肌力与耐力训练

肌力指肌肉收缩时所能产生的最大力量。肌力的大小主要取决于以下几种因素。

1．肌肉的收缩方式及收缩的速度　肌肉的收缩方式不同，产生的力也不同，如向心性收缩和离心性收缩产生的肌力即不同。

2．关节角度的影响　关节在不同的角度产生的肌力不同。等长运动时能发出最大的角度为：肘关节呈90°屈曲，膝关节呈60°屈曲，此时最容易用上力。如果在这个角度上再加上最大阻力，效果则更理想。

3．年龄和性别　男性肌力比女性大，女性肌力为男性的2／3，尤其以握力和垂直跳的力量最为明显：女性的握力为男性的60%，垂直跳的肌爆发力约为男性的65%。肌力与年龄也有关系，在20岁之前肌力是渐增的，20岁之后则将随着年龄的增大而逐渐下降。

4．心理因素　肌力受心理的影响。在暗示、大声命令以及有积极的训练目的时，受检查者所发挥的肌力比自主最大收缩力大20%～30%。

肌力训练是指采取运动手段，促使肌肉反复收缩，使之产生适应性改变，提高肌肉收缩力量的锻炼方法。

一、增强肌力和耐力训练的基本原理

（一）增强肌力和肌肉耐力的目的

有两个目的：一是像举重那样在短时间内把肌肉的力量全部发挥出来，也就是增强最大肌力的瞬间爆发力；另一个是像跑马拉松那样训练肌肉坚持长时间用力，即增强肌肉的耐久力。

（二）肌肉收缩的形式

1．等长或静力收缩（isometric or static contraction）　是指肌肉收缩时，肌肉起止点之间的距离无变化，其肌纤维长度基本不变，亦不发生关节运动，但肌张力明显增高。在日常工作和生活中，等长收缩常用于维持特定体位和姿势。在运动中，等长收缩时增强肌力的有效方法。具体方法是：指示患者用全力或接近全力使肌肉收缩，维持3～10s（一般持续6s），训练中要注意取容易用力的体位，如肘关节呈90°，最容易用上力。等长运动不受环境限制，简单易行，是有效增强肌力的训练方法，特别适用于骨折、关节炎，或因疼痛关节不能活动的情况下进行肌力的增强训练，以延缓和减轻肌肉的废用性萎缩。

2．动力或等张收缩（dynamic or isotonic contraction）　是指在有阻力的情况下进行的肌肉收缩，收缩过程中肌张力基本保持不变，但肌长度发生变化，产生关节运动。根据肌肉起止部位的活动方向，可分为向心性收缩（concentric contraction）和离心性收缩（eccentric contraction）。当肌肉收缩时，肌肉的起点与止点之间距离缩短，称为向心性收缩，这种收缩的运动学功能是加速。例如，屈曲肘关节时的肱二头肌收缩，伸膝时的股四头肌收缩。当肌肉收缩时，肌肉起止点之间的距离逐渐加大延长，其主要作用是使动作的快慢或肢体落下的速度得到控制，称为离心性收缩，其运动学的功能是减速。例如，在太极拳活动中保持肢体姿势的肌肉收缩；下蹲时的股四头肌收缩；上肢负重屈肘时缓慢放松肱二头肌的收缩等。

由于肌肉在做动力性收缩时，肌张力事实上并未保持不变，是随肌长度的改变而改变的，因此，近年来已不用“等张”一词。

（三）训练时负荷量的增加形式

根据训练目的的不同，负荷量的大小也不同。当训练目的为增强肌力时，应加大负荷量，加快运动速度及缩短训练的时间；而以增强耐力为目的时，则负荷量应相对较少，重复次数应增加，训练的时间应延长。

二、增强肌力训练的原则

根据肌力增强的机制，增强肌力训练（muscle strengthening exercises）必须达到一定运动量。训练必须产生肌肉疲劳，无肌肉疲劳，就无超量恢复，也不可能使肌力增强。在肌力训练中，还应注意训练频度，理论上应使每一次训练在前一次训练的超量恢复阶段。如果训练太频繁，恢复时间太短，就加重了肌肉的疲劳，易引起损伤；如果训练间隔时间太长，超量恢复阶段已过，又从原有水平开始，训练结果无从积累叠加。

