廣東省青少年擊劍運(yùn)動員髖、膝、踝關(guān)節(jié)屈伸肌力特征分析1

呂曉紅葛慶英王 剛

（1.廣東省體育科學(xué)研究所，廣東 廣州 510663；2.惠州學(xué)院 體育學(xué)院，廣東 惠州 516007；3.汕頭大學(xué) 醫(yī)學(xué)院，廣東 汕頭 515041）

1　引言

擊劍運(yùn)動是一項(xiàng)對運(yùn)動員個人技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)、身體素質(zhì)、心理特質(zhì)、專項(xiàng)智能都要求很高的運(yùn)動，它是集力量、速度和爆發(fā)力于一體的技能性項(xiàng)目，既要求個人技術(shù)的完美發(fā)揮，也必須有戰(zhàn)術(shù)的精準(zhǔn)配合，是一項(xiàng)比拼運(yùn)動員技戰(zhàn)術(shù)綜合能力的運(yùn)動.擊劍運(yùn)動的技術(shù)性強(qiáng)，手上動作復(fù)雜多變，步伐變化快而多樣，運(yùn)動員要在快速、多變、激烈的對抗格斗中，完成快速刺劍、砍劈、弓步刺與還原、進(jìn)攻與防御轉(zhuǎn)換等一系列攻防動作，整個過程保證速度的同時還要維持身體重心的平衡，而這些動作的完成是以上肢、腰、腹、下肢等部位力量、速度、柔韌、和耐力素質(zhì)的協(xié)調(diào)為基礎(chǔ)的［1-2］.本文通過對青少年擊劍運(yùn)動員髖、膝、踝關(guān)節(jié)等速屈伸肌力的測試，并結(jié)合擊劍運(yùn)動專項(xiàng)特點(diǎn)進(jìn)而分析擊劍運(yùn)動員下肢關(guān)節(jié)肌力特征，并與前人研究的國家隊(duì)優(yōu)秀擊劍運(yùn)動員關(guān)節(jié)肌力特征進(jìn)行對比分析，試找出廣東省青少年擊劍運(yùn)動員與國家優(yōu)秀擊劍運(yùn)動員下肢關(guān)節(jié)肌力特征所存在的差異性，為教練員及運(yùn)動員科學(xué)合理的訓(xùn)練提供直觀有效的參考依據(jù).

2　研究對象和方法

2.1　研究對象

選取廣東省隊(duì)青少年男子擊劍運(yùn)動員23名，其中男子花劍運(yùn)動員8名，佩劍運(yùn)動員8名，重劍運(yùn)動員7名，均為右手持劍，受試者下肢各關(guān)節(jié)均無損傷，且排除疲勞和其他傷病，基本信息見表1.

表1　受試者基本情況（N=23）

2.2　測試方法

本研究采用美國產(chǎn)CYBEX-Norm等速肌力測試儀進(jìn)行各關(guān)節(jié)屈伸肌力測試，測試前讓受試者進(jìn)行20分鐘左右的熱身運(yùn)動，在進(jìn)行不同角速度運(yùn)動前均設(shè)置一組適應(yīng)性活動，以確保測試結(jié)果的有效性，髖膝踝關(guān)節(jié)等速運(yùn)動分別采用仰臥位、坐位及仰臥位的方式，具體操作如圖1所示.設(shè)置角速度分別為：髖關(guān)節(jié)600/s/5次、1200/s、5次、1800/s/15次；膝關(guān)節(jié)600/s/5次、1800/s、5次、2400/s/15；踝關(guān)節(jié)300/s/5次、600/s/5次、1200/s/15次.選取峰值力矩（PT）、相對峰值力矩（BW%）、屈伸肌力比值（F/E）、肌耐力值（ER）以及總功（W）作為本次研究指標(biāo).

圖1　髖、膝、踝關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動示意圖

2.3　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

利用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)值結(jié)果均用平均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差（M±SD）表示，采取配對樣本T檢驗(yàn)法對比各關(guān)節(jié)屈伸肌群研究指標(biāo)的差異，差異顯著性水平定為P＜0.05.

