振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)下肢爆發(fā)力的即時(shí)效應(yīng)以及不同恢復(fù)時(shí)間后效果的對(duì)比分析

蔣國(guó)樂(lè)

（北京體育大學(xué)科學(xué)研究中心，北京 100084）

振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)下肢爆發(fā)力的即時(shí)效應(yīng)以及不同恢復(fù)時(shí)間后效果的對(duì)比分析

蔣國(guó)樂(lè)

（北京體育大學(xué)科學(xué)研究中心，北京 100084）

前 言

振動(dòng)訓(xùn)練是一種新興的力量訓(xùn)練方法，以其能夠用較少的負(fù)荷有效地提高肌肉力量及爆發(fā)力而受到越來(lái)越多國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家的關(guān)注。振動(dòng)刺激作為一種外界刺激，能激活肌梭特別是初級(jí) Ia 傳入纖維的興奮性，反射性地引起梭外肌纖維收縮。

振動(dòng)刺激可誘發(fā)肌肉收縮，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，能夠同時(shí)激活I(lǐng)和II型肌纖維。由于振動(dòng)刺激頻率使神經(jīng)發(fā)放沖動(dòng)頻率和強(qiáng)度增大，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中高閾值的運(yùn)動(dòng)單位與低閾值的運(yùn)動(dòng)單位幾乎同時(shí)激活。在募集更多的運(yùn)動(dòng)單位參與活動(dòng)、改善肌肉協(xié)調(diào)性的前提下，振動(dòng)刺激提高了對(duì)II型纖維的訓(xùn)練效果，進(jìn)而導(dǎo)致快肌纖維百分比提高，增加了肌肉的爆發(fā)力。同時(shí)，附加振動(dòng)刺激使神經(jīng)沖動(dòng)的數(shù)量和同步性增強(qiáng)，使肌肉收縮的運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量增加而且改善了肌肉的協(xié)調(diào)性，增強(qiáng)了肌肉力量訓(xùn)練的效果，并且對(duì)肌肉進(jìn)行下一次收縮產(chǎn)生良好的作用。

研究發(fā)現(xiàn)，急性的振動(dòng)訓(xùn)練可以提高下肢爆發(fā)力。Bosco等讓受試者以墊腳尖屈膝的方式站立在全身性振動(dòng)訓(xùn)練器上，進(jìn)行連續(xù)10次，每次60s，間隔休息60s的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)（振幅4mm，頻率26Hz），結(jié)果發(fā)現(xiàn)受試者在振動(dòng)訓(xùn)練后增加了縱跳高度約1.4cm。

有研究根據(jù)振動(dòng)訓(xùn)練的即時(shí)效應(yīng)，將其應(yīng)用于熱身準(zhǔn)備活動(dòng)。但目前國(guó)內(nèi)很少文獻(xiàn)報(bào)道關(guān)于振動(dòng)訓(xùn)練在準(zhǔn)備活動(dòng)的作用。國(guó)外已經(jīng)有一些研究重復(fù)證明了26Hz的振動(dòng)訓(xùn)練可以顯著性地提高縱跳成績(jī)和最大蹬伸力量，并且關(guān)于振動(dòng)訓(xùn)練即時(shí)效應(yīng)的研究，大部分只是單獨(dú)研究了訓(xùn)練后的即刻效應(yīng)，并沒(méi)有研究訓(xùn)練結(jié)束之后不同恢復(fù)時(shí)間的效果。

本研究的目的首先驗(yàn)證性地證明26 Hz會(huì)對(duì)下肢爆發(fā)力產(chǎn)生積極影響，并且假設(shè)隨著肌肉疲勞恢復(fù)的時(shí)間推遲，肌肉爆發(fā)力會(huì)持續(xù)增高，以得出一個(gè)最佳的恢復(fù)時(shí)間，對(duì)振動(dòng)訓(xùn)練應(yīng)用到熱身準(zhǔn)備活動(dòng)的研究提供實(shí)踐指導(dǎo)意義。

