振動(dòng)狀態(tài)下牽拉對于下肢柔韌性影響的實(shí)驗(yàn)研究*

潘 穎 趙 彥 孫 強(qiáng)

振動(dòng)狀態(tài)下牽拉對于下肢柔韌性影響的實(shí)驗(yàn)研究*

潘 穎 趙 彥 孫 強(qiáng)

（南京體育學(xué)院 運(yùn)動(dòng)健康科學(xué)系，江蘇 南京 210014）

【】觀察振動(dòng)訓(xùn)練和主動(dòng)靜力牽拉訓(xùn)練對下肢柔韌性的影響，比較振動(dòng)訓(xùn)練和主動(dòng)靜力牽拉訓(xùn)練的訓(xùn)練效果，以便更好地將振動(dòng)訓(xùn)練應(yīng)用于實(shí)踐。選取南京體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)健康科學(xué)系學(xué)生28人，分振動(dòng)牽拉組與主動(dòng)靜力牽拉組，分別進(jìn)行振動(dòng)訓(xùn)練（振幅2mm，振頻為30Hz）和主動(dòng)靜力牽拉，實(shí)驗(yàn)持續(xù)3周，每周訓(xùn)練3次，每次3組，每組2分鐘。振動(dòng)訓(xùn)練與主動(dòng)靜力牽拉均可以提高股后肌群的柔韌性，但振動(dòng)訓(xùn)練的效果更明顯。

振動(dòng)訓(xùn)練；主動(dòng)靜力牽拉；股后肌群；柔韌性

在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，提高柔韌性素質(zhì)主要通過兩種牽拉法，即動(dòng)力性牽拉和靜力性牽拉。動(dòng)力性牽拉有利于保持關(guān)節(jié)活動(dòng)度，但不可改變肌纖維的長度，并且動(dòng)力性牽拉運(yùn)用的是肌肉的牽張反射機(jī)制，肌肉只是暫時(shí)的被拉長，如果幅度過大，肌纖維容易被拉斷，肌肉會(huì)產(chǎn)生損傷。矯洪申等人的研究表明，靜力性牽拉的持續(xù)效果要優(yōu)于動(dòng)力性牽拉[1]。而這兩種牽拉方法中，又可分為主動(dòng)和被動(dòng)牽拉。主動(dòng)牽拉是通過自身肌肉的收縮來改變關(guān)節(jié)活動(dòng)度，而被動(dòng)牽拉是依靠外力改變關(guān)節(jié)活動(dòng)度，被動(dòng)牽拉受外界條件的控制，不利于測量，也不利于進(jìn)行比較。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇用主動(dòng)靜力牽拉的方法來作為對照組的拉伸法。

振動(dòng)訓(xùn)練作為一種新興的神經(jīng)肌肉練習(xí)方法，得到越來越廣泛的應(yīng)用。它利用振動(dòng)刺激，使中樞神經(jīng)系統(tǒng)與肌肉系統(tǒng)更加協(xié)調(diào)，從而提高人體的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，如最大力量、爆發(fā)力量、力量耐力、協(xié)調(diào)性、柔韌性等[2]。振動(dòng)訓(xùn)練最初是由俄羅斯的體操教練員 Nasarov將振動(dòng)形式的刺激和力量訓(xùn)練結(jié)合應(yīng)用到體操運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練中，他用的是自制的振動(dòng)器，頻率是23Hz[3]。隨著技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外的很多學(xué)者針對不同項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員、身體不同部位、不同振動(dòng)頻率和振幅的振動(dòng)訓(xùn)練進(jìn)行研究，均發(fā)現(xiàn)振動(dòng)訓(xùn)練后受試者在肌肉活動(dòng)性、力量、柔韌等方面有一定程度的提高[4-5]。但是目前國內(nèi)還沒有將振動(dòng)訓(xùn)練與傳統(tǒng)主動(dòng)牽拉訓(xùn)練用于柔韌性訓(xùn)練的相關(guān)比較研究與實(shí)踐運(yùn)用。柔韌素質(zhì)具有發(fā)展快、減退也快的特點(diǎn)，停止時(shí)間稍長一些就會(huì)減退。因此，本實(shí)驗(yàn)利用美國產(chǎn)power plate振動(dòng)訓(xùn)練儀對股后肌群進(jìn)行柔韌性訓(xùn)練，與主動(dòng)靜力牽拉進(jìn)行比較，旨在分析與比較振動(dòng)訓(xùn)練和主動(dòng)靜力牽拉的訓(xùn)練效果，以期對今后的研究具有指導(dǎo)意義。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取南京體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)健康科學(xué)系運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)專業(yè)28名學(xué)生，平均年齡21.81±1.68歲，平均身高171.56±7.08cm，平均體重68.18±9.29kg。所有受試者之前均未接受振動(dòng)訓(xùn)練，身體健康，并且在實(shí)驗(yàn)前一天，下肢未進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)。

