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注:本文是文獻(xiàn)期刊,讀起來(lái)會(huì)有點(diǎn)晦澀,請(qǐng)耐心一點(diǎn)。
介紹一直以來(lái),俯臥撐都被作為一種評(píng)估局部上肢肌耐力的方法。各種各樣限時(shí)與不限時(shí)的俯臥撐測(cè)試通常也被用來(lái)作為健身評(píng)估的一個(gè)部分,并且這些測(cè)試已經(jīng)在廣泛的人群中得到驗(yàn)證(23)。此外,研究顯示俯臥撐能力與平板臥推的重復(fù)次數(shù)(以自身體重的百分比來(lái)完成)相關(guān)性非常高[1],因此俯臥撐可作為一種有效且不昂貴的自由重量測(cè)試選擇。
在健身計(jì)劃中,俯臥撐被廣泛用來(lái)發(fā)展上肢力量、爆發(fā)力以及肌耐力,可謂是計(jì)劃中的主要?jiǎng)幼?。俯臥撐也被力量與體適能專業(yè)人士用來(lái)訓(xùn)練棒球運(yùn)動(dòng)運(yùn)(10)、拳擊運(yùn)動(dòng)員(22)以及武術(shù)運(yùn)動(dòng)員(13),并且也是美國(guó)軍事基礎(chǔ)訓(xùn)練計(jì)劃中的主要?jiǎng)幼鳎?8)。超等長(zhǎng)俯臥撐(增強(qiáng)式訓(xùn)練的一種)也被認(rèn)為能夠最優(yōu)化上肢牽張縮短循環(huán)帶來(lái)的適應(yīng)。
雖然俯臥撐中的負(fù)重會(huì)由于個(gè)體的體重和人體測(cè)量學(xué)而受到限制,但是該動(dòng)作有很多生物力學(xué)上的變式,可以通過(guò)給目標(biāo)肌群帶來(lái)較少或者較大的刺激來(lái)改變肌肉活性。這些變式通常包含了改變手和腳的位置,這就會(huì)影響肌肉募集模式以及關(guān)節(jié)壓力(3,15)。其他的變式還有使用不同的工具,比如不穩(wěn)定平面,懸掛設(shè)備以及特殊制定的俯臥撐器械。然而,就個(gè)體需求以及客戶目標(biāo)而言,這些變式的影響通常都沒(méi)有被很好地理解。因此,本專欄的目的有兩點(diǎn):首先,查閱有關(guān)俯臥撐生物力學(xué)方面的研究;其次,對(duì)其在運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)上的應(yīng)用給出實(shí)際的建議。
俯臥撐的生物力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的俯臥撐要求從頭到腳膝關(guān)節(jié),髖關(guān)節(jié),骨盆以及脊柱保持在一條直線上,同時(shí)屈曲和伸展肩膀和手肘來(lái)使身體上下活動(dòng),并且肩胛骨前伸后縮來(lái)加大盂肱關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍。
下表展示了在文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)俯臥撐動(dòng)作中的生物力學(xué)數(shù)據(jù):
俯臥撐可以通過(guò)各種各樣的形式完成,以此帶來(lái)不同的肌肉募集模式。跪姿俯臥撐縮短了力臂,在頂部負(fù)重降低至自身體重的54%,在底部負(fù)重降低至自身體重的62%(19),并且很大程度上降低了主動(dòng)?。?)和核心肌群的要求(11)。
