瑞典國民書!腦科學實證的健康生活提案》一書。
本書特色
熱銷50 萬本,全球16 國搶購版權,風靡全瑞典超級暢銷書!
與《真確》作者齊名
我們邁出的每一步,都可以改變自我、穩定情緒、擁抱健康,有效提升智力、注意力、記憶力、創造力等各方面的表現!
多次贏得健康大獎、廣播節目超過1/5 瑞典人口收聽,甚至播出時街頭都為之短暫淨空、在諾貝爾生醫獎頒發單位「卡羅琳醫學大學」接受培訓、發表2000 篇以上醫學論文的世界級研究者暨瑞典國民醫師安德斯・韓森醫師從腦科學和心理學的角度,告訴讀者能夠對大腦產生巨大影響的機制,並提供臨床的實際案例和實做的「處方箋」,讓我們簡簡單單就能快樂地進行生命升級!
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責任編輯/Dama