陶玉晶,張 強,劉俊一
國家短道速滑隊主力隊員膝、踝關(guān)節(jié)屈、伸肌群等速測試中專項力量的特征研究
陶玉晶,張 強,劉俊一
運用Isomed2000等速力量測試與訓(xùn)練系統(tǒng),對國家短道速滑隊13名主力隊員左右腿膝、踝關(guān)節(jié)屈伸肌群進行肌力的等速測試,通過峰力矩值找出國家短道速滑隊隊員膝、踝關(guān)節(jié)肌肉群肌力的整體情況和個體差異,為未來的訓(xùn)練提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明:國家短道速滑隊隊員整體膝、踝關(guān)節(jié)肌力發(fā)展不均衡,個體差異顯著;膝、踝關(guān)節(jié)左右腿同名肌肉群肌力比較均衡,個體具有一定的差異;膝、踝關(guān)節(jié)屈伸肌群力量協(xié)調(diào);整體膝、踝關(guān)節(jié)肌力在快速和高速運動狀態(tài)下肌肉工作能力較差,不利于運動員運動成績的進一步提高。
等速測試;峰力矩;短道速滑;國家隊
膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)屈伸肌群力量的均衡問題歷來是運動訓(xùn)練學(xué)界和運動醫(yī)學(xué)界所研究的焦點,作為人體運動的主要關(guān)節(jié)[1],膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的工作能力和效率往往制約短道速度滑冰這種周期性體能主導(dǎo)類項目的競技水平。短道速度滑冰是一種在高速運動下完成轉(zhuǎn)彎、加速、超越、穿插、躲避、交接的體能類周期性運動,對運動員膝、踝關(guān)節(jié)屈伸肌肉群的最大力量和快速力量有很高的要求,特別是對國家隊運動員膝、踝關(guān)節(jié)屈伸肌群進行肌力測試,對于評價其肌肉功能、預(yù)防膝、踝關(guān)節(jié)屈伸肌群的損傷有著重要意義。本研究是通過等速測力系統(tǒng)第一次對國家短道速滑隊運動員進行測試,旨在了解我國短道速滑隊主力隊員膝、踝關(guān)節(jié)屈伸肌群的力量素質(zhì)情況,探索我國短道速滑隊主力隊員膝、踝關(guān)節(jié)屈伸肌群的力量訓(xùn)練存在的問題,為我國短道速滑運動員未來膝、踝關(guān)節(jié)力量訓(xùn)練提供客觀依據(jù)和理論指導(dǎo)。
中國國家短道速度滑冰隊13名主力隊員。
1.2.1 測試儀器 德國產(chǎn)Isomed2000等速力量測試與訓(xùn)練系統(tǒng)。
1.2.2 測試要求 測試前,要求運動員進行30 min的準備活動,包括雙側(cè)膝、踝關(guān)節(jié)屈伸活動和拉伸練習(xí)。測試時,受試者取坐位,上身與大腿均用寬皮帶束牢,雙手自然握住兩側(cè)的把手,動力頭的旋轉(zhuǎn)軸對準測試部位,使關(guān)節(jié)活動軸心與儀器動力臂旋轉(zhuǎn)軸心相一致,并在測試前進行重力補償,正式測試前在測試角速度下以亞極限強度運動5次,以便熟悉掌握整個測試過程。1.2.3 測試方法 采用Isomed2000膝、踝關(guān)節(jié)測試方案,嚴格按照實驗手冊規(guī)定的方法進行固定和測試。令被試者做充分準備活動,以便測試數(shù)據(jù)準確和避免肌肉拉傷。該系統(tǒng)可設(shè)定0°~450°/s的運動速度,可記錄肌肉收縮產(chǎn)生的關(guān)節(jié)力矩和角度等多個參數(shù)。本次實驗只安排與專項能力最為密切的膝和踝兩個關(guān)節(jié),其中膝關(guān)節(jié)的測試部位為雙側(cè)屈?。ü珊蟮哪N繩肌)和伸?。ü伤念^?。?,測試速度為慢速(60 °/s)、中速(180 °/s)、快速(240 °/s)、高速(300 °/s);踝關(guān)節(jié)的測試部位為踝足背屈(脛骨前?。┖妥沲徘ㄐ⊥热^?。?,測試速度為慢速(60°/s)、中速(180 °/s)、快速(240 °/s)。正式測試中每個速度重復(fù) 4次取其最高值,每個速度間隔1 min。
在等速測試前對我國短道速滑隊現(xiàn)役主力隊員進行基本情況的測試和調(diào)查,分別對男隊隋××等7名隊員和女隊王×等6名隊員進行測試與調(diào)查,男隊平均年齡21.4歲,平均身高174.9 cm,平均體重69.1 kg,女隊平均年齡21.8歲,平均身高162.5 cm,平均體重55.3 kg。