1　研究對(duì)象與方法

表1　本研究受試者基本信息情況一覽表n=8

1.1 研究對(duì)象

北京體育大學(xué)8名在校學(xué)生，均為男性，有3年以上運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷。受試者在實(shí)驗(yàn)期間身體處于健康狀態(tài)。受試者基本情況如表1所示。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法 從中國(guó)知網(wǎng)，EBSCO運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中查閱了與本研究相關(guān)的文獻(xiàn)多篇，這些資料為本文提供了大量的理論依據(jù)。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)法 實(shí)驗(yàn)器材：主要器械為美國(guó)Power Plate公司生產(chǎn)的Power Plate pro5 AIR 振動(dòng)訓(xùn)練器，瑞士產(chǎn)KISTLER三維測(cè)力臺(tái)，關(guān)節(jié)角度計(jì)，CASIO G-SHOCK 電子表。預(yù)實(shí)驗(yàn)：為了使實(shí)驗(yàn)更加嚴(yán)謹(jǐn)，正式實(shí)驗(yàn)前做預(yù)實(shí)驗(yàn)以觀察每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的下蹲跳是否相互有影響。本實(shí)驗(yàn)觀測(cè)指標(biāo)為縱跳高度，下肢起跳沖量，起跳過(guò)程中的蹬伸力峰值。結(jié)果顯示，不同時(shí)刻的縱跳成績(jī)與初始值相比不具有顯著性差異（P＞0.05，表2），不同時(shí)刻的下肢蹬伸沖量與初始值相比不具有顯著性差異（P＞0.05，表3），不同時(shí)刻的起跳過(guò)程中的蹬伸力峰值與初始值相比不具有顯著性差異（P＞0.05，表4）。正式實(shí)驗(yàn)流程：本實(shí)驗(yàn)在北京體育大學(xué)科學(xué)研究中心一樓實(shí)驗(yàn)大廳進(jìn)行。在振動(dòng)訓(xùn)練前，受試者在三維測(cè)力臺(tái)上進(jìn)行下蹲跳，為了排除上肢對(duì)下蹲跳成績(jī)有所影響，下蹲跳時(shí)采取雙手叉腰固定的方法，從直立或少幅度微蹲起動(dòng)，快速下蹲至某一位置立即向上起跳。隨后受試者在振動(dòng)練習(xí)器上進(jìn)行全身振動(dòng)訓(xùn)練，采用26Hz的頻率，4mm振幅進(jìn)行，每組振動(dòng)1min，振動(dòng)訓(xùn)練共4組，組間間歇1min。振動(dòng)訓(xùn)練時(shí)受試者雙腳分開(kāi)與肩同寬，站于訓(xùn)練臺(tái)中央，腳跟微抬，膝關(guān)節(jié)角度為150°。振動(dòng)訓(xùn)練結(jié)束后立即走上三維測(cè)力臺(tái)，大約3s后下蹲跳，算作即刻成績(jī)。從即刻下蹲跳落地后開(kāi)始計(jì)時(shí)，在1min、3min、5min、7min、10min、15min的時(shí)刻分別下蹲跳，并記錄成績(jī)。然后進(jìn)行下一個(gè)受試者的實(shí)驗(yàn)。把采集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后進(jìn)行對(duì)比分析。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法 根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)中提供的計(jì)算方法，應(yīng)用測(cè)力臺(tái)自帶軟件Bioware 3.2對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算起跳沖量I=F×t，下蹲跳高度=1/2gt2。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用 SPSS 13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)各時(shí)刻的下蹲跳成績(jī)采用單因素方差分析（one way ANOVA）進(jìn)行T檢驗(yàn)，顯著性水平為P＜0.05。

