女子手球運(yùn)動(dòng)員膝、踝關(guān)節(jié)屈伸肌群等速測試結(jié)果分析

曹峰銳

摘要:運(yùn)用CON-TREX等速測試系統(tǒng)對廣東省女子手球運(yùn)動(dòng)員的膝和踝關(guān)節(jié)進(jìn)行等速向心測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn):受試隊(duì)員兩關(guān)節(jié)伸肌的相對峰力矩值均顯著大于屈肌;右膝關(guān)節(jié)屈伸肌比值在60 (°)/s測試速度下偏高;踝關(guān)節(jié)伸屈肌相對峰力矩的比值為39%～48%;大部分受試隊(duì)員兩側(cè)踝關(guān)節(jié)同名肌峰力矩差值百分比均大于10%。結(jié)果說明:①女手球隊(duì)員膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的伸肌力量均大于屈肌力量。②女手球隊(duì)員右膝關(guān)節(jié)屈伸肌力量比例不合理;踝關(guān)節(jié)屈伸肌力量比例合理。③大部分隊(duì)員兩側(cè)踝關(guān)節(jié)同名肌力量不平衡,這同手球的專項(xiàng)特點(diǎn)以及力量訓(xùn)練有關(guān)。

關(guān)鍵詞:運(yùn)動(dòng)生物力學(xué);峰力矩;等速測試;女手球運(yùn)動(dòng)員;膝關(guān)節(jié);踝關(guān)節(jié)

中圖分類號:G804.66 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-7116(2009)10-0102-04

Analysis of the isokinetic test results of the knee and ankle joint flexors and

extensors of female handball players

CAO Feng-rui

(School of Physical Education,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China)

Abstract: Author used the CON-TREX isokinetic test system to perform isokinetic centripetal tests on the knee and ankle joints of female handball players in Guangzhou province, and revealed the following findings: the relative peak torque values of the two joint flexors of the tested players are significantly greater than the same of the extensors; at the test speed of 60°/s, the ratio of flexor strength to extensor strength of the right knee joint is on the high side; the range of the ratio of extensor relative peak torque to flexor relative peak torque of the ankle joints is 39%~48%; the percentage of the difference between the homonymous muscle peak torque values of the left and right ankle joints of most tested players is greater than 10%. The said findings indicate the followings: 1) the extensor strength of the knee and ankle joints of the female handball players is greater than the extensor strength; 2) the proportion between the flexor strength and extensor strength of the right knee joint of the female handball players is irrational, while the proportion between the flexor strength and extensor strength of their ankle joints is rational; 3) the homonymous muscle strength of the left and right ankle joints of most tested players is unbalanced, which is related to dedicated handball technique and strength training.

Key words: sports biomechanics;peak torque;isokinetic test;female handball player;knee joint;ankle joint

手球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目對運(yùn)動(dòng)員的力量、速度、耐力、靈敏、柔韌等運(yùn)動(dòng)素質(zhì)有全面的要求,該項(xiàng)目屬于技戰(zhàn)能主導(dǎo)類對抗性項(xiàng)群中的同場對抗類項(xiàng)目[1]。而力量素質(zhì)是競技運(yùn)動(dòng)中的首要素質(zhì),在技戰(zhàn)能主導(dǎo)類對抗性項(xiàng)群中占有重要的地位,也是贏取比賽的關(guān)鍵因素。近些年,國內(nèi)外科研人員運(yùn)用等速測試對不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的不同關(guān)節(jié)肌群力矩特征作了大量研究。然而,運(yùn)用等速測試研究手球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的關(guān)節(jié)肌群力矩特征還比較少,國內(nèi)只有2篇相關(guān)報(bào)道。國外運(yùn)用等速研究主要集中在膝關(guān)節(jié)前十字韌帶損傷的運(yùn)動(dòng)康復(fù)以及手球隊(duì)員肩關(guān)節(jié)等速向心屈伸肌峰力矩同球速的相關(guān)性方面[2]。

縱觀已有的關(guān)于手球的等速研究報(bào)道[2-5],筆者發(fā)現(xiàn),國內(nèi)外對手球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員膝、踝關(guān)節(jié)肌群的等速力矩特征的研究比較少,到目前為止沒有對手球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員膝和踝關(guān)節(jié)屈伸肌群的等速力矩特征作系統(tǒng)的研究。本文通過瑞士生產(chǎn)的Con-TREX Biomechanical Test-and Training systems(Con-TREX等速測試和訓(xùn)練系統(tǒng))對手球運(yùn)動(dòng)員膝和踝關(guān)節(jié)進(jìn)行等速向心測試,選取相對峰力矩、關(guān)節(jié)肌群屈伸肌比值和左右同名肌群峰力矩差值百分比3個(gè)指標(biāo),對手球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員膝和踝關(guān)節(jié)肌群的力量特征進(jìn)行系統(tǒng)的研究,以診斷受試運(yùn)動(dòng)員膝和踝關(guān)節(jié)肌群等速向心測試力矩特征以及從中反映出力量方面存在的不足,并且在此基礎(chǔ)上給出相關(guān)的建議。希望通過研究不但能夠豐富等速測試應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方面,特別是手球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的研究,而且為手球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的選材提供參考。

