第3章 力量素质的影响因素

力量素质的提高和发展是以人体肌肉的形态、结构机能、生理生化机制的改变为基础，是以神经中枢的兴奋和抑制过程的强度与集中以及相适应的神经过程充分协调为前提而建立起来的各种用力动作的条件反射的结果。也就是说一个人肌肉力量的大小要受到与其生长发育水平、性别、体形、肌肉自身结构、特征以及生理生化和训练方面的各种各样因素制约。因此，了解上述因素对力量素质的不同影响，对于力量素质训练的效果有着密切的关系。

一、与人体生长发育有关的因素

（一）年龄和性别

一个人肌力的大小，与年龄有一定的关系，人在30岁左右肌力达到最高峰。我国战国时期写成的《内经》中，论述了年龄和肌肉力量的关系：“女子……四七筋骨坚”，“丈夫……三八肾气平均、筋骨劲强。……四八筋骨隆盛”。这种认识，与现代科学的研究成果是一致的。

力量素质发展的敏感期是在13～17岁，13岁时最大力量进入快速增长的第一个高峰期。这个年龄段力量的增长与体重的增长同步，这时的肌肉向长度增长比向横向增长要快，因为此时也正是身高的快速增长期；16～17岁是力量快速增长的第二个高峰。这时肌肉向横度增长的速度加快了。这时最大力量和相对力量增长均很快，这是发展力量素质的最重要时期；18～25周岁，力量增长变得缓慢。此后如不坚持良好的训练，随着年龄的增长力量逐渐下降。然而如果坚持良好的训练，男子力量增长可达35岁左右。至于速度力量的敏感期还要早一些，男子7～15岁，女子在7～13岁发展比较快。

肌力的大小与性别也有一定的关系，女子肌力一般小于男子。

（二）体形

多年实践证明，运动训练能影响人的体形，而体形也能影响人的运动能力。根据实践观察，体格键壮的粗壮型的人由于肌肉较发达，因此表现的力量也较大。体形匀称的人力量次之，但这种体形的人一般比较精干，肌肉线条比较清晰，往往会具有比较好的速度力量；体形细长的人力量比较差，肥胖型的人看起来似乎最大力量应好，但若从相对力量的角度看，则其力量水平就不高了。

（三）脂肪

脂肪组织聚积在内脏的四周、骨骼肌表面和骨骼肌中，肌肉的脂肪不仅本身不能收缩，而且在肌肉收缩时产生摩擦，从而降低肌肉的收缩效率。同时脂肪太厚还会影响肌肉的发展。通过运动训练可以减少肌肉中的脂肪，从而提高肌肉收缩效率使力量增强。

二、肌肉形态结构方面的因素

人体的运动是在中枢神经系统调控下通过肌肉的收缩产生的力而完成的。因此，有目的改善肌肉的形态、组织结构对发展力量素质具有重要意义。

（一）肌肉的生理横断面

决定肌肉力量大小最重要的解剖学因素是肌肉发达程度。衡量肌肉发达程度的指标是肌肉的生理横断面。肌肉的绝对肌力取决于该肌肉的生理横断面积。肌肉的生理横断面积愈大，肌肉收缩时产生的力就可能愈大。

1.肌肉生理横断面的概念

一块肌肉所有肌纤维的横断面之和称为肌肉的生理横断面。它有别于“解剖横断面”，后者只是简单的沿肌肉纵轴作垂直切面，而前者要切割每一条肌纤维。

梭形肌的肌纤维排列，大致与肌肉纵轴平行。所以梭形肌的生理横断面与解剖横断面相同。而羽状肌的肌纤维斜行排列，因此生理横断面大于解剖横断面。因为在羽状肌中，解剖横断面不能横切所有肌纤维，所以解剖横断面不能作为说明肌肉发达程度的指标。这说明羽状肌的收缩力明显的大于相同体积的梭形肌。但由于羽状肌的纤维短，所以收缩幅度小。

