MVIC運動與大學(xué)生男子短跑運動員的激活后增強效應(yīng)的關(guān)聯(lián)性研究

李淮北

短跑運動是一項對運動員爆發(fā)力運動表現(xiàn)要求極高的項目，運動員需要通過熱身運動盡可能活化肌體內(nèi)部活性，通過肌肉發(fā)力強度的鍛煉塑造短時強效的運動內(nèi)容.在高水平的短跑比賽過程中，運動員的體能及生理素質(zhì)的差別并不能完全決定比賽結(jié)果，激活后增強效應(yīng)（Post-Activation Potentiation，PAP）將成為決定最終比賽表現(xiàn)的關(guān)鍵因素.

所謂激活后熱身效應(yīng)，是由運動學(xué)家布朗所提出的，預(yù)先采用短時間大強度抗阻練習(xí)進(jìn)行熱身，誘發(fā)運動員Ⅱ型肌纖維活躍，增強運動神經(jīng)元緊繃度的生理現(xiàn)象.通過誘發(fā)激活后熱身效應(yīng)，不僅能夠提高短跑運動員短時發(fā)力能力，還能夠強化運動員下肢肌群輸出功率，維持運動員高速運動中肌群的穩(wěn)定性，從而提升持續(xù)發(fā)力過程中肌群的整體勢能.在當(dāng)前的短跑賽事中是通過熱身訓(xùn)練調(diào)動短跑運動員的發(fā)力速率、肌力及爆發(fā)力，實現(xiàn)激活后增強效應(yīng).通過有效的熱身運動提升短跑運動員的運動表現(xiàn)和比賽成績，已經(jīng)成為了廣受運動員與教練員關(guān)注的問題.基于此背景，本文將分析短跑熱身領(lǐng)域中新興的最大自主等長收縮運動的有效性，為短跑運動員提高運動成績提供一定的參考.

1 文獻(xiàn)綜述

當(dāng)前短跑運動領(lǐng)域所采取的熱身運動中，往往以高強度大消耗的快速沖刺急停練習(xí)為主，此類訓(xùn)練雖然能夠提升運動員的激活后增強能力，但會大量消耗運動員的體能儲備，也存在準(zhǔn)備周期較長的問題，短跑運動員需要提前1小時在運動場地進(jìn)行踩場練習(xí)，進(jìn)行高強度預(yù)沖刺以激活核心肌群，調(diào)動肌肉應(yīng)激性，并進(jìn)行30分鐘的體能恢復(fù)，這一過程不僅會降低運動員的肌群活躍度，還會因為激活有效時間的關(guān)閉而使得運動員難以把控比賽中的實際表現(xiàn).針對傳統(tǒng)高強度熱身的種種缺陷，最大自主等長收縮（Maximal Voluntary Isometric Contraction，MVIC）熱身運動應(yīng)運而生.傳統(tǒng)的最大自主收縮（MVC）方法是廣泛應(yīng)用在吊環(huán)、高低杠及撐桿跳等項目中的主流訓(xùn)練項目，MVC 方法通過靜態(tài)的小型器械練習(xí)逐步提升運動員的肌群活性，再實現(xiàn)大器械上的運動表現(xiàn)，但由于MVC方法中器械的局限性，始終未引起其他運動項目的重視［1］.隨著運動科學(xué)的發(fā)展，以45度倒蹬機(jī)和180度平蹬機(jī)為代表的腿部熱身器械的出現(xiàn)，MVC 方法逐漸被應(yīng)用到更多的運動領(lǐng)域，通過器械中力矩的設(shè)定，實現(xiàn)運動員核心肌群的等長收縮運動，史海鵬系統(tǒng)化地歸納了MVIC運動的特點，認(rèn)為該方法是運動員通過比賽前的靜態(tài)器械訓(xùn)練盡可能舒展核心肌群，通過等長收縮的方式使得肌肉運行在較為均衡的節(jié)律運動中，從而誘發(fā)更多的運動單位活化數(shù)量［2］.顧倩等認(rèn)為，相比于傳統(tǒng)的高強度熱身訓(xùn)練，靜態(tài)的MVIC 訓(xùn)練對運動員的體能消耗較小，一般而言，專業(yè)短跑運動員能夠在5 分鐘內(nèi)恢復(fù)MVIC 靜態(tài)熱身運動的體能消耗［3］.解正偉的研究發(fā)現(xiàn)，相比于高強度熱身運動，MVIC運動對Ⅱ型肌纖維的誘發(fā)速度更快，這是由于Ⅱ型肌纖維所關(guān)聯(lián)的神經(jīng)元更適應(yīng)節(jié)律運動［4］.戴興鴻通過對比MVIC 與傳統(tǒng)熱身運動的運動表現(xiàn)指出，相同運動功率下MVIC所產(chǎn)生的運動損傷更低，而傳統(tǒng)的動態(tài)沖刺急停訓(xùn)練中，會造成短跑運動員膝部負(fù)擔(dān)更大，更易產(chǎn)生運動疲勞下的損傷［5］.鑒于學(xué)者們都從不同的角度進(jìn)行了MVIC對運動員運動能力影響的研究，指出其在增強運動員運動表現(xiàn)的同時，可以減少傳統(tǒng)熱身訓(xùn)練方法對膝關(guān)節(jié)造成的損傷.本文以短跑運動員的激活后增強效應(yīng)為切入點，通過實驗對比分析研究MVIC 運動對男子短跑運動員激活后增強效應(yīng)的影響，為我國短跑運動員尋找一種更為科學(xué)有效的熱身方法，實現(xiàn)比賽前有效的PAP 過程，提升運動表現(xiàn)和比賽成績.