3　研究結(jié)果

3.1　髖關(guān)節(jié)屈伸肌力各指標(biāo)特征

表2顯示，在0.05的顯著性水平下，髖關(guān)節(jié)在角速度600/s及1200/s時，其雙側(cè)伸肌峰值力矩及相對峰值力矩均有顯著性差異，即前腿明顯高于后腿（P＜0.05），前腿屈肌峰值力矩及相對峰值力矩也均高于后腿但無顯著性差異.表3顯示，在角速度1800/s時，雙側(cè)伸肌總功（髖關(guān)節(jié)連續(xù)屈伸收縮15次）存在顯著性差異，即伸肌總做功明顯高于屈肌總做功（P＜0.01），髖關(guān)節(jié)雙側(cè)伸肌耐力值高于屈肌耐力值，尤其是前腿伸肌明顯高于屈肌，即前腿屈伸肌耐力之間存在顯著性差異（P＜0.01）.

表2　髖關(guān)節(jié)屈伸肌峰值力矩（N·m）、相對峰值力矩（N·m/w）及F/E測試結(jié)果（M±SD）

表3　髖關(guān)節(jié)屈伸肌耐力值（%）及總功（J）測試結(jié)果（M±SD）

3.2　膝關(guān)節(jié)屈伸肌力各指標(biāo)特征

表4顯示，在角速度600/s及1800/s時，膝關(guān)節(jié)雙側(cè)屈伸肌力峰值力矩及相對峰值力矩?zé)o顯著差異，即運(yùn)動員前后腿膝關(guān)節(jié)屈伸肌力相對均衡.表5顯示，在角速度2400/s，膝關(guān)節(jié)連續(xù)十五次屈伸收縮運(yùn)動時，雙側(cè)屈伸肌耐力值無顯著差異，僅表現(xiàn)為后腿伸肌的總做功高于前腿（P＜0.05）.兩種角速度時的屈伸肌峰值力矩有顯著差異（P＜0.05）.

表4　膝關(guān)節(jié)屈伸肌峰值力矩及相對峰值力矩測試結(jié)果（M±SD）

表5　膝關(guān)節(jié)屈伸肌耐力值（%）及總功（J）測試結(jié)果（M±SD）

3.3　踝關(guān)節(jié)屈伸肌力各指標(biāo)特征

表6顯示，在角速度300/s及600/s時，踝關(guān)節(jié)前腿屈伸肌峰值力矩及相對峰值力矩均高于后腿，且雙側(cè)屈肌峰值力矩及相對峰值力矩均有顯著性差異（P＜0.01），伸肌差異不明顯.表7顯示，總體來看，雙側(cè)踝關(guān)節(jié)伸肌耐力值及總功均高于屈肌但無顯著性差異.