測試結(jié)果表明:男隊員在不同速度條件下膝關(guān)節(jié)屈伸肌的峰力矩的平均值及其比值的變化范圍(49.8%~67.8%);不同速度條件下個體隊員左右膝屈伸肌峰力矩的具體情況和變化范圍(見表1)。
測試結(jié)果表明:女隊員在不同速度條件下膝關(guān)節(jié)屈伸肌的峰力矩的平均值及其比值的變化范圍(48.4%~70.1%);不同速度條件下個體隊員左右膝屈伸肌峰力矩的具體情況和變化范圍(見表2)。從數(shù)據(jù)中觀察,女隊中王×的力量占據(jù)絕對優(yōu)勢,孟××的力量素質(zhì)最差。
表1 男隊員膝關(guān)節(jié)屈伸肌在不同速度下的峰力矩及比值Table 1 Peak torque and its ratio at different velocities of knee extensors and flexors for male athletes (%)
表2 女隊員膝關(guān)節(jié)屈伸肌在不同速度下的峰力矩及比值Table 2 Peak torque and its ratio at different velocities of knee extensors and flexors for female athletes (%)
測試結(jié)果表明,男隊員在不同速度條件下踝關(guān)節(jié)屈伸肌的峰力矩的平均值及其比值的變化范圍為24.1%~28.8%;不同速度條件下個體隊員左右踝屈伸肌峰力矩的具體情況和變化范圍見表3。從數(shù)據(jù)中觀察,男隊中隋××的踝關(guān)節(jié)力量占據(jù)絕對優(yōu)勢,張××和李×的踝關(guān)節(jié)力量素質(zhì)較差,這與平時力量訓(xùn)練中表現(xiàn)出來的能力水平相一致。
測試結(jié)果表明,女隊員在不同速度條件下踝關(guān)節(jié)屈伸肌的峰力矩的平均值及其比值的變化范圍25.8%~35.4%;不同速度條件下個體隊員左右踝屈伸肌峰力矩的具體情況和變化范圍見表4。從數(shù)據(jù)中觀察,女隊中仍然王×的踝關(guān)節(jié)肌力占據(jù)絕對優(yōu)勢,孟××與周×的踝關(guān)節(jié)肌力素質(zhì)較差。
表3 男隊員踝關(guān)節(jié)屈伸肌在不同速度下的峰力矩及比值Table 3 Peak torque and its ratio at different velocities of ankle extensors and flexors for male athletes(%)
表4 女隊員踝關(guān)節(jié)屈伸肌在不同速度下的峰力矩及比值Table 4 Peak torque and its ratio at different velocities of ankle extensors and flexors for female athletes(%)
本研究是國家短道速滑隊首次對現(xiàn)役運動員進行等速測試,等速測試是根據(jù)事先設(shè)定的運動速度,在測試中保持速度不變,測試整個運動范圍內(nèi)任何一點肌肉(肌群)的最大力矩輸出[2],與等速儀器提供的阻力與肌肉收縮的實際力矩輸出相匹配,表現(xiàn)為一種順應(yīng)阻力,這種順應(yīng)阻力是整個關(guān)節(jié)活動中每一瞬間或不同角度都可以承受相應(yīng)的最大阻力,產(chǎn)生最大張力和力矩輸出[3]。峰力矩是反映等速測試中非常準確可重復(fù)的最常用指標,它表示在整個關(guān)節(jié)活動中肌肉收縮產(chǎn)生的最大力矩輸出,即力矩曲線上最高一點的力矩值[4],峰力矩值與運動速度有關(guān),隨著運動速度的增加,峰力矩值一般減小。短道速滑運動在高速情況下完成蹬冰和支撐滑行技術(shù)動作,膝、踝關(guān)節(jié)肌肉群的力量能力直接影響蹬冰效果和運動員的滑跑穩(wěn)定性,通過等速測試中峰力矩值的掌握,能夠了解我國短道速滑隊隊員膝、踝關(guān)節(jié)肌力情況,發(fā)現(xiàn)弱勢肌群,改善專項力量訓(xùn)練的效果,提高運動成績和比賽穩(wěn)定性。
