運動表現的迷思–RFD(發力率)?
RFD,發力率(rate of force development)指得是產生(最大)力量的速度,過去也一直是許多人追求運動表現(爆發力)的指標之一。
根據【Rate of force development: reliability, improvements and influence on performance】這篇回顧文獻所說,RFD可視為為力量-時間曲線圖的斜率,以此觀察力量從無到有的過程。
以下圖為例,可以看到箱上蹲(box squat)較傳統深蹲和寬距的健力式深蹲有更陡峭的向心出力曲線,意味更大的RFD。
為何RFD被用作運動表現(爆發力)的指標呢?
一般而言,一個人盡全力產生最大力量的時間大約是400毫秒。(1)
400毫秒看似短暫,但這樣的時間對很多運動項目來說已經太長了。以垂直跳而言,腳底板接觸地面的時間大約在200毫秒左右;衝刺、空手道、拳擊…等,這些肌肉的收縮也都在50~250毫秒內。
所以儘管最大肌力有它的好處,但並不是每個項目都迫切需要發展最大肌力。
如果不考慮技術層面的話,能夠在越短時間內發揮越大的力量的人就是最後贏家。也因此觀察肌肉收縮的RFD,成為爆發力型運動的關鍵指標。
RFD的附加價值
RFD除了能夠用來推斷運動表現外,也能作為評估神經-肌肉的功能。這個特點受益的族群就不再只是競技運動員,對於改善中老年人的生活品質也是很不錯的參考依據。
用一個簡單的情境來思考:
當我們跌倒時,有多少的時間讓我們出腳踩地板、維持平衡呢?
因此也有人將RFD視為預防運動傷害的工具之一。(2)
RFD的訓練方式
科學家發現,RFD和神經的激活程度有深度連結。運動單位(motor unit)的放電頻率在最大主動收縮時可以達到200 Hz,這個數字比力量達到頂峰時還高。(3)
以握拳來舉例,一開始的出力放電頻率是最高的,等到緊握拳頭時反倒沒這麼高。
所以一些能提升放電頻率、肌肉間協同的訓練,例如ballistic training(延伸閱讀),經過訓練的適應後都可以看到RFD的提升。
除了放電頻率外,肌肉的大小&第二型肌纖維的比例,也對RFD扮演重要的角色。
關於放電頻率
肌肉會收縮,來自於電位的改變,協助釋放能讓肌肉放鬆&收縮的物質。
這些電位的改變,受因於外在的刺激(如,光、壓力…等)或大腦的訊號,讓我們細胞膜的通透性發生變化,而引起流進/流出細胞的離子(鈉、鉀、鈣…等帶電的離子)不對稱,所以電位失去原本的平衡。
雖然電位失去了平衡,但身體會有各種機制讓它修正回來,所以我們身體的細胞膜不會一直處於失衡的電位,造成細胞爆炸、死亡。而是在來回的不平衡(去極化)&平衡(再極化)之間變化,成為我們說的放電頻率。
如果我們將這個話題再扯遠一點,體液中沒有這些電解質就沒有機會創造電位改變。因此,對排汗量大的運動員來說,運動中補充電解質極為重要。
那除了快速的動作(ballistic)以外,大重量的慢速動作可以訓練到RFD嗎?
看看本篇文章的第一張圖(箱上蹲 VS 傳統深蹲 VS 相撲深蹲),大家或許已經有個答案。
根據Hartman, Bob, Wirth & Schimdtbleicher (2009)提出,RFD要增加的關鍵,不在於這個動作實際上表現出來的速度,而是你是否盡了最大努力(maximum effort)。
所以即便是大於90% 1 RM,這麼慢速、這麼重的負荷,也一樣對RFD有正面的訓練效果。
這也是我時常在球季中提醒運動員的,在操作的時候一定要專心,無論是幾公斤的重量,都要想著用最快的速度噴發出來。
但有沒有照實做,又是另外一回事了…
RFD會是一切的答案嗎?
測量RFD的方法,傳統上是使用力板(force plates)和應變規(Strain Gauge,暫譯)。這些東西因為價格不斐,對一般教練來說不夠實際。
不過,目前使用線性位置感測器(linear position transducer)的方法也出現在一些研究中(4),而且顯示有高度&非常高度的信效度。這對大眾教練來說,或許是值得留意的資訊,因為現在很多APP都具備類似的功能。
除了檢測器材的取得受限外,教練是否真得需要迷信肌力訓練中的RFD?當你看到選手在訓練上(如,深蹲)表現出不凡的RFD,就代表他有良好的運動表現嗎?
答案是不一定。因為大多數的我們,比得並不是那些出現在健身房的動作。
我們都知道運動表現有專項性。要提升表現,最直覺的作法就是不斷進行你的專項動作–如果你的球速不夠快,那就多練習投球;如果跑步速度太慢,就多練習衝刺。這是『專項訓練』永遠無法被取代的優勢。
多篇研究顯示,深蹲的RFD和垂直跳的關係從無相關到高度相關都有,根據所使用的RFD(例如,等長收縮RFD、動態RFD、peak RFD…等)不同,結果也會很不一樣。衝刺、舉重表現(Haff et al. 2005, Khamoui et al. 2011)則幾乎都是高度相關,但其他如跑步經濟性(5)、腳踏車、游泳的出發(6)、游泳速度,這些項目跟RFD的關係並不是都呈現顯著相關。
另外,針對不同動作的特性,所應關注的RFD也會不同。舉例來說,衝刺表現和深蹲前期(100毫秒以前)的RFD有關係,但垂直跳因為觸地時間拉得比較長,端看得是偏動作後期(100毫秒之後)的RFD。
所以,肌力訓練上的RFD與運動表現(sports performance)並沒有很明確且一致的答案。這就好比,我們都知道滾筒放鬆(foam rolling)對恢復有正面療效,但真論是否提升運動表現,卻顯示出低度相關的結果(7)。
對於肌力與體能教練,要決定運動員的優劣所需要參考的東西必須更多、更細,單靠肌力訓練中的RFD或自以為是的判斷,可能掉進自我的偏見裡面。
【REFERENCES】
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