训练反应与适应
在合理设计抗阻训练计划之前，理解人体在一次抗阻训练中的生理反应以及定期进行抗阻训练所产生的适应性变化至关重要。涉及的主要身体系统包括肌肉骨骼系统、代谢系统和内分泌系统，男性和女性在这些系统的反应及适应程度上存在差异。这些差异会影响训练计划重点的设定，而这对于取得最佳训练效果而言十分重要。
肌肉骨骼
抗阻训练为女性带来诸多益处，其中包括减缓与年龄相关的骨密度下降（89）。具体而言，抗阻训练所施加的机械负荷产生的压力会直接增加骨骼重塑的程度，进而增加骨量。抗阻训练能够提高身体多个骨骼区域的骨密度（89）。众所周知，更高强度的抗阻训练能更大程度地促进成骨作用（103），而青春期前是参与负重及其他负荷活动以提高骨密度的黄金时期（65, 80）。通过参与抗阻训练计划，女性还能实现肌肉肥大。当使用先进技术（如计算机断层扫描）精确测量肌肉横截面积的变化时，短期内（长达16周）男女在肌肉肥大方面的相对增益是相似的（43, 67）。对未使用合成代谢类固醇的女性举重运动员、健美运动员和田径运动员的肌肉发育情况进行研究后发现，经常参与高容量或高强度训练计划的女性显然能够实现肌肉肥大，尽管其增益可能小于男性。天生具有发展出大量肌肉的倾向也可能是一个促成因素（166）。
代谢
代谢系统是身体活动中的一个关键系统，了解其功能对于理解其他身体系统的急性反应和训练适应是必要的。虽然代谢系统在男性和女性体内的运作方式相似，但在肌肉质量的数量和类型方面存在一些差异，这可能会影响与训练相关的适应程度。然而，目前缺乏对具有相似训练背景的男性和女性以及高水平运动员进行比较的研究，这限制了对代谢系统及其在女性运动员中如何适应的理解。
无氧能量
提供短期能量的生化途径包括ATP-磷酸肌酸（ATP-PCr）和糖酵解。虽然所有肌纤维都能通过各种生化途径产生能量，但那些爆发力更强的快肌纤维拥有更多非氧化生化途径所需的底物（磷酸肌酸、糖原）和酶（见第3章）。平均而言，男性拥有的这些快肌纤维（II型）比例略高（84, 165）。正如前面所指出的，男性和女性在进行各种无氧训练时都能实现肌肉肥大，但男性所能达到的绝对肌肉肥大程度会超过女性，这使得男性在磷酸肌酸、糖原、肌酸激酶和糖酵解酶的储存潜力方面更大，整体糖酵解能力也更强（54, 155）。
有氧能量
为长时间活动提供能量的生化途径涉及氧化能量系统（即三羧酸循环、电子传递链和脂质氧化），这些系统在休息时和低强度活动中持续供应能量（62）。氧化途径依赖于心肺系统供应氧气和清除代谢废物的能力，研究综述显示，在不同条件下男性和女性存在差异（9、29、96、186）。研究表明，女性耐力运动员在长时间运动中更耐疲劳，尽管相对于体型而言，她们的整体有氧能力（最大摄氧量）较低，成绩也比男性慢（17、48）。这被认为与肌纤维类型分布有关（165），平均而言，女性拥有更大比例的I型氧化纤维。因此，女性会氧化更多的脂肪，更少的碳水化合物和蛋白质（40、170）。卡迪纳尔（2018）的研究支持了这一发现，他确定女性的线粒体呼吸比男性高出近33%。这些差异可能使女性运动员在大多数类型的耐力活动中具有优势，包括超耐力项目（174）。
有氧能量途径的训练适应在男性和女性之间存在程度上的差异，特别是在心血管系统方面（145），这会影响向肌肉组织的氧气输送以及随后的氧化能量产生。与男性相比，女性在有氧耐力训练后，血容量的增加更为适度，心脏尺寸（如左心室腔大小和室壁厚度）的增加相同或更少（11、44）。然而，在左心室功能方面，女性运动员与男性运动员有相似的适应性，包括更大的射血分数（159）。在不同的跑步强度下，女性的跑步氧耗也比男性更高效（76），同时在各种速度范围内保持其跑步经济性。所有这些因素都会影响整体有氧表现，女性通过与男性不同的机制来弥补心脏较小和携氧能力较弱的不足。
内分泌
内分泌系统负责调节人体对各种应激源（包括体力活动）的生理反应和适应。在力量训练和体能训练时，内分泌系统会调节肌肉的修复与生长（58, 95），因为内分泌系统触发的各种合成代谢和分解代谢机制会影响骨骼肌产生力量以及适应训练的能力（95）。传统上认为，训练课带来的即时（即急性）内分泌反应，比静息激素浓度的慢性变化更能促进肌肉组织的生长和重塑（94）。
