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認識肌力及體能訓練
KG+的肌力及體能訓練之主要目的在於傳遞一個有效的健康觀念:長期訓練。便利的生活使我們的身體提早退化,唯有規律地長期訓練自己的身體才能抵抗老化的速度及降低疾病的風險。透過自由重量的訓練方式及教練的監督,在任何年齡下我們都可以安全又循序漸進地提升人體的肌肉、骨質及神經系統。我們期望在不遠的未來人人都可用長訓來取代長照。
肌力及體能訓練的基本觀念
恆定期 Homeostasis: 訓練前身體原先的狀態
震盪期 Alarm: 接受訓練,疲勞、休息,恢復
阻抗期 Resistance: 為了能夠抵抗下次訓練的刺激,身體會產生一種超補償的恢復,也就是進步的表現
耗竭期 Exhaustion: 過度訓練,恢復不足導致身體狀態低於恆定期
一般適應症候群是在1930年代由加拿大心理學家漢斯‧薛利 (Hans Selye)所提的一個有機體適應反應。他的意思是指任何有機體 (包括人體) 都會自然地想要回到一個恆定狀態。透過這個理論我們可以了解人的身體能力為什麼會進步、停滯、退步。進步是來自於訓練後的休息,訓練本身只是刺激身體往更高階的能力去適應。如果沒有安排適當的休息,就會進入到耗竭期。同樣的,訓練如果中止或是強度不夠,身體也會回到恆定期。
初學者效應是一種短期但是進步幅度很顯卓的一種身體適應過程,通常發生在訓練者剛開始從事某項運動或訓練的前期,比如說一開始訓練的蹲舉1RM大約在80kg,訓練恰當的話,可能幾個月後就達到150kg,進階者可能花了一年才進步30kg。這是因為身體對新的刺激會產生迅速的適應反應,而訓練年資較長的進階者們的身體會需要越來越大的刺激才能產生向上適應,這時會需要更進階的方法來鍛鍊。
但是這裡要特別透過初學者效應來解釋為什麼目前民眾們會覺得一般的運動就足夠了-當然這樣的觀念是不正確的。一般運動短期來看似乎有點效果,爬爬山、跑跑步、游游泳後感覺食慾、睡眠及精神都好多了,但是從抗老化的角度來看,大多數的分解型運動其實都是無效運動,原因就在於初學者效應。(關於分解型運動請見「合成型訓練 VS 分解型訓練」) 無訓練習慣者的身體狀態平時處於恆定期 (請見「一般適應症候群」),任何高於平常生活的活動量都可以對身體帶來向上適應的效果,比如說連續四個禮拜快走3公里,第四個禮拜會覺得輕鬆許多,這時候我們會覺得耐力進步了,甚至體重還掉了一點,開始迷思覺得快走對健康很好,但這其實都是初學者效應所產生的短暫效果。無論分解型運動在初期發生了多舒服的效果,只要一不持續它很快就會消失,四個禮拜累積起來的耐力一沒持續就會退步,而且身體依然繼續老化,流失肌肉、骨質、神經系統。除了興趣喜好原因以外,一般運動所能獲得的舒暢感、心肺功能的訓練、伸展後的放鬆其實都可以透過CP值更高的肌力訓練來獲得。除了提升肌肉、骨質、神經系統以外,肌力訓練累積起來的肌力較不易退步,訓練過程其實還比一般運動安全許多。
自由重量的意思是指訓練所使用的重量訓練器材屬於非固定式的,且採取人體自然動作做訓練。不同於一般健身房所見的一台台的機器,自由重量使用槓鈴、槓片、啞鈴、壺鈴及其他特殊器材,因為沒有特別固定在器械上,所以訓練者需要特別出力來穩定重量。人體自然動作動用的肌群是針對多關節大肌群的,較符合日常生活中會遇到的情境,因此遷移效果更好。自由重量的學習需要有專業教練指導,相對於器械式器材大部份可透過一張說明卡就可以自行操作。器械式通常會以單關節小肌群、固定軌道方向的方式做鍛鍊,比如說伸腿機,訓練者只能按照器械設計的方向來伸腿 (股四頭肌),所以是固定軌道的,加上坐墊及背墊的支撐,發力起來會輕鬆許多,但也失去了人體自然法力的原則,因此訓練效果不那麼全面。
