男子擊劍運動員下肢等動肌力配布特征的分析研究

喬勇 郭寧 李林娟

男子擊劍運動員下肢等動肌力配布特征的分析研究

喬勇 郭寧 李林娟

（山西省體育科學研究所，山西 太原 030021）

運用等動肌力測試儀器對山西省9名男子擊劍運動員的下肢髖、膝和踝關(guān)節(jié)屈伸肌群進行等動肌力測試分析。選取角速度值分別為60/120/240（°/s）。分析擊劍運動員下肢髖、膝和踝關(guān)節(jié)屈伸肌群肌肉力量特征，為運動員的體能和康復(fù)訓(xùn)練提供一定的科學理論依據(jù)。研究結(jié)果表明：擊劍運動員弓箭步的前測腿髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)屈肌群的肌力均顯著高于后測腿；擊劍運動員下肢關(guān)節(jié)肌力表現(xiàn)為髖關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)雙側(cè)屈伸肌群肌力的不對稱，在體能訓(xùn)練中應(yīng)有針對性地強化薄弱環(huán)節(jié)的力量訓(xùn)練。

擊劍運動員；髖關(guān)節(jié)；膝關(guān)節(jié)；踝關(guān)節(jié)；等動肌力

擊劍運動對于運動員的個人技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)、體能和心理素質(zhì)等方面都有極高的要求。擊劍運動項目的技術(shù)比較連貫，要求步伐速度快而多變，運動員要在激烈、多變和快速的對抗中，完成弓步刺到還原、進攻到防御的相互交替轉(zhuǎn)換，并維持身體平相對衡等一系列攻擊和防守的動作，而這些動作的完成以運動員的髖、膝和踝等關(guān)節(jié)部位的速度爆發(fā)力、力量和耐力素質(zhì)等的協(xié)調(diào)發(fā)力為基本基礎(chǔ)。

Perrine和Hislop在1967年最先提出等速運動的概念，等速又稱等動。在20世紀80年代，美國相關(guān)公司研制出了世界上首個等動肌力測試的儀器設(shè)備，用來評估人體的肌力水平和運動損傷后的肌力康復(fù)訓(xùn)練。峰力矩作為評估肌肉運動功能的黃金指標，得到體育界和醫(yī)學界科研人員的廣泛使用。本研究通過對擊劍運動員下肢髖、膝和踝關(guān)節(jié)的等動肌力測試，結(jié)合擊劍運動項目的專項特點，分析研究擊劍運動員肌力特征，找出其差異性，從而為擊劍專項訓(xùn)練提供一定的較為科學合理的參考依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取山西省男子重劍運動員9名，受試者中有8人是右手持劍，1人為左手持劍；均為國家二級以上運動員，其中有5人為國級一級以上運動員。研究對象身體健康狀況良好，均無明顯的關(guān)節(jié)性運動損傷癥狀，其基本信息詳見表1。

表1 研究對象基本信息

1.2 研究方法

1.2.1實驗測試法

在山西省體科所體能訓(xùn)練中心進行測試，采用CYBEX-770型等動肌力測試儀測試擊劍運動員的下肢關(guān)節(jié)屈伸肌群肌力。每次測試前讓受試運動員進行15 min左右的熱身運動，在進行不同的角速度測試前均設(shè)置一次預(yù)備適應(yīng)性的測試，從主觀和客面兩方面保證測試數(shù)據(jù)更加準確和有效。下肢髖、膝和踝關(guān)節(jié)的等動測試分別采用仰臥位、坐位和仰臥位的方式進行，測試設(shè)置的角速度分別為：60°/s、120°/s和240°/s。為了降低對不同體重產(chǎn)生的影響，本研究數(shù)據(jù)采用相對峰力矩值。

1.2.2數(shù)理統(tǒng)計法

采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件包和Excel軟件對所測試獲取的數(shù)據(jù)進行分析和處理。

1.2.3下隊跟蹤法

由于在擊劍隊進行科技保障服務(wù)，較為熟悉擊劍運動員專項訓(xùn)練和基礎(chǔ)體能訓(xùn)練的情況，所測試到的運動員數(shù)據(jù)能及時反饋給教練員和運動員。

2 結(jié)果

2.1 擊劍運動員的下肢關(guān)節(jié)相對峰力矩值測試結(jié)果

表2為擊劍運動員的髖關(guān)節(jié)相對峰力矩值，表3為擊劍運動員的膝關(guān)節(jié)相對峰力矩值，表4為擊劍運動員的踝關(guān)節(jié)相對峰力矩值。

