LEG PRESS測(cè)試系統(tǒng)對(duì)速度滑冰專項(xiàng)力量訓(xùn)練價(jià)值的理論研究

黃達(dá)武，劉露，張文濤，王新寶，陳月亮

●專題研究Special Lecture

LEG PRESS測(cè)試系統(tǒng)對(duì)速度滑冰專項(xiàng)力量訓(xùn)練價(jià)值的理論研究

黃達(dá)武1，劉露1，張文濤1，王新寶1，陳月亮2

研究leg press系統(tǒng)對(duì)速度滑冰專項(xiàng)力量訓(xùn)練的價(jià)值，采用視頻、表面肌電和直線等速運(yùn)動(dòng)同步對(duì)王北星、于靜和張虹蹬伸過程中的力學(xué)和肌電參數(shù)進(jìn)行研究。結(jié)果表明：（1）冰刀對(duì)下肢力和功有較大限制，應(yīng)進(jìn)行穿刀力量訓(xùn)練以提高專項(xiàng)力量訓(xùn)練效果；（2）有刀支撐時(shí)的電-力關(guān)系較獨(dú)特，且有刀支撐時(shí)對(duì)脛骨前肌的刺激加大，體現(xiàn)了穿刀力量訓(xùn)練的必要性；（3）直線等速蹬伸對(duì)速度滑冰的專項(xiàng)力量訓(xùn)練價(jià)值主要體現(xiàn)在最大力量訓(xùn)練的全程性、多關(guān)節(jié)復(fù)合運(yùn)動(dòng)性，以及力量訓(xùn)練的專項(xiàng)性和安全性。建議：從特制冰鞋和速度控制等角度降低穿刀等速訓(xùn)練的危險(xiǎn)性，逐步提高運(yùn)動(dòng)員穿刀等速蹬伸訓(xùn)練的能力，盡快體現(xiàn)該系統(tǒng)在速度滑冰專項(xiàng)力量訓(xùn)練上應(yīng)有的價(jià)值；在該系統(tǒng)應(yīng)用于訓(xùn)練實(shí)踐后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行各速度最大力值變化與運(yùn)動(dòng)成績(jī)、加速能力關(guān)系的量化研究，實(shí)證該系統(tǒng)對(duì)速度滑冰專項(xiàng)力量的訓(xùn)練價(jià)值。

直線等速蹬伸；速度滑冰；專項(xiàng)力量；肌電

等速訓(xùn)練系統(tǒng)自1970年由美國Cybex公司發(fā)明以來，作為一項(xiàng)肌肉功能測(cè)試和訓(xùn)練的新技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)和康復(fù)醫(yī)學(xué)的研究和臨床工作中[1]，因其在有效性、準(zhǔn)確性和安全性等方面均具有明顯優(yōu)勢(shì)，被視為肌肉功能評(píng)價(jià)的“黃金方法”[2]。該技術(shù)自20世紀(jì)80年代傳入我國后，大量體育科研工作者應(yīng)用此技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了各部位肌力特征的研究，為探析專項(xiàng)肌肉用力特征、提高專項(xiàng)力量訓(xùn)練效果做出了重要貢獻(xiàn)。

然而，縱觀近年來有關(guān)等速測(cè)試的研究發(fā)現(xiàn)2個(gè)問題：（1）幾乎所有的研究都是針對(duì)單關(guān)節(jié)完成的[3-6]，而肌肉在單關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和多關(guān)節(jié)復(fù)合運(yùn)動(dòng)中的表現(xiàn)有較大差異[7]，這就在很大程度上降低了單關(guān)節(jié)測(cè)試對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)踐的有效性；（2）大家普遍重視等速測(cè)試系統(tǒng)對(duì)肌肉功能的檢測(cè)作用，而忽視了它的訓(xùn)練價(jià)值。因此，多關(guān)節(jié)復(fù)合運(yùn)動(dòng)下的等速測(cè)量及其訓(xùn)練作用應(yīng)該得到大家的關(guān)注。

速度滑冰是一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員借助冰刀在冰面上滑行的競(jìng)速項(xiàng)目，支撐條件的獨(dú)特性就決定了其專項(xiàng)力量訓(xùn)練的特殊性，且已有研究證實(shí)，冰刀對(duì)下肢力的傳遞和做功能力有較大影響[8]。因此，為了最大限度地提高力量訓(xùn)練的專項(xiàng)性，穿刀練習(xí)是最佳選擇。然而，因冰刀支撐面較小，且條形支撐方式與所習(xí)慣的面形支撐方式有較大差別，穿刀進(jìn)行傳統(tǒng)力量訓(xùn)練（比如負(fù)重練習(xí)）就會(huì)有較大的危險(xiǎn)性。因此，多年來教練員和運(yùn)動(dòng)員都在尋找一種能夠穿刀進(jìn)行的、安全有效的力量訓(xùn)練方式。

