HarmoKnee熱身對籃球?qū)ｍ棿髮W(xué)生跳躍與協(xié)調(diào)能力的影響

高 翔

熱身活動旨在通過增加血流速度、肌肉彈性和神經(jīng)元活性而提高運動員機體運動表現(xiàn)[1]。有研究表明，足球運動員損傷發(fā)生與運動員下肢肌力、平衡能力以及動作模式等密切相關(guān)，且損傷部位多集中于下肢的膝、踝關(guān)節(jié)[2-4]。足球運動的高致病率促使研究者致力于尋求損傷預(yù)防方法，Kiani等人根據(jù)足球運動員損傷的特點設(shè)計了HarmoKnee熱身方案[5]。HarmoKnee熱身是針對足球運動員項目特征而制定的損傷預(yù)防練習(xí)，包含了肌肉激活、平衡、力量訓(xùn)練，注重腿部力量訓(xùn)練及動態(tài)姿勢的控制，有利于改善運動員的身體素質(zhì)，激活運動員在訓(xùn)練和比賽中快速達到最佳運動狀態(tài)。少量研究表明，HarmoKnee可以有效提高足球運動員力量[6]、平衡[7]及預(yù)防損傷[8]。到目前為止，HarmoKnee熱身能否提高籃球運動員身體素質(zhì)還不得而知，因此，我們的目的是通過HarmoKnee熱身，探討其對籃球運動員跳躍、協(xié)調(diào)能力等素質(zhì)的影響。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究以HarmoKnee熱身對籃球?qū)ｍ棿髮W(xué)生跳躍和協(xié)調(diào)能力的影響為研究對象。實驗對象為廣州體育學(xué)院2018級體育教育專業(yè)24名籃球?qū)ｍ棿蠖猩?年齡：20.3±0.8；身高：177.7±4.5；體重：70.5±6.3；訓(xùn)練年限：4.3±0.5)，基本信息均無顯著性差異(P>0.05)，且前期沒有HarmoKnee熱身訓(xùn)練的經(jīng)歷。

1.2 研究設(shè)計

1.2.1 實驗安排

將24名籃球?qū)ｍ椖猩S機分為實驗組(EG，N=12)與對照組(CG，N=12)進行10周訓(xùn)練，每周三次，確保24名學(xué)生全程參與實驗。實驗時間為2020年10月-12月，所有測試都是在上午8點至11點之間進行。整個熱身計劃完成后2-3分鐘進行跳躍與協(xié)調(diào)能力的評估。訓(xùn)練期間，給予語言鼓勵，每次實驗都是在研究人員的嚴格監(jiān)督下進行的。

1.2.2 干預(yù)方案

1.2.2.1 EG干預(yù)方案

實驗前由熟悉HarmoKnee熱身的專業(yè)教師組織受試者熟悉HarmoKnee熱身動作，要求所有受試者能夠理解并正確完成HarmoKnee熱身安排。Harmoknee熱身項目包括5個部分:熱身、肌肉激活、平衡、力量和核心穩(wěn)定性，所有練習(xí)都可以在常規(guī)訓(xùn)練中進行(表1)。項目總時長為20-25分鐘。

表1 HarmoKnee熱身安排[5]

1.2.2.2 CG干預(yù)方案

進行傳統(tǒng)熱身練習(xí)，熱身時間為20-25分鐘，每次熱身練習(xí)由授課教師全程指導(dǎo)。傳統(tǒng)熱身練習(xí)內(nèi)容：A.慢跑3分鐘；B.徒手操：肩關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)，每個關(guān)節(jié)40秒，前后弓步壓腿、左右弓步壓腿，每側(cè)20秒；C.跑：碎步跑、高抬腿跑、車輪跑、后踢腿跑、滑步、變速跑、沖刺跑、聽口令反應(yīng)跑，距離為10米，每個動作2組，共12分鐘。

1.2.3 注意事項

實驗對象均報告近期無顯著的肩關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)或髖關(guān)節(jié)特異性神經(jīng)肌肉疾病或肌肉骨骼損傷史。參與實驗之前，我們會以書面或口頭的方式向參與者說明實驗步驟和潛在風(fēng)險。根據(jù)Sakarya大學(xué)人類研究倫理委員會關(guān)于使用人類受試者進行研究的政策和程序，提供了參與研究的書面知情同意書。為減少不受控制變量的干擾，研究前和研究過程中，所有參與者都被要求保持他們習(xí)慣的生活方式和正常的飲食攝入。參與者被告知在測試前一天不要劇烈運動，并且在預(yù)定的測試時間前至少3小時吃完最后一餐(不含咖啡因)。另外，測試地點準備了面包、牛奶和飲用水等食品，為測試后的營養(yǎng)補充。

