大家好久不见，我是解剖学专家兼举重爱好者Barbend.Senpai 新年後大家好，最近我还是老样子，除了训练、休息、教课之外，就是在看书写作， 为了研习写了数篇动作教学论文，有够累der，好加在训练上还是有所突破! 希望新的一年大家都能健康成长!!! 最近突然想起，我在去年曾经说过要帮一位网友解析引体向上这个动作， 後来又想想，只分析肌群在动作中的参与模式又简单到路人都做得到， 所以我决定稍微调整分析的内容，考量到我在健身房打滚的这几年间， 我发现没有多少人讲得出这些看起来很像又不太像的动作的差异，还常常听到教练讲错呢 (引体向上/背阔肌下拉； 伏地挺身/卧推等等)， 所以我就直接来比较两个看起来很像却又不太一样的动作，就是本文的内容了! 网页好读版可以Google搜寻: 引体向上和背阔肌(滑轮)下拉大比较 ------------------------以下为正文------------------------ 引体向上 和 背阔肌(滑轮)下拉的科学大比较 https://i.imgur.com/znXSdrN.jpg 引体向上是垂直-拉类背部训练动作，属於相当高效和有着极高操作难度的经典练习[1]。 此外，做为经典体测动作之一，引体向上常被军、警、消用来当作体能测试项目，这些职 业将单杠当作测试的理由为他们的行动当中有爬楼梯、攀绳的需求{图 1.}[2]。 https://i.imgur.com/qIrOMUb.jpg 引体向上早在19世纪的体操运动(Calisthenics)书籍中有纪录 {图 2.} [3]，只是引体向 上在当时没有特定的名称! 在那个年代运动是相当奢侈的概念，只有贵族或富人才会运动 ，体操馆(gymnasium)主要都是设置给军队或贵族使用，开放给大众入场的商业健身房相 当罕见。且体操做为当时仅有的运动种类，内容包容万像，毕竟重量训练的概念在当时还 未行形成，所有运动内容都以体操一词以蔽之[4]。因缺乏明确的定义，以至於引体向上 曾於古老典籍中以各式型态出现过，而名称像是Chining the bar、Chin-up、Pull-up、 Bar pull也在当时随意混用[4]。 https://i.imgur.com/Nm9LXGU.jpg 直到大约1990年开始，随着各类引体向上世界纪录出现，各种纪录组织对引体向上也都下 了定义，其中各机构对此动作共通的基础定义为[5] {图 3.} : 1. Chin-up用前臂旋後，使手掌面对自己的方式操作(grab the bar with your palms facing you, (supinated grip))；而Pull-up用前臂旋前，使手掌面对远方的方式操作 (grab the bar with your palms facing away from you (pronated grip)。 2. 下巴必须抬升超过单杠高度，方可计为一下 (The chin must be raised above the bar)。 3. 每一个单独引体向上必须从双手伸直的直臂悬吊位置开始 (Each single chin-up must be started from a hanging position, i.e. the arms must be straight in the "down" position)。 https://i.imgur.com/01qkySF.jpg 引体向上有了标准定义之後就变得相当明了，但对於部分族群可就没那麽简单，由於上述 定义给出明确的操作方式，使得该动作变得相当不亲民。初学者、坐轮椅者、过重的人常 是被引体向上排挤的族群，虽然世间总是存在能当例外的强者，但回看过往，他们肯定曾 付出过人的努力才做到一下完整的引体向上。 而因为引体向上的不亲民，因此产生许多替代性动作(alternative exercise) [6]，其中 以号称单杠模拟器的「滑轮下拉」最富盛名，但其英文是lat pulldown，为latissimus dorsi pulldown的缩写，中文意思为「背阔肌下拉」。字面上从来没有说只能用滑轮下拉 机或是绳索相关的器械操作，但因为英文本身已经明确指出它专注的作用肌是背阔肌，而 且pulldown本身是带有方向性的动作，所以尽管使用不同工具操作，只要是遵循其本意所 包含的垂直方向性，都能被归类在此范畴之中{图 4.}。因此我在这里会特别将「滑轮下 拉」给正名为「背阔肌下拉」，才能让混淆减少。 https://i.imgur.com/WOLJhiW.jpg 背阔肌下拉被研究广泛探讨，这现象正好与引体向上的高难度有关，毕竟几乎所有初学者 都先经过背阔肌下拉之後才过渡到引体向上，且背阔肌下拉因为有重量的可调性、握法( 握把)的可替换性，也常被用在复健领域[7]，种种因素让背阔肌下拉的讨论度在学界高过 引体向上许多。 