水中增強式訓練對運動員下肢跳躍能力影響的Meta分析

張 浩，陳子超

水中增強式訓練對運動員下肢跳躍能力影響的Meta分析

張 浩，陳子超

四川大學體育科學研究所，四川 成都，610064。

目的：運用Meta分析的方法系統(tǒng)客觀地評價水中增強式訓練對下肢跳躍能力的影響，以期為教練員和運動員制定訓練計劃提供參考。方法：按照檢索、篩選、合格、納入4個步驟對4個數(shù)據(jù)庫（中國知網(wǎng)、Web of science、PubMed、SPORTDiscus）進行文獻檢索，并通過納入標準和排除標準對符合本研究的8篇文獻進行編碼，選取垂直跳躍（VJ）、反向跳躍（CMJ）、深蹲跳（DJ）等下肢跳躍動作作為結局指標，運用stata13.0軟件對各項結局指標進行效果量計算，并通過以下標準對其進行定量描述：d<0.2為小效應，0.210.8為大效應。結果：（1）水中增強式訓練對垂直跳躍的提高有中度效應的影響（d=0.454），有統(tǒng)計學意義（p<0.05）；（2）對反向跳躍的提高影響較?。╠=0.017），沒有統(tǒng)計學意義；（3）對深蹲跳的提高影響較大（d=0.475），有統(tǒng)計學意義（p<0.05）。同時研究不存在發(fā)表偏倚，證明本研究的結果較為穩(wěn)定。結論：水中增強式訓練能有效提高下肢跳躍能力，對垂直跳躍和深蹲跳躍提高較大，對反向跳躍的提高較小。

水中增強式訓練；下肢；跳躍能力；Meta分析

增強式訓練又被稱為快速伸縮復合訓練或者彈道訓練，對提高運動人群和非運動人群的肌肉力量和爆發(fā)力具有非常顯著的效果，同時還可以提高關節(jié)的穩(wěn)定性，并減少膝蓋的受傷程度[1-4]。增強式訓練的訓練效果受到多種因素的影響，如每組練習的次數(shù)、練習的時間、練習的場地[5]。目前關于增強式訓練的環(huán)境主要在陸地上進行，盡管高強度、高沖擊的增強式訓練能顯著提高肌肉力量，但陸上的增強式訓練容易造成運動員的肌肉損傷和延遲性疼痛[6,7]。最近研究表明，水中增強式訓練已經(jīng)成為陸上增強式訓練的一種流行替代方式[8]，這是因為水本身所具有的浮力會大大降低由重力所帶來的對肌肉、骨骼肌的壓力，減少受傷的概率，同時水中的峰值沖擊力要比陸地上的峰值沖擊力要低[9]。這些優(yōu)勢是陸上增強式訓練所不具備的。

關于增強式訓練對下肢跳躍影響的元分析的研究有很多，但都是集中在陸上增強式訓練，而以水環(huán)境為介質的增強式訓練對下肢跳躍能力的元分析的文章很少或者沒有，Markovic[10]的一項Meta分析表明，陸上增強式訓練對男性和女性的垂直跳躍有很好的提升效果。De Villarreal[11]等人的研究表明，增強式訓練使男性（ES=0.8）比女性（ES=0.5）在垂直跳躍能力方面提高更多。Emilija[12]的研究表明，無論年齡、性別、運動類型增強式訓練都會提高女子運動員的垂直跳躍，長周期更有利于跳躍能力的提高。基于目前的研究，水中增強式訓練對下肢跳躍能力的影響還尚不清楚，因此，對這一細分領域進行整合研究是很有必要的。本研究通過查閱國內外水中增強式訓練對下肢跳躍表現(xiàn)影響的研究文獻，選取垂直跳躍（VJ），反向跳躍（CMJ），深蹲跳（DJ）等結局指標就目前符合該領域的研究文獻進行整合，通過Meta分析來判定水中增強式訓練對下肢跳躍表現(xiàn)的影響。

1 方 法

1.1 檢索方法

本研究是由兩名工作人員采用獨立雙盲的方式對研究文獻進行系統(tǒng)檢索，檢索的數(shù)據(jù)庫為：中國知網(wǎng)、Web of science、PubMed、SPORTDiscus，對每一篇納入meta分析文章的參考文獻進行人工檢索，并對重復文章進行剔除，以確定最終納入的研究文獻。檢索時間跨度為2000年1月-2019年11月，最后一次檢索時間為2019年11月8日。以Aquatic plyometric training、Jump performance、Lower limbs jump、vertical jump、vertical leap、squat jump等主題詞進行檢索。

