2014年3月11日 星期二

誰先做?阻力訓練再有氧訓練?還是相反?

Which Comes First? Resistance Before Aerobic Exercise Or Vice Versa?
By Jie Kang, Ph.D., FACSM and Nicholas Ratamess, Ph.D., CSCS*D




學習目標
l   了解結合訓練的概念和其構成要素。
l   學習不同順序的結合訓練對心肺功能和肌肉適應的影響。

體適能訓練時常以有氧運動或阻力運動這兩種形式進行,且兩者皆有其獨到之處。有氧運動能有效強化心肺功能並提高能量消耗和脂肪利用。阻力訓練能有效刺激肌肉骨骼系統,帶來肌肉增大、肌力及肌耐力增加、爆發力上升等益處。完整的訓練計畫應涵蓋有氧運動及阻力訓練兩者,因心肺功能及肌肉骨骼功能的增進不僅能夠減緩缺乏運動帶來的健康風險及症狀,也能更方便、安全地進行日常活動(1)。體適能專業教練面對的挑戰則是如何均衡結合有氧與阻力訓練,將這兩類運動的益處最大化。

有氧與阻力運動之結合訓練
有氧運動與阻力運動的結合訓練可以下列方式進行:一、兩者皆在同運動時段內施作。二、同天、但不同時間施作。例如上午做有氧運動,傍晚做阻力訓練。三、不同天的運動時間交叉進行。例:週一做阻力訓練、週二做有氧運動、以此類推。四、以特定訓練循環進行。其中以同時段的結合訓練方式最受歡迎,但運動者或訓練師必須決定有氧訓練及阻力訓練進行的順序及/或是以阻力訓練每組間穿插有氧訓練的混合方式進行。
有氧運動及阻力訓練結合訓練潛在能有效同時提升心肺和肌肉骨骼功能的益處。同時需要提升有氧及無氧體適能力的運動員亦採用此種訓練模式。然而,這種訓練方式應謹慎的進行,且訓練師應依訓練目標的不同而調整施作的優先順序。研究顯示結合高強度的耐力訓練與阻力訓練對發揮肌力和爆發力的最大潛力有所阻礙(8,16)肌力和爆發力無法提升可能是因為部分研究採用較頻繁的訓練次數(例:一週六日)且訓練的強度及量都很高,因此可能壓縮到每次訓練間身體的修復時間,特別是下肢肌肉。當結合訓練在同一天進行,且每週的訓練天數減少,則肌力、爆發力和有氧能力的提升似乎不再受阻礙(4,10,13,18)
結合訓練對年長者的「干擾」似乎很小甚至全無。事實上,專家建議年長者應綜合有氧和阻力訓練來有效保持功能性的能力並促進健康(6)。近期研究顯示年長者(65)不論只做單類運動或進行結合訓練,心肺功能和肌力的進步是相似的(2,14,22)。這些研究使用的訓練課綱運動頻率較低(例:每周3)且強度較小(例:~50% 的最大負荷量(1-RM)),但訓練量為中等來平衡。可以想見,如果結合訓練課程的目的是要強化體能並促進健康,過度訓練和產生殘餘疲勞的可能性就極小。

同時段結合訓練的運動順序重要嗎?
結合訓練有一獨有的特色:同時段中有氧和阻力訓練進行的順序。阻力訓練先進行嗎?亦或應從有氧運動開始?這個問題很重要,因為前一個項目殘餘的疲勞會影響到後面運動項目的表現,進而降低整體訓練的品質。目前對於哪種順序較有效尚無共識,而應依據訓練目標安排。此外,訓練師亦可選擇交替運動進行的順序,如此有氧與阻力運動能輪流在先。大部分研究這兩種運動順序的研究多指出每次運動採用不同的順序對訓練產生的生理適應無顯著影響,因兩種組合對心肺功能及肌肉骨骼系統的健康改善程度皆相似。然而,部分研究指出不同運動順序各有其優缺利弊,運動者如想達到結合訓練最佳效果可多加參考。

