投擲運(yùn)動(dòng)員軀干旋轉(zhuǎn)肌群等速肌力研究

桂海榮，蒲繼濤，喬 柱

(1.蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院體育部，江蘇蘇州215104;2.鄭州大學(xué)西亞斯國(guó)際學(xué)院體育學(xué)院，河南鄭州451150;3.鄭州大學(xué) 體育學(xué)院，河南 鄭州450044)

田徑投擲項(xiàng)目如鉛球、標(biāo)槍等，軀干的屈伸和旋轉(zhuǎn)肌群力量對(duì)于成績(jī)的提高起到很大作用。目前，關(guān)于軀干肌群的力量評(píng)定主要應(yīng)用等速測(cè)力系統(tǒng)。等動(dòng)測(cè)力方法已在體育科研中得到廣泛的應(yīng)用，它通常用來對(duì)運(yùn)動(dòng)員肌肉系統(tǒng)的機(jī)能狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)損傷的治療效果進(jìn)行評(píng)定。成鵬等研究也表明等速測(cè)力裝置用于軀干的力學(xué)特征評(píng)定有較好的重復(fù)信度［1］。A.Gioftsidou I 等人認(rèn)為應(yīng)用等動(dòng)力量測(cè)試職業(yè)足球運(yùn)動(dòng)員肌肉力量平衡性是一個(gè)很好的方法［2］。在國(guó)際上，公認(rèn)等動(dòng)測(cè)試是比較精確、客觀、可重復(fù)的及安全的。

通過CNKI，分別以關(guān)鍵詞“等速訓(xùn)練”、“等動(dòng)訓(xùn)練”，檢索1994到2011年的文獻(xiàn)分別為41篇和22篇。發(fā)現(xiàn)目前國(guó)內(nèi)運(yùn)用等動(dòng)測(cè)力系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員肌肉力量及運(yùn)動(dòng)損傷后治療效果進(jìn)行評(píng)定的文章較多，多數(shù)是關(guān)于身體六大關(guān)節(jié)及軀干屈伸的文章，而關(guān)于軀干旋轉(zhuǎn)肌力研究文章屈指可數(shù)。筆者試圖通過本實(shí)驗(yàn)了解標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中軀干旋轉(zhuǎn)肌群的肌力特征了解，以期為田徑投擲項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提供理論依據(jù)。

1 研究對(duì)象和方法

1.1 研究對(duì)象

以河南省隊(duì)田徑項(xiàng)目標(biāo)槍和鉛球9名運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，運(yùn)動(dòng)員健康狀況良好，測(cè)試時(shí)肌肉無病變，身體機(jī)能未處于疲勞狀態(tài)。研究對(duì)象具體情況見表1。

表1 研究對(duì)象情況一覽

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

通過查閱中國(guó)知網(wǎng)、及有關(guān)等速測(cè)力系統(tǒng)測(cè)量文獻(xiàn)資料，獲取相關(guān)信息。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)法

1.2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器 德國(guó)生產(chǎn)的ISOMED2000等動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

1.2.2.2 測(cè)試指標(biāo) (1)軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)最大力矩(LROTMaximum Torque);(2)軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)最大力矩(RROT-Maximum Torque);(3)軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)單位體重最大力矩(LROTMaximum Torque/Weight);(4)軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)單位體重最大力矩(RROT-Maximum Torque/Weight);(5)軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)平均功率(LROT-Mean Power);(6)軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)平均功率(RROT-Mean Power);(7)軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)指標(biāo)/軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)指標(biāo)(L/R)。

1.2.2.3 測(cè)試方案及流程 實(shí)驗(yàn)前，打開ISOMED2000預(yù)熱1～2小時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象講明實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?dòng)作要領(lǐng);軀干旋轉(zhuǎn)的速度設(shè)置為 60°/s(慢速)90°/s、120°/s、150°/s、180°/s(快速)，研究對(duì)象坐于等動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)附件測(cè)試椅上，要求軀干垂直于座椅水平面，按操作手冊(cè)要求進(jìn)行相應(yīng)關(guān)節(jié)的固定。并詢問研究對(duì)象關(guān)節(jié)固定松緊等情況;測(cè)試開始要求受試者經(jīng)過10～20分鐘的準(zhǔn)備適應(yīng)活動(dòng)后，按照測(cè)試要求動(dòng)作進(jìn)行預(yù)測(cè)試，詢問是否適應(yīng)掌握測(cè)試動(dòng)作，若研究對(duì)象未掌握測(cè)試動(dòng)作，繼續(xù)適應(yīng)，直到掌握測(cè)試動(dòng)作;然后進(jìn)行正式測(cè)試;每種測(cè)試速度進(jìn)行2～3次練習(xí)以便讓研究對(duì)象感受該速度快慢，然后讓受試者盡自己最大能力完成軀干左右旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，且教練員及測(cè)試人員在現(xiàn)場(chǎng)加以鼓勵(lì);每組速度下測(cè)試6次，組間間歇3～5分鐘，測(cè)試完畢，保存數(shù)據(jù);取6次最大測(cè)試結(jié)果的均值，進(jìn)行分析。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

