抗阻训练进行至瞬时力竭或保留重复次数时的生物电反应：相位角和阻抗分量的受试者内分析

《Applied Sciences》：Bioelectrical Responses to Resistance Training Performed to Momentary Failure or with Repetitions in Reserve: A Within-Subject Analysis of Phase Angle and Impedance Components

　　

抗阻训练（resistance training，RT）可能改变组织电学特性，但接近瞬时肌肉力竭的程度是否影响纵向生物电反应仍不清楚。本研究比较了为期8周的单侧抗阻训练在训练至力竭（FAIL）或保留重复次数（repetitions in reserve，RIR）条件下对节段性相位角（phase angle，PhA）、电阻（resistance，R）和电抗（reactance，X_c）的影响。19名有抗阻训练经验的成年人（11名男性：年龄20.4 ± 1.8岁，身高172.7 ± 5.6 cm，体重74.9 ± 7.6 kg；8名女性：年龄24.8 ± 4.7岁，身高164.1 ± 8.0 cm，体重63.0 ± 10.1 kg）完成了每周两次的单侧牧师椅弯举和腿屈伸训练，对侧肢体被随机分配至FAIL或RIR。研究人员在基线、第4周和第8周采用贝叶斯高斯混合效应模型评估结局，并将性别特异性交互分析视为探索性分析。第8周时，女性与男性手臂的FAIL-RIR PhA对比分别为?0.079（95% CrI：?0.440至0.286）和?0.065（?0.390至0.256），腿部则分别为?0.014（?0.329至0.298）和0.011（?0.284至0.302）。以女性为参照类别时，第8周方案×时间对R的估计值在手臂为0.922（95% CrI：?23.693至25.946），腿部为?4.106（?17.415至9.360）；对应的X_c估计值分别为0.191（?2.301至2.643）和?0.762（?2.506至0.958）。这些发现仅限于节段性肢体水平的生物电估计，不应解释为所训练特定肌肉的局部反应。

抗阻训练（resistance training，RT）是促进骨骼肌肥大和最大力量增加的主要刺激。除这些适应外，RT还可能改变组织电学特性，可通过生物电阻抗分析（bioelectrical impedance analysis，BIA）衍生的相位角（phase angle，PhA）及原始参数进行无创评估。阻抗（impedance，Z）由电阻（resistance，R）和电抗（reactance，X_c）组成，PhA是R与X_c的数学函数。然而，这些参数是间接且依赖设备与测量配置的生物电描述符，并非肌肉质量或细胞内水分的直接测量，因此其生理意义仍不明确。以往关于RT对PhA影响的研究结果不一致，可能与训练变量不同有关。接近瞬时力竭的程度是RT方案中的关键变量，但目前尚无研究在受控框架内直接比较训练至力竭（FAIL）与保留重复次数（repetitions in reserve，RIR）对节段性原始生物电参数的影响。因此，本研究旨在比较8周单侧RT在FAIL或RIR条件下对节段性PhA、R和X_c的纵向效应，并探索性别差异。

研究人员采用单侧受试者内随机设计，纳入19名有RT经验的成年人（11男8女），对侧肢体随机分配至FAIL或RIR，每周两次训练，持续8周，训练动作包括单侧牧师椅弯举和腿屈伸。在基线、第4周和第8周使用InBody S10生物阻抗分析仪测量节段性PhA、R、X_c，用贝叶斯高斯混合效应模型分析。结果显示，FAIL-RIR对比估计值普遍较小且95%可信区间跨越零，未发现一致的方案特异性差异。据研究人员所知，这是首次对接近力竭策略进行直接比较的节段性生物电纵向研究，为后续研究提供了初步估计。该论文发表在《Applied Sciences》。

在关键技术方法上，研究采用了单侧受试者内随机对照设计，使每个参与者作为自身对照；使用多触觉生物阻抗分析仪（InBody S10）在50 kHz下获取四肢节段性Z、X_c和PhA，并推导出R及电容（capacitance，CAP）；统计上采用贝叶斯高斯混合效应模型，通过PSIS-LOO交叉验证选择随机效应结构；干预保真度通过监督训练记录进行描述性评估。样本来自当地大学体育学院，最终分析样本为19人。

研究结果的主要内容包括：主要分析显示所有模型收敛良好，敏感性分析与主要分析一致。干预保真度方面，FAIL组97.4%的记录组次在瞬时力竭时终止，RIR组96.3%（臂）和98.4%（腿）的记录组次报告保留次数在1至3之间，说明两种条件实施了明确不同的终止程序。PhA结果方面，第8周FAIL-RIR直接对比在女性手臂为?0.079（95% CrI：?0.440至0.286），男性手臂为?0.065（?0.390至0.256）；女性腿部为?0.014（?0.329至0.298），男性腿部为0.011（?0.284至0.302）。这些估计值接近于零且不确定性大，未显示方案特异性随时间分化。R和X_c结果方面，以女性为参照，第8周方案×时间对R的估计在手臂为0.922（95% CrI：?23.693至25.946），腿部为?4.106（?17.415至9.360）；X_c相应估计值分别为0.191（?2.301至2.643）和?0.762（?2.506至0.958），所有95% CrI均跨越零，方向不一致。CAP结果方面，CAP是X_c在50 kHz下的确定性逆变换，不包含独立测量信息，补充分析未改变解释。测量误差分析方面，同一天重复测量分析显示，16个主要方案×时间估计中有13个的绝对幅度小于对应典型误差，提示许多观察到的方案效应难以与短期测量变异区分。

讨论部分指出，PhA由R和X_c数学决定，是复合节段性生物电描述符，而非直接反映体液分布或膜特性。结果与现有接近力竭文献一致，即训练至力竭与保留重复次数之间的适应差异通常很小。然而，由于可信区间较宽，不能推断两种方案等价。研究存在若干局限性（Limitations），包括未对女性月经周期日或阶段进行正式追踪和激素验证，未通过客观标记（如尿比重或渗透压）直接评估水合状态，样本量有限，RIR依赖参与者自我报告，且单侧受试者内设计可能受到全身性或交叉效应影响。此外，缺乏肌肉特异性直接测量，节段性测量可能稀释局部适应。研究结论部分翻译如下：在本8周干预条件下，节段性PhA、R和X_c的估计值未显示一致的方案特异性模式。这些结果代表节段性肢体水平估计，不应解释为受训的肘屈肌或膝伸肌的局部测量。然而，估计值周围的不确定性，特别是性别特异性交互作用，排除了FAIL与RIR之间等价性或不存在有意义差异的结论。由于未纳入组织水合、糖原、细胞特性或肌肉形态的直接测量，这些发现不应被解释为相似潜在生理或形态适应的证据。研究结果提供了不同接近力竭策略下节段性生物电反应的初步直接估计，需要在更大规模且具有足够精度的研究中加以确认。