ISOMED2000等速測(cè)試系統(tǒng)中的Leg press測(cè)試單元問世后，立刻引起了普遍關(guān)注并給予厚望，因?yàn)樗粌H具備傳統(tǒng)等速測(cè)試系統(tǒng)的功能，還能夠?qū)崿F(xiàn)下肢在多關(guān)節(jié)肌群參與下完成蹬伸和屈曲的直線等速運(yùn)動(dòng)。屈曲和蹬伸符合速滑運(yùn)動(dòng)中下肢運(yùn)動(dòng)技術(shù)要求，且在合理控制動(dòng)作速度前提下能夠滿足帶刀練習(xí)的安全性要求。因此，該系統(tǒng)是速度滑冰較為理想的專項(xiàng)力量訓(xùn)練手段。本研究的主要目的就是，從力學(xué)和肌電指標(biāo)來考察該測(cè)試系統(tǒng)作為速度滑冰專項(xiàng)力量訓(xùn)練的價(jià)值。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本文的研究對(duì)象是我國優(yōu)秀速滑運(yùn)動(dòng)員王北星、于靜和張虹，她們代表了目前我國在該項(xiàng)目上的最高水平。王北星多次獲得速滑短距離項(xiàng)目的世錦賽和世界杯冠軍，多年來一直是我國速滑項(xiàng)目的領(lǐng)軍人物，獲得2006年都靈冬奧會(huì)女子500 m速滑第7名、2010年冬奧會(huì)女子500 m速滑銅牌和2014年索契冬奧會(huì)女子500 m第7名。于靜是前世界紀(jì)錄保持者，同時(shí)也是第1個(gè)滑進(jìn)37s以內(nèi)的女子運(yùn)動(dòng)員。張虹獲得索契冬奧會(huì)女子1000 m金牌和500 m第4名，完成了我國女子短距離項(xiàng)目的突破。

1.2 研究方法

1.2.1 測(cè)試法用攝像機(jī)、肌電采集系統(tǒng)和ISOMED系統(tǒng)中Leg press測(cè)試單元同步采集下肢蹬伸過程的運(yùn)動(dòng)學(xué)、下肢左右腿共8塊肌群肌電參數(shù)和下肢最大肌力及做功（見圖1）。平面定點(diǎn)定距拍攝范圍3 m，拍攝距離4 m，拍攝角度45°，機(jī)高1.2 m。根據(jù)專家建議和預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，速度設(shè)置分別是慢速5 cm/s和快速50 cm/s，其中慢速代表運(yùn)動(dòng)員的基礎(chǔ)力量，快速代表快速力量。屈和伸交替進(jìn)行，蹬伸距離16～18 cm。

圖1 王北星、于靜、張虹（從左到右）下肢直線等速蹬伸Figure 1 Wang bei xing，Yu Jing and Zhang Hong in leg press

1.2.2 測(cè)試儀器高清攝像機(jī)Panasonic.AG-DVC33，拍攝頻率50 Hz；芬蘭Mega公司生產(chǎn)的ME6000 16通道無線遙測(cè)肌電采集分析系統(tǒng)，采樣頻率1 000 Hz，輸入阻抗＞10G Ω，前置有源差分放大器，增益倍數(shù)305倍，共模抑制比CMRR>110dB，硬件濾波帶通范圍8～500 Hz，模數(shù)轉(zhuǎn)換14bit；上海仁和醫(yī)療設(shè)備有限公司產(chǎn)一次性Ag/AgCl心電極，采樣區(qū)2mm；德國ISOMED2000等速測(cè)試系統(tǒng)，leg press附件最大測(cè)試速度120 cm/s，最大蹬力5 850 N，最大蹬伸距離76 cm。

1.2.3 肌肉選取經(jīng)理論初選和專家篩選，取雙側(cè)下肢脛骨前肌（TA）、腓腸肌外側(cè)頭（LG）、股直肌（RF）和股二頭肌長(zhǎng)頭（BF）共8塊肌群。

1.2.4 測(cè)試流程運(yùn)動(dòng)員自行準(zhǔn)備活動(dòng)30 min后進(jìn)行電極粘貼。經(jīng)定位、脫毛、去脂、消毒、涼干后，按順序（CH1左脛骨前；CH2左腓外；CH3左股直；CH4左股二；CH5右脛骨前；CH6右腓外；CH7右股直；CH8右股二）將2個(gè)一次性電極沿肌纖維收縮方向分別貼于所選肌肉的肌腹處，電極相距2 cm。參考電極位于測(cè)試電極內(nèi)側(cè)且距2電極等距。貼好后，用醫(yī)用膠帶固定導(dǎo)線，由科研人員手持ME6000表面肌電儀站立在受試者旁邊。

