12周不稳定杠铃卧推训练对提高大学生上肢肌肉力量效果的研究

《Frontiers in Physiology》：A study on the effect of 12-week unstable bench press barbell training on improving upper limb muscle strength of college students

　　

该研究旨在探索12周不稳定杠铃卧推训练对提高大学生上肢肌肉力量的效果，并分析训练诱导的力量变化的潜在机制。研究人员将18名无上肢力量训练经验的健康男性大学生志愿者随机分为不稳定卧推训练组（IBP组，n=9）和史密斯机卧推训练组（SBP组，n=9）。两组分别在不稳定和稳定条件下进行了连续12周、每周3次的卧推训练。IBP组在三个4周阶段分别采用55%→65%→75% 1RM（单次重复最大力量）的负荷，而SBP组采用65%→75%→85% 1RM的负荷，以反映不稳定条件带来的更大协调性和姿势需求。使用较低名义负荷的依据是，不稳定性本身会增加神经肌肉和姿势控制需求，从而使不同条件间的有效生理训练刺激相等。训练前后测试了上臂肌肉围度、1RM（单次重复最大力量）、MVIC（最大自主等长收缩）、不稳定卧推动作稳定性等指标，并在不稳定卧推测试中收集了肱二头肌（BB）、肱三头肌（TB）、三角肌前束（AD）、三角肌后束（PD）和胸大肌（PM）的表面肌电（sEMG）信号。结果显示，仅SBP组训练后放松上臂肌肉围度显著增加（P<0.05）。两组在12周训练后1RM和MVIC均显著改善（P<0.05）。1RM的组别×时间交互作用显著（F=4.36，p=0.033，d=0.82，95% CI=1.24至18.67），表明IBP组改善显著大于SBP组。MVIC的组别×时间交互作用不显著（F=0.06，p=0.809），表明两组静态力量增益相当。在不稳定卧推测试中，IBP组在X轴上的加速度积分值显著小于SBP组，且X轴（p=0.037）和Y轴（p=0.049）存在显著组别×时间交互作用。训练后不稳定卧推测试中，IBP组TB、AD、PD和PM的积分肌电（iEMG）以及SBP组TB和AD的iEMG显著下降（P<0.05），且仅IBP组PD-PM共激活比率在训练后显著下降（P<0.05）。在史密斯机卧推疲劳测试中，IBP组训练后完成的重复次数显著多于SBP组（p<0.05）。结论认为，12周不稳定和稳定杠铃卧推训练均能显著提高大学生上肢肌肉力量，且不稳定卧推训练在动态力量和动作稳定性方面优于稳定史密斯机训练。不稳定卧推训练可能改善主动肌收缩能力和肌肉工作效率，并伴有协调性和拮抗肌调节方面的神经肌肉适应。然而，解释时应考虑任务特异性测试设计可能有利于不稳定训练组。

**12周不稳定杠铃卧推训练对大学生上肢肌肉力量的影响：一项随机对照研究**

**研究背景与问题**
肌肉力量是体适能的核心组成部分，对竞技运动表现、日常生活质量及损伤预防至关重要。上肢肌肉力量不足已成为中国在校大学生普遍存在的问题，因此探索有效的训练方法具有重要的实践与公共卫生意义。传统抗阻训练是提升力量的有效手段，而不稳定抗阻训练（URT）通过增加神经肌肉负荷和姿势控制需求，可能进一步优化主动肌与拮抗肌的协调，提升运动效率。然而，现有文献关于URT与稳定训练在力量增益上的比较结果存在矛盾：部分研究报道URT更优，另一些则发现中性或负面效果。这些分歧源于不稳定类型、训练方案、受试者特征及测试特异性等因素。目前，URT对提升上肢力量的效果尚无定论，亟需实证研究。

**研究内容与结论**
研究人员选取杠铃卧推这一常用上肢训练动作，以不稳定负荷卧推（IBP）作为URT的代表，并与史密斯机卧推（SBP）进行对比。假设不稳定训练能带来更大的1RM、MVIC、动作稳定性和神经肌肉协调改善，并降低拮抗肌共激活。通过12周干预，发现：
1. 不稳定训练在动态最大力量（1RM）和动作稳定性上显著优于稳定训练。
2. 不稳定训练显著降低了部分拮抗肌的共激活比率，提示神经肌肉协调改善。
3. 两组在静态力量（MVIC）和上臂围度上增益相似，但不稳定组在肌肉耐力和主动肌激活效率上表现更优。
这些发现表明，不稳定卧推训练可作为传统抗阻训练的有效补充，尤其适用于提升上肢动态力量和运动控制。该研究发表于《Frontiers in Physiology》。