1.2 研究方法

1.2.1文獻(xiàn)資料法

通過學(xué)校圖書館電子數(shù)據(jù)庫和知網(wǎng)等電子數(shù)據(jù)庫、相關(guān)書籍獲取了振動(dòng)訓(xùn)練和柔韌性牽拉有關(guān)的30多篇文獻(xiàn)。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)法

1.2.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)所涉及的關(guān)節(jié)為髖關(guān)節(jié)。在進(jìn)行為期3周的實(shí)驗(yàn)前,對受試者進(jìn)行了坐位體前屈測試,根據(jù)測試成績,將其隨機(jī)分為振動(dòng)訓(xùn)練組 14名,主動(dòng)靜力牽拉組14名。

1.2.2.2實(shí)驗(yàn)測試方案

柔韌素質(zhì)測量評定指標(biāo)是角度和距離，本實(shí)驗(yàn)采取坐位體前屈測試法來評價(jià)股后肌群的柔韌性。測試時(shí)腿伸直，膝蓋不要彎曲，腳底緊貼坐位體前屈測試儀的底板，保持背部挺直，保持均勻的呼吸不憋氣，并伴隨著吐氣腹部慢慢地向著大腿的方向移動(dòng)。全程勻速，不得使用爆發(fā)力。共測試兩次，取最大值，做好相關(guān)數(shù)據(jù)記錄工作。

振動(dòng)訓(xùn)練組：受試者實(shí)驗(yàn)前在跑步機(jī)上以7km/h的速度跑5分鐘進(jìn)行熱身，然后使用power plate振動(dòng)訓(xùn)練儀進(jìn)行下肢股后肌群振動(dòng)訓(xùn)練，一腿站于地面，另一腿伸直放于振動(dòng)訓(xùn)練儀上，腳尖勾起，身體向下壓，保持背部的挺直，把腹部向大腿的前側(cè)移動(dòng)。將訓(xùn)練儀的參數(shù)設(shè)置為：振幅2mm、振頻30Hz, 振動(dòng)加速度為18.00m/s2。左右腿交替振動(dòng)牽拉2min為1組，組間間歇30s，3組/次，3次/周。每周一、三、五進(jìn)行測試，這樣可以保證每次訓(xùn)練間隔在24h以上，持續(xù)3個(gè)禮拜。要求受試者股后肌群有牽拉感或略感疼痛即可, 確保實(shí)驗(yàn)安全。

主動(dòng)牽拉組：以相同的方式進(jìn)行熱身，不開振動(dòng)儀，受試者以相同的姿勢在power plate上進(jìn)行股后肌群的牽拉，左右腿交替主動(dòng)牽拉2min為1組，組間間歇30s，3組/次，3次/周。每周一、三、五進(jìn)行測試，這樣可以保證每次訓(xùn)練間隔在24h以上，持續(xù)3個(gè)禮拜。要求受試者股后肌群有牽拉感或略感疼痛即可。

1.3 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)

全部數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行處理，用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，通過SPSS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，對主動(dòng)靜力牽拉組前、后的坐位體前屈數(shù)據(jù)；振動(dòng)訓(xùn)練組前、后的坐位體前屈數(shù)據(jù)；振動(dòng)訓(xùn)練組與主動(dòng)靜力牽拉組坐位體前屈的變化幅度數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行可重復(fù)性方差分析，均在95%置信區(qū)間進(jìn)行檢驗(yàn)及數(shù)據(jù)的處理。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)前受試者基礎(chǔ)狀態(tài)