1研究對象與方法

1.1研究對象

廣東省女子手球隊(duì)運(yùn)動(dòng)員15名,年齡(19.1±1.9)歲;身高(176.4±5.1) cm;體重(68.1±5.1) kg;運(yùn)動(dòng)年限(4.3±1.6)年。受試關(guān)節(jié)無運(yùn)動(dòng)損傷。其中國家級運(yùn)動(dòng)健將8名,其余均為一級運(yùn)動(dòng)員。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1)測試儀器。瑞士生產(chǎn)的CON-TREX Biomechanical Test-and Training systems(CON-TREX 人體肌力評估和訓(xùn)練系統(tǒng))。

2)測試方法。在本研究中,膝關(guān)節(jié)測試選取的角速度為60、90和240 (°)/s;踝關(guān)節(jié)測試選取的角速度為30、90和120 (°)/s。其中30、60 (°)/s為慢速,在此測試速度下所測出的力矩值主要反映肌肉的絕對力量,90和120 (°)/s為中速,所測出的力矩值主要反映肌肉的快速力量;240 (°)/s測試速度為快速,所測出的力矩值主要反映肌肉的力量耐力。

正式測試時(shí)每側(cè)膝關(guān)節(jié)60、90和240 (°)/s各做1組,其中60和90 (°)/s各做8次,組間休息30 s。240 (°)/s做30次。每側(cè)踝關(guān)節(jié)30、90和120 (°)/s每組做8次,組間休息30 s。測試前,對儀器進(jìn)行常規(guī)標(biāo)定。運(yùn)動(dòng)員做好充分的準(zhǔn)備活動(dòng),使受試者熟悉測試過程,并且進(jìn)行預(yù)測試。測試順序?yàn)?先測膝關(guān)節(jié),后測踝關(guān)節(jié),左右肢隨機(jī)測試,兩側(cè)相同關(guān)節(jié)的間歇時(shí)間為3 min,測完膝關(guān)節(jié)后間歇5 min再測踝關(guān)節(jié)。膝關(guān)節(jié)測試時(shí),運(yùn)動(dòng)員取坐位,用綁帶固定好上體和大腿,受試者的雙手緊握測試椅兩側(cè)的把手,動(dòng)力儀的旋轉(zhuǎn)軸軸心對準(zhǔn)膝關(guān)節(jié)的中心,小腿固定在動(dòng)力臂的下方。踝關(guān)節(jié)測試時(shí),運(yùn)動(dòng)員取俯臥位,用綁帶固定好身體。動(dòng)力儀旋轉(zhuǎn)軸的軸心對準(zhǔn)踝關(guān)節(jié)的中心。

3)測試指標(biāo)。

(1)相對峰力矩(PT/BW):產(chǎn)生最大力矩占個(gè)體體重的比值,由于該指標(biāo)排除了體重對力矩值的影響,因此可更好地比較不同個(gè)體間力量的差異。

(2)屈伸肌比值(H/Q或F/E):即關(guān)節(jié)屈肌力量與伸肌力量的比值。一般用該指標(biāo)表示關(guān)節(jié)兩側(cè)肌群的平衡功能。

(3)左右側(cè)同名肌群峰力矩差值百分比:(強(qiáng)側(cè)肌群峰力矩值-弱側(cè)肌群峰力矩值)/強(qiáng)側(cè)肌群峰力矩值×100%。該指標(biāo)反映左右肢同名肌力量的均衡程度。

4)數(shù)據(jù)處理。

采用SPSS12.0統(tǒng)計(jì)軟件包對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,測試數(shù)據(jù)用 ±s來表示,選取獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對所測關(guān)節(jié)肌群的各指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。本文定義差異顯著性水平為P﹤0.05,非常顯著性水平為P﹤0.01。

2研究結(jié)果及分析

2.1關(guān)節(jié)屈伸肌相對峰力矩特征

從表1中可看出:受試者膝和踝關(guān)節(jié)屈伸肌相對峰力矩值均隨測試速度的增加而減小,兩關(guān)節(jié)伸肌的相對峰力矩值均顯著大于屈肌,只有踝關(guān)節(jié)左右側(cè)屈肌在60和120 (°)/s測試速度下差異顯著(P<0.05)。