1.2 納入與排除標準

納入標準：（1）文獻類型：本研究納入的文獻均為隨機對照實驗（RCT）；（2）實驗對象：研究對象均為健康的運動員；（3）干預類型：均為水中的增強式訓練；（4）結局指標：影響下肢跳躍能力一種或多種指標，如SJ（squat jump）、CMJ（countermovement jump）、DJ（depth jump）、VJ（vertical jump）等指標。

排除標準：（1）綜述類文章；（2）不符合納入標準的文獻；（3）沒有設置對照組；（4）未能得到結局指標的均值、標準差的文章；（5）實驗周期少于4周，不包括4周；（6）實驗組結合其它干預（如抗阻訓練）后的運動表現(xiàn)。

1.3 文獻質量評估

由于本研究納入文獻的實驗類型均為隨機對照實驗（RCT），故采用Cochrance風險評估工具對納入的文獻進行評分。Cochrance的評分工具共有7點；A：序列產(chǎn)生，B：分配隱藏，C：參與者和實驗人員盲法，D：結果評估的盲法，E：不完全結局資料，F(xiàn)：選擇性結局報告，G：其他偏倚來源。本研究是以“是”，“否”，“不清楚”3種作為評價結果，并采用給分制，低風險給1分，“不清楚”或者“否”不給分，總分為7分，所得分6-7分為低偏倚風險，4-5分為中偏倚風險，少于4分為高偏倚風險。

1.4 數(shù)據(jù)分析

本研究采用Stata13.0對所納入文獻的結局指標進行分析，由于本研究所納入SJ（squat jump）、CMJ（countermovement jump）、DJ（depth jump）、VJ（vertical jump）等指標均屬于連續(xù)性變量，且對數(shù)據(jù)經(jīng)過初步分析，發(fā)現(xiàn)各研究間的異質性較小，故采用固定效應模型進行Meta分析，并采用I2的不一致性來檢驗研究間的異質性，當I2為0—40%時，異質性可以忽略；30%-60%為中度異質性；50%-90%較大異質性；75%-100%則存在不可忽略的異質性。

2 結 果

2.1 納入文獻的研究選擇

從數(shù)據(jù)庫中根據(jù)制定的檢索策略共檢索出354篇文章，另外通過參考文獻查找到3篇文獻，刪除了重復文獻后有280篇文獻，通過閱讀標題、摘要篩選以后，仍然有16篇文章，再通過閱讀全文并以納入和排除標準為準則進行剔除，最后納入Meta分析的文獻有8篇，文獻篩選過程流程如圖1所示。

圖1 本研究納入文獻過程示意圖

2.2 文獻的質量評估

對納入的研究文獻進行文獻質量評估（如圖2、圖3所示），有2篇文獻評分得到了6分，達到了低偏倚風險；4篇文獻的評分達到了5分，2篇文獻的質量達到了4分，共6篇文獻達到了中度偏倚風險。不存在高度風險的文章，證明本研究納入的文獻質量較高。

2.3 納入文獻的研究特征

本研究納入Meta分析的文獻均為2000-2019年間發(fā)表的文章。8項研究的總樣本量為249名，單個研究的樣本量為18-45名受試者。各研究間的訓練方案有很大差異。主要表現(xiàn)在：干預周期為6-12周，大多數(shù)集中在6周、10周。干預時間主要集中在60min左右，最短的為30min，最長的為90min。干預頻率多集中在每周2到3次，最少的為每周1次，最多的為每周5次。在評價下肢跳躍表現(xiàn)方面主要采用垂直跳躍（VJ）、反向跳躍（CMJ）深蹲跳（SJ）等跳躍指標。受試者人群主要以排球運動員和體育類專業(yè)學生為主。納入研究的基本特征詳見表1。

表1 納入研究的基本特征

注：E：實驗組；C：對照組；M：均值；SD：標準差；VJ：垂直跳躍；CMJ：反向跳躍；SJ：深蹲跳；RJ反復跳躍；DJ：下降跳

圖2 本研究文獻方法學質量評估圖

圖3 本研究文獻方法學質量評估各項占比圖

表2 水中增強式訓練提高下肢跳躍能力的訓練安排

注：VJ：垂直跳躍；CMJ：反向跳躍；SJ：深蹲跳；RJ反復跳躍；DJ：下降跳

2.4 水中增強式訓練

水中增強式訓練的訓練內容包含各種形式的跳躍活動，其中單腿跳、跳深以及原地縱跳較為常見，每次練習多為2-5組，練習的強度逐漸遞增，間歇時間較短。訓練環(huán)境水的深度，多集中在1.2米左右，水溫以25-28為宜，溫度過高或過低都有可能影響訓練的效果，詳細的訓練內容見表3。

