徐 菁,曾錦樹,陳 浩,王國宇,馬國東,徐 飛
(1.杭州師范大學(xué) 體育與健康學(xué)院,浙江 杭州311121;2.吉林體育學(xué)院 運(yùn)動人體科學(xué)學(xué)院,吉林 長春130022)
武術(shù)散打項(xiàng)目已正式加入世界錦標(biāo)賽、亞運(yùn)會和全運(yùn)會。作為中華民族傳統(tǒng)體育的代表項(xiàng)目之一,武術(shù)散打采用徒手相搏、相角的運(yùn)動形式,突出"遠(yuǎn)踢、近打、貼身摔"的技法,具備實(shí)戰(zhàn)技擊性、防身健體等應(yīng)用特征。在自由搏擊規(guī)則的驅(qū)動下,站立格斗比賽已開始從單一項(xiàng)目向多項(xiàng)綜合轉(zhuǎn)變[1]。但從世界范圍而言,散打項(xiàng)目的推廣與認(rèn)可度與自由搏擊尚有差距,除項(xiàng)目競賽內(nèi)容、技法、戰(zhàn)術(shù)不同外,散打項(xiàng)目的科學(xué)化訓(xùn)練與研究相對滯后,也是制約其推廣與發(fā)展的重要原因。
散打的規(guī)則與屬性決定了其無氧供能為主、有氧供能為輔的項(xiàng)目供能特征[2]。而無氧供能造成的乳酸堆積和肌肉疲勞是神經(jīng)肌肉控制能力下降的重要機(jī)制[3]。目前,已發(fā)現(xiàn)下肢肌肉 疲 勞 會 導(dǎo) 致 跆 拳 道[4-5]、足 球[6]、籃 球[7]等 項(xiàng) 目 運(yùn) 動 員 的 動 態(tài)平衡能力下降,導(dǎo)致?lián)p傷風(fēng)險(xiǎn)增加。但目前相關(guān)研究的重點(diǎn)集中于下肢疲勞對運(yùn)動員平衡能力的影響,而散打、拳擊等項(xiàng)目運(yùn)動員的上肢肌肉疲勞(尤其是拳法應(yīng)用)對動態(tài)平衡能力的影響尚不明確。從實(shí)戰(zhàn)角度而言,散打的拳法既可以用于主動進(jìn)攻,也可用于防守反擊,還可用于調(diào)動和迷惑對方,轉(zhuǎn)移對方注意力,為拳法、腿法和摔法的主動進(jìn)攻創(chuàng)造有利條件[8]?;诖?本研究通過考察上肢肌肉疲勞對散打運(yùn)動員動態(tài)平衡能力的影響,為同類項(xiàng)目運(yùn)動員的科學(xué)化訓(xùn)練提供參考。
8名男性散打運(yùn)動員(國家一級運(yùn)動員3人、國家二級運(yùn)動員5人)參與本研究。基本情況:年齡21.3±1.8yr,身高164.5±6.38cm,體重65.1±7.6kg,訓(xùn)練年限8±2年。運(yùn)動員無神經(jīng)肌肉和心血管疾病,無肢體和軀干損傷,無上肢運(yùn)動能力受限和平衡失調(diào)等功能障礙癥狀。每位運(yùn)動員至少進(jìn)行2次預(yù)測試,熟悉流程、測試內(nèi)容及注意事項(xiàng),休息5~7天后正式測試。正式測試前簽署知情同意書。
采用Wassinger等[9]和Flueck等[10]設(shè)計(jì)的運(yùn)動員上肢疲勞測試方案(arm crank ergometry test),通過運(yùn)動結(jié)束即刻血乳酸(Blood Lactate,BLa)變化來評價(jià)上肢疲勞。具體方案:運(yùn)動員首先通過上肢30s Wingate測試[10]測得最大輸出功率,然后分別計(jì)算每位運(yùn)動員50%、60%、70%、80%和90%最大輸出功率作為遞增測試的運(yùn)動負(fù)荷[9]。運(yùn)動員在手搖式功率車上熱身5min、休息5min后開始測試。初始負(fù)荷為50%最大功率,每級負(fù)荷持續(xù)2min,各級遞增負(fù)荷分別對應(yīng)60%、70%、80%、90%最大功率。要求運(yùn)動員進(jìn)入最后一級負(fù)荷(90%最大功率)后全力搖車直至力竭,每名運(yùn)動員的測試時(shí)間不低于9min(90%最大功率測試至少堅(jiān)持1min)。根據(jù)血乳酸值結(jié)合YBT結(jié)果評價(jià)運(yùn)動員動態(tài)平衡能力[9-10]。運(yùn)動后即刻在30s內(nèi)完成BLa指尖血取樣,保存待測。隨后進(jìn)行YBT三個方向的測試,YBT測試在4min內(nèi)完成。
