健身的理论框架及基础知识

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本文最后更新于 2021-04-04,文中内容可能已过时。

这一篇主要来构建健身体系的框架,后续的工作即完善和填充这个框架的细节。

1. 对健康的追求

开始健身的目的很单纯,就是为了减肥,最好拥有良好的肌肉形态,但逐渐的,促使健身的因素变得复杂,包括

  1. 为了增强体质,预防各种疾病,终极的追求是直到死亡前的最后一刻都没有大病缠身;
  2. 为了达到一定的体能水平,以便进行任何喜欢的运动或应对可能的户外风险;
  3. 为了释放压力。

直到最后,追求健康成为了健身的终极目的。但追求健康并不意味着更简单,因为现代意义的健康包括身体、情感、社交、智力、精神和工作能力等各方面,具体描述如下

  • 身体:有足够精力完成日常活动的能力;
  • 情感:理解感情、接受限制、稳定情绪的能力;
  • 社会:处理家庭和社会关系的能力;
  • 智力:为自我发展而学习和运用知识的能力;
  • 精神:能够找到人生的意义和现实生活的方向;
  • 工作能力:在工作中获得自我肯定和自我价值感的能力。

为追求健康所采取的行动也不再限于健身,还包括了健康饮食、睡眠和压力管理。

2. 运动、体力活动和健身

运动代指由骨骼肌收缩引起的,能使机体能量消耗增加的一切身体运动。从运动与饮食两个对立面看,运动的主要目的就是消耗能量,而我们的能量消耗主要来源于三个方面

  • 维持生命体征的基础代谢,约占总能量消耗的 60-70%
  • 食物特殊动力学作用(即通常说的食物消化),约占总能量消耗的 10%
  • 各种类型的体力活动,约占总能量消耗的 20-30%

「体力活动」指那些需要付出努力、能量消耗高于安静时水平的体力活动,比如轻型园艺、家务劳动、上班走楼梯等日常活动,它是三种能力消耗来源中最可控的一个,因此也是我们用来保持健康或减肥的主要手段。日常生活中的体力活动主要分四方面:

  1. 职业性活动:与工作相关的体力活动;
  2. 家务性活动:家庭中的体力活动(如家务、照看小孩、园艺等);
  3. 交通性活动:交通中的体力活动(如步行、骑自行车等);
  4. 休闲性活动:闲暇时间的体力活动,可以进一步分为竞技运动、娱乐性运动和体育锻炼等。

从增加能量消耗的角度看,不少手段都是在这四个方面寻求办法,比如站立办公就是在增加职业性活动所消耗的能量,步行或骑车上班就是在增加交通性活动所消耗的能量等。而我们所提到的健身,主要指人们为增进身体健康,按照结构化流程进行的一种专门的、有计划的体力活动,以提高自身有氧能力为目标的有氧运动、以提高肌力和肌耐力为目标的力量训练都属于其范畴。

3. 体能

为了囊括所有需要讨论的东西,我们从体能(体适能) 这个概念入手来建立整个框架。

体能代表了身体和精神的能力,不仅表现在运动能力和工作能力上,也表现在对疾病的抵抗力和对环境的适应能力,通常包括与健康相关的健康体能和与运动技能有关的运动体能两部分,它们各自包含的内容如下。

体能健康体能运动体能
成分心肺耐力
肌肉力量与肌肉耐力
柔韧性|
身体成分
速度
爆发力
灵敏性
平衡性
协调性
反应时间
目的保持身体健康,提高生活质量提高运动技能水平,增大比赛中获胜的几率

科学研究表明1,运动和健康饮食确实可以避免肥胖和预防各种慢性病,包括心血管病、冠心病、II型糖尿病、部分癌症、部分精神疾病、心肌梗死、痴呆、中风、骨质疏松等。其中,心肺耐力的锻炼可以促进心腔扩大、心壁增厚以及提高心脏最大射血能力,还可以保持血管弹性、维持动脉血压的稳定、增大冠状动脉直径、改善心肌的血液循环。肌肉力量和肌肉耐力的练习则对骨骼系统有重要功效,可以防止骨质疏松,增加关节稳定性,提高动作平衡能力,对由于摔倒、骨折、功能衰退所造成的不良结果起预防作用,也可以使神经肌肉系统、骨骼、关节和韧带承受更大负荷,降低损伤概率。因此,我们主要从健康体能的四个方面进行介绍。