指標(biāo)采用SPSS 18.0軟件包對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行配對(duì)T檢驗(yàn)分析處理，顯著性水平為P＜0.05，非常顯著性水平為P＜0.01。使用OriginPro8軟件畫圖。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)主要指標(biāo)數(shù)據(jù)如表 2所示。在 60°/s、90°/s、120°/s、150°/s、180°/s五種速度下，分別測(cè)試出軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)最大力矩(LROT-Maximum Torque)、軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)最大力矩(RROT-Maximum Torque)、軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)單位體重最大力矩(LROT-Maximum Torque/Weight)、軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)單位體重最大力矩(RROT-Maximum Torque/Weight)、軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)平均功率(LROT-Mean Power)、軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)平均功率(RROTMean Power)、軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)指標(biāo)/軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)指標(biāo)(L/R)。并求出在每一速度下各指標(biāo)的平均值。

表2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一覽

3 分析與討論

3.1 LROT-Maximum Torque與RROT-Maximum Torque分析

最大力矩是最常用的等動(dòng)測(cè)試指標(biāo)。即肌肉收縮引起關(guān)節(jié)在肢體活動(dòng)范圍內(nèi)產(chǎn)生的峰值力矩?，F(xiàn)已證明最大力矩是一種可有效評(píng)定肌肉活動(dòng)能力的參數(shù)，這一點(diǎn)己在許多評(píng)論文章中得到論證。慢速測(cè)試通常是指以30°/s、60°/s速度進(jìn)行測(cè)試，它可較好地評(píng)價(jià)慢速運(yùn)動(dòng)肌力，因此又稱肌力測(cè)試;90°/s、120°/s可以認(rèn)為是中等速度運(yùn)動(dòng);快速測(cè)試一般指以 150°/s、180°/s、240°/s及以上速度測(cè)試，它可以評(píng)價(jià)快速運(yùn)動(dòng)時(shí)肌力特性。由表3可以看出，無論是在慢速還是快速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)對(duì)象指標(biāo)LROT-Maximum Torque與RROT-Maximum Torque均值具有非常顯著性差異，P＜0.01。LROT-Maximum Torque值大于RROT-Maximum Torque值，分析原因，首先是該組研究對(duì)象均為右手投擲，其次標(biāo)槍項(xiàng)目、鉛球項(xiàng)目從技術(shù)動(dòng)作專項(xiàng)要求軀干均為左側(cè)旋轉(zhuǎn)，軀干旋轉(zhuǎn)肌群表現(xiàn)出專項(xiàng)化特征。還可以由L/R值看出，軀干左右旋轉(zhuǎn)肌最大力矩值普遍相差幾乎近20%，在高速情況下相差達(dá)到34%。這些差別也均反映出投擲項(xiàng)目軀干肌群專項(xiàng)化力量特征。

表3 LROT-Maximum Torque與RROT-Maximum Torque數(shù)據(jù)

圖1 軀干左右旋轉(zhuǎn)Maximum Torque均值比較圖

圖2 軀干左右旋轉(zhuǎn)MAXT/W均值比較圖

由圖1可見，軀干左右旋轉(zhuǎn)最大力矩趨勢(shì)相近，軀干左右旋轉(zhuǎn)最大力矩均表現(xiàn)在150°/s速度段上，但在180°/s速度下，軀干左右旋轉(zhuǎn)肌群平均最大力矩均表現(xiàn)出最小值;前人研究的一般結(jié)論是隨著速度的增加，最大力矩平均值應(yīng)該是呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，仔細(xì)分析了測(cè)試情況，發(fā)現(xiàn)只有一個(gè)最年輕隊(duì)員和前人研究結(jié)果較接近，其余均不具有此特征。探究原因，最主要原因可能是因?yàn)橥稊S專項(xiàng)要求快速爆發(fā)用力旋轉(zhuǎn)軀干，在低速情況下運(yùn)動(dòng)員神經(jīng)興奮性沒有調(diào)動(dòng)起來，而在合適的中高速度情況下，由于長(zhǎng)期專項(xiàng)化訓(xùn)練使得神經(jīng)興奮性較高，表現(xiàn)出最大力矩較大。當(dāng)速度繼續(xù)增加到更大時(shí)，如本次實(shí)驗(yàn)180°/s，力矩則顯著減小，并不利于最大力矩的發(fā)揮。根據(jù)沖量定理:Ft=m△v，人體或局部肢體或器械要獲得較大速度是由力和時(shí)間之積共同決定的，軀干高速旋轉(zhuǎn)時(shí)間會(huì)顯著縮短，旋轉(zhuǎn)肌群最大力矩也會(huì)降低，只有Ft之積達(dá)到最大值時(shí)才表現(xiàn)出人體或局部肢體或器械獲得較大速度，表現(xiàn)出較好成績(jī)。提示對(duì)田徑投擲項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行等動(dòng)力量訓(xùn)練時(shí)，并不是訓(xùn)練速度越高對(duì)于軀干旋轉(zhuǎn)肌群力量發(fā)展越好。同時(shí)李旭等研究由于軀干旋轉(zhuǎn)原動(dòng)肌與穩(wěn)定肌均涉及同一肌群，所以軀干旋轉(zhuǎn)力量的增加，很可能會(huì)增強(qiáng)腰椎穩(wěn)定性，即意味著兩者之間存在一定的正相關(guān)性［3］?？梢娫龃筌|干旋轉(zhuǎn)肌群力量對(duì)于軀干穩(wěn)定性也起到很大作用。