2　結(jié)果與討論

2.1 下蹲跳高度

表2　預(yù)實(shí)驗(yàn)縱跳成績(jī)及方差分析結(jié)果n=8

表3　預(yù)實(shí)驗(yàn)起跳沖量及方差分析結(jié)果n=8

表4　預(yù)實(shí)驗(yàn)起跳過(guò)程中的蹬伸力峰值及方差分析結(jié)果n=8

表5　振動(dòng)前與振動(dòng)后不同時(shí)刻的下蹲跳高度方差分析結(jié)果

26Hz振動(dòng)訓(xùn)練沒(méi)有顯著性提高下蹲跳高度。（p＞0.05，表5），下蹲跳成績(jī)反映的是下肢伸肌群從離心收縮快速轉(zhuǎn)化為向心收的能力。26Hz的振動(dòng)訓(xùn)練并沒(méi)有使下蹲跳高度出現(xiàn)顯著性的差異（表5），這一結(jié)果不支持Bosco（2002）的研究結(jié)果。Bosco 等讓受試者以墊腳尖屈膝的方式站立在全身性振動(dòng)訓(xùn)練器上，進(jìn)行連續(xù)10次，每次60s，間隔休息60s的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)（WBV；振幅4mm；頻率26Hz），結(jié)果發(fā)現(xiàn)受試者在振動(dòng)訓(xùn)練后極顯著性（P＜0.001）增加了下蹲跳高度（counter- movement jump，CMJ）約1.4cm。Rittweger（2000）等采用26Hz的振動(dòng)訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)訓(xùn)練后即刻縱跳高度顯著下降，Rittweger還同時(shí)強(qiáng)調(diào)，部分受試者的縱跳高度在振動(dòng)訓(xùn)練后即刻得到提高。本實(shí)驗(yàn)的振動(dòng)訓(xùn)練結(jié)束后即刻的結(jié)果部分驗(yàn)證了Rittweger的研究結(jié)果。

由于II 型纖維在加速度影響下容易疲勞，而I 型纖維不易疲勞，所以本文沒(méi)有顯著性差異可能是由于受試者II型肌纖維比例不大造成的。高躍文等在研究訓(xùn)練對(duì)肌肉力量和爆發(fā)力短期效應(yīng)時(shí)得出結(jié)論振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的短期效應(yīng)優(yōu)于普通運(yùn)動(dòng)員。本實(shí)驗(yàn)的受試者均不是優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員，大部分也不是以從事下肢爆發(fā)力為主的項(xiàng)目的專(zhuān)業(yè)運(yùn)動(dòng)員，而B(niǎo)osco 的研究以接受專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的排球運(yùn)動(dòng)員為測(cè)試對(duì)象。

2.2 下蹲跳起跳沖量

即刻至15min的下蹲跳起跳沖量和振動(dòng)訓(xùn)練前比較未見(jiàn)顯著性差異（P＞0.05）。

起跳沖量不僅和人體的縱跳高度H有關(guān)，而且與人體質(zhì)量有關(guān)。起跳時(shí)產(chǎn)生的沖量可以反映人體下肢的爆發(fā)力。26Hz、4mm振幅的振動(dòng)訓(xùn)練并沒(méi)有使下蹲跳起跳沖量出現(xiàn)顯著性的差異，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了Darryl J.Cochran和劉卉的研究結(jié)果。Darryl J.Cochran針對(duì)普通運(yùn)動(dòng)員的短時(shí)訓(xùn)練并沒(méi)有有效地提高縱跳高度，力量和靈敏表現(xiàn)。劉卉等對(duì)31名普通大學(xué)生進(jìn)行30Hz、35Hz、40Hz、45Hz 的全身振動(dòng)訓(xùn)練，振幅2mm，每種頻率每次共訓(xùn)練5min，發(fā)現(xiàn)下蹲跳成績(jī)并沒(méi)有增長(zhǎng)。其原因可能是由于普通大學(xué)生快肌百分比過(guò)低而效果不明顯。

本實(shí)驗(yàn)從平均數(shù)上看，并沒(méi)有出現(xiàn)即刻下降，然后上升，最后平穩(wěn)的現(xiàn)象，反而出現(xiàn)持續(xù)降低的現(xiàn)象（圖1）。本實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)這種情況的可能原因是肌肉產(chǎn)生了一定程度的疲勞，但疲勞程度不明顯。起跳沖量包括預(yù)蹲沖量和蹬伸沖量，如果單獨(dú)計(jì)算蹬伸沖量，那么差異性和走勢(shì)將和彈跳高度無(wú)異。這里出現(xiàn)了持續(xù)下降的趨勢(shì)，可能是因?yàn)閭€(gè)別受試者的起跳動(dòng)作不穩(wěn)定，預(yù)蹲時(shí)間長(zhǎng)短不一，造成數(shù)據(jù)上的誤差（預(yù)蹲時(shí)間短會(huì)出現(xiàn)緩沖沖量變少進(jìn)而導(dǎo)致起跳沖量變少）。

