大學生男子排球運動員肩關節(jié)肌力特征分析
----以武漢體育學院為例

梁 璐，金 麗,朱小寧

排球運動屬于技能類項目，有著很多的上肢運動，如發(fā)球、攔球、墊球、傳球和扣球等，并且在排球比賽中最主要的進攻方式就是扣球。有報道稱高水平的排球運動員平均每年要完成將近40 000次的扣球動作[1]。有專家曾指出排球運動員訓練的核心和靈魂是扣球能力,因此發(fā)展快速力量和最大力量是提高扣球能力的基礎，而肩帶和上肢爆發(fā)力則是扣球能力的重要保障[2]。蓋洋等(2003)研究表明，男子排球青年運動員與優(yōu)秀運動員的主要差別是在力量素質上，特別是上肢肩帶肌群最大力量和快速力量。據報道, 在實行每球得分制以來，排球比賽中扣球的比重急劇增加,大約占65%左右。還有學者指出，扣球的速度、角度、高度等對進攻的效果產生了重要影響, 揮臂扣球速度是各要素中的最關鍵環(huán)節(jié)[3]。正因如此,如何加快揮臂速度成了當今排球訓練領域的研究重點。等速測試系統(tǒng)是上世紀80 年代引進國內。目前國內大多學者用于不同人群的肌力測試,而用于運動訓練研究的報道少見。筆者通過等速測力系統(tǒng)對排球運動員肩關節(jié)肌力的屈伸、內外旋進行測試分析，以期找出主要的特征差異。

1 實驗對象

以武漢體育學院男排球隊10名隊員為研究對象, 受試者基本資料見表1。

表1 實驗對象基本情況

2 研究方法

2.1 實驗儀器

BIODEX多關節(jié)等速測力系統(tǒng)。

2.2 實驗方法

本測試的過程嚴格遵守BIODEX的要求進行：在測試前對BIODEX等速測力系統(tǒng)進行常規(guī)標定，先輸入受試者的基本信息，如年齡、身高和體重，然后在測試肩關節(jié)時先規(guī)定受試者屈伸、內外旋的最大范圍，并在測試肩關節(jié)屈伸時受試者取坐位，將上體身用固定帶固定好,動力儀的旋轉軸與肩峰相一致，并對上肢進行稱重,測試的肌力均經重量校正。測試每側均進行5 次測試。測試順序為先左后右。肩關節(jié)內外旋測試時，旋轉軸應與鷹嘴相一致，其它方法均與測試肩關節(jié)屈伸時相同。

2.3 速度設定

肩關節(jié)屈伸及內外旋的向心模式測試左右兩側都為慢速60°/s、中速180°/s、快速300°/s 。

2.4 指標選取

(1) 相對峰力矩(PEAK TQ/BW): 即峰力矩與體重的比值,用來更好地描述功能性活動，可以用于個體間比較，可避免受試者體重差異造成個體間差異。相對峰力矩是體育運動中較多采用的指標。

(2) 平均功率(AVG.POWER): 為肌肉收縮總作功除以時間，即作功效率。平均功率是評價肌肉爆發(fā)力的指標。

(3)到達峰力矩時間(TIME TO PEAK TORQUE): 即從肌肉開始收縮到產生最大力矩的時間。到達峰力矩時間是評價肌肉爆發(fā)力的重要指標。

(4)屈伸比(AGON/ANTAG RATIO)：主動肌與拮抗肌比值。

2.5 實驗數據的采集和整理

3 實驗結果

3.1 肩關節(jié)屈、伸相對峰力矩對比和內旋、外旋的相對峰力矩對比

峰力矩是關節(jié)屈伸運動過程中最大力矩的表達，是衡量肌肉最大力量的指標。它反映的是在等長狀態(tài)下肌肉短時間內收縮時所達到的力的最大值。由于運動員體重的差異性可能會造成個體較大差異，所以很多情況下需要用相對峰值力矩對其進行分析。相對峰力矩也是目前肌力測試中最常用的指標，因此在本實驗中也采用該指標。

3.1.1肩關節(jié)屈、伸肌相對峰力矩對比從表2可以看出：受試者兩側的肩關節(jié)肌力的屈伸相對峰力矩的變化是隨著測試速度的增大而減小的。應注意到的是在180°/s屈曲時右側極其顯著大于左側(P<0.01)，其他雖無顯著性差異，但在數值上，可以看出右側的屈伸相對峰力矩有大于左側的趨勢，而且在同側的測試中發(fā)現(xiàn)伸展有大于屈曲的趨勢。

表2 肩關節(jié)屈、伸肌相對峰力矩對比

3.1.2肩關節(jié)內、外旋相對峰力矩對比通過表3可以看出：肩關節(jié)的內外旋肌力的相對峰力矩隨測試速度的增大而減小，并且右側肌力內外旋肌力的相對峰力矩在三種速度下均有大于左側的趨勢，而且在同側的內旋值均大于外旋值。