人体内有大量激素发挥着各种各样的作用，但其中影响肌肉对训练反应的激素数量要少得多，而以女性运动员为研究对象的激素就更少了。目前已知对肌肉和力量发展有影响且已在女性身上开展研究的主要激素包括睾酮、生长激素家族、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）和皮质醇。此外，了解月经周期中涉及的激素的一般功能也很重要，因为这些激素会影响女性运动员的训练和表现，而且其在女性体内的浓度远高于男性。
睾酮
男性体内睾酮的浓度远高于女性，但女性的卵巢和肾上腺会少量分泌睾酮（52）。不过，女性静止状态下的睾酮浓度存在很大差异，这可能是导致她们在抗阻训练中肌肉绝对肥大和力量提升反应存在差异的原因（67），尽管男女在肌肉相对肥大程度和力量提升比例上是相近的。尽管女性睾酮浓度较低，但她们的肌肉蛋白质合成仍会受到刺激（185）。进行一次急性抗阻运动后，女性的睾酮浓度不会出现显著升高（95, 177）。然而，经过长期训练，有观察到女性的睾酮会出现一些急性升高的情况（137）。这些升高可能是多种因素共同作用的结果，包括睾酮降解速率的降低，这一点从睾酮分解代谢产物的水平较低可以得到证明（49）。因此，在女性中，睾酮可能仍在抗阻训练带来的肌肉绝对尺寸、力量和爆发力的发展过程中发挥重要作用，并且可能也是衡量个体训练适应性的一个重要指标（67, 68）。
生长激素和生长因子
生长激素（GH）在肌肉组织的重塑和修复中起主要作用，但它并非单独发挥作用，因为肌肉蛋白质的合成是由一种被称为胰岛素样生长因子-1（IGF-1）的生长因子触发的。研究表明，女性的静息生长激素浓度高于男性（92），而经过长期训练后，女性的静息生长激素水平低于男性（171），这可能表明女性对这种激素的敏感性更高，但相关研究还比较缺乏。
经过长期抗阻训练后，女性和男性的循环生长激素水平都会出现类似的上升。女性在进行一次急性抗阻运动后，循环生长激素浓度会增加2到4倍（66, 83）。循环生长激素水平上升的幅度取决于运动刺激的类型以及所完成的总做功量。例如，总做功量较大（10次最大重复负荷）且休息间隔较短（1分钟）的运动（92）、涉及大肌群的运动（95）、多组训练方案（126）以及会导致血乳酸升高和血糖降低的运动（91, 95），都会使生长激素水平显著升高。随着训练的进行，运动引起的生长激素升高幅度会增大（171）。
皮质醇
皮质醇是一种重要的激素，有助于调节血糖水平和炎症。在预期到锻炼和体育比赛时，皮质醇水平会上升，以便让身体为即将到来的心理和代谢需求做好准备（118, 140）。研究表明，受过训练的女性比久坐不动的女性，这种预期性的皮质醇上升更为明显（47）。在抗阻训练方案中，急性运动引发的皮质醇反应最为强烈，这类训练会导致生长激素（GH）（91）和血乳酸（90）水平升高。多项研究表明，与男性相比，女性对急性运动的皮质醇反应较弱（58, 66, 140）。这被认为是由于女性对皮质醇的敏感性更高（156），或者是女性性激素对交感神经系统、肾上腺以及下丘脑-垂体轴的活动具有调节作用所致（175）。
月经周期
女性在青春期和成年期会经历月经周期，大约在12至50岁之间（56）。虽然人们通常从生殖功能的角度来讨论这个周期，但月经周期中的激素也会影响与运动和训练相关的其他身体功能（37）。在月经周期的某些时期，身体还会出现痉挛、恶心和头痛等症状，这些症状可能会对参与锻炼或训练计划的能力产生负面影响。因此，从业者对月经周期及其对身体的影响有一个基本的了解是很重要的。
简而言之，月经周期中卵巢会释放两种主要激素，即雌二醇和孕酮。在周期的前半段，会出现月经出血，之后雌二醇达到峰值然后下降。孕酮在周期的后半段上升并达到峰值，同时雌二醇会出现第二次但强度较小的峰值。到周期结束时，雌二醇和孕酮都降至最低水平（图8.1）。
雌二醇
在有月经的成年女性中，雌激素的主要形式是雌二醇，研究表明它会直接影响肌肉、肌腱和韧带的结构与功能，还对肌肉质量和力量的形成有促进作用（37）。雌二醇似乎能通过减轻损伤程度，对骨骼肌起到更强的保护作用（100）。为实现这一效果，雌二醇可能会减少运动后的膜损伤、发挥抗氧化作用、充当膜稳定剂，并调节炎症细胞的浸润（53, 141）。此外，雌二醇可能会影响骨骼肌的收缩特性以及肌肉蛋白质的周转（71）。它通过促进蛋白质合成而非分解，以及增强对力量训练反应的敏感性，来支持肌肉质量的增长（71, 72）。然而，雌二醇水平过高并非总是有益的，因为这可能导致力量和运动表现下降，进而增加韧带发生严重损伤的风险（37）。雌二醇水平过低同样会带来问题，可能导致肌肉细胞死亡增加，以及骨骼肌质量和力量下降（39, 87）。