表3 各結局指標Meta分析的結果

2.5 Meta分析的結果

2.5.1 水中增強式訓練對垂直跳躍（VJ）的影響 納入垂直跳躍（VJ）結局指標的文章共有5篇，研究對象共計123人，Meta分析的結果顯示，P=0.009，I2=65.0%，說明研究間存在不可忽略的異質性，需要進行亞組分析，來進一步探討異質性的來源，d=0.454，SMD95%的置信區(qū)間為[0.126，0.782]，屬于中等效應，且P=0.007，小于0.05，有統(tǒng)計學意義，說明水中增強式訓練對垂直跳躍的提高具有中等程度的影響。Egger法檢驗時，P>0.05，說明研究間不存在發(fā)表偏倚。

（1）亞組分析

根據(jù)Meta分析的結果及目的，對垂直跳躍結局指標的干預周期，干預頻率進行亞組分析，進一步探討異質性的來源。研究的結果顯示，干預周期超過8周的水中增強式訓練的異質性較?。↖2=0.0%），有統(tǒng)計學意義（p=0.038），且有中度效應（d=0.475）。干預周期4-6周的研究具有不可忽略的異質性（I2=81.0%），有統(tǒng)計學意義（p=0.043），且有中度效應（d=0.499），說明干預周期4-6周的水中增強式訓練更助于垂直跳躍的提升。通過干預頻率進行分亞組，每周1-2次的干預頻率異質性較小，（I2=3.8%，p=0.038），無統(tǒng)計學意（p=0.138），有中度效應（d=0.493）。每周3次以上的干預頻率存在不可忽略的異質性（I2=73.7%，p=0.004），有統(tǒng)計學意義（p=0.013），且有中度效應（d=0.484），說明干預頻率每周3次以上的水中增強式訓練更有助于下肢垂直跳躍能力的提升。下肢垂直跳躍指標的亞組分析見表4。

表4 水中增強式訓練對垂直跳躍干預效果的亞組分析

2.5.2 水中增強式訓練對反向跳躍（CMJ）的影響 本研究納入反向跳躍（CMJ）結局指標的文章共有2篇，納入的研究對象共計69人，Meta分析的結果顯示，P=0.949，I2=0.00%，說明各研究間存在同質性。d=0.017，SMD95%的置信區(qū)間為[-0.253，0.486]，不包含0，屬于小效應量，且P=0.536，大于0.05，沒有統(tǒng)計學意義，說明水中增強式訓練對反向跳躍的提高較小。Egger法檢驗時，P>0.05，說明研究間不存在發(fā)表偏倚。

2.5.3 水中增強式訓練對深蹲跳（DJ）的影響 本研究納入深蹲跳（SJ）結局指標的文章共有2篇，納入的研究對象共計69人，Meta分析的結果顯示，P=0.488，I2=0.00%，說明各研究間存在同質性。d=0.475，SMD95%的置信區(qū)間為[0.099，0.850]屬于中等效應量，且P=0.013，小于0.05，有統(tǒng)計學意義，說明水中增強式訓練對深蹲跳的提高具有中等程度的影響。Egger法檢驗時，P>0.05，說明研究間不存在發(fā)表偏倚。

3 討 論

3.1 水中增強式訓練提高下肢跳躍能力的生理學機制

水中增強式訓練是增強式訓練的一種，其作用機制與增強式訓練機制類似，在其練習的過程中均會出現(xiàn)一個拉長-縮短周期（SSC），由于水的物理性質，水中的增強式訓練呈現(xiàn)較少的離心收縮，有助于向向心收縮的轉化，從而縮短SSC的時間，進而提高肌肉收縮的力量。水的物理性質對增強式訓練帶來了有益的影響：

（1）增強式訓練有很多訓練內容要進行負重，由于水具有浮力，人在水中進行訓練可以大大降低由于負重而帶來的對肌肉、骨骼肌、結締組織的壓力，從而減少受傷的風險。（2）水的密度比空氣中的密度大，水中鍛煉會有更大的阻力，這就需要更多的肌肉、酶參與肌肉做功，從而達到增長力量的效果。最后在水中進行訓練可以大大提高運動員參與訓練的積極性，消除緊張的心理疲勞。上述特點使得水中增強式訓練在某些應用方面更優(yōu)于陸上增強式訓練。