3.1 心肺耐力

心肺耐力指由心脏、血液、血管和肺组成的呼吸和血液循环系统向肌肉输送氧气和能量物质,维持长时间身体活动需要的能力。

良好的心肺耐力可以使我们轻松应对日常学习和工作,不易感觉疲劳,同时对预防心血管和呼吸系统疾病有重要作用。因为经过长时间的运动刺激,一方面,左心室内腔扩大,心肌有氧代谢能力改善,增强心脏的泵血能力,提高循环系统运输氧气和养分的效率;另一方面,肺通气量的藏家和弥散能力的提高又能促进肺功能的改善,使机体对抗负荷时能得到充足的氧气供应。

训练心肺耐力的主要方式是有氧运动,有氧的含义是运动过程中机体摄入的氧气量和所消耗的氧气量基本相等,处于「有氧」状态,这种状态下,略感气喘,又不至于上气不接下气;稍微出汗,又不至于大汗淋漓;感到全身舒展,但不觉得肢体疲劳。因此,有氧运动主要指以有氧代谢为主的、有节律的、全身主要肌群参与的、经常进行的耐力运动,如步行、慢跑、有氧操、游泳、越野滑雪、跳绳、骑自行车、登山等,另外,某些球类活动(乒乓球、羽毛球、足球、篮球等)、我国传统的体育活动(太极拳、太极剑等)和小负荷的力量训练也都有提高心肺功能的作用。有氧运动具有如下特性

  1. 长时间的运动,至少持续 20-60min
  2. 全身性的大肌肉活动,不得少于 1/6
  3. 有稳定性,应当维持在某一特定强度
  4. 有节奏性,是有律动的肢体活动

评价心肺耐力最简单的方法是台阶测试,而通用的评价指标是运动强度。以最大摄氧量百分比计算,运动强度应该在 50%~85%,以更简便实用的心率来算,应该为 60-80% 的心率储备或 77-90%最大心率。

训练频率上,每周训练3天,每天运动 20-60min 是最佳选择。如果以较低强度训练时,其训练频率每周应超过3天,当然,每周训练次数的设定要取决于热量消耗的目标、个人的习惯以及日常生活作息时间等因素,每个人应该根据自己的情况制定。

最后,心肺功能的锻炼应遵循渐进原则,运动强度和持续时间应该逐渐增加,长此以往,就可有效地提高或保持最大摄氧量,达到减重和促进健康之目的。

3.2 肌肉适能

肌肉适能是指机体依靠肌肉收缩克服和对抗阻力维持身体运动的能力,通常表现为肌肉力量、肌肉耐力和肌肉功率等方面。日常生活中的一些小事,如搬运重物、做家务、坐、走、跑、跳等都离不开肌肉适能。

肌肉力量是肌肉所能发挥的最大力量,比如拳击运动员出拳所释放的最大力量。肌肉耐力是肌肉持续工作的能力,比如长跑和限时仰卧起坐考研的就是肌肉耐力。肌肉功率是肌肉在短时间快速发挥其力量的能力(通常用爆发力作为指标)。因此,肌肉力量的评价技术通常包括卧推、负重蹲起、负重曲肘、俯卧屈膝、杠铃上举等;肌肉耐力的评价技术通常包括连续蹲起次数、曲臂支撑时间、1分钟俯卧撑、1分钟仰卧起坐、1分钟引体向上等;肌肉功率的评价技术包括立定跳远、深蹲跳、半蹲跳、多级跳、跳箱等。

