離心利用率（EUR）在青少年體育中的功能與實踐研究

譚洋洋，王保臣，付洪波，衡 悠

（1. 天津體育學(xué)院科研與研究生處，天津 301617；2. 天津體育學(xué)院教學(xué)實驗實訓(xùn)中心，天津 301617；3. 天津體育學(xué)院體育教育學(xué)院，天津 301617；4. 天津體育學(xué)院體育文化學(xué)院，天津 301617）

人體在進(jìn)行反向動作時，參與活動的骨骼肌和肌腱通常被動地拉長，緊接著進(jìn)行向心收縮，這種快速離心和向心結(jié)合的肌肉工作形式被稱為拉長-縮短周期（Stretch-Shortening Cycle，SSC）。SSC運動一直是競技體育領(lǐng)域的研究熱點，被廣泛運用于爆發(fā)力訓(xùn)練項目的實證研究中。離心利用率（Eccentric Utilization Ratio，EUR）被認(rèn)為是SSC的評價工具，EUR能反映人體運動學(xué)和動力學(xué)控制的骨骼肌的利用效率。目前，EUR被廣大教練員和體育工作者提議作為檢驗SSC運動與爆發(fā)力表現(xiàn)關(guān)系的有效方法之一?；诖?，本文研究搜集了EUR理論的相關(guān)文獻(xiàn)，從運動學(xué)、動力學(xué)及訓(xùn)練學(xué)等多學(xué)科角度闡明EUR理論與青少年肌肉力量及其利用效率的適應(yīng)性關(guān)系，以期為各專項青少年運動員的爆發(fā)力訓(xùn)練提供參考。

1 拉長-縮短周期（SSC）運動理論

有效利用SSC運動是影響青少年運動能力的一個關(guān)鍵因素，跑步、跳躍等青少年最基本的運動形式的共同點是必須通過反向動作完成。高負(fù)荷反向動作過程中，肌肉先做離心式拉長，緊接著進(jìn)行向心式收縮，利用肌腱復(fù)合體在離心期儲存的彈性能在隨后的向心期進(jìn)行快速釋放和重利用，以及進(jìn)行神經(jīng)的反射性調(diào)節(jié)，在短時間內(nèi)產(chǎn)生更大的力量和更高的功率，這種肌肉收縮形式稱為 SSC。青少年SSC運動是由離心與向心收縮綜合作用而產(chǎn)生的。因此，SSC運動被廣泛用于增強下肢爆發(fā)力的訓(xùn)練及促進(jìn)神經(jīng)-肌肉的協(xié)調(diào)控制能力。Norman和Komi等人作為SSC運動領(lǐng)域的先驅(qū)，率先提出了拉長-縮短周期。德國田徑競技訓(xùn)練界把SSC的運動理論同專項體能訓(xùn)練有機(jī)地結(jié)合起來，并把它作為一種強度很高的訓(xùn)練手段引入運動員專項訓(xùn)練實踐，大大提高了運動員的最大力量和速度力量水平。充分理解SSC運動理論，并能適當(dāng)、合理地加以運用，是有效完成專項技術(shù)或?qū)ｍ楏w能的關(guān)鍵。