增强肌力训练的运动量与阻力大小和重复次数相关。当训练中应用的阻力为肌肉能对抗的最大阻力的40%以下时，主要募集Ⅰ型肌纤维，肌肉不易产生疲劳，重复较多次数或维持较长时间才能达到应有的运动量。当训练中应用的阻力为肌肉能对抗的最大阻力的40%以上时，主要募集Ⅱa型和Ⅱb型肌纤维，肌肉容易疲劳，只能重复很少次数或持续很短时间即达到应有的运动量。应根据训练目标决定训练时的阻力。训练者要满足一定的运动强度、训练的持续时间、运动的频率、一定的运动间期和根据肌肉收缩的形式选择相对应的训练方法等五个基本条件，才能达到肌力增强的目的。

1．训练强度　常用最大肌力的比例（%）或相对1RM（1repetition maximum）或10RM（10repetition maximum）的比例为患者选择适度的训练强度。

（1）1RM（1次抗阻力运动的最大值）指受试者仅能完成一次全关节活动范围的最大抗阻力重量。训练时，以1RM为基准作等长训练，每日1次，每周测定1次1RM，再逐渐增加运动的负荷量。

（2）10RM（10次抗阻力运动的最大值）指受试者能连续运动10次时所能对抗的最大阻力。如果超过这个重量就做不了10次，此极限重量可作为基准。每周测定1次10RM，逐渐增加重量。

2．训练时间　主要包括肌肉收缩时间和运动时间。肌肉收缩时间常用于等长收缩的训练，即训练时，若肌肉收缩时间短，则训练的强度需较大；反之，若需要肌肉收缩较长时间，则训练的强度可以较小。运动时间是指一次训练所需要的时间。

3．训练频率　频率是指一次训练中肌肉收缩的次数（收缩频率）以及每日、每周、每月的训练次数（训练频率）。肌肉收缩频率是收缩时间加上休息时间除以运动时间。频率越高则训练效果越好，原则上每周3次的肌力增强训练就有较好的训练效果。

4．训练间期　训练间期长短对训练效果有明显的作用。刚开始进行训练时，有肌力的增加，但未见肌肉横断面积有任何增加，训练40d后，可见肌肉的横断面积随之增加。

5．肌肉收缩的方式　因肌肉收缩的方式不同，如离心性、向心性、等长性收缩方式等，选择的训练方法也不同。

三、增强肌力的技术与方法

增强肌力的方法很多，根据肌肉的收缩方式可以分为等长运动和等张运动；根据是否施加阻力分为抗阻力运动和非抗阻力运动。抗阻力运动又包括等张性（向心性、离心性）、等长性、等速性抗阻力运动；非抗阻力运动包括主动运动和主动助力运动。需要指出的是，只有主动运动才能增强肌力，而被动运动只能改善关节的活动范围，没有任何增强肌力的作用。

（一）主动助力运动

主动助力运动是指肌肉在去除肢体自身重量的条件下，能主动收缩使关节运动，即肌力评估中的2级肌力。根据助力的来源又分为徒手助力和悬吊助力两类。

1．徒手助力主动运动　当肌力为1级或2级时，治疗者帮助病人进行主动锻炼。随着主动运动能力的改善，治疗者逐渐减少给予的帮助。例如，当股四头肌肌力为2级时，先让病人侧卧位，训练侧下肢在下，膝关节屈曲，治疗者面向病人站立，一手托起上方下肢，让病人主动伸下方下肢的膝关节，同时，另一侧手在下方下肢小腿后方稍稍施加助力；当肌力增加，能抗重力完成部分范围的伸膝动作时，在最后伸膝范围时给予助力。

