增強式訓(xùn)練對大學(xué)生身體素質(zhì)發(fā)展的實證研究

張學(xué)良

(浙江越秀外國語學(xué)院 體育藝術(shù)部，浙江 紹興 312000)

0 前 言

《2016年中國學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研》顯示，大學(xué)生的速度、爆發(fā)力等身體素質(zhì)指標呈現(xiàn)20年的持續(xù)下降趨勢[1]。為遏制這一趨勢，《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》(簡稱：綱要)提出，到2030年，國家學(xué)生體質(zhì)健康標準達標優(yōu)秀率25%以上的目標。國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于強化學(xué)校體育促進學(xué)生身心健康全面發(fā)展的意見》(簡稱：意見)指出學(xué)生體質(zhì)健康水平仍是學(xué)生素質(zhì)的明顯短板，要開展理論和實踐研究，提高學(xué)校體育科學(xué)化水平，加強科學(xué)鍛煉促進學(xué)生身體素質(zhì)發(fā)展。此背景下，各界也積極開展了改善學(xué)生身體素質(zhì)的研究，但是，目前我國大學(xué)生身體素質(zhì)的形勢依然嚴峻。

有研究認為，力量訓(xùn)練是提升身體素質(zhì)的有效措施和基礎(chǔ)[2]，是解決我國大學(xué)生身體素質(zhì)持續(xù)下降困境的主要路徑。目前，高校多采用抗阻訓(xùn)練提高大學(xué)生肌肉的力量、功率和圍度。但是，體育工作者逐漸意識到，抗阻訓(xùn)練對提升大學(xué)生體質(zhì)健康測試的身體素質(zhì)指標有局限性；肌肉絕對力量與身體素質(zhì)之間并非簡單的正相關(guān)[3]。同時，抗阻訓(xùn)練容易造成肌肉疼痛和損傷，所以，普通大學(xué)生也比較排斥。如何選擇大學(xué)生樂于接受、安全便捷的方式，成為學(xué)校體育教學(xué)的重要課題。王力男指出，增強式訓(xùn)練是一種向心與離心復(fù)合的運動，是改善肌肉力量、提升身體素質(zhì)的有效方法[4]。增強式訓(xùn)練在競技體育中應(yīng)用效果顯著，它可以促進競技運動員肌肉快速力量的發(fā)展，提升速度、靈敏和柔韌等身體素質(zhì)[5]?，F(xiàn)階段，增強式訓(xùn)練逐漸引起體育教育工作者的關(guān)注。

《意見》指出要深化教學(xué)改革，科學(xué)安排課程內(nèi)容。這為大學(xué)生身體素質(zhì)提升的方法選擇和方案制定提出了要求。研究認為，只有通過教學(xué)實驗，才能論證增強式訓(xùn)練是否是安全、有益和值得推廣的；才能檢驗將增強式訓(xùn)練納入體育課程體系的可行性。結(jié)合《綱要》中體醫(yī)融合下開展國民體質(zhì)測試與運動風(fēng)險評估的精神指導(dǎo)，本文選擇能客觀反映肌肉病理學(xué)、運動表現(xiàn)和干預(yù)效果的醫(yī)學(xué)指標“肌張力”，與反映爆發(fā)力、敏捷性和速度等身體素質(zhì)的側(cè)方位變向跑與立定跳遠測試指標，通過實驗對比，檢驗增強式訓(xùn)練對提升大學(xué)生身體素質(zhì)的作用，為大學(xué)體育課程建設(shè)提供有益的參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以本校20名普通男大學(xué)生為研究對象，受試者被隨機分為實驗組(增強式訓(xùn)練組)10人和對照組(抗阻訓(xùn)練組)10人。研究對象的身體均可滿足實驗要求，基本情況見表1。

表1 研究對象基本情況

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法。由中國知網(wǎng)、谷歌學(xué)術(shù)，檢索出60篇中外文獻，為研究奠定基礎(chǔ)。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計法。所有數(shù)據(jù)均屬計量數(shù)據(jù)，通過SPSS22.0進行統(tǒng)計分析處理。組內(nèi)實驗干預(yù)前后進行配對T檢驗，組間進行獨立樣本T檢驗。對身高、體重等基本情況做描述性統(tǒng)計，用“平均數(shù)±標準差”表示。