2.2關(guān)節(jié)屈伸肌峰力矩比值

從表2中可以看出受試隊(duì)員膝和踝關(guān)節(jié)肌群的屈伸比值隨測試速度的增加呈現(xiàn)的特征并不完全一致。膝關(guān)節(jié)肌群的峰力矩屈伸比值隨測試速度的增加先減小后增大的特征;左踝關(guān)節(jié)肌群的屈伸峰力矩比值隨測試速度的增加而增加,右踝關(guān)節(jié)肌群的屈伸峰力矩比值隨測試速度的增加呈現(xiàn)先增大后減小,整體上膝關(guān)節(jié)從60~240 (°)/s、踝關(guān)節(jié)從30~120 (°/s)呈現(xiàn)出增大的趨勢。

2.3兩側(cè)關(guān)節(jié)同名肌峰力矩差值百分比

從測試結(jié)果來看,有兩名隊(duì)員膝關(guān)節(jié)在3種不同測試速度下均明顯大于10%,大部分隊(duì)員值均在10%以內(nèi);而兩側(cè)踝關(guān)節(jié)同名肌峰力矩差值百分比在3種不同測試速度下大部分受試隊(duì)員均大于10%(表3)。

3討論

等速測力系統(tǒng)所測的結(jié)果并不是力,而是力矩。力矩是目前等速測試中最常用的指標(biāo)。但可以通過力矩值間接地反映出關(guān)節(jié)肌的力量大小。絕對峰力矩值因受試者體重的差異而造成的個(gè)體差異較大,所以大多采用相對峰力矩值,即峰力矩與體重的比值,由于該指標(biāo)排除了體重對力矩值的影響,因此可更好地比較不同個(gè)體間力量的差異。受試者關(guān)節(jié)屈伸肌相對峰力矩值隨著角速度的增加而減少,這與經(jīng)典的希爾方程得出的力矩速度關(guān)系一致。檀志宗等[6]利用等速測力技術(shù)探討優(yōu)秀女子手球、足球和自行車運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)屈伸肌群肌力特征時(shí)也發(fā)現(xiàn)手球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)屈伸肌群峰值力矩隨測試角速度的增加而減少。肌力隨肌肉收縮速度的增加而下降的原因可能是由于收縮單元中的橫橋斷開與聯(lián)系時(shí)損失肌力,以及收縮單元和結(jié)締組織中的流體黏滯性。因此隨著收縮速度的增加,需要更大的內(nèi)力去克服這些黏滯阻力,并造成肌肉張力更明顯的下降。當(dāng)開始收縮時(shí)速度較低、收縮時(shí)間較長,參與活動(dòng)的肌群能夠達(dá)到較高的激活狀態(tài),表現(xiàn)出的峰力矩就大;隨著角速度的增加、肌群收縮時(shí)間的減少,參與活動(dòng)的肌群所能達(dá)到的激活狀態(tài)也會(huì)隨之降低,因此表現(xiàn)出來就是向心力矩隨著角速度的增加而減少。檀志宗等[6]利用等速測力技術(shù)測得上海市8名女子手球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)屈伸肌群在90 (°)/s測試速度下,屈肌相對峰力矩為(0.47±0.07) Nm/kg,伸肌相對峰力矩為(0.77±0.08) Nm/kg。從表1中可以看出,本研究在相同測試角速度下廣東女子手球隊(duì)員膝關(guān)節(jié)屈伸肌相對峰力矩值均明顯大于上海女子手球隊(duì)員,然而從十運(yùn)會(huì)以及歷年的比賽情況來看,上海手球隊(duì)的綜合實(shí)力要強(qiáng)于廣東隊(duì)[7]。究其原因,可能是一方面由于測試儀器的不同,檀志宗測試的儀器是用CYBEX-Norm型等速肌力測試與康復(fù)系統(tǒng);另一方面,廣東女子手球隊(duì)比較注重膝關(guān)節(jié)肌群的力量訓(xùn)練;再就是受試者樣本量的不同也是其中原因之一。王向東等人[8]研究發(fā)現(xiàn):在等速向心測試中,男、女踝關(guān)節(jié)屈、伸肌群峰力矩隨測試角速度的增加而減小,并且兩種測試均表明伸肌群峰力矩大于屈肌群峰力矩(P﹤0.05),說明我國健康青年踝關(guān)節(jié)背屈肌群力量普遍比較薄弱。從研究的測試數(shù)據(jù)來看,運(yùn)動(dòng)員也存在這一現(xiàn)象。