2．悬吊助力主动运动　利用绳索、挂钩、滑轮等简单装置，将运动肢体悬吊起来，以减轻肢体的自身重量，然后在水平面上进行运动锻炼。助力可以来自通过滑轮的重物或治疗者徒手施加，助力大小则根据病人肢体的肌力而定。悬吊助力主动运动适合于肌力2级或稍低的情况下，例如，股四头肌悬吊助力主动运动时，病人取侧卧位，训练侧在上，在正对着膝关节的上方置一挂钩，踝关节处于“8”字形吊带固定，用一绳将挂钩与吊带连结起来即可。运动时，病人主动全范围屈、伸膝关节，动作宜缓慢、充分，要避免下肢借助惯性做钟摆样动作。也可以将膝关节和踝关节都悬吊起来，但训练时应固定膝关节，以防摇摆，降低训练效果。

当肌力增强到能克服重力的影响后，可以将挂钩向头部移动，这样，肢体运动时会形成一个斜面，以增加运动时的阻力。滑轮通常放在下肢后面，与小腿成直角，这种方法常用在肌力恢复较好，但不能坐起训练的病人。

（二）主动运动

主动运动是指动作的发生和完成全是由肌肉主动收缩，无需借助任何外界的力量来完成。根据在动作完成的过程中是否对抗阻力，主动运动又分为随意运动和抗阻力运动。

1．主动随意运动　在动作完成的过程中，既没有助力的参与，也没有阻力。通常在肌力为2级时，就可以进行主动随意运动，可以将病人需训练的肢体放在去除重力的位置上，进行主动运动。当肌力3级或以上时，可以让病人将需训练的肢体放在抗重力的位置上，进行主动运动。

2．主动抗阻力运动　主动抗阻力运动时克服外加阻力的一种主动运动，常用于肌力已达到3级或以上病人。根据肌肉收缩类型分为等张抗阻力运动（也称为动力性运动）、等长抗阻力运动（也称为静力性运动），以及等速运动（也称为等运动）。根据疾病或损伤的类型、组织愈合的阶段、关节状况及对压力和运动的耐受情况、训练目的和拟训练肢体的功能性活动，可采取静力性运动、动力性运动、向心性运动、离心性运动。如果增加静态力量，可采用等长训练；如果增加动态力量，可采用等张收缩（又可分为向心性运动和离心性运动）；肌肉骨骼损伤早期可采用渐进抗阻力的等长训练；促进功能性活动采用向心性收缩和离心性收缩交互的形式。

四、增强肌力训练的具体方法

1．传递神经冲动的练习　在对肌肉实行电刺激的同时，让患者在主观意识方面进行该肌肉收缩的指令；或在被动活动的同时，让患者对该被动活动的主动肌肉进行主观意识的肌肉收缩指令。这种主观意识的指令，是大脑皮质运动区发放的神经冲动，通过脊髓前角细胞向周围传递至特定肌肉，它可以活跃神经轴生物电活动，增强神经营养作用，促进神经的再生。

2．肌电生物反馈　将肌肉收缩的肌电信号采集后放大，放大的信号转变为可视或可听的信号，使患者能对肌肉收缩的程度有量化的认识，并进一步通过主观努力增强肌肉收缩程度。

3．助力运动　在患者进行肌肉主动收缩时，施加外力帮助，完成整体运动。注意施加外力最好给予最低可完成运动的助力。助力的来源可以是患者自身的健肢、他人、滑轮和沙袋等配套器械。

4．免负荷运动　除重力的主动运动。除重力的方法可为利用水的浮力、利用悬吊装置、利用光滑支撑面等。

5．主动运动　患者主动进行某关节的抗自身肢体重力的无外力帮助的运动。

6．等长练习（isometric exercise）　肌肉的静力性收缩练习，练习参数可为最大负荷，持续收缩6s，休息6s，重复20次，每天1次；也可为最大负荷，持续收缩10s，休息10s，重复10次为1组，共10组。等长练习为静力性训练，可用于关节活动疼痛或肢体固定时，可在关节活动明显受限或存在关节损伤或炎症时应用，它无需特殊仪器，操作简单，可在家庭训练，费用低。但是等长练习无关节活动，无改善运动控制作用。肌力的增加局限于训练的特定角度，有角度特异性，一般认为有效的生理溢流范围为±10°，训练负荷和结果难用客观标准衡量。为了克服等长练习的角度特异性的不足，可每间隔20°作多角度等长练习（multi-angle isometric exercise，MIE）。