表6　踝關(guān)節(jié)屈伸肌力峰值力矩及相對峰值力矩測試結(jié)果（M±SD）

表7　踝關(guān)節(jié)屈伸肌耐力值（%）及總功（J）測試結(jié)果（M±SD）

4　分析與討論

4.1　髖關(guān)節(jié)等速肌力測試結(jié)果分析

本研究結(jié)果（表2、3）顯示，在角速度600/s時，青少年男子擊劍運(yùn)動員前腿髖關(guān)節(jié)屈伸肌力均大于后腿，尤其是伸肌存在顯著性差異，這與郭黎、汪洋等人［3-5］研究報(bào)道基本一致，前腿屈伸肌肌耐力值及總功明顯高于后腿，表明后腿髖關(guān)節(jié)屈伸肌耐受力水平低于前腿，髖關(guān)節(jié)后腿屈伸肌基礎(chǔ)力量薄弱.從測試結(jié)果來看，其雙髖關(guān)節(jié)屈伸肌峰值力矩在600/s與1200/s兩種角速度時無顯著性差異，說明青少年男子擊劍運(yùn)動員在慢速與快速運(yùn)動狀態(tài)下雙側(cè)關(guān)節(jié)屈伸肌力特征并無顯著性差異，究其原因可能是這兩種角速度對于髖關(guān)節(jié)而言均屬于中低速度，以至于才會出現(xiàn)峰值力矩下降不太明顯的結(jié)果.在角速度600/s青少年髖關(guān)節(jié)屈伸肌力峰值力矩值（N·m）大小為前腿伸肌189.70±51.00、前屈肌92.40±25.46，后腿伸肌169.80±42.56、后屈肌86.40±23.69，與優(yōu)秀男子擊劍運(yùn)動員相比［3］，髖關(guān)節(jié)屈伸肌力偏低，提示青少年擊劍運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)屈伸肌力有待進(jìn)一步加強(qiáng).郭黎［3］等人的研究發(fā)現(xiàn)擊劍運(yùn)動員后腿髖關(guān)節(jié)屈伸肌峰值力矩的比值要顯著低于普通人，前后腿的髖關(guān)節(jié)屈伸肌比值在0.56到0.73之間.劉世敏等［6］對廣東省優(yōu)秀短跑、三級跳遠(yuǎn)和跨欄運(yùn)動員進(jìn)行髖關(guān)節(jié)的等速向心肌力測試發(fā)現(xiàn)這些項(xiàng)目運(yùn)動員的髖關(guān)節(jié)屈伸肌群的比值在0.71到0.79之間，本研究顯示，青少年擊劍運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)屈伸肌力比值在0.50到0.66之間，表明擊劍運(yùn)動員下肢髖關(guān)節(jié)的屈伸肌比值比短跑、三級跳遠(yuǎn)等項(xiàng)目還要低，然而，眾所周知，在擊劍運(yùn)動中前腿屈髖肌的作用是使前腿積極收縮向前擺動，身體重心迅速前移，同時為后腿大幅度蹬伸創(chuàng)造了必要條件，這就要求擊劍運(yùn)動員的髖關(guān)節(jié)屈肌具有非常好的力量與爆發(fā)力，因此在專項(xiàng)的訓(xùn)練中教練員、運(yùn)動員應(yīng)積極加強(qiáng)髖關(guān)節(jié)屈肌肌力的發(fā)展.另外，本研究僅測試了髖關(guān)節(jié)屈伸肌力，根據(jù)擊劍運(yùn)動的特點(diǎn)應(yīng)該將髖關(guān)節(jié)內(nèi)收外展的肌力考慮進(jìn)去.

4.2　膝關(guān)節(jié)等速肌力測試結(jié)果分析

表4、5顯示，在角速度600/s及1800/s時，膝關(guān)節(jié)雙側(cè)屈伸肌力峰值力矩、相對峰值力矩及耐力值無顯著差異，僅表現(xiàn)為后腿伸肌的總做功高于前腿（P＜0.05），表明運(yùn)動員前后腿膝關(guān)節(jié)屈、伸肌力量與快速力量相對均衡.1800/s時的屈伸肌力與600/s相比存在顯著差異（P＜0.05），表明運(yùn)動員快速做功的能力下降較為明顯.Devan等人［7-10］研究將大腿前后肌群屈伸比分為三類：角速度600/s時，F(xiàn)/E值在60%-69%屬于正常范圍，大于69%屬超長范圍，小于69%屬低于正常范圍，拮抗肌力比值高于正常范圍或是低于正常范圍都會增加肌肉發(fā)生損傷的風(fēng)險(xiǎn)性，異側(cè)同名肌肉肌力差異應(yīng)小于15%.據(jù)此可知，本研究中受試者膝關(guān)節(jié)屈伸肌力比值及異側(cè)同名肌峰值力矩差異均處于正常范圍內(nèi)，但與優(yōu)秀擊劍運(yùn)動員相比其整體膝關(guān)節(jié)屈伸肌力值偏低，表明膝關(guān)節(jié)屈伸肌潛在損傷發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)性.有研究顯示［10-13］，運(yùn)動員前腿在運(yùn)動中需要不停的進(jìn)行離心、向心收縮運(yùn)動，前腿在弓步刺動作中還是制動和支撐腿，負(fù)荷明顯高于后腿，前腿不僅需要很好的最大力量，還需要相當(dāng)?shù)目焖倭α?，后腿的這種支撐作用較前腿要小的多，后腿主要提供驅(qū)動力，對爆發(fā)力的要求相助高于前腿.然而本研究中，青少年擊劍運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)前后腿屈伸肌力并無顯著差異，提示，青少年男子擊劍運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)專項(xiàng)肌力特征不明顯，屈伸肌力有待進(jìn)一步加強(qiáng)，尤其是前腿.