峰力矩的數(shù)值是等速測力中的重要指標,目前韓國、加拿大速滑界已把等速測力作為評定運動員肌肉系統(tǒng)機能狀態(tài)的一種客觀指標,因此我們在測試中得到的峰力矩值可以真實客觀的反映我隊運動員膝、踝關(guān)節(jié)肌力的基本情況[5]。通過測試結(jié)果可以表明目前我國短道速滑隊隊員膝、踝關(guān)節(jié)肌群肌力大小情況,男隊員中最大肌力數(shù)值以隋××占優(yōu)勢,韓××、宋××其次,張××和李×相對較差;從男隊員中最高值和最低值的比較來看,男隊7名隊員之間的差異很大,說明在這兩個關(guān)節(jié)肌肉群的專項力量訓(xùn)練中有很大的個體差異。女隊在膝、踝關(guān)節(jié)的最大肌力的表現(xiàn)上,王×這兩個關(guān)節(jié)肌力力量優(yōu)勢非常明顯,接近與男隊隊員的肌力水平,說明王×在專項力量上在女隊中占據(jù)絕對優(yōu)勢,趙××其次,孟××的肌力水平最差,需要在未來的訓(xùn)練中重點加強。短道速滑隊整體的膝、踝關(guān)節(jié)的肌力水平表現(xiàn)為十分不均衡發(fā)展水平,說明日常膝、踝關(guān)節(jié)肌肉群的專項力量上訓(xùn)練不夠系統(tǒng)。
膝、踝關(guān)節(jié)左右腿兩側(cè)同名肌肉群最大肌力值的對比是衡量運動員左右腿同一肌肉群力量是否對稱的指標[6]。以往的研究表明:由于短道速度滑冰是逆時針滑跑,而且彎道滑跑中主要以左腿支撐為主,因此左腿膝、踝關(guān)節(jié)的力量應(yīng)該強于右腿。但是隨著短道速滑技戰(zhàn)術(shù)的發(fā)展,目前運動員為了保持高速彎道滑行和防止后面運動員超越,運動員的彎道滑行往往采用右腿支撐切過彎道的技術(shù)動作,而且這個動作相對靜態(tài),對運動員右腿膝、踝關(guān)節(jié)屈肌肌群的力量能力要求很高。左右腿兩側(cè)同名肌肉群力量的均衡逐漸成為高水平短道速滑運動員專項力量的發(fā)展方向和必要條件[7]。測試結(jié)果表明(見表1至表4),短道隊男子膝關(guān)節(jié)左右腿屈肌力量平均值比較均衡,伸肌力量平均值不均衡,呈現(xiàn)左腿力量普遍好于右腿的趨勢;短道隊女子膝關(guān)節(jié)左右腿的屈伸肌力量平均值都比較均衡,但是個體間差異比較大,王×的肌群特點是膝關(guān)節(jié)的屈伸肌力量在女隊中占有絕對優(yōu)勢,右腿膝關(guān)節(jié)屈伸肌力量都明顯優(yōu)于左膝肌群力量,這和其自身身體條件有關(guān)系,但是和平時的力量訓(xùn)練的側(cè)重點也有很大的關(guān)系;男子左右腳踝關(guān)節(jié)屈伸肌群力量平均值比較均衡,而且個體對比也表現(xiàn)為左右屈伸肌群的均衡性;女子左右腳踝關(guān)節(jié)屈伸肌群力量平均值比較均衡,而且個體對比也表現(xiàn)為左右屈伸肌群的力量均衡性。以上研究結(jié)果分析推斷:目前的訓(xùn)練盲點在右腿膝關(guān)節(jié)的肌肉群力量的訓(xùn)練上,以后的訓(xùn)練中要加強對國家隊員右腿膝關(guān)節(jié)肌肉群專項力量的訓(xùn)練。
膝、踝關(guān)節(jié)同側(cè)屈伸肌群力量對比是衡量主動肌群和拮抗肌群力量是否協(xié)調(diào)的重要指標,是影響運動員滑行中蹲屈角度和技術(shù)動作的重要專項力量能力[8]。測試結(jié)果表明(見表1至表4):從屈伸肌的比值上分析,同一速度下,男隊膝關(guān)節(jié)左右腿屈伸肌力平均比值具有一定差異,但是差異不大,女隊膝關(guān)節(jié)左右腿屈伸肌力平均比值基本接近,但是每個運動員的變化不盡相同,在踝關(guān)節(jié)左右腿屈伸肌力平均比值方面,無論是單個隊員還是全隊平均值都基本上左右對稱平衡;從慢速到快速的屈伸肌比值的變化趨勢上分析,膝關(guān)節(jié)方面由低速(48%~53%)到高速(65%~70%)比值逐漸增加,但是目前國內(nèi)外研究結(jié)果中還沒有明確表明不同速度下最佳屈伸肌群之比的范圍是多少[9],潘××研究我國不同項目運動員膝關(guān)節(jié)屈伸肌的比率60°/s時均值為53.50%,240°/s時為63.27%,美國《力量與體能訓(xùn)練》一書推薦的比率數(shù)值為:低速60°/s為67%~77%,中速180°/s為80%~91%,高速300°/s為95%~111%,但是兩者都沒有明確具體的運動項目。以往的研究結(jié)果表明:我國速度滑冰女隊的比值在240°/s時為65%~70%左右,這與本文的測試結(jié)果基本保持相同,若以240°/s速度下屈伸肌肉群之比為65%~70%的標準衡量,我隊男運動員的平均值偏低,個體上男子宋××、隋××和張××,女子周×明顯偏低,主要原因可能由于其膝屈肌即股后的腘繩肌相對力量薄弱造成的,可能直接影響其在高速滑行中的蹲屈角度和技術(shù)動作,應(yīng)該在以后的訓(xùn)練中加以重視;踝關(guān)節(jié)屈伸肌比值從慢速到快速的變化范圍遠不如膝關(guān)節(jié)明顯,變化范圍在25%~35%之間。