在實(shí)驗(yàn)開始前，對受試者進(jìn)行坐位體前屈測試，對數(shù)據(jù)進(jìn)行T檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩組受試者實(shí)驗(yàn)前在坐位體前屈成績上的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.24>0.05），說明訓(xùn)練前受試者柔韌性狀態(tài)是一致的，具有可比性。

2.2 坐位體前屈數(shù)據(jù)的比較結(jié)果

表1 振動(dòng)牽拉組與主動(dòng)靜力牽拉組坐位體前屈數(shù)據(jù)（cm）

分組實(shí)驗(yàn)前坐位體前屈數(shù)據(jù)第一周坐位體前屈數(shù)據(jù)第二周坐位體前屈數(shù)據(jù)第三周坐位體前屈數(shù)據(jù) 振動(dòng)牽拉組20.65±2.1321.63±2.2822.84±2.423.16±2.78* 主動(dòng)靜力牽拉組21.21±2.3821.97±2.3323.05±2.6822.80±2.36△*

*與實(shí)驗(yàn)前坐位體前屈數(shù)據(jù)相比P<0.05，△與振動(dòng)牽拉組數(shù)據(jù)相比P<0.05

表1顯示，與實(shí)驗(yàn)前坐位體前屈的數(shù)據(jù)相比，兩組受試者在進(jìn)行了3周的牽拉訓(xùn)練后，坐位體前屈的柔韌性均得到改善（P＜0.05）。

振動(dòng)訓(xùn)練組和主動(dòng)靜力牽拉組的坐位體前屈提高幅度都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其中振動(dòng)組的效果要比靜力組明顯，并且在最后一周的訓(xùn)練后，接近非常顯著的水平（P＜0.01），但靜力拉伸組的P值變化不明顯。從平均值的變化可以看出，振動(dòng)組的柔韌性是越來越好的，而靜力拉伸組的柔韌性時(shí)高時(shí)低，不能長期保持能力。由此可以得出，靜力性練習(xí)確實(shí)有提高柔韌性的作用，但是成績提高的幅度不大，也不能長期保存，而振動(dòng)訓(xùn)練可以顯著持續(xù)性提高練習(xí)者的柔韌性，并且進(jìn)步較為明顯。

3 分析

坐位體前屈是評價(jià)人體下肢柔韌性的主要測試指標(biāo)。在三周的訓(xùn)練中，坐位體前屈的成績都有一定程度的提高。振動(dòng)組的起始成績要弱于靜力牽拉組，經(jīng)過三周的訓(xùn)練以后，成績相近，因此，可以得出，振動(dòng)訓(xùn)練組的成績增長幅度要高于靜力牽拉組。

靜力性牽拉是在一段時(shí)間內(nèi)，配合呼吸，緩慢的拉伸肌肉、肌腱、韌帶等軟組織，并隨著呼氣，慢慢的加深幅度。主動(dòng)靜力牽拉即始終依靠自身肌肉的力量來進(jìn)行拉伸。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，靜力性拉伸可以對股后肌群的柔韌性產(chǎn)生急性效應(yīng)，關(guān)節(jié)活動(dòng)度的增加，意味著限制關(guān)節(jié)活動(dòng)的障礙在一定程度上得到清除。這對于很多對關(guān)節(jié)活動(dòng)度要求高的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目而言，動(dòng)作的完成質(zhì)量將會(huì)更加有效。[7]髖關(guān)節(jié)的活動(dòng)度與其自身的解剖結(jié)構(gòu)（髖關(guān)節(jié)由髖臼和股骨頭構(gòu)成）、周圍組織的體積（關(guān)節(jié)囊堅(jiān)韌致密）以及跨過關(guān)節(jié)的肌腱、肌肉、韌帶有關(guān)（髖關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)囊周圍有髂骨韌帶、股骨頭韌帶、恥股韌帶、坐骨韌帶等軟組織來限制其活動(dòng)）。肌肉和肌腱共同組成肌肉—肌腱復(fù)合體，是影響關(guān)節(jié)活動(dòng)度的主要因素[6]。