上肢疲勞測試:運(yùn)動員遞增負(fù)荷至力竭后,運(yùn)動結(jié)束后即刻用YSI 1500 Sports Analyzer血乳酸分析儀(美國)測試血乳酸濃度評價(jià)上肢疲勞[11]。采用酶電極法原理,取5μL血乳酸樣品,注入含有緩沖液的樣品室,血乳酸樣品與探頭生物膜(酶膜)的乳酸氧化酶產(chǎn)生氧化反應(yīng),生成過氧化氫的電子流強(qiáng)度與乳酸濃度成正比[12]。血乳酸測試均由同一名實(shí)驗(yàn)員完成,儀器每測試5個樣品,用標(biāo)準(zhǔn)品校準(zhǔn),嚴(yán)格按照說明書操作。
下肢動態(tài)平衡能力測試:運(yùn)動員取站姿舒適位進(jìn)行Y平衡測試(Y balance test,YBT),踢球腿判定為優(yōu)勢腿,支撐腿為非優(yōu)勢腿[7,13]。先測試運(yùn)動員優(yōu)勢腿的長度(仰臥位髂前上棘到同側(cè)內(nèi)踝中心的距離),用于對YBT結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理[6-7]。由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的測試人員負(fù)責(zé)測試,1人負(fù)責(zé)評價(jià)運(yùn)動員測試有效性,1人負(fù)責(zé)測量結(jié)果:若運(yùn)動員測試中支撐腳移動、測試腿觸地或不能回復(fù)到初始位并保持站姿平衡,雙手離開髂前上棘均判定為測試無效,休息后重測取有效值[6]。YBT測試時(shí)雙手叉腰、單腿支撐,依次測試優(yōu)勢腿前方(anterior,A)、后內(nèi)側(cè)方(postero-medial,PM)和后外側(cè)方(postero-lateral,PL)所能達(dá)到的最大距離[7,14]。YBT三個方向各測試2次(共6次測試),取最好成績納入統(tǒng)計(jì)分析,每位運(yùn)動員的YBT測試均在4min內(nèi)完成。根據(jù)測得數(shù)據(jù)計(jì)算YBT綜合得分(YBT composite score,YBT-CS)以評價(jià)運(yùn)動員動態(tài)平衡能力,YBT-CS計(jì)算公式:YBT-CS=(A+PM+PL)/3倍腿長(3×leg length)[7]。雖然YBT已被證明在評價(jià)不同人群動態(tài)平衡能力方面有可接受的信度[15-17],但尚未見其應(yīng)用于散打運(yùn)動員的有關(guān)研究,所以本研究通過計(jì)算2次獨(dú)立測試結(jié)果的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(Intraclass Correlation Coefficient,ICC)以評價(jià)重測信度(test-retest reliability)。
