跳深練習(xí)的激活后增強效應(yīng)對優(yōu)秀男子短跑運動員加速跑和肌肉-肌腱硬度的影響

摘 要 激活后增強效應(yīng)（PAP）是一種通過特定的高負(fù)荷訓(xùn)練來急性提高運動員爆發(fā)力的策略。通過隨機交叉控制實驗設(shè)計，共招募了24名一級男子短跑運動員，分別在無負(fù)重（DJ組）和20%體重負(fù)重（WDJ組）條件下進(jìn)行跳深練習(xí)，并在不同恢復(fù)時間（4 min、8 min、12 min）對其0～20 m加速跑成績和肌肉-肌腱硬度進(jìn)行測試，旨在評估不同負(fù)重條件下跳深練習(xí)如何有效利用PAP，從而提高優(yōu)秀男子短跑運動員的加速跑表現(xiàn)。結(jié)果顯示，2種條件下的跳深練習(xí)均顯著提高了20 m加速跑成績， DJ組與WDJ組在8 min時分別提高了0.061 s（p<0.05）與0.050 s（p<0.05），在12 min時分別提高了0.061s（p<0.01）與0.054 s（p<0.01）。WDJ組顯著增加了步長（平均增加2.290～3.040 cm， p<0.01）和延長觸地時間（平均增加0.008～0.015 s，p<0.01），DJ組顯著加快了步頻（平均增加0.071～0.084 Hz，p<0.05）。此外，WDJ組在提高股二頭肌硬度方面表現(xiàn)更佳（平均增加10.708～16.875 N/m，p<0.001）。研究結(jié)論：1）DJ組和WDJ組均能有效誘導(dǎo)PAP，在4～12 min的恢復(fù)時間內(nèi)顯著改善了加速跑表現(xiàn)和增加了肌肉-肌腱硬度，肌肉-肌腱硬度增加可能是PAP改善運動表現(xiàn)的多個機制之一；2）無負(fù)重跳深練習(xí)更有助于加快運動員的步頻，而20%負(fù)重跳深練習(xí)則更有助于增加步長和延長觸地時間，這表明2種練習(xí)在優(yōu)化加速跑的運動參數(shù)上各有優(yōu)勢。教練員在制定個性化訓(xùn)練計劃時可根據(jù)運動員的具體需求與短板，靈活選擇無負(fù)重跳深練習(xí)或20%負(fù)重跳深練習(xí)，以實現(xiàn)運動參數(shù)的全面優(yōu)化，進(jìn)而提高運動員的加速跑能力。

關(guān)鍵詞 激活后增強效應(yīng)；跳深；熱身活動；加速跑；肌肉-肌腱硬度

中圖分類號：G804.6 學(xué)科代碼：040302 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.14036/j.cnki.cn11-4513.2024.05.011

Abstract Post-activation potentiation （PAP） is a strategy aimed at acutely enhancing athletes’explosive power through specific high-load training. A randomized crossover controlled trial was conducted， recruiting 24 elite male sprinters. They performed drop jump （DJ） exercises under two conditions： without load （DJ group） and with a 20% bodyweight vest load （WDJ group）， with measurements taken at different recovery times （4， 8， and 12 min） to assess their 0～20m acceleration performance and muscle-tendon stiffness. The aim was to evaluate how drop jumps under different loading conditions effectively utilize PAP to improve acceleration performance in elite male sprinters. The results showed that both conditions significantly improved0～20m acceleration performance. At 8 minutes， the DJ group and WDJ group improved by 0.061 s （p<0.05） and 0.050 s （p<0.05）， respectively， while at 12 minutes， they improved by 0.061s （p<0.01） and 0.054 s （p<0.01）. The WDJ group significantly increased step length （by an average of 2.290～3.040 cm， p<0.01） and ground contact time （by an average of 0.008～0.015ss， p<0.01）， while the DJ group significantly improved step frequency （by an average of 0.071～0.084 Hz ， p<0.05）. Additionally， the WDJ group demonstrated greater improvement in biceps femoris stiffness （average increase of 10.708～16.875 N/m， p<0.001）. Conclusions： 1） Both DJ and WDJ exercises effectively induced PAP， significantly improving acceleration performance and muscle-tendon stiffness within the 4～12 minute recovery period. The enhancement of muscle-tendon stiffness may be one of the mechanisms by which PAP improves performance; 2） DJ exercises are more effective in improving step frequency， while WDJ exercises are better at increasing step length and ground contact time. This suggests that the two exercises have different advantages in optimizing acceleration parameters. Coaches can choose between DJ and WDJ exercises based on individual athlete needs and weaknesses to fully optimize performance parameters and enhance acceleration ability.