表2 擊劍運動員的髖關(guān)節(jié)相對峰力矩值

表3 擊劍運動員的膝關(guān)節(jié)相對峰力矩值

注：*為前腿和后腿比較，＜0.05

表4 擊劍運動員的踝關(guān)節(jié)相對峰力矩值

由表2、表3和表4可以看出，擊劍運動員雙側(cè)髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)都是隨著測試角速度的增加，相對峰力矩值在不斷減少，這符合精典希爾方程理論。在角速度240°/s時，擊劍運動員在弓箭步時髖關(guān)節(jié)前腿屈肌群的相對峰力矩顯著高于后腿屈肌群的相對峰力矩值（＜0.05）；在角速度為120°/s時，擊劍運動員膝關(guān)節(jié)前腿屈肌群的相對峰力矩顯著高于后腿屈肌群的相對峰力矩（＜0.05）。

2.2 擊劍運動員等速肌力兩側(cè)下肢屈/伸肌群肌力對比

表5為擊劍運動員的髖、膝和踝關(guān)節(jié)屈伸肌群肌力對比。由表5可以看出，髖關(guān)節(jié)角速度在240°/s時，前腿和后腿的屈伸比有明顯差異，后腿的屈伸比高于前腿；在三種不同的角速度，由慢速到快速的測試角速度的情況下，前后腿膝和踝關(guān)節(jié)屈伸比均沒有顯著性的差異。

表5 擊劍運動員的髖、膝和踝關(guān)節(jié)屈伸肌群肌力比值

注：*為前腿和后腿比較，＜0.05

3 分析與討論

3.1 擊劍運動員下肢關(guān)節(jié)相對峰力矩值測試結(jié)果分析

等動肌力測試其最大的特點就是在整個測試過程中都保持一定的等速和等阻，本研究選用相對峰力矩值作為測試研究的指標。擊劍運動是較為典型非對稱性的運動項目，在擊劍專項動作訓(xùn)練中，運動員前腿和后腿專項技術(shù)動作有著較為明顯的不兩同。雖然三種劍種的基本步伐相近，但由于比賽時的規(guī)則不同，擊中的有效部位不盡相同，所以劍種間的專項訓(xùn)練和技術(shù)要求也有不同之處。比如：花劍擊中的有效面積小，攻防轉(zhuǎn)換快而多，在步伐上也較重劍和佩劍靈活。而本研究的對象為男子重劍運動員，重劍的劍是三種劍種里重量最重的。等動測試的角速度選取等動慢速度（60°/s）、中速度（120°/s）和快速度（240°/s）來測試分析擊劍運動員下肢屈伸肌群的肌力特點，并試圖發(fā)現(xiàn)其存在的差異性，而相對峰力矩值能較為客觀地反映擊劍運動員每千克體重的用力情況。

3.1.1 擊劍運動員髖關(guān)節(jié)等動肌力分析

由測試結(jié)果可見，擊劍運動員的髖關(guān)節(jié)屈伸肌群在60°/s、120°/s和240°/s的3種不同的測試速度下，隨著測試角速度的增加而相應(yīng)地減少；在測試角速度240°/s時前腿和后腿屈肌群相對峰力矩有著明顯的差異（＜0.05），而在其他測試角速度下沒有明顯差異。人體髖關(guān)節(jié)周圍的肌群主要有大收肌、臀中肌、恥骨肌、髂腰肌和臀大肌等相關(guān)的一些肌肉，這些肌肉在參與髖關(guān)節(jié)的屈曲、后伸、內(nèi)收和外展的活動，同時對骨盆起著重要的穩(wěn)定作用。在擊劍專項實戰(zhàn)訓(xùn)練中，兩側(cè)下肢髖關(guān)節(jié)的肌群活動較為相似，擊劍基本姿勢和弓步進攻中髖關(guān)節(jié)肌群產(chǎn)生的力量都將影響到髖關(guān)節(jié)等動肌力測試結(jié)果。因此，在實際訓(xùn)練中要求擊劍運動員前后腿在髖關(guān)節(jié)的屈肌和伸肌兩方面都要具備較強的爆發(fā)力。擊劍運動員在攻守中，要求運動員要有高度的神經(jīng)肌肉的募集和有效的控制。擊劍運動員的弓步是在保持專項實戰(zhàn)姿勢下，以后腳為支撐，同時需要后腿的蹬地，造成弓步向前的加速發(fā)力動作。在快速的技術(shù)動作中運動員的下肢髖關(guān)節(jié)起到和核心部位的連接。因此要求擊劍教練員和科研人員認真對待運動員的雙側(cè)髖關(guān)節(jié)的差異性和拮抗肌群不穩(wěn)定性的問題。