表3 肩關節(jié)內、外旋相對峰力矩對比

通過表4可以明顯看出：左右兩側屈伸的肌力速度差異比在屈曲180°/s時存在顯著差異( P<0.05)，其他雖無顯著差異，但四個動作的肌力差異比率都有隨測試速度的增大而有變小的趨勢，并且通過對比發(fā)現(xiàn)測試者在內旋、外旋和屈曲的差異大于10%。

表4 在動作屈伸和內、外旋下左右兩側肩關節(jié)肌力速度差異比率

注：*:P<0.05,顯著意義;**:P<0.01,非常顯著意義。

3.2 肩關節(jié)屈伸肌平均功率對比和肩關節(jié)內、外旋平均功率對比

3.2.1肩關節(jié)屈、伸肌平均功率對比通過表5可看出：左右兩肩屈伸肌力的平均功率在速度為60°/s、180°/s時，平均功率隨著速度的增大而增大，但在速度為180°/s、300°/s時，平均功率隨速度的增大呈下降趨勢，而且右側肩關節(jié)肌力的平均功率在三種速度下屈曲和伸展都較左肩大。

表5 肩關節(jié)屈伸肌平均功率

3.2.2肩關節(jié)內、外旋平均功率對比通過表6可看出：肩關節(jié)內、外旋肌力的平均功率在速度為60°/s、180°/s時，平均功率隨著速度的增大而增大，但在速度為180°/s、300°/s時，平均功率隨速度的增大呈下降趨勢，并且右肩在外旋180°/s時有顯著性差異(P=0.03)。右肩在三種速度下都表現(xiàn)為內旋肌的平均功率大于左側，同側肩肌力在三種速度下表現(xiàn)為內旋肌的平均功率比外旋肌大。

表6 肩關節(jié)內、外旋平均功率

3.3 肩關節(jié)屈伸肌到達峰力矩時間對比和內、外旋肌到達峰力矩時間對比

3.3.1肩屈伸肌到達峰力矩時間對比通過表7可看出：在180°/s下的屈伸肌到達峰力矩的時間最少，而在60°/s時到達峰力矩的時間最多。

表7 肩關節(jié)屈、伸肌到達峰力矩時間

3.3.2肩關節(jié)內、外旋到達峰力矩時間對比通過表8可發(fā)現(xiàn)：右側肩關節(jié)在內旋60°/s(P<0.01)時到達峰力矩的時間有極其顯著性差異，而在外旋180°/s(P<0.05)時到達峰力矩的時間有顯著性差異，并且肩關節(jié)外旋肌在180°/s時，左右兩側到達峰力矩的時間都最少，而內旋肌則在300°/s時達到的時間最少。

表8 肩關節(jié)內、外旋到達峰力矩時間對比

3.4 肩關節(jié)屈伸肌屈伸比對比和肩關節(jié)內、外旋肌屈伸比對比

3.4.1肩關節(jié)屈、伸肌屈伸比對比通過表9可發(fā)現(xiàn)：肩關節(jié)屈伸肌肌力在三種速度下屈伸比隨速度的增大而減小，并且右側的比值在三種速度下都大于左側，而且右側在60°/s(P<0.05)時存在顯著性差異。

表9 肩關節(jié)屈、伸肌屈伸比對比

3.4.2肩關節(jié)內、外旋屈伸比對比通過表10可發(fā)現(xiàn)：肩關節(jié)內外旋肌力在60°/s時左側肌力的屈伸比表現(xiàn)為大于右側的趨勢，而在速度為180°/s和300°/s時，則表現(xiàn)相反。

表10 肩關節(jié)內、外旋屈伸比

4 分析與討論

4.1 肩關節(jié)屈伸肌和內外旋肌相對峰力矩分析

測試結果中，肩關節(jié)屈伸肌和內、外旋肌的相對峰力矩值隨著測試速度的增加而減小的這一結果與許多國內外學者的研究結果相一致[4]。筆者認為可能的解釋是：若在低速等速向心運動的時候，在肌肉中的快肌纖維及慢肌纖維均被神經激活，可產生較大肌力，但在等速向心高速狀態(tài)下，神經只激活快肌纖維，從而產生相對較小的肌力；等速測力系統(tǒng)所測的結果是力矩。通過力矩可以間接地反映力量的大小。右側肩關節(jié)屈伸肌，內外旋肌力相對峰力矩值均有大于左側趨勢，說明右肩關節(jié)伸肌、屈肌、內旋肌和外旋肌的力量均大于左肩關節(jié)。筆者認為與排球專項運動有關。但一般認為左右兩側同名肌的肌肉力量的比率差異在10%左右，若明顯大于10%弱側肌容易受傷。根據表4顯示，試者在內旋、外旋和屈曲的差異大于10%，可能會使運動員在進行這三個動作時，存在造成左肩受傷的危險。