肌肉适能主要受遗传、年龄、性别、体重、激素以及训练的影响,研究表明,绝对力量的遗传度为 35%,相对力量的遗传度高达 64%,不过,遗传因素只决定运动能力的起点,通过后天训练依然会有较大的提高。肌肉力量也随着年龄而变化,少年儿童肌肉组织中含水量较多,蛋白质、脂肪以及无机盐类较少,能量储备较差,因此肌肉力量较弱,男女达到最大肌肉力量的年龄分别是 25 岁和 22 岁,此后肌肉力量就会随着年龄增长而衰退。

抗阻训练可以改善肌肉适能,包括居中、弹力带、自重和器械训练等多种形式,主要是因为运动刺激一方面可以使身体的有氧耐力增强、肌纤维的横截面增大,另一方面可减少大脑皮层的抑制作用,增强肌群间的协调能力,进而在总体上提高肌肉力量和肌肉耐力。

男生训练肌肉时大致可以分为几个部分:胸部、手臂、腹肌、肩部、臀部、腿部和背部。其中

  • 胸部由胸大肌、胸中肌、胸小肌等肌肉构成,常见的胸部训练动作有:哑铃卧推、宽距俯卧撑等。

  • 手臂主要包括肱二头肌、肱三头肌及其它前臂肌群,常用训练动作有:哑铃锤式弯举、反握引体向上。

  • 肩部主要由三角肌等肌肉构成,练肩能有效解决溜肩问题。常用训练动作有:哑铃侧前交替平举、弹力绳推举。

  • 腿部肌肉主要包括四头肌和小腿肌群等。

  • 腹肌主要包括腹直肌、腹外斜肌、腹内斜肌等,常用训练动作有悬垂抬腿。

  • 臀部主要有臀大肌、臀中肌、臀小肌等,常用训练动作有负重臀桥、俯撑抬腿等。

改善肌肉适能的原则包括:持续训练、循序渐进、变换负荷、有效负荷和训练恢复。对于第三点,是因为人体对外来负荷刺激具有适应性,长时间使用同样的训练负荷和手段,锻炼效果就会越来越弱。负荷的变化体现在训练方式、负荷的量和强度等方面,在不影响训练效果的前提下,应当定期增加新的训练手段,一些常用的训练手段也应该采取间隔使用或不同组合的方式进行变化。

3.3 柔韧性

柔韧性指人体关节在不同方向上的活动幅度,以及跨过该关节的肌肉、韧带、皮肤等软组织的弹性和伸展能力。以髋关节为例,可进行屈、伸、内收、外展、旋内、旋外等活动。良好的柔韧性可以降低肌肉受伤和酸痛的几率,也可以预防和矫正不良姿势。

影响柔韧性的生理因素主要有四种:关节面结构、肌肉、韧带组织的伸展性、关节周围组织的体积以及中枢神经系统对骨骼肌的调节能力。其中,关节面结构是由遗传决定的,其它三方面都可以后续锻炼。另外,温度增加也可以增大肌肉运动的范围和伸缩性,因此在寒冷的冬季人体会感觉柔韧性较差。

柔韧性的评价主要是通过测量身体有关部位完成动作时活动的幅度完成的,比如坐位体前屈等。柔韧性本身则通过全面的拉伸训练而保持,通常作为准备活动和整理活动的一部分。

准备活动(热身)的作用:

  • 可以逐渐提高中枢神经系统的兴奋性,克服机体惰性
  • 作为剧烈运动前的预热,可以增强机体的新陈代谢,保证体能的正常发挥
  • 有助于改变血流方向,在正式运动时使更多血液流向肌肉,为肌肉输送更多的养料和氧气
  • 可以提高肌肉和关节韧带的弹性,降低粘滞性,使关节腔内滑液增多,预防肌肉和韧带拉伤

运动完整理活动的作用:

  • 有助于血液返回心脏,促进运动中代谢物的排出,加速运动后的体力恢复
  • 通过舒展肌肉痉挛,缓解运动后的肌肉酸痛

3.4 身体成分

身体成分是指身体的构成成分。我们的身体由无脂肪组织(包括肌肉组织)和脂肪组织组成。一般来讲,人们会把身体成分的焦点放在肌肉以及脂肪的相对含量和比例上面,反映出来的就是更好的身材,也是人们追求的主要目标。

