慣性杠鈴訓練對腰腹部肌肉形態(tài)特征的影響

孫明運，劉 宇，閭堅強

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慣性杠鈴訓練對腰腹部肌肉形態(tài)特征的影響

孫明運1，劉 宇2，閭堅強2

目的：應用高場強的MRI分析慣性杠鈴訓練后腰腹肌肌肉橫截面CSA及體積V(volume，V)是否有較大的增長變化及發(fā)生這種變化的機理。方法：招募某學院健康男性本科生共計30名，受試者隨機分為慣性杠鈴訓練組(實驗組)和常規(guī)杠鈴訓練組(對照組)；進行1 h/次，3次/周，共計8周的腰腹部屈伸運動肌肉力量訓練。實驗前后分別要求被試仰臥位于磁共振中，采用3.0T超導型磁共振成像系統(tǒng)(西門子Magnetom Trio,Tim System，MRI)進行腰椎掃描。應用ImageJ軟件處理肌肉橫斷面積CSA(cross-sectional area，CSA)，應用多次測試肌肉CSA平均值計算肌肉體積V。信度的檢驗應用ICC(intra(inter)-class correlation coefficient)指標；組內(nèi)應用配對樣本t檢驗，組間應用兩獨立樣本t檢驗。結果：兩人分別獨立完成測試數(shù)據(jù)之間的信度(ICC)，觀察到同一人(B)測試的信度均值(intra-class correlation coeficient-ICC)為0.99，95%置信區(qū)間(Confidence interval，CI)(0.99,1)，P=0.000；不同測試人員(A和B)(Inter-class correlation coeficient)ICC均值為0.99(95%CI)(0.99,1)，P=0.000。實驗組和對照組組間前后測試組內(nèi)第四腰椎CSA值無顯著性差異(前測P=0.27，后測P=0.19)；實驗組、對照組第四腰椎CSA前后測試數(shù)據(jù)具有非常顯著性差異(P=0.000)；實驗后實驗組、對照組△CSA%、△V%均具有非常顯著性的差異(P=0.000)。結論：作為一種新型訓練器械，慣性杠鈴對腰腹肌訓練具有一定的優(yōu)勢，為軀干肌肉訓練和康復提供了新的可選方法之一。

腰腹部肌肉；肌肉橫斷面積；肌肉體積；慣性杠鈴

肌肉是人體運動的動力器官，其功能是人體機能的一個主要決定因素[12]。腰腹部肌肉是四肢活動的驅動力量和樞紐。生活中，由于軀干肌肉的薄弱、錯誤的動作、突發(fā)的較大負荷及長期的慢性疲勞等因素經(jīng)常導致下背痛等。有研究發(fā)現(xiàn)，單側下背痛患者腰肌存在不對稱性，發(fā)生疼痛一側腰肌的CSA(cross-sectio nal area)減少[9]，且隨著年齡的增長，出現(xiàn)肌肉萎縮等癥狀，肌肉收縮組織顯著減少，肌肉非收縮組織增加2%～6%折疊的特殊肌肉[28，30]，產(chǎn)生肌力流失[47]；肌纖維的退化可導致神經(jīng)損傷[51，58]，繼而限制行動自由和提高罹患糖尿病、骨質疏松癥、心臟病的風險[24，56]，出現(xiàn)身體獨立性降低和生活質量下降[61]，在重大疾病中的生存幾率也下降[38]。在競技體育中，強壯的軀干肌肉力量對于某些特殊的體育項目來說是必須的[15，31]。Kwang-Jun Kim發(fā)現(xiàn)，在12周的軀干肌肉訓練中，職業(yè)女子高爾夫球運動員的軀干肌肉力量增加，揮桿成績提高[35]。Engstrom等應用MRI(Magnetic Resonance imaging)研究表明，在板球快投手中，投擲手臂同側的腰方肌體積較肥大[17]。

關于腰腹部肌肉的量化，早期研究主要應用CT和MRI方法對腰部肌肉進行量化[50]，大部分主要是應用于醫(yī)學檢查，涉及訓練測試的數(shù)據(jù)較少。Yasuda等應用30%1-RM結合血流限制訓練，表明實驗組的上肢和胸肌的肌肉體積顯著性的增加，但他們當時也還未發(fā)現(xiàn)軀干肌肉訓練后CSA的相關公開的研究數(shù)據(jù)[53]；高場強MRI逐漸被用來探測肌肉形態(tài)，如陳金鰲等[1]應用MRI測定人體大腿肌肉量，認為該方法更為精確。

