學術交流
【體能探索第36期】不同類型抗阻訓練和停止訓練對老年女性身體功能能力、肌肉力量和爆發力的影響:一項隨機對照研究
摘要:抗阻訓練(RT)增加了老年女性的肌肉力量🌻、爆發力和她們的身體功能能力。然而,這些好處可能會隨著抗阻訓練的停止而部分或完全喪失。本研究的目的是比較20周不同類型的抗阻訓練和4周的停止訓練對老年女性的肌肉力量、爆發力和身體功能能力的影響。95名老年女性被隨機分為4個實驗組(力量耐力👷♂️、爆發力、絕對力量和相對力量訓練)和1個對照組(CG)。我們評估了下肢(跳深)和上肢(藥球投擲)的肌力(10RM測試)🎞。身體功能能力是通過老年體能測試來進行評估的,它包括以下幾項:30s手臂屈伸👯、30s椅子坐下站立🐿、背後抓手、坐姿伸手💕、8英尺起立行走和6分鐘步行。該實驗持續了24周(熟悉個人情況:2周;神經適應:6周📑;專項訓練:12周🟩;停止訓練:4周)。肌肉力量和上🖐🏿、下肢爆發力都有顯著提高(p<0.05)😹,30s手臂屈伸👸🏽、30s椅子坐下站立、8英尺站立行走🤽🏻♂️、和6分鐘的步行(均為p<0.001),以及下肢靈活性(p=0.002)所有這些變量,實驗組在訓練後都有改善,而對照組在這些變量中沒有任何差異。
四周的停止訓練後💠🧑🏿🎨,肌肉力量和上、下肢的爆發力都有所下降(所有p<0.05)🏃🏻♂️➡️🚣♂️,並且停止訓練後的身體功能能力和抗阻訓練結束時相比有所下降(30s手臂屈伸、30s椅子坐下站立🤦🏽♂️、8英尺起立行走🤙🏽、6分鐘步行和下肢靈活性,所有的p<0.05)。盡管受試者的身體功能能力在4周的停止訓練後有所下降,但與基本標準相比🖱,它仍保持在較高的水平。
這些研究結果表明👩🏽🍳🚜,老年女性可以通過不同類型的抗阻訓練(RT)來實現一般體能的改善提高。
關鍵詞👰🏿♀️:老年人,力量訓練,功能狀態,身體鍛煉
一、前言
衰老的過程自然會減少力量、爆發力和肌肉質量🐳🧙🏿,同時還會降低平衡能力、靈活性、靈敏能力和有氧能力等機能從而影響老年人的身體功能能力👨🏽🦱。這種身體功能能力水平的下降導致老年女性不能獨立完成日常生活活動(ADL)⏪,並且更容易患並發症♓️。因此,它增加了非傳染性疾病的負擔。有幾項研究探討了可以提高與該人群臨床相關的身體功能能力的幹預策略。
在這種情況下,抗阻訓練(RT)計劃被一些傳統機構的指導方針所推薦。然而,傳統的抗阻訓練(TRT)側重於相對力量,而忽略了其他類型的抗阻訓練。如力量耐力訓練(SET)🧊、爆發力訓練(PWT)和絕對力量訓練(AST)。傳統的抗阻訓練更註重於相對力量的發展,大多數的研究都通常建議的訓練量為8-12次,強度在1RM的60-80%之間🛳⛸,以及頻率為每周2-3次,目的是為了增加肌肉力量和肌肉質量(1)。力量耐力訓練包括輕到中等強度的訓練(低負荷百分比)和較高的重復次數(大於15次)的訓練👨🏼🌾,在不影響動作技術的情況下,進行到疲勞為止。爆發力訓練包括以盡可能快的速度完成動作的向心階段🧘♂️,即是指在最短的時間內達到最大力量🕛;強度通常不超過最大負荷的60%。絕對力量訓練的特點是神經肌肉系統在重復次數少(不超過6次)👩🏼🦳、強度大的情況下能發揮出更大的力量。