2.3 起跳過(guò)程中蹬伸力峰值

只有第5min的時(shí)刻起跳蹬伸力峰值與振動(dòng)訓(xùn)練前比較具有顯著性差異（P＜0.05，表6）。

曹志飛等通過(guò)對(duì)蹬伸力峰值與騰空高度的關(guān)系分析可知，二者存在較為密切的正相關(guān)關(guān)系（R= 0.825，P＜0.01），說(shuō)明蹬伸力峰值越大，騰空高度越高。蹬伸力峰值在這里只是作為一個(gè)爆發(fā)力的輔助指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，26Hz的振動(dòng)訓(xùn)練使下蹲跳高度出現(xiàn)顯著性的差異（圖1），但只有在5min出現(xiàn)顯著性差異，說(shuō)明在第5min的時(shí)候，恢復(fù)效果最佳。從圖2中看出，蹬伸力峰值在振動(dòng)訓(xùn)練后即刻出現(xiàn)下降，隨后峰值上升，在第5min達(dá)到最高值，隨后下降。雖然其他時(shí)刻不具有顯著性差異，但直到15min仍然比振動(dòng)前高。這個(gè)結(jié)果證明了本次實(shí)驗(yàn)假設(shè)出現(xiàn)的走勢(shì)現(xiàn)象。也驗(yàn)證了Bosco的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，Bosco采用26Hz的振動(dòng)訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)顯著性地提高最大蹬伸力量。

表6　不同時(shí)刻的下蹲跳蹬伸力峰值方差分析結(jié)果

圖1　振動(dòng)訓(xùn)練后不同時(shí)刻的下蹲跳起跳沖量

圖2　振動(dòng)訓(xùn)練后不同時(shí)刻的起跳蹬伸力峰值

3　結(jié)論與建議

3.1 結(jié) 論

頻率為26Hz的急性振動(dòng)訓(xùn)練提高了下蹲跳蹬伸力峰值。

頻率為26Hz的急性振動(dòng)訓(xùn)練后爆發(fā)力的最佳恢復(fù)時(shí)間是5min。

3.2 建 議

實(shí)驗(yàn)人數(shù)的限制和受試者均未進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的體育訓(xùn)練，，建議后續(xù)研究者增添受試者人數(shù)并且選取受試者為優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員，并且最好是從事下肢爆發(fā)力為主的運(yùn)動(dòng)。

本研究采用的頻率為26Hz，可能對(duì)于本研究受試者來(lái)說(shuō)稍微有些低，建議后續(xù)研究者采用較高的頻率進(jìn)行研究。

［ 1 ］ 任滿(mǎn)迎，趙煥彬，劉穎，王海濤，振動(dòng)力量訓(xùn)練即時(shí)效應(yīng)與結(jié)構(gòu)性效應(yīng)的研究進(jìn)展［ J ］.體育科學(xué)，2006（26）：63-66.

［ 2 ］ 宋佩成，李玉章，振動(dòng)訓(xùn)練法研究進(jìn)展［ J ］.體育科研，2010（31）：2.

［ 3 ］ 高躍文，危小焰，振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)肌肉力量和爆發(fā)力短期效應(yīng)的研究［ C ］.第十三屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文集，2009.

［ 4 ］ 劉卉，鳳翔云，不同頻率振動(dòng)訓(xùn)練對(duì)下肢爆發(fā)力和柔韌性的即時(shí)影響研究［ J ］.體育科學(xué)，2010（30）：12.

［ 5 ］ 曹志飛，李世明，朱紅紅.原地連續(xù)縱跳的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征研究［ J ］.天津體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（3）：269-273.

G808.1

A

1674-151X（2015）09-026-03

2015-08-06

蔣國(guó)樂(lè)，碩士研究生。研究方向：體能訓(xùn)練。