2.肌肉生理横断面的意义

肌肉生理横断面说明肌肉中肌纤维的数量和肌纤维的粗细，即说明肌肉的发达程度。肌肉生理横断面说明肌肉绝对力量的大小。

肌肉绝对力=肌肉的生理横断面×比肌力

单位生理横断面肌肉收缩时产生的最大力量称为比肌力。据前苏联学者的材料，人体肌肉每平方厘米生理横断面可产生40～170牛顿力；德国学者认为，人体肌肉每平方厘米生理横断面可产生60～100牛顿力；美国学者认为，人体肌肉男子每平方厘米生理横断面可产生92牛顿力，人体肌肉女子每平方厘米生理横断面可产生71牛顿力。比肌力是常数，只要知道肌肉的生理横断面，便可计算出该肌肉的绝对力。根据肌肉绝对力与生理横断面成正比的关系，表明肌肉愈发达其力量愈大。

目前认为，肌肉横截面增大，是由于肌纤维增粗造成的。肌纤维增粗表明肌纤维中的能源物质三磷酸腺苷和磷酸肌酸增加，肌结缔组织增厚，肌糖元含量增多，毛细血管开放密度加大，肌凝蛋白含量增多，从而提高了肌纤维的质量，大大提高了每根肌纤维的负力进而决定了最大力量的提高。

（二）肌肉的初长度

人的肌力的大小与肌肉收缩前的初长度有关。在一定范围内，肌肉的初长度长或弹性拉长后，则肌肉收缩时产生的张力和缩短和程度就越大。

1.肌肉初长度的概念

肌肉收缩前的长度称为肌肉的初长度。在生理范围内使肌肉的初长度拉长，除能增加肌肉收缩的速度和幅度外，还能增加肌肉的收缩力量。例如，预先拉长小腿三头肌（使足背屈到60度）时则收缩力量能从3840牛顿增至5980牛顿。

2.肌肉初长度影响肌力大小的机理

（1）加大了肌肉的作用幅度。所谓肌肉的作用幅度是肌纤维的最大长度与最小长度之差，又称为肌肉的收缩距。一根普通的肌纤维能够缩短它安静时长度的一半，同样也能伸长它安静时长度的一半。肌纤维最大长度与最小长度之差，就是它的作用幅度。比如一块长20厘米的肌肉，可被预先拉长到30厘米，再用力收缩，可缩短到10厘米。那么，这块肌肉的作用幅度就是20厘米。在生理范围内，肌肉收缩前的初长度越长，肌肉便获得较大的收缩距。根据公式a=2s/t2，若肌肉的收缩时间不变。那么收缩距越大，肌肉收缩的加速度越大。根据公式F=ma，肌肉收缩的加速度越大，力量越大。

（2）预先拉长肌肉的初长度刺激了肌梭，引起牵张反射，反射性地增加了肌肉的收缩力。

（3）肌肉是弹性体，预先拉长肌肉，增加了肌肉反抗变形的内聚力，间接地增加了肌肉收缩力。

（三）白肌纤维在肌肉中的比例

肌肉力量的大小取决于不同类型的肌纤维在肌肉中所占的比值。肌纤维类型通常分为白肌纤维和红肌纤维及中间肌纤维3种。

白肌纤维的无氧代谢能力比红肌纤维大得多。虽然红、白肌纤维均含有促使ATP-CP系统快速作用的酶，但白肌纤维中此种酶的活性比红肌纤维大3倍，同样红、白肌纤维中均含有促使糖酵解的酶，但白肌纤维中此种酶的活性比红肌纤维中的高2倍以上。白肌纤维中支配其运动的神经元传导速度快，使白肌纤维达到最大张力的时间只需红肌纤维的1/8。所以白肌纤维又叫快肌纤维，适合于做短距离、高强度的运动。

红肌纤维有氧代谢的能力比白肌纤维强。因为红肌纤维有氧氧化酶系统活性高，毛细血管的数量、线粒体的大小和体积，肌红蛋白的含量等均大于白肌纤维，能使人长时间工作不易疲劳，所以红肌纤维又叫慢肌纤维，适于强度小、时间长的耐力性运动项目。

人体肌肉中红、白肌纤维的比例受遗传因素的影响，后天无法更改。在不同负荷、不同速度进行运动的条件下，参加肌肉收缩的肌纤维类型也不同。一般规律是：在一定负荷强度下有较慢的速度完成动作，红肌纤维起主导作用；如快速完成动作则是白肌纤维起主导作用。

