力竭訓練會使肌肉肥大最大化嗎？

作者：張斌

摘要

有人提出，力竭訓練是使肌肉生長最大化的必要策略。本文調查了這些主張背後的研究，並試圖得出基於證據的結論，和實際意義上的肥大訓練。

介紹

力量訓練被確立為一種主要的以運動為基礎的增強人體肌肉質量的策略。訓練計劃變量的操作被認為是優化肌肉增大的關鍵因素。在文獻中已經很好地探討了訓練量、負荷和頻率等變量。一個沒有受到太多關注的變量是重複次數，操作上定義為一組重複的最大次數。在一組動作中所付出的努力強度最好是通過一個人接近肌肉力竭的程度來估計的，肌肉力竭可以被定義為在沒有幫助的情況下，被激活的肌肉無法完成另一次完全重複。20世紀40年代，美國陸軍醫生德洛姆(DeLorme)發表了一系列文章，提倡在抗阻運動中使用這種方法，此後，針對肌肉力竭的訓練開始得到推廣。儘管在阻力訓練項目中，特別是在健美運動員的訓練中，對力竭的訓練已經使用了很長時間，但是探索這個話題的良好控制的研究很少。最初，Rooney等人指出，訓練到力竭(相對於不訓練力竭))對力量的增加有好處;然而，這些結果並沒有得到其他人的證實。認識到證據的不確定性，Davies等人最近對力量增加進行了一項薈萃分析，並得出結論，肌肉力竭和非力竭訓練都可以獲得類似的力量增加。然而，這項薈萃分析(以及大多數原始研究)只關注力量的增加;力竭訓練對肌肉肥大的影響很少被研究。

一些研究人員聲稱，力竭訓練對於最大限度地增加肌肉生長是必要的。這種觀點至少部分是基於一種潛在的觀念，即力竭訓練會引發完全的運動單位募集，這被認為是增加肌肉尺寸的一個重要組成部分。然而，該觀點要求的適用性可能是負載特定的。當舉起非常重的負載時，幾乎立即招募高閾值運動單元，因為從鍛鍊開始就需要高水平的力量。這與低負荷訓練形成對比，在低負荷訓練中，較大的運動單元的激活被延遲，因為最初不需要高水平的力來舉起重量；隨著器械組訓練變得越來越疲勞，更高閾值的運動單位被招募來維持力量輸出。這種生理反應已在研究中得到證實，研究表明，在低負荷訓練期間，疲勞的向心收縮會使表面肌電活動相應增加，但這種影響隨著負荷的增加而減弱。因此，可以假設，當高強度負荷訓練時，力竭訓練的效果變得越來越弱

也有人假設力竭訓練通過增加代謝壓力來促進肌肉生長。有一些證據表明，代謝物——無氧供能產生的副產品的積累增強了對抗性訓練的合成代謝反應，儘管這種說法仍然是推測性的。研究表明，持續到意志疲勞的程度會增加能量需求，從而導致更大的代謝物積累。這似乎支持了力竭訓練增加肌肉生長。然而，尚不清楚的是，與沒有力竭的一組相比，一組「全力以赴」是否會導致肌肉蛋白質顯著增加。可以想像，代謝應激存在一個閾值，超過該閾值就不會實現進一步的有益效果。本專欄的目的是

• (a)回顧當前關於力竭訓練對肥大性適應的影響的文獻，以及
• (b)得出基於證據的結論，即對於那些尋求最大化肌肉生長的人來說，該策略應該如何在實踐中使用，包括與其他阻力訓練變量的整合以及避免疲勞。

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文獻綜述(時間緊迫的跳過綜述內容)

令人驚訝的是，很少有縱向研究調查了從訓練到力竭的情況。一項經常被引用的支持力竭訓練的研究比較了自由訓練的人的肌肉生長，他們進行了10次重複的多組訓練，每組之間休息60秒，其中一組力竭訓練，另一組沒有。鍛鍊包括硬拉、肩推和腿舉，每次鍛鍊3-5組。結果顯示，在為期12周的研究過程中，力竭訓練的組比沒有訓練肌肉力竭的組獲得更多的肌肉(+13%+4%)。雖然從表面上看，這些發現似乎很有趣，但這裡需要注意的是，1組連續進行了全部練習的力竭訓練，而沒有進行力竭訓練的組在每組的中間休息了30秒鐘。該方案不複製傳統的力量訓練方案，其中器械組因疲勞而停止重複一定次數；因此，它具有有限的生態有效性。

在Schott等人(31)的一項研究中，一組使用低疲勞的肌肉等長收縮訓練方案進行訓練，該方案包括4組10次收縮(每次收縮持續3秒鐘，然後休息2秒鐘)，每組之間休息2分鐘，而另一組通過進行4組30秒收縮，每組之間休息1分鐘，進行高水平的疲勞訓練。只有後一組在14周的訓練後肌肉尺寸顯著增加，這進一步支持了疲勞對肌肉質量增加的重要性。然而，正如後藤等人的研究中所述，該方案並沒有反映在實際環境中進行的阻力鍛鍊，因為它只包括等長肌肉運動。此外，低疲勞組的訓練計劃包括重複間休息，這在傳統的耐力運動中也不常用。