先有氧訓練再阻力訓練
Chtara等人(4)報導在阻力訓練前先進行有氧訓練可較大幅度的提升跑步的表現及最大攝氧量(VO2max)。該研究的有氧運動以間歇跑步進行,跑速則與研究對象的最大攝氧量(VO2max)相應,而阻力訓練則循環訓練方式施作。不論順序為何,受測者的最大攝氧量(VO2max)都有顯著增加,但先做耐力有氧訓練的組別最大攝氧量增加的幅度更勝於先做阻力訓練的組。Drummond(7)發現先進行有氧訓練能更有效的提高運動後過耗氧量(excess postexercise oxygen consumption, EPOC)。該研究施作的有氧運動為連續跑25分鐘、速度為70% VO2max的強度,阻力訓練則為8項動作、強度是最大負荷量(1-RM)70%、一組10下、共做3組。有趣的是,雖然先跑步的組別運動後過耗氧量較高,跑步時的攝氧量(VO2)卻顯著較低,顯示先跑步和先阻力訓練兩組在運動期間和恢復期的總能量消耗量可能類似。Davis等人(5)採用「漸進有氧」的方式請研究對象以達到心跳保留率(heart rate reserve)60% ~ 84%的速度跑1分鐘後緊接著做強度是最大負荷量(1-RM) 50% ~ 65%的一組阻力運動。他們發現這種有氧優先的順序到訓練第四週時能消除遲發性肌肉痛。該研究作者們認為這種進步源自每回一分鐘有氧使得心跳率上升,讓後續肌力訓練時流往訓練肌肉的血流量增加。
先做有氧運動的潛在缺點在於若有氧運動的訓練強度很高,有可能影響後續阻力訓練的表現,並因此減弱這種結合訓練在肌力和爆發力的增長(8,16,17)。一般認為結合訓練中的肌耐力運動產生的殘餘疲勞會削弱肌力訓練時產生的張力。這種肌力增長遭抑制的看法與近期Goto等人(11)的研究報告一致。該研究發現以50%  VO2max 進行較長(~1小時)的耐力訓練後會降低生長激素對後續肌力訓練的反應。此研究建議阻力訓練可能必須單獨進行或比有氧運動先做,方能製造更有利的賀爾蒙反應。先進行有氧運動導致後續阻力訓練的表現下滑亦可能源自兩者均使用到同一肌群。Sporer Wenger (21) 針對結合訓練的研究中,有氧運動是在健身腳踏車上維持70% VO2max 或間歇在95% ~100% VO2max 來進行,他們發現有氧訓練後研究對象進行四組大腿蹲舉(leg press)的總次數大幅下降,直到有氧運動後8小時的恢復期後才恢復正常。然而,這種肌力表現下降的情況並未顯現在臥推(bench press)中。