4.2 肩關節(jié)的屈伸肌和內外旋肌的平均功率結果分析

平均功率是評價肌肉爆發(fā)力的指標。向心收縮時當運動速度達到一定時平均功率不再增加反而下降[5]。測試者的左右兩肩屈伸肌力的平均功率在速度為60°/s、180°/s時，平均功率隨著速度的增大而增大，但在速度為180°/s、300°/s時，平均功率隨速度的增大而呈下降趨勢。右側肩關節(jié)肌力的平均功率在三種速度下屈曲和伸展都較左肩大，原因可能是由于右側肩的力較左側大，使得在單位時間內的做功也增大。比較同側伸肌與屈肌的平均功率可看出，伸肌有明顯大于屈肌的趨勢，并且肩關節(jié)內、外旋肌力的平均功率在速度為60°/s、180°/s時，平均功率隨著速度的增大而增大，但在速度為180°/s、300°/s時，平均功率隨速度的增大呈下降趨勢。其原因可能是在高速測試下( 300°/s) ，做功顯著減少，導致肩屈伸肌在300°/s 的平均功率小于180°/s 的平均功率，并且可以看到右肩在外旋180°/s有顯著性差異。兩肩在三種速度下都表現(xiàn)為內旋肌的平均功率大于左側；同側肩肌力在三種速度下表現(xiàn)為內旋肌的平均功率有比外旋肌大的趨勢，也是與王河的研究發(fā)現(xiàn)內旋肌的平均功率有較外旋肌大的趨勢相符[6]。

4.3 肩關節(jié)屈伸肌和內、外旋肌到達峰力矩時間結果分析

到達峰力矩的時間，即肌肉從開始收縮到產生最大力矩所需時間，反映肌肉快速產生力矩的能力。時間越短，說明爆發(fā)力越好。排球運動則對于爆發(fā)力有很高的要求，爆發(fā)力對扣球動作有很主要的作用。通過實驗發(fā)現(xiàn)，在三種速度下180°/s下的屈伸肌的時間最少，爆發(fā)力也最好，對比兩肩關節(jié)肌力的屈伸運動的到達峰力矩時間可看到屈肌的爆發(fā)力較伸肌好。在肩關節(jié)內旋肌在180°/s時，左右兩側的到達峰力矩的時間都最少，說明被試者的肩關節(jié)內旋肌在180°/s時爆發(fā)力好；外旋肌則在300°/s時達到的時間最少，說明被試者的外旋肌則是在300°/s的爆發(fā)力好。筆者認為兩者差異主要來自于肌肉的不同。肩關節(jié)內旋肌力主要由肩腳下肌、胸大肌、背闊肌以及大圓肌產生，而外旋肌力則是由岡下肌、小圓肌共同作用。正如何勇[7]分別對棒球投手與自愿者肩關節(jié)旋轉運動特征進行的研究,其結果表明棒球運動員肩關節(jié)存在內、外旋肌力不平衡。

4.4 肩關節(jié)屈伸肌和內、外旋肌屈伸比結果分析

肩關節(jié)屈伸比是指肩關節(jié)屈肌群峰力矩與伸肌群峰力矩的之間的比值，能直接反映肌力平衡情況，也間接反映關節(jié)穩(wěn)定性。發(fā)現(xiàn)肩關節(jié)屈伸肌肌力在三種速度下屈伸比隨速度的增大而減小，并且右側的比值在三種速度下都大于左側，而且右側在60°/s時存在顯著性差異。說明被試者的右邊肩關節(jié)屈伸穩(wěn)定性大于左邊，并且被試者的肩關節(jié)屈伸肌的穩(wěn)定性較好。這也與已有研究的結果相符[7]。但發(fā)現(xiàn)肩關節(jié)內外旋肌力在60°/s時左側肌力的屈伸比大于右側，而在速度為180°/s和300°/s時，則表現(xiàn)相反，表現(xiàn)在優(yōu)勢臂外旋與內旋峰力矩比值小于非優(yōu)勢手臂。已有研究表明[8]:這種肩關節(jié)內、外旋肌力不平衡，將會導致肩關節(jié)失穩(wěn)，進而會引起肩關節(jié)慢性病理變化，諸如肌腱炎的發(fā)生。

5 結論

(1)大學生男子排球運動員兩側肩關節(jié)伸肌肌力大于屈肌，內旋肌肌力大于外旋肌。

(2)大學生男子排球運動員右側肩關節(jié)屈肌、伸肌、內旋肌和外旋肌的力均大于左側。

(3)大學生男子排球運動員肩關節(jié)180°/s下的屈伸肌爆發(fā)力最好，并且屈肌的爆發(fā)力較伸肌好。而內旋肌在180°/s時爆發(fā)力好，外旋肌則在300°/s時爆發(fā)力好。

(4)大學生男子排球運動員肩關節(jié)肌力在內旋、外旋和屈曲這三個動作中左右肌力發(fā)展不均衡。應當在今后的練習中加強對左側肩關節(jié)屈肌和旋肌的訓練，以防在比賽中受傷。

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