**关键技术方法**
本研究采用随机对照设计，从某大学招募18名健康男性大学生（无上肢力量训练史），按前期1RM匹配后随机分为IBP组（n=9）和SBP组（n=9）。主要技术包括：1）渐进负荷训练方案：IBP组采用55%→65%→75% 1RM，SBP组采用65%→75%→85% 1RM（每周3次，每次5组×6次，共12周），通过弹力带悬挂配重实现不稳定条件；2）力量测试：使用史密斯机测定1RM（动态最大力量）和MVIC（静态最大力量，采用数字测力计）；3）动作稳定性评估：利用三轴加速度计（Kinv TS）采集X/Y/Z轴加速度数据，计算平均振幅；4）表面肌电（sEMG）采集：使用BTS FREEEMG 1000系统记录肱二头肌、肱三头肌、三角肌前束、三角肌后束和胸大肌在运动中的肌电信号，计算积分肌电（iEMG）和共激活比率；5）疲劳测试：训练后以70% 1RM负荷进行史密斯机卧推至力竭，记录重复次数。所有测试在训练前后一周内完成，间隔48小时以减少疲劳干扰。

**研究结果**
**3.1 1RM和MVIC**
通过组别×时间交互方差分析发现，1RM的交互作用显著（F=4.36, p=0.033, d=0.82），IBP组1RM增长（47.38%±15.82%）显著高于SBP组（33.54%±5.85%）。MVIC的交互作用不显著（F=0.06, p=0.809），两组改善幅度相近。
**3.2 上臂围测量结果**
仅SBP组放松上臂围在训练后显著增加（P=0.007），IBP组无显著变化。最大上臂围两组均无显著差异。
**3.3 不稳定卧推动作稳定性**
通过加速传感器数据发现，IBP组在X轴和Y轴的加速度积分值下降幅度显著大于SBP组（X轴交互作用p=0.037, Y轴p=0.049），表明IBP组动作稳定性提升更明显。
**3.4 主动肌激活水平**
在不稳定卧推测试中，IBP组肱三头肌、三角肌前束、三角肌后束、胸大肌的iEMG显著下降（P<0.05），SBP组仅肱三头肌和三角肌前束显著下降。IBP组下降肌肉数量更多，提示主动肌激活效率提高。
**3.5 拮抗肌共激活水平**
IBP组训练后PD-PM（三角肌后束-胸大肌）共激活比率显著降低（P=0.021），其他拮抗肌对无显著变化。SBP组各肌肉对共激活比率无显著变化。
**3.6 史密斯机卧推疲劳测试**
训练后，IBP组完成重复次数（15.89±1.90次）显著多于SBP组（10.00±1.23次），独立t检验t=7.62, p<0.05, Cohen's d=1.81。

**讨论与结论**
讨论指出，不稳定训练带来的动态力量提升可能与拮抗肌共激活水平降低有关，这反映了神经肌肉协调能力的改善。弹力带引入的不稳定条件促进了主动肌收缩效率和拮抗肌调节的适应，提升了动作稳定性。然而，测试在不稳定条件下进行，可能有利于IBP组，未来研究需纳入稳定和不稳定两种测试条件以分离训练特异性效应。

研究结论翻译：不稳定卧推训练与主动肌激活效率和肌肉间协调的改善相关，表现为离心阶段拮抗肌共激活降低。与史密斯机卧推训练相比，不稳定训练组在动态最大力量（1RM）和动作稳定性上获得更大增益，尽管解释时应考虑测试任务特异性（测试在不稳定条件下进行）。这些结果与以下假设一致：通过弹力带引入的局部不稳定性可在不显著牺牲力量输出的情况下增加神经肌肉需求，这与传统全局不稳定方法（常导致中性或负面力量适应）不同。当前结果可作为初步证据，表明不稳定卧推训练可作为传统抗阻训练的有用补充，用于提升未训练大学生的上肢力量和运动控制。未来需要纳入稳定和不稳定两种测试条件、负荷匹配设计以及直接测量神经肌肉功能的研究来确认和扩展这些发现。