7．徒手抗阻练习　患者主动进行某一关节活动，治疗师用手在该肢体远端施加与运动相反的阻力，阻力大小应与肌力相匹配。重复8～10次或根据患者练习中的反应决定练习参数。

8．等张练习（isotonic exercise）　利用哑铃、沙袋、肌力训练器械等作用为阻力进行抗阻训练。阻力根据等张肌力评定结果10RM确定。渐进抗阻练习（progressive resistance exercise　PRE）的阻力第1组为10RM的50%，第2组为10RM的75%，第3组为10RM的100%，每组练习10次，组间休息1min。渐减抗阻练习的阻力分别为10RM的100%、75%、50%，其余参数同前。等张练习课隔天1次或每周4～5次。等张练习方法简单，无需特殊设备，可进行许多关节的训练。该方法可增加全关节活动范围内的肌力，可改善肌肉的神经控制，可改善血液淋巴循环和关节软骨营养，可进行向心、离心训练。但是等张练习不适于关节挛缩、关节内损伤、运动时疼痛的患者，不宜进行不同速度的训练，在训练中只能选择全关节活动范围中负荷的最小阻力，阻力矩与最大力矩不一致，影响训练效果。

9．等速肌力训练（isokinetic exercise）　利用等速运动装置，对某一关节进行主动肌与拮抗肌的肌力训练。常用的训练方案为速度谱练习方案（velocity spectrum rehabilitation program VSRP），即选用60°／s、90°／s、120°／s、150°／s、180°／s、180°／s、150°／s、120°／s、90°／s、60°／s　10种角速度，每组重复10次，间歇30s，一个VSRP后休息3min，酌情进行1～3个VSRP，至第10组峰力矩比第一组下降50%为止。每周3次。等速肌力训练可达最大关节活动幅度，关节运动角速度恒定不变，仪器提供的阻力为顺应性阻力（accommodative resistance）。肌肉在整个活动范围内始终承受最大阻力，保证全过程每时每刻适宜的阻力，既保证训练阻力，又不会过度负荷，训练安全。可用于早期康复，可同时训练主动肌和拮抗肌，可提供不同的训练角度和速度，适应功能速度的需要，可提供反馈信息，可进行向心、离心训练，也可根据需要进行限定训练角度的短弧等速训练（short　arc　isokinetic exercise，SAI）。但是由于等速运动装置价格昂贵，操作费时，技术要求高，不宜普及应用。

10．短暂最大收缩练习（brief maximal exercise，BME）　是等张练习和等长练习的组合训练，肌肉先进行等张收缩，再持续最大等长收缩5～10s，然后放松，重复5次，每日训练只做一个动作，每次增加负荷0．5kg。若等长收缩不能维持5～10s者，可不加大负荷。

四、增强肌力练习的注意事项

1．运动量与练习频度　遵循引起疲劳但不过度疲劳，能达到超量恢复的原则。当患者再次练习时应表现为肌力增加，练习者主观感觉疲劳消除，对训练表现出较高的积极性和信心。

2．无痛　疼痛为损伤信号，在肌力训练中应避免。让患者在无痛范围内进行用力。如果出现疼痛，疼痛感觉可反射性的抑制脊髓前角细胞，进而影响肌肉收缩。因此，所有的增强肌力的训练都应遵循无痛的原则。

3．适当动员　增强肌力的练习需要患者的主观努力，因此，在训练开始之前，应该向患者解释清楚训练的目的和方法，取得患者的配合。在训练过程中应有适当的语言鼓励，并向患者显示训练的效果，以提高患者的信心，并支持患者能够坚持训练。应向患者介绍增强肌力的原理，使患者能够掌握科学的方法，避免过度训练的损伤。

4．注意心血管反应　肌肉的用力收缩，会引起心率血压升高，应予以重视，避免由于不恰当的用力造成不良后果。在开始进行增强肌力的训练之前，应了解患者心血管情况，在此基础上制定训练方案。