综上所述，力量素质的表现，主要由肌肉中白肌纤维的数量多少决定。白肌纤维比例高，则肌肉收缩力大。

（四）参与活动的肌纤维数量

发展力量素质时肌纤维是在收缩或完全不收缩的基础上工作的。克服一定阻力实际上需要多少肌纤维工作就是多少，任何动作都是这样。

肌肉收缩时并非是所有肌纤维都能被同时动员起来参加活动。动员参与活动的肌纤维数量越多，则收缩时产生的力越大。根据运动生理学提示，由于遗传作用，每个人肌肉中肌纤维数目，红、白肌纤维比例，从出生5个月后就已确定，1年后形成。以后随年龄增加，通过训练或其它科学方法，无法改变肌肉中肌纤维数量和红、白肌纤维的比例，只能改变纤维形态及红、白肌纤维功能和参与活动的肌纤维数量。

发展力量素质进行抗阻力练习，并不是有关肌肉的所有肌纤维都收缩，而是只有克服这一外加阻力所需要的最少数目的肌纤维参加工作。其余肌纤维不参与。参加工作的肌纤维。每根都尽最大努力收缩。也就是说，克服阻力时，一根肌纤维“要么尽力而为，要么什么也不干”，不是有关肌肉的所有肌纤维都参加工作，而工作量又很轻。这是单根肌纤维工作的一个重要特点。

另一个特点是一根肌纤维可能在一套练习的几次重复中每次都参加收缩，但每次重复中贡献的力量是不等的。即一根肌纤维每次收缩总是尽力而为，但力量都随每次重复而下降。在实践中，一套练习可能有很多肌纤维参加，第一次工作有10根肌纤维参加，每一肌纤维在这次工作中产生10个单位的力量；第二次重复工作，这10根肌纤维仍参加，但每根肌纤维产生的力量只有9个单位，以前没有参加的另一根肌纤维，即第11根肌纤维这时参加工作，产生的力量是10个单位，使产生总的力量保持着第一次工作时的同一水平；第三次重复工作，最初用过的10根肌纤维可能继续参加，每一肌纤维现在只能产生的力量是8．1个单位，加上第二次重复参加的第11根肌纤维，它现在产生的力量是9个单位，再加上第12根肌纤维参加工作，产生的力量是10个单位。由此可以得出结论：头三次重复练习，每次练习肌纤维都产生完全相等的力量─100个单位，所以参加工作的肌纤维都产生出当时力量的极限。但是这些肌纤维各自产生的力量不是相等的，在每次重复练习中参加工作的肌纤维数目也是不相等的。

（五）肌肉的牵拉角度

肌肉牵拉骨骼进行运动时，犹如杠杆运动，在整个运动过程中，随着杠杆的移动，肌肉在不同位置的不同角度上牵拉，其力量效果的大小是不一样的。

从肌肉的动点到关节中心（转动支点）连一直线，该直线与肌拉力线之间的夹角，叫肌拉力角。肌拉力角大，则力臂就大。力臂增大，肌肉的做功效率就高。在进化过程中，一些大块肌肉通过突起的骨结构，如结节、粗隆、嵴等来增大肌拉力角。尤其是籽骨，更为显著。这样就增大了肌肉做功的效率，即增大了转动力矩。

（六）肌肉的起止点位置

肌肉起止点的位置决定了肌肉在身体上的位置，也决定了肌肉在骨杠杆上的作用点。实践证明，止点离关节中心远的肌肉，容易起动骨杠杆。但在使骨杠杆转动的速度和幅度方面则较差。止点离关节中心近的肌肉，则使骨杠杆的运动速度快、幅度大。此规律只适用于起动角度小于180度的条件下。以屈肘关节的肌肉肱肌和肱桡肌为例，由于肱桡肌止点离肘关节中心远，在近固定屈肘的开始阶段作用明显，但是在整个屈肘过程中，起主要作用的则是止点较近的肱肌。但是当起动角大于180度时，情况正好相反，止点较近的肌肉则易于起动骨杠杆，如冈上肌比三角肌容易起动上臂外展。而三角肌则使上臂外展的速度和幅度增大。

（七）肌肉的收缩形式

不同的肌肉收缩形式对肌肉力量的大小及其特点带来不同的影响。不同的运动项目各有不同的运动特点，因而也就需要不同特性的力量。不同特性的力量要有不同的发展力量素质的训练方法去发展，而不同的力量素质训练方法又是在肌肉不同的收缩形式的基础上形成的。肌肉收缩的主要形式如下。