2 研究對象與實驗設(shè)計

2.1 研究對象

本文招募了安徽省大學(xué)生男子短跑運動員共40 名，均有4 年以上的短跑訓(xùn)練經(jīng)驗，在參加實驗之前均參加過市級及以上水平的短跑競賽，對MVIC 靜態(tài)腿部運動熱身方法的技術(shù)要領(lǐng)有一定了解，實驗對象的身體特征如表1所示.

表1 實驗對象的基本特征（N =20）

為了保證對照實驗的科學(xué)性和可行性，實驗前分別對40名男子運動員的腿部功率進(jìn)行了測量，并根據(jù)樣本的運動表現(xiàn)進(jìn)行了均衡分組.實驗組和對照組的分組過程中，通過計算機(jī)進(jìn)行了雙向盲數(shù)選定，即樣本測試人員僅負(fù)責(zé)測量并讀入數(shù)據(jù)，并不參與分組過程；樣本分組人員從黑箱中進(jìn)行分類，無法得知運動員的其他數(shù)據(jù)，僅能夠得知基礎(chǔ)腿部水平，以該水平為唯一因素進(jìn)行了近似匹配分組，避免了樣本分類過程中可能出現(xiàn)的被動篩選問題［6］.

2.2 實驗設(shè)計

在正式對比實驗前，實驗組與對照組在1周前進(jìn)行了全樣本的高強度實驗作為預(yù)實驗，研究后經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，實驗組與對照組樣本腿部功率均發(fā)生小幅下降，在5分鐘后未出現(xiàn)激活后增強效應(yīng)，預(yù)實驗證明了實驗組與對照組運動員機(jī)能間的無偏性，為正式對比實驗奠定了基礎(chǔ).進(jìn)行科學(xué)分組后，實驗組成員采用3 組5 秒MVICs（5 MVICs）運動進(jìn)行熱身，而對照組成員采用傳統(tǒng)的高強度熱身運動，進(jìn)行3組50米全速沖刺練習(xí)、3組50米變速沖刺練習(xí)［7］.由于專業(yè)短跑運動員的50 米沖刺成績大約在6～7 秒間，對應(yīng)的5 MVICs運動的強度可能相對較低，因此根據(jù)實驗組對象的平均體重（60 kg），分別將深蹲力矩設(shè)定為2*（120公斤級）和1.5*（90公斤級），使得兩類實驗的整體消耗具備可比性.此外，實驗中采用的45 度倒蹬機(jī)均為同一廠家生產(chǎn)，均具備腿部功率測定功能，器械的力矩設(shè)定一致，測量精度較高（＜0.01 N/cm）.實驗組和對照組訓(xùn)練方案如表2所示.