調(diào)節(jié)Leg press測(cè)試單元的高度與等速測(cè)試椅的高度相同，安裝膝關(guān)節(jié)防止過伸適配器，調(diào)整測(cè)力臺(tái)的傾斜位置為0位，保證踝關(guān)節(jié)測(cè)試前處于解剖位置。調(diào)整靠背后仰60°，坐墊與靠背距離10 cm。在檢查電極、攝像系統(tǒng)和同步效果后，開始正式試驗(yàn)，慢速重復(fù)5次，快速重復(fù)7次。先進(jìn)行無冰刀測(cè)試，分別是T1左腿慢速、T2左腿快速；T3右腿慢速、T4右腿快速。再進(jìn)行穿冰刀測(cè)試，順序同前，分別為T5?T8、T1?T4和T5?T8各測(cè)試間隔2 min，T4?T5間隔10 min。以各測(cè)試中峰力值最大的3次為分析對(duì)象。

1.2.5 同步方法肌電和運(yùn)動(dòng)學(xué)同步采用外接無線同步信號(hào)器進(jìn)行同步連接。同步觸發(fā)器同時(shí)輸出2路TTL（+5 v）電平信號(hào)，觸發(fā)肌電圖儀時(shí)會(huì)在肌電圖上打出一個(gè)時(shí)間標(biāo)志，另一路控制攝像機(jī)鏡頭前的LED燈，在圖像上打一個(gè)亮點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)視頻與肌電同步。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理用ME6000自帶軟件MEGA WIN處理肌電數(shù)據(jù)，原始肌電經(jīng)濾波、均方根平均轉(zhuǎn)換后求RMS平均值，平均轉(zhuǎn)換周期0.01 s。力和做功數(shù)據(jù)由ISOMED系統(tǒng)直接提供。

1.2.7 數(shù)理統(tǒng)計(jì)及相關(guān)說明多元多因素方差分析在SPSS17.0中完成，顯著性水平P<0.05，非常顯著性水平P<0.01。速度是指下肢屈伸的動(dòng)作速度，條件是指下肢有無穿冰刀，過程是指下肢屈曲或蹬伸過程。文中相關(guān)力、功和肌電表格為個(gè)人3次最大峰力所對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值，相關(guān)數(shù)據(jù)處理在Excel 2003中完成。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 直線等速蹬伸下肢力學(xué)參數(shù)分析

以條件、過程和速度為自變量，以力和功為因變量的多元多因素方差分析顯示，條件和過程的主效應(yīng)，以及過程和速度的交互作用對(duì)力和功的影響均達(dá)到非常顯著性水平（見表1）。因本研究主要探討leg press測(cè)試單元對(duì)速度滑冰的專項(xiàng)力量訓(xùn)練價(jià)值，而leg press單元與傳統(tǒng)訓(xùn)練手段的最大區(qū)別是滿足運(yùn)動(dòng)員穿刀訓(xùn)練的需要，所以這里主要關(guān)注支撐條件對(duì)下肢力和功的影響。

支撐條件對(duì)力和功有非常顯著的影響，再次說明冰刀對(duì)下肢力和做功能力有較大的限制（見表1）。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因有4：（1）冰刀較小的支撐面致使下肢支撐不穩(wěn)定，非穩(wěn)定支撐條件下運(yùn)動(dòng)員不敢做出最大努力的蹬伸以確保動(dòng)作的安全性；（2）冰刀的高度加大了踝關(guān)節(jié)與支撐點(diǎn)的距離，同樣導(dǎo)致了關(guān)節(jié)的不穩(wěn)定性，從而限制肌肉的做功能力；（3）關(guān)節(jié)的不穩(wěn)定性將消耗運(yùn)動(dòng)員更多的能量來維持其安全性，從而削弱對(duì)外做功能力[9-10]；（4）冰鞋鞋底的硬度及冰刀獨(dú)特的支撐方式會(huì)引起運(yùn)動(dòng)員的非舒適感（與日常生活中的鞋子和支撐方式相比），非舒適感也會(huì)導(dǎo)致下肢運(yùn)動(dòng)能力下降[11]。因此，從適應(yīng)的角度而言，有必要進(jìn)行帶刀的力量訓(xùn)練，以提高運(yùn)動(dòng)員在有刀支撐情況下的做功能力，且?guī)У队?xùn)練本身就是最貼近專項(xiàng)的練習(xí)方式。

3位運(yùn)動(dòng)員單腳直線等速蹬伸測(cè)試結(jié)果顯示，從不同速度下的指標(biāo)參數(shù)對(duì)比可以看出，屈過程中，快速測(cè)試值都大于慢速測(cè)試值，但蹬伸過程正好相反，這也說明了為什么表1中速度因素對(duì)力和功無顯著性影響（見表2）。當(dāng)動(dòng)作過程分開時(shí)，速度必然對(duì)因變量有顯著性影響，表1中速度和過程的交互作用也說明了這一點(diǎn)。離心收縮時(shí)，速度越快力量越大，向心收縮時(shí)相反，該特點(diǎn)與單關(guān)節(jié)等速測(cè)試的趨勢(shì)一樣[12]，說明速度對(duì)多關(guān)節(jié)復(fù)合運(yùn)動(dòng)肌肉的整體做功表現(xiàn)符合力-速曲線原理，離心收縮的牽張反射及對(duì)神經(jīng)的刺激將會(huì)使肌肉表現(xiàn)出更大的能力。