肌力訓練著重在提升身體的基本活動能力,而身體在活動或運動時,不會收縮單一肌群,比如說將棉被放上衣櫃時,腳需要先站穩,肚子用力、背部用力達到核心穩定後手臂才能出力將棉被抬起,其實這就是訓練動作中的「肩推」。
肌力訓練中我們會教符合人體發力的正確呼吸方式,我們簡稱「呼吸法」。透過腹式呼吸,壓胸夾背,扭地夾臀,等指示語來提高腹腔內壓以及達到中立脊椎姿勢,這樣我們的四肢才能最有效又安全的發揮力量。如果腹腔內壓不足,力量就無法發揮,沒達到中立脊椎姿勢就容易出現代償受傷。呼吸法是發力原理的基礎,真正支撐重量的不是我們的骨頭而是腹腔內壓。同樣肌力的兩個人,呼吸法做的正確且紮實的人可以舉得更重而且更受到保護。
中老年人其實是最急迫需要肌力訓練的族群,因為退化及沒有訓練的習慣,身體機能在中年初期就開始大副下降,常見的狀況如提不起重物、行動變慢、肌肉量下降、體脂肪上升,這些都是退化及無規律訓練的結果。加上現在多數人屬於坐式生活,退化的時間點都有提早的跡象。訓練中老年人時最常遇到的障礙是「觀念」。政府大力推廣運動有益健康,建議的運動項目種類也非常多元,但事實卻是不健康的中老年人遠多過於健康的。衛福部106-107年老年人健康狀況統計資料有:
64.88%的老年人有慢性病
16.41%的老年人在沒有支撐下無法從椅子上站起來
21.4%的老年人很困難或無法獨自坐車外出
13.01%的老年人日常生活自理有困難
跌倒高居65歲以上事故傷害死亡(十大死因中第十位)原因第二位
老年人慢性病比例:高血壓51%、高血脂27.8%、糖尿病23.2%、骨鬆21.5%、心臟病18.5%。
其實不用鑽研統計資料就可透過周邊長輩中發現我們的壽命延長了但生活品質卻因疾病纏身而受到影響。壽命透過醫療技術提升而延長了,但是卻連自理都有困難,這就表示普遍推廣的運動處方並不是有效的。運動是真的有益健康的,甚至可能是眾多慢性病的解方,但是首先要做對運動。從上述的統計來看,可以發現最困擾的就是慢性病及行動力方面的障礙,而目前社會上提倡的運動,快走、游泳、爬山、慢跑、社區舞蹈、瑜珈等,大部分都是分解型運動或低負荷的無效運動,這些都無法使老年人抵抗疾病與老化的問題,甚至還有可能越做越糟糕。中老年人族群間的資訊又很容易被誤導。醫藥廣告、三姑六婆、沒有運動專業的醫生,加上目前健身界本身就充滿了各式各樣的商業手法。對抗慢性病除了醫療以外,自身能做的就是飲食控制及「有效訓練」。肌力訓練屬於已證實的有效訓練,可提升肌肉量,因為肌肉除了很會消耗熱量控制體脂肪以外還可調節我們體內的賀爾蒙,可提升肌力來應對我們的日常生活、可提升骨密度及強化神經系統。這樣的訓練效果才有對症下藥,大幅度的改善老年人的生活品質。
中老人訓練時最需要注意兩件事:訓練強度依賴性及訓練總量敏感度。
從未訓練過的中老年人的身體狀態多數是已經在退化中了,而我們知道人的身體會對壓力起正向反應,因此中老年人的訓練強度依賴性是高的,需要夠重的重量來訓練才有提升肌肉量、骨質、神經系統的效果,而且效果很快,曾有訓練一年後骨密度提升7%而脫離了骨質酥鬆症的案例。中老年人也因為退化的關係對於訓練總量是很敏感的,訓練量一過多就需要較長的時間來恢復,而我們知道進步發生在休息,不是在訓練當下,所以訓練量必須很小心地安排。