短期抗阻訓練計劃可以給老年人帶來好處,Pinto等人在觀察為期6周的抗阻訓練對久坐的老年女性肌肉質量和身體功能能力的影響時發現了這一點。然而👩🏿🔧,正如Deschennes和Kraemer的研究中強調的那樣,考慮到未受過訓練的老年人的基本標準時🏄🏼,訓練產生的神經適應的力量可能會延長更長的時間,大約會達到21周☂️。因此,老年女性參與並繼續進行抗阻訓練計劃很重要👉,目的是為了更有效和持久地改善肌肉力量及其對日常生活活動所表現的額外好處🧑🏼💼。
最新的指南建議爆發力訓練應該包括在老年女性的抗阻訓練項目中。此外,中年和老年女性,特別是絕經後的女性,往往比男性有更嚴重的激素分泌減少的情況,這就導致了肌肉質量和力量的下降。
了解這些類型的抗阻訓練的特點對於提高老年女性的身體功能能力是很重要的,因為抗阻訓練項目與肌肉力量的增加和提高肌肉力量有積極的關系。
這直接影響到這一人群中身體功能能力的改善🍿。然而據我們所知,沒有文獻研究在單一調查中比較這些不同類型的抗阻訓練⏱。
此外👷🏻♂️,老年人群的一個特點是由於不同的原因(如:旅行、疾病和跌倒)而部分或完全中斷體育鍛煉。即所謂的停止訓練。停止訓練會減少甚至逆轉身體健康的組成部分(肌肉力量、心肺能力、靈活性🌁、敏捷性、速度和平衡性等)的生理效益𓀎,這影響了老年女性的身體功能能力。這種下降的程度取決於受試者的身體素質狀況和訓練間隔的長短。有研究表明,僅僅1個月的停止訓練就會對抗阻訓練的效益產生負面影響🌬。此外,到目前為止,還沒有研究評估是否有一種特定類型的抗阻訓練會減緩1個月停止訓練後身體功能能力的衰退。
鑒於抗阻訓練在增加肌肉力量、爆發力和身體功能能力方面的潛在貢獻🏃♂️➡️,分析不同類型的抗阻訓練和停止訓練對這些變量的慢性效應的影響是非常重要的。因此,本研究目的在於比較20周不同類型的抗阻訓練(SET、PWT👡、AST和TRT)和4周的停止訓練對老年女性的肌肉力量、爆發力和身體功能能力的影響🧑🔧。
二、研究方法
(一)解決問題的實驗方法
這是一項隨機對照實驗。本研究的程序是根據《實驗報告統一標準》(CONSORT)進行。符合條件的受試者被隨機分配到5組:SET、PWT🧝🏻♀️🥌、AST💟、TRT和對照組(CG)👨🏻🌾。隨機分配後🙏🏿,受試者進行了2周熟悉抗阻訓練的學習。然後第一次提交數據收集🌼。經過適應6周的抗阻訓練後,對肌肉力量🧑🏻🦽、爆發力和身體功能能力進行第二次評估🦸🏼♀️。此後,受試者進行了12周的抗阻訓練或對照幹預。在最後一次訓練24小時後,第三次獲得數據✌🏼🍊。然後,所有實驗組被要求在4周內不進行系統常規鍛煉(即停止訓練)🤹🏻,之後進行第四次數據采集(圖1)。在研究期間🚴🏿♂️,對照組沒有進行任何系統的體育鍛煉計劃😈,並被告知要像往常一樣維持他們日常的生活活動,經常打**督他們遵守實驗的規則。這些幹預措施都是由具有高水平訓練經驗的教練員進行。鑒於在運動實驗中很難對教練員和受試者進行保密♾,只有評估人員和統計分析對運動組的分配是保密的。
(二)受試者
170名老年女性接受了評估,其中145人被納入研究🦹🏽,並被分為5組(SET, PWT, AST, TRT, 和CG)🫃🏽,采用簡單的隨機抽樣方法(表1)。