可能最流行的變式就是改變手的位置了。雖然可以有很多種手的位置,但是最常見(jiàn)的分類是寬距(150%肩寬)、正常握距(肩寬)、窄距(50%肩寬)(9)。通常都認(rèn)為寬距會(huì)比其他的位置對(duì)于胸大肌的激活程度更高,而窄距最大化了肱三頭肌的激活程度(8)。這與應(yīng)用解剖學(xué)的基礎(chǔ)原則是一致的。胸大肌是主要的水平屈肌,將手肘打開(kāi)就會(huì)改善肌肉的長(zhǎng)度張力關(guān)系,因此提高產(chǎn)生更大力量的能力(12)。另一方面,窄距并且手肘靠近身體會(huì)讓胸大肌處于生物力學(xué)的不利位置,這樣就會(huì)對(duì)肱三頭肌的要求更高。然而,評(píng)估俯臥撐中肌肉募集模式的肌電圖(EMG)研究發(fā)現(xiàn)窄距俯臥撐不僅比寬距對(duì)于肱三頭肌的激活更高,而且同樣對(duì)胸大肌的胸骨部激活更高(4,9)。
在這些研究中還不太清楚的是動(dòng)作是在水平面(手肘打開(kāi))進(jìn)行的,還是矢狀面(手肘靠近身體)。與常規(guī)認(rèn)知相反的是,當(dāng)手處于非常窄的位置時(shí),手肘就比較容易打開(kāi),將動(dòng)作導(dǎo)向至水平面。如果這些研究確實(shí)發(fā)現(xiàn)了在矢狀面內(nèi)胸大肌胸骨部激活更高,那么就需要更多的研究來(lái)解釋這個(gè)悖論。此外,由于胸大肌鎖骨部是主要的肩膀屈?。?7),我們就能猜測(cè)在矢狀面內(nèi)的俯臥撐能最大化的激活這塊肌肉。就作者所了解的知識(shí)而言,這還沒(méi)有被研究過(guò)。
此外,將軀干相對(duì)于手向前或者向后也會(huì)影響肌肉募集模式。將軀干相對(duì)于手向前移會(huì)增加胸大肌的激活程度并且降低肱三頭肌的激活程度;將軀干相對(duì)于手向后移會(huì)導(dǎo)致胸大肌和肱三頭肌的激活程度輕微提高(9)。
腳的位置通常也被用來(lái)改變肌肉募集模式。Ebben et al.(5)評(píng)估了俯臥撐變式的垂直于地面的峰值反應(yīng)力,包含了標(biāo)準(zhǔn)俯臥撐,跪姿俯臥撐,腳分別抬高30.5cm和60.5cm的俯臥撐以及手分別抬高30.5cm和60.5cm的俯臥撐。腳抬高式俯臥撐比其他的俯臥撐變式產(chǎn)生了更高的地面反應(yīng)力。當(dāng)以全身體重百分比來(lái)表達(dá)時(shí),負(fù)重從最低到最高的順序是手抬高60.5cm的俯臥撐(自身體重的41%)、跪姿俯臥撐(49%)、手抬高30.5cm的俯臥撐(55%)、常規(guī)俯臥撐(64%)、腳抬高30.5cm的俯臥撐(70%)、以及腳抬高60.5cm(74%)的俯臥撐。
另外一種俯臥撐變式就是使用不穩(wěn)定平面。與標(biāo)準(zhǔn)俯臥撐相比,BOSU球俯臥撐能夠提高一些肩胛骨穩(wěn)定肌的激活程度,有斜方肌上中下束,但是前鋸肌的活性卻降低了(20)。Lehman et al.(15)的研究發(fā)現(xiàn)腳的位置比手的位置高的俯臥撐與將手放在不穩(wěn)定平面上(穩(wěn)定球)的俯臥撐相比,對(duì)于肩胛胸椎穩(wěn)定肌群的刺激更大。從訓(xùn)練的角度來(lái)看,與手放在穩(wěn)定球腳放在地上做俯臥撐相比,做腳抬高式的俯臥撐對(duì)于肩帶穩(wěn)定肌的挑戰(zhàn)以及要求更大。