人們從來沒有停止過對于腰腹肌訓練方法研究的探索。腰腹肌力量訓練已開發(fā)多種訓練方法，借助器具如懸吊訓練器械、Bodyblade振動棒、飛力仕、彈力帶等加強軀干力量的訓練法。本研究針對一款新型腰腹肌訓練器械——慣性杠鈴，進行探索。慣性杠鈴主桿內(nèi)部有一可旋轉主軸，主軸兩端各有一擺錘桿和擺錘，擺錘質量、擺錘桿可調(diào)，從而可調(diào)節(jié)慣性力的大小。在訓練中，慣性杠鈴既可加大負荷，又可人為控制運動強度、節(jié)奏，假設慣性杠鈴訓練對于腰腹肌訓練具有較好的作用。故本研究的目的是研究應用高場強的MRI分析慣性杠鈴訓練后腰腹肌肌肉橫截面CSA及體積V是否有較大的增長變化及發(fā)生這種變化的機理。

1 實驗對象與方法

1.1 實驗對象

研究對象基本信息(表1)。

納入標準：身體健康、無脊柱畸形和損傷史、無其他運動損傷且無專業(yè)運動訓練史、體內(nèi)無金屬支架等的男性受試者。

實驗分組情況：隨機對照實驗。將被試隨機分為慣性杠鈴訓練組(實驗組)，普通杠鈴訓練組(對照組)。

實驗基本要求：訓練期內(nèi)，兩組被試均可進行日常運動，但避免(除了實驗安排的訓練)其他方法的腰腹肌訓練，且保持他們習慣的飲食攝入，禁止服用蛋白粉等肌肉補劑。

實驗對象知情情況：所有被試實驗前均被告知實驗內(nèi)容，對于訓練方案熟悉，自愿參加實驗并簽署知情同意書。所有受試者均能配合完成規(guī)定的運動。

表1 本研究實驗對象基本情況一覽表Table 1 A List of All Subjects

1.2 實驗方法

1.2.1 訓練方案

1.訓練計劃

在訓練期內(nèi)實驗組、對照組均按照相同的訓練計劃嚴格執(zhí)行，進行1 h/次，3次/周，共計8周的腰腹肌力量訓練。

熱身及放松內(nèi)容：如兩人互壓肩、軀干屈伸、左右旋轉等；熱身時長15 min；雙人互靜態(tài)壓肩、靜態(tài)互背，各持續(xù)20 s，或墊上放松動作15 min。

訓練內(nèi)容：初始負荷為20%的體重，每2周按2%體重遞增負荷。10次/組，共6組；組間休息2 min；第一個月訓練組數(shù)按2～4組增加或者降低。實驗組腰部前后順時針、逆時針旋轉交替進行。對照組腰部前后水平屈伸同樣靜態(tài)負荷、組數(shù)次數(shù)。訓練時間為15：00～17：00或者19：00～21：00。

訓練注意事項：訓練注意安全，保護措施加強，隨時詢問被試個人感受，定期進行談話；第二月訓練組數(shù)增加為4～6組，根據(jù)情況增減訓練量或者強度，并做好訓練記錄。

2.訓練動作要求

訓練動作要求：身體直立,每一動作手臂固定，兩腳與肩同寬，膝關節(jié)、踝關節(jié)運動中保持固定不變，杠鈴軸和肚臍同高，軀干保持正直，腰部必須水平屈伸運動，且先慢后快，被試在訓練人員統(tǒng)一指揮下訓練，不允許單獨訓練。