1.3 指標測試

1.3.1 跳躍能力測試

跳躍能力測試運用SmartJump便攜式跳躍測試系統(tǒng)。SmartJump跳躍測試墊通過壓力感應(yīng)，對跳躍動作進行測試，得到豐富的數(shù)據(jù)，包括很多設(shè)備不能檢測到的觸地時間，為教練員提供更多有效的參考。此外，該設(shè)備測試模式多、跳躍時間和次數(shù)均可自由定制，極大程度地滿足了教練員的不同需求。本文僅采集反向縱跳(CMJ)跳躍高度的數(shù)據(jù)。

1.3.2 協(xié)調(diào)能力測試

一般來說，協(xié)調(diào)能力的評價通常使用涉及布局或特定運動的非典型性質(zhì)的測試[9]。研究文獻顯示，評價受試者快速移動的同時躲避障礙物的能力和快速力量能力時，哈勒循環(huán)測試(HCT)是一種應(yīng)用非常廣泛的測試手段[10]。HCT的測試方法如圖1所示。要求受試者從起點出發(fā)后跳過瑜伽墊，以最快速度跑到中心位置，變向跑至1處，跳過欄架后變向穿過欄架，快速跑向中心點。然后以同樣的方式完成2、3處的任務(wù)后迅速返回終點，終點與起點位置相同。受試者共進行三次測試，每次測試后休息5分鐘再開始下一組測試，記錄每次測試的總時間，最后成績?nèi)∪螠y試的平均成績。若出現(xiàn)錯誤(如碰到障礙物或未按要求完成)則判為失敗，讓受試者休息2分鐘后重復(fù)測試。測試地點在廣州體育學(xué)院體能訓(xùn)練中心進行，室內(nèi)溫度在24℃，相對濕度在50%-60%。

圖1 HCT測試方法示意圖

圖2 HCT器材擺放距離示意圖

1.4 統(tǒng)計方法

采用IBM SPSS Statistics23統(tǒng)計軟件對測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，經(jīng)檢驗數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，數(shù)據(jù)用平均數(shù)±標準差(M±SD)表示，獨立樣本T檢驗用于組間比較，組內(nèi)實驗前、后比較采用配對樣本T檢驗。

2 研究結(jié)果

2.1 實驗前、后受試者跳躍能力的變化

由表2可知，實驗前，EG和CG籃球?qū)ｍ棿髮W(xué)生跳躍能力均無顯著性差異(P>0.05)。10周實驗后，EG籃球?qū)ｍ棿髮W(xué)生跳躍能力從53.94±3.62增加到55.25±4.83，P<0.01，CG仍無顯著性差異，P>0.05。

表2 EG和CG籃球?qū)ｍ棿髮W(xué)生跳躍能力變化比較

2.2 實驗前、后受試者協(xié)調(diào)能力的變化

由表3可知，實驗前，EG和CG籃球?qū)ｍ棿髮W(xué)生協(xié)調(diào)能力均無顯著性差異(P>0.05)。10周實驗后，EG受試對象的HCT所用時間從12.52±0.98下降到10.78±1.05，P<0.01，協(xié)調(diào)能力明顯提高，CG受試對象的協(xié)調(diào)能力并未發(fā)生顯著性變化(P>0.05)。

表3 EG和CG籃球?qū)ｍ棿髮W(xué)生協(xié)調(diào)能力變化比較

3 討論

3.1 HarmoKnee熱身對跳躍能力的影響

一般來說，包含多方面熱身項目的練習(xí)已經(jīng)被證明可以提高運動員的運動表現(xiàn)[11]。如：提高反向運動跳躍高度[12]、增強沖刺能力[13]。核心穩(wěn)定性訓(xùn)練是全面熱身計劃的重要組成部分之一，且已經(jīng)被證明可以提高運動員運動技能表現(xiàn)。因此，全面系統(tǒng)的熱身項目應(yīng)該可以提高體能表現(xiàn)。值得注意的是，有關(guān)多方面熱身與跑步速度、跳躍和技能表現(xiàn)研究(1966-2008)的系統(tǒng)回顧報告顯示，在32篇文章中，79%顯示多方面熱身后跳躍高度、沖刺時間和技能表現(xiàn)有改善，僅有3%認為沒有變化[11]。