表1 條件、速度和過程對(duì)下肢力和功的影響Table 1 The impaction of supporting condition，working speed and action on strength and power in lower limbers

2.2 直線等速蹬伸下肢肌電參數(shù)研究

均方根肌電（RMS）是單位時(shí)間內(nèi)所有振幅的均方根值，用來描述一段時(shí)間內(nèi)肌電的平均變化特征，有較明確的物理意義，代表單位時(shí)間內(nèi)肌肉的活動(dòng)強(qiáng)度[13]。近年來，有大量采用表面肌電研究肌肉用力特征的報(bào)道，因?yàn)楸砻婕‰娕c肌肉用力有較大的相關(guān)性[1]。上述研究表明，有刀支撐時(shí)的力和功小于無刀。力和功是肌肉收縮時(shí)對(duì)外的綜合表現(xiàn)，這里主要看各肌群肌電的表現(xiàn)是否與力和功的表現(xiàn)一樣。相關(guān)研究表明，脛骨前肌和股四頭肌是速度滑冰較穩(wěn)定的主要做功肌群，而腓腸肌和股二頭肌在蹬伸階段對(duì)提高或維持滑速同樣具有較大作用。因此，本研究選擇了脛骨前肌和腓腸肌、股二頭肌和股直肌這2對(duì)踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的屈伸肌來研究下肢肌肉在直線等速蹬伸過程中的肌電變化。

因單塊肌群肌電變化難以反映外部刺激對(duì)參與動(dòng)作過程肌肉肌電的變化，且因變量較多時(shí)會(huì)給多元多因素方差分析的解釋帶來困難，因此這里只進(jìn)行了快速與慢速以及有刀與無刀的配對(duì)樣本T檢驗(yàn)（見表3）。

3位運(yùn)動(dòng)員單腳直線等速蹬伸各肌群均方根肌電值顯示：慢速測(cè)試時(shí)，有刀支撐各肌群肌電值均大于無刀（除個(gè)別值外，P=0.000）；快速測(cè)試時(shí)，盡管有刀支撐肌電與無刀支撐肌電差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.059），但仔細(xì)觀察3位運(yùn)動(dòng)員肌電的變化仍能發(fā)現(xiàn)一定的規(guī)律性，即左右腿的腓腸肌和左腿的股二頭肌在有刀支撐時(shí)肌電值小于無刀支撐，其他肌群的表現(xiàn)與慢速測(cè)試一樣（見表4、表5）。所以，結(jié)合上述力學(xué)參數(shù)指標(biāo)可以總結(jié)為：慢速測(cè)速時(shí)，力學(xué)指標(biāo)是有刀小于無刀，而肌電指標(biāo)是有刀大于無刀；快速測(cè)試時(shí)，力學(xué)指標(biāo)是有刀小于無刀，肌電指標(biāo)是體前肌群有刀大于無刀，體后肌群是有刀小于無刀。這就說明，在慢速測(cè)試時(shí)，肌力與肌電變化正好相反，沒有表現(xiàn)出肌力-肌電正相關(guān)的特性。肌肉在激活強(qiáng)度更大時(shí)并沒有表現(xiàn)出更大的對(duì)外做功能力，說明內(nèi)部消耗更大，這符合在穿冰刀時(shí)需要?jiǎng)佑酶嗟哪芰縼砭S持平衡和安全性的常理。

表2 3位運(yùn)動(dòng)員直線等速蹬伸下肢力學(xué)參數(shù)Table 2 The mechanical parameter in lower limbers of three athletes

表3 快速與慢速及有刀與無刀的配對(duì)樣本T檢驗(yàn)Table3Paired Sample t Test of fast to slow and with to without clap

在快速測(cè)試時(shí)，脛骨前肌和股直肌的表現(xiàn)與慢速測(cè)試一樣，有刀支撐比無刀大，但腓腸肌和股二頭肌正好相反。脛骨前肌和股四頭肌是蹬伸階段最主要的做功肌群，脛骨前肌的主要作用是維持踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，起穩(wěn)定支點(diǎn)和維持平衡的作用，而股四頭肌的主要作用是為滑跑提供動(dòng)力來源。因此，在快速測(cè)試時(shí)，主要做功肌群的表現(xiàn)符合一般常理推斷，這也說明速度越快，對(duì)主要做功肌群的刺激越大。

表4 3位運(yùn)動(dòng)員直線等速蹬伸屈曲過程各肌群均方根肌電/uvTable 4 The RMS parameters of every muscle inflexion in three athletes/uv

表5 3位運(yùn)動(dòng)員直線等速蹬伸伸過程各肌群均方根肌電/uvTable 5 The RMS parameters of every muscle in stretching in three athletes/uv