3.2 LROT-Maximum Torque/Weight與RROT-Maximum Torque/Weight分析

由表4可以看出，軀干左右側(cè)旋轉(zhuǎn)單位體重最大力矩具有非常顯著性差異，P＜0.01，軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)單位體重最大力矩大于軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)單位體重最大力矩。由圖2可以看出，和圖1變化趨勢(shì)呈現(xiàn)相同趨勢(shì)，說明田徑標(biāo)槍項(xiàng)目和鉛球項(xiàng)目中，軀干左右旋轉(zhuǎn)肌群?jiǎn)挝惑w重最大力矩指標(biāo)和軀干左右旋轉(zhuǎn)肌群最大力矩指標(biāo)具有相近特性，對(duì)于評(píng)價(jià)軀干旋轉(zhuǎn)肌群力量特性具有一致性，兩個(gè)項(xiàng)目均要求運(yùn)動(dòng)員應(yīng)該是較大力量和較重體重相結(jié)合者。

表4 LROT-Maximum Torque/W與RROT-Maximum Torque/Weight數(shù)據(jù)

還可以由L/R值看出，軀干左右旋轉(zhuǎn)肌最大力矩單位體重比值普遍相差幾乎近20%，在高速情況下相差達(dá)到34%。這些也均反映出投擲項(xiàng)目軀干肌群專項(xiàng)化力量特征。

圖3 軀干左右旋轉(zhuǎn)MP均值比較圖

圖4 軀干L/R-MAXT、L/R-MP比較圖

3.3 LROT-Mean Power與RROT-Mean Power分析

由表5可以看出，軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)平均功率(LROT-Mean Power)與軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)平均功率(RROT-Mean Power)具有非常顯著性差異，軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)平均功率大于軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)平均功率，造成這種差異的原因是該組研究對(duì)象以右手投擲，標(biāo)槍項(xiàng)目、鉛球項(xiàng)目從技術(shù)動(dòng)作專項(xiàng)要求軀干均為左側(cè)旋轉(zhuǎn)，軀干旋轉(zhuǎn)肌群表現(xiàn)出專項(xiàng)化特征。還可以由L/R值看出，軀干左右旋轉(zhuǎn)肌平均最大功率值普遍相差幾乎近10%左右，在高速情況下相差達(dá)到18%。這些差異均反映出投擲項(xiàng)目軀干肌群專項(xiàng)化力量特征。閆紅光等人研究自由式滑雪運(yùn)動(dòng)員軀干左側(cè)扭轉(zhuǎn)與軀干右側(cè)扭轉(zhuǎn)的指標(biāo)數(shù)值大小均接近1:1，說明運(yùn)動(dòng)員的軀干左右側(cè)肌群的運(yùn)動(dòng)能力比較均衡［4］。另有學(xué)者研究得到古典式摔跤運(yùn)動(dòng)員軀干左右回旋肌群的最大力矩值都稍高于自由跤。這體現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)員軀干左右旋轉(zhuǎn)肌群具有專項(xiàng)化特征。

表5 LROT-Mean Power與RROT-Mean Power數(shù)據(jù)