身体成分通常用 BMI 表征,BMI = 实际体重(kg)/身高(m^2),其中,18.5 <= BMI < 22.9 为正常体重。

4. 饮食、睡眠及压力管理

从阴阳平衡的角度看,如果健身为阳,那么饮食、睡眠及压力管理就是阴,都是追求健康过程中不可缺少的一环。

4.1 饮食

健康饮食不是只选择那些没有吸引力的食物,完全可以既美味又富含营养,中国营养学会每5年发布一版《中国居民膳食指南》,会针对国人的特点提出相应的建议。

健康的饮食模式应该包括蔬菜、水果、谷物(至少一半的全谷类)、脱脂或低脂的食物,以及多样化的蛋白质食物(如海鲜、瘦肉、家禽、蛋类、豆类、坚果类、种子类以及大豆制品)。同时,应控制饱和脂肪、反式脂肪、添加的糖类以及钠的摄入。上述策略可以个性化,以符合个人的健康需求、饮食喜好及传统习俗,而不必规定单一的、严苛的饮食模式。重点在于合理、灵活地搭配各种食物,从而建立健康的饮食模式。

4.2 睡眠

睡眠对于我们身体各项功能的正常运行至关重要。相关功能如下

  • 睡眠期间,心率和血压会自然波动,以促进心血管健康。
  • 深度睡眠期间,由于生长激素的分泌,细胞和组织得以修复。
  • 通过产生靶向性细胞因子,身体的免疫功能得到提高。
  • 与食欲相关的荷尔蒙会产生变化(抑制食欲的瘦素增加,而刺激食欲的胃饥饿素减少)。

睡眠不足会使日常工作如学习、集中精力和反应更加困难。那么怎样判断自己的睡眠是否充足呢?白天打瞌睡是缺乏睡眠的一个非常简单却很明显的指标,表明身体需要更多的睡眠。白天明显的困倦表明需要更多或更好的睡眠,或者两者兼而有之。另外,观察和记录自己的睡眠习惯和睡眠状况的变化趋势会带来很大的帮助。

一些改善睡眠的小技巧如下

  • 每天坚持按时睡眠,包括周末时间。
  • 执行一种能让自己放松下来的睡眠仪式。
  • 每天坚持体育锻炼。
  • 保证卧室有理想的温度、声音和光线。
  • 在舒适的床垫和枕头上睡觉。
  • 当心那些可以影响睡眠的物质,比如酒精和咖啡因。
  • 睡前关闭所有的电子设备。

4.3 压力管理

什么是压力?从最基本的层面来讲,压力是大脑对需求的反应。不是所有的压力都一样,它可以被划分成很多种,包括急性压力、发作性急性压力和慢性压力。

急性压力源自最近发生的事件,或不久的将来要发生的事件所产生的需求和压力。其压力源是短期的,比如弄丢了汽车钥匙,或者要处理客户的投诉。处于这种压力中的常见症状包括情绪易怒、暴躁、焦虑、紧张性头痛、肌肉紧张、消化系统问题,以及其他生理反应,包括血压升高、心率加快、出汗,甚至呼吸急促或胸痛。

发作性急性压力常发生在急性压力频繁出现时。想象一下,一个人担子太重,任务太多,他总是匆匆忙忙,又总是迟到。似乎永远在一个危机结束时又迎接下一个危机,或遭受持续的困扰。承受发作性急性压力的症状包括持续的紧张性头痛、偏头痛、高血压、胸部疼痛和心脏病。

慢性压力是持续性的、很折磨人的压力,它会无情地、长时间地困扰我们。未经处理好的慢性压力所引发的健康问题包括焦虑、失眠、肌肉疼痛、高血压及抵抗力降低。另外,压力还会引发心脏病、抑郁症和肥胖病。