腓腸肌的主要功能是伸展踝關(guān)節(jié)，Clap新式冰刀的鞋底與刀托在蹬伸末期能夠自然分離以實(shí)現(xiàn)全刀著冰，這樣就加大了膝關(guān)節(jié)的伸展幅度并使伸展踝關(guān)節(jié)成為可能[14]，所以腓腸肌在蹬伸末期的收縮對(duì)力的傳遞和維持滑速有較大貢獻(xiàn)。因速滑特殊的上體前傾姿勢(shì)限制了髖關(guān)節(jié)的伸展，所以股后群肌并不是速滑的主要?jiǎng)恿碓?，他們更多的是起維持關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的作用。因此，由于它們并不是速滑過程中的主要用力肌群，導(dǎo)致它們?cè)趯ｍ?xiàng)過程和日常力量訓(xùn)練中沒有得到足夠的鍛煉，所以它們?cè)诳焖龠\(yùn)動(dòng)過程中不能展現(xiàn)與主要做功肌群相一致的趨勢(shì)，也反映出快速做功能力的不足。

此外，不論是有刀支撐還是無刀支撐，快、慢速蹬伸間的肌電值均呈非常顯著性差異（P=0.000）（見表3）。這一點(diǎn)從表4中也能得到證實(shí)，速度快則肌電值大，這一規(guī)律在3位運(yùn)動(dòng)員間的表現(xiàn)非常穩(wěn)定。這就提示，動(dòng)作速度對(duì)肌肉的刺激是非常大的，在日常力量訓(xùn)練中必須考慮動(dòng)作速度這一關(guān)鍵因素。

因此，從上述分析能總結(jié)出2點(diǎn)：（1）有刀支撐時(shí)的肌力-肌電關(guān)系有較大的獨(dú)特性，尤其是對(duì)主要做功肌群，這也再次說明帶刀練習(xí)的必要性；（2）動(dòng)作速度對(duì)肌電變化的影響極大，力量練習(xí)必須考慮動(dòng)作速度的要求。

2.3 討論

2.3.1 力學(xué)指標(biāo)的訓(xùn)練學(xué)啟示從上述研究結(jié)果中知道，支撐方式（有刀或無刀）、動(dòng)作過程（屈曲或蹬伸）以及速度與動(dòng)作過程的交互作用對(duì)下肢力和功有非常顯著性影響。Leg press系統(tǒng)與傳統(tǒng)力量訓(xùn)練手段的最大區(qū)別就在于能實(shí)現(xiàn)穿刀的力量訓(xùn)練。既然支撐方式對(duì)下肢力和功有非常顯著的影響，不論從適應(yīng)的角度還是從專項(xiàng)力量訓(xùn)練的要求（動(dòng)作結(jié)構(gòu)和工作條件盡量與專項(xiàng)保持一致）而言，leg press系統(tǒng)對(duì)速度滑冰都極具專項(xiàng)力量訓(xùn)練價(jià)值。

此外，該測(cè)試結(jié)果（冰刀對(duì)下肢力和功的限制）所提示的訓(xùn)練學(xué)信息應(yīng)不局限于是否帶刀訓(xùn)練。上述測(cè)試中，既然下肢不穩(wěn)定導(dǎo)致了運(yùn)動(dòng)員不能全力以赴，那是否可以從提高穩(wěn)定性入手以充分激發(fā)運(yùn)動(dòng)員潛能，同時(shí)保證必要的專項(xiàng)性。（1）加大冰刀的厚度。冰刀太薄、支撐面太小是導(dǎo)致支撐不穩(wěn)定的首要因素。在進(jìn)行直線等速訓(xùn)練中，可以穿適當(dāng)增加厚度的特制冰鞋，增加支撐面積、降低運(yùn)動(dòng)員的心理負(fù)擔(dān)，有利于提高等速訓(xùn)練的力量效果，且保持較高的專項(xiàng)性。（2）降低冰刀高度。降低冰刀高度可以縮短偏向力臂從而提高穩(wěn)定性，使運(yùn)動(dòng)員感覺支撐過程在可控制范圍內(nèi)，即使發(fā)生踝外翻現(xiàn)象，鞋底其他部位也能及時(shí)支撐以防止受傷。（3）在測(cè)試系統(tǒng)踏板上加裝特制槽型裝置，使冰刀嵌入槽內(nèi)適當(dāng)限制外翻或內(nèi)倒幅度，同時(shí)拉近鞋底其他部分與著力點(diǎn)的距離。在踝關(guān)節(jié)外翻或內(nèi)傾時(shí)，鞋底其他部分能及時(shí)支撐在裝置上，這一點(diǎn)與降低冰刀高度的效果類似。但該設(shè)計(jì)能使運(yùn)動(dòng)員在穿標(biāo)準(zhǔn)冰刀下進(jìn)行相對(duì)安全的訓(xùn)練，能夠更大幅度地提高專項(xiàng)訓(xùn)練效果，因?yàn)椴坌脱b置對(duì)冰刀的運(yùn)動(dòng)幅度有安全限制。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員逐漸適應(yīng)上述特殊冰刀或裝置的訓(xùn)練后，可以逐漸減少冰刀厚度、增加冰刀高度至標(biāo)準(zhǔn)冰刀。