3.1.2擊劍運動員膝關(guān)節(jié)等動肌力分析

擊劍運動員的膝關(guān)節(jié)屈伸肌群在60°/s、120°/s和240°/s的速度進行測試，隨著測試角速度的增加等動肌力不斷減少。通過統(tǒng)計學分析，膝關(guān)節(jié)角速度在120°/s時，擊劍運動員前腿和后腿屈肌群的相對峰力矩有著明顯差異（＜0.05），在其他測試角速度下表現(xiàn)得不明顯。運動員在進行專項訓(xùn)練時，后腿膝關(guān)節(jié)的屈肌群的爆發(fā)力小于前腿，尤其在進行弓步刺時，由于后腿髖關(guān)節(jié)力量不足，就需要前腿更快地向前擺動，加快弓步速度，前腿起到了快速制動和支撐的作用，導(dǎo)致?lián)魟\動員專項運動時前腿膝關(guān)節(jié)在快速屈伸時的爆發(fā)力要明顯高于后側(cè)腿。

本測試樣本的運動員主要是青少年，訓(xùn)練年限不長，膝關(guān)節(jié)專項肌力特征還不明顯，與較為優(yōu)秀的國家擊劍運動員相比其膝關(guān)節(jié)屈伸肌力值較低，表明膝關(guān)節(jié)屈伸肌力有發(fā)展?jié)摿?。擊劍運動員弓步前側(cè)腿在技術(shù)訓(xùn)練中需要不停地進行向心和離心運動，前腿在弓步刺動作中還起著制動和支撐作用，其承載的負荷明顯高于后腿。前腿不僅需要速度力量，還需要一定的速度耐力。對于擊劍運動員膝關(guān)節(jié)的伸肌群股四頭肌和屈肌群腘繩肌應(yīng)多加強離心力量和爆發(fā)力的訓(xùn)練，以防膝關(guān)節(jié)受傷。

3.1.3 擊劍運動員踝關(guān)節(jié)等動肌力分析

由測試結(jié)果可見，擊劍運動員的踝關(guān)節(jié)屈伸肌群在60°/s、120°/s和240°/s的測試速度下，隨著測試角速度的增加踝關(guān)節(jié)等動肌力減少。在擊劍的實戰(zhàn)中，運動員的步伐節(jié)奏和方向都在不斷變化，這就使得擊劍運動員弓箭步的前側(cè)腿踝關(guān)節(jié)必須具有強大的基礎(chǔ)力量，才能在比賽中順利發(fā)揮作用。踝關(guān)節(jié)角速度在240°/s時，前腿屈伸肌的相對峰力矩較高，說明必須加強前腿踝關(guān)節(jié)屈肌群的快速爆發(fā)力訓(xùn)練，以保證運動員快速屈伸。

踝關(guān)節(jié)是擊劍運動員下肢運動中的一個非常重要的關(guān)節(jié)，擊劍運動員在平時的技戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練中，由于不慎，極易造成腳踝受傷。踝關(guān)節(jié)的主要運動方式是跖屈、背屈、內(nèi)翻和外翻，擊劍運動項目的非對稱特點使得雙踝關(guān)節(jié)在運動中尤其是弓步刺時產(chǎn)生了不同作用效果，后腿踝關(guān)節(jié)更多的是為弓步刺蹬地提供一定的動力，而前腿踝關(guān)節(jié)足弓主要是為弓步刺的落地階段提供一定緩沖減壓作用。踝關(guān)節(jié)周圍肌內(nèi)的力量缺乏勢必會影響運動員身體重心移動和腳步轉(zhuǎn)換的速度，進一步影響到擊劍運動員在緩沖落地時身體的穩(wěn)定性，故應(yīng)著重加強該部位的爆發(fā)力和本體感覺不穩(wěn)定性的強化性訓(xùn)練，進而避免發(fā)生踝關(guān)節(jié)運動損傷。