先阻力訓練再有氧訓練
一般認為先進行阻力訓練對促進肌力、爆發力、和肌肉大小較為有益,因為不會有前一項有氧運動產生而流下的訓練前疲勞。這樣的訓練順序對從事需要肌力和爆發力運動的運動員可能最有吸引力。García-Pallarés(9)指出當運動員A.先進行肌力訓練或B.若條件不允許,將有氧訓練和肌力訓練間隔至少6小時以獲得充分休息,經高度訓練的獨木舟運動員的肌力、爆發力都有顯著提高,且心肺能力也有增進。然而應特別注意此研究採用的訓練規劃僅著重上半身之肌肉。大部分指出有氧訓練和阻力訓練不相容的研究則採用下身運動。
阻力訓練先的模式似乎對強化老年人和女性的有氧能力亦更有效Cadore等人(3)在老年人中發現不論在有氧運動前或後進行阻力訓練對VO2peak 及肌力的增加效果相近,但先做阻力訓練的組別在VO2peak 的最大負重進步幅度更大。在結合訓練中強化阻力訓練的部分,老年人的心肺能力似乎能進步更多,因為老年人的VO2max 大多受限於源自老化的肌肉和肌力流失。此研究中,研究對象進行為期12週、一週3次的周期性訓練計畫,有氧及阻力訓練使用的平均強度分別為70% VO2peak 1-RM 40%Gravelle Blessing (13) 以女性為對象,分成有氧運動先和阻力運動先兩組進行研究。他們發現只有先做阻力訓練的組別在VO2max 有進步。此研究中,研究對象進行為期11週、一週3次的漸進式結合訓練計畫,一開始的有氧及阻力訓練分別為25分鐘 70%  VO2peak 7個阻力訓練動作各做 2 10-RM
先進行阻力訓練似乎能促進後續有氧運動時的代謝Kang等人(15)最近顯示先進行多組的阻力訓練後再進行有氧運動,有氧運動時的脂肪氧化和能量消耗均更增強,且阻力訓練強度愈高(例:~90% 8-RM vs. 60% 8-RM)效果愈明顯。Goto等人(12)使用類似的研究模式發現在有氧運動前進行阻力訓練比僅做有氧運動者的血清脂肪酸濃度、血清甘油濃度、生長激素均較高。因此,在先做阻力訓練者身上觀察到較強的脂肪氧化可能歸因於阻力訓練提高了脂肪的分解

結論
似乎不論是阻力訓練先於有氧運動或有氧運動先於阻力訓練,只要訓練課程是經過審慎設計的,皆可得到有氧和無氧方面的體適能適應。然而,兩種順序各有其獨到之處。欲獲得最大有氧能力可選擇先進行有氧訓練。研究亦顯示有氧運動優先可以強化運動後能量消耗高強度或長時間的有氧運動在前可能壓縮後續阻力訓練的表現想要避免這種潛在的干擾可拉長恢復期及/或採用兩運動訓練不同肌群的方法。另一方面,先阻力訓練對強化肌力、爆發力和促進肌肉增長似乎更有利。這種模式對強化老年人的最大有氧能力似乎更有效,因為老年人的VO2max 受限於因老化產生的肌肉組織與肌力流失。阻力運動在先亦可產生一些新陳代謝的益處,因阻力訓練本質上為高強度運動,使得後續有氧運動時能量消耗更多且促使脂肪利用更有效率

課程設計
設計結合訓練課程應考量到常見的變數,諸如:運動項目的選擇和順序、強度和次數、頻率、重複速度、休息時間等,且這些變數應依運動目標、預期結果、運動者本身體適能等來決定(1,19,20)ACSM已有針對有氧運動(1)及阻力訓練(20)的運動指南。結合訓練的特色在於課程可包羅多種體適能項目且將潛在的相斥點極小化。然而這都需要審慎的考量。如果有考慮到所有變數,那麼結合訓練能極有效率的同時獲得多方面的體適能改善。
以健康的個人來說,建議不論順序為何,應以中強度搭配適當的量來進行有氧及阻力訓練。舉例來說,有氧運動的部分可以從事強度60% ~ 70% VO2max、為時25 ~ 30 分鐘的項目(1),阻力訓練的部分則可以6 ~ 10 個動作、每個動作強度 60% ~ 80% 1-RM、一組8 ~ 12 次、共四組,每組間休息1 ~ 2分鐘的方式(20)進行。運動項目則可選擇單關節和多關節自由重量(free weight)和器材運動(雙邊和單邊進行)、矯正運動、混合運動、爆發力運動、運用輔具和不穩定器材的運動等。順序排列的策略或許各人不同,尤其是想要強化肌耐力時,但應遵守ACSM的基本指南建議順序:由大肌群至小肌群、多關節至單關節、高強度至低強度的運動(19,20)。有氧及阻力兩種運動間的互擾應很小甚至全無,且所有運動應能在60 ~ 90分鐘間完成。上述建議的強度及量與發現心肺及肌肉骨骼系統體適能顯然增加的研究採用的是一致的。
結合訓練一週可進行3 ~ 4次但日子不連續(讓兩次運動間的恢復期最大化),有氧及阻力訓練間可休息5 ~ 10分鐘。若結合訓練強度較強,恢復期可能需要長達數小時。各研究顯示,一個訓練週期至少11 ~ 12週方能看到明顯有氧及無氧的生理適應
附表為12週的結合訓練課程計畫,其中有氧和阻力訓練的挑戰都漸進增加。有氧和阻力訓練的順序可視訓練目標交換調整。肌耐力運動員(如越野跑者、公路自行車騎士)或想要增強有氧能力者應考慮先做有氧運動以確保有氧訓練保持一定水準。反過來說,從事較要求肌力和爆發力的運動員(如百米跑者、足球員、棒球員)或希望肌肉肥大者則應考慮選擇先做阻力訓練。請注意此範例中雖未明列,但每次運動前後都一定要進行暖身及和緩動作。