背阔肌下拉虽有喧宾夺主之势，但广大健身族群依旧认为其属於引体向上的替代性动作， 因此无论使用何种下拉握把，起始动作皆应为直臂悬吊状态，再将握把拉至自身活动度可 及的最低处。依照操作指引，下拉过程也应让绳索保持再垂直向，目的是减少握把在水平 向的移动，意思是能减少身体产生的水平向力，因为动作中产生的水平向力通常并非主要 由背阔肌产生[8]。以经典滑轮下拉握把为出发点的操作指引为 {图 5.}: 1. 躯干坐在握把的正下方，让躯干、伸直的手臂、握把、绳索连成一线；下肢安放在靠 垫下方。不管握法，起始动作皆应为直臂悬吊[8]。 2. 垂直下拉握把，过程中保持绳索在垂直向。需透过躯干微微後倾以腾出空间给握把进 行垂直向移动。 3. 动作最低点建议为至少让握把低於下巴高度，或是让握把碰触到上胸。 https://i.imgur.com/IqESyxU.jpg 将两动作的两个端点(离心与向心收缩终点)给放在一起比较，能发现除了悬吊性、器材、 躯干角度之外，引体向上与背阔肌下拉两者看起来几乎相同 {图 6.}，规则也几乎是照搬 过去。以下段落将会介绍两动作在解剖学、运动学、动力学上的差异。 https://i.imgur.com/p8K48dC.jpg 引体向上和背阔肌下拉的异同 以下表格为本文主要的大纲，所有内容都是围绕此表格的讨论{图 7.}。引体向上与背阔 肌下拉有相当类似的动作结构，在训练效果上也有一定程度的相互转换率，但是两动作在 人体关节活动方式与重训动作分类上却有很大差异。 标注※的项目会有详细讨论。 https://i.imgur.com/PUPvbhp.jpg ※作用肌群差异 背阔肌下拉与引体向上皆为多关节训练动作，由肩关节复合体执行: 肱骨由屈至伸、由外 展至内收，通常两平面的动作会整合起来执行；另外也会有肘关节由伸至屈。 此外，背部训练是没有孤立动作形式的!无论怎麽做都会使用到大量背部肌群，因此在操 作时应注意强调的区域而非注意只要用哪个肌肉运动。 至於是否後收下压肩胛，在解剖上认为绝对没必要，详情可以看我之前写的伏地挺身大全 ，该文章的段落: 技术要点h. 已将此议题讨论的相当完整。 所以，两动作的参与作用肌相当雷同，主要作用肌：背阔肌、大圆肌、胸大肌、斜方肌、 三角肌後束；会被大家直接忽视的主要屈肘肌： 肱二头肌、肱肌、肱桡肌；更常被忽视的 还有前臂肌群，主要执行抓握{图 8.}[9]。 https://i.imgur.com/5pS4sfF.jpg ※操作重量差异 Doma等人(2013)比较引体向上RM(repetition maximum, 最大重量反覆次数) 与背阔肌下 拉RM，意即该受测者最大引体向上次数为8下，背阔肌下拉则需以8下就会力竭的重量操作 。结果为受测者们的平均体重为82.6 ±12.0kg，最大引体向上次数在10 ±3下，各自的 引体向上次数对应的背阔肌下拉RM为平均79.5 ±11.6kg {图 9.} [10]。 两动作间的RM对应重量没有显着差异。 https://i.imgur.com/fEoOIZX.jpg ※肌群活化程度差异 而相同RM负荷下，背阔肌和胸大肌的活化程度没有差别；肱二头肌与束脊肌活化程度则以 引体向上显着较高 {图 10.} 。此外，背阔肌下拉则因为下肢以髋屈曲方式被卡在靠垫下 ，使腹直肌活化程度较高[10]。 科学家的解释为，肱二头肌为跨双关节作用肌，对於双关节协调运动和关节稳定有重大要 求，对比单关节的背阔肌有其他重要功能，且考虑到躯干在引体向上过程中尽管能由束脊 肌高度活化而保持稳定，但是引体向上的悬吊特性还是会让它比在背阔肌下拉时还要不稳 定，因此二头肌的活化程度在此会显着比背阔肌下拉还要活跃；这解释了为何前人研究以 不同握法(握距、握法)执行背阔肌下拉时，背阔肌通常没有显着差异，反倒是上肢跨双关 节作用肌的运动学和活化程度有明显差别[11]。 https://i.imgur.com/TjQFnj8.jpg ※动力学差异 尽管背阔肌下拉和引体向上两动作非常相似，但依旧会有些许不同，毕竟引体向上是依靠 自身体重的悬吊型运动，而背阔肌下拉是器械式动作，两者的差异主要是悬吊性质与重心 ! 会影响到中轴稳定肌、核心的启动程度。如同{图 10.}所示，束脊肌的活化程度以引体 向上显着高於背阔肌下拉；需注意，因为下肢以髋屈曲方式被卡在靠垫下，使腹直肌活化 程度以背阔肌下拉较高，而研究没有探讨其他核心肌群。 引体向上以悬吊为主，人体重心会始终与通过单杠的垂线连成一线 {图 11.}，向上拉时 也能明显发现躯干会相对单杠运动。以挺背式(arch-back pull-up)引体向上为例，於起 始动作时躯干几近垂直地面，但是会在上拉过程中渐渐倾斜。