籃球運動員在比賽中經(jīng)常進行垂直、水平方向的跳躍，跳躍能力可用于爭搶籃板球、防守及跳投等，因而往往成為比賽取得成功所需的關(guān)鍵因素。10周的訓(xùn)練后，EG受試者跳躍能力顯著提高，一方面可能是HarmoKnee熱身中包含大量力量練習(xí)，因而導(dǎo)致運動員跳躍能力增強。力量與跳躍能力高度相關(guān)的結(jié)論在很多研究中得到證實。Wisl?ff[14]對17名國際男子足球運動員(平均年齡：25.8±2.9歲，身高：177.3±4.1cm，體重：76.5±7.6kg，最大攝氧量：65.7±4.3ml/kg/min)進行了半蹲最大力量和垂直跳躍高度的相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，半蹲最大力量與跳躍具有較高的相關(guān)性(0.78)，Yamauchi[15]對67名未經(jīng)訓(xùn)練的受試者(年齡：19.54±2.38歲；身高：166.88±8.53 cm；體重：59.14±10.82 kg)下肢多關(guān)節(jié)運動力量和速度與跳遠的關(guān)系。研究提出，最大速度、最大輸出功率與垂直跳躍呈正相關(guān)(r值分別為0.68、0.76；P<0.001)。該研究還認為未經(jīng)訓(xùn)練的個體，速度可能是跳躍表現(xiàn)得一個更重要的決定因素，且跳躍表現(xiàn)能力有可能隨著下肢力量的增加而提高。Daneshjoo[6]研究認為HarmoKnee熱身項目增強了股四頭肌的募集能力，HarmoKnee中的訓(xùn)練手段，如單腿站立、增強式和平衡訓(xùn)練能夠使股四頭肌產(chǎn)生更有效的能量。因此，HarmoKnee方案可以更有效地改善股四頭肌力量。Daneshjoo[7]研究認為HarmoKnee熱身明顯增強了腘繩肌力量。HarmoKnee熱身包含了腘繩肌的針對性訓(xùn)練，如單腿深蹲等。因此，這些是腘繩肌力量得以改善最有可能的原因。此外，腘繩肌對膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定很重要，起到控制脛骨前移的作用[16]。無疑，這將有利于運動員在跳躍時的落地穩(wěn)定性，從而避免傷病。Clark等人[17]在他們的研究中發(fā)現(xiàn)了腘繩肌力量的提高，對運動員在跳躍活動的最后起跳階段下肢關(guān)節(jié)鏈的穩(wěn)定性具有積極影響，有助于通過關(guān)節(jié)更有效地傳遞力量，從而發(fā)揮更大的力量，防止軟組織損傷和增強股四頭肌的力量[8]。此外，他們還提出，由于綜合性熱身中腘繩肌鍛煉可以使神經(jīng)肌肉產(chǎn)生良好的適應(yīng)性，從而能夠較好地預(yù)防足球運動員的腘繩肌損傷[8]。Harmoknee對于減少下肢損傷(主要是膝蓋損傷)發(fā)生率方面的有效性也有研究報道[5]。據(jù)研究顯示，Harmoknee降低損傷發(fā)生率背后的潛在訓(xùn)練(慢性)效應(yīng)似乎與軀干和下肢神經(jīng)肌肉控制的改善有關(guān)[18]。相關(guān)研究證明，Harmoknee熱身能夠引起急性生理變化，對熱身后的運動表現(xiàn)具有積極影響，主要表現(xiàn)在沖刺能力、跳躍能力及身體柔韌性等方面的提升[19-21]。另外，也有研究證明，Harmoknee熱身能夠作為降低損傷發(fā)生率的長期干預(yù)手段。因此，在正式訓(xùn)練和比賽前選擇Harmoknee熱身是有效的，合理的。

