为什么要进行肌肉的离心运动训练？
在人体的各种运动当中，离心运动是一种普遍存在的关键运动方式，它为跑、跳、投等动作提供初始姿态与力量，是每个动作的初始动力。随着人们对力量训练研究的不断深入，离心力量的重要性得到普遍认可。许多科学研究证明，离心力量训练在改善运动成绩、疾病康复等方面都有着独特的优越性。骨骼肌在相同的运动负荷下，离心收缩比向心收缩产生更大的力；同时离心运动通过肌肉组织上的高负荷与肌肉收缩的小能量需求相结合的模式，在运动损伤、不能进行传统抗阻力量训练的人群中发挥重要作用。机械学特征离心训练肌肉收缩的同时涉及到拉伸肌肉的动作；相反，向心训练肌肉收缩的同时肌肉被缩短。离心训练可以产生比肌肉向心训练或者等张训练更大的肌肉力量。肌肉离心训练能够产生更大的力量可能是各种特殊性综合的结果，例如横桥移动过程中分子水平上的变化特殊的神经控制方式。因此，在肌肉做离心运动的过程中，可能会给肌肉带来一个更高水平的机械学刺激，并且这个可能潜在的作用于离心训练方案后的骨骼肌机械学上的适应。肌肉离心动作激活策略的特殊性可能主要因为其更大的肌肉输出。大脑皮质激活的更早，并且在肌肉离心动作过程中活动的更加剧烈，在一个相同的机械功率输出情况下，肌肉离心训练过程中股四头肌肌电信号的振幅要比等速向心运动和自行车运动要低。因此，每一条肌纤维产生的张力和肌肉周围组织(如细胞外基质)产生的张力可能在离心运动中都比较高，由此导致了离心活动更多的肌肉输出。肌肉收缩过程中，粗肌丝和细肌丝长度不变，肌纤维长度的变化是通过两者之间重叠程度增加实现的，也就是肌丝滑行学说。这个滑行力来自于两个肌丝重叠部分，肌球蛋白横桥结构，肌球蛋白朝向肌动蛋白上的结合位点重复的相互作用，每一次接触都产生移动的力量。并且每一个横桥上的活动在一个肌节以致整个肌肉都是独立的，不受其他横桥上活动的影响，这样才可能使肌肉产生恒定的张力和连续的缩短，而且横桥激活的数目直接影响了肌张力和缩短的距离。这个过程有效的解释了向心和等长肌肉收缩动作。等长肌肉收缩时，肌肉长度不变，横桥与肌动蛋白的相互作用仍然存在，这时横桥与肌动蛋白自然分离，并被其他新的桥取代来维持横桥网络的形成，这样尽管缺少外部的身体活动，仍然能产生能量。上面是已建立经典的肌肉收缩理论，基于此理论有人进一步提出假设，在离心收缩时，横桥并未完成一次完整的横桥周期，它们在肌动蛋白边界变得高度活跃，在迅速接触肌动蛋白结合 位点后立即被强行分离，这是因为完整的横桥周期没有完成，较少的ATP是维持力量的一个必要条件。神经学特征与向心收缩相比，离心收缩过程中更 少的运动单元被募集，并且放电率也更低。皮质兴奋性在离心收缩过程中被加强，并且不被离心收缩的负重情况和较低的运动单位募集度影响。这个过程的具体机制现在仍然不是很清楚，可能和运动皮质的输出量降低或来自外周神经的促进突触前抑制的增加有关。总之，现有的肌丝滑行理论很难解释离心收缩过程中产生的更大的肌力以及低能量消耗，结合横桥分离理论，可能有助于理解认识离心运动的诸多特性。相比于 向心收缩和等长收缩，不论在最大收缩或次最大收缩情况下，离心收缩显示出独特的神经策略。这些差异可能主要与脊髓抑制的调停有关，需要更加精确的数据来证明。大强度的力量训练被有效用于降低最大离心收缩过程中的反射抑制，从而诱导改善神经肌肉活性和提高肌肉最大离心力量。我们简单理解离心运动实际上就是指肌肉收缩期间动力矩小于阻力矩，使本该缩短的肌肉被动地拉长，也就是说当作用在肌肉上的外力大于它所产生的力量时，肌肉发生离心或拉长的收缩。离心运动具有缓冲并储存能量的作用，在高速运动中，当脚与地面接触并且伸肌进行拉伸缩短期间，肌肉-肌腱单元中储存能量。