芬蘭的komi博士一直在研究 SSC理論機(jī)制、疲勞評估及其恢復(fù)過程等，并發(fā)現(xiàn)短潛伏反射練習(xí)的方法在超等長訓(xùn)練中占主要地位。1975年Fred Wilt教練員正式稱之為快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練（簡稱PT訓(xùn)練）。在基于SSC運動進(jìn)行實際訓(xùn)練時，PT訓(xùn)練作為SSC運動的一種典型訓(xùn)練方法在運動員爆發(fā)力訓(xùn)練方案中得到了推廣應(yīng)用。自20世紀(jì)70年代開始至今，對超等長收縮問題的研究從未間斷，超等長訓(xùn)練方法經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展并融合了很多新理念，同原來主要針對跳深的訓(xùn)練相比有很大改變。雖然SSC練習(xí)方式經(jīng)歷了從跳深到快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練的轉(zhuǎn)變，但其生理基礎(chǔ)仍然不變，離心收縮是以改變肌肉拉長速度及長度而影響彈性勢能的存儲，向心收縮則是將生成的彈性勢能再利用，并與神經(jīng)調(diào)節(jié)生成的力量聚合為最終的反應(yīng)力量，而提升肌肉工作效率。因此，SSC運動機(jī)制可能與彈性能的存儲與再利用、牽張反射作用以及預(yù)拉長使肌肉有時間達(dá)到最大力量等多因素有關(guān)。且不論是何種練習(xí)方式，跳深練習(xí)或是PT練習(xí)方式都將提高肌肉拉長-縮短的速度放在首要位置。

2 反向動作與肌肉離心利用率

不同類型的垂直跳躍測試常用于評估青少年下肢肌肉力量、爆發(fā)力和跳躍能力，許多科研工作者對幾種跳躍練習(xí)中的SSC進(jìn)行比較研究，即半蹲跳（squat jump，SJ）、下蹲跳（counter movement jump，CMJ）及跳深（drop jump，DJ）。SJ是指身體在一定靜止半蹲位置直接起跳，而不事先向下進(jìn)行反向動作；CMJ是指身體從某一站立位置先向下做預(yù)蹲，然后再迅速向上蹬起，為伴隨較輕反向動作的練習(xí)；DJ一般是指從一定高度跳下后立即向上跳起，則為高強度反向動作的練習(xí)。通常來講，SJ和CMJ是判別SSC對不同運動人群影響的兩種常用測試。

在許多運動項目中，運動員有效利用SSC的能力被認(rèn)為是制勝的關(guān)鍵因素之一。有研究對教練員及體育工作者使用多種不同方法對SSC效果及SSC與運動成績之間的關(guān)系進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在衡量SSC性能時，一般會對CMJ和SJ做對比。國際上，常將上述兩種跳躍類型之間的差異稱為離心利用率，并以此來評價下肢肌肉預(yù)拉伸的增量，即EUR=CMJ/SJ。SJ 通常衡量的是下肢蹬伸肌群收縮的能力，CMJ可以衡量下肢肌肉快速利用SSC運動的能力。其中EUR既可以用跳躍高度表示（EUR-JH），也可以使用跳躍時的峰值功率來表示（EUR-PP）。因此，SSC的有效應(yīng)用是決定青少年運動能力的一項關(guān)鍵因素，而EUR常被視為是衡量SSC運動中肌肉預(yù)拉伸能力的一個重要指標(biāo)。

為了解釋CMJ和SJ之間的差異，以往研究顯示肌腱復(fù)合體在先拉長后縮短時比靜息狀態(tài)或者等長狀態(tài)所發(fā)揮出的張力要更大。其可能的生理原因為肌腱復(fù)合體中所儲存的彈性能量的再利用，以及肌肉內(nèi)部收縮介質(zhì)的激活化。此外，從神經(jīng)系統(tǒng)水平看，肌腱復(fù)合體被動拉長時，牽張反射組織（如肌梭或腱器等）可以促進(jìn)力量的輸出與產(chǎn)生。然而，有研究認(rèn)為這些跳躍類型之間的表現(xiàn)差異可能由于髖關(guān)節(jié)伸肌所做的力不同，即肌肉的活動水平而非儲存的彈性能量的影響。Bobbert等人對 CMJ 跳躍表現(xiàn)更高的解釋似乎是拉長運動允許肌肉建立一個預(yù)收縮活躍狀態(tài)，在縮短開始之前有很高比例的附著力。因此，預(yù)先拉長使肌肉的狀態(tài)更活躍，產(chǎn)生更多的力，是CMJ和SJ之間差異的可能原因。