關(guān)節(jié)屈伸肌群力量的比值歷來是體育訓(xùn)練和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中重點(diǎn)研究的課題之一。如果該比值超出正常范圍,不僅會(huì)影響比賽的成績而且還容易引發(fā)關(guān)節(jié)肌肉的損傷。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究認(rèn)為:膝關(guān)節(jié)在慢速等速測試60 (°)/s時(shí)H/Q值在67%左右,而中速測試180 (°)/s為76%左右,快速測試240 (°)/s時(shí)為83%左右;一般運(yùn)動(dòng)員足背屈與跖屈峰力矩的比例約為(32.16±10.03)%[9-12]。從表2中可以看出,受試隊(duì)員左膝關(guān)節(jié)屈伸肌峰力矩比值在不同速度測試下在合理范圍內(nèi),但右膝關(guān)節(jié)屈伸肌在60 (°)/s時(shí)其值偏高。這說明右膝關(guān)節(jié)屈伸肌力量比例不平衡,容易在訓(xùn)練或比賽中引發(fā)關(guān)節(jié)肌肉的拉傷。這可能是女手球隊(duì)員在力量訓(xùn)練時(shí)過于偏重右膝關(guān)節(jié)屈肌的力量練習(xí),所以使右膝關(guān)節(jié)屈伸肌峰力矩比值偏高。這在以后的力量訓(xùn)練中應(yīng)注意加強(qiáng)右膝關(guān)節(jié)伸肌的力量練習(xí)。檀志宗測得手球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)屈伸肌群在90 (°)/s測試速度下屈伸峰力矩比值為(61.8±7.5)%。張和莉等[13]對四川省手球運(yùn)動(dòng)員等速測試顯示,膝關(guān)節(jié)屈伸肌峰力矩比值在60 (°)/s測試速度下冬訓(xùn)前為60%、冬訓(xùn)后為69.1%,在240 (°)/s測試速度下冬訓(xùn)前為79.6%、冬訓(xùn)后為75.5%,這與本文的研究結(jié)果相一致。在3種不同的測試速度下,女手球隊(duì)員踝關(guān)節(jié)伸屈肌相對峰力矩的比值范圍為39%～48%。由此可看出本文的測試結(jié)果同報(bào)道的范圍大體上相一致,說明受試者踝關(guān)節(jié)屈伸肌力量平衡。

據(jù)相關(guān)研究顯示:左右側(cè)同名肌的肌肉力量的比率差異在10%以內(nèi),否則弱側(cè)肌容易受傷[14-15]。到目前為止,還沒見國內(nèi)外有關(guān)研究手球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員膝和踝關(guān)節(jié)兩側(cè)同名肌峰力矩差值百分比的文獻(xiàn)。夏聯(lián)富等[16]研究顯示,在90和360 (°)/s測試角速度下,排球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)同名肌峰力矩差值百分比分別為(8.1±6.9)%和(7.2±5.8)%;跳高運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)同名肌峰力矩差值百分比分別為(7.3±6.5)%和(7.1±5.8)%。鄧京捷等[17]對廣東省游泳隊(duì)員進(jìn)行兩側(cè)肩關(guān)節(jié)屈伸肌力量比率差異的研究認(rèn)為整體上受試者左右肩關(guān)節(jié)屈、伸肌力量差異在10%以內(nèi),只有個(gè)體之間存在較大的差別(大于10%)。從本研究測試結(jié)果來看,有兩名隊(duì)員膝關(guān)節(jié)在3種不同測試速度下均明顯大于10%,大部分隊(duì)員均在10%以內(nèi);而兩側(cè)踝關(guān)節(jié)同名肌峰力矩差值百分比在3種不同測試速度下大部分受試隊(duì)員均大于10%。這反映出受試隊(duì)員踝關(guān)節(jié)屈伸肌群力量存在一側(cè)偏高,另一側(cè)偏低的現(xiàn)象。由于手球項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)單次攻防與突破,更加強(qiáng)調(diào)快速起動(dòng)和爆發(fā)能力,對膝和踝關(guān)節(jié)屈伸肌群快速力量素質(zhì)的要求較高,在快速起動(dòng)時(shí)往往是慣用側(cè)關(guān)節(jié)肌群突然發(fā)力,使得一側(cè)肌群力量比另一側(cè)同名肌群力量要大,另外也同女手隊(duì)員在力量訓(xùn)練中沒有重視對雙側(cè)同名肌力量的均衡訓(xùn)練有關(guān)。因此在以后的力量訓(xùn)練中應(yīng)特別重視對兩側(cè)踝關(guān)節(jié)同名肌的力量均衡訓(xùn)練,以防止運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生。