3.2 HarmoKnee熱身對協(xié)調(diào)能力的影響

本研究的主要目標是探討HarmoKnee熱身是否對籃球?qū)ｍ棿髮W(xué)生跳躍與協(xié)調(diào)能力產(chǎn)生影響。目前的研究認為，可以運用HCT評價協(xié)調(diào)能力，HCT能夠反映人體快速協(xié)調(diào)完成任務(wù)以及認知能力(反應(yīng)時和空間定向能力)[22]。Rhan[23]研究認為，由于跳繩需要運動員肢體間的協(xié)調(diào)配合使用，8周負重跳繩訓(xùn)練后，通過HCT評估發(fā)現(xiàn)，運動員的運動節(jié)奏以及肢體間協(xié)調(diào)和全身協(xié)調(diào)能力確實得到了較大的提高。徐飛等人[24]將24名少年足球運動員隨機分為實驗組和對照組，實驗組每次訓(xùn)練內(nèi)容為常規(guī)訓(xùn)練基礎(chǔ)上增加20min跳繩訓(xùn)練，控制組則增加同等強度的跑步訓(xùn)練，研究10周跳繩訓(xùn)練對少年足球運動員協(xié)調(diào)性影響。協(xié)調(diào)性的評價指標為HCT，研究結(jié)果為實驗組HCT用時顯著低于訓(xùn)練前(P<0.01；η2=0.680)和對照組(P<0.01，η2=0.576)。

通過10周的訓(xùn)練后，發(fā)現(xiàn)HarmoKnee熱身后運動員的HCT成績顯著增強，相反，傳統(tǒng)熱身并沒有改善運動員的HCT測試時間。這種不同的結(jié)果，可能是由于HarmoKnee熱身練習(xí)中涉及平衡能力的訓(xùn)練，如前后單腳跳，這些練習(xí)不僅增強了運動員的下肢力量，還在一定程度上通過增強身體的平衡而提高了運動員身體的協(xié)調(diào)能力。Daneshjoo等人[7]研究認為，通過星型測試，HarmoKnee熱身可以改善運動員的平衡能力。另外，Daneshjoo等人[7]的研究還認為HarmoKnee方案對平衡和本體感覺的積極作用。Leavey等人[25]的研究認為，通過SEBT評估得知，包括平衡和力量項目在內(nèi)的6周HarmoKnee熱身就可以改善健康男性和女性的動態(tài)姿勢控制。這些能力的改善與HarmoKnee熱身方案中包含前后單腿跳一類發(fā)展運動員平衡能力的手段不無關(guān)系。平衡能力的好壞是決定協(xié)調(diào)能力的主要因素，因而HarmoKnee熱身成為HCT測試成績提高的重要影響因素。另外，從HCT的動作要領(lǐng)來看，無論是運動員跨過欄架還是穿過欄架，均需要通過控制身體的穩(wěn)定性而減少HCT用時，從而提高身體的協(xié)調(diào)性。然而，Daneshjoo[26]的研究認為HarmoKnee熱身對提高靈敏性的效果不佳。Simek等人[27]提出靈敏是一種復(fù)雜的運動素質(zhì)，它依賴于協(xié)調(diào)、平衡、力量等素質(zhì)。雖然 HCT是用來評估協(xié)調(diào)能力的重要指標，但是，HCT由于在中心點需要快速移動并改變方向，也就是急停急轉(zhuǎn)。顯然，這對運動員的靈敏素質(zhì)也提出了較高的要求。目前有關(guān)協(xié)調(diào)能力的定義十分模糊，國內(nèi)有學(xué)者曾經(jīng)對協(xié)調(diào)是一種素質(zhì)還是一種技術(shù)進行過討論，但仍未得到科學(xué)統(tǒng)一的說法。囿于對協(xié)調(diào)認知的缺失導(dǎo)致運動員協(xié)調(diào)性用什么指標評價以及能不能評價存在較大爭議，甚至有研究用靈敏性的結(jié)果來反映協(xié)調(diào)能力顯然有失科學(xué)性[28]。由此，一方面可以反映出當(dāng)前對協(xié)調(diào)與靈敏理論認識的模糊，導(dǎo)致不能正確指導(dǎo)實踐；另一方面，可以看出協(xié)調(diào)與靈敏之間的關(guān)系紛繁復(fù)雜，可能相互獨立，也可能相互聯(lián)系，但更有可能是相互聯(lián)系的關(guān)系。本研究中10周HarmoKnee熱身后運動員的協(xié)調(diào)能力得到提高，仍需考慮是否在HarmoKnee熱身中加入有關(guān)靈敏素質(zhì)的訓(xùn)練，使HarmoKnee熱身更具有系統(tǒng)性。當(dāng)然，我們更應(yīng)該清醒地認識到，任何一套訓(xùn)練方法體系都不可能解決訓(xùn)練中的所有問題，提高人體的所有運動能力，存在即合理，任何一種訓(xùn)練方法或手段都有它存在的價值，也必然會存在不足。