納入的標準是年齡在60至75歲之間👨🏻✈️,在日常生活能夠自理的老年女性👮♂️,並且她們沒有參加過其他的體育鍛煉項目也沒有過抗阻訓練的經驗。排除標準是有肌肉骨骼缺陷而不適合進行有計劃的鍛煉的受試者和臨床診斷為無法控製的動脈高血壓或糖尿病患者𓀖,以及使用機能增進補劑或激素補劑的女性。此外,在最後的數據分析中,我們排除了那些堅持率低於75%的老年女性(圖2)。
該研究方案得到了巴西米納斯州Juiz de Fora聯邦大學研究倫理委員會批準(方案編號2.887.652)🏘,並符合《赫爾辛基宣言》和巴西國家衛生健康委員會第466/12號決議🙇🏻。所有受試者在被納入研究之前都簽署了一份書面知情同意書🔒🩸。
(三)研究程序
人體測量法。體重和身高的測量使用機械秤(Filizola💁🏻♀️,巴西),精度為100克🤤,容量為150公斤。使用測距儀(桑尼🍩,巴西),精度為0.1厘米🚼。所有的測量都是根據國際人體測量評估標準(ISAK)協議進行的。
肌肉力量和訓練負荷控製的評估😂。采用10次重復最大重復(10RM)的測試來評估肌肉力量🤸🏽。訓練負荷是通過評級感知疲勞(RPE)⛲️,這是由OMNIRES量表評估的。在前8周(即熟悉和適應)我們采用了5至7的RPE值👱🏿♂️,以及在隨後的12周內(即專項幹預)采用了6至8的RPE值。
身體功能能力測試方案。老年人體能測試被用來評估身體功能能力,這個測試方案包括6項內容:上肢力量(30s手臂屈伸),下肢力量(30s椅子坐下站立)💂♀️,上肢靈活性(背後抓手),下肢靈活性(椅子坐姿伸手)🧜🏼♀️、下肢力量(8英尺站立行走)以及有氧運動(6分鐘步行)👨🏻⚕️。
圖示:背後抓手
上、下肢爆發力測試,為了評估上肢的投擲力量✌🏼,我們采用了一個藥球測試。測試時,老年女性坐在椅子上,雙腳平放在地板上,背部靠在椅背上🦹♀️,用一個2公斤的藥球。藥球的位置盡量靠近胸部,保持肘部彎曲和肩部90°外展。在聽到口頭命令後,該受試者用雙手將藥球向前拋出🤷🏼。目標是盡可能地達到更遠的距離🪂。第一次投擲是為了熟悉情況🏌️♂️。之後,間隔2分鐘,開始評估。
圖示:藥球測試
開始評估🐻。拋出的距離是指從椅子的底部到藥球第一次接觸地面位置之間的距離。共進行了三次嘗試,並記錄最佳結果。
下肢的力量是通過反向跳來評估的,其中垂直跳躍是通過一個測力臺(Cefise,型號為Jump System Pro)並使用特定的軟件(跳躍系統1.0.2.9版)進行分析。
訓練計劃。訓練計劃包括每周進行兩次的以下練習🦹🏼♀️:水平倒蹬、低位劃船🦶🏽、屈肌椅、關節式臥推、跖屈和仰臥起坐。所有實驗組在訓練流程🧝🏼、練習順序🕕、恢復間隔、重復次數和每周頻率方面都遵循相同的標準化🙃。
圖示:屈肌椅坐下站立
在熟悉訓練期間,進行2組15次的重復訓練🟨,強度在10RM的50-60%之間。各組練習之間有1分鐘的間隔。隨後,進行了6周的適應期。為此🥢,受試者進行了3組12-15次的重復練習,強度為10RM的60%,組與組之間的間隔時間為1分鐘🆔,練習之間的間隔為2分鐘🛢。此後,老年女性接受了特定的幹預措施((SET、PWT🧝🏻♂️、AST和TRT)。實驗組的訓練強度由重復次數控製,重復次數在6到8分之間,正如Tiggemann等人所建議的那樣。在爆發力訓練中,訓練強度為10RM的50%,最大執行速度在向心階段。