1.2.2 實驗器材

訓練器械及測試儀器：慣性杠鈴、普通杠鈴、西門子3.0T MRI掃描儀；配重杠鈴片若干，1 kg/片(圖1)。

圖1 本研究訓練器械及測試儀器示意圖Figure 1. Training Machine and Test Instrument

1.2.3 實驗測試過程

1.成像方法

被試仰臥位于磁共振中，采用3.0T MRI,用標準軀干線圈作發(fā)射和接收線圈(圖2)。進行常規(guī)磁共振成像掃描，梯度場40 mT/m，切換率200 T/m/s，所有被試均先行常規(guī)軀干T1WI、T2WI掃描。具體掃描順序為：1)localizer人體掃描定位；2)localizer進一步人體掃描定位用；3)T1_fl2d_tra_mbh_320進行L1到L5 T1結構像，用于分析肌肉形態(tài)和面積，采用屏氣測試。T1_fl2d_tra_mbh_320掃描參數(shù)如下：掃描重復時間TR=100 ms；回波時間TE=2.5 ms；片厚silce thickness=3.0 mm，掃描層數(shù)=50層，層與層之間的間隔是30%(0.9 mm)，掃描的視野FOV=380×296，掃描矩陣=384×384，掃描平均次數(shù)=1 ，由于有屏氣，時間不確定，掃描時間大約為10 min。T2WI掃描參數(shù):TR/TE=2 400/13.8 ms，層厚2 mm，間隔0.9 mm，矩陣 256×256， FOV=350×350 mm，NEX=l。

2.數(shù)據(jù)處理

選擇感興趣肌肉MROI(Muscle Region of Interest)。取第四腰椎(L4)橫斷面共16塊肌肉:左腹直肌(Left Rectus Abdominis，LRA)、右腹直肌(Right Rectus Abdominis，RRA)、左腹外斜肌(Left External Oblique，LEO)、右腹外斜肌(Right External Oblique，REO)、左腹內(nèi)斜肌(Left Internal Oblique，LIO)、右腹內(nèi)斜肌(Right Internal Oblique，RIO)、左腹橫肌(Left Transverse Abdominis，LTA)、右腹橫肌(Right Transverse Abdominis，RTA)、左腰大肌(Left Psoas Major，LPM)、右腰大肌(Right Psoas Major，RPM)、左腰方肌(Left Quadratus Lumborum，LQL)、右腰方肌(Right Quadratus Lumborum，RQL)、左豎脊肌(Left Erector Spinae，LES)、右豎脊肌(Right Erector Spinae，RES)、左多裂肌(Left Multifidus，LM)、右多裂肌(Right Multifidus，RM)。

由兩位醫(yī)生確定所有的MROI區(qū)域，其中一位確定所選肌肉精確的區(qū)域。MROI區(qū)域應包含有所選肌肉的所有肌纖維，避免脂肪組織、鄰近肌肉組織或其他組織包含其中。為確保前、后測試肌肉位置一致性，測試前、后均以第十二胸椎和第一腰椎交界中間位置作為起始位置的標志，向下掃描所有的腰椎，共計掃描50層。前、后掃描由同一磁共振儀、同一磁共振成像專業(yè)技術人員確定測試。所有肌肉的CSA值以均數(shù)±標準差的形式表示，單位為平方毫米(mm2)。肌肉的CSA測量分別獨立地由一位不知道臨床及常規(guī)影像結果，且不了解被試訓練、分組情況的磁共振成像專業(yè)技術人員A和一名運動人體科學專業(yè)人員B根據(jù)醫(yī)生所確定的各塊肌肉位置，應用ImageJ軟件任意放大處理圖片，測量肌肉CSA值(圖2)[5,46]。分析第四腰椎位置連續(xù)兩張片子，共120片，每片有16塊完整肌肉的橫斷面。測試人員A獨立勾畫120張片子輪廓1次；測試人員B獨立勾畫120張片子中的104張輪廓2次，這2次測試時間間隔1個月。其中，104片肌肉的CSA取測試人員A、B共計3次的均值。16片取測試人員A的1次測試值。

3.肌肉體積計算方法

應用3次測試肌肉CSA平均值計算肌肉體積，根據(jù)Christopher等[14]和Ryan等[48]采用的肌肉體積計算方法，公式如下：

(1)

其中，V代表肌肉體積，p和d分別代表MRI掃描第p和第d片數(shù)，△x代表片厚，CSAi、CSAi-1分別代表連續(xù)兩片肌肉橫截面面積。

1.4 統(tǒng)計方法

應用SPSS 15.0統(tǒng)計軟件進行分析。組內(nèi)應用配對樣本t檢驗，組間應用兩獨立樣本t檢驗。信度的檢驗應用ICC(intra(inter)-class correlation coefficient)指標；統(tǒng)計學具有顯著性差異的標準為P<0.05，非常顯著性的標準設為P<0.01。