動(dòng)作過程對(duì)下肢力和功同樣有非常顯著的影響。肌肉在不同工作方式下所產(chǎn)生的力和功不同是比較容易理解的，但結(jié)合到速度滑冰的專項(xiàng)過程就應(yīng)注意它對(duì)專項(xiàng)力量訓(xùn)練的啟示。運(yùn)動(dòng)員在比賽過程中，下肢爆發(fā)式蹬伸是滑進(jìn)的動(dòng)力來源，所以不論是運(yùn)動(dòng)員還是教練員都非常重視下肢的蹬伸力量練習(xí)。然而，在下肢蹬伸前要經(jīng)歷承接重心以及重心內(nèi)移（從冰刀外橫移到冰刀內(nèi)側(cè)以達(dá)到合適的側(cè)蹬角度）的過程，而主要做功肌群——股四頭肌，在該過程中的工作方式是離心收縮。該過程相對(duì)于蹬伸而言較長(zhǎng)，且股四頭肌的離心收縮力量決定了重心轉(zhuǎn)移的平穩(wěn)性及蹬伸前的蹲曲角度（啟蹬角），這2方面都對(duì)接下來的爆發(fā)式蹬冰及有效蹬冰產(chǎn)生重要影響。有研究表明，啟蹬角更小是優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的重要特征[16-17]。因此，高度重視運(yùn)動(dòng)員下肢被動(dòng)屈曲的離心力量訓(xùn)練是非常必要的，而Leg press系統(tǒng)具備此功能。在用leg press系統(tǒng)進(jìn)行下肢離心力訓(xùn)練時(shí)可以從以下2個(gè)方面考慮：（1）動(dòng)作過程分開練習(xí)，開始時(shí)只進(jìn)行離心或向心力量訓(xùn)練，然后進(jìn)行離心和向心的結(jié)合訓(xùn)練；（2）結(jié)合支撐方式和動(dòng)作速度逐漸提升練習(xí)的難度。

速度和動(dòng)作過程的交互作用對(duì)下肢力和功有非常顯著的影響，說明進(jìn)行屈曲或蹬伸力量練習(xí)時(shí)要充分考慮速度因素，而leg press系統(tǒng)同樣能滿足速度變化的訓(xùn)練要求。在練習(xí)過程中，一方面應(yīng)從低速開始，在運(yùn)動(dòng)員逐漸適應(yīng)后再增加運(yùn)動(dòng)速度；另一方面，要根據(jù)訓(xùn)練的目的和專項(xiàng)動(dòng)作速度需求來設(shè)定運(yùn)動(dòng)速度。在專項(xiàng)過程中，下肢在屈曲過程的速度較慢而蹬伸過程的速度較快。因此，進(jìn)行屈曲練習(xí)時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低速度，而蹬伸力量練習(xí)應(yīng)加快動(dòng)作速度。

此外，該測(cè)試過程中運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行的是垂直蹬伸，為了更加貼近專項(xiàng)蹬冰過程（側(cè)向蹬伸），在有一定帶刀等速訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，可以考慮進(jìn)行一定幅度的側(cè)蹬訓(xùn)練。總之，在進(jìn)行l(wèi)eg press等速訓(xùn)練時(shí)，要充分考慮支撐方式、動(dòng)作過程和動(dòng)作速度各因素，按照從容易到困難的步驟進(jìn)行，可以將上述幾個(gè)方面結(jié)合起來進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證專項(xiàng)性的同時(shí)也要保證安全性。

2.3.2 肌電指標(biāo)的訓(xùn)練學(xué)啟示上述肌電指標(biāo)的2個(gè)突出特征是，力-電關(guān)系的特殊性及快速蹬伸過程中作為速度滑冰主要做功肌群的脛骨前肌和股四頭肌的激活強(qiáng)度明顯增大。力-電關(guān)系的獨(dú)特性說明，冰刀對(duì)下肢肌群的功能進(jìn)行了適當(dāng)?shù)闹匦路峙洌咚龠\(yùn)動(dòng)過程中相關(guān)肌群得到更多刺激說明冰刀對(duì)主要做功肌群進(jìn)行了重新篩選。這2點(diǎn)都說明了帶刀訓(xùn)練的必要性，也間接地體現(xiàn)了leg press作為速度滑冰專項(xiàng)力量訓(xùn)練手段的潛在價(jià)值。在運(yùn)用leg press進(jìn)行穿刀力量練習(xí)時(shí)，同樣可以根據(jù)這2個(gè)特征進(jìn)行合理的安排。（1）速度較慢的蹬伸訓(xùn)練。獨(dú)特的力-電關(guān)系說明該練習(xí)對(duì)相關(guān)肌群有較大的功能鍛煉價(jià)值，因此該練習(xí)較適合青少年及康復(fù)中的運(yùn)動(dòng)員鍛煉。（2）速度較快的蹬伸練習(xí)。速度滑冰主要做功肌群得到更多刺激體現(xiàn)力量練習(xí)的專門性，因此該練習(xí)較適合高水平運(yùn)動(dòng)員的日常及賽前力量訓(xùn)練。