有研究报道，在进行一次急性力量训练后，雌二醇浓度会升高（94, 158）。出现这种反应可能是因为将睾酮转化为雌激素（雌二醇）的酶的活性增强了（129），这也可能有助于循环睾酮水平的升高（101）。鉴于雌激素对肌肉的有益影响，女性保持正常的月经周期功能至关重要，这有助于最大化训练适应性（37），并降低与雌二醇水平过低相关的风险（173）。
抗阻训练的考虑
抗阻训练的主要目标是提高力量和爆发力。在比较不同性别之间因训练产生的肌肉力量变化时，区分绝对测量值和相对测量值非常重要。与性别相关的肌肉肥大和肌肉质量差异（106, 132, 143）表明，女性的绝对肌肉力量低于男性（108, 117），而男性更强的绝对力量主要源于更大的肌纤维尺寸（117, 146, 160）。女性的绝对下肢力量通常比绝对上肢力量更接近男性的数值（10, 82, 84, 117）。与性别相关的身体成分、人体测量学特征以及无脂肪质量分布的差异，在一定程度上可以解释这些性别差异，这种差异在休闲训练者和高水平运动员中都很明显（14）。
从相对角度考虑时，与性别相关的肌肉力量差异会大幅减小。女性的肌纤维数量与男性相近，并且当以肌肉体积为基准进行标准化后，两者的力量也相似（113, 117）。男性和女性在肌肉肥大方面的差异可能由多种因素导致，例如内分泌和遗传因素，因为这些因素与肌肉质量的调节有关（184），而肌肉横截面积和酶活性等因素可能会造成力量和运动表现上的差异（85, 131, 162）。由于男性和女性的平均体型存在显著差异，比较相对于体重、去脂体重和肌肉横截面积的性别力量差异是很有意义的（14, 31）。当以体重为基准来衡量时，女性的下肢力量与男性相近，而女性的上肢力量仍略逊一筹（10, 82, 84, 117）。如果以去脂体重为基准进行比较，男性和女性之间的力量差异往往会消失（10, 82, 84, 117）。
与性别相关的功率输出差异类似于肌肉力量方面的差异。有测量结果显示，与男性运动员相比，女性运动员的功率输出相对于瘦体重而言，下半身功率较为接近，但上半身功率仍存在差异（10, 61）。尽管数据并不明确，但与性别相关的力量发展速率差异（147, 148）以及肌肉激活的募集差异——女性的IIa型肌纤维中肌球蛋白重链同工型的含量比例较低（138, 139）——可能在一定程度上解释了这些发现。
在渐进超负荷和针对性训练期间，女运动员的力量和体能会有显著提升，这与男运动员类似（64）。在最近的一项研究中，大学排球运动员在约2.5年的训练过程中，除了排球练习外，还结合了传统的抗阻训练动作以及不同负荷的举重变式训练，其最大力量和垂直起跳高度均有所提高（88）。其他研究表明，女篮球运动员进行增强式训练，自行车运动员进行其他基于速度的抗阻训练，有助于提高力量、体能和肌肉肥大（36, 119）。还有报告称，在女运动员的耐力训练中加入高强度力量训练，能增加肌肉力量、运动表现和肌肉维度，且不会影响耐力跑表现或跑步经济性（176）。
多项研究调查了月经周期阶段与运动表现之间的关系，部分结果表明，月经周期阶段对规律月经女性的运动表现存在影响（111）。另有研究显示，在自然周期的女性中，不同阶段之间的力量指标差异极小（19）。基于周期阶段进行训练的实际意义引发了疑问：考虑到女性运动员可能使用的各种激素类避孕药以及月经周期不规律的情况，追踪她们的周期是否可行，尤其是在运动员数量众多的团队运动中。
最新的关于月经周期与运动表现的荟萃分析证据并未得出结论，认为训练有素的女运动员的运动表现与月经周期阶段之间存在任何系统性关联（38, 50, 111, 112）。还需要考虑其他因素，例如女运动员之间不同的月经周期症状，以及这些症状在月经周期各个阶段对她们睡眠和恢复的影响（110）。因此，目前的证据不支持根据女运动员的月经周期阶段来调整抗阻训练方案。