Lehman et al.(14)還發(fā)現(xiàn)手在穩(wěn)定球上做俯臥撐會(huì)顯著提高肱三頭肌的激活程度。與相同角度在板凳上做俯臥撐相比,穩(wěn)定球俯臥撐還能提高胸大肌、腹直肌、腹外斜肌的激活程度,而與腳放在相同角度板凳上做俯臥撐相比,腳放在穩(wěn)定球上做俯臥撐并不影響肌肉活性。另外,Marshall和Murphy(16)發(fā)現(xiàn)在穩(wěn)定球上做俯臥撐會(huì)比穩(wěn)定平面有更高的肱三頭肌和腹部肌電圖活性。這些結(jié)果表明只有當(dāng)不穩(wěn)定平面是主要支撐點(diǎn)時(shí)才會(huì)增加動(dòng)作中的肌肉激活程度。從肌肉激活的角度來(lái)看,只要軀干角度保持一致并且手(而不是腳)放在不穩(wěn)定平面設(shè)備上,做穩(wěn)定球或者BOSU球俯臥撐似乎就會(huì)比穩(wěn)定平面俯臥撐更高效。
俯臥撐還能在懸吊設(shè)備上完成,并且專門用來(lái)改變手的位置。Beach et al.(2)發(fā)現(xiàn)懸吊俯臥撐比標(biāo)準(zhǔn)俯臥撐對(duì)于核心肌群的刺激更大。有一種設(shè)備,就是我們常見(jiàn)的俯臥撐把手,被認(rèn)為能從生物力學(xué)上給俯臥撐帶來(lái)更好的結(jié)果。Youdas et al.(24)做研究調(diào)查了該說(shuō)法的有效性,他用肌電圖檢測(cè)了在寬距、中等距離和窄距下用這種把手做俯臥撐和標(biāo)準(zhǔn)俯臥撐的肌肉活性。被研究的肌肉有肱三頭肌、胸大肌、前鋸肌以及三角肌后束。兩組之間的肌電圖分析并沒(méi)有什么顯著性差異,因此研究者們認(rèn)為這種把手與標(biāo)準(zhǔn)俯臥撐相比似乎不能增加肌肉的募集。
最后,還可以調(diào)整動(dòng)作的速度來(lái)改變俯臥撐的生物力學(xué)。就胸大肌和肱三頭肌活性而言,擊掌俯臥撐比標(biāo)準(zhǔn),慢速離心,一手在藥球上,手一前一后,手在兩個(gè)球上,兩只手在一個(gè)球上,單臂,交替增強(qiáng)式的俯臥撐變式都要好(6)。進(jìn)階形式的增強(qiáng)式俯臥撐對(duì)背部有問(wèn)題的人可能不太好,因?yàn)槭褂盟幥虻慕惶嬖鰪?qiáng)式俯臥撐被發(fā)現(xiàn)能夠給腰椎帶來(lái)6224N的壓縮力(6)。
也還有其他的方法能用來(lái)降低或者提高動(dòng)作的難度。比如,墻壁俯臥撐(手放在墻上做)和跪姿俯臥撐對(duì)于上肢力量有限的人就比較合適,而單臂或者單腿俯臥撐就可以讓動(dòng)作挑戰(zhàn)性變高。另外,負(fù)重背心、彈力帶、鐵鏈以及各種不穩(wěn)定平面也可以被用來(lái)進(jìn)一步挑戰(zhàn)上肢肌肉。下表展示了一些俯臥撐變式,以動(dòng)作難度水平來(lái)分類:
圖1
圖2
圖3
圖4
圖5
圖6
小結(jié)俯臥撐可以是改善上肢力量和耐力非常好的動(dòng)作,但是從業(yè)者對(duì)于不同俯臥撐的變式必須有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備,這樣才能在沒(méi)有動(dòng)作變形以及受傷風(fēng)險(xiǎn)下去最優(yōu)化刺激目標(biāo)肌群。這里提到的生物力學(xué)信息能夠作為設(shè)計(jì)合理進(jìn)階和退階來(lái)達(dá)到預(yù)期結(jié)果的指南。
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