面对短期压力,人们通常在对特定的情况做出反应之后就回到放松的基本状态。长期压力比较麻烦,因为我们的身体会长期处于警戒状态。这种状况相当于我们为身体启动了“冲刺”装置,时刻准备一触即发(见下面的“战斗或逃避反应”),迫使身体一直处于“马拉松式”或持续的紧张状态,时间久了就会导致身体崩溃或者系统衰竭。压力影响着我们身体的每个系统,比如我们的肌肉与骨骼系统会出现肌肉紧张;消化系统会出现腹泻或便秘;内分泌系统会出现应激激素分泌增加和血糖水平升高;另外,也会增加心血管系统中高血压、心脏病及中风的发作风险。

在生活中未雨绸缪,提前准备应对生活中可能出现的状况有助于防止压力给我们带来负面影响。当然,不是所有的压力都能够被避免,因此,有效控制自己对压力的反应尤为重要。经常用来帮助应对压力的有效方法就是有规律地参加体育锻炼和健康饮食。此外,下面的小技巧也可以用来防止或管理压力

  • 给自己安排一份时间表。记得并执行日程安排可以帮助减少紧急情况带来的压力感。
  • 避免拖延。提前有序地完成工作任务可以有效避免压力。
  • 做深呼吸放松。有意识地减慢呼吸频率,并加深每一次呼吸有助于消除在面临压力时通常会出现的快速呼吸和浅呼吸。
  • 控制酒精的摄入。尽管酒精有暂时缓解压力的作用,但长期依赖酒精减压有非常大的副作用,并且会产生更多的身体压力。
  • 跟家人或朋友聊天。跟信任的人聊一下带来压力的事情很有好处。这不仅仅是因为它能帮助我们“摆脱烦恼”,还可能会得到有用的建议。

5. 规律锻炼的技巧

开启锻炼,以及要取得良好的锻炼效果,需要科学的锻炼计划。这个锻炼计划除了包括一个明确的锻炼目标,还需要确定锻炼项目、锻炼强度、锻炼频率和每次锻炼的时间。其中,锻炼项目应根据锻炼目的选择,改善心肺一般选择有氧运动,强壮肌肉则选择力量训练。最后,锻炼计划还需要适时的评价与调整。但要注意,锻炼计划并不是精确的公式,它有点像菜谱,虽然列举了各种食材和配料,但烹饪过程中每个人依然有自己的习惯,因此每个人的锻炼计划都是独一无二的,应该根据自己的健康状况、现有运动水平和健身目标指定适合自己的计划。

5.1 评价锻炼计划的参数

体力活动的定量测量最常用的指标是锻炼强度、锻炼时间和锻炼频率2

运动强度的评价方式有很多,比如最大摄氧量、自我感觉、代谢当量等,但最容易操作的方式是根据心率判定。心率,即每分钟心脏跳动的次数。在一定范围内(100~180次/分),心率与运动强度呈直线关系,所以心率可以反映运动的强度。由于心率受年龄、身体状况、训练水平和性别等多方面影响,因此实际应用时,通常采用最大心率百分比的方式对运动强度分级,最大心率可按照 220-年龄(岁)来计算。比如,20岁的健康成年人,最大心率=220-20=200(次/分)。一般而言,运动时心率在 40%~54% 最大心率范围内为小强度;在55%~69%最大心率范围为中等强度;而运动时心率大于70%的最大心率为大强度。如要减肥,对年轻人而言,一般运动强度控制在60%~75%的最大心率,则对脂肪的消耗比较有效3

锻炼时间指每次运动的时间,长短根据运动种类和个人身体情况确定。经常参加体育锻炼的人,每次锻炼的有效运动时间应达到 30-60min。初次参加体育锻炼的人,建议按如下方式确定:第一周 10-15 min,第二周 15-20 min,第三周 20-25 min,第四周及以后达到 30-60 min,还要注意,每次锻炼前后应有 5-10 min 的准备活动和整理活动。

运动频率指每周参加锻炼的次数,每周1次锻炼效果不大,2次可累计,3次运动效果明显,增加到4-5次锻炼效果依然可以提高,但终止体育锻炼,已获得的健身效果会以获得效果 1/3 的速度消失,所以要坚持锻炼。有体育锻炼习惯的人,每周锻炼频率应在3次以上,初次参加可遵循下面的原则,第一周1-2次,第二周2-3次,第三周及以后3次及以上。