2 結果

在3.0T MRI中，根據(jù)L4MRI肌肉水平橫斷面、額狀面、矢狀面定位，掃面L1-L5腰椎范圍(圖2)。

兩人分別獨立完成測試數(shù)據(jù)之間的信度(ICC)結果(表2)，觀察到同一人(B)測試的信度均值ICC為0.99，95%置信區(qū)間(Confidence interval，CI)(0.99,1)，P=0.000；不同測試人員(A和B)(Inter-class correlation coeficient)ICC均值為0.99(95%CI)(0.99,1)，P=0.000。

圖2 本研究MRI測試示意圖Figure 2. MRI Test

實驗組和對照組前后測試L41CSA值組間無顯著性差異(前測P=0.27，后測P=0.19，圖3)；實驗組、對照組L41CSA前后測試數(shù)據(jù)均具有非常顯著性差異(P=0.000，圖4、圖5)；實驗后實驗組、對照組△CSA%[△CSA%=(實驗組后測CSA-實驗組前測CSA)/實驗組前測CSA]具有非常顯著性的差異(P=0.000，圖6)。實驗后實驗組、對照組△V%[△V%=(實驗組后測V-實驗組前測V)/實驗組前測V]亦具有非常顯著性的差異(P=0.000，圖7)。

表2 本研究同一和不同測試人員ICC值一覽表Table 2 The Same and Different Testers ICC Value

注：95%CI。

圖3 本研究實驗前、后實驗組、對照組L41CSA比較示意圖Figure 3. The Comparison of the Experimental Group and Control Group L41CSA before and after Experiment

注：IBB：Inertia Barbell Before；IBA：Inertia Barbell After；NBB：Normal Barbell Before；NBA：Normal Barbell After，下同。

注：**表示具有非常顯著性差異。

圖6 本研究實驗組、對照組△CSA%示意圖Figure 6. The Comparison of the Experimental Group and Control Group △CSA%

圖7 本研究實驗組、對照組實驗后各肌肉△Vi百分比比較示意圖Figure 7. The Comparison of the Experimental and Control Group after the Experiment Muscle △ Vi Percentage

3 分析與討論

肌肉量的測量在許多疾病的診斷與治療中起到關鍵作用[21]，如在一些小動脈或下肢動脈疾病導致下肢血流減少的病人中，普遍觀察到下肢肌肉萎縮或者肥大[8,36,41,42]。那么，因訓練和年齡因素導致的肌肉量、力量變化和功能關系的評價，肌肉量測量也是至關重要的[2,52]。

已有的研究證實，MRI影像學適合于骨骼肌、脂肪組織等的測量，如MRI估計的腹內(nèi)脂肪組織質量和人體尸體解剖得到的結果幾乎一致，誤差范圍為-0.066 kg和+0.218 kg[3]。MRI在動物活體肌肉體積的測量和尸體解剖測量數(shù)據(jù)高度相關已被證實[59]。上述結果說明MRI作為肌肉等軟組織的檢查技術精度較高，尤其是發(fā)展到現(xiàn)在的3T磁共振儀精度更高，且可在三維空間對人體任何局部實現(xiàn)同步探測。

根據(jù)本研究訓練時動作要求：杠鈴軸和肚臍同高，軀干保持正直，腰部必須水平屈伸運動，在此位置對于腰部的第四腰椎沖擊較大，雖然研究者做了腰部L1～L5的掃描，在本研究中主要分析L4部位所對應的腰腹部肌肉形態(tài)。

在肌肉CSA測量過程中，同一張MRI影像片子，即使同一測試人員2次測試，也難以勾出相同的肌肉輪廓，但只要測試人員按照相同的判斷標準，精心解析數(shù)據(jù)，誤差就可以極大的被減少。同時，將同一人或不同人員多次測試結果作平均化處理，也可減少人為測量誤差。從統(tǒng)計學的角度來分析，同一片子同一測試人員兩次次解析數(shù)據(jù)或不同測試人員解析數(shù)據(jù)間只要不具有統(tǒng)計學上的顯著性差異，也可保證解析數(shù)據(jù)的信度。應用△CSA%、△V%標準化處理，也可消除一定的勾畫誤差，去除脂肪、血管等因素的影響，量化訓練引起的變化會更加可取。本研究由一名醫(yī)生和一名運動人體科學專業(yè)人員按照統(tǒng)一標準，分別獨立解析，正是遵循以上做法，保證數(shù)據(jù)間ICC較高。

