【香港運動醫學及科學學會】體能訓練New Normal



【體路專欄】隨著運動科學的發展,從前盲目地進行高強度和大量體能訓練的訓練模式,已經不合時宜。近年來,不少體能教練亦引進科技和各種數據來協助制定和監察訓練,讓訓練模式更能符合運動員的身體狀態及運動項目的體能要求。那麼,如何利用數據來制定針對性和科學化的訓練,從而達致運動不受傷及持續突破運動表現的目標呢?筆者將於下文簡介五個備受體能教練所廣泛使用的數據和訓練方法。

  1. 以速度為本(Velocity Based Training) 的力量訓練

阻力訓練能提升肌肉力量和神經肌肉系統的協調性,但傳統的力量訓練較側重於追求負重的重量及數量,忽略了訓練目標及動作完成質素。若運動員誤以為舉得越重,訓練成效便會越高,很容易適得其反。因此在進行高強度阻力訓練時,應留意以下兩點,其一是動作速度應配合訓練目標,其二是避免過度訓練(Overtraining)。

以速度為本的訓練便能夠達到以上兩點,速度為本的力量訓練是指根據速度區域訂立目標,並量度動作速度來評估成效的訓練方法。 以男子排球運動員的季前訓練為例子,其訓練目標是︰首先提升最大肌肉力量,然後加強爆發力,從而提升跳躍和扣球高度。在季前訓練中期,為了增強最大肌肉力量(Absolute strength),在進行4組8次的深蹲負重訓練時,應根據速度區域將進行深蹲的速度控制在0.5 m/s的範圍內(可參考圖一),並使用線性傳感器 (Linear transducer)來量度和控制動作速度。若排球員的動作速度過慢,可能是負荷太重而導致,應減輕重量,反之亦然。在季前訓練後期,為了提升加速力量(Accelerative strength),應根據速度區域將深蹲的負重重量減少15%,並將動作速度的目標提升至0.6 – 0.75m/s。當排球員使用相同重量,但動作速度較目標遞減多於10%時,則顯示運動員可能有疲累的情況,應即時調整訓練以預防過度訓練。

(圖一:速度區域範圍和訓練目標)
圖片來源︰https://gymaware.com/velocity_zones/
  1. 以科學數據量化耐力訓練

由於耐力運動員(如單車、游泳和跑步等)每星期均需要進行大量高強度的訓練,一星期的訓練周期中有不少於10節的專項運動和力量訓練,因此可量化的目標和具代表性的量度指標,有助教練安排每一節耐力訓練的強度和量度訓練成效,從而減低過度訓練所造成運動受傷的風險,同時能更針對性地達到訓練要求。

運動員可以通過不同的實驗室或場地測試來找出功能性閾值功率(Functional Threshold Power, FTP)、最大攝氧量(VO2 max)和第一與第二乳酸閾值(Lactate Threshold)的數據,並監察訓練時的心率和功率來評估訓練質素和訓練目標的完成度。舉例來說,一位女單車手在測試中計算出其功能性閾值功率(FTP值)為200W,即該單車手在一小時訓練中持續輸出的功率為200W, 這個強度亦接近第二乳酸閾值。教練可根據FTP來設定不同強度的耐力訓練,例如提升短途衝刺力 (121-150%的 FTP值)、提升平均比賽度(91-105%的FTP值)、恢復訓練(<55% 的FTP值 )。教練亦可以使用FTP來量化及評估不同訓練計劃的成效和比較不同運動員的心肺耐力表現。

本港女單車手李慧詩於訓練時,亦運用了不少科學數據,其中包括進行阻力測試、收集最大攝氧量及量度血液中乳酸閾值等等,讓訓練團隊以數據作指標,準確了解她的身體狀態,從而調整訓練;除此之外,科學數據亦有助教練制定比賽戰術策略。例如教練可透過無氧代謝能力來評估她的耐力,此數據有助制定衝刺時間,協助李慧詩發揮最佳表現。

(圖二及圖三:實驗室最大攝氧量測試)
  1. 主動關節內旋及外旋幅度數據有助減少受傷

對經常進行投擲運動(如手球、排球、壘球、棒球運動)的運動員來說,肩膊痛是很普遍的,以盂肱關節內轉角度缺損(Glenohumeral Internal Rotation Deficits, GIRD)較為常見,而最常發生的是慣用手與非慣用手的肩膊內旋角度相差了15 至20度。