為什麼大部分的民眾運動的時候都只做有氧類的呢?比如說慢跑、快走、爬山、慢速游泳、慢速腳踏車等。這是個有趣的議題,運動的民眾越來越多,型態也越來越多元,運動類別基本上大約可以區分為三大類:競賽類、健身房、有氧類。競賽類大部分為球類運動,目的為贏球,所以較為激烈,而我們常聽到的「健身」多數時候是指「健美」,目的為凸顯肌肉線條(肌力及體能訓練不屬於健美),再來就是最常見的低強度、長時間、耐力型的有氧類運動,普遍目的為促進健康,一個人就可自己完成,甚至常常被認為有氧運動是有助於心肺功能的。雖然有氧運動的確對心肺功能有幫助,但是心肺功能不一定只能靠有氧運動來訓練。
長期以來會有這樣的迷思是有跡可循的,心肺訓練的英文為 Cardio Training,Cardio的字首是「與心臟相關」,直譯為「心臟的訓練」意指強化心臟功能的訓練,其中完全沒有提到有氧運動。迷思會發生是因為當我們生活現代化後,心臟疾病及慢性病與死亡率息息相關,而它們多與代謝問題有關,有代謝問題的多數也都有肥胖問題,當我們想要利用運動介入的時候,三大能量系統中,只有有氧系統會利用脂肪當作能源,因此被假定有氧運動有助於減脂、改善代謝、改善慢性病問題,從此就大量地推廣有氧運動與健康有著正向的關係。這樣的推論看似正確,但是有氧運動也有無法兼顧的缺陷,那就是肌肉量。一般人脂肪度過高的同時,肌肉量也過少,外表是胖但是身體機能卻是瘦子,肌力弱代謝慢,外表上帶了很多脂肪所以乍看之下應該要先減脂,但是這樣的結果是:1. 肌肉量過少的情況下再被減少。2. 實際減脂量不大,除非有如三鐵選手般的高訓練量及耐受度。3. 肌力不足之下長期有氧訓練,容易造成關節耗損。因此肌力不足之下從事有氧訓練會造成脂肪及肌肉量同時降低,而肌肉是代謝旺盛的組織,肌肉量低,代謝就慢,反而會造成運動效率越來越差的情況,加上老化過程中本來就再流失肌肉量了,長期的有氧訓練等於在加速老化速度,身體機能提早退化。
肌力訓練雖然也屬於健身房類的運動,但是其目的不在於肌肉線條,而是「肌力」,原先肌力訓練是為了提升運動員的運動表現,但是近年來發現肌力訓練在生理上及實務面上都很適合應用在抗老化層面,肌肉量的提升有助調節代謝問題,肌力提升後韌帶、關節、骨密度也會隨著強化,更能抵抗日常生活中或運動中的損傷。高齡族群中骨折後一年內的死亡率高達4~5成,因此強烈建議民眾們及早開始訓練,打好骨本。
當人在短時間內從事高強度訓練後馬上又執行低強度訓練,身體會傾向往低強度訓練效果去適應,高強度訓練的效果就會非常低,這稱為訓練不相容性。最典型的範例就是執行了一系列的重量訓練後又慢跑了1個小時。我們必須對何種訓練會對人體帶來何種效果有非常的了解。重量訓練 (合成型運動) 的目的在於訓練快縮肌的徵招能力、肌肥大、最大肌力等,磷化物與乳酸系統 (能量系統) 的參與占較多比例,而慢跑 (分解型運動) 是在訓練慢縮肌與肌耐力,有氧系統的參與非常大。先重訓後慢跑等於是在給身體兩種相互牴觸的訊號,訓練結果會變得力量、肌肉量、有氧能力都無法長期穩健的進步。如果兩種能力都需要的話,比如說軍警消族群,則可以分開安排訓練,間隔一至兩天較佳,依強度及時間而定,如果訓練時間很少,也可以上午重訓類,下午有氧類。值得一提的是對於一般民眾的健康需求,一份正確的肌力及體能訓練課表是可以同時充分訓練到肌力及基本的心肺有氧能力的,無需另外安排有氧類的訓練。