1.动力性向心克制收缩

其特点是肌肉工作时，肌肉长度逐渐缩短。随着关节角度的变化，肌肉在缩短过程中张力也发生改变。

2.动力性离心退让收缩

其特点是肌肉收缩时，张力增加的同时肌肉的长度也增加。

3.静力性等长收缩

其表现是肌肉的力在对抗固定阻力时的收缩形式。特点是肌肉收缩时，其张力发生变化，但其长度基本不变，在整个动作过程中膨体不会产生明显位置移动。肌肉极限或次极限负荷的静力性收缩比动力性收缩能够动员更多的肌纤维参与工作，能有效发展最大力量和静力性耐力。

4.等动性收缩

“等动”就是恒定的意思。其特点是在整个关节活动范围内，肌肉始终以某种张力收缩，而收缩速度恒定。由于肌肉的等动收缩，肌肉的长度和张力都发生变化，因此它的优点是集等长收缩和等动收缩之所长，使练习者肌肉在各个关节角度上用力基本均等，且均具有足够的刺激。

三、中枢神经系统调节方面的因素

大脑皮质具有相适应的神经兴奋和抑制过程，又具有最适宜的灵活性，从而积极动员了植物性神经系统内分泌功能，能够协调肌肉在运动训练中发挥更大的功率，亦即神经过程强度愈大愈集中，肌肉力量发挥愈大。这也说明了中枢神经系统的机能状态如何，直接影响肌肉的力量。

（一）神经过程的强度和频率

肌肉的收缩由神经传导的电脉冲引起，一次脉冲可引起肌肉收缩一次。若在肌纤维还没有完全松弛时，新的脉冲信号又传来，就会出现肌肉的重叠收缩，能产生更大的力量。科学的训练促使练习者中枢神经系统传出的神经冲动频率高，强度大。在同一时间里，动员肌肉更多的运动单位进行收缩，产生的力量就愈大。

（二）神经中枢对肌肉活动的支配和调解能力

体育运动中，完成一个最简单的动作也需要许多块肌肉来实现。不同肌肉群是由不同的神经中枢所支配而进行工作的，不同的神经中枢间的协调关系得到改善，就可以提高主动肌同对抗肌、协同肌、固定肌之间的协调能力，使上述肌群在参加工作时能各守其职，协调一致，尤其是对抗肌神经中枢处于抑制，对抗肌保持放松状态，减少其产生的阻力，保证主动肌、协同肌群发挥更大的收缩力量。有的专家研究证明，肌肉收缩的最佳效果不是由于肌肉，而是由于神经冲动的合理频率的提高，促进运动员的情绪高涨，从而引起调动肌肉工作能力的较多肾上腺素、去甲肾上腺素、乙酰胆碱及其生理活性物质的释放，使力量增大。因此，中枢神经系统的机能状态可以直接影响肌肉的力量，并对力量素质的发展和发挥起着重要的作用。在完成某一技术动作时，若中枢神经系统传出的神经冲动频率高，强度大，则肌肉所产生的力量就大。

四、营养系统的供能能力

肌肉工作时营养的供应直接影响到肌肉力量的发挥。最大力量的增长，速度力量的提高，力量耐力的持久将取决于ATP-CP供能系统，糖酵解供能系统，有氧供能系统的供能能力，即无氧非乳酸性供能，无氧乳酸性供能，有氧供能。

根据运动生物化学原理可知，ATP（三磷酸腺苷）是肌肉收缩的直接能源。无论CP（磷酸肌酸）、糖的有氧无氧及脂肪的有氧供能都必须以ATP的形式供肌肉收缩。当人体激烈活动时，肌肉中的ATP首先能起发动作用，促使CP同步分解再合成ATP供能，与此同时，磷酸立即参与糖的无氧快酵解合成ATP以补充肌肉中的ATP浓度。当ATP-CP系统供能接近生理充许的极限消耗时间（5．66～5．932秒）时，开始启用无氧糖酵解提供的ATP与ATP-CP系统消耗的能力共同供能，直至糖的无氧酵解占优势，但此时运动强度下降。

极限运动8秒后，开始糖的有氧慢酵解生成丙酮酸进入三羧酸循环氧化生成ATP补充肌肉中ATP浓度。当运动30秒左右时，由于糖的无氧酵解被抑制，迫使运动强度降低，乳酸作为有氧供能的衔接能源供能。随着运动时间的延长，糖的有氧及脂肪的有氧供能维持肌肉长时间的活动。