研究者認為，為保證運動員在HCT時需要下肢的支撐力，軀干核心肌群的穩(wěn)定，調(diào)整并反復(fù)建立適宜的推力以保持身體姿態(tài)的動態(tài)平衡，HarmoKnee熱身中下肢力量和核心穩(wěn)定性力量的練習(xí)也為其做出重要貢獻。有研究認為，改變方向的能力與肌肉力量有關(guān)，并且高度依賴于肌肉力量的運用能力。Spiteri[29]研究認為，改變方向?qū)嶋H所需的時間為0.23-0.77s，這個時間更多地取決于開始轉(zhuǎn)向的速度與轉(zhuǎn)向的角度[30-31]。在轉(zhuǎn)向過程中，接觸地面的時間長于短跑加速階段(0.17-0.20s)[32]和最大速度階段(0.09-0.11s)[33]接觸地面的時間。改變方向的能力不僅取決于調(diào)節(jié)力量的水平，還與快速運動中通過協(xié)調(diào)的身體運動來運用力量的能力相關(guān)[34]。這進一步論證，HarmoKnee熱身的力量訓(xùn)練安排有助于HCT用時的減少。

本研究雖發(fā)現(xiàn)EG運動員HCT用時顯著降低，但CG訓(xùn)練前后并無顯著變化。HCT要求運動員具備快速移動的能力，CG的干預(yù)方案包含沖刺跑這樣的練習(xí)，仍沒有降低HCT用時。究其緣由，可能是因為在HCT時每2.5米就需要快速急停急轉(zhuǎn)，而CG的干預(yù)方案中移動的距離為10米，顯然與HCT跑動距離特征明顯不符。這提示，在任何訓(xùn)練中，我們都應(yīng)該重點考慮項目的本質(zhì)特質(zhì)，只有抓住項目的“主要矛盾”，才有可能在訓(xùn)練中達到事半功倍的效果。

有研究顯示，肌肉的激活程度對訓(xùn)練效果也會產(chǎn)生較為明顯的效果。例如，李志遠等人[35]研究驗證了50%動脈閉塞壓施壓對高水平手球運動員在輕負重蹲起練習(xí)可以同時顯著提高股四頭肌和股后肌群的最佳激活程度，產(chǎn)生最佳訓(xùn)練效果。在神經(jīng)肌肉方面，人體在足觸地前和著地緩沖階段通過主動肌和拮抗肌的激活來實現(xiàn)對剛度的調(diào)節(jié)[36]。Thomas等人[37]認為，肌肉的激活可以成倍地增加關(guān)節(jié)剛度。腘繩肌和股四頭肌的激活不僅可以幫助膝關(guān)節(jié)對抗前向剪切力，還可以對抗膝關(guān)節(jié)的外展以及下肢動態(tài)外翻。我們可以看到，HarmoKnee熱身中包含了腘繩肌、股四頭肌等肌群的激活練習(xí)，因此，EG的HCT用時的減少，可能與肌肉激活程度有關(guān)，而CG就忽略了肌肉的專門性激活練習(xí)。當(dāng)然，囿于本研究缺乏空白組，我們并不能絕對的認為是肌肉激活使EG的協(xié)調(diào)能力產(chǎn)生明顯的變化，這有待進一步實驗論證。閱讀文獻發(fā)現(xiàn)，單純的小強度抗阻訓(xùn)練不足以誘發(fā)明顯的神經(jīng)肌肉反應(yīng)，但在此基礎(chǔ)上增加血流限制，可使之產(chǎn)生大強度抗阻訓(xùn)練相似的肌肉激活，從而增強運動表現(xiàn)[38]。基于以上討論，我們可以發(fā)現(xiàn)，任何一種能力水平的提升，可能并不是一種訓(xùn)練措施所導(dǎo)致的，而是多種訓(xùn)練所帶來的一種結(jié)果的改變。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，10周的訓(xùn)練后，HarmoKnee熱身可以有效地改善籃球?qū)ｍ棿髮W(xué)生的跳躍和協(xié)調(diào)能力。因此，HarmoKnee熱身比傳統(tǒng)的熱身對運動員能力的提升更有效果，可以在籃球訓(xùn)練、比賽的熱身中推廣應(yīng)用。