運動生理週訊(第56期)

爆發力(power)(May.19.2000)

王順正

　　多年的高爾夫球教學經驗發現，很多學生在剛開始學習高爾夫球時，都希望能夠擊出又長又遠的距離，因此，「盡全力擊球」的揮桿錯誤概念與動作，即不斷的重覆出現。筆者往往需要花費極長的時間，說明增加高爾夫球擊球「爆發力」的來源，以便學生能夠學習正確的揮桿動作。

　　其實，「伸展手臂擊球」才是增加高爾夫球碰撞衝量的有效方法。撇開「增加揮桿半徑」可以有效增加揮桿動作碰撞力矩的運動生物力學因素不談，肌肉收縮產生力量的特徵，正是「提高高爾夫球擊球爆發力」的主要影響因素。但是，如果沒有具備優異的揮桿運動技能、知道揮桿動作的流程、以及碰撞爆發力的動作來源，只有訓練肌肉的力量與收縮速度，並不一定會顯著提高高爾夫球的擊球距離。

　　事實上，很多運動場的運動表現，都與爆發力的發揮有關。如何提高網球發球的球速？如何增加羽球殺球的威力？如何提高棒球揮棒的全壘打比例？皆是相同類型的爆發力問題。


肌肉收縮產生力量的特徵

　　肌肉的初期長度(即刺激時之長度)，會顯著影響到肌肉收縮時產生的力量大小(圖一)。一般來說，肌肉在靜止長度的1.2至1.3倍時，可以產生最大的肌肉張力；而且，當肌肉的長度多於肌肉本身的靜止長度時 (肌肉收縮時，肌肉本身已先被拉長) ，肌肉的被動彈性張力(passive elastic tension) 因素即會啟動，促成肌肉收縮時產生較大的力量，進而提高揮桿擊球的爆發力。圖一中的 2號曲線，即是肌肉的在不同休息長度百分比時，所能產生的總收縮力量曲線。 1號曲線，則是被動彈性張力的變化曲線。隨著肌肉的被拉長的程度提高，肌肉所產生的被動彈性張力也會持續的增加。



圖一、肌肉長度與肌肉產生力量的關係(Adrian與Cooper，1995)。


　　除此之外，肌肉收縮產生力量的方式，包括靜態(static)的等長性收縮(isometric contraction)、動態的向心收縮(concentric contraction)、以及動態的離心收縮(eccentric contraction) 等，而且動態的向心與離心收縮方式，還包括等張收縮(isotonics contraction)與等速收縮(isokinetics)兩類
(圖二)。

　　假設肌肉的最大等長肌力為 1時，則肌肉收縮的速度越快，肌肉產生的力量越小，因此，肌肉產生的最大向心爆發力，以肌肉最大收縮速度的三分之一時，配合最大肌力的三分之一力量，才能產生最大的肌肉向心爆發力。相反的，肌肉伸展的速度越快時，肌肉產生的力量(離心收縮力量)卻越大。此時，隨著肌肉的伸展速度加快，肌肉產生的離心爆發力也會提高。因此，如果在高爾夫球揮桿擊球的過程中，手部與軀幹的肌肉在擊球的瞬間，適當的離心伸展、而非向心的收縮，反而可以獲得更高的碰撞爆發力，增加擊球的距離。



圖二、肌肉收縮方式與肌肉力量的關係(Astrand與Rohdal，1986)。


　　無論如何，不管肌肉在揮桿擊球的瞬間，是以伸展的狀態下產生向心的收縮，或者是以伸展的方式產生離心的收縮，肌肉所產生的碰撞爆發力，皆會顯著高於肌肉持續向心收縮的效益。再加上伸展形成的提高力矩功能，輕鬆打出更遠的擊球距離，並不困難。


短跑選手跑步速度與肌肉爆發力關係的實例

　　一份利用測力板(force platform)測量短跑選手跑步速度與肌肉爆發力關係的研究發現，當跑步的速度達到每秒6至7公尺時，由於肌肉收縮速度的提高，將會導致肌肉爆發力的下降 (因為肌肉收縮的速度高於最大收縮速度的三分之一) ，進而限制了跑步速度的提高。這也是一般人普遍 100公尺成績皆在14至16秒之間的原因。

　　研究發現，優秀的短跑選手，能夠產生「異於」常人的肌肉爆發力變化：肌肉彈性張力的產生，造成肌肉爆發力隨著跑步速度的提高持續增加。腿部伸肌在著地前的伸展、腿部伸肌與屈肌彈性張力的產生、腿部屈肌在著地期的離心收縮等現象，是這些優秀短跑選手異於常人的主要原因。



圖三、短跑選手跑步速度與爆發力(FT)的關係(Astrand與Rohdal，1986)。


　　事實上，肌肉活動狀態的調節與協調，也就是運動的技巧，正是爆發力能否顯著的主要原因。對於一般社會大眾來說，試著把羽毛球盡可能的打向遠方，就能夠很容易的體會到伸展手臂打球的好處。一個運動參與者，如果不知道或沒有好好學習運動的技巧，卻拼命的訓練肌肉的能力，很難擁有優異的運動表現。