兩類不同性質(zhì)力量訓(xùn)練對下肢肌力影響特征研究

張 象

張 象

為探討跳躍類和負(fù)重類肌肉力量訓(xùn)練方法對肌肉力量的影響特征,實(shí)驗(yàn)將22名大學(xué)體育專業(yè)男生分為兩組,分別采用兩類不同的力量訓(xùn)練方法訓(xùn)練下肢肌肉力量。通過測力臺和等速肌力測試系統(tǒng)采集實(shí)驗(yàn)前后下肢的動力學(xué)數(shù)據(jù)和關(guān)節(jié)肌力矩數(shù)據(jù)。研究結(jié)果顯示,兩類不同的力量練習(xí)方法都能夠使肌肉力量得到提高,但是在力量增強(qiáng)的特征上有所不同。跳躍類練習(xí)方法主要以肌肉的儲能能力和快速肌力的提高為主,而負(fù)重類練習(xí)方法主要以肌肉的向心收縮能力和絕對力量的提高為主。

肌肉力量;跳躍練習(xí);負(fù)重練習(xí);等速肌力測試

在下肢肌肉力量的練習(xí)中,經(jīng)常采用的練習(xí)方法有抗外加載荷的練習(xí)方法(如負(fù)重蹲等)、以及各類跳躍類練習(xí)方法[1-2]。在運(yùn)動實(shí)踐中人們發(fā)現(xiàn)這兩類練習(xí)方法都能有效的提高下肢肌肉力量,因此被廣為采用。但是,在結(jié)合肌肉力學(xué)所描述的肌肉力量構(gòu)成因素后,必然會引起這樣的思考:即這兩類不同的肌肉力量練習(xí)方法,它們各自主要是通過刺激肌肉中的哪種因素實(shí)現(xiàn)肌肉力量提高的,或者說它們主要發(fā)展了肌肉的哪種性質(zhì)的力量[3]。這個問題的研究能夠加深對這兩類力量練習(xí)方法本質(zhì)的認(rèn)識,有助于在訓(xùn)練實(shí)踐中增強(qiáng)選用練習(xí)方法的目的性。

1 研究方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對象及訓(xùn)練內(nèi)容

體育專業(yè)男生22人,年齡18-22歲,下肢無傷病,隨機(jī)分為跳躍組與負(fù)重組(各組11人)。跳躍組力量練習(xí)方法:連續(xù)蛙跳、跳臺階、跳繩,練習(xí)量每課分別為10次、10階、100次×5組。負(fù)重組力量練習(xí)方法:負(fù)重深蹲、負(fù)重半蹲、負(fù)重連續(xù)提踵,練習(xí)量每課分別為10次(10RM)、10次(10RM)、30次(30RM)×5組。訓(xùn)練時間8周,每周3課。

1.2 數(shù)據(jù)指標(biāo)采集及處理

1.2.1 等速肌力數(shù)據(jù)采集

使用瑞士產(chǎn)多關(guān)節(jié)等速肌力測試與訓(xùn)練系統(tǒng)(CONTREX-MJ+TP1000)。分別測量膝關(guān)節(jié)股四頭肌在向心收縮和離心收縮工作狀態(tài)的肌力指標(biāo)。采用膝關(guān)節(jié)“向心-離心”循環(huán)測量方法,運(yùn)動速度設(shè)定為120°/s。選用數(shù)據(jù)指標(biāo):膝關(guān)節(jié)力矩峰值,最大做功功率。

1.2.2 動力學(xué)數(shù)據(jù)采集

使用瑞士產(chǎn)Kistler測力臺。測立定跳遠(yuǎn)、30cm跳深、杠鈴深蹲動力曲線及沖量,同時測相應(yīng)的運(yùn)動成績。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