3.2 水中增強式訓練減少下肢骨骼肌酸痛的作用

血磷酸激酶（CK）是一種公認的衡量骨骼肌損傷的指標，陸上增強式訓練已經(jīng)被證明會增加這種酶[21]。LE Robinson等人利用肌肉酸痛量表和痛覺測量計分別對陸上增強式訓練的運動員和水中增強式訓練的運動員進行評估，結果發(fā)現(xiàn)在陸上進行訓練的運動員肌肉酸痛要明顯高于水中訓練的運動員[20]。Shiran MY和Jurado-Lavanant等人都對運動前后血液中的CK進行了對比分析，研究發(fā)現(xiàn)，陸上增強式訓練運動后CK的增長程度明顯高于水中增強式訓練，從現(xiàn)有的結果表明，水中增強式訓練可以有效的減少下肢骨骼肌的酸痛程度。在競賽前期有較輕下肢傷病的運動員，可以選用水中增強式訓練來提高跳躍能力，以適應比賽的需要。

3.3 水環(huán)境深度的選擇

水的深淺不同造就了水環(huán)境對肌肉壓力的不同，不同的作者進行研究時選取的水的深度不同。GF Martel等人的研究提到，在水深122cm，水溫28度的泳池里進行了6周的增強式訓練，排球運動員的垂直跳躍得到了顯著的提高。Michael G. Miller等人分別根據(jù)所納入研究對象的身高進行分組，探討以胸部和腰部水深的環(huán)境中進行增強式訓練，研究結果表明：在水生環(huán)境中進行6周的增強式訓練后，胸深組的力量和爆發(fā)力產(chǎn)生只有輕微的變化，而腰深組的垂直跳躍只有輕微的增長。Jurado-Lavanant等人在水深2.2m的泳池中進行的增強式訓練，跳躍能力（垂直跳躍、深蹲跳）均得到了顯著的提升。在研究過程中，由于季節(jié)氣候（冬季或夏季）、個人訓練目標的不同以及身高的差異，這些因素都有可能影響水中增強式訓練對下肢跳躍的訓練效果。因此，在實際訓練過程中，應根據(jù)具體的實際情況合理選擇水的深度，以達到理想的訓練效果。

3.4 研究的不足與展望

不足：文獻的納入：在數(shù)據(jù)收集階段，由于受到版權因素的影響，并未能將全部符合條件的文獻全部納入。調節(jié)變量：由于水中增強式訓練環(huán)境的特殊性，大多數(shù)文章并沒有報告干預強度等調節(jié)變量，使得在探討異質性來源時，不能對更多調節(jié)變量分亞組，從而影響異質性的探尋。啟示：水中增強式訓練不僅可以提高下肢跳躍能力，在很多研究中還表明可以降低下肢肌肉的酸痛疼度，降低運動風險。在今后的研究中應該更多探討競賽前水中增強式訓練的應用，這樣在提高跳躍能力的同時，還可以大大降低運動的風險，使運動員提高競賽表現(xiàn)。

4 結 論

水中增強式訓練能夠有效的提高健康運動員下肢的跳躍能力，對垂直跳躍和深蹲跳的影響較大，對反向跳躍的影響較小。相比于陸上增強式訓練，水中增強式訓練在提高下肢跳躍能力的同時還可以減少下肢損傷。

[1] Hewett T. E., Stroupe A. L., Nance T. A., et al. Plyometric training in female athletes. Decreased impact forces and increased hamstring torques[J]. Am J Sports Med, 1996, 24(06): 765~773.

[2] Driss T., Vandewalle H., Monod H. Maximal power and force-velocity relationships during cycling and cranking exercises in volleyball players. Correlation with the vertical jump test[J]. J Sports Med Phys Fitness, 1998, 38(04): 286~293.

[3] Matavulj D., Kukolj M., Ugarkovic D., et al. Effects of plyometric training on jumping performance in junior basketball players[J]. J Sports Med Phys Fitness, 2001, 41(02): 159~164.

[4] Bobbert M. F. Drop jumping as a training method for jumping ability[J]. Sports Med, 1990, 9(01): 7~22.

[5] Heidt RS Jr, Sweeterman L. M., Carlonas R. L., et al. Avoidance of soccer injuries with preseason conditioning[J]. Am J Sports Med, 2000, 28(05): 659~662.

[6] JAMURTAS ATHANASIOS Z., FATOUROS IOANNIS G., BUCKENMEYER PHILIP, et al. Effects of Plyometric Exercise on Muscle Soreness and Plasma Creatine Kinase Levels and Its Comparison with Eccentric and Concentric Exercise[J]. The Journal of Strength and Conditioning Research, 2000, 14(01): 68.