3.2 擊劍運動員下肢三關(guān)節(jié)屈伸比分析

屈肌峰力矩值與伸肌峰力矩值的比值可以說明在關(guān)節(jié)運動的過程中，主動肌與拮抗肌群能否相互配合，關(guān)節(jié)是否穩(wěn)定，在關(guān)節(jié)的運動過程中可做針對性的預(yù)防性體能訓(xùn)練。從測試結(jié)果可以看出，髖關(guān)節(jié)的屈伸比在快速240°/s角速度下有明顯差異（＜0.05）；但受試運動員膝關(guān)節(jié)雙側(cè)屈伸比值與優(yōu)秀運動員比較都較低，說明膝關(guān)節(jié)的屈肌群力量較弱，極易引發(fā)運動損傷。相關(guān)研究表明，大約65%以上的擊劍運動員都有膝關(guān)節(jié)的慢性損傷，且損傷的發(fā)生頻率隨訓(xùn)練時間的增加而增加。擊劍運動員的雙側(cè)踝關(guān)節(jié)屈伸比都超過了最佳比值，其踝關(guān)節(jié)屈伸肌峰力矩明顯高于普通人群。基于擊劍項目的特征，在平時訓(xùn)練和比賽中，移動步伐或弓步刺進攻，前后腿的踝關(guān)節(jié)都起到了極其重要的支撐作用，導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)的屈肌群肌力均大于伸肌群肌力?？赏ㄟ^針對性的體能訓(xùn)練來加強踝關(guān)節(jié)的伸肌肌力，從而降低運動損傷發(fā)生的機率。

4 結(jié)論

（1）通過擊劍運動員等動肌力研究發(fā)現(xiàn)，擊劍運動員髖、膝關(guān)節(jié)雙側(cè)屈肌群肌力的不對稱，踝關(guān)節(jié)專項力量特征不明顯，建議針對性加強擊劍運動員的爆發(fā)力和薄弱環(huán)節(jié)的專項力量訓(xùn)練。

（2）擊劍運動員髖、膝和踝關(guān)節(jié)屈伸肌群的科學合理比值非常重要，所測試的擊劍運動員，其膝關(guān)節(jié)屈肌群相對比較薄弱，應(yīng)加強下肢飛輪離心的數(shù)字化訓(xùn)練。

（3）對于擊劍運動員在測試和訓(xùn)練中存在的一些問題，下一步將進行跟蹤測試和訓(xùn)練。逐漸完善擊劍運動員的弱鏈，從而避免運動損傷，進一步提升專項技術(shù)水平。

[1]孟杰.我國部分優(yōu)秀輪椅擊劍運動員上肢三關(guān)節(jié)等速肌力研究[D].上海體育學院,2017.

[2]DEVAN MR，PESCATELLO LS，F(xiàn)AGHRI P，et al. A prospective study of overuse knee injuries among female athletes with muscle imbalances and structural abnormalities. Journal of athletic training,2004,39(3):263.

[3]婁海波.擊劍運動員等速肌力特征分析[J].運動,2013(23):50-52.

[4]汪洋,王雁,衣龍燕,等.我國優(yōu)秀男子花劍運動員下肢等速肌力測試分析[J].中國體育科技,2013,49(6):66-69.

[5]黃志平,尹彥,劉敏,等.等速肌力測試與訓(xùn)練技術(shù)的研究進展[J].體育科技,2011,32(4):52-58.

[6]CROSSLEY K，BENNELL K，GREEN S，et al. Physical therapy for patellofemoral pain. Am J Sports Med, 2002， 30(6):857.

[7]KNAPIK JJ，BAUMAN CL，JONES BH，et al.Preseason strength and flexibility imbalances associated with athletic injuries in female collegiate athletes. Am J Sports Med,1991,19(1):76.

[8]NADLER SF，MALANGA GA，F(xiàn)EINBERG JH，et al. Relationship between hip muscle imbalance and occurrence of low back pain in collegiate athletes： a prospective study. American journal of physical medicine & rehabilitation,2001,80(8):572.

[9]彭道福,伍勰,郭黎.影響擊劍運動員向前弓步速度生物力學因素的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].中國體育科技，2013，49（3）：100-105.

[10]牛志馨,張琦，岳青.踝關(guān)節(jié)不同狀態(tài)對老年人膝關(guān)節(jié)屈伸峰力矩的影響[J].中國康復(fù)理論與實踐,2012,18(7):610-611.

[11]范凱斌.中國國家女子橄欖球隊運動員等速肌力特征定量研究[J].南京體育學院學報，2019，18（5）36-42+2.

Analysis and Study on the Distribution Characteristics of Lower Limb Isokinetic Muscle Strength of Male Fencers

QIAO Yong, etal.

(Shanxi Institute of Sports Science, Taiyuan 030021, Shanxi, China)

山西省體育局重點課題：19TY101。

喬勇（ 1981—），碩士，副研究員，研究方向：體能與康復(fù)訓(xùn)練。