結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示。因變量為運(yùn)動員YBT各方向(A、PM和PL)的距離、YBT綜合得分(YBT-CS)和血乳酸指標(biāo)。采用Kolmogorov-Smirnov test(K-S test)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)正態(tài)分布,因變量前測、后測均值的比較采用配對樣本t檢驗(yàn)(pair t-test),統(tǒng)計(jì)顯著性差異臨界值設(shè)置為α=0.05(p<0.05)。據(jù)因變量的前測、后測值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化均值差的效應(yīng)值(Effect size,ES),ES=(前測均值-后測均值)/組內(nèi)均值,ES大、中、小效應(yīng)的臨界值分別對應(yīng)0.80、0.50、0.20[18]。
兩次YBT結(jié)果的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC)見表1。結(jié)果顯示,YBT的前方(A)、后內(nèi)側(cè)方(PM)、后外側(cè)方(PL)和綜合評分(YBT-CS)重復(fù)測試結(jié)果的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)均高于0.90(ICC=0.91~0.93),說明YBT測試結(jié)果具備很好的穩(wěn)定性和可靠性。
表1 動態(tài)平衡能力的重測信度檢驗(yàn)
運(yùn)動員安靜時(shí)(前測)和上肢遞增負(fù)荷測試后(后測)的血乳酸濃度分別為1.95±0.29mmol/L和7.98±0.98mmol/L,酸后測值顯著高于前測值(t=12.66,p<0.001),見圖1。
圖1 運(yùn)動員上肢遞增負(fù)荷后血乳酸的變化
運(yùn)動員安靜時(shí)YBT測試前方(A)、后內(nèi)側(cè)(PM)和后外側(cè)方(PL)的距離和綜合得分(YBT-CS)見表2。上肢遞增負(fù)荷測試后,YBT三個方向的伸展距離與YBT-CS都出現(xiàn)降低,YBT-PM和YBT-PL伸展距離分別比前測值低0.02m,并無顯著差異(p>0.05,ES分為0.21和0.23)。但YBT-A伸展距離分別比前測值低0.05m,有顯著差異且具有中高度效應(yīng)水平(p<0.05,ES=0.63)。YBT-CS比前測值低,雖然無顯著差異,但ES達(dá)到中等效應(yīng)水平(p>0.05,ES=0.43)。
散打運(yùn)動員作為典型的同場競技格斗類項(xiàng)目,對體能和技術(shù)有很高要求,需要據(jù)對手情況靈活運(yùn)用拳法、摔法和腿法等技術(shù)[19]。從技法角度來說,散打運(yùn)動員的上肢相較于下肢與軀干的使用頻率更高。因?yàn)樯⒋蛉ㄔ趯?shí)戰(zhàn)中具有速度快和靈活多變的特點(diǎn),能以最快速度和最短距離擊中對手,但因?yàn)榧∪饬α肯鄬^小,所以更易于疲勞[8]。本研究通過上肢疲勞模型發(fā)現(xiàn),散打運(yùn)動員血乳酸濃度從安靜時(shí)1.95±0.29mmol/L上升到運(yùn)動后即刻的7.98±0.98mmol/L(p<0.001),說明運(yùn)動后即刻上肢肌肉的局部疲勞程度達(dá)到相對峰值。有研究證實(shí),籃球運(yùn)動員采用格斗繩測試上肢疲勞后的BLa達(dá)到13.6mmol/L[20],自由泳運(yùn)動員200m比賽后即刻BLa為11.12mmol/L[21]。因?yàn)閷?shí)戰(zhàn)中的運(yùn)動強(qiáng)度比實(shí)驗(yàn)室測試強(qiáng)度更高[22],推測散打運(yùn)動員實(shí)戰(zhàn)中上肢肌肉疲勞程度和血乳酸值很可能高于本測試結(jié)果。