主動(dòng)靜力牽拉所引起關(guān)節(jié)活動(dòng)度的增加源于肌肉—肌腱復(fù)合體剛度的降低，剛度是指當(dāng)外力作用于物體上時(shí)，抵抗形變的能力[7]。剛度的降低，就是柔韌度的增加。肌肉的粘滯性與剛度也有著密切的關(guān)系。肌肉的粘滯性是由溫度所決定的，牽拉運(yùn)動(dòng)可使體內(nèi)的溫度升高，肌肉的粘滯性下降，剛度下降，摩擦力減小，肌肉更加容易動(dòng)員，收縮產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，這也是為什么運(yùn)動(dòng)前進(jìn)行牽拉運(yùn)動(dòng)可有效預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷。Fowles等人的研究表明靜力性牽拉使小腿三頭肌肌束的長度增加，從而使肌肉—肌腱復(fù)合體延長，柔韌性增加[8]。

主動(dòng)靜力牽拉的強(qiáng)度也是尤為重要的。如果在拉伸中，沒有感到任何的疼痛或者是不適感，那效果是極差的。最適宜的強(qiáng)度是，輕微的疼痛或者略感不適，如果強(qiáng)度過大，不僅主觀感受難受，也容易使肌肉產(chǎn)生損傷，降低運(yùn)動(dòng)水平。

3.3 振動(dòng)訓(xùn)練對柔韌性的影響分析

著名學(xué)者Roland對12名女生、7名男生進(jìn)行為期4周的振動(dòng)訓(xùn)練，結(jié)果表明振動(dòng)組柔韌性提高了30%，控制組柔韌性只提高了14%，他們認(rèn)為提高柔韌性的主要機(jī)制是振動(dòng)刺激使血流速度加快，影響了皮膚感覺痛覺的本體感受器，如環(huán)狀小體活性的改變，本體感覺反饋抑制減少了疼痛勢差，提高痛覺閾值，產(chǎn)生止痛的作用，此外，振動(dòng)刺激還可以產(chǎn)生肌肉的強(qiáng)直收縮[9]。而有些專家認(rèn)為，機(jī)體內(nèi)血流循環(huán)速度加快，溫度升高并不是柔韌性提高的主要原因，柔韌性的改變關(guān)鍵還是和痛覺閾和本體感覺興奮有關(guān)[10]。振動(dòng)訓(xùn)練通過提高肌肉等組織的痛覺閾和對肌腱的振動(dòng)刺激致使其收縮抑制，從而改善柔韌性的觀點(diǎn)受較多學(xué)者的認(rèn)可。振動(dòng)訓(xùn)練會(huì)使人的反射通路被打開，肌肉被激活，溫度升高，粘滯性下降，肌肉的彈性就會(huì)增加，肌肉更加容易被拉長，所以關(guān)節(jié)的柔韌性得到改善。

然后，有部分文獻(xiàn)資料顯示，振動(dòng)訓(xùn)練對受試者的柔韌性并不會(huì)產(chǎn)生顯著性的影響，沒有表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這類文獻(xiàn)中的拉伸姿勢，并沒有使肌肉處于拉長狀態(tài)，姿勢通常為：膝關(guān)節(jié)屈曲90度，腳后跟抬起。而本實(shí)驗(yàn)以股后肌群被拉長的姿勢進(jìn)行訓(xùn)練，即一腿站于地面，另一條腿伸直，腳跟放在振動(dòng)訓(xùn)練儀上，腳尖勾起，腹部向大腿前側(cè)靠近，身體向下壓，保持均勻的呼吸不憋氣。因此，猜想可能是由于肌肉未被拉長，而是出于縮短的狀態(tài)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

牽拉的時(shí)間也不是隨意制定的。有研究表明，當(dāng)牽拉的時(shí)間小于15s的時(shí)候，并不能使關(guān)節(jié)活動(dòng)度發(fā)生改變，時(shí)間一旦大于15s即可對關(guān)節(jié)活動(dòng)度產(chǎn)生良好的效果，當(dāng)時(shí)間到達(dá)30s的時(shí)候，作用最強(qiáng)，效果最好。時(shí)間超過30s以后，作用效果不再增加[11]。如果拉伸持續(xù)的時(shí)間過長，也容易導(dǎo)致肌肉拉傷。所以，我們應(yīng)該嚴(yán)格把控拉伸持續(xù)的時(shí)間。

