優(yōu)秀110米欄運(yùn)動(dòng)員下肢關(guān)節(jié)等速肌力的研究

劉林生

School of Sports，Dezhou University，Dezhou 253023，Shandong，China

等速運(yùn)動(dòng)的概念于20世紀(jì)60年代后期，由Hislop和Perrine首先提出［1］。70年代初美國(guó)Cybex公司制造出第一臺(tái)等速肌力訓(xùn)練儀器，此后世界上許多國(guó)家開(kāi)始了等速技術(shù)的應(yīng)用和研究，并被認(rèn)為是肌力測(cè)試和訓(xùn)練的一次重大創(chuàng)新［2］。等速肌肉測(cè)試可提供一系列肌肉特性的信息，并且可評(píng)價(jià)肌肉在向心收縮、離心收縮等不同收縮狀態(tài)下的特性［3］。

110米欄是田徑中技術(shù)難度較大的項(xiàng)目之一，對(duì)跨欄運(yùn)動(dòng)員的速度、跨越欄架的技術(shù)能力等專項(xiàng)身體素質(zhì)要求很高，運(yùn)動(dòng)員各關(guān)節(jié)肌肉力量的強(qiáng)弱對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)有著重要的影響［4］。

目前對(duì)優(yōu)秀110米欄運(yùn)動(dòng)員完整的下肢關(guān)節(jié)的等速研究尚未發(fā)現(xiàn)。為此，使用德國(guó)產(chǎn)IsoMed2000等速肌力測(cè)試儀，對(duì)省一線110米欄運(yùn)動(dòng)員9名，冬訓(xùn)前對(duì)其左、右髖、膝和踝關(guān)節(jié)的肌力情況，進(jìn)行測(cè)試并作出診斷，探究?jī)?yōu)秀110米欄運(yùn)動(dòng)員下肢關(guān)節(jié)肌力的特點(diǎn)，為在冬訓(xùn)期間更有針對(duì)性地加強(qiáng)力量訓(xùn)練提供定量依據(jù)，同時(shí)為科學(xué)選材提供參考。

1 研究對(duì)象和方法

1.1 研究對(duì)象

以9名省一線110米欄運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，其中健將2名，一級(jí)運(yùn)動(dòng)員7名，受試者均左腿為起跨腿，右腿為擺動(dòng)腿(見(jiàn)表1)。

表1 研究對(duì)象情況表

1.2 研究方法

1.2.1 等速肌力測(cè)試

使用德國(guó)產(chǎn)IsoMed2000等速肌力測(cè)試儀器，在實(shí)驗(yàn)人員的熟練操作下，對(duì)9名優(yōu)秀110米欄運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行髖、膝和踝關(guān)節(jié)(左右兩側(cè))，慢速60°/s(絕對(duì)力量測(cè)試)、5次快速240°/s(爆發(fā)力測(cè)試)、25次的屈、伸動(dòng)作模式測(cè)試，快、慢速測(cè)試間休息1分鐘。在正式測(cè)試前，要求受試者進(jìn)行15分鐘的熱身活動(dòng)。其中髖關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)測(cè)試，受試者取仰臥位;膝關(guān)節(jié)測(cè)試，受試者取坐位(見(jiàn)圖1)。用寬束帶對(duì)受試者進(jìn)行固定，嚴(yán)格按照測(cè)試手冊(cè)要求進(jìn)行操作，待受試者正式測(cè)試前，需讓其進(jìn)行3～5次的亞極限力量的練習(xí)，以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的可靠性。

圖1 髖、膝和踝關(guān)節(jié)等速測(cè)試示意圖

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)

采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)9名受試者，左、右側(cè)髖、膝和踝關(guān)節(jié)的相對(duì)峰力矩(PT/W)、拮抗肌/主動(dòng)肌比、異側(cè)同名肌力比、肌肉耐力(ER)等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。并對(duì)左、右側(cè)的相對(duì)峰力矩(PT/W)、拮抗肌/主動(dòng)肌比和髖、膝、踝關(guān)節(jié)屈伸耐力(ER)指標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，顯著差異P＜0.05用“#”表示，非常顯著性差異P＜0.01用“*”表示。

