肌肉和肌腱的特性
肌梭是快速伸缩复合运动中触发强有力向心收缩的主要感觉机制。肌肉-肌腱复合体中另一种感觉器官是高尔基腱器官(见图1.3)。这种特殊的牵张感受器位于肌腱中,当这个感受器感觉到肌肉有力地伸展时,就会传送信号给脊髓,从而对收缩的肌肉产生一种抑制反应。从这个角度来说,高尔基腱器官的反应被认为是一种保护机制,用来预防肌肉过度紧绷和潜在的损伤。当一个人从特别高的地方跳下,在即将落到地面时,快速翻滚可以有效分散力量和避免受伤,这时这种反射机制就在发生作用。重要的是,我们还要意识到,这两种感觉器官在制定和实施快速伸缩复合训练计划时都可能会发生作用,尤其是在确定最佳跳跃高度时。从一个高度适当的跳箱上跳下来,为运动员提供了足够的力量来进行离心牵张运动,以激活肌梭发生有力的向心反应。然而,如果跳箱高度特别高,可能会快速拉长肌腱,引起高尔基腱器官的抑制反应,并最终阻断向心收缩。
图1.3 高尔基腱器官
虽然爆发性肌肉反应所需的感觉机制是快速伸缩复合动作中的关键因素,但肌肉收缩在产生运动的过程中也十分重要。由一个个肌动蛋白和肌凝蛋白分子形成的肌动蛋白和肌凝蛋白肌丝是肌肉的基本发力因子,这些肌丝共同构成了肌纤维中的肌原纤维,而肌纤维形成更大的肌肉纤维束,最后共同构成了人体中产生动作的骨骼肌。在收缩肌肉中,当肌动蛋白和肌凝蛋白肌丝形成横桥并相互滑过对方时,运动就开始了。通过横桥与肌动蛋白肌的附着与分离,这个滑行动作循环往复地发生(Spudich,2001)。当肌肉被激活并进行拉伸时,拉伸后所产生的等长收缩力量强于正常情况下同等长度的等长收缩力(Abbott and Aubert 1952;Rassier et al.,2003)。曾有人认为,力量的提高和刚度的增加与横桥力学有关:拉伸之后出现的横桥数量要比等长收缩时出现得多(Herzog and Leonard,2000)。
其他对肌肉爆发性运动表现起作用的因素就是串联的弹性成分。在串联的弹性成分中,包括肌动蛋白和肌凝蛋白肌丝等在内的肌纤维与肌腱等弹性结构线性相连。肌肉收缩时,这些弹性元件拉长,产生了与拉长的弹簧和橡皮筋相似的势能(Hill,1950)。如上所述,如果快速伸缩复合训练中触地时间太长,储存在肌肉弹性成分中的弹性势能就会散失(主要是以热能的形式),离心负载的有益效应也会丧失(Cavagna,1977)。有人发现,在肌肉-肌腱复合体中,负载速率比牵张长度和程度更重要(Bosco and Komi,1979)。在任何快速伸缩复合训练中,我们首先要考虑的一个重要环节是,负载阶段和对弹性成分的预拉伸过程要快速,这样发出的动作才会更有爆发力,更具弹性。