桑普森和格羅勒爾用更傳統的阻力訓練方案比較了非力竭和肌肉力竭的效果。28名未經訓練的年輕男子以85%1RM的重複完成了4組手臂彎舉。受試者被隨機分為兩組，一組使用2秒鐘的向心和2秒鐘的離心動作，另一組使用快速縮短(爆炸向心和2秒鐘的離心動作)一組使用快速伸縮訓練(向心和離心都爆炸性發力)。12周後，所有受試者二頭肌橫截面積平均增加11%，組間無顯著差異。這裡需要記住的一個關鍵點是，接受重負荷訓練的受試者負荷相當於6RM。因此，可以假設，當使用重量級器械時，力竭訓練變得不那麼重要，這與前面提到的肌肉激活研究是一致的。這項研究確實有一個潛在的混淆問題:非力竭組實際上在每周結束時進行一次力竭測試，以確定接下來一周的訓練負荷。這是否對結果有顯著影響還不清楚。

Martorelli等人將89名活躍女性隨機分配到3組中:在70% 1RM時(a)進行3組重複力竭的組，(b)進行4組7次重複沒有力竭，但是訓練量等於力竭條件的組，和(c)進行3組7次重複沒有力竭的組。訓練包括10周內每周2天進行的自由重量二頭肌彎曲訓練。作者觀察到時間和組間相互作用的顯著主要影響。然而，作者沒有進行進一步的事後分析來確定各組之間的差異發生在哪裡。相對變化基本上有利於肌肉群力竭訓練(17.5%對8.5%組未力竭訓練，同量)。組間差異的大小增加了第二類錯誤的可能性，即統計上顯著的差異未被發現。在沒有將肌肉訓練量與2個其他組相匹配的情況下，進行重複的組不會力竭，也不會顯著增加肌肉厚度。

即使在Martorelli等人的研究中，確實存在有利於力竭訓練的組的優勢，但應該注意的是，所包括的參與者是年輕女性，因此，結果不能推廣到老年人。老年人可能會經歷較慢的運動後恢復，可能需要一種不同的計劃設計方法。daSilva等人基本上使用了與Martorelli等人相同的研究設計，同時包括年齡較大的男性(66±6±5歲)作為參與者。在這項研究中，訓練至力竭的組和未訓練至力竭的組在股四頭肌厚度上經歷了相似的增加；未訓練至力竭且訓練量低於其他2個訓練組的組在訓練前後沒有發生顯著變化。這些結果可能表明，年齡(以及與年齡相關的運動恢復)是開出抗肌肉力竭運動處方時需要考慮的一個重要因素。此外，達席爾瓦等人的研究表明，肌肉力竭的訓練可能不會導致增加老年人的肌肉大小。最後，所有的發現還表明，當考慮到訓練與力竭的相關性時，訓練量可能是一個重要的變量。

最近，諾·布雷加等人讓32名未經訓練的男子在高負荷(80%1RM)或低負荷(30%1RM)條件下進行3組腿舉運動。受試者計劃中的力竭，即每個下肢被隨機執行這些條件，直到參與者自願中斷訓練。12周後，不同條件下肌肉橫截面積的增加在統計學上是相似的。應該注意的是，在高負荷條件下(力竭訓練:26，694公斤；訓練不力竭:26，042公斤)和在低負荷條件下(力竭訓練:21，114公斤；不力竭訓練:20，643公斤)，表明在無力竭條件下進行的訓練接近完全疲勞(可能只有1到2次力竭前的重複)。因此，這些結果可能表明，接近肌肉力竭的訓練對於增加肌肉大小可能與包括達到實際肌肉力竭的訓練同樣有效。

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實際意義

當試圖就該主題得出基於證據的結論時，首要問題是確定力竭的替代終點。具體來說，如果力竭不是選擇的選項，那麼在什麼時候應該終止一個訓練組數？一種選擇可能是使用由佐多斯等人

提出的「保留重複次數」(RIR)量表，其中一次重複次數為0相當於力竭訓練，一次RIR值為1相當於在力竭前停止一次重複，一次RIR值為2相當於在力竭前停止兩次重複，等等。然而，正如哈克特等人所指出的，個體可能低估了在早期訓練組數中重複力竭的次數，並且預測的準確性可能隨著後續訓練組數而增加。其他研究人員也表明，抗阻訓練經驗可以提高準確預測重複力竭的能力，因此，當使用這個量表時，應該在研究設計中加入一段時間的熟悉，以保持兩者之間的一致性。

