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爆發力是什麼,我們又該如何解釋爆發力呢?|肌力與體能

已更新:6月4日

說到爆發力你會想到什麼事情呢?跳很高?跑很快?又或是可以在短時間內跳得很高呢?那麼,爆發力強的人通常會在場上有什麼樣的表現呢?排球的扣殺、或者是籃球的封阻。今天杯尼就帶大家用更科學與生物力學的角度來帶大家看看什麼是爆發力?以及我們該怎麼訓練提升我們的爆發力!



爆發力到底是什麼?

事實上爆發力並不是一個有明確定義的物理量,又或者他根本就不是一個物理量,而是一個通俗評斷表現的名詞而已,讓我們回想一下,通常我們說一個人爆發力很好,會發現他有什麼特徵呢?例如:能夠在100公尺的賽跑中跑進10秒以內,又或是跳高能跳超過2公尺

讓我們就以這兩個例子做出發,能在100公尺中跑進10秒,代表著他的速度非常快,能跳很高,代表他的起跳速度也很快,而起跳速度又會和我們的衝量(力量x出力的時間=質量x改變的速度)有關,也就是說,通常我們再說一個人有好的爆發力時,我們會考慮他的力量以及速度,有了這兩個物理量之後,爆發力在物理的世界中就是我們將要探討的是功率(Power):也就是力量與速度相乘的結果。而功率,顧名思義就是指單位時間內做功的量,而做功就是某個力量對於他所提供的位移(與力量平行)。例如當你用硬舉的方式舉起槓鈴時,肌肉做的功就是槓鈴往上加速度x槓鈴的質量(肌肉施力)加上槓鈴加速度x地心引力後 乘上施力時槓鈴的位移。而當完成這個動作的時間越短,功率也就越大。


然而,人體產生力量的來源-肌肉他的功能並非在整個動作過程都維持相同的力量,肌力這件事其實很有趣,通常無論是在徒手肌力評估(Manual Muscle Testing,MMT)、肌力與體能常使用力板去測量最大等長收縮(Maximal Voluntary Isometric Contraction,MVIC)與一次最大重量(1 Repetition Maximum),都是以等長或是極慢的向心收縮產生的力量當作測量。 但是呢事實上肌肉能夠產生的最大力量會隨著收縮速度而有所改變,因此我們在產生爆發力動作,例如:起跳的過程中我們的表現應該是會隨著肌肉收縮的速度改變下肢產生的肌力。


(力量-速度曲線:可以看到在特定速度下肌肉能夠產生的最大力量)


回到一開始我們討論的爆發力,造成跳的高與低、跑的快與慢的原因是因為,肌肉在加速的過程當中,肌肉在快速收縮的過程當中產生力量不同所造成的,進而影響了加速度。因此若需要增加運動表現,我們就必須針對運動需求,力量取向或是速度取向來安排不一樣的訓練菜單。我們會先從不同項目的需求做介紹。

不同的項目有不同的需求

在健力這個項目,也就是大家常常會練的三項(臥推、硬舉、深蹲),取勝的關鍵在於你完成的重量為多少,而且這幾個動作並沒有速度上的要求,因此你會看到,通常健力選手在舉起最大重量時,他們的動作是相當慢的。

(可參考下面影片)



另一個例子,如果說像是100m的衝刺,或是跳高等等,這兩項運動的勝負關鍵就在於速度,即便是跳高看的是高度,我們也能從高中學的水平上拋高度得知,最高高度為初速的平方除以兩倍的重力加速度,在肌肉快速收縮產生力量的過程當中能產生最大加速度者將會是最大贏家。



那至於舉重這個項目就非常特別了,他們評斷勝負的標準是重量,但同時整個舉重的過程中不論是上博(Clean)、或是挺舉(Jerk),都必須將槓鈴加速到一定的水平才能完成,因此在接下來的段落我們更深的討論,如何力量與速度的訓練方式各自為何,以及有什麼特別的地方?


力量與速度的來源

如果你問我,是不是只要訓練肌肉就能獲得運動表現的提升,我會說:「是的,畢竟肌肉是產生力量與速度的來源,但不是唯一」。更完整的回答,我會說:「試著將你的身體想像成一台賽車,要在賽車比賽中拿到冠軍,除了馬達有力之外還包括:堅固的車殼、穩定的轉軸以及一位專業的賽車手。」而人體在運動時除了硬體的升級,也就是肌肉、肌腱(肌腱的訓練會在之後跟大家分享),至於賽車手的角色,那就不得不提到我們的大腦(神經系統)扮演的作用了,接下來將會與各位介紹肌肉的種類,以及神經作用的關係。


肌肉種類

人體的肌肉可以依照種類分為快縮肌(Type II)與慢縮肌(Type I),在快縮肌當中又可分為Type IIa與Type IIx(收縮速度比type IIa還要快),所以如果對於一個需要高速收縮的選手來說,Type IIx的含量可以說是相當重要,不過在這邊要做個小提醒,快縮肌與慢縮肌不能互相轉換,只有在快縮肌當中的亞型(a與x)能夠互相轉換,除此之外訓練量的大小也會影響a型與x型的含量,這也是為何在賽季前會將訓練量降低除了能降低受傷風險之外另一個原因。


神經招募

賽車手能夠決定現在的賽車速度應該要維持多少,就如大腦控制人體的速度一樣,不過比較不一樣的事,人體在神經招募時有所謂的大小法則(Size principle),一般來說,招募的過程中會先招募到慢縮肌接著才是快縮肌,既然都是「一般來說」了,肯定有個例外吧?

沒錯,再透過足夠的訓練確實能讓人體獲得選擇性招募(Selective recruitment)的能力,例如:舉重選手就必須一開始就使用非常快的速度將槓鈴舉起。


其他

除了肌肉與神經因素以外,有些先天條件,例如四肢長度、或是肌腱連接到骨頭的位置等等也都會在生物力學上影響到運動表現。


週期化的訓練安排

這邊就以一般的線性週期來舉例:首先,為了使整體肌肉收縮變快,因此必須先將肌肉內的II型比例增大(這邊要特別注意的是,肌肥大是增加收縮性蛋白的含量,並非肌纖維的數量)。不過通常要誘發肌肥大就是給予較大的訓練量,常常讓肌肉達到力竭產生代謝壓力進而促進合成賀爾蒙的釋放,但這同時也會讓Type IIx的纖維轉換成Type IIa(較依賴有氧代謝),也就是說可能會讓肌肉收縮的最大速度下降,因此對於需要肌肉快速收縮的運動員(百米賽跑、跳高選手)來說,就勢必在賽季前降低訓練量,並讓Type IIa轉換回Type IIx同時又因為肌肉量下降的速度比轉換的速度慢,進而達到最大化運動表現的結果。


參考文獻與資料:

1.POWER AND EXPLOSIVENESS: FIRST STEP(S) ,Michael H. Stone and Kimitake Sato


”以上純屬個人心得分享,非醫療或訓練相關建議“


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