五、临床应用

临床常用肌力增强的方法如下。

（一）渐进抗阻训练方法

这是一种逐渐增加阻力的训练方法，肌肉的能力增强时负荷也随之增加。

1．DeLorme法　先测出待训练肌肉连续10次等张收缩所能承受的最大负荷，称为10RM（10repetition maximum），每次训练3组10次运动，各组间休息1min。第1、2、3组训练所用阻力负荷依次为1／2、3／4及1个10RM。每周复测10RM值，并相应调整负荷量，使其随肌力的增加而增加。

2．Oxford法　同DeLorme法，但把负荷顺序颠倒，使第1、2、3组训练负荷量分别为1、3／4及1／2的10RM。

（二）短暂等长练习

本方法是一种利用抗阻等长收缩来增强肌力的训练方法，即让受训练的肌群在能耐受的最大负荷下作等长收缩，持续6s，重复20s，每天训练1次。

（三）短暂最大负荷练习

这是由Rose提出的一种等张和等长结合的肌肉练习方法，即在最大负荷下以等张收缩完成关节运动，并在完成时接着做等长收缩5～10s，然后放松，重复5次，每次增加负荷0．5kg。等长收缩不能维持5～10s者，则不加大负荷。

（四）利用CYBEX进行的等速练习

CYBEX是提供等速运动练习的设备。其基本特点是由仪器限定了肌肉收缩时肢体的运动速度，使受训练的肢体在运动全过程中始终保持角速度相等，做到在运动全过程任何时刻肌力都有较大的增加，从而使肌肉得到较有效的训练。此训练安全，又能较好的增强肌力，这是由于角速度恒定，在关节活动范围内的每一点上都能向肌肉提供合适的阻力，使肌肉保持合适的张力和收缩力，并在收缩期间保持平衡，从而使肌肉得到充分收缩。另外，当肌肉疲劳时，肌力将逐渐减弱，阻力也将随之下降，一旦停止用力，阻力也将停止，不会过度负荷导致肌肉的损伤。但等速训练也有以下方面的不足：必须借助较昂贵的仪器，不宜普及；较费时费力，治疗师需花一定的时间进行器械的使用培训等。

（五）利用运动进行肌力增强的训练方法

1．垫上肌力增强训练方法

（1）垫上长坐位的保持训练：①静态平衡的保持，患者长坐位（即坐位时要求膝部保持伸直位），在前方放一姿势镜，治疗师位于患者身后给予一定的保护，指示患者将双上肢从前方、侧方抬起至水平位，保持长坐位，或指示患者将双手从前方举起过头顶，保持长坐位。②动态平衡的保持，待患者可独立保持静态长坐位平衡后，可进行长坐位的动态平衡训练，如治疗师与患者可进行抛球的训练，以增加维持长坐位平衡的能力。同时，也可强化患者双上肢、腹背肌的肌力以及耐久力。

（2）垫上支撑训练：患者坐于垫上，保持长坐位，双手放在支撑器上，头及躯干尽量向前方倾斜，双手向下用力将臀部抬起，并保持在此体位6s。此训练可加强双上肢及背腹的力量。

（3）垫上翻身训练：患者双手互握，双上肢上举，尽力向身体两侧摆动，利用摆动的惯性将身体翻向一侧，此训练可加强胸大肌的肌力，使患者能顺利完成床上的翻身动作。

（4）腹背肌加强训练：患者垫上仰卧位，在治疗师的帮助下进行仰卧起坐的训练，可加强腹肌的肌力。患者也可通过自身上肢的姿势变化来加强训练的难度。患者垫上俯卧位，双上肢后伸，治疗师拉住患者双手帮助其抬起上身呈反弓状，如此反复训练可加强患者背肌的力量。

2．轮椅上肌力增强的训练方法

（1）轮椅短距离竞速训练：训练的距离一般为50m或100m，此训练可有效提高脊髓损伤患者的上肢及躯干的肌力，尤其对肱二头肌、胸大肌、三角肌、前臂肌和斜方肌等的爆发力较为明显。