在腰椎屈伸運動中，無論是普通杠鈴還是慣性杠鈴訓練，對腰腹肌來說均是一種力量訓練。實驗組、對照組腰腹肌肌肉量的增長說明這兩者對于人體的腰腹部肌肉具有一定的增強效果，但為什么會存在實驗后兩組之間的△CSA%、△V%非常顯著性差異，值得探究。

對軀干肌肉的訓練中，利用Bodyblade振動棒等器械訓練，主要強調(diào)動態(tài)或非穩(wěn)態(tài)下的訓練，其理論依據(jù)為動態(tài)非穩(wěn)環(huán)境增加對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的刺激，從而提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)動員肌纖維參與收縮的能力，即中樞激活提高。這些訓練方法增加了力量訓練的難度和復雜性，拓展了力量訓練范圍。Kohler 等[33]發(fā)現(xiàn)，分別在穩(wěn)固的板凳和瑞士球上完成相同最大相對強度的肩部推舉動作的健美運動員，隨著非穩(wěn)性的增加，能承受的外部負荷逐漸下降。Willardson 等[57]在研究中也給出了類似結果。Anderson 等發(fā)現(xiàn)，瑞士球上臥推胸大肌的最大輸出力值，比在固定凳子上的降低60%[7]。McBride等發(fā)現(xiàn)，在平衡盤上蹲舉最大力量和發(fā)力率分別是站在穩(wěn)固地面上的45.6%和40.5%[40]。顯然，這些方法存在不足，主要因為在非穩(wěn)條件下難以加大外部負荷，很難大幅提高絕對力量。

慣性杠鈴對于腰腹肌訓練可彌補這一不足。 由于慣性杠鈴的特殊結構，可調(diào)節(jié)擺錘桿長度、擺錘重量以改變偏心擺的慣性力；穩(wěn)定站立使用時，可變化擺長，可在主桿上增減杠鈴片。也可在擺錘上增減杠鈴片；杠鈴訓練是由被試自主控制，被試按照先慢后快的順序訓練，神經(jīng)中樞發(fā)指令給運動神經(jīng)元，支配腰腹部肌肉群收縮，腰部做屈伸運動，繼而，腰腹部的感覺神經(jīng)元將杠鈴的刺激反饋給神經(jīng)中樞，大腦根據(jù)刺激信息來調(diào)節(jié)參與肌肉的多少及收縮速度，以適應內(nèi)、外部刺激，做出動作的調(diào)整。慣性杠鈴對于腰腹部的肌肉進行多維度刺激，且可逐步加大外部負荷及運動速度，使腰腹部動作具有更大刺激干擾，腰腹部肌肉刺激加大，神經(jīng)肌肉控制能力訓練得到增強，中樞激活提高。當然，也可在不穩(wěn)定環(huán)境下訓練。

相比較普通杠鈴和慣性杠鈴，相同的訓練負荷配比、訓練密度、訓練量，若在靜態(tài)情況下，二者作用相近。根據(jù)本實驗動作要求，普通杠鈴對人體腰腹部沖擊力主要在矢狀面內(nèi)水平方向，即和矢狀軸平行；由于慣性杠鈴的特殊結構，可調(diào)節(jié)擺錘桿長度、擺錘重量以改變偏心擺的慣性力。穩(wěn)定站立使用時，可變化擺長，可在主桿上增減杠鈴片，也可在擺錘上增減杠鈴片，動態(tài)情況下，由于慣性杠鈴擺錘有一定的旋轉半徑，對腰腹部的干擾慣性力力矩較大，人體作用力越大，該慣性力力矩作用更大，且慣性杠鈴自身重量、擺錘重量及科氏加速度所產(chǎn)生的合外力在矢狀面內(nèi)方向在時刻變化，即從矢狀面內(nèi)各個方向反作用于人體，對腰腹部肌肉的激活作用更明顯，腰腹部肌肉量變化更大，這也驗證了研究者的假設。同樣的靜態(tài)負荷能產(chǎn)生較大的動態(tài)負荷，同時又具有普通杠鈴的結構簡單、操作便捷等特性，作為一種新型的腰腹肌訓練器械。