表2 實驗組和對照組訓(xùn)練方案

本次實驗主要對比熱身后運動員的腿部功率情況，由于短跑運動員的激活后增強效應(yīng)需要一定時間才能夠發(fā)揮作用，熱身運動的整體活性需要從周邊肌群向核心肌群傳遞，從運動科學(xué)角度來看，決定受試者爆發(fā)力的Ⅱ型肌纖維一般需要5分鐘的調(diào)動時間，而RLC磷酸化時間大約在10分鐘左右，RLC磷酸化可以強化受試者腦干興奮度，進(jìn)而增加脊髓周邊神經(jīng)肌肉活性，針對三個關(guān)鍵的激活后增強效應(yīng)時間節(jié)點，本文需要分別測量受試者熱身后1分鐘、5分鐘和10分鐘的運動表現(xiàn).

3 實驗結(jié)果分析

3.1 實驗組和對照組熱身1分鐘后的PAP效應(yīng)水平

由表3可知，進(jìn)行熱身實驗1分鐘后，實驗組實驗前和實驗后的力量具有顯著差異性（P＜0.01），對照組實驗前和實驗后的力量具有顯著差異性（P＜0.01），兩組的力量水平顯著下降；實驗組實驗前和實驗后的功率具有顯著差異性（P＜0.05），對照組實驗前和實驗后的功率具有顯著差異性（P＜0.01），兩組的功率峰值顯著下降.該實驗結(jié)果符合此前預(yù)期，即高強度動態(tài)與靜態(tài)熱身均會造成大學(xué)生男子運動員力量與運動功率的顯著下降，同時可以看到，實驗組力量與功率下降的幅度相對對照組更小，這是由于靜態(tài)器械訓(xùn)練屬于節(jié)律運動，運動員在熱身時可以通過適應(yīng)運動節(jié)奏調(diào)整呼吸，通過更低的體能消耗實現(xiàn)動態(tài)熱身下同等的機(jī)體激活水平，這也更有利于運動員的損傷預(yù)防.

表3 實驗組和對照組熱身1分鐘后的PAP對比分析

3.2 實驗組和對照組熱身5分鐘后的PAP效應(yīng)水平

由表4可知，進(jìn)行熱身實驗5分鐘后，實驗組實驗前和實驗后的力量不具有顯著差異性，對照組實驗前和實驗后的力量不具有顯著差異性，兩組的力量水平基本恢復(fù)至熱身前的機(jī)體水平；實驗組實驗前和實驗后的功率具有顯著差異性（P＜0.01），對照組實驗前和實驗后的功率具有顯著差異性（P＜0.05），兩組的功率峰值顯著上升.該結(jié)果證明，高強度的傳統(tǒng)熱身方式和靜態(tài)5 MVICs 運動均能夠產(chǎn)生一定的激活后增強效應(yīng)，當(dāng)專業(yè)短跑運動員部分恢復(fù)其體能水平后，由于肌群活力通過熱身得以增加，核心肌肉膨脹提升了運動員的腿部輸出功率，從而能夠通過熱身后的PAP效應(yīng)強化運動表現(xiàn).

表4 實驗組和對照組熱身5分鐘后的PAP對比分析

3.3 實驗組和對照組熱身10 分鐘后的PAP 效應(yīng)水平

由表5 可知，進(jìn)行熱身實驗10 分鐘后，實驗組實驗前和實驗后的力量具有顯著差異性（P＜0.05），對照組實驗前和實驗后的力量不具有顯著差異性，實驗組的力量水平顯著上升；實驗組實驗前和實驗后的功率具有顯著差異性（P＜0.01），對照組實驗前和實驗后的功率不具有顯著差異性，實驗組的功率顯著上升.該結(jié)果表明，傳統(tǒng)高強度熱身運動所提供的激活后增強效應(yīng)維持時間較短，運動員無法持續(xù)保證肌群激活后的高質(zhì)量表現(xiàn)；而5 MVICs運動的熱身效果所能夠保持的時間更久，在10 分鐘后依然能夠強化運動員核心力量，提供高水平的功率輸出，熱身后肌群的持續(xù)活化時間將決定運動員的實際運動表現(xiàn)，這一點無疑會對短跑運動員的賽場表現(xiàn)起到至關(guān)重要的作用.