（2）轮椅长距离竞速训练：训练的距离一般为400m、800m、1　500m、3　000m或12min跑等项目。此训练可有效加强脊髓损伤患者双上肢及躯干的肌力和身体的耐力，同时也可加强他们的呼吸、循环功能等。

（3）轮椅上撑起动作的训练：双手撑在轮椅的扶手上进行伸肘支撑的训练，可以加强背阔肌的肌力。因背阔肌是撑起动作中下压和固定肩胛的重要肌肉，必须重点进行强化训练。

（4）利用轮椅进行行走的训练：利用轮椅可强化患者步行的能力，对于能够行走的患者，可利用轮椅作为步行器具进行行走训练，患者立于轮椅后方，双手扶住轮椅的把手，将其向前方推动。

（5）轮椅上下坡道的训练：脊髓损伤患者还可以利用轮椅进行上下坡道的训练。此训练可强化患者双上肢和躯干的肌力，以及躯干在轮椅上维持坐位平衡的能力。

（6）轮椅篮球的训练：既可加强患者在轮椅上坐位平衡的维持能力，也可强化双上肢、躯干的肌力，身体的耐久力，以及运动的速度，而且还可提高患者的训练兴趣，调动他们的训练积极性，以及团队合作的精神。

（7）轮椅负重的训练：即在轮椅后方施加一附加重量，如汽车轮胎等。此训练可强化脊髓损伤患者的双上肢、躯干的肌力。训练可在训练场上进行，患者双手用力划动轮椅，使负重的轮椅向前拖动，由于重物与地面的摩擦作用形成很大的阻力，因此，需要患者用身体的最大力量去拖动重物。

（8）利用器械加强肌力的训练：患者坐在轮椅上也可利用一些器械进行肌力的强化训练，如利用墙上固定的重锤滑车器械等。患者可随时进行肌力强化训练，无需治疗师在旁边给予扶助。

3．平衡杠内肌力增强的训练方法　患者可在平衡杠内进行肌力的增强训练，如治疗师指示患者双手用力向下支撑将身体向上提起并支撑维持6s。此训练可加强背阔肌的力量。因背阔肌是撑起动作中下压和固定肩胛的重要肌肉，因此，必须随时随地重点进化强化。还可利用重锤作为阻力加强躯干伸展肌肉的力量。

4．徒手加强肌力的训练方法

（1）上肢伸肘动作的训练：当患者肱三头肌肌力达到3～4级时，患者可采取仰卧位进行训练，肩关节前屈90°，肘屈曲位，治疗师固定其上臂，手扶腕关节上方，指示患者做伸肘动作，治疗师从腕部给予一定的阻力。

（2）肩关节外展的训练：肩关节外展的主动肌是三角肌。当肌力为1～2级时，肌力的训练方法为：患者仰卧位，肘部屈曲，治疗师握住患者肘部和腕部，并给予一定的辅助力量，帮助患者完成肩关节的外展动作。肩关节外展肌肌力达到3～4级时，患者取坐位，指示患者将双上肢从身体一侧上抬，治疗师可从患者腕关节处给予一定的阻力。

（3）耸肩动作的训练：耸肩动作的主动肌为斜方肌的上部纤维及肩胛提肌。当肌力为1～2级时，患者仰卧位，治疗师双手扶住患者双肩部位，辅助患者完成耸肩动作，若患者耸肩动作完成较充分，治疗师可从肩部给予相反方向的阻力，以增加动作的难度。当肌力达到3～4级时，患者可取坐位进行耸肩动作，治疗师双手扶住肩部，给予与耸肩动作相反的向下阻力。

5．利用水的浮力加强肌力的训练方法　由于水的浮力作用，一些在地面上不能进行的训练动作可在水中完成。在患者的训练初期，可以用浮力板或浮力背心帮助患者进行漂浮或进行肢体的特定动作，待患者的训练动作有所提高后，可去掉浮力板或利用浮力板作为阻力来加强患者训练的难度，从而强化患者的心肺功能和残存的肌肉力量。