1.2.3 實驗法。兩組分別進行8周的增強式訓(xùn)練和抗阻訓(xùn)練，實驗干預(yù)前后分別進行肌張力、側(cè)方位變向跑和立定跳遠的測試。

1.2.3.1 干預(yù)方案。王力男指出，增強式訓(xùn)練是基于各種跳躍和深度跳躍來進行肌肉刺激的訓(xùn)練方法[4]。結(jié)合前人成果，本文設(shè)計8周增強式訓(xùn)練和抗阻訓(xùn)練計劃，每次訓(xùn)練60min，每周3次。兩組訓(xùn)練的干預(yù)項目之間間隔30s，組間休息60s，見表2。

表2 實驗內(nèi)容與計劃

1.2.3.2 評價指標。干預(yù)效果評價指標包括醫(yī)學(xué)指標和身體素質(zhì)指標兩類。立定跳遠、側(cè)方位變向跑能客觀、全面反映“敏捷性、彈跳力、爆發(fā)力與速度素質(zhì)”；肌張力作為醫(yī)學(xué)指標常評價人體肌肉功能，它能反映運動疼痛和損傷風(fēng)險。所有指標的測量均非常便捷且無任何創(chuàng)傷，測量工具見表3。

表3 測量工具一覽表

肌張力的測定：肌張力是休息狀態(tài)下肌肉的緊張狀態(tài)，是對肌肉病理學(xué)[6]、運動表現(xiàn)[7]和干預(yù)效果[8]的綜合診斷指標。醫(yī)學(xué)上，MytonPRO對于肌肉功能評估具有較高的可信度，測試具有可重復(fù)性，測試安全、快速且無創(chuàng)傷。MytonPRO肌肉檢測方法是通過對軟組織一個輕微的機械沖擊，從而使軟組織產(chǎn)生阻尼振蕩，其振蕩曲線被記錄，并由此計算出相應(yīng)的參數(shù)，MyotonePRO中的F指數(shù)可數(shù)字化反映肌肉張力[9]。目前，高校體育教學(xué)中肌張力的研究與應(yīng)用處于起步階段，相關(guān)成果不多，而運動對肌張力影響的研究成果多集中于腦卒中偏癱、腦梗死等疾病的醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域。

肌張力測定時，受試者以舒適姿勢平躺或平趴(圖1)，利用MytonPRO分別在左、右腿的股四頭肌和腘繩肌肌群位置測定，維持垂直狀態(tài)。將機器設(shè)定成Multiscan mode，tap反復(fù)次數(shù)為5次，機械式?jīng)_擊傳遞時間(taptime)為15milisecond，傳遞間隔為8s。

圖1 肌張力測定

爆發(fā)力與彈跳力測定：立定跳遠是反映下肢爆發(fā)力與彈跳力的運動項目[10]。它是指不用助跑從立定姿勢開始的跳遠，三次機會，取最好成績。

敏捷性與速度素質(zhì)測定：采用側(cè)方位變向跑，它是檢查大腿肌肉敏捷性和速度素質(zhì)的有效指標[11]。在地面上畫出出發(fā)線為中心線，在出發(fā)線的左右各120cm處畫出與出發(fā)線平行的線，30s內(nèi)向左、向右移動的次數(shù)。要求以出發(fā)線為中心，張開雙腳站立，出發(fā)信號發(fā)出后，快速平行線移動，要求一側(cè)的腳必須全部通過平行線，若未越過或踩線則無效。

隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，在椰果采摘機的原理層面也逐漸走上多樣和高科技化。在傳動方面，大多采用效率較高、靈活多變的液壓傳動；在對果實的識別定位方面，正在逐漸地使用紅外線遙感技術(shù)和光譜感應(yīng)技術(shù)完成定位；在剪切方面，一改傳統(tǒng)的鐮刀剪法，而是采用多齒形自動剪切。同時，因為采摘果實的末端執(zhí)行器的基本結(jié)構(gòu)取決于工作對象的特征以及工作方式，所以在設(shè)計采摘執(zhí)行器之前，要綜合考慮采摘對象的生物特征、機械特性和理化特性，到目前為止，末端執(zhí)行器都是專用的。為了避免碰傷果實，大多數(shù)的采摘末端的部位采用尼龍或橡膠材料。如果是工作在固定的工作路徑上，則采用單片機編程來控制，效率較高。