Keywords post-activation potentiation; drop jump; warm up; acceleration; muscle-tendon stiffness

在競技體育特別是短跑項目中，運動員的表現(xiàn)極大地依賴于其賽前熱身的質(zhì)量。激活后增強效應(yīng)（PAP）作為一種生理策略［1］，是通過高負(fù)荷訓(xùn)練暫時增強運動員的爆發(fā)力，已在多種運動項目中顯示出提高運動表現(xiàn)的潛力。PAP涉及復(fù)雜的生化和神經(jīng)生理機制，包括肌肉活化狀態(tài)的提升和運動單元的更高效利用。

盡管PAP已被廣泛研究，但如何最有效地激活PAP以改善短跑表現(xiàn)仍存在爭議。當(dāng)前研究主要集中于傳統(tǒng)的重量訓(xùn)練，如半蹲和背蹲，這些訓(xùn)練雖然能夠增強力量和爆發(fā)力，但其在賽前實施的可行性受到設(shè)備條件和潛在疲勞程度的影響。PAP通常通過復(fù)合式訓(xùn)練產(chǎn)生。在這種訓(xùn)練中，先進(jìn)行大負(fù)荷抗阻訓(xùn)練（負(fù)荷通常超過85％1RM，1 Repetition Maximum，1次重復(fù)最大力量），然后再進(jìn)行相應(yīng)的更快速度的爆發(fā)式訓(xùn)練，以增強后續(xù)收縮時的力量和爆發(fā)力［2］。例如Chatzopoulos等研究者發(fā)現(xiàn)，完成10次非連續(xù)重復(fù)的90%1RM半蹲5 min后，運動員的30 m加速跑成績顯著改善［3］；也有研究者發(fā)現(xiàn)，在完成3次90%1RM強度的背蹲練習(xí)4 min后，英式橄欖球運動員的加速跑成績明顯提高［4］。雖然使用深蹲能顯著提高短跑成績，但在短跑的賽前進(jìn)行高負(fù)荷訓(xùn)練的可行性可能會受到質(zhì)疑。這些練習(xí)需要更重的力量訓(xùn)練設(shè)備（通常接近于運動員體重的2倍）和更重的大型設(shè)備，例如深蹲架［5］。除了需要重型設(shè)備以外，還有1個內(nèi)在的潛在風(fēng)險，即與高負(fù)荷訓(xùn)練相關(guān)的疲勞或運動損傷。此外，田徑項目的運動員在比賽前需要到等候區(qū)報到，這通常會使這些練習(xí)無法進(jìn)行。

uBTfYFh3i4HgZJdXVKk7SQ==近期的研究開始關(guān)注更簡便、風(fēng)險較低的PAP訓(xùn)練方法，例如跳深訓(xùn)練（DJ）。跳深練習(xí)通過其固有的拉長-縮短周期（SSC）激活肌肉［6］，能夠有效地誘導(dǎo)PAP，從而在不需要重型設(shè)備的情況下完成賽前熱身。此外，這種訓(xùn)練形式對增加肌肉-肌腱組織硬度尤為重要，這一點在短跑等需要快速力量轉(zhuǎn)換的運動中至關(guān)重要。下肢肌肉硬度的優(yōu)化可以顯著影響運動表現(xiàn)，特別是在需要快速啟動和加速的短跑項目中，適當(dāng)?shù)募∪夂图‰煊捕炔粌H可以提高力量的傳導(dǎo)效率，還可以通過增加肌肉的預(yù)張力使其反應(yīng)速度加快和動力輸出增加。

因此，本研究旨在通過科學(xué)的實驗設(shè)計和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)分析，驗證不同負(fù)重跳深練習(xí)在誘導(dǎo)PAP、改善短跑運動員20 m加速跑表現(xiàn)方面的有效性以及提出最佳實施策略。本研究將為短跑運動員及其教練團(tuán)隊提供科學(xué)的熱身策略，幫助他們更好地利用跳深練習(xí)提高賽前準(zhǔn)備質(zhì)量，從而在比賽中發(fā)揮出最佳水平。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究將在北京高校招募的24名一級運動水平的男子短跑運動員作為研究對象（見表1）。在測試開始時，記錄運動員的年齡、身高、體重、運動年限等數(shù)據(jù)。本實驗招募受試者時要求無運動傷病，在測試前1天避免高強度訓(xùn)練，并且未攝入咖啡因、酒精等。受試者在測試前均簽署了《知情同意書》，并積極配合完成實驗。