4.3　踝關(guān)節(jié)等速肌力測試結(jié)果分析

踝關(guān)節(jié)是下肢運(yùn)動中的一個重要關(guān)節(jié)，其主要運(yùn)動方式是跖屈和背屈，由于擊劍運(yùn)動典型的非對稱特點(diǎn)使得雙踝關(guān)節(jié)在運(yùn)動中尤其是弓步刺時產(chǎn)生了不同功效，后腿踝關(guān)節(jié)更多的是為弓步刺蹬地提供動力而前腿踝關(guān)節(jié)主要是為弓步刺的落地階段提供緩沖作用.彭道福［14］等對影響擊劍運(yùn)動員向前弓步刺重心位移速度的因素進(jìn)行測試發(fā)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)峰值力矩連同膝關(guān)節(jié)角度和膝峰值力矩對弓步刺重心速度的影響較大.牛志馨［15］等用研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)踝關(guān)節(jié)處于背曲位時膝關(guān)節(jié)屈曲力矩值明顯增加，由于下肢是開放的運(yùn)動鏈膝關(guān)節(jié)做屈曲運(yùn)動時小腿腓腸肌是輔助肌，踝關(guān)節(jié)在背曲時小腿腓腸肌被動拉長，這樣腓腸肌的收縮強(qiáng)度得到加強(qiáng)，因而導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)屈曲的峰值力矩也得到相應(yīng)的提高.彭道福、Morrisn等［14，16］國內(nèi)外諸多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在影響擊劍運(yùn)動員弓步速度的關(guān)節(jié)峰值力矩排序中發(fā)現(xiàn)，踝關(guān)節(jié)峰值力矩要高于膝關(guān)節(jié)峰值力矩，并且在所有影響因素中影響程度最大，這表明小腿趾屈肌向心產(chǎn)生的力量對于弓步刺速度的提高貢獻(xiàn)度要比股四頭肌大.由此可見，踝關(guān)節(jié)運(yùn)動能力的大小會對下肢其他兩個關(guān)節(jié)產(chǎn)生一定影響.通過本研究我們發(fā)現(xiàn)，在角速度300/s及600/s時，青少年擊劍運(yùn)動員踝關(guān)節(jié)前腿屈伸肌峰值力矩及相對峰值力矩均高于后腿，這與郭黎等人［3］的研究結(jié)果基本一致，而雙側(cè)屈肌峰值力矩及相對峰值力矩均有顯著性差異（P＜0.01），伸肌差異不明顯，雙側(cè)踝關(guān)節(jié)伸肌耐力值及總功均高于屈肌但無顯著性差異，表明踝關(guān)節(jié)雙側(cè)屈肌肌力存在差異性，伸肌做功能力略高于屈肌.然而與優(yōu)秀男子擊劍運(yùn)動員相比，青少年踝關(guān)節(jié)屈伸肌力量及快速力量明顯偏低，提示，青少年擊劍運(yùn)動員踝關(guān)節(jié)力量訓(xùn)練不足，踝關(guān)節(jié)力量缺乏勢必會影響運(yùn)動員身體重心移動的速度、腳步轉(zhuǎn)換的速度以及緩沖落地時的穩(wěn)定性，應(yīng)著重加強(qiáng)該部位的力量與爆發(fā)力的訓(xùn)練.

5　結(jié)論與建議

廣東省青少年男子擊劍運(yùn)動員下肢關(guān)節(jié)等速肌力特點(diǎn)表現(xiàn)為髖、踝關(guān)節(jié)雙側(cè)屈伸肌力不對稱，膝關(guān)節(jié)專項(xiàng)力量特征不明顯，與國家優(yōu)秀男子擊劍運(yùn)動員相比下肢總體屈伸肌力偏低，建議在今后的訓(xùn)練中有針對性的加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的力量，根據(jù)前后腿在擊劍運(yùn)動中的功能特點(diǎn)區(qū)別對待其力量的發(fā)展.