功率和力——速度曲线

金刚体教

速度曲线（图5），练习者用它来确定训练负荷与最大功率输出相对应（以及这是如何随着时间的变化而变化的），也决定了对以高速和低速产生力量的能力为训练核心的适应性。读者应该注意到，出于运动员测试和训练的目的，通常在体能训练（包括本文）中提到和报告的力和速度的关系是属于对全身运动（如跳跃、下蹲和举重的衍生运动）的同心（推进）部分的分析，这与开创性研究（Wickiewicz等人的研究）和Komi 中所报道的基于力量和肌肉缩短的观点相反。此外，因为我们总是要求运动员在举重时具有“爆发力”，所以（身体或杠铃的）运动速度是阻力负荷的结果，轻负荷对应快速度，重负荷则对应慢速度。这些差异也解释了为什么在体能训练中，我们通常定义力和速度之间呈线性关系，而非在单个肌纤维中所描述的抛物线曲线（也同样解释了为什么有些人更喜欢将这条曲线称为负荷——速度曲线）。

在解释和使用力——速度曲线时，我们必须首先解决功率（P）的定量，以及更加侧重于其与体育相关的定义，即力乘以速度（P=F×V），这就是力——速度曲线。因此，逻辑上说，如果其他变量保持不变，功和速度中任意一个变量的增加都会使功率得到增加。但是图5却说明了低速时会产生较大的力，而高速时则产生较小的力；因此，两者之间的关系是相反的。从理论上讲，功率最大值是在功和速度之间“磨合”最佳时产生的（但取决于运动、运动员和测量方法）。这种理解认为，运动技能在力——速度曲线上的位置将取决于被移动物体的质量，给定的技术动作要求在给定的动作范围内尽可能快地完成。例如，橄榄球中的擒抱要比棒球中的投球运用更大的力量，因此这两项运动分别呈现在了曲线的两端。因为大多数运动都需要跨越整个力——速度曲线的各种运动技能（图6），所以谨慎的做法是确保训练计划充分覆盖所有要点。这是通过控制运动方式和/或训练负荷来实现的，并将第2部分做进一步讨论。

当涉及到识别功率时，一些研究人员试图识别峰值瞬时功率，而不是平均功率（这是迄今为止的重点）；然而，相比于实践派，学术派可能会认为这是较为有趣的研究对象。例如，Mundy等人发现，对于负重深蹲跳，受试者之间的大多数峰值功率差异要么小于变异系数，要么是没有参考价值的变化。此外，值得注意的是，该变量仅代表～1ms周期（如果收集的数据达到了1,000Hz），这只对应～1%的推进阶段。从力学的角度来看，平均功率可能是更好的性能指标。不同于峰值瞬时功率，平均功率通常是在施加给所有运动员相同负荷的情况下发现的；在深蹲跳中，这通常是指体重。由于个体内部的变化不能解释随着负荷增加平均功率的下降，Mundy等人使用力学理论在系统层面上解释了这一点。随着外部负荷的增加，跳跃相同高度所需的机械功（回想一下，功=力×位移）也必须增加。由于反向运动位移受到人体解剖学的限制（当目的是最佳利用舒张——收缩周期时），必须施加更多的力。然而，我们无法弥补由额外负荷（或者说是鉴于我们产生力的能力无法满足机体对抗负荷造成的影响）造成的平均速度的下降，这表现为推进阶段持续时间的增加。因此，观察到的功率下降（回想一下，功率=功/时间）可以通过一下来解释，即在解剖学上受限的推进阶段，完成机械工所需的时间增加了。

结论与实际应用

所有的指标，如功率、力量生成率和冲量，都可以用来有效地监测运动员的训练进展并定义其训练窗口期。当使用冲量时，获取在该指标中的变化对于研究力和时间的变化也很重要，在所有情况下，包括力——时间和力——速度曲线都是有用的。然而，从运动表现的角度来看，值得记住的是，目标往往是增加力量（在高速和低速下），同时减少施加力量的持续时间。当报告和评估运动员快速产生力量的能力时，我们建议受试者和研究人员考虑简单地在特定时间点（例如，0.1-0.3秒）识别力量。这是因为如果在特定时间点的力增加，那么在同一时间点的冲量和力量生成率也一定增加（如果体重保持不变）；此外，该方法使误差最小化。最后，在报道科学发现时，重要的是不要使用口语化术语，而要使用力学术语。但是，在训练时，告诉运动员你想让他们在运动中“爆发”是可以接受的，因为该词恰当地表达出了你所想达到的训练目的。