力量耐力訓練(SET)組進行1組,重復20-25次的訓練🦻🏽;絕對力量訓練(AST)組進行4-5組,重復4-5次;傳統抗阻訓練(TRT)組進行2-3組🫸,重復8-12次;而爆發力訓練(PWT)組進行2-3組🙎🏿♀️♠️,重復次數在8-12次之間🧑🏽🏭;所有組別都進行了20至25次的重復練習。這樣的運動處方目的是為了均衡各組在每次訓練中的總重復次數👭。
所有幹預措施的設置和練習之間間隔3min🚬。對於SET、AST和TRT組,肌肉收縮周期由一個節拍器控製,其中向心和離心階段持續2s(即每個周期總共4s)。根據實驗設計,PWT組在向心階段以最大速度進行鍛煉,每兩周的負荷強度範圍為5-10%。沒有任何一組接受訓練至向心力竭🍏。
停止訓練。訓練期的評估結束後,老年女性被要求在4周內不進行系統的體育鍛煉,並保持日常的生活活動🎭👎。在此期間,會通過電話聯系的方式對她們進行日常監督。
(四)統計學分析
結果以平均值±標準差表示🦶🏿。效應大小由部分等值線評估,其中0.01、0.06和0.14的臨界點分別被認為是小、中和大⚓️。Shapiro-Wilk和Levene檢驗分別用來驗證正態分布和同質性的假設。我們使用重復測量的5×4方差分析😎,然後用Bonferroni後驗,來檢驗訓練對因變量的影響。為了檢查球度💽,我們使用了Mauchly's檢驗。當違反球度時,使用Huynh-Feldt校正📨🧚🏼。所有的分析都是用SPSS20.0版(IBM公司🧑🏿🏫,紐約州阿蒙克)進行的🫰🏼。顯著性水平被設定為5%。使用G*Power 3.1程序進行樣本計算,其中產生的最大樣本量被認為是用來測試主效應和交互效應。考慮到中等效應大小、80%的力量和5%的顯著性水平🕰,需要100個老年女性的樣本🫒🦵🏽,每組20個。
三、結果
所有實驗組🙆🏽♂️,與基線值和幹預期相比,在以下抗阻訓練(FC)測試中都有明顯的改善。30秒手臂屈伸,30秒椅子坐下站立,坐姿伸手,8英尺站立行走,以及6分鐘步行(p<0.05)。例外的是背後抓手,無論訓練組或測量時間如何☑️,都沒有明顯的改善(圖3)。在10RM和爆發力測試中🤸🏽♂️,所有接受抗阻訓練(RT)的組別與對照組(CG)相比,在不同的測試時間段都有明顯的肌肉力量增加📡。此外🚶♀️,絕對力量訓練(AST)和爆發力訓練(PWT)組的肌力增長高於抗阻訓練(RT)的其他兩組。
也可以觀察到所有組別在停訓期後都有明顯的下降。這4周的停訓導致所有訓練結構中提出的訓練模式的肌力下降,盡管在訓練的第8周,肌力仍然高於測試前的值,並且沒有差異🔥。僅僅4周的停訓🤹🏻♂️,導致了一部分力量的損失🤟,但小於20周的訓練中所收益的力量💁🏼♀️。1個月的停訓促進了適應性的顯著下降☞,無論采用何種RT類型,但不足以使收益恢復到基線值(圖3)。
所有幹預組在訓練8周後🙂,下肢的力量(表2)都有所增加📿🧜🏼♂️;與對照組(CG)相比,觀察到明顯的差異(效應大小:η^2=0.139)。停止訓練後,與訓練結束時(20周)相比🧗🏻♂️,所有幹預組都表現出明顯的下降。然而,力量耐力訓練(SET)和絕對力量訓練組(AST)保持了高於訓練前的水平。只有力量耐力訓練組(SET)在第8周增加了上肢的力量,達到了高於對照組(CG)的數值。經過20周的訓練,所有的幹預組都顯示出明顯的收益,其中爆發力訓練(PWT)和絕對力量訓練組(AST)的數值高於對照組(CG)(效應大小:η^2=0.098)。與20周後的訓練結果相比🛩,爆發力訓練組(PWT)、絕對力量訓練組(AST)和傳統抗阻訓練組(TRT)中的老年女性在停止訓練後表現出明顯的下降。然而,PWT和AST組保持了高於訓練前的數值🧔🏽♀️。