2 研究結(jié)果

2.1 分析指標(biāo)的選取及釋義

等速指標(biāo)研究較多，為了方便問(wèn)題的討論，筆者選取相對(duì)峰力矩(PT/W)、拮抗肌/主動(dòng)肌比(PTR)、異側(cè)同名肌力比、肌肉耐力(ER)四個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析。

(1)相對(duì)峰力矩(PT/W):指單位體重的峰力矩，代表相對(duì)峰力矩值［3］。絕對(duì)峰力矩因受試者體重的差異而造成的個(gè)體差異較大，所以在體育科研中更多的采用相對(duì)峰力矩這一指標(biāo)［5］。

(2)拮抗肌/主動(dòng)肌比(PTR):指二組肌群峰力矩的比值。反映關(guān)節(jié)活動(dòng)中二組拮抗肌群之間的肌力平衡情況，對(duì)判斷關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性有一定意義［3］。

(3)異側(cè)同名肌力比:反映左、右側(cè)同名肌群平衡情況。對(duì)預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷具有重要意義［6－7］。本研究選擇左側(cè)比右側(cè)的值。

(4)肌肉耐力(ER):指肌肉重復(fù)收縮時(shí)耐受疲勞的能力。測(cè)定耐力的重復(fù)次數(shù)則一般為20或25次，并通常用最后5次的做功與最初5次的做功之比作為耐力指數(shù)。也有用重復(fù)次數(shù)的多少作為耐力指標(biāo)［6－7］。本研究耐力測(cè)試選取在 240°/S，25 次測(cè)試中，最后5次的做功與最初5次的做功之比作為耐力指數(shù)。

2.2 髖、膝和踝關(guān)節(jié)的相對(duì)峰力矩(PT/W)分析

目前，多數(shù)文獻(xiàn)［2－5］認(rèn)為絕對(duì)峰力矩因受試者體重的差異而造成的個(gè)體差異較大，而相對(duì)峰力矩(PT/W)相對(duì)準(zhǔn)確。在110米欄專項(xiàng)練習(xí)中，髖、踝關(guān)節(jié)的最大力量決定著地支撐技術(shù)的穩(wěn)定性，膝、踝關(guān)節(jié)伸肌退讓收縮能力以及踝關(guān)節(jié)屈肌快速力量是影響踏跳動(dòng)作緩沖效果的主要工作肌群，踝關(guān)節(jié)伸肌快速力量和離心收縮能力以及屈肌的快速做功能力對(duì)踝關(guān)節(jié)的蹬伸速度影響最大［16］。因此討論該指標(biāo)具有一定的研究意義。

表2 受試者髖、膝和踝關(guān)節(jié)的相對(duì)峰力矩(PT/W)值

表2反映出，受試者髖、膝和踝關(guān)節(jié)隨著測(cè)試速度增加，屈、伸模式下PT/W值均出現(xiàn)下降趨勢(shì)。這與Hill［8］認(rèn)為肌纖維的興奮及產(chǎn)生張力都需要一定的時(shí)間，若運(yùn)動(dòng)速度越快，肌肉收縮時(shí)間越短，所募集的肌纖維數(shù)量越少，產(chǎn)力也就越小的觀點(diǎn)相符，多數(shù)學(xué)者研究膝關(guān)節(jié)已經(jīng)證實(shí)這一觀點(diǎn)［2－5，10－14］，與張貴敏［9］研究的30名二級(jí)運(yùn)動(dòng)員髖、膝、踝關(guān)節(jié)的結(jié)論也相符;無(wú)論是60°/s，還是240°/s的測(cè)試中，受試者右側(cè)髖屈PT/W大于左側(cè)(P＜0.01)，而髖伸PT/W值則無(wú)顯著差異。膝和踝關(guān)節(jié)表現(xiàn)出在快速屈右側(cè)大于左側(cè)(P＜0.05)，這與9名受試者右側(cè)均為擺動(dòng)腿，在平時(shí)專項(xiàng)練習(xí)中多做折疊有力前擺動(dòng)作有關(guān)。張貴敏［9］發(fā)現(xiàn)正常人髖、膝、踝關(guān)節(jié)屈伸肌是依次減小的，本研究9名受試者表現(xiàn)出，踝關(guān)節(jié)屈肌的絕對(duì)力量和爆發(fā)力比膝關(guān)節(jié)要大，對(duì)于110米欄優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員是否均表現(xiàn)出此特點(diǎn)，需較大的樣本來(lái)說(shuō)明此假設(shè)。由于一般認(rèn)為大肌群的力量高于小肌群的力量［9］，因此受試者需要加強(qiáng)膝關(guān)節(jié)的屈肌群的鍛煉，充分發(fā)揮下肢動(dòng)力鏈的作用。