3 離心利用率的實踐與應(yīng)用

在眾多的肌肉爆發(fā)力訓(xùn)練手段中，快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練（PT訓(xùn)練）作為典型的SSC運動訓(xùn)練手段，不僅應(yīng)用于提高青少年短跑、跳躍項目中的SJ和CMJ能力，同時也用于提高球類項目中青少年運動員的步伐移動、沖刺及變向能力。Chelly等通過對青少年短跑、跨欄運動員進(jìn)行 8～10 周、每周 2～3次的 PT訓(xùn)練，顯著提高了青少年運動員的CMJ和SJ等跳躍能力，同時還可以提高短距離（30 m、40 yard）沖刺能力。McPhail 和 Chaabene 等學(xué)者，將短周期（6～12周、每周2～3次）的下肢 PT 手段引入青少年足球運動員的力量素質(zhì)訓(xùn)練中，有效地提高了青少年下肢CMJ和SJ素質(zhì)、短距離沖刺及變向能力。由此可知，青少年SSC作為一種快速力量型項目（如短跑和跳躍等）的訓(xùn)練手段，能顯著提高青少年下肢爆發(fā)力。有研究還發(fā)現(xiàn)，垂直跳躍測試得出的峰值功率EUR-PP可作為評估舉重成績的有效工具，根據(jù)此項研究表明 EUR 可能作為檢驗SSC運動與青少年下肢爆發(fā)力表現(xiàn)關(guān)系的有效方法之一。

前人的研究表明，不同項目和性別的運動員EUR值存在顯著差異并建議根據(jù)EUR值了解其對SSC運動的利用情況，基于此判斷該項目的特征，為制定訓(xùn)練目標(biāo)和選拔青少年運動員提供參考。McGuigan等人為了驗證這一情況，記錄非賽季和季前賽期間橄欖球、澳式足球、足球、壘球、曲棍球?qū)I(yè)運動員的EUR-JH和EUR-PP。結(jié)果表明，橄欖球、足球和澳式足球?qū)I(yè)運動員的EUR高于其他項目的運動員，這可能與不同類型的運動項目運動員對SSC運動的敏感度不同有關(guān)。根據(jù)McGuigan等人的觀點，EUR值可以為教練員提供青少年運動員利用SSC的能力，而且EUR對訓(xùn)練類型的變化很敏感。因此，EUR值可用于監(jiān)測快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練對青少年下肢力量增長的有效性。

武術(shù)和空手道有很多相似之處，但一篇對比優(yōu)秀武術(shù)運動員與空手道運動員EUR值情況的文章發(fā)現(xiàn)，空手道運動員的EUR值明顯低于武術(shù)運動員。兩種運動形式相似的項目卻表現(xiàn)出來較大差異的EUR值，可能反映了不同項目對SSC的利用情況不同，相對于空手道運動員，武術(shù)運動員需要跳躍的次數(shù)更多，運動動作也更有活力，空手道更多情況下被要求降低姿勢。因此，更高的EUR值表明對SSC更大的依賴性。這也再次證明不同項目對SSC運動的敏感度不同，這可以通過EUR值來反映。

Hawkins等人探討EUR對不同類型阻力訓(xùn)練（力量訓(xùn)練、快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練和舉重練習(xí)）是否敏感發(fā)現(xiàn)，阻力訓(xùn)練后未經(jīng)訓(xùn)練的男大學(xué)生EUR的變化并不明顯，然而職業(yè)或半職業(yè)運動員對EUR更敏感。Hawkins等人還提到，從事爆發(fā)力項目訓(xùn)練的運動員EUR值通常大于1，進(jìn)行傳統(tǒng)力量訓(xùn)練的人EUR值通常小于1，最終該研究證實這與訓(xùn)練類型有關(guān)，爆發(fā)力訓(xùn)練對CMJ成績提高有中度幫助，對SJ表現(xiàn)僅有小幅提高作用，力量訓(xùn)練對SJ提高有較好表現(xiàn)。因此EUR值通常被視為監(jiān)測青少年運動員整體狀態(tài)的一部分，通過EUR值與訓(xùn)練目標(biāo)和計劃相結(jié)合，可以判斷青少年運動員是否在此訓(xùn)練目標(biāo)中有所進(jìn)步。

傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，更高的EUR數(shù)值代表CMJ期間更優(yōu)的彈性能存儲能力以及向心階段使用彈性能的能力，因此高EUR值代表了更好的彈性能存儲效率。然而最新的研究表明，EUR值并非越高越好。據(jù)報道，田徑運動員的EUR高于體操運動員和跑酷運動員，而跳躍能力（通過SJ和CMJ評價）則相反。簡而言之，高EUR可能是CMJ表現(xiàn)優(yōu)異，而SJ表現(xiàn)過差造成的。SJ表現(xiàn)不佳可能與快速發(fā)展力量的能力差或肌肉松弛度水平過高有關(guān)。因此，EUR僅代表CMJ與SJ的比值，不能單純地通過EUR的高低來評價青少年運動員的運動能力，還需結(jié)合更詳細(xì)的信息。

考慮到最近關(guān)于EUR對運動表現(xiàn)的爭論，EUR與運動表現(xiàn)關(guān)系的實用價值可能有限。Gehri等人的研究注意到，在12周的PT訓(xùn)練后，跳躍能力明顯得到了提升，但EUR沒有增加。此外，不僅是PT訓(xùn)練，在進(jìn)行舉重練習(xí)后跳躍能力也得到了提升，但在EUR方面沒有統(tǒng)計學(xué)意義上的明顯變化。更有趣的是，Chelly等人注意到8周的PT訓(xùn)練后，與CMJ高度增加4.2%相比，SJ高度增加了7.1%，這可能與PT訓(xùn)練導(dǎo)致肌腱剛度增加有關(guān)，而肌腱剛度剛好是SJ表現(xiàn)的決定性因素。結(jié)合這幾項研究來看，EUR對訓(xùn)練變化很敏感，可以用于監(jiān)測青少年利用SSC運動的能力。但EUR僅作為一種比值，與運動表現(xiàn)的直接關(guān)系還需謹(jǐn)慎對待。不能簡單粗暴地認(rèn)為，更高的EUR值代表更好的運動能力。

4 結(jié) 語

根據(jù)當(dāng)前研究結(jié)果，EUR被提議作為青少年SSC運動在各個項目、不同訓(xùn)練階段的評價工具，在青少年運動訓(xùn)練效果的評價和監(jiān)控等方面運用廣泛；不同運動項目對SSC運動的敏感度不同，而EUR對訓(xùn)練類型的變化非常敏感，因此教練員或體育工作者可以通過EUR判斷不同項目青少年運動員對SSC的利用情況，但并不是所有的爆發(fā)力或力量訓(xùn)練都需要對運動員進(jìn)行EUR測試。在確定好運動員該周期的訓(xùn)練階段和訓(xùn)練目標(biāo)后，教練員可以對青少年運動員進(jìn)行EUR測試并根據(jù)結(jié)果對青少年運動員所處不同訓(xùn)練階段的訓(xùn)練計劃進(jìn)行調(diào)整，監(jiān)測青少年運動員在此訓(xùn)練目標(biāo)中是否有所進(jìn)步。但EUR僅代表一種比值，其本身沒有單位，EUR對運動表現(xiàn)的影響不應(yīng)該被孤立地解釋為好或壞，EUR的相關(guān)性應(yīng)根據(jù)特定的運動區(qū)別看待，因此教練員的訓(xùn)練決策不應(yīng)單單考慮EUR的值。此外，對于未經(jīng)訓(xùn)練者，EUR的可靠性是低于孤立的SJ和CMJ指標(biāo)的。為了更好地理解EUR變量的有效性，未來還需要更多前瞻性的研究。