在所有接受RT的組別中,無論訓練步驟如何🚮,在不同的測試期(訓練8周和20周)與對照組(CG)相比,肌肉力量都有明顯的增加(表3),在3個練習中效果較好的訓練為:坐姿低位劃船(η^2=0.36),倒蹬(η^2=0.40)🏄🏽,和腿屈伸(η^2=0.384)🫱。臥推運動的效果中等(η^2=0.133)。
與傳統抗阻訓練組(TRT)相比🛁👨🏽🔬,絕對力量訓練組(AST)在訓練的8周和20周時表現出更明顯的力量增長🧑🏻🦽。在幹預結束時🫱🏼🚠,爆發力訓練組(PWT)與力量耐力訓練(SET)和傳統抗阻訓練組(TET)相比表現突出,強化了這種旨在發展肌肉力量的訓練結構的有效性。在4周的停訓後🪻,所有小組的肌肉力量都有所下降🕤,但與基線值和8周的訓練相比仍然處於較高水平🤸🏿🤧。
圖示:水平倒蹬
四🐛、討論
本研究旨在比較20周不同類型的抗阻訓練項目和4周的停訓對老年女性的肌肉力量🔤、爆發力和身體功能能力的影響。主要結果如下🩷:
(a)無論參加何種類型的抗阻訓練項目,老年女性的身體功能能力都會增加;(b)在為期二十周的訓練期結束時,絕對力量訓練組和爆發力訓練組可能相比其他組有更大的改善,這使我們相信:在抗阻訓練計劃中可以特別關註變量的負荷和速度🧔🏻;(c) 所有組別在停訓後身體功能能力都有所下降👆🏼🪤,這表明了堅持抗阻訓練的重要性。然而🚶🏻➡️,4周的停訓並不足以徹底改變20周訓練所獲得的好處。
目前的研究表明:至少在一定程度上,身體功能能力的改善可以用肌肉力量和爆發力的增強來解釋。抗阻訓練後肌肉力量和爆發力的增加可以用神經適應來解釋已成為普遍共識。Deschennes和Kraemer提出:在久坐的老年女性中,神經適應可持續到21周,這個時間恰好與我們研究的訓練計劃相似🏋🏻。因此,肌肉力量和爆發力的增加是由於在施加張力的過程中🫅,通過優化運動單位的募集或抑製對抗性肌肉和高爾基腱器以實現協調性的提升。
盡管實驗證明各種類型的抗阻訓練都是有效的👮🏿,但絕對力量訓練組和爆發力訓練組的效果更加理想。這一結果可以用訓練技術的具體特點來解釋。由於運動單位的募集和同步性更強,肌肉力量在更大強度的訓練中趨於最大化。與肌肉爆發力訓練有關的適應性能力能更好地轉移到日常生活活動中💩,改善身體功能能力。因此,與肌肉力量一起,爆發力訓練應被認為是一種重要的策略,可能對老年女性的功能能力具有更大的改善作用🧑🏼⚕️。
以前的研究表明,參與抗阻訓練的老年人的靈活性、靈敏能力👎ℹ️、動態平衡能力👮🏽♂️、行走速度和最大有氧能力都有改善🤱🏿,這與本研究是一致的。此外,我們的研究顯示,身體功能能力在所有4種類型的RT(SET、PWT🫸🏽、AST和TRT)後都有改善。Tiggemann等人在比較老年女性的傳統抗阻訓練與爆發力訓練(PWT)的效果時發現沒有明顯的差異。另外,Pereira等人發表了爆發力訓練(PWT)與傳統抗阻訓練幹預12周後的益處🧔♀️,但強調的是爆發力訓練組🙌🏽,揭示了老年人訓練處方中速度的重要性👲。綜上所述,這些結果表明🖌,無論哪種類型的RT,老年人必須持續參加漸進式RT項目,以獲得身體功能能力(FC)的改善🈯️,這可能對改善日常生活活動(ADL)的表現有直接影響。