由圖3可以看出，隨著速度的增加，軀干左右旋轉(zhuǎn)肌群的平均功率值增加，在150°/s時(shí)，達(dá)到最大，在180°/s時(shí)下降，軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)平均功率下降幅度較軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)平均功率小，且均大于60°/s時(shí)均值。根據(jù)功率公式P=FV可知，最大功率P的提高意味著力量F的提高或速度V的提高或者F與V均提高或者FV之積提高。田徑投擲項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行訓(xùn)練的目的就是要不斷提高最大功率P值，因?yàn)槿梭w的最大功率潛能并不是固定不變的，也不是總會(huì)出現(xiàn)，必須在某些特定條件下才能發(fā)揮出來，當(dāng)訓(xùn)練方法手段合適時(shí)才可以不斷挖掘人體潛能，當(dāng)方法手段不合適時(shí)，不僅不能挖掘潛能，還有可能對(duì)機(jī)體造成運(yùn)動(dòng)損傷。可見積極探求田徑投擲項(xiàng)目的軀干旋轉(zhuǎn)肌群合適的等動(dòng)訓(xùn)練速度很有必要。

結(jié)合圖1、圖2可以看出150°/s速度下，軀干左右旋轉(zhuǎn)肌群平均最大力矩值、軀干左右旋轉(zhuǎn)肌群平均單位體重最大力矩值均處在最大范圍內(nèi)。可見對(duì)于田徑標(biāo)槍、鉛球投擲項(xiàng)目而言，軀干旋轉(zhuǎn)肌群最佳爆發(fā)力等動(dòng)訓(xùn)練速度為150°/s。王翠霞等研究軀干等速向心屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)屈伸肌肌力的變化時(shí)指出軀干屈時(shí)最大功率出現(xiàn)在150°/s［5］。田徑運(yùn)動(dòng)中標(biāo)槍、鉛球運(yùn)動(dòng)均為爆發(fā)性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，要求運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練和比賽中軀干技術(shù)動(dòng)作以快速用力為主。說明爆發(fā)性項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)力量訓(xùn)練應(yīng)主要以快速訓(xùn)練為主，具體應(yīng)該以多快速度訓(xùn)練需要根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特征對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行測(cè)試，以確定適合該項(xiàng)目的最佳等動(dòng)力量訓(xùn)練速度。針對(duì)本研究對(duì)象，建議教練員可以安排以150°/s速度為主進(jìn)行軀干等動(dòng)力量練習(xí)，以提高標(biāo)槍項(xiàng)目、鉛球項(xiàng)目的軀干爆發(fā)力，以期對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)提高有所幫助。

3.4 L/R-MAXT、L/R-MAXT/W、L/R-MP特征分析

由表6可以看出，軀干左側(cè)旋轉(zhuǎn)指標(biāo)/軀干右側(cè)旋轉(zhuǎn)指標(biāo)(L/R):L/R-MAXT、L/R-MAXT/w與L/R-MP存在非常顯著性差異，P＜0.01。且L/R-MAXT、L/R-MAXT/w值大于L/R-MP值。

說明隨著速度的增加，L/R-MAXT、L/R-MAXT/w值變化較L/R-MP值變化大，且這三個(gè)指標(biāo)值整體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。

表6 L/R-MAXT、L/R-MAXT/W、L/R-MP 數(shù)據(jù)

結(jié)合圖4，可以看出，隨著速度的增加，軀干L/R-MAXT、L/R-MP值呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，說明隨著速度的增加，軀干旋轉(zhuǎn)肌群專項(xiàng)特征區(qū)別越來越明顯，軀干左旋轉(zhuǎn)肌群最大力矩雖有所下降，但軀干右旋肌群最大力矩、平均最大功率均出現(xiàn)較大下降，才呈現(xiàn)出圖4曲線特征。這種情況也提示我們?cè)谟?xùn)練時(shí)應(yīng)加大弱勢(shì)肌群肌力訓(xùn)練，以保證軀干肌群力量相對(duì)均衡。

4 結(jié)論與建議

1)軀干左右旋轉(zhuǎn)肌最大力矩值普遍相差幾乎近20%，在高速情況下相差達(dá)到34%;軀干左右旋轉(zhuǎn)肌平均最大功率值普遍相差幾乎近10%左右，在高速情況下相差達(dá)到18%;這些差別也均反映出投擲項(xiàng)目軀干肌群專項(xiàng)化力量特征。

2)田徑投擲運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目:標(biāo)槍項(xiàng)目、鉛球項(xiàng)目軀干旋轉(zhuǎn)肌群最大力矩、最大功率等動(dòng)力量訓(xùn)練最佳速度為150°/s。

3)建議在以后的研究中加大樣本量，繼續(xù)探究標(biāo)槍項(xiàng)目、鉛球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員不同水平等動(dòng)訓(xùn)練最佳訓(xùn)練速度。探索不同爆發(fā)性項(xiàng)目的最佳訓(xùn)練速度，并在該速度主導(dǎo)下進(jìn)行訓(xùn)練，并求實(shí)際檢驗(yàn)訓(xùn)練效果，以便進(jìn)一步改進(jìn)訓(xùn)練方法手段，以期挖掘運(yùn)動(dòng)員最大運(yùn)動(dòng)潛能。

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