1.2 研究方法

本研究通過隨機交叉實驗，采用數(shù)字化肌肉功能評估系統(tǒng)、光學(xué)智能運動測試系統(tǒng)、分段計時訓(xùn)練系統(tǒng)等設(shè)備采集運動員下肢肌肉-肌腱硬度、20 m加速跑成績和運動學(xué)數(shù)據(jù)。

在進(jìn)行熱身之前，用數(shù)字化肌肉功能測試儀采集運動員股直肌、股二頭肌、脛骨前肌和腓腸肌外頭及肌腱的硬度特征數(shù)據(jù)。肌肉測量位置位于每塊肌肉肌腹處，肌腱測量位置位于跟骨正上方5cm處。在測量過程中，要求受試者完全放松肌肉，使肌肉活動標(biāo)準(zhǔn)化。在測試過程中，數(shù)字化肌肉功能測試儀的探頭垂直于每個測量點表面，直至指示燈變綠。

運動員在15 min的標(biāo)準(zhǔn)化常規(guī)熱身之后，休息3min，開始進(jìn)行20 m加速跑測試，測試時用光學(xué)智能運動測試系統(tǒng)和光電分段計時系統(tǒng)實時采集0～5 m、0～10 m和0～20 m分段成績和運動學(xué)數(shù)據(jù)。在完成20 m加速跑后，1名測試人員用數(shù)字化肌肉功能測試儀采集下肢肌肉-肌腱硬度數(shù)據(jù)。在實驗前測數(shù)據(jù)采集完成后，被試運動員被隨機分在無負(fù)重跳深組（DJ組）、20%體重負(fù)重跳深組（WDJ組）和控制組，3個組分別被安排在3 d完成測試，每名受試者每天只進(jìn)行1組測試。其中：DJ組誘導(dǎo)練習(xí)為運動員在45 cm高的跳箱上進(jìn)行連續(xù)5次無負(fù)重的最大跳深練習(xí)；WDJ組誘導(dǎo)練習(xí)為運動員在45 cm高的跳箱上進(jìn)行連續(xù)5次施加20%體重負(fù)重的最大跳深練習(xí)，要求落地時盡可能地縮短觸地時間并快速反彈，盡最大能力跳起到最高高度；控制組的運動員為坐立休息。目前的研究共識是PAP誘導(dǎo)練習(xí)刺激應(yīng)在隨后運動前的4～12 min進(jìn)行［5，7］。因此，本研究選擇將誘導(dǎo)練習(xí)干預(yù)后的4 min、8 min和12 min作為PAP效應(yīng)的評測節(jié)點［8-9］，并由此時間節(jié)點進(jìn)行后測。本研究的誘導(dǎo)練習(xí)為順序隨機選擇，避免順序?qū)嶒灲Y(jié)果的影響。跳深練習(xí)均由同一教練監(jiān)測，以確保技術(shù)的一致性，實驗流程如圖1所示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采集的數(shù)據(jù)通過“Microsoft Excel”進(jìn)行整理，用描述性統(tǒng)計方法記錄每個測試參數(shù)。通過“Shapiro-Wilk”檢驗正態(tài)分布。采用軟件“GraphPad Prism 8.3.0”進(jìn)行3×4（誘導(dǎo)練習(xí)形式×恢復(fù)時間）雙因素重復(fù)測量方差分析。首先進(jìn)行“Mauchly”球形檢驗，如果不符合球形檢驗，則通過“Greenhouse-Geisser”方法進(jìn)行校正，顯著水平設(shè)為p<0.05。如果只有1個變量產(chǎn)生了主效應(yīng)，則進(jìn)行“Bonferroni Post-hoc”檢驗。如果組間×恢復(fù)時間存在交互效應(yīng)，則進(jìn)行簡單效應(yīng)分析。