總結
經審慎設計及確實執行的結合訓練,不論有氧運動先或阻力訓練先,是能同時得到有氧及無氧益處的。然而不同順序各有其優缺點,應針對各人訓練目標做考量。

濃縮摘要
結合有氧運動及阻力訓練之結合訓練,不論順序為何均可有效同時提高多種生理適應。然而,不同順序各有其獨到之處。先進行有氧運動可能對提高有氧能力有益,亦可增加運動後能量消耗。而先從事阻力訓練對促進肌力、爆發力和肌肉肥大較有利。先做阻力訓練對提高老年人的有氧能力較有效,亦能增強後續有氧運動時的能量消耗和脂肪利用。

附表:12週結合訓練計畫


週數
有氧運動< <   



>>阻力訓練
第一~二週
使用大肌群的運動20分鐘,強度為VO2max HRR* 60%
休息(510分鐘)
36~10個動作、每個動作10~12(強度1-RM60%~70%)、中間休息1~2分鐘的多關節和單關節動作。動作應依大肌群至小肌群、多關節至單關節、高強度至低強度原則排序。
第三~四週
使用大肌群的運動20分鐘,強度為VO2max HRR* 60%
休息(510分鐘)
36~10個動作、每個動作10~12(強度1-RM60%~70%)、中間休息1~2分鐘的多關節和單關節動作。動作應依大肌群至小肌群、多關節至單關節、高強度至低強度原則排序。
第五~六週
使用大肌群的運動25分鐘,強度為VO2max HRR* 65%
休息(510分鐘)
36~10個動作、每個動作10~12(強度1-RM65%~75%)、中間休息1~2分鐘的多關節和單關節動作。動作應依大肌群至小肌群、多關節至單關節、高強度至低強度原則排序。
第七~八週
使用大肌群的運動25分鐘,強度為VO2max HRR* 65%
休息(510分鐘)
36~10個動作、每個動作10~12(強度1-RM65%~75%)、中間休息1~2分鐘的多關節和單關節動作。動作應依大肌群至小肌群、多關節至單關節、高強度至低強度原則排序。
第九~十週
使用大肌群的運動30分鐘,強度為VO2max HRR* 70%
休息(510分鐘)
36~10個動作、每個動作8~10(強度1-RM70%~80%)、中間休息1~2分鐘的多關節和單關節動作。動作應依大肌群至小肌群、多關節至單關節、高強度至低強度原則排序。
第十一~十二週
使用大肌群的運動30分鐘,強度為VO2max HRR* 70%
休息(510分鐘)
36~10個動作、每個動作8~10(強度1-RM70%~80%)、中間休息1~2分鐘的多關節和單關節動作。動作應依大肌群至小肌群、多關節至單關節、高強度至低強度原則排序。
*心跳保留率(Heart rate reserve, HRR):依據年齡估計之最大心跳率減去靜態心跳率(resting heart rate)之差。


References
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