對于軀干重力方向作用而言，普通杠鈴、慣性杠鈴配比人體體重的20%～26%負荷訓練無疑是小負荷。當水平方向力作用于人體腰椎時，對人造成的腰椎剪切力作用較大。Michael等研究表明，鑒于骨骼韌帶性質，從未在活體上測量脊柱對抗的剪力，那些基于解剖和EMG記錄的模型顯示，腰肌活動將脊柱剪力限于250 N之內(nèi)[43]。本次實驗也無法測出腰腹部腰椎的剪力負荷大小，但通過預實驗，遵循循序漸進的力量訓練原則，根據(jù)人體的負荷訓練感受確定出本實驗負荷配比，即兩種杠鈴起始負荷為20%自重，每兩周增加2%自重，至最大26%自重結束。本實驗中被試最輕體重為59 kg，杠鈴負荷范圍約為12～15 kg；被試最重體重為83 kg，負荷范圍約為17～21 kg。本研究中由于腰腹部運動速度按照3 Hz節(jié)拍器控制，研究者估計該負荷范圍，若按照一個重力加速度g計算，除以250 N，對于腰腹部水平方向作用力為中等負荷(48%～84%)。有研究表明，小負荷強度(20% 1-RM)結合肌肉靜脈血流限制訓練，產(chǎn)生肌肉肥大和力量增長，同時肌肉活檢得到肌纖維Ⅰ類、Ⅱ類的CSA分別增加了5.9%和27.6%[60]。Yasuda等應用30% 1-RM結合血流限制訓練，表明實驗組的上肢、胸肌的肌肉厚度和最大力量顯著性的增加，分別為8%、16%和6%[53]。

腰椎周圍的肌肉具有使腰椎產(chǎn)生運動及對脊柱加固作用。肌肉的CSA和肌肉力量成比例[29]，腰腹部肌肉的訓練對于治療和預防下背的損傷具有較好的效果[13，54]。本研究中，訓練導致腰腹部肌肉量較大變化的原因除了慣性杠鈴的結構導致的較大外部力學刺激外，從生理學分析，認為內(nèi)源性的合成激素增加也可能導致變大的發(fā)生，如生長激素(GH)和IGF-1增加。雖然本研究中并沒有測量這些激素的變化，但已有研究表明[4，20]，血流限制小負荷強度訓練后，血清GH和IGF-1增加。血液中的GH增加刺激了肝臟中的IGF-1釋放到血液循環(huán)中，血液中的IGF-1增加，同時促使肌肉中合成代謝增強[11，39]。當?shù)鞍踪|的合成代謝增強時，發(fā)生蛋白質的增加和收縮蛋白質的累積，產(chǎn)生肌肉肥大[53]；腰腹肌訓練后蛋白質的合成代謝是肌肉肥大產(chǎn)生的的主要原因。

在測試前、后，本研究對所有被試做過口頭詢問調(diào)查，被試均反應機能狀況良好，無肌肉組織炎癥反應，無肌肉損傷出現(xiàn)，MRI測試是在被試休息2天后進行的，所以，肌肉量變化可以排除肌肉腫脹、炎癥或損傷引起的改變，即本研究中被試腰腹肌CSA、V的增大是正常訓練導致的結果。

本研究存在局限性：1)缺少腰椎肌肉受力模型的分析。2)測試位置的限制，在應用每塊肌肉CSA時，其值和解剖橫斷面(ACSA)、生理橫斷面(PCSA)值并不一致，主要是由于許多肌肉纖維拉力線并非完全垂直于MRI掃描橫斷面。Jorgensen等[26，27]發(fā)現(xiàn)，在MRI掃描中，身體姿勢由直立位變換為側臥位時，腰部伸肌CSA隨著軀干向前屈曲的增加而減小。本研究中被試是在仰臥位測試，腰腹肌大部分肌肉(除了腹橫肌)的纖維走向和脊柱縱軸都有較小的夾角，研究者未將其CSA和解剖橫斷面ACSA、生理橫斷面PCSA值作轉化，故所測數(shù)據(jù)僅適用于相同姿勢測試時參考。3)本實驗只針對一種半徑的慣性杠鈴研究，對于其他不同半徑的慣性杠鈴訓練效果缺乏對比研究。