2 研究結(jié)果

2.1 加速跑成績在誘導(dǎo)練習(xí)前后的變化

如表2所示，可以得出如下結(jié)果。

1）0～5m加速跑成績存在誘導(dǎo)練習(xí)形式與恢復(fù)時間的交互效應(yīng)（F（6，207）=3.170，p<0.01）以及恢復(fù)時間的主效應(yīng)（F（2.495，172.2）=3.695，p<0.001），3組的誘導(dǎo)練習(xí)形式的主效應(yīng)無顯著差異［F（2，69）=1.160，p>0.05］。DJ組測試結(jié)果顯示：與基線值相比，4 min時的0～5 m加速跑成績顯著提高（MD=-0.021 s，p<0.05），12 min時的加速跑成績相較 4 min 時的加速跑成績則顯著下降（MD=0.020 s，p<0.01）；與控制組相比，0～5 m加速跑成績在4min時顯著提高（MD=-0.035 s，p<0.01）。

2）0～10 m加速跑成績存在誘導(dǎo)練習(xí)形式與恢復(fù)時間的交互效應(yīng)［F（6，207）=4.460，p<0.001］，并且恢復(fù)時間的主效應(yīng)顯著（F（2.519，173.8）=11.090，p<0.001），但是未出現(xiàn)誘導(dǎo)練習(xí)形式的主效應(yīng)（F（2，69）= 1.070，p>0.05）。從測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)：DJ組在4 min時（MD=-0.030，p<0.001）和8 min時（MD=-0.027，p<0.001）的加速跑成績與其基線值相比顯著提高，然而與4min 時（MD=0.022，p<0.001）和8min 時（MD=0.019，p<0.001）相比， 12 min時的加速跑成績顯著下降；WDJ組0～10 m加速跑成績在8 min時（MD=-0.034，p<0.01）和12 min時（MD=-0.044，p<0.001）與其基線值相比同樣顯著提高。

3）0～20 m加速跑成績存在誘導(dǎo)練習(xí)形式和恢復(fù)時間的交互效應(yīng)［F（6，207）=2.840，p<0.05］，并且恢復(fù)時間的主效應(yīng)顯著（F（2.146，148.1）=16.800，p<0.001），3組的誘導(dǎo)練習(xí)形式的主效應(yīng)無顯著差異（F（2，69）=0.230，p>0.05）。測試結(jié)果表明：與基線值相比，DJ組在4 min、8 min和12 min時的加速跑成績均顯著提高（MD=-0.052～-0.061，p<0.01），WDJ組加速跑成績在8 min時（MD=-0.050，p<0.05）和12 min時（MD=-0.054，p<0.05）也均顯著提高。

4）0～20 m平均步長存在誘導(dǎo)練習(xí)形式與恢復(fù)時間的交互效應(yīng)（F（6，207）=4.190，p<0.001），并且恢復(fù)時間的主效應(yīng)顯著（F（2.749，189.7）=4.750，p<0.01），未出現(xiàn)誘導(dǎo)練習(xí)形式的主效應(yīng)（F（2，69）= 0.910，p>0.05）。測試結(jié)果顯示，WDJ組在4 min、8 min和12 min時的平均步長與其基線值相比均顯著增加（MD=2.290～3.040，p<0.01）。

5）0～20 m平均觸地時間存在誘導(dǎo)練習(xí)形式與恢復(fù)時間的交互效應(yīng)（F（6，207）= 9.210，p<0.001），并且還存在恢復(fù)時間（F（2.794，192.8）= 3.480，p<0.05）與誘導(dǎo)練習(xí)形式的主效應(yīng)（F（2，69）=11.790，p<0.001）。測試結(jié)果顯示，WDJ組在4 min時、8 min時和12 min時的加速跑的平均觸地時間與其基線值相比均顯著延長（MD=0.008～0.015，p<0.01）。

6）0～20 m平均步頻和騰空時間未出現(xiàn)交互效應(yīng)（p>0.05）。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)：DJ組在4 min時、8 min時和12 min時在步頻上與其基線值相比均顯著加快（MD=0.071～0.084，p<0.05）；WDJ組在4 min時的平均騰空時間與其基線值相比顯著延長（MD=0.001，p<0.01），而在8min時則顯著縮短（MD=-0.001，p<0.01）。

2.2 肌肉-肌腱硬度在誘導(dǎo)練習(xí)前后的變化

如表3所示，得出如下結(jié)果。

1）股直肌硬度存在誘導(dǎo)練習(xí)形式與恢復(fù)時間的交互效應(yīng)（F（6，207）=9.950，p<0.001），并且還存在恢復(fù)時間的主效應(yīng)（F（1.989，137.2）=23.400，p<0.001）。測試結(jié)果顯示：DJ組在4 min時、8 min時和12 min時的股直肌硬度與其基線值相比顯著增加（4 min時、8 min時和12 min時依次為MD=22.250N/m、MD=19.708N/m和MD=17.167 N/m，p<0.01）；WDJ組在4 min、8 min和12 min時的股二頭肌硬度與其基線值相比顯著增加（4 min時、8 min時和12 min時依次為MD=16.875N/m、MD=10.708N/m和MD=13.458 N/m，p<0.001）。