在停訓期結束時,身體功能能力(FC)下降。然而🚆,所有組別都保持身體功能能力(FC)高於基線值⏰。其他研究以前也報道過訓練後FC下降的情況。這些數據表明👩🏿🦱,不管是哪種類型的抗阻訓練(RT),在日常生活中只要有可能就應該保持訓練的連續性。此外,一些研究表明🌓,高強度的體育訓練可以促進更好的適應🛀🏽,並在一段時間的訓練後保持肌肉力量和爆發力的增長。這突出了在老年人的訓練計劃中規定高強度訓練的必要性。
本研究有一些局限性🦞👩🏻🦼。(a) 我們沒有控製受試者的營養習慣👨🦱;(b) 沒有75歲以上的老年男性或女性👨🏻🏭。這些局限性會使我們無法將獲得的結果類推到與我們的樣本具有不同特征的其他群體。本研究的一個優點是它的生態效度2️⃣,因為用於評估身體功能能力(FC)和為老年人製定抗阻訓練(RT)的動作可以在大多數普通的健身房中做到🥚。
所有類型的RT(SET、PWT🫱🏼、AST和TRT)都能通過增加肌肉力量和爆發力有效地改善老年女性的身體功能能力(FC)。雖然受試者的肌肉力量🦁、爆發力和功能能力在4周的停止訓練後有所下降🐅❤️,但與基線值相比👩🏽🦲,仍保持在較高的水平📟。這些結果更加強調了老年女性RT項目的重要性和長期訓練的重要性🧑🤝🧑。我們強調有必要仔細研究這些訓練計劃,以適當分配不同類型的RT🥨,並促進肌肉力量和爆發力的各種表現。因此🌒,保持或改善老年人的肌力可以使他們有更大的可能完成各種日常生活活動(ADL),如提包、抱起膝上的孫子🫑、在沒有幫助的情況下洗碗🪐、上下臺階🙅♂️、在家裏和不同地方行走。
五☝️、實際應用
基於我們的結果👜🦺,建議老年女性可以接受不同類型的抗阻訓練(RT)🎎,而不局限於美國運動醫學學會🟣🚵🏻、巴西運動醫學會和巴西老年醫學會的傳統指南所規定的傳統訓練。此外,在一系列訓練的開始階段將基本練習與傳統訓練或力量耐力訓練聯系起來,以發展絕對力量和爆發力,可以成為改善功能能力(FC)的一個有效策略。
譯者:3377体育2019級本科生——施淩宇🤞🏻、關壘
校譯:闕怡琳
終審🤦🏽♀️:評選小組
文獻來源😝:Filho MM, Venturini GRDO, Moreira OC, Leitão L, Mira PAC, de Castro JBP, Aidar FJ, Novaes JDS, Vianna JM, Caputo Ferreira ME. Effects of Different Types of Resistance Training and Detraining on Functional Capacity, Muscle Strength, and Power in Older Women: A Randomized Controlled Study. J Strength Cond Res. 2022 Apr 1;36(4):984-990. doi: 10.1519/JSC.0000000000004195. PMID: 35319001.