這是一個非常重要的觀念,可以幫助我們學習分析一項運動是否真的對自己的健康有幫助。我們已經知道肌肉量、骨密度、神經系統與我們的身體健康有直接的關係,這些重要組織的缺乏將容易導致慢性病及行動力相關問題。從新成代謝的角度來看,合成型的運動屬於能夠刺激身體合成肌肉、骨質、強化神經系統的運動,比如說重量訓練、舉重、短跑衝刺等高強度、低反覆、短時間的運動類型。分解型運動,顧名思義跟合成型運動完全相反,它會去分解肌肉、骨質、脂肪等身體組織,比如說慢跑、散步、快走、腳踏車、爬山、游泳等低強度、高反覆、長時間的運動類別。因此對於長輩族群來說,分解型運動不只沒幫助反而加速老化的過程。最常見的就是,在肌力不足的情況下為了減重而快走或爬山,長期下來重量沒下降多少反而產生了關節方面的疼痛。其他相關內容請見本站內 「肌肥大機制」、 「成骨機制」與「肌纖維類型」之章節。
人體肌肉中的肌纖維分有 I型 (紅肌) 與II型 (白肌),II型分有IIa型與IIx型。I型屬於慢縮肌,負責低強度的運動,比如說維持姿勢、走路、慢跑等。低強度的運動通常可以持續較長的時間所以I型肌纖維也較能夠抵抗疲勞,有氧能力較好,但是產生力量的能力很有限。II型肌纖維就完全相反,屬於快縮肌,負責高強度爆發力為主的運動,比如說衝刺、舉重、跳高等。II型力量輸出高、容易疲勞、有氧能力低,所以執行的時間很短。IIa型與IIx型只是在II型中分的更細的亞型,IIa型的有氧能力較好,IIx力量輸出較好。大部分人的I型與II型的比例是1:1,金牌馬拉松選手的I型比例可能較高,金牌跳高選手的II型比例可能也較高。I型與II型是不會互相轉換的,但是IIa型與IIx型之間是可以透過訓練轉換的。人體中肌纖維的數量是先天固定的,不會增加,只會增大,橫截面積變大 (肌肥大)。人的肌肉結構中是I型與II型交錯構成的,因此當人體在運動時,其實兩種都會用到,只是哪種用的較多,而這是由神經肌肉系統來決定的。
機械壓力:夠重才夠有效,何謂夠重?一個重量最多舉5下以內 (最大肌力區)是符合的。
代謝壓力:單組反覆次數高,約6-15下,較足以刺激到肌肉成長區。
休息:肌肉或肌纖維的合成是發生在休息的階段,不是訓練當下,好的休息品質才是肌肥大的關鍵。
普遍觀念認為 6-12下是比較屬於肌肉成長的訓練量,但是近年的實際經驗中發現機械壓力可能還比次數來的更有影響力,主要可能是高強度的重量較能徵招更多的運動單位,建議將兩種方式都納入訓練計畫中。
增生骨質密度的基本原則為:
1. 關鍵壓力:向骨頭施加足夠的壓力才足以刺激成骨細胞產生膠原蛋白,然後固化於骨頭外圍,增加骨頭的直徑。學術上目前認為1/10的骨折壓力是足夠的,也就是說假設100kg是骨折的臨界點,那10kg就有成骨的效果了。但是從訓練的實際面來看,假設100kg是我的1RM,10kg其實會感覺非常輕,因此通常都會從30-50kg當作熱身,然後慢慢加重。
2. 縱骨方向:與骨頭同方向施加壓力是最能刺激成骨效果的,比如說肩推會比二頭肌彎舉來的有效。因為重力的關係,任何重物墜落的路徑都是垂直的,而當這個重物的壓力經過了我們的骨頭由手、頭、軀幹、腿、一直到腳底,這樣的刺激路徑就是最佳的。肌肉的等長收縮雖然力量不大但是一樣也能對骨頭施加有效的壓力。
3. 關鍵結構:人是唯一的雙足動物,因此支撐我們骨骼系統最關鍵的兩個結構就是脊椎骨與髖骨。這兩塊骨頭也是最先退化的,所以他們的骨密度與我們的行動力息息相關。因此在訓練計畫中必須納入能夠強化此二項關鍵結構的安排,適合動作如:深蹲、硬舉、肩推等。
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