散打項(xiàng)目對運(yùn)動員的力量、爆發(fā)力、速度耐力素質(zhì)都有高要求,高強(qiáng)度對抗造成的疲勞是導(dǎo)致運(yùn)動員肌肉收縮能力下降的重要因素[3]。本研究發(fā)現(xiàn),上肢疲勞對運(yùn)動員動態(tài)平衡能力有消極影響(表2),分析認(rèn)為,散打運(yùn)動員專項(xiàng)競技能力需要上下肢協(xié)調(diào)、軀干核心力量傳遞、肌肉力量去支撐不同關(guān)節(jié)角度下的發(fā)力和穩(wěn)定,上述能力主要涉及肌肉力量、神經(jīng)肌肉控制、平衡和協(xié)調(diào)等多方面[19]。目前已證實(shí),下肢肌肉疲勞會導(dǎo)致跆拳道[4-5]、足球[6]、籃球[7]等 項(xiàng)目運(yùn)動員的動態(tài)平衡能力下降,而且下肢肌肉的靜力性和動力性疲勞對動態(tài)平衡能力也有不同程度的負(fù)向影響[23-24]。但上肢肌肉的動力性疲勞對散打、拳擊等格斗類項(xiàng)目運(yùn)動員下肢動態(tài)平衡的影響尚不明確。本研究首次考察了上肢肌肉疲勞測試對運(yùn)動員下肢動態(tài)平衡能力的影響,發(fā)現(xiàn)散打運(yùn)動員上肢肌肉疲勞后,YBT前方伸展距離(YBT-A)和綜合評分(YBT-CS)下降,且達(dá)到中等效應(yīng)(ES分別為0.63和0.43)。這是一個很有意思的發(fā)現(xiàn),因?yàn)橐酝芯慷嗖捎孟轮\(yùn)動為主的運(yùn)動員作為研究對象(如籃、足球運(yùn)動員),考察下肢疲勞的運(yùn)動方案對下肢動態(tài)平衡能力和損傷風(fēng)險(xiǎn)的影響[6-7,13]。
已有研究發(fā)現(xiàn),局部疲勞和全身疲勞導(dǎo)致肌肉收縮能力和任務(wù)執(zhí)行準(zhǔn)確性下降[24],并對靜力性站姿平衡有消極影響[25-26]。經(jīng)典理論認(rèn)為,BLa顯著升高是肌肉疲勞的重要表現(xiàn)之一,疲勞導(dǎo)致經(jīng)肌肉接頭的興奮性衰減,中樞和外周神經(jīng)肌肉功能出現(xiàn)不同程度的下降[3],表現(xiàn)為肌肉收縮速度和輸出功率下降,這也是某些體能主導(dǎo)類項(xiàng)目運(yùn)動員競技表現(xiàn)下降的重要生理機(jī)制[21-22,24]。本研究中,散打運(yùn)動員上肢遞增負(fù)荷測試后即刻BLa顯著升高,確認(rèn)了上肢肌肉疲勞(局部疲勞)。已證實(shí),肌肉局部疲勞導(dǎo)致驅(qū)動肢體節(jié)段移動的原動肌肌力的下降,以及與關(guān)節(jié)穩(wěn)定相關(guān)的肌肉、肌腱的穩(wěn)定性下降(剛度下降),可能是影響平衡能力的主要原因[27]。但平衡能力并非單一能力,是身體通過動態(tài)姿勢調(diào)整(包括基礎(chǔ)的穩(wěn)定支撐)來控制慣性對身體的影響[24],平衡能力整合了視覺、肌肉本體感覺和空間位置覺(前庭覺)的影響對身體姿勢進(jìn)行綜合調(diào)控的表現(xiàn),涉及到生理學(xué)前饋、反饋等機(jī)制[22,24,28]。雖然普遍用BLa升高來解釋下肢肌肉疲勞導(dǎo)致動態(tài)平衡能力下降的生理機(jī)制,但目前尚不明確上肢肌肉疲勞影響動態(tài)平衡的生理機(jī)制。因?yàn)橛绊戇\(yùn)動表現(xiàn)的生理機(jī)制中,肌肉疲勞導(dǎo)致肌肉輸出功率和神經(jīng)肌肉興奮性下降被視為外周效應(yīng),肌肉激活(muscle activation)的下降被視為中樞效應(yīng)[3,14,24]。而平衡能力又主要通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控。所以就本研究目前的證據(jù)而言,尚無法明確上肢肌肉疲勞(局部肌肉疲勞)究竟是通過循環(huán)血BLa濃度顯著增加或(和)中樞效應(yīng)的調(diào)節(jié)途徑而影響運(yùn)動員的動態(tài)平衡能力,這需要將來設(shè)計(jì)更有針對性的研究加以證實(shí)。
表2 散打運(yùn)動員上肢肌肉疲勞后動態(tài)平衡能力的變化