[7] Almeida S. A., Williams K. M., Shaffer R. A., et al. Epidemiological patterns of musculoskeletal injuries and physical training[J]. Med Sci Sports Exerc, 1999, 31(08): 1176~1182.

[8] Nicholas J. Held Andrew S. Perrotta Lauren, Bredin And Darren E. R. of Canada[J]. Health & Fitness Journal, 2019.

[9] Colado J. C., Garcia-Masso X., Gonzalez L. M., et al. Two-leg squat jumps in water: an effective alternative to dry land jumps[J]. Int J Sports Med, 2010, 31(02):118~122.

[10] Markovic G., Newton R. U. Does plyometric training improve vertical jump height? A meta-analytical review * Commentary[J]. British Journal of Sports Medicine, 2007, 41(06): 349~355.

[11] de Villarreal E. S., Kellis E., Kraemer W. J., et al. Determining variables of plyometric training for improving vertical jump height performance: a meta-analysis[J]. J Strength Cond Res, 2009, 23(02):495~506.

[12] Stojanovic E., Ristic V., McMaster D. T., et al. Effect of Plyometric Training on Vertical Jump Performance in Female Athletes: A Systematic Review and Meta-Analysis[J]. Sports Med, 2017, 47(05): 975~986.

[13] Jurado-Lavanant A., Fernández-García J. C., Pareja-Blanco F. Y. Alvero Cruz. Efectos del entrenamiento pliométrico acuático vs. seco sobre el salto vertical[J]. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y el Deporte vol, 2014.

[14] Jurado-Lavanant A., Alvero-Cruz J. R., Pareja-Blanco F., et al. The Effects of Aquatic Plyometric Training on Repeated Jumps, Drop Jumps and Muscle Damage[J]. Int J Sports Med, 2018, 39(10): 764~772.

[15] Martel G. F., Harmer M. L., Logan J. M., et al. Aquatic plyometric training increases vertical jump in female volleyball players[J]. Med Sci Sports Exerc, 2005, 37(10): 1814~1819.

[16] Harmer M. L., Parker C. B., Logan J. M., et al. The Effects of an Aquatic-Plyometric Training Program on Vertical Jump and Isokinetic Torque Production[J]. Medicine & Science in Sports & Exercise, 2002, 34(05): S125.

[17] Jurado Lavanant A., Fernández García J. C., Alvero Cruz J. R. Entra?nement pliométrique aquatique[J]. Science & Sports, 2013, 28(02): 88~93.

[18] Ploeg Adam H., Miller Michael G., Holcomb William R., et al. The Effects of High Volume Aquatic Plyometric Training on Vertical Jump, Muscle Power, and Torque[J]. International Journal of Aquatic Research and Education, 2010, 4(01).

[19] Kamalakkannan K., Azeem Kaukab, Arumugam C. The effect of aquatic plyometric training with and without resistance on selected physical fitness variables among volleyball players[J]. Journal of Physical Education and Sport, 2011, 11(02): 205~210.

[20] Robinson L E Devor S. T. Merrick. The Effects of Land Versus Aquatic Plyometrics on Power, Torque, Velocity, and Muscle Soreness[J]. Medicine & Science in Sports & Exercise, 2003.

Effect of Aquatic Plyometric Training on Lower Body Jump Performance of Athletes: A Meta-Analysis

ZHANG Hao, CHEN Zichao

Sports-Science Research Institution, Sichuan University, Chengdu Sichuan, 610064, China.

Purpose: The purpose of this study was using meta analysis to determine the effects of aquatic plyometric-training on lower body Jump performance, and provide a reference to make training plans for coaches and athletes. Methods: according to the 4 steps of searching ,screening, qualified, included, searching literatrues in the 4 database (CNKI, Web of science, PubMed, SPORTDiscus), and encode the 8 literatrues which are qualified for the inclusive criteria and exclusive criteria, choose the lower body movement as result indicators, including vertical jump (VJ), counter movement jump (CMJ), deep squat jump (DJ), calculate the effect size by using the statistical software (stata13.0),and make a quantitative description through the criteria : d<0.2 is regarded as small effect, 0.210.8 is regarded as big effect. Results: (1) aquatic plyometric-training has the middle effect on vertical jump performance (d=0.454), and it’s statistically significant (p<0.05), heterogenei.

Plyometric-training; Lower body; Jumping ability; Meta Analysis

G804.62

A

1007―6891（2021）02―0072―05

10.13932/j.cnki.sctykx.2021.02.18

2019-12-01

2020-01-16