表5 實驗組和對照組熱身10分鐘后的PAP對比分析

4 結(jié)論

本研究招募40名大學(xué)生男子短跑運動員進(jìn)行對比實驗，通過對實驗組進(jìn)行3 組的5 MVICs運動訓(xùn)練，對照組進(jìn)行3 組的50 米快速熱身訓(xùn)練，記錄訓(xùn)練后實驗組與對照組采用45 度倒蹬機(jī)的運動表現(xiàn)，記錄兩組運動員的腿部功率，以分析實驗組與對照組激活后增強效應(yīng)（PAP）的異同.研究表明：熱身后第1 分鐘，由于熱身運動對運動員體能的消耗，5 MVICs運動和普通熱身后運動員的腿部力量和功率峰值均低于前測平均值；第5 分鐘后，實驗組的后測功率顯著高于前測平均值，力量與前測平均值無差別，出現(xiàn)了一定的激活后增強效應(yīng)，而對照組后測力量與前測平均值無顯著性差異，但后測功率顯著高于前測平均值，出現(xiàn)了一定的激活后增強效應(yīng)，結(jié)果證明傳統(tǒng)高強度熱身與靜態(tài)5 MVICs 運動均能夠產(chǎn)生有效的PAP作用；第10分鐘，實驗組腿部力量和功率依然高于前測平均值，而對照組腿部力量和功率低于前測平均值，對照組并未誘發(fā)激活后增強效應(yīng)，說明5 MVICs運動的激活效應(yīng)更具持續(xù)性，相比于傳統(tǒng)高強度熱身訓(xùn)練的運動損傷保護(hù)作用更強.

5 建議

研究認(rèn)為，對男子短跑運動員而言，MVIC運動能夠有效誘發(fā)激活后增強效應(yīng)，進(jìn)而提升運動員運動表現(xiàn)和比賽成績.以本文實驗結(jié)論為基礎(chǔ)，提出優(yōu)化我國短跑熱身方法的三點對策建議.第一，進(jìn)行短跑熱身訓(xùn)練時，應(yīng)該以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?xùn)練方法為基礎(chǔ)，結(jié)合運動員實際情況制定合適的運動熱身方案，以運動損傷保護(hù)的視角采取更高效、更安全、更科學(xué)的熱身手段，通過MVIC運動器械的引進(jìn)，引導(dǎo)短跑運動員進(jìn)行靜態(tài)熱身訓(xùn)練，強化運動員的運動保護(hù)，通過高效的熱身訓(xùn)練方法提升運動員的激活后增強效應(yīng)時間，實現(xiàn)更好的賽場表現(xiàn).第二，將傳統(tǒng)高強度熱身逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦陀?xùn)練方法，將新型靜態(tài)熱身方法逐步納入賽場實踐，由于運動員往往具備較強的訓(xùn)練慣性，對田徑類運動員而言，場地訓(xùn)練時間一般會長于器械訓(xùn)練時間，隨意加大MVIC 訓(xùn)練，可能會因為運動員對器械訓(xùn)練的不適應(yīng)，而導(dǎo)致運動損傷，因此要因材施教、徐徐圖之，通過長期的運動分配改變運動員的訓(xùn)練和熱身習(xí)慣，增強運動員的綜合能力.第三，教練員要養(yǎng)成創(chuàng)新意識，主動了解和學(xué)習(xí)新型的訓(xùn)練和熱身手段，通過理論與實踐結(jié)合，制定更適合運動員的訓(xùn)練方法和熱身手段，并從新型方法中提煉精華，實現(xiàn)實踐中的進(jìn)一步創(chuàng)新，從而持續(xù)突破當(dāng)前熱身方法的局限，培養(yǎng)更為出眾的短跑運動員.