踝關(guān)節(jié)的專項力量在短道速滑的高速滑行過程中非常重要,但作為末端關(guān)節(jié),是最靠近冰面的關(guān)節(jié),通過它的作用,將髖、膝關(guān)節(jié)的力量傳遞給冰刀,所以它是力量的轉(zhuǎn)換源,所以踝關(guān)節(jié)屈伸肌群的專項力量直接影響蹬冰的效果和滑行的路線。我國短道隊主力隊員踝關(guān)節(jié)屈伸肌比值變化范圍很小,說明隊員在高速條件下踝關(guān)節(jié)的屈伸的力量還有待加強,特別表現(xiàn)為我國隊員踝關(guān)節(jié)屈伸肌的穩(wěn)定性還需要進一步提高,運動員踝關(guān)節(jié)屈伸肌在高速運動時表現(xiàn)出力量薄弱,這將直接影響對滑行路線的控制,容易在彎道滑行中失掉有利位置,被對手超越,同時還將直接影響股四頭肌和小腿三頭肌協(xié)調(diào)一致蹬冰的能力,影響蹬冰效果。
從測試結(jié)果分析,測試速度越快,膝關(guān)節(jié)肌力下降越明顯,且從慢速到快速膝關(guān)節(jié)屈伸肌的肌力下降率明顯偏高(見表5)。
肌肉力量在速度增加的情況下應(yīng)該保持平穩(wěn)下降趨勢[10]。從測試的結(jié)果中分析,說明我國短道隊員在慢速運動狀態(tài)下膝關(guān)節(jié)屈伸肌力量情況比較好,但是隨著速度的增加,肌力下降幅度非常明顯,說明我們在快速運動狀態(tài)下肌力情況不夠理想,快速運動狀態(tài)下相關(guān)肌肉專項力量能力較差,特別是膝關(guān)節(jié)伸?。ü伤念^肌)的肌肉能力不足更為明顯。這和我國短道隊短距離項目突出,長距離項目薄弱的特點相一致,說明我們隊員具有絕對速度,但是在訓(xùn)練比賽中保持高速滑行的能力比較差,除心肺功能的影響因素外,那么本文分析的隊員膝關(guān)節(jié)屈伸肌快速運動狀態(tài)下專項力量能力較差也是主要的影響因素。因此要提高運動員在長距離項目上的保持速度和持續(xù)提高速度的能力,在以后的訓(xùn)練中加強相關(guān)肌肉群在高速運動狀態(tài)下專項力量能力的訓(xùn)練是非常有必要的,但是這種專項力量的能力需要在高速運動狀態(tài)下加強鍛煉,但是這種超過運動員自身極限速度的運動狀態(tài)很難創(chuàng)造,目前世界上對于這種專項力量的訓(xùn)練方法一般采用牽引訓(xùn)練法,但是訓(xùn)練效果很難控制,本次實驗表明這種高速狀態(tài)下的專項力量訓(xùn)練在本次測試的德國產(chǎn)Isomed2000等速力量測試與訓(xùn)練系統(tǒng)上進行訓(xùn)練的效果非常明顯。
踝關(guān)節(jié)肌力從慢速到快速下降都非常明顯,而且從慢速到快速踝關(guān)節(jié)屈伸肌力下降率明顯偏高,這說明運動員踝關(guān)節(jié)的屈伸肌中速和快速的運動狀態(tài)下專項力量能力都較差(見表6)。踝關(guān)節(jié)一方面是整個蹬冰動作的結(jié)束部位,另一方面在滑行過程中是控制滑行路線的主要關(guān)節(jié)肌群,踝關(guān)節(jié)肌力中速和快速運動狀態(tài)下的專項力量能力較差就容易在長距離高速滑行中不穩(wěn)定,失去滑行有利位置,被對手超越。所以加強踝關(guān)節(jié)快速運動狀態(tài)下的專項力量是保證蹬冰效果和穩(wěn)定快速滑行路線的重要素質(zhì)。
a表ble6 6 男R、a女te隊 o踝f d關(guān)ec節(jié)lin屈e 伸of肌 pe在ak不 to同rq速ue度a下t d的iffe峰re力nt矩 sp下e降ed率s of ankle extensors and flexors for males and females(%)(脛骨前?。┥旒。ㄐ⊥热^?。┣。劰乔凹。┥旒。ㄐ⊥热^肌)男隊 32.6 33.6 37.8 45.6女隊 31 39 36 47.6 T 60°/s~180°/s 60°/s~240°/s屈肌
(1)我國短道速滑隊主力隊員膝、踝關(guān)節(jié)肌力整體水平發(fā)展不均衡,男隊以隋××占優(yōu)勢,韓××、宋××其次,張××和李×相對較差;女隊王×占有絕對優(yōu)勢,趙××其次,孟××的肌力水平最差。(2)我國短道速滑隊主力隊員整體膝、踝關(guān)節(jié)肌力左右腿同名肌肉群力量比較合理。(3)我國短道速滑隊整體膝關(guān)節(jié)主動肌群和拮抗肌群力量比較協(xié)調(diào),有利于完成最佳的蹲屈角度和技術(shù)動作,個體中男子宋××、隋××和張××,女子周×比值明顯偏低,需要在以后訓(xùn)練中重點強調(diào)。(4)我國短道速滑隊整體踝關(guān)節(jié)主動肌群和拮抗肌群力量比值從慢速到高速變化范圍很小,表明我隊整體踝關(guān)節(jié)肌力在高速運動狀態(tài)下薄弱,不利于滑行的穩(wěn)定性和滑行路線的控制。(5)我國短道速滑隊主力隊員膝、踝關(guān)節(jié)整體肌力水平隨測試速度的增加而下降比率越為明顯,表明我隊隊員膝、踝關(guān)節(jié)肌力在快速和高速運動狀態(tài)下的專項力量能力較差,不利于保持高速長時間的滑行。是我國短道速滑隊在長距離項目上還沒有完全突破的重要原因之一。