对发展力量素质来说，无氧非乳酸性供能最为重要。因为力量增长在较短时间内，以较快的速度完成技术动作效果最佳。进行力量练习时，还应注意动员白肌纤维参加工作，因为白肌中CP含量较高。由于进行力量练习时肌肉活动的强度很大，工作时间很短，又常伴有憋气，特别是静力性练习时肌肉持续紧张，血管被挤压，血液流动不畅通，往往造成缺氧。在这种情况下，肌肉收缩的能量供应，主要依靠能源物质的无氧分解，其表现特征是磷酸肌酸大量消耗，肌糖原生成乳酸，血液中乳酸也升高，因此，若发展力量素质，必须提高肌肉的无氧代谢能力。

五、心理因素

人体运动中由于心理障碍造成神经过程处于抑制状态，以致不能充分发挥出最大肌肉力量。因此有目的有意识地培养从学会自我调节，善于集中注意力，以及具有顽强的意志品质等是发展力量素质极为重要的心理条件。

六、训练因素

运动训练中的许多因素如负荷强度、动作速度、动作幅度、练习的组数、每组练习的次数、每组练习的间歇时间等训练因素都会对力量的大小和特性产生很大的影响。

（一）负荷强度与重复次数

多年的运动实践证明，练习时若负荷重量大，重复次数少，则发展最大力量效果较好，尤其肌群受到超负荷练习后，力量素质会得到有效的发展；若重量与重复的次数皆适中，则增大肌肉的体积较显著；若重量小重复次数多，则主要发展肌肉耐力。

每组练习的间歇时间较长，使机体消耗的能量得到恢复再进行下一组练习，那么发展力量效果就好，反之，机体生理生化等指标均下降，出现疲劳状态下仍进行力量练习，肌肉力量的发挥也呈下降趋势。

（二）动作速度

练习时尽量加快动作的速度，尤其是单个动作速度，能有效地发展爆发力；练习时既注意加快单个动作速度，也注意加快动作的频率（重复若干次数），能发展一般速度力量。一般对动作的速度不作过多要求强调，若强调每次的负荷量或次数，能发展最大力量或速度力量。

（三）以肌肉收缩形式为基础的不同训练方法

以动力性的离心或向心收缩、静力性收缩、等动收缩等不同的肌肉收缩形式为基础而不同的训练方法对力量的大小和特性将产生巨大的影响。等长收缩的静力性练习主要能提高静止性用力的力量；动力性的向心和离心收缩练习能明显提高肌肉的爆发性力量和灵活性。

（四）原有的训练基础

训练基础较差者开始训练后，力量增长的很快，而基础好的人，力量增长速度就比较慢了，如果停止力量训练，增长的力量会逐渐消退。力量消退的速度大约为提高速度的1/3。也就是说，力量提高的快，停止训练后消退的也快、经过长时间训练逐渐提高的力量，停止训练后，保持的时间也长。有的专家研究，只要每六周进行一次力量训练，就可延缓力量的消退速度。如果每1～2周进行一次最大力量训练，则基本可保持所获得的力量。

七、其它因素

（一）营养物质的补充

必要的营养物质补充对力量的增长有着明显的影响，其中最重要的是蛋白质。构成肌肉组织的主要成分是蛋白质，从事力量训练的人必须比发展其它身体素质补充更多的蛋白质，才能保证正常的新陈代谢，特别是合成代谢的需要。

人体中的许多矿物质，对机体的生命活动起重要作用。其中对肌肉力量影响最大的是钾和钠。钾的作用是使肌肉收缩，而钠的作用是使肌肉放松。

（二）温度

运动时体温的适宜升高可提升人体中枢神经系统的兴奋性，加强呼吸、血液循环机能、降低肌肉的粘滞性，收缩和放松的化学反应加快，加大关节的活动范围，从而有助于肌肉收缩力量和收缩速度的发挥。

（三）紫外线照射

德国专家在研究后指出：在实验情况下，接受训练者在7、8、9月较其它月份其力量的增加较快。主要原因是在炎热的夏季里，受训者能获得较多的来自太阳光紫外线的照射；其次是训练者能吃较多的新鲜水果，增加了维生素的摄取量。

综上所述，决定和影响力量素质的因素多种多样，认识和理解这些因素，有助于力量素质训练的科学性、有效性、合理性。