例如下楼梯/下坡行走时，股四头肌和跖屈肌肉在延长的同时产生力量，发挥防止向下运动的破坏作用并保持平衡，它们也允许将动能转化为肌腱的弹性能量。离心收缩在运动控制中起关键作用。快速的离心收缩可以改变运动单位的募集顺序，即先兴奋支配快肌中的运动神经元。相对于向心运动而言，离心运动训练更能促进新生血管和胶原纤维的生成，促进损伤早期肌腱的愈合。离心收缩可以增加肌肉的峰值力矩，刺激肌卫星细胞的活化和增生，从而有效地预防肌肉萎缩。基于离心收缩的性质，离心训练的好处也日益得到认可，特别是对于不能进行高强度运动锻炼的人。慢性心力衰竭患者的运动能力较低。在心脏疾病的康复训练中探索离心运动的最初动机，是离心运动能够以低代谢成本 实现肌肉组织上的高负荷需求。离心运动训练能改善冠状动脉疾病患者的步行能力。国外有研究表明离心运动对于各种心脏病患者是一种安全的训练方式。离心运动方案的效果与常规向心训练方式相似，但可以在较低的代谢负荷下获得，并且在某些情况下具有额外益处，例如增加的肌肉性能或体积。运动性肌肉功能障碍是与COPD相关的高度流行和致残的病症，并且特征在于显著的虚弱和易增加的疲劳性。在COPD患者中，这些症状的基础结构和代谢改变包括肌肉萎缩和氧化能力的侵蚀，这通过低线粒体含量和向糖酵解表型的纤维型转变来反映。离心运动利用延长肌肉作用的独特性质，与向心缩短作用相比，导致更高的发力能力；此外，离心运动的另外一个优点是它们需要较低的代谢成本和低心肺负荷来达到给定的肌力水平。因此，相同的新陈代谢需求下，离心运动允许比常规向心运动高4~5倍的肌肉机械负荷。高强度离心运动不仅可导致肌肉肥大和骨矿化增加，还可改善损伤后肌腱重塑。高强度离心训练是一种有效的替代肌腱重塑手术的方法，且成功率高，恢复时间短于常规物理治疗。离心训练可以改善神经肌肉的协调性和肌肉力量，减少肌腱载荷，从而改善肌腱的健康。有研究表明对14例男性运动员进行加重的离心负荷之后6周，蹲跳表现和Ⅱx型纤维横截面积增加。综上所述，适度的离心运动增加肌肉-肌腱单元主动和被动拉伸时的能量，导致弹性应变能量恢复的增强，这导致反弹活动(如跳跃)的性能得到改善。肌肉减少一般作为一些疾病的常见症状和预后不良的指 标，如心脏衰竭、COPD、慢性肾功能衰竭、慢性肝衰竭，以及许多恶性肿瘤。肌肉减少症也是60岁以上的老年人容易发生的自然过程，且老龄化往往伴随着有氧运动能力的显著下降。因此，为了防止肌肉减少，保证生活质量和独立性，有必要让患者和老年人恢复运动。而中度负重离心运动似乎是运动耐力普遍较低，特别是老年人这种运动耐量较低群体的选择，因为离心运动可以以低代谢成本提供高机械负荷。Gerber 应用中度负重离心运动 ACL重建后干预的个案研究，康复干预在手术3周后开始，在12周的时间内逐渐增加离心运动训练强度；一项后续研究随机 分配32例患者到为期12周的传统组和离心运动组。研究证明，ACL重建后可以安全地进行中度负重离心运动，他注意到在训练干预的任何时候都没有膝盖疼痛或积液，此训练方案在股四头肌力量和跳跃距离方面的有效性，这些使用中度负重离心运动训练方案组的康复效果明显好于传统康复组。离心运动训练还被广泛应用于其它疾病，包括膝关节炎、糖尿病、脑瘫、帕金森病等等，离心运动训练在许多不同领域都有很好的应用前景，但需要更多的深入研究来解释和证明神经肌肉系统如何适应离心运动训练，从而设计和优化个性化的离心运动训练策略，才能在目标人群的康复中发挥更大的作用。因此，进一步发展参数，优化强度和持续时间，将是今后重点关注和研究的内容。来源：康复小南宁声明：康养社平台部分图文来源于网络，仅为交流学习，所有权归原作者，如有侵权请联系删除。