運動教練可與物理治療師合作,為運動員進行季前身體檢查,量度慣用手和非慣用手的肩關節內及外旋幅度,從而找出有明顯分別的運動員,為他們制定一連串的針對性防傷訓練,例如旋轉肌袖肌群力量訓練、靈活性訓練和靜態伸展訓練等等,從而減低肩膊受傷的風險。另外,教練亦可以向物理治療師咨詢量度肩關節內及外轉的力量差距的方法及肩膊痛的成因。

(圖四:為排球運動員作賽前身體檢測)
  1. 利用最大有氧速度設定高強度間竭跑的強度

有文獻指出,在一場足球比賽中,足球員需跑動約10公里,並進行多次2至4秒的高速跑及做出150至250個高強度動作(如頂頭槌、急停轉向和疾跑)。在制定訓練方案時,除了跑步距離外,應同時考慮足球員在比賽中的跑速和不同球員位置的跑步模式,而利用心率監測系統和控制跑速的高強度間歇跑訓練或小組控球訓練,更能切合實際需要。

有見及此,現今的足球體能教練會為運動員進行場地測試(如5分鐘計時跑和Yo Yo IR1測試),從測試中找出球員的最大有氧速度(MAS),並根據此數值來設定高強度間歇跑(Eurofit method)的強度。有研究顯示,以120%的最大有氧速度(120% MAS)來設定訓練強度,進行多組15至30秒的高強度間竭跑較傳統的長跑(Long Slow Distance,約為40-70%MAS),更能有效提升無氧運動能力。此訓練方法亦適用於其他運動項目,例如欖球、棍網球及曲棍球等等。

舉例來說,一名足球員在限時5分鐘內跑完1300米,其最大的有氧速度為4.4米/秒。根據此數值乘以120%來設定高強度間竭跑的強度,則為5.4米/秒。從足球場大禁區到另一端大禁區的距離約為80米,按此距離計算出高強度間歇跑的速度應為15秒(80米除以5.4米/秒)。以下為高強度間歇跑的訓練方法,每次進行1 至2組,每組12 至20次的15秒跑,每組之間的休息時間為15秒,而總完成時間為6至10分鐘。 這些高強度間竭跑的訓練配合小型場地控球訓練,能有效地提升足球員的跑速和技術。

  1. 大腿後肌離心收縮力量測試

大腿後肌拉傷常見於需要高速跑的運動項目,例如足球、籃球、100或200米短跑等等。由於運動員拉傷後,需要較長時間來進行復康訓練,而且再次拉傷的風險亦會大大提升。因此,對於運動教練來說,預防運動員受傷是其中一個制訂訓練方案的關鍵。在中文大學運動醫學團隊的一項研究中發現,大腿後肌力量少於大腿四頭肌力量一半的本地職業足球員,與肌肉力量較好的足球員相比,其受傷風險高出超過3倍,而大腿後肌離心收縮力量不足者與力量較好的一群相比,其受傷風險亦高出5.6倍。

來自澳洲的科研團隊參考了北歐大腿後肌力量(Nordic Hamstring Curl)的訓練動作,設計出可監測大腿後肌離心收縮力量的測試儀。 運動教練只需定期(如季前、中及後)為運動員進行測試,監測運動員的大腿肌肉力量,並按測試結果來制定預防大腿創傷的體能訓練,例如力量訓練、柔韌性訓練和短跑訓練等等。

(圖五:北歐大腿後肌離心收縮力量測試儀)
圖片來源︰https://performbetter.co.uk/product/nordbord-hamstring-testing-system/

總的來說,懂得運用不同的科學數據和掌握各種體能訓練工具同樣重要。其實上文所提及的科技已被本港的運動業界所採用,其中包括了香港體育學院精英訓練科技部、各大專院校和傑志 ─ 中文大學運動醫學診所等等,其成果顯著。筆者希望運動科技在不久將來能夠普及化,不同運動項目的體能教練亦能夠把新科技引進訓練,將科技與運動結合,提升訓練質素,必然讓更多香港運動員受惠。

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【香港運動醫學及科學學會專欄】



文:李韋煜博士
香港運動醫學及科學學會 肌力與體適能委員會 委員 (2020-22年)
香港中文大學矯形外科及創傷學系兼職講師
美國國家體能協會註冊體能教練
(National Strength and Conditioning Association)

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