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Characteristic of Special Forces of Knee,Ankle,Short-Track Flexor Muscle in Isokinetic Testing of Short Track Speed Skating Players of National Team
TAO Yujing,ZHANG Qiang,LIU Junyi
(School of PE,Northeast Normal University,Changchun 130024,China)
Using the Isomed2000 uniform-speed testing and training system to conduct isokinetic testing on the force of the contracting and extending muscle group in the knees and ankles of 13 short track speed skaters in the national team,through the value of peak force moment,we can find the overall conditions and individual differences in the force of muscular group about the knees and ankles of the short track speed skaters in the national team,which can offer the biomechanical reference for the succeeding training.The study showed that the development of the muscle force in the knees and ankles of the skaters was not balanced,but that the individual difference was significant;forces of the muscle group of the same name in the knees and ankles are relatively balanced for both legs,while there are slight individual differences;forces of the contracting and extending muscle group in the knees and ankles were in coordination;endurance of the knees and ankles muscle group under the condition of high speed appeared relatively poor,which prevents the players from improving their performance further.
isokinetic testing;peak force moment;short track speed skating;national team
G 862.1
A
1005-0000(2010)05-0381-04
2009-11-30;
2010-09-01;錄用日期:2010-09-05
國家體育總局哲學(xué)社會科學(xué)研究項目(項目編號:1582SS10136);吉林省教育廳“十一五”社會科學(xué)項目(項目編號:2008445)
陶玉晶(1971-),女,吉林長春人,副教授,在讀博士研究生,研究方向為體育教育訓(xùn)練學(xué)、體育社會學(xué)。
東北師范大學(xué)體育學(xué)院體育教學(xué)訓(xùn)練一部,吉林長春130024。