原因为肩关节从最大屈曲 (flexion)到伸展(extension)时，肱骨会从垂直地面->渐渐移动至平行地面->又再转动至 接近垂直地面；亦即肩膀与通过单杠的垂线的水平距离(视为肩关节力臂)会从极小->大-> 小，身体配合肱骨的运动是为了让重心落在重力垂线之中以优化力学效率的自然反应。 但是背阔肌下拉并无重心问题，操作者通常会在躯干直立的情况下拉握把，且由於屁股牢 牢坐在椅子上，支撑基底(支点面积)会是整个屁股对椅子的接触面，相当的稳定。虽然过 程中，躯干会为了让绳索保持垂直於地面而些微後倾，但这不影响背阔肌下拉是开放链动 作的本质，因此并不会发生引体向上时的闭锁链动作特徵(躯干和重心相对於固定支点的 运动)。 https://i.imgur.com/tN0p9af.jpg 尽管引体向上和背阔肌下拉在运动学(kinematic)相当相似，但是在动力学(kinetic)上却 有落差，因为两者的支点不同，在外观上会有可视的差异。 Doma等人(2013)发现，引体向上与背阔肌下拉在矢状面观还是会有不明显的运动学差异， 肩关节水平位移、颈椎第七节(C7)水平位移量和背部角度变化皆以引体向上呈现较大的趋 势 {图 12.} [10]。 https://i.imgur.com/7aFIlbG.jpg 引体向上属於闭锁链动作，关节和躯干会配合单杠作相对运动，因此在确保上肢活动范围 与稳定的同时，会出现较大的背部角度改变。 由於下拉机的握把在头部的正上方，下拉时必须让路给握把，此时通常会藉由躯干向倾斜 才能让握把顺利降到低点，但是由於下肢被固定在下拉机内，因此躯干向後倾斜的量并不 用配合身体重心，所以背部後倾角度通常较引体向上小。 ※动作链差异 造成两动作有不同重心议题的原因主要还是因为两动作的支点不同所致，也连带使动作链 (kinetic chain)有所不同，在1955年代，人体科学家Steindler配合工程学提出两种人体 动作链模式: 力量传递的两个端点如果都是固定的称为闭锁链(close chain)；如果其中 一端是自由的，即称为开放链(open chain) [12]。但演变至今，上述定义已经不是那麽 绝对，反而多出了些弹性，更多科学家认为目标远端关节固定的动作为闭锁链；而目标远 端关节若没被固定且能移动则是开放链动作。 需注意的是，不建议以此二分法将所有动作分类，有些运动同时有复数性质，应先谨慎评 估。以下表格罗列了两种动作链的特性{图 13.}[13]: https://i.imgur.com/OKUkNmF.jpg 背阔肌下拉由於都在模仿引体向上，虽然操作方式上有所不同，但上肢动作模式几乎一样 ，因此就是包含复数性质的动作，很难以二分法做区别两动作。引体向上是很经典的闭锁 链运动，而滑轮下拉则是开放链运动，但基本上在主要上肢关节参与模式、参与作用肌、 上肢关节作用平面、关节活动模式几乎都相同。此外，下拉机的握把也能作为 支点! 若是机器挂载的重量高於体重许多，此时又会使滑轮下拉变成闭锁链性质的运动， 若没有在大腿靠垫存在的话，届时移动的会是身体而非是握把!(这个例子应该就能很好的说两个动作 几乎是一样的了XD) 哪种背阔肌下拉是最像引体向上的替代性动作? Hewit等人(2018)发现坐姿背阔肌下拉并非是最接近引体向上的辅助练习[6]。依照研究中 的说明，引体向上的替代动作至少需要有两种特质，包含 1.)垂直拉动身体或上肢垂直下 拉，因此不会将水平-拉类范畴的动作考虑进来；另一重要条件为 2.)参与的作用肌相似 ，其中通常以有最相似作用肌活化模式的替代动作会有最佳转移效果(transference)。经 过上述的条件筛选过後，坐姿背阔肌下拉(seated lat-pulldown, s-LP)、跪姿背阔肌下 拉(kneeling lat-pulldown, k-LP)、引体向上辅助机(assisted pull-up, aPU)从引体向 上的替代性动作库中屏雀中选，原因除了符合上述筛选特质之外，对比起弹力带辅助还有 可计量负荷的优点{图 14.}。 https://i.imgur.com/n2C6STh.jpg 研究结果以跪姿背阔肌下拉与引体向上最为相似，首先这三种替代动作皆以正握-1.5倍肩 宽操作，除了引体向上本身之外，其它替代动作皆以受测者80%体重为负荷(再重就会在下 拉时把身体拉起来啦)。各替代动作与引体向上的肌电数据被罗列在{图 15.}之中。在10 下以内的操作组中以跪姿背阔肌下拉有着最近似於引体向上的作用肌(腹直肌、肱二头肌 、背阔肌、斜方肌)活化趋势，它脱颖而出的原因为跪姿能让躯干摆在较中立的位置，使 腹直肌做为使躯干保持刚性的作用肌，其活化率相较其他替代动作更加相似，且其他替代 动作在其他作用肌的启动模式也略有不同。