2.3 髖、膝和踝關(guān)節(jié)的拮抗肌/主動(dòng)肌比(PTR)分析

對(duì)于拮抗肌/主動(dòng)肌比(PTR)，較多研究［1－3，14］的是膝關(guān)節(jié)的屈肌向心收縮峰力矩與伸肌向心收縮峰力矩的比值，該比值對(duì)維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和防止運(yùn)動(dòng)中較弱肌群的拉傷有重要意義，同時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)的完成也有積極影響。

表3 受試者髖、膝和踝關(guān)節(jié)的拮抗肌/主動(dòng)肌比(PTR)值

表3顯示:隨著速度的增大，受試者髖和踝關(guān)節(jié)左、右 PTR值上升，而膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)下降趨勢(shì)。吳毅［2－3］研究發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)PTR比值隨測(cè)試速度的變化而變化，范圍為50% ～70%，對(duì)不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員而言，這個(gè)比值是變化的，例如要求運(yùn)動(dòng)員蹬地時(shí)需要有較強(qiáng)的爆發(fā)力，這時(shí)就需要強(qiáng)大的股后肌群來(lái)支撐，因此比例接近1較好，而110米欄項(xiàng)目要求運(yùn)動(dòng)員有足夠強(qiáng)的蹬伸和扒地能力，因此需要加強(qiáng)左側(cè)股后肌群的絕對(duì)力量和爆發(fā)力練習(xí)。我們發(fā)現(xiàn)9名受試者都有股后肌群拉傷的經(jīng)歷。對(duì)于110米欄專項(xiàng)，髖和踝關(guān)節(jié)PTR比值合理范圍，尚無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道。張貴敏［9］統(tǒng)計(jì)(60°/s)二級(jí)運(yùn)動(dòng)員髖關(guān)節(jié)屈伸比值在0.50左右，與本研究接近，而劉世敏［15］研究30名短跑、跨欄、跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員髖關(guān)節(jié)(60°、120、240°/s)屈伸比值在0.70～0.79之間，與本研究出入較大。9名受試者的右側(cè)踝關(guān)節(jié)快速屈伸PTR和左側(cè)有非常顯著性差異(P＜0.01)，而擺動(dòng)腿在離地時(shí)長(zhǎng)期做積極蹬伸，這進(jìn)一步論證了跨欄項(xiàng)目的專項(xiàng)特點(diǎn)。

2.4 髖、膝和踝關(guān)節(jié)的異側(cè)同名肌力比值分析

異側(cè)肢體肌力的差異［2］:一般人群兩側(cè)肌力的差異不明顯，如果兩側(cè)肌力差異增大，則認(rèn)為該關(guān)節(jié)有易受損傷的傾向。目前將兩側(cè)肌力差異分為三個(gè)等級(jí)，差異小于10%為正常，10%到20%為可疑，大于20%為不正常，具有臨床意義，需引起重視。Read［17］等研究了網(wǎng)球、軟式網(wǎng)球等上肢不對(duì)稱體育項(xiàng)目及田徑運(yùn)動(dòng)員的雙側(cè)力量比率，發(fā)現(xiàn)在較快運(yùn)動(dòng)速度下(240°/s～300°/s)優(yōu)勢(shì)腿與非優(yōu)勢(shì)腿力量差異顯著。普遍觀點(diǎn)［1，2，5，10－11］認(rèn)為這種差異不應(yīng)超過(guò) 20% 。但是這種差異與傷病相關(guān)性的研究，尚無(wú)報(bào)道。