2 研究結(jié)果

經(jīng)過8周的干預(yù)，兩組學(xué)生的爆發(fā)力、敏捷性和肌張力均發(fā)生顯著變化。對比可知，與抗阻訓(xùn)練相比，增強式訓(xùn)練組的學(xué)生的爆發(fā)力、敏捷性指標變化更顯著，而肌張力變化幅度低于抗阻訓(xùn)練組。

2.1 股四頭肌的肌張力干預(yù)前后變化

兩組的左股四頭肌的肌張力均有顯著變化；實驗組從W0的14.33到W8的15.14，對照組從W0的14.21到W8的15.56；兩組組內(nèi)干預(yù)前后比較，均有非常顯著差異P<0.01。

兩組的右股四頭肌的肌張力均有顯著變化；實驗組從W0的14.16到W8的14.81，對照組從W0的14.63到W8的15.84；兩組組內(nèi)干預(yù)前后比較，都有非常顯著差異，P<0.01。

兩組組間比較，W0時，兩組的左、右股四頭肌的肌張力均無顯著差異；W8時，左股四頭肌張力兩組間無顯著差異；而右股四頭肌的肌肉張力對照組顯著高于實驗組，兩組有顯著差異，P<0.05。

表4 股四頭肌的肌張力(Hz)變化一覽表

表5 大腿腘繩肌的肌肉張力(Hz)變化一覽表

2.2 大腿腘繩肌的肌張力干預(yù)前后變化

兩組的左腿腘繩肌的肌張力均有顯著變化；實驗組從W0的15.65到W8的16.23，對照組從W0的16.06到W8的17.32；實驗組干預(yù)前后比較，有顯著差異，P<0.05；對照組干預(yù)前后比較，有非常顯著差異，P<0.01。

兩組的右腿腘繩肌的肌張力均有顯著變化；實驗組從W0的15.62到W8的16.95，對照組從W0的16.20到W8的18.24；兩組組內(nèi)干預(yù)前后比較，均有非常顯著差異，P<0.01。

兩組組間比較，W0時，兩組的左、右腘繩肌的肌張力均無顯著差異；W8時，兩組的左、右腘繩肌的肌張力有非常顯著差異，對照組非常顯著高于實驗組，P<0.01。

表6 爆發(fā)力、敏捷性的變化一覽表

2.3 爆發(fā)力和敏捷性干預(yù)前后變化

兩組訓(xùn)練都對下肢爆發(fā)力產(chǎn)生顯著的影響；實驗組從W0的2.29到W8的2.38，對照組從W0的2.28到W8的2.33；兩組組內(nèi)干預(yù)前后比較，均有非常顯著差異，P<0.01。