持續力竭訓練的一個潛在問題是，它可能增加過度訓練和心理疲勞的可能性。伊斯基耶多等人的一項研究支持了這一假設，該研究將西班牙巴斯克球隊的成員隨機分為3組，每組8個抗阻練習，目標是身體的主要肌肉群，使用70-80%的1RM進行力竭或非力竭練習。訓練每周進行兩次，持續16周。結果表明，力竭訓練降低了合成代謝激素(胰島素樣生長因子-1和睪酮)的再分泌水平，這一結果表明出現了訓練過度。因此，如果在一個項目中使用力竭訓練，明智的做法似乎是謹慎的。沒有關於這個主題的研究，但是一個策略是將它的使用限制在練習的最後一組。通過只在給定鍛鍊的最後一組中限制肌肉力竭訓練的使用，我們可以確保達到足夠的量，儘管力竭訓練對量的影響仍然有些模糊。與所有阻力訓練變量一樣，力竭訓練也可以是周期性的，因此它在短訓練塊中使用得更廣泛(即，肌肥大訓練計劃的峰值階段)，而在其他訓練周期中使用得較少。

基於有限的可用證據，似乎在中等負荷(6-12RM)訓練時，停止幾次重複而不力竭似乎不會影響肌肥大，至少在訓練量相等時是如此。輕負荷研究的缺乏使得很難推斷出一個具體的建議，但是一個合理的情況(從運動單位補充的角度)是，RIR值需要在0到2的範圍內，以充分刺激最高閾值的運動單位，從而最大化肌肥大適應。需要更多的研究來加強基於證據的結論。

其他更先進的方法，如速度降低的評估，在這方面也需要注意。在一項研究中，帕雷賈-布蘭科等人將經過抗阻訓練的男性隨機分配到兩個方案中的一個，這兩個方案僅在每組中允許的重複速度降低量上有所不同:20%對40%的速度降低。40%速度降低組在肌肉力竭附近訓練，而20%速度降低組進行了大約一半的最大重複次數。在8周的訓練幹預後，在40%速度降低組中觀察到股外側肌和中間肌更大的肥大。這些發現表明，力竭訓練(或非常接近力竭的訓練)可能對最大限度地增加肌肉尺寸至關重要。這裡的一個限制是，由於40%的速度降低組也進行了更多的總重複，所以各組在總重複次數方面的總訓練量並不匹配。考慮到訓練量和肌肉肥大之間的線性劑量反應關係，這可能是相關的。對未來的研究來說，使用類似的方案，同時在小速度降低組中增加更多的組，以等同於訓練量負荷比較，將是有趣的。

現有文獻的一個重要局限是，迄今為止大多數研究都是在未經訓練的對象中進行的。舉個例子，當一個舉重運動員獲得更多的訓練經驗時，就越來越需要用更高水平的努力來挑戰神經肌肉系統。帕雷賈-布蘭科等人的研究結果支持這一假設，但還需要進一步研究才能得出更有力的結論。

最終，力竭訓練也需要在整個抗阻訓練計劃的背景下考慮。這裡可能需要考慮的一個重要變量是訓練頻率。在最近的一項研究中，在使用3*10的重複方案的力竭訓練(與使用6*5重複方案沒有達到力竭的訓練相比)在運動後24-48小時減慢了恢復。

如果訓練計劃是以每個肌肉群的每周訓練頻率進行的(例如，每個肌肉群每周訓練一次)，那麼這種減弱的運動後恢復可能沒有實際意義。然而，當以較高的訓練頻率進行訓練時(例如，每周訓練一個肌肉群4次)，應儘量少用力竭訓練，以便在隨後的訓練前獲得更好的神經肌肉狀態。當重複次數較多時，恢復速度較慢可能更明顯，這是計劃設計中需要考慮的另一個因素。

考慮具體的練習也很重要。多關節運動，特別是那些使用自由重量和結構性的運動，對神經肌肉系統的壓力比單關節運動大得多。因此，將訓練的使用限制在諸如深蹲、硬拉、臥推和划船等練習中的力竭似乎是實用的。或者，當進行單關節練習時，力竭可以更自由地使用，因為它們對身體和精神的要求要低得多。

將抗阻訓練中的肌肉力竭訓練相結合時需要考慮的主要方面

1. 當低負荷訓練時，肌肉力竭的訓練可能更有意義，因為較大的運動單位在達到衰竭之前可能不會被激活。在高負載情況下，高閾值運動單元幾乎會立即啟動，因此，可能不會優先考慮力竭訓練
2. 從鍛鍊安全性的角度來看，在單關節、基於器械的鍛鍊中，肌肉衰竭的訓練可能更可取；多關節自由練習的力竭訓練可能會增加受傷的風險
3. 目前的證據表明，訓練導致肌肉力竭(即在肌肉力竭前停止2-3次重複)對肌肉大小的影響與訓練導致真正的肌肉力竭時效果相似
4. 與年輕的同齡人相比，老年人可能會經歷較慢的運動後恢復。考慮到肌肉力竭訓練可能會進一步減緩運動後恢復訓練，肌肉力竭可能不適合這個人群
5. 肌肉衰竭的訓練可能會使運動後的恢復減慢至24-48小時。因此，如果訓練計劃包括高訓練頻率(例如，每個肌肉群每周訓練≥4次)，肌肉力竭的訓練可能不是最佳的
6. 肌肉力竭的訓練可以在整個訓練計劃中進行。例如，這項訓練只能用於短期訓練(如4周)中選擇運用，以避免過度訓練

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