兩種測量方式在實(shí)驗(yàn)前、后各采集相應(yīng)數(shù)據(jù)一次。對獲得的數(shù)據(jù)使用統(tǒng)計分析軟件(PASW Statistics18.0)進(jìn)行處理。差異顯著性標(biāo)準(zhǔn)設(shè)為P＜0.05和P＜0.01。數(shù)據(jù)表達(dá)方式為“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析討論

2.1 肌力學(xué)數(shù)據(jù)處結(jié)果及分析討論

肌力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

每個組各自實(shí)驗(yàn)前后數(shù)據(jù)比較:(1)跳躍組在離心收縮時,其力矩峰值和最大做功功率數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)后比實(shí)驗(yàn)前有較大提高,差異具有顯著意義;而向心收縮數(shù)據(jù)無明顯差異。(2)負(fù)重組在向心收縮時,其力矩峰值和最大做功功率數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)后比實(shí)驗(yàn)前有較大提高,差異具有顯著意義;而離心收縮數(shù)據(jù)無差異。

表1 肌力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(120°/s)

兩個組之間實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)比較:(1)最大力矩峰值:向心收縮時負(fù)重組大于跳躍組,而離心收縮時跳躍組大于負(fù)重組,差異具有顯著意義;(2)最大做功功率:向心收縮時負(fù)重組與跳躍組之間無顯著差異,而離心收縮時跳躍組大于負(fù)重組,差異具有顯著意義。

在等速肌力設(shè)備的控制之下,膝關(guān)節(jié)由屈到伸做伸展運(yùn)動時,主要是以股四頭肌為代表的肌肉做向心收縮實(shí)現(xiàn)的。肌肉主動向心收縮機(jī)制包括:運(yùn)動神經(jīng)發(fā)放沖動的頻率與強(qiáng)度、肌肉中運(yùn)動單位的募集數(shù)量以及肌纖維內(nèi)在接受神經(jīng)興奮后到肌質(zhì)網(wǎng)釋放鈣離子引起肌原纖維收縮的能力等[4-5]。負(fù)重類肌肉力量練習(xí)由于需要克服較大的外加載荷,在練習(xí)過程中總是要求練習(xí)者運(yùn)動神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)放更強(qiáng)烈的神經(jīng)沖動,以便募集更多的運(yùn)動單元參與工作。因此負(fù)重類肌肉力量練習(xí)如果能夠提高肌肉力量的話,那么必然是以促進(jìn)肌肉的主動收縮機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的。表1關(guān)于向心收縮時膝關(guān)節(jié)力矩峰值及最大做功功率測量數(shù)據(jù)表明:以抗外加重力載荷為肌肉力量訓(xùn)練特征的負(fù)重組在實(shí)驗(yàn)前后其肌肉的向心工作能力有了明顯的提高。這個結(jié)果說明:抗重力載荷的肌肉力量練習(xí)方法是以刺激肌纖維中的主動收縮機(jī)制為主要目標(biāo)。

而在等速肌力設(shè)備的控制之下,膝關(guān)節(jié)由伸到屈做退讓運(yùn)動時,主要是以股四頭肌為代表的肌肉做離心收縮實(shí)現(xiàn)的。肌肉力學(xué)的知識告訴我們,肌肉在退讓工作過程中,由于肌肉被逐漸拉長,使得肌肉中的彈性成分開始產(chǎn)生較大的彈性力,此時肌肉力量主要是以彈性力的增大為其主要構(gòu)成要素[3]。特別是人體下肢相對其它部位其肌肉的彈性成分更為豐富,跳躍類訓(xùn)練如果能夠促進(jìn)彈性成分的發(fā)展的話,那么必然最容易在下肢肌肉中表現(xiàn)出來。有研究者在對下肢關(guān)節(jié)肌肉力量的研究中認(rèn)為“離心力量對于提高有預(yù)蹲動作的縱跳能力有重要意義”,該觀點(diǎn)從另一個側(cè)面提出下肢肌肉離心力量對于跳躍能力的影響[6]。表1關(guān)于離心收縮時膝關(guān)節(jié)力矩峰值及最大做功功率測量數(shù)據(jù)表明:以各種跳躍為肌肉力量訓(xùn)練特征的跳躍組在實(shí)驗(yàn)前后其肌肉的離心工作能力有了較大的改善。這種結(jié)果足以說明:跳躍類的肌肉力量訓(xùn)練方法是以刺激肌纖維中的彈性能力及儲能能力為主要目標(biāo)。