兩組組間比較，W0時，兩組的敏捷性無顯著差異；W8時，實驗組的敏捷性指標值高于對照組，且有顯著性差異，P<0.05。

3 討 論

3.1 爆發(fā)力、彈跳力

研究表明，通過訓(xùn)練，兩組大學(xué)生的爆發(fā)力指標立定跳遠分別提高了3.9%和2.2%，且組內(nèi)實驗前后均有非常顯著差異，說明兩組訓(xùn)練均對大學(xué)生肌肉力量增加起到積極作用，結(jié)果與B.Falk等[12]研究的在8至10周的訓(xùn)練后人體肌肉力量可增加約13%至30%的結(jié)論趨同。數(shù)據(jù)顯示增強式訓(xùn)練的提升效果比抗阻訓(xùn)練更好。而爆發(fā)力代表著速度和力量的結(jié)合，它需要更快的神經(jīng)沖動，從而實現(xiàn)更高的發(fā)力率。邏輯分析為，增強式訓(xùn)練對大學(xué)生力量快速發(fā)展有更積極作用的原理是促進了神經(jīng)肌肉募集條件下的最大力量增加。這與井蘭香[13]的為期8周的增強式訓(xùn)練對青少年籃球運動員的肌肉活性顯著增加的結(jié)論一致。與A.D.Faigenbaum[14]指出的通過短期訓(xùn)練，力量增長與運動單位的募集與協(xié)調(diào)程度有關(guān)的結(jié)論一致。與Yoon Jae-ryang[15]指出的增強式訓(xùn)練是通過快速的拉伸動作刺激肌肉內(nèi)一種名叫“肌梭”的本體感受器，讓它發(fā)動信號傳到中樞神經(jīng)系統(tǒng)并做出反射，從而促使更多肌纖維輸出更大能量，加快速度和力量的發(fā)展的結(jié)論一致。

立定跳遠同樣是反映下肢彈跳力的運動項目。數(shù)據(jù)表明，增強式訓(xùn)練對大學(xué)生下肢彈跳力發(fā)展的作用顯著，這與Oxfeldt M[16]等指出的經(jīng)過4～12周的增強式訓(xùn)練，運動員和普通人的反向跳高和下肢力量都得到了很大的改善；與彭伯濤[17]指出的增強式訓(xùn)練可有效提高女高中生籃球運動員的跳躍能力等結(jié)論一致。

研究認為，抗阻訓(xùn)練強調(diào)在動作完成時的速度控制，因為慢速能更好地刺激肌肉增長，進而增加力量；而增強式訓(xùn)練追求的是快速的力量輸出，要求人在最短的時間內(nèi)輸出最大的力量，人體在經(jīng)過一定時間的增強式訓(xùn)練后，身體就會逐漸適應(yīng)這種快速SSC的收縮方式，從而增強爆發(fā)力和彈跳力，進而提升運動表現(xiàn)。眾所周知，肌力是運動表現(xiàn)的基礎(chǔ)保障[18]，但是力量訓(xùn)練并不總是能有效改善運動表現(xiàn)[19]。因為力量訓(xùn)練具有指向性特征，只有在力量訓(xùn)練方式與特定測試形式接近時，力量訓(xùn)練的效果才能轉(zhuǎn)化為運動能力的提高。否則肌力增加幾乎不會促進特定運動能力的顯著改善。因此增強式訓(xùn)練在大學(xué)生體質(zhì)健康測試中的立定跳遠、50m跑等項目成績的提升更具有指向性，值得推廣與應(yīng)用。

3.2 敏捷性、速度

數(shù)據(jù)顯示，訓(xùn)練后兩組分別提高了12.8%和3.8%，并且訓(xùn)練后兩組存在顯著差異。結(jié)果表明，兩組的訓(xùn)練均能顯著提高大學(xué)生的敏捷性與速度素質(zhì)。但是增強式訓(xùn)練的提升效果更明顯。分析認為，增強式訓(xùn)練能提高身體對關(guān)節(jié)的控制能力，其主要原理是肌肉和關(guān)節(jié)的控制方法的變化，使神經(jīng)肌肉協(xié)同、關(guān)節(jié)的控制和穩(wěn)定性得到提升，良好的關(guān)節(jié)穩(wěn)定性對動作的完成有更好的作用。這與Wilk，K E等[20]指出的短期和反復(fù)的收縮刺激可以促進肌肉神經(jīng)的感知和肌肉快速運動功能的發(fā)展，從而提高敏捷性的結(jié)論一致。同時，對關(guān)節(jié)控制力增強以提升敏捷性的結(jié)論與劉倫佑[21]指出的增強式訓(xùn)練能更好地提高網(wǎng)球運動員制動控制等專項的靈敏素質(zhì)的結(jié)論一致。

側(cè)方位變向跑同樣是反映速度素質(zhì)的運動項目。邏輯分析認為，增強式訓(xùn)練使神經(jīng)肌肉協(xié)同、關(guān)節(jié)的控制和穩(wěn)定性得到提升,為最大速度提供了保障[22]，而力量(爆發(fā)力)為速度素質(zhì)提供了基礎(chǔ)[23]。增強式訓(xùn)練是以動力性力量訓(xùn)練內(nèi)容為主，進而提升了速度素質(zhì)[24]。所以，增強式訓(xùn)練對大學(xué)生速度素質(zhì)發(fā)展的顯著作用。