從生物運(yùn)動鏈和專項(xiàng)技術(shù)角度而言,動態(tài)平衡能力對很多運(yùn)動項(xiàng)目的重要性不言而喻[22]。因?yàn)榇蠖鄶?shù)運(yùn)動技術(shù)動作不是由單一肌肉或單關(guān)節(jié)完成,運(yùn)動實(shí)踐中的身體對抗和非平衡條件下的肌肉單邊功率輸出都很常見[22],所以核心肌群向四肢傳輸能量形成動力鏈,并募集更多軀干深層肌肉(群)參與運(yùn)動[24]。Y平衡測試是動態(tài)平衡測試中最為常用的場地測試方法之一,主要通過單腳穩(wěn)定支撐,另一只腳執(zhí)行功能性動作以測評動態(tài)平衡能力[14]。因其具備良好的信效度與便捷性,已廣泛應(yīng)用于評價(jià)不同人群的動態(tài)平衡能力、踝關(guān)節(jié)不穩(wěn),以及損傷風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測[6-7,14]。本研究的YBT測試與Butler等[29]測試足球運(yùn)動員下肢動態(tài)平衡能力類似,他們重復(fù)測試了運(yùn)動員優(yōu)勢腿的伸展距離,足球運(yùn)動員射門時(shí),需要優(yōu)勢腿(踢球腿)快速預(yù)擺、制動、和小腿折疊、加速鞭打發(fā)力,同時(shí)需要非優(yōu)勢腿(支撐腿)的穩(wěn)定支撐。本研究也選取散打運(yùn)動員YBT的優(yōu)勢腿進(jìn)行測試,測試方案越接近專項(xiàng)運(yùn)動的技術(shù)特征,研究結(jié)果具有更好的生態(tài)效度。以散打腿法為例,支撐腿做穩(wěn)定支撐,優(yōu)勢腿折疊、加速鞭打(或側(cè)踹),完成進(jìn)攻動作的同時(shí)還要保留攻防轉(zhuǎn)換的余地。此時(shí),運(yùn)動員動態(tài)平衡能力不僅涉及到轉(zhuǎn)體穩(wěn)定性,還涉及肌肉帶動髖關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動的靈活性,從而起到傳遞雙側(cè)下肢或上下肢力量,控制身體在空間穩(wěn)定姿勢的作用[19]。因此,測試散打運(yùn)動員優(yōu)勢腿的YBT,符合項(xiàng)目的重要技術(shù)特征,能夠反映運(yùn)動員的動態(tài)平衡能力。
Plisky等人[13]建立了肌肉功能下降與YBT伸展距離之間的量化關(guān)系,他們發(fā)現(xiàn)籃球運(yùn)動員優(yōu)勢腿YBT在任一方向伸展距離差值超過4cm或前方伸展距離下降超過4.4cm時(shí),表示下肢肌肉功能下降并預(yù)示損傷風(fēng)險(xiǎn)增加。本研究發(fā)現(xiàn),上肢肌肉疲勞后,YBT結(jié)果呈現(xiàn)出特定的方向性差異(表2):僅前方伸展距離(YBT-A)下降了5cm(p<0.05,ES=0.63),這印證了Plisky等人[13]的研究結(jié)果。此外,另兩項(xiàng)基于下肢疲勞測試對動態(tài)平衡能力影響的研究[23,29]也發(fā)現(xiàn)相似結(jié)果:Gribble等人[23]研究了髖、膝、踝關(guān)節(jié)疲勞對動態(tài)平衡能力的影響,Butler等人[29]對高中足球運(yùn)動員的研究,都發(fā)現(xiàn)疲勞后YBT三個測試方向中,僅有前方伸展距離(YBT-A),而不是后內(nèi)側(cè)方(YBT-PM)、后外側(cè)方(YBT-PL)伸展距離顯著下降。我們分析認(rèn)為,這可能與測試方向有關(guān),當(dāng)運(yùn)動員的腿盡力往前方伸展時(shí),上肢和軀干的后傾會導(dǎo)致重心后移,該姿勢在運(yùn)動和功能性測試中較為少見,所以更容易因失去平衡導(dǎo)致摔倒。