2.2 動力學(xué)數(shù)據(jù)處理結(jié)果及分析討論

動力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 動力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

每個組各自實(shí)驗(yàn)前后數(shù)據(jù)比較:(1)跳躍組3個項(xiàng)目數(shù)據(jù)比較:立定跳遠(yuǎn)和30cm跳深實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)明顯高于實(shí)驗(yàn)前,數(shù)據(jù)差異具有顯著性;但是杠鈴深蹲沖量數(shù)據(jù)無明顯差異。(2)負(fù)重組3個項(xiàng)目數(shù)據(jù)比較:立定跳遠(yuǎn)和杠鈴深蹲實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)明顯高于實(shí)驗(yàn)前,數(shù)據(jù)差異具有顯著性;但是30cm跳深無明顯差異。

兩個組之間實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)比較:(1)立定跳遠(yuǎn)數(shù)據(jù)比較,跳躍組和負(fù)重組的成績及沖量均無顯著差異;(2)30cm跳深成績及沖量數(shù)據(jù)比較,跳躍組高于負(fù)重組,數(shù)據(jù)差異具有顯著性;(3)杠鈴深蹲沖量數(shù)據(jù)比較,負(fù)重組高于跳躍組,數(shù)據(jù)差異具有顯著性。

立定跳遠(yuǎn)成績主要反映的是下肢伸展肌群力量狀況的指標(biāo)。跳躍組和負(fù)重組雖然在實(shí)驗(yàn)前后的指標(biāo)都表現(xiàn)為具有顯著差異,但是二者實(shí)現(xiàn)提高的方式是有差異的。立定跳遠(yuǎn)特點(diǎn)之一是伸展肌群先快速做離心收縮,再做快速的向心收縮。由于離心收縮過程速度很快,在沒有時間延遲的情況下就馬上轉(zhuǎn)為向心收縮,肌肉中的彈性成分在被拉長后產(chǎn)生的彈性回縮力不會出現(xiàn)所謂的“肌肉松馳”現(xiàn)象[7]。這是跳躍組實(shí)驗(yàn)前后立定跳遠(yuǎn)成績及凈沖量指標(biāo)有顯著差異的原因。立定跳遠(yuǎn)特點(diǎn)之二是決定其成績的主要動作是大幅度的蹬伸動作,此時下肢伸展肌群是做大幅度的向心收縮,該動作與負(fù)重組所進(jìn)行的各種抗外加載荷的負(fù)重力量訓(xùn)練動作一致,充分利用到了該練習(xí)所促進(jìn)的向心肌力的提高因素。這是負(fù)重組實(shí)驗(yàn)前后立定跳遠(yuǎn)成績及凈沖量指標(biāo)有顯著差異的原因。由于兩個組都以不同的方式實(shí)現(xiàn)了立定跳遠(yuǎn)成績及凈沖量指標(biāo)的提高,因此實(shí)驗(yàn)后兩個組在該項(xiàng)指標(biāo)的比較上就沒有出現(xiàn)顯著的差異。