2.3.3 直線等速蹬伸對(duì)速度滑冰專項(xiàng)力量訓(xùn)練的價(jià)值力學(xué)指標(biāo)和肌電指標(biāo)都顯示了帶刀訓(xùn)練的必要性。結(jié)合leg press測(cè)試系統(tǒng)的參數(shù)（最大測(cè)試速度120 cm／s，最大蹬力5 850 N，最大蹬伸距離76 cm）可認(rèn)為，直線等速蹬伸對(duì)速度滑冰專項(xiàng)力量訓(xùn)練的價(jià)值主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：（1）Leg press測(cè)試系統(tǒng)能夠滿足等速訓(xùn)練的要求，在設(shè)定蹬伸距離后，運(yùn)動(dòng)員在蹬伸幅度范圍內(nèi)的任何點(diǎn)都能產(chǎn)生最大蹬伸（屈曲）力量，該特點(diǎn)與單關(guān)節(jié)的等速運(yùn)動(dòng)一樣，滿足全程范圍內(nèi)的最大力量訓(xùn)練需求；（2）滿足多關(guān)節(jié)復(fù)合運(yùn)動(dòng)最大力量訓(xùn)練的要求，這是單關(guān)節(jié)等速運(yùn)動(dòng)無法做到的，且髖、膝關(guān)節(jié)在直線等速蹬伸和專項(xiàng)過程中的動(dòng)作過程類似；（3）滿足專項(xiàng)性要求，leg press測(cè)試系統(tǒng)能使運(yùn)動(dòng)員實(shí)現(xiàn)穿刀等速蹬伸的力量訓(xùn)練，冰刀對(duì)下肢力和做功能力的限制、力-電關(guān)系的獨(dú)特性以及從適應(yīng)的角度而言，帶刀力量訓(xùn)練更符合專項(xiàng)要求；（4）滿足安全性要求，Leg press測(cè)試系統(tǒng)能使運(yùn)動(dòng)員在坐位下完成等速蹬伸，且可根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的試訓(xùn)情況調(diào)節(jié)蹬伸速度，保證安全訓(xùn)練。

其實(shí)速度這一因素在專項(xiàng)性和安全性上是相互矛盾的，為了滿足快速蹬伸的專項(xiàng)性可適當(dāng)加快蹬伸速度，而為了保證等速蹬伸的安全性可適當(dāng)降低蹬伸速度。前文研究也指出，速度對(duì)肌肉的刺激是顯而易見的，也提出了漸進(jìn)性的帶刀等速訓(xùn)練措施，能夠兼顧專項(xiàng)性與安全性要求，使直線等速訓(xùn)練更容易開展。接下來需要做的是在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行該項(xiàng)訓(xùn)練，且通過訓(xùn)練試驗(yàn)來驗(yàn)證該項(xiàng)訓(xùn)練的價(jià)值。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

（1）冰刀對(duì)下肢力和功有較大限制，應(yīng)進(jìn)行穿刀力量訓(xùn)練以提高專項(xiàng)力量訓(xùn)練效果；（2）有刀支撐時(shí)的電-力關(guān)系較獨(dú)特，且有刀支撐時(shí)對(duì)脛骨前肌的刺激加大，體現(xiàn)了穿刀力量訓(xùn)練的必要性；（3）直線等速蹬伸對(duì)速度滑冰的專項(xiàng)力量訓(xùn)練價(jià)值主要體現(xiàn)在最大力量訓(xùn)練的全程性和多關(guān)節(jié)復(fù)合運(yùn)動(dòng)性、專項(xiàng)性和安全性。

3.2 建議

（1）從特制冰鞋和速度控制等角度降低穿刀訓(xùn)練的危險(xiǎn)性，逐步提高運(yùn)動(dòng)員穿刀等速蹬伸訓(xùn)練的能力，盡快體現(xiàn)該系統(tǒng)在速度滑冰專項(xiàng)力量訓(xùn)練上應(yīng)有的價(jià)值。（2）在該系統(tǒng)應(yīng)用于訓(xùn)練實(shí)踐后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行各速度下最大力值變化與運(yùn)動(dòng)成績(jī)、加速能力關(guān)系的量化研究，實(shí)證該系統(tǒng)對(duì)速度滑冰專項(xiàng)力量的訓(xùn)練價(jià)值。

[1]劉耀榮，周里，時(shí)倩.跳躍運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等速向心收縮時(shí)肌力與sEMG變化特征[J].上海體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，32（1）：52-55.

[2]金宗強(qiáng)，李宗浩，郭靜如.等動(dòng)測(cè)力系統(tǒng)對(duì)膝關(guān)節(jié)肌研究的進(jìn)展[J].天津體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，16（1）：47-50.

[3]夏嬌陽.我國速度滑冰優(yōu)秀男子運(yùn)動(dòng)員膝、踝關(guān)節(jié)肌力特征的比較研究[J].體育科學(xué)，2005，8（25）：53-55.