3.3 敏捷性和爆發(fā)力相關(guān)性探究

通過訓(xùn)練，兩組大學(xué)生的敏捷性和爆發(fā)力都得到了明顯提高，這引起了我們的思考：下肢的爆發(fā)力和敏捷性之間是否存在某種關(guān)聯(lián)，應(yīng)如何解釋？數(shù)據(jù)顯示，下肢的爆發(fā)力和敏捷性都有顯著變化，并且相互之間表現(xiàn)出正向的發(fā)展態(tài)勢。這與徐萌[25]等人指出的下肢爆發(fā)力的提高與敏捷性的提高密切相關(guān)的結(jié)論一致；與林海[26]指出的下肢的肌肉力量和方向轉(zhuǎn)換速度存在一定程度上相關(guān)性的結(jié)論一致。

邏輯分析認為，下肢肌肉爆發(fā)力對提高大學(xué)生的敏捷性有良好的作用，增強式訓(xùn)練的顯著效果更證明了訓(xùn)練方式不同造成的效果也不同，主要機理為，增強式訓(xùn)練組的大學(xué)生的干預(yù)動作是在自然的、非固定的動態(tài)平衡的狀態(tài)下快速完成的，增強了對軀干、四肢的深層肌肉刺激和部分肌肉的協(xié)同工作能力，促進了保持平衡、穩(wěn)定重心、傳遞力量和協(xié)調(diào)發(fā)力的積極發(fā)展，爆發(fā)力的增長結(jié)合穩(wěn)定性的支撐，為快速移動和力量的有效發(fā)揮提供了保障。同時可以看到，增強式訓(xùn)練中的跳躍項目可以促進肌肉伸展反射以及肌肉彈性和神經(jīng)肌肉的積極發(fā)展。這與Roper[27]指出的快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練后可改善肌肉爆發(fā)力和運動效率，可以減少地面反作用力的時間，從而提高運動員的敏捷性的結(jié)論一致。

3.4 肌張力

肌張力的試驗前后數(shù)據(jù)顯示，兩組的左四頭肌分別增加了5.8%和6.7%，右四頭肌分別增加了4.9%和8.3%；W8時，兩組間右股四頭肌有顯著差異。左腿腘繩肌分別增加了3.7%和7.5%，右腿腘繩肌分別增加了8.5%和12.6%；W8時，兩組間有非常顯著差異。

從肌肉病理學(xué)上看，力量訓(xùn)練是否對肌肉疼痛和損傷有負面影響一直是人們關(guān)注的話題。研究表明，運動引起的疼痛是運動參與者的慢性癥狀，當出現(xiàn)高血容量或過度收縮的肌肉壓力時，將觸發(fā)結(jié)構(gòu)性局部缺血以及肌肉新陳代謝和能量不足都會導(dǎo)致肌肉張力增加，形成疼痛觸發(fā)點[28]。肌肉緊張是對過度肌肉增強的抵抗，只有將其保持在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，它才能為運動提供安全保障，而肌張力的快速增長不利運動疼痛、損傷的控制。分析認為，兩組的肌張力都隨肌力的增加而顯著增加，這與Chun-SeopKim[29]等使用等速設(shè)備，以成年男性作為研究對象，對腹肌和豎脊肌的測試結(jié)果：軀干肌力增加肌張力隨之變化的結(jié)論一致。與Ikezoe[30]指出的肌張力的增加與相應(yīng)的肌肉質(zhì)量、最大力量和爆發(fā)力的增加有關(guān)的結(jié)論一致。