30cm跳深的反跳高度主要反映的是下肢伸展肌群彈性儲能能力的指標(biāo)[8]。跳深動作利用從高處下落時重力加速度所產(chǎn)生的慣性力,迫使人體下肢在觸地時對下肢附加了較大的作用力,這個作用能量通過下肢緩沖動作過程時的肌肉離心收縮而被存儲,由于反跳時動作與前面的緩沖動作銜接時間很短,在受試者下肢儲能能力范圍內(nèi),前一動作階段存儲的能量幾乎能無損耗的轉(zhuǎn)換為后一動作階段的反跳能量。跳躍組的反跳高度及凈沖量指標(biāo)在實(shí)驗(yàn)前后呈現(xiàn)顯著差異說明,跳躍組所進(jìn)行的大量跳躍類力量訓(xùn)練,主要促進(jìn)的是下肢伸展肌群彈性儲能能力以及快速收縮能力的提高。而負(fù)重組的該項(xiàng)指標(biāo)在實(shí)驗(yàn)前后并無顯著差異,說明負(fù)重組采用的抗外加載荷的練習(xí)方式對于提高下肢儲能能力的效果是不明顯的。這也是導(dǎo)致兩個組實(shí)驗(yàn)后指標(biāo)的比較形成顯著差異的基本原因。

杠鈴深蹲總沖量主要反映的是下肢伸展肌群向心收縮能力及絕對肌肉力量的指標(biāo)。抗外加載荷的負(fù)重力量練習(xí)方式,其基本動作包括下蹲和蹬伸兩個動作階段。其動作特征是下蹲時動作較慢,蹬伸時動作較快,練習(xí)的主要目標(biāo)是集中在蹬伸階段。也就是說外加載荷的肌肉力量練習(xí)方式,側(cè)重練習(xí)的是肌肉的向心收縮能力。按照運(yùn)動生理學(xué)和運(yùn)動訓(xùn)練學(xué)的基本原理,經(jīng)常受到訓(xùn)練的部位和動作方式,該部位或該動作方式的能力就會提高。負(fù)重組的負(fù)重蹲總沖量指標(biāo)在實(shí)驗(yàn)前后呈現(xiàn)顯著性差異說明,負(fù)重組采用的抗外加載荷的訓(xùn)練方法主要促進(jìn)的是下肢伸肌群向心收縮的能力以及絕對肌肉力量的提高。而跳躍組在該指標(biāo)上實(shí)驗(yàn)前后沒有表現(xiàn)出明顯的差異,說明跳躍組采用的下肢肌肉力量練習(xí)方式對于肌肉向心工作能力的提高作用不大。這也是導(dǎo)致兩個組實(shí)驗(yàn)后在該指標(biāo)上形成顯著差異的基本原因。

4 結(jié)論

(1)跳躍類力量練習(xí)方法和負(fù)重類力量練習(xí)方法都能夠使肌肉力量得到提高,但是在力量增強(qiáng)的特征上有所不同。

(2)跳躍類練習(xí)方法主要以肌肉的儲能能力和快速肌力的提高為主,而負(fù)重類練習(xí)方法主要以肌肉的向心收縮能力和絕對力量的提高為主。

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兩類不同性質(zhì)力量訓(xùn)練對下肢肌力影響特征研究

Research on the Influence of Two K inds of Different Strength Training on Lower Limbs'M uscle Strength

ZHANG Xiang

The paper experimentally researches the influence of the two kinds of strength training(jumping and weight training)on muscle strength characteristics.22 male sports students are divided into two groups and are respectively given two different kinds of strength training for their lower limb strength.Ergograph and isokinetic muscle testing system are used to collect the dynamic data of lower limbs and the jointsmuscle torque data before and after the experiment.The results show that the two kinds of strength trainingmethods can improvemuscle strength but differ in strength characteristics.Jumping training mainly works in improving muscle energy storage capacity and rapid muscle strength,while weight trainingmainly improves the concentric contraction ability and the absolute power ofmuscle

muscle strength;jump Training;load training;sport biomechanics

G808.1

A

1001-9154(2015)02-0097-03

G808.1

A

1001-9154(2015)02-0097-03

10.15942/j.jcsu.2015.02.018

張象,碩士,講師,研究方向:體育教育與運(yùn)動訓(xùn)練,E-mail:zhangxiang@163.com。

成都大學(xué)體育學(xué)院,四川成都610106

Chengdu University,Chengdu Sichuan,610106

2014-06-17