[4]KANEHISA H，NEMOTO I，OKUAYMA H，et al.Force generation capacity of knee extensor muscles in speed skaters[J].Eur J Appl Physiol，1996，73：544-551.

[5]IREM DUZGUN，GUL BALTACI，F(xiàn)ILIZ COLAKGUL，et al.The Effects of Jump-Rope Training on Shoulder Isokinetic Strength in Adolescent Volleyball Players[J].Journal of Sport Rehabilitation，2010，19：184-199.

[6]李春雷，楊中軍，馮毛弟.中國國家蹦床隊(duì)運(yùn)動(dòng)員髖、膝關(guān)節(jié)屈伸肌群力量特征分析[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，35（6）：113-116.

[7]華立君.等速測(cè)試系統(tǒng)在體育科研中的應(yīng)用[J].南京體育學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，7（4）：33-35.

[8]黃達(dá)武，陳月亮，吳瑛，等.優(yōu)秀速滑運(yùn)動(dòng)員于靜直線等速蹬伸肌力特征及sEMG研究[J].體育科學(xué)，2013，3（33）：88-封三.

[9]ANDERSON K，BEHM D G.Maintenance of EMG activity and loss of force output with Instability[J].J Strength Cond Res，2004，18（3）：637-640.

[10]BEHM D G，ANDERSON K，CURNEW R S.Muscle force and activation under stable and unstable conditions[J].Strength Cond.Res，2002：16.

[11]萬祥林，曲峰.運(yùn)動(dòng)鞋屈曲剛度對(duì)舒適性及短跑表現(xiàn)的影響[J].體育科學(xué)，2013，12（33）：59-64.

[12]薛剛，黃昌林，吳建強(qiáng)，等.Cybex-6000系統(tǒng)測(cè)試肩關(guān)節(jié)伸肌群向心-離心收縮的信度研究[J].中國康復(fù)理論與實(shí)踐，2005，4（11）：252-253.

[13]CARLO J，DE LUCA.The use of surface electromyography in biomechanics[J].Journal of applied biomechanics，1997，13：135-163.

[14]陳民盛，張?jiān)?，覃曉紅.Clap冰刀蹬冰技術(shù)動(dòng)作原理的探討[J].中國體育科技，2003，10（39）：26-28.

[15]黃達(dá)武，劉露，馬勇占，等.優(yōu)秀女子速度滑冰運(yùn)動(dòng)員支撐階段技術(shù)穩(wěn)定性及肌電特征研究[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，7（37）：80-86.

[16]DE BOER R W，SCHERMERHON P，GADEMAN J，et al.Characteristic stroke mechanics of elite and trained male speed skaters[J].International Journal of Sport Biomechanics，1986（2）：775-185.

[17]王學(xué)臣，李貴陽，鄒曉峰.“伸膝壓踝”技術(shù)在彎道蹬冰中的作用研究[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，7（28）：931-933.

ValueofLegPressforSpeedSkatinginSpecificStrengthTraining

HUANG Dawu1，LIU Lu1，ZHANG Wentao1，WANG Xinbao1，CHEN Yueliang2
（1.School of PE，Jiangxi Normal University，Nanchang 330022，China；2.Dept.of PE，Hubei Institute of Technology，Huangshi 435003，China）

In order to research the value of leg press system for speed skating in specific strength training，by the use of synchronizing the video，sEMG and linear Isokinetic，the dynamics and EMG parameter in WANG Beixing，YU Jing and ZHANG Hong linear isokinetic leg pressing were measured.Results：1）the ice skate blade had great limitation on force and work in lower limbs，so the specific strength training should within skates；2）the relationship of electrical and mechanical was unique and the stimulation in tibialis anterior was increased when within skates，which embodied the necessity of within skates in strength training；3）the value of linear isokinetic leg press for speed skating in specific strength training were maximal strength training in full range and multi joint movement，and special and safety strength training.Suggestions：reduces the risk of within skates isokinetic training form the aspects of specialty skates and speed control，improve the ability of within skates isokinetic training gradually，reflect the due value of this system in special strength training as soon as possible.It is necessary to research the quantificat relation between maximum force change under every speed and performance and acceleration ability timely，solid evidence the training value of this system for speed skating in force training.

linear isokinetic leg press；speed skating；special strength；EMG

G 804.6

：A

：1005-0000（2014）06-496-05

10.13297/j.cnki.issn1005-0000.2014.06.007

2014-05-05；

2014-11-07；錄用日期：2014-11-08

國家體育總局奧運(yùn)攻關(guān)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2012A022）

黃達(dá)武（1981-），男，湖北潛江人，博士，副教授，研究方向?yàn)轶w育教育訓(xùn)練學(xué)；通信作者：陳月亮（1968-），男，山東東平人，博士，教授，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)。

1.江西師范大學(xué)體育學(xué)院，江西南昌330022；2.湖北理工學(xué)院體育部，湖北黃石435003。