邏輯分析認為，兩組之間的肌張力對比中，W0時，兩組間無顯著差異；W8時，抗阻訓(xùn)練組顯著高于增強式訓(xùn)練組，說明抗阻訓(xùn)練能更顯著地導(dǎo)致肌肉緊張和疼痛；而增強式訓(xùn)練不僅能增強肌肉的性能，還可以避免過度的肌張力和肌肉硬度，使肌肉更放松，從而控制肌肉疼痛和損傷的應(yīng)然效果優(yōu)于抗阻訓(xùn)練。分析認為，其原理在于增強式訓(xùn)練改善了運動的經(jīng)濟性和肌肉的協(xié)調(diào)性，有效地利用了機械能，并減少了ATP的使用；從神經(jīng)學(xué)視角看，肌力的增加與運動單元激活數(shù)呈正相關(guān)，而激活的運動單元數(shù)與中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)出的神經(jīng)沖動直接相關(guān)，人體可能因為神經(jīng)連接的減少，影響運動的平衡與肢體協(xié)同，進而影響運動表現(xiàn)，與Pruyn, E. C等[7]的論證結(jié)果一致?？棺栌?xùn)練有助于維持肌肉力量和穩(wěn)定性，而增強式訓(xùn)練則可以有效地改善平衡和反應(yīng)速度，促進肌肉神經(jīng)的感知，發(fā)展神經(jīng)募集肌肉的能力，從而提升干預(yù)效果[8]、減少運動損傷發(fā)生。

4 小 結(jié)

研究發(fā)現(xiàn)，與抗阻訓(xùn)練相比，短期漸進性的增強式訓(xùn)練更能顯著改善大學(xué)生的身體素質(zhì)。由于兩組學(xué)生的訓(xùn)練時長、訓(xùn)練量與負荷控制得當，因此有理由相信，這些差異是由兩種訓(xùn)練方法引起的訓(xùn)練適應(yīng)性的結(jié)果。增強式訓(xùn)練與以往流行的抗阻訓(xùn)練方法不同，它是一種更接近大學(xué)生體質(zhì)健康測試項目的訓(xùn)練方法，可增強動作穩(wěn)定性、發(fā)展小肌群力量、提升爆發(fā)力、彈跳力、敏捷性與速度，能使力量在運動中更有效地轉(zhuǎn)化?？陀^上講，它不是強調(diào)身體某一部位肌肉絕對力量的過度增強，而更注重在合適的負荷下有效、快速地完成動作，使神經(jīng)與肌肉更高效地協(xié)同與運轉(zhuǎn)，使力量的產(chǎn)生、傳遞和控制達到極佳狀態(tài)?？梢岳斫鉃?，增強式訓(xùn)練更多的是“動作”訓(xùn)練，而不是“肌肉”訓(xùn)練。

結(jié)合肌張力變化表明，參加了增強式訓(xùn)練的學(xué)生沒有更大的運動疼痛與損傷風(fēng)險。研究認為，實驗項目是借助學(xué)生身體自重完成的，這在學(xué)生、教師和學(xué)校的可接受性和教學(xué)的經(jīng)濟性方面具有相當大的優(yōu)勢，更有利于在學(xué)校體育課教學(xué)的普及和推廣。因此，將增強式訓(xùn)練納入大學(xué)生體育課堂教學(xué)，促進大學(xué)生身體素質(zhì)的改善，是一種安全、有效、更具針對性的措施。因此，本文成果對大學(xué)體育課程改革也具有一定的積極意義。同時，我們也看到傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式也有積極效果，應(yīng)該進一步的科學(xué)論證，實現(xiàn)干預(yù)項目有效融合，提升大學(xué)生身體素質(zhì)。

5 結(jié)論與建議

5.1 增強式訓(xùn)練對提升大學(xué)生體質(zhì)健康測試的身體素質(zhì)更具指向性，它是安全、有益的體育教學(xué)方法。建議，將增強式訓(xùn)練方法融入大學(xué)生體育課程，這將有助于改善大學(xué)生身體素質(zhì)。

5.2 實驗效果的評價指標包括：側(cè)方位變向跑、立定跳遠和肌張力，能夠較客觀、較全面地評價干預(yù)效果，具有一定的科學(xué)性、可操作性和創(chuàng)新性。建議，進一步豐富評價指標、構(gòu)建體醫(yī)融合的評價體系，推進教學(xué)改革與科學(xué)安排課程內(nèi)容。