爆发力

功率是指做功的快慢，而功是力和位移的乘积。理解爆发力的另一种方式是进行一项活动时，在一定速度下所做的功。如前文所述，肌球蛋白（横桥）-肌动蛋白的相互作用产生功。更加常见，也可能更相关一些的术语是爆发力冲程 ^［34］ 。爆发力涉及前文提及的所有变量：力、位移以及时间的峰值。这3个变量可能是从本质上决定运动员运动表现的关键因素，因此，这也就是科研人员和从业者对爆发力进行大量研究和讨论的原因 ^{［37，57，58］} 。有研究表明，与大重量深蹲［更高百分比的1RM（one repetition maximum），单次重复最大负重］相比，弹震式和半弹震式运动如深蹲跳和高翻会产生更高的爆发力输出 ^{［22，39，64］} 。尽管大重量深蹲看上去需要更大的力，但是这项训练在移动时的速度低于深蹲跳和高翻。这种低速度可能就是导致爆发力值较低的原因 ^{［22，64］} 。

速度非常高的运动也会产生较低的爆发力水平，原因在于根据我们之前对肌肉的力-速度关系的讨论，速度较高的活动，力就会变小。然而，速度非常高的运动（速度高到可以极大限制爆发力）在人类自然的运动中并不会出现，除非身处零重力或者微重力环境 ^［18］ 。据报道，在地球上奔跑和跳跃能够产生相对高的功率输出，原因在于我们必须首先克服地球对我们的身体施加的重力（身体的自重） ^{［18，66，78］} 。这意味着适度的速度和力可以同时出现，如运动员在进行自重深蹲跳时的数据就反映了这一点 ^{［22，48］} 。这是一个很有趣的概念，最早提出这个概念的是一项模拟零重力或者微重力环境中进行跳跃的研究 ^［18］ 。如果你进行最大重量深蹲，功率输出会比较低（力值高，速度低）。你在地球上跳跃或者奔跑，功率输出会比较高（适度的力和速度），但是如果你在月球上跳跃，你的功率输出又会变得很小（力值低，速度高）。这一关系可以帮助我们理解在人体运动中出现功率输出的情景和原因，以及如何进行训练来达到最佳运动表现水平。

爆发力的重要性

如果你想要跑得快并且跳得高，爆发力是非常关键的素质。生物体产生爆发力的能力可能是其所处进化环境（重力和大气压等） ^{［18，66，78］} 的产物。对于人类来说，爆发力可能是人类克服地球的引力场而进化出的一种能力。如果运动员想要跳得高或者跑得快，就必须在短时间内通过最大的位移产生最大的力 ^{［39，78］} 。此外，他们还必须克服重力并移动自己的身体。因此，横桥、肌肉纤维、整块肌肉、关节活动以及GRF可能会在上下文所提及的环境中得以优化 ^{［12，41，42，67］} 。

有趣的是，最大力、速度以及爆发力的概念可以从各个层面进行观察，从单个肌肉纤维到整块肌肉、关节，最终到全身 ^{［67，73］} 。爆发力输出可能是一个系统可以产生的最大的力的产物。如前文所述，这甚至可以直接追溯到分子动力本身。研究表明，人体对三磷酸腺苷（ATP）的水解作用会产生自由能，并因此做机械功，以上这些都是在一段时间内发生的。然而，我们必须认识到力的产生，不论是单个的横桥还是整块肌肉产生的力，必须在系统能够产生的最大力，尤其是相对于速度的最大力的背景下考虑。这是因为功率（爆发力）是力和速度的乘积，因此，这两个变量之间的最优关系能够告诉我们爆发力如何产生，以及如何优化肌肉的爆发力 ^{［60，73］} 。

最大爆发力

一项对单束肌肉纤维进行的研究表明，最大爆发力一般出现在最大力量的15%～30% ^［35］ 。这很可能也适用于整块肌肉 ^{［42，68］} 。更神奇的是，这个规律同样适用于全身的力量输出 ^{［41，68］} 。如果一位运动员的自身重力为841牛（85.8千克），并且他可以在腿部处于垂直方向时产生最大为1647牛的力，那么能够让该运动员在垂直方向（深蹲跳）产生最大爆发力的外部负重为上述重量之和的33.8%［（841牛+1647牛）×33.8%=840.9牛］。上述等式的答案是840.9牛，该数值大约与该运动员的体重相同，同时是总重量（2488牛）的33.8%，这一结果也与单束肌肉纤维研究 ^{［35，71］} 中得出最大力量的15%～30%这一数值相吻合。这表明运动员在移动大约与自身重量相同的负重时能够产生最大的爆发力 ^{［18，20，22，25，62，64］} （图1.5）。这也表明当运动员训练时使用的负重逐渐增加［（1.0～1.5）×自身体重］，峰值力会增加，而峰值速度和峰值爆发力则会降低 ^［64］ 。这就是为何弹震式爆发力训练（如深蹲跳）被认为是一种低抗阻训练（高峰值爆发力），而力量训练被视为高抗阻训练（高峰值力） ^［85］ 。在将深蹲（非弹震式）或者高翻（半弹震式）作为爆发力训练形式时，上述关系会出现微小变化 ^{［22，85］} ，若负重更大，则将其表示为运动员举起重量的百分比［杠铃重量或者单次重复最大负重（1RM）］。在深蹲中，这一数值可能是1RM的56%，而在高翻中则是1RM的80% ^{［22，64，85］} 。有时候，深蹲跳和普通深蹲或者高翻之间负重的表示方式可能不同。如前文所述，深蹲跳的负重是将运动员自身体重（body weight，BW）（1.0×BW）或者运动员自身体重加上一定数量的外部负重（1.5× BM）作为其总负重。通常在深蹲或者高翻中我们所说的负重，就是运动员举起的杠铃重量（1RM）。在图1.5中，1.0×BW的负重等同于1RM的0%，即无外部负重。1.5×BW的负重（例如，如果运动员的体重为81千克，并且深蹲1RM的负重为138千克）等同于1RM的90%（1.5×81千克=122千克，122千克÷138千克=0.90）。我们可以看出，在深蹲跳中可能会采用低得多的强度（负重）（1RM的0%），而在普通深蹲（1RM的56%）和高翻中（1RM的80%），运动员一般会采用更高的强度（负重）来获得峰值爆发力输出 ^{［22，85］} 。