2）脛骨前肌硬度存在誘導(dǎo)練習(xí)形式與恢復(fù)時間的交互效應(yīng)（F（6，207）= 3.830，p<0.001），并且存在恢復(fù)時間的主效應(yīng)（F（2.353，162.46）= 89.860，p<0.001），但是未出現(xiàn)誘導(dǎo)練習(xí)形式的主效應(yīng)（F（2，69）=0.240，p>0.05）。測試結(jié)果顯示，DJ組和WDJ組在各時間節(jié)點的脛骨前肌硬度均顯著增加（MD=18.708～31.041，p<0.001），但是WDJ組在12 min時的脛骨前肌硬度相較8 min時顯著下降（MD=-5.459，p<0.001）。除此之外，控制組在4 min時、8 min時和12 min時的脛骨前肌硬度也顯著增加（MD=13.375～15.583，p<0.001）。

3）腓腸肌硬度存在誘導(dǎo)練習(xí)形式與恢復(fù)時間的交互效應(yīng)（F（6，207）=9.480，p<0.001），并且存在恢復(fù)時間的主效應(yīng)（F（2.755，190.1）=98.110，p<0.001），3組誘導(dǎo)練習(xí)形式的主效應(yīng)無顯著差異（F（2，69）=0.170，p>0.05）。測試結(jié)果顯示：DJ組和WDJ組在4 min時、8 min時和12 min時的腓腸肌硬度顯著增加（MD=20.458～35.209，p<0.001），控制組在相同時間點的腓腸肌硬度同樣顯著增加（MD=9.327～10.497，p<0.001）。

4）肌腱硬度未出現(xiàn)誘導(dǎo)練習(xí)形式與恢復(fù)時間的交互效應(yīng)（F（6，207）= 1.160，p>0.05），也存在誘導(dǎo)練習(xí)形式的主效應(yīng)（F（2，69）=0.110，p>0.05），3組的恢復(fù)時間的主效應(yīng)則有顯著差異（F（1.827，126.0）=28.030，p<0.001）。測試結(jié)果顯示，DJ組肌腱硬度在4 min時、8 min時和12 min時均顯著增強（MD=32.792～46.208，p<0.001）。

3 分析與討論

本研究主要探討了不同負(fù)荷條件下基于跳深練習(xí)的PAP對男子短跑運動員在0～20 m加速跑階段的成績及相關(guān)運動學(xué)參數(shù)的影響，試圖確定誘導(dǎo)出PAP的最佳恢復(fù)時間與最佳誘導(dǎo)練習(xí)形式。通過分析0～5 m、0～10 m 和0～20 m加速跑成績發(fā)現(xiàn)，在特定的恢復(fù)時間內(nèi)，運動員的運動表現(xiàn)得到了改善。在0～20 m加速跑中，DJ組和WDJ組在8 min和12 min時的成績均顯著提高，說明2組在這些時間點均能有效誘導(dǎo)出PAP，然而未發(fā)現(xiàn)2組在誘導(dǎo)最佳PAP時間上的顯著差異，表明隨著距離的增加，2組對PAP的影響效果相似。