在10下以上的操作组则每个替代动作都与引体 向上的活化趋势不同，研究在此的解释为，当初徵招受测者的条件就是至少能做到10下引 体向上，因此以次最大重量操作替代动作时极有可能让动作模式有代偿现象[6]。 https://i.imgur.com/a4tS9zg.jpg 此外，背阔肌下拉则因为下肢以髋屈曲方式被卡在靠垫下，使腹直肌活化程度较高。此结 果与Hewit等人发现的腹直肌显着在引体向上中较活跃的结果不同，他的方式是以自身体 重引体向上对比80%体重负荷的背阔肌下拉[6]；推测是由於Doma等人的研究以相同RM进行 比较，直接导致背阔肌下拉的负荷程度大增(重量可能会超越体重)，明显表现在作用肌活 化程度上 {图 10.} [10]。 本研究由於没有将替代动作的重量与引体向上标准化，因此不适合用来比较个别作用肌活 化程度，只能用来评估替代动作的活化趋势是否与原动作相似。 关於作用肌於不同动作中的活化程度比较，通常需要将「重量」或是「最大操作次数(RM) 」做标准化才有可比较性。将重量标准化，并让被比较的动作以该重量执行，此方式通常 用来比较动作间的细微差异(例如: 都是坐姿背阔肌下拉但是使用不同握距)，若不同动作 间的动作学差异太大，此比较容易失准。而将RM或%RM标准化是较普遍的方法，每个动作 反而都能在不同重量下做到相似疲劳程度，可得出每种动作的重量差异之外，也能探讨在 相同疲劳程度下的活化趋势。 结论 Senpai发现，有监於引体向上的研究比起下拉还要稀缺，特别是在不同握距对肌肉活化程 度的差异，只是不乏有许多网红直接将背阔肌下拉的研究数据直接套用给引体向上，但是 在相似负荷下，对上肢的肌肉启动模式还是略有不同[6]，因此两动作的研究数据其实无法 互相使用，所以背阔肌下拉的握距研究无法完美类比到引体向上! 期许未来学界能将引体 向上研究的空白之处补足。 但是，两动作的效果却几乎相同，看完上述内容後，其实能得到两动作相似度极高的结论 ，因此，对於无法完成单个引体向上的人，只练背阔肌下拉也能达成几乎一样的成果! https://i.imgur.com/zmDfcrs.jpg 参考资料: Leslie, K.L., & Comfort, P. (2013). The Effect of Grip Width and Hand Orientation on Muscle Activity During Pull-ups and the Lat Pull-down. Strength and Conditioning Journal, 35, 75–78. 三立新闻。12下单杠PK！特勤、陆战秀体能，警界分局长也来挑战。2021。 Audot. (1828). filles traité élémentaire des différents exercices propres à fortifier le corps à entreten Calisthenie ou gymnastique des jeunesir la santé et à preparer un bon tempérament. Todd, J. (1992) The Classical Ideal and Its Impact on the Search for Suitable Exercise: 1774-1830. Iron Game History, Vol. 2 No. 4. Internet Source. World Records for Chin-Ups and Pull-Ups: http://www.recordholders.org/en/list/chinups.html Hewit, J.K. (2018). A Comparison of Muscle Activation during the Pull-up and Three Alternative Pulling Exercises. Journal of Physical Fitness, Medicine & Treatment in Sports. Fees, M., Decker, T., Snyder-Mackler, L., & Axe, M. J. (1998). Upper Extremity Weight-Training Modifications for the Injured Athlete. The American Journal of Sports Medicine, 26(5), 732–742. 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