飞轮训练对下肢爆发力表现的激活后增强效应（PAPE）的研究报告
该研究由Keqi Fu、Lingying Chen、Eric Tsz-Chun Poon、Rou Wang、Qian Li、Haochong Liu及Indy Man Kit Ho共同完成，并于2023年7月18日发表在《Frontiers in Physiology》期刊上。研究团队分别来自浙江中医药大学、香港教育大学、北京体育大学及香港都会大学等机构。
一、学术背景
本研究属于运动生理学和力量训练领域，重点关注激活后增强效应（Post-Activation Performance Enhancement, PAPE）在飞轮训练（Flywheel Training, FT）中对下肢爆发力表现的影响。PAPE是指通过特定条件的预激活活动（如高强度收缩）后，肌肉的爆发力或速度表现暂时性提升的现象。飞轮训练作为一种强调离心超负荷（Eccentric Overload）的训练方式，近年来被广泛应用于运动员的力量和爆发力提升，但其在PAPE中的应用效果及机制尚未完全明确。
研究的目的是比较不同惯性负荷（0.041 kg·m²、0.057 kg·m²和0.122 kg·m²）的飞轮训练对垂直爆发力（如纵跳）和水平爆发力（如短跑）的急性增强效果，并探讨PAPE的最佳时间窗口。
二、研究流程
研究设计
该研究采用随机交叉设计，共招募20名训练有素的男性受试者（平均年龄21.5岁，平均训练经验5.5年）。研究分为两部分：
- 第一部分测试飞轮训练对纵跳（Counter Movement Jump, CMJ）的PAPE效应，受试者在三种惯性负荷下（低负荷：0.041 kg·m²；中负荷：0.057 kg·m²；高负荷：0.122 kg·m²）进行训练。
- 第二部分测试飞轮训练对30米短跑的PAPE效应，除了三种惯性负荷外，还设置了无干预的对照组。
所有试验间隔至少72小时以消除疲劳影响。
干预方法
- 飞轮训练包括4组7次半蹲（膝盖高于平行位），每组间休息3分钟。
- 在训练后，受试者在不同时间点（训练后即刻、4分钟、8分钟、12分钟和16分钟）完成CMJ或30米短跑测试。
- 使用力台（Hawkin Dynamics）测量CMJ高度，使用光栅计时系统（Smart Speed）记录短跑分段成绩（0-10米和10-30米）。
数据分析
采用双向重复测量方差分析（Two-way repeated measures ANOVA）比较不同负荷和时间点的表现差异，并以效果量（Effect Size, ES）量化PAPE的幅度。
三、主要结果
纵跳表现
- 中负荷（ML）和高负荷（P）：PAPE在训练后4分钟达到峰值（P <0.01），并在12分钟后几乎消失；高负荷的效果更显著（ES=1.09 vs. 0.79）。
- 低负荷（L）：未观察到显著的PAPE效应。
- 时间窗口：PAPE的最佳效果出现在训练后4-8分钟。
30米短跑表现
- 仅中负荷（ML）在训练后4分钟显著提升了10-30米分段成绩（ES=-0.47），而在高负荷（P）和低负荷（L）下未见明显改善。
- 训练后即刻（T0），高负荷和低负荷均导致短跑成绩下降，可能是由于疲劳效应占主导。
四、结论
科学价值
- 验证了飞轮训练可通过PAPE机制急性提升下肢爆发力表现，但这种效应具有任务特异性（垂直爆发力优于水平爆发力）。
- 惯性负荷的大小显著影响PAPE的幅度，高负荷更适合纵跳表现，而中负荷对短跑表现更有效。
应用价值
- 建议运动员在比赛或训练前4-8分钟进行中高负荷的飞轮训练（如半蹲），以最大化爆发力表现。
- 训练中采用3分钟组间休息可有效平衡疲劳与PAPE的激发。
五、研究亮点
- 新颖性
- 首次系统比较不同惯性负荷飞轮训练对PAPE的影响，明确了负荷与任务表现的关系。
- 提出飞轮训练的PAPE时间窗口（4-8分钟）为实践提供了具体指导。
- 方法学优势
- 严格的随机交叉设计和长间隔（72小时）消除了疲劳干扰。
- 结合力台和光栅计时系统，量化了爆发力表现的动态变化。
六、其他发现
- 飞轮训练的离心超负荷特性可能通过激活快肌纤维和提升神经驱动（如H反射）增强PAPE效应，但具体机制需进一步研究。
- 研究未覆盖其他动作模式（如单侧或水平方向训练），未来可扩展探索。
该研究为飞轮训练在竞技体育中的科学应用提供了重要依据，同时为PAPE机制的深入探究奠定了基础。