而腿往后方伸展時(shí)(后內(nèi)側(cè)方、后外側(cè)方),重心前移的情況很常見。散打出拳時(shí)也符合上述情況,出拳力量主要來源于后腳蹬地(重心前移),轉(zhuǎn)髖帶動轉(zhuǎn)肩送臂出拳,擊中對方的瞬間制動;出拳時(shí)肩關(guān)節(jié)一般不超過前腿踝關(guān)節(jié)的垂直線,以免失去重心而被對手反擊[8]。雖然YBT后內(nèi)側(cè)方(YBT-PM)、后外側(cè)方(YBT-PL)的伸展距離降低了2cm,無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05,ES=0.21~0.23)。動態(tài)平衡能力的綜合得分(YBT-CS)降低,無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義但有現(xiàn)實(shí)意義(p=02.41,ES=0.43),說明散打運(yùn)動員上肢肌肉動力性疲勞后,下肢整體的動態(tài)平衡能力降低,這對同類項(xiàng)目訓(xùn)練的實(shí)踐與理論有一定的參考價(jià)值。
本研究測試方向的順序?yàn)榍胺健⒑髢?nèi)側(cè)方和后外側(cè)方,雖然每個方向的測試時(shí)間不完全相同,但YBT整套測試均在4min內(nèi)完成、測試方向的順序相同且均測2次取最佳成績,所以測試順序和測試時(shí)間對YBT結(jié)果影響不大。因本研究只納入了男運(yùn)動員,故無法確認(rèn)結(jié)果一定適用于散打或同類項(xiàng)目的女性運(yùn)動員,需在將來的研究中進(jìn)一步研究確認(rèn)。雖然Gribble等人[23]發(fā)現(xiàn),臀部肌肉疲勞對伸展距離的影響無顯著性別差異,但YBT-PL和YBT-PM方向伸展距離的下降幅度存在顯著性別差異(男性下降幅度顯著高于女性)。此外,本研究為確認(rèn)運(yùn)動員上肢肌肉疲勞,選取常用的運(yùn)動后即刻作為BLa采血時(shí)間點(diǎn)[20-21],雖然BLa結(jié)果證實(shí)了肌肉疲勞,但可能并非BLa的峰值水平。而且,作為一項(xiàng)探索性研究,本研究未能確認(rèn)運(yùn)動后不同恢復(fù)時(shí)間BLa下降的程度,所以無法精確評價(jià)不同上肢肌肉疲勞程度與動態(tài)平衡能力變化的關(guān)系。
綜上,散打因其項(xiàng)目特殊性和技擊動作的復(fù)雜性,運(yùn)動員在保持身體平衡的同時(shí)完成進(jìn)攻、防守和攻防轉(zhuǎn)換。散打運(yùn)動員的肌肉疲勞程度與動態(tài)平衡能力對肌肉工作效率和技術(shù)穩(wěn)定性有重要影響。本研究結(jié)果提示,上肢肌肉要求較高項(xiàng)目(如散打、拳擊、皮劃艇等)的運(yùn)動員進(jìn)行訓(xùn)練時(shí),應(yīng)注意上肢疲勞對動態(tài)平衡能力的負(fù)面影響。如果下肢受傷的運(yùn)動員進(jìn)行上肢肌肉力竭性訓(xùn)練,也有可能導(dǎo)致動態(tài)平衡能力下降和損傷風(fēng)險(xiǎn)增加。通過對運(yùn)動員上肢、肩帶和脊柱穩(wěn)定性進(jìn)行針對性抗疲勞訓(xùn)練,對保持或提高運(yùn)動員下肢和整體的動態(tài)平衡能力很可能有積極作用,也可能有利于降低下肢損傷風(fēng)險(xiǎn)。此外,如果用YBT評價(jià)運(yùn)動員動態(tài)平衡能力,應(yīng)考慮到上肢肌肉疲勞或損傷的影響。
散打運(yùn)動員上肢肌肉疲勞后,YBT前方伸展距離和總體的平衡能力顯著降低。YBT在男子散打運(yùn)動員中有較高的重測信度。說明針對散打運(yùn)動員上肢進(jìn)行性抗疲勞訓(xùn)練,對保持或提高下肢和整體的動態(tài)平衡能力有積極作用。