5.2 锻炼目标的制定

忽视运动要素中的任何一项都会使健身计划失去平衡,因此,为了改善个人健康或达到健身目标,有氧、肌力和肌耐力、柔韧性都需要得到锻炼。下表列出了一些基于体力活动的有氧耐力及抗阻训练的目标指导

体力活动水平有氧训练重点抗阻训练重点
初级(体力活动不足或几乎没有体力活动,后者被划分为未进行过锻炼者)未进行过锻炼者:重点是每天进行20-30分钟低至中强度的活动。也可以每次持续10分钟,累计完成。总的来说,一周内的目标是60-100分钟。
之前有少量体力活动者(即一旦达到每周60-100分钟的目标):重点是每天进行30-45分钟低至中强度的活动,也可以每次持续10分钟,累计完成。每周总目标为100-150分钟。
选择6种动作(分别针对以下部位的肌肉:髋部和腿部、胸部、背部、肩部、下背部及腹部)。开始时每周2次,每个动作1组,每组重复10-15次,随着个人的额进步,可以把目标定为每周训练2-3田,每个动作8-12次,1-2组(注意:对于抗阻训练经验不足的中老年人来说,建议每组重复10-15次)
中级(有一定的体力活动,但总体来说还处于中等水平)中等水平者:重点是每天30-60分钟中强度的活动,每周的总目标是150-250分钟。选择10种动作(分别针对以下部位的肌肉:髋部和腿部、股四头肌、腘绳肌、胸部、背部、肩部、肱二头肌、肱三头肌、下背部和腹部)。训练目标为:每周训练2-3天,每次2组,每组重复8-12次(注意:对于抗阻训练经验不足的中老年人来说,建议每组重复10-15次)
有运动习惯(会定期有规律的进行中至较高强度的锻炼)定期锻炼者(中至较高强度):重点是每天进行30-90分钟中至较高强度运动。每周总的目标是进行150-300分钟的活动(持续时间取决于运动强度)可以继续中级水平的方案(一旦适应了负荷,应增加重量),也可以把运动方案拆开练习,在某一天专门联系某个肌肉群。

重复次数和组数是抗阻训练的两个重要指标,以举重为例,重复一次指举重的一次动作,举起某个重量再乘以连续完成动作的次数称为一组。对于每个肌肉群都应该进行几组训练。可以重复做某个动作,也可以选择不同的动作来训练同一个肌肉群。重复次数和组数取决于目标。通常来说,抗阻训练应完成2~4组,每组每个动作重复8~15次。对于那些专门针对肌肉耐力的抗阻训练,重复次数一般会增多(如15~25次),比如,像俯卧撑这样的自重练习,就可以25个一组,多做几组。

为了提高肌肉适能,必须对肌肉和肌肉群进行超负荷训练。抗阻训练过程中,相对强度与动作的重复次数和完成组数息息相关。如果不能够一次性重复完成8次规定的训练动作,那么说明使用的重量或阻力太大了。如果能够一次完成15个以上的规定动作,那么使用的重量或阻力可能太轻了。当刚开始锻炼的时候,我们会发现需要不断调整。

合理休息是肌肉能够产生适应性改变的关键。在制定抗阻训练方案时,不要连续两天训练同一肌肉群。开始时,可能会出现肌肉酸痛的情况,但随着训练的推进,这种情况会降到最低。

参考文献

[1] 北京师范大学,《运动与体能提升》,中国大学MOOC,2020年九月第五次开课。

[2] 季浏,《体育与健康》,普通高中课程标准实验教科书,华中师范大学出版社,2004

[3] 芭芭拉·A·布什曼,《ACSM体能指导手册(第2版)》,人民邮电出版社,2020.06.


  1. 王香生,黄雅君.体力活动与健康:研究及应用[J].体育与科学,2008(06):76-78+55. ↩︎

  2. 田野,陆一帆等.国民运动健身科学指导系统研究与建立[J].体育科学,2010,30(02):3-10. ↩︎

  3. 王剑,如何为运动计算强度,科学网,2015.05 ↩︎

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