本研究腰腹肌CSA和體積實驗組相對于對照組增加更顯著，說明慣性杠鈴產(chǎn)生的負荷更高。腰腹肌訓練效果較佳，但風險同時增加，考慮到訓練安全，建議在慣性杠鈴訓練中，需根據(jù)受試對象的機能特點選擇負荷比例，遵循循序漸進的訓練原則，防止損傷發(fā)生。同時，建議在以后的研究中可考慮增加女性被試組，也可增加中老年人被試組，對于慣性杠鈴的應用范圍加以拓展。以后的研究中還可增加不同半徑的慣性杠鈴訓練，開發(fā)出最優(yōu)化產(chǎn)品，為競技體育和全民健身服務。

4 結論

作為一種新型訓練器械，慣性杠鈴對腰腹肌訓練具有一定的優(yōu)勢，為軀干肌肉訓練和康復提供了新的可選方法。

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Impact on the Lumbar Muscles Morphological Characteristics by Inertia Barbell Training

SUN Ming-yun1,LIU Yu2,LV Jian-qiang2

Objective:To quantify the high field strength MRI inertia barbell training on lumbar muscle cross-sectional(CSA) and volume (V) whether the changes of the lumbar muscles have a larger growth and to explore the mechanism of this change.Methods:A total of 30 healthy male college students were recruited,subjects were randomly divided into two groups:the experimental group-inertia barbell training group and the control group-regular barbell training group;1 hour / time,3 times / week,a total of eight weeks of the lumbar flexion and extension muscle strength training.Respectively before and after the experiment were asked to sit at MRI,the use of 3.0T superconducting magnetic resonance imaging system (Siemens Magnetom Trio,Tim System,MRI) scan lumbar.ImageJ software application manual processing muscle cross-sectional area of the CSA (cross-sectional area,CSA),applied several tests of muscle CSA averaging muscle volume V (Volume,V).Cronbach's test application ICC (intra (inter)-class correlation coefficient) indicators;Paired samples T-test was applied within group and independent samples T-test was applied between different groups.Results:We got independently reliability (ICC) of the test data of the same or different testers,observed the same person (B) reliability tests mean (intra-class correlation coefficient-ICC) was 0.99,95% confidence interval (Confidence interval,CI) (0.99,1),P=0.000;different testers (A and B) (Inter-class correlation coeficient) ICC mean was 0.99 (95% CI) (0.99,1),P=0.000.There was no significant difference in value of fourth lumbar CSA between experimental and control groups before and after the test (pre-testP=0.27,post-testP=0.19);The fourth lumbar CSA data of with in the experimental group and control group has a very significant difference before and after the test (P=0.000);The △ CSA%,△ V% of lumbar muscles between the experiment group and control group have a very significant difference (P=0.000).Conclusion:As one of new training equipment,inertial barbell lumbar has certain advantages for the training and rehabilitation of trunk muscles and provide one of the new alternative methods for trunk muscles training and rehabilitation.

lumbarmuscles;musclecross-sectionalarea;musclevolume;inertiabarbell

1000-677X(2015)04-0058-08

10.16469/j.css.201504007

2014-11-02；

2015-03-03

上海市科學技術委員會資助項目(11510503100)；安徽省教育廳、財政廳高等教育振興計劃人才項目(2013189)；安徽省體育教育專業(yè)綜合改革試點項目(2014zy152)；安慶師范學院科研啟動資金資助(K05000130036)。

孫明運(1972-)，男，陜西藍田人，助理研究員，博士，主要研究方向為運動生物力學，E-mail:smy0072008@126.com；劉宇(1959-)，男，河北張家口人，教授，博士，博士研究生導師，主要研究方向為運動生物力學、體育工程、老年人運動健康促進，Tel：(021)51253571，E-mail：yuliu@sus.edu.cn。

1.安慶師范學院 體育學院，安徽 安慶 246133;2.上海體育學院，上海 200438 1.Anqing Normal University,Anqing 246133 China;Shanghai University of Sport,Shanghai 200438,China.

G804.6

A