理論上講，振動(dòng)訓(xùn)練的頻率接近人體固有頻率，當(dāng)其產(chǎn)生的規(guī)律的正弦振動(dòng)波與人體內(nèi)臟器官的自振頻率較接近時(shí)，易造成人體出現(xiàn)惡心、頭暈等不適[12]。而本次實(shí)驗(yàn)按產(chǎn)品特性選用30Hz，未出現(xiàn)不適現(xiàn)象，結(jié)果表明該頻率在安全范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也說明，在相同的安全頻率下，由于個(gè)體差異，個(gè)體柔韌性改善幅度有所不同,但總體趨勢是上升的。當(dāng)人站于振動(dòng)訓(xùn)練儀上時(shí)，盡量不要使關(guān)節(jié)完全伸直，尤其是脊柱要保持有一定的彎曲，因?yàn)楫?dāng)脊柱完全伸直時(shí)，振動(dòng)波的力會(huì)直接傳入頭部，引起惡心、頭暈，而當(dāng)脊柱彎曲時(shí)，力會(huì)分散傳播，在傳播過程中減弱，到達(dá)大腦的振動(dòng)波不足以引起反應(yīng)。當(dāng)振動(dòng)頻率過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)肌肉接頭處產(chǎn)生疲勞，遞質(zhì)消耗，能源不足，肌肉表現(xiàn)出無力的狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)中均未出現(xiàn)上述兩種情況。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和Jacobs的研究結(jié)論相似，他對10名男生、10名女生進(jìn)行36Hz的振動(dòng)訓(xùn)練，并在訓(xùn)練前、后分別進(jìn)行坐位體前屈測試，結(jié)果顯示受試者柔韌性明顯得到改善[13]。

按國民體質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來看，受試者中僅有1例在受試者該年齡段柔韌性屬于差的級別，由于實(shí)驗(yàn)樣本量不夠大，導(dǎo)致沒有充足的樣本數(shù)據(jù)分析振動(dòng)訓(xùn)練對柔韌性極差或柔韌性極好的個(gè)體柔韌性提升分別有何影響。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，主動(dòng)靜力性牽拉確實(shí)能夠改善股后肌群的柔韌性，但效果不穩(wěn)定、不顯著。而振動(dòng)訓(xùn)練的效果更加穩(wěn)定，并且使柔韌性持續(xù)增加，效果更加顯著。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

4.1.1振動(dòng)訓(xùn)練與主動(dòng)靜力性牽拉兩種訓(xùn)練方法均可以提高股后肌群的柔韌性。

4.1.2在一段長時(shí)間的訓(xùn)練后，振動(dòng)訓(xùn)練改善柔韌性的效果比主動(dòng)靜力牽拉要明顯。

4.1.3振動(dòng)訓(xùn)練與傳統(tǒng)的牽拉方法相比是較為理想的伸展練習(xí)法，具有使用簡單，效果明顯的特征，同時(shí)由于振動(dòng)訓(xùn)練具有提高痛覺閾的作用，在牽拉過程中，受試者的疼痛感要減輕許多。

4.2 建議

4.2.1柔韌素質(zhì)具有發(fā)展見效快，消失也快的特點(diǎn)，所以柔韌性訓(xùn)練應(yīng)經(jīng)常保持。

4.2.2在柔韌性訓(xùn)練中，可以采用振動(dòng)訓(xùn)練儀上進(jìn)行主動(dòng)牽拉的方法進(jìn)行，對即刻增加柔韌性效果更佳。

4.2.3在訓(xùn)練過程中，需要注意循序漸進(jìn)的訓(xùn)練原則，并且每個(gè)人的柔韌性不一樣，所以拉伸沒有絕對的強(qiáng)度要求，只需要達(dá)到自己所能承受的范圍即可，確保訓(xùn)練安全。

4.2.4靈活改變振動(dòng)訓(xùn)練儀的振幅與頻率，建立適合于不同對象的最佳訓(xùn)練模式，達(dá)到更優(yōu)的訓(xùn)練效果。

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Effect of Traction on Flexibility of Lower Limbs Under Vibration

PAN Ying, etal.

(Nanjing Sport Institute, Nanjing 210014, Jiangsu, China)

江蘇省研究生科研與實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃（KYCX_1367）；江蘇省高校自然科學(xué)基金項(xiàng)目（16KJB310004）。

潘穎（1994—），碩士生，研究方向：運(yùn)動(dòng)生理學(xué)。