表4 受試者髖、膝和踝關(guān)節(jié)的異側(cè)同名肌力比值

表5 受試者髖、膝和踝關(guān)節(jié)左、右側(cè)差異次數(shù)統(tǒng)計(jì)

表4、表5數(shù)據(jù)顯示:3名受試者表現(xiàn)出右側(cè)膝關(guān)節(jié)伸肌力量相對(duì)過(guò)小，踝關(guān)節(jié)則表現(xiàn)出5名受試者右側(cè)屈伸肌群大于左側(cè)(≥20%);爆發(fā)力測(cè)試中，髖(≥20%為2人)和踝關(guān)節(jié)(≥20%為3人)屈伸差異超出臨床界定范圍，因此需加強(qiáng)弱側(cè)關(guān)節(jié)肌群的力量和爆發(fā)力練習(xí)，以預(yù)防損傷的發(fā)生。

2.5 髖、膝和踝關(guān)節(jié)的肌肉耐力(ER)分析

較好的肌肉耐力對(duì)于運(yùn)動(dòng)成績(jī)的影響至關(guān)重要，我們研究了9名優(yōu)秀110米欄運(yùn)動(dòng)員的髖、膝和踝關(guān)節(jié)25次屈伸運(yùn)動(dòng)下肌肉耐力指標(biāo)，即最后5次和前5次肌肉做功之比［6－7］。因此這個(gè)比值接近1為最理想。目前較少有數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員肌肉耐力比的范圍。因此本研究只能作為參考，為指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員平時(shí)力量訓(xùn)練提供依據(jù)。

表6 受試者髖、膝和踝關(guān)節(jié)的肌肉耐力(ER)值分析

表6數(shù)據(jù)顯示:受試者右側(cè)髖關(guān)節(jié)屈伸耐力，踝關(guān)節(jié)左、右側(cè)屈伸耐力有非常顯著性差異(P＜0.01)，總體來(lái)說(shuō)髖關(guān)節(jié)屈伸耐力相對(duì)較好，踝關(guān)節(jié)伸肌群耐力較差，膝關(guān)節(jié)屈伸肌群耐力有待提高。

3 結(jié)論與建議

3.1 通過(guò)對(duì)9名優(yōu)秀110米欄運(yùn)動(dòng)員下肢等速肌力的測(cè)試結(jié)果討論發(fā)現(xiàn):隨著測(cè)試角速度的變化，優(yōu)秀110米欄運(yùn)動(dòng)員髖、膝和踝關(guān)節(jié)屈、伸相對(duì)峰力矩減小;下肢伸肌群相對(duì)峰力矩為髖關(guān)節(jié)＞膝關(guān)節(jié)＞踝關(guān)節(jié)，屈肌群相對(duì)峰力矩為髖關(guān)節(jié)＞踝關(guān)節(jié)＞膝關(guān)節(jié);拮抗肌/主動(dòng)肌比(PTR)差異表現(xiàn)在踝關(guān)節(jié)快速屈伸情況下;少數(shù)受試者髖、踝關(guān)節(jié)快速屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)，異側(cè)同名肌力比值＞20%;髖關(guān)節(jié)屈伸、踝關(guān)節(jié)屈肌群耐力較好，膝關(guān)節(jié)屈伸、踝關(guān)節(jié)伸肌群耐力較差。

3.2 建議

針對(duì)運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)力量訓(xùn)練，提出如下建議:1)需要加強(qiáng)雙側(cè)股后肌群的絕對(duì)力量和爆發(fā)力練習(xí);對(duì)于異側(cè)同名肌力比值＞20%的運(yùn)動(dòng)員應(yīng)該對(duì)弱側(cè)關(guān)節(jié)肌力進(jìn)行強(qiáng)化鍛煉，以預(yù)防傷病的發(fā)生。2)雙側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸肌群、踝關(guān)節(jié)伸肌群耐力水平有待提高。

3.3 由于受實(shí)驗(yàn)條件和樣本量的限制，未能研究110米欄運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目國(guó)家健將與一般運(yùn)動(dòng)員肌力之間的差異，9名受試者的測(cè)試結(jié)果雖可反映省隊(duì)該項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的肌力特征，但能否揭示該項(xiàng)目下肢肌力規(guī)律，仍需驗(yàn)證。

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