對0～20 m的分段成績進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，DJ組在0～5m加速跑成績與基線值相比在4min時顯著提高，而在12min時則顯著下降。WDJ組的0～10 m加速跑在8 min時（MD=-0.034，p<0.01）和12 min（MD=-0.044，p<0.001）時的成績均顯著提高。WDJ組的0～20 m加速跑在8 min時（MD=-0.050，p<0.05）和12 min（MD=-0.054，p<0.05）時的成績均顯著提高。這表明WDJ組誘導(dǎo)出的PAP的延續(xù)時間較長，WDJ組在8 min和12 min時的加速跑成績提高似乎更為持久和穩(wěn)定，尤其在較長時間段的恢復(fù)中表現(xiàn)更佳。DJ組和WDJ組的0～20 m加速跑成績在8 min和12 min時均顯著提高，說明2組在這些時間點均能有效誘導(dǎo)出PAP。DJ組的0～20 m加速跑成績在4min、8min和12 min時顯著提高（MD=-0.052～-0.061，p< 0.01），WDJ組的0～20 m加速跑成績在8min和12 min時顯著提高（MD=-0.05，p<0.05）。對比2種練習(xí)形式，DJ組誘導(dǎo)出PAP的時間要早于WDJ組，這可能與WDJ組較大的負(fù)荷強度導(dǎo)致的短暫疲勞有關(guān)。由于本研究中缺乏肌電圖記錄，WDJ組和DJ組負(fù)荷刺激引起的PAP的機制尚不清楚。有研究表明，適當(dāng)?shù)呢?fù)重可以延長PAP的持續(xù)時間，可能是由于較大負(fù)重提高了肌肉的預(yù)激活水平和神經(jīng)機能的利用效率［10］。Turner等研究者發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行3組×10次的反彈跳練習(xí)后4min會導(dǎo)致10 m加速跑成績顯著提高［11］，同樣的反彈跳練習(xí)，在10%體重負(fù)重時，10 m加速跑成績和20 m加速跑成績分別在恢復(fù)時間為4 min和8 min后有了顯著的提高，說明10%體重負(fù)重練習(xí)對加速跑能力的提高優(yōu)于無負(fù)重練習(xí)。

不同負(fù)重條件下跳深練習(xí)的運動學(xué)參數(shù)（如步長、步頻和觸地時間）的差異表明，運動員的身體適應(yīng)性和運動表現(xiàn)能力被不同程度地激活。WDJ組在4 min、8 min和12 min時的步長顯著增加（MD=2.290～3.040，p<0.01），觸地時間也有所延長（MD=0.008～0.015，p<0.01）。這與Hunter等研究者的研究結(jié)果［12］一致，他們發(fā)現(xiàn)這些參數(shù)在最大化水平推力時，有助于提高初速度，不同負(fù)重的跳深練習(xí)對觸地時間和騰空時間具有不同的影響，對于那些需要提高瞬時力量輸出的運動員而言，增加跳深練習(xí)的負(fù)重可以延長觸地時間，從而產(chǎn)生更強的推力。Turner等研究者在其研究中發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行有負(fù)重的跳深練習(xí)可以在短跑運動員中顯著提高加速能力［11］，并且認(rèn)為，這一改善主要是由于神經(jīng)肌肉激活水平提高和步長增加。對于田徑運動員而言，沖刺中5～10 m的距離可以看作是初始加速度和峰值速度之間的過渡期，可能需要通過產(chǎn)生大力量的訓(xùn)練方案（負(fù)重增強式訓(xùn)練）來改善田徑運動員從加速到最大速度過渡的表現(xiàn)［13］。

此外，DJ組與控制組相比在12 min時的步頻顯著加快（MD=0.054，p<0.05），與WDJ組相比在12 min時的步頻也顯著加快（MD=0.075，p<0.01），說明無負(fù)重跳深練習(xí)在加快步頻方面可能更具優(yōu)勢，這可能與肌肉的快速收縮能力有關(guān)，反映了不同訓(xùn)練模式對肌肉反應(yīng)性的不同影響。Zisi等研究者也發(fā)現(xiàn)，與基線沖刺相比，進(jìn)行交替腿水平跳躍后，運動員在 0～5 m的加速跑平均步頻明顯更快［14］，說明0～5 m加速跑速度的加快主要是運動員步頻顯著加快產(chǎn)生的結(jié)果。DJ組運動員在練習(xí)后表現(xiàn)出更快的步頻，這可能與肌肉反應(yīng)性變得靈敏和更高效的神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)有關(guān)［15］，說明PAP可以通過不同的機制影響短跑時的肌肉加速功能。最近的1項研究［16］也支持了本研究的結(jié)果，即適當(dāng)?shù)腜AP訓(xùn)練可以通過改變運動學(xué)參數(shù)來改善運動表現(xiàn)，特別是在短跑運動中。

在加速跑中，沖刺表現(xiàn)依賴于各種運動學(xué)、動力學(xué)和神經(jīng)肌肉特征，這些特征要求運動員協(xié)調(diào)上半身和下半身以獲得更快的沖刺速度。運動員步長的增加可以提高加速跑的效率，提高觸地發(fā)力時間，為運動員持續(xù)加速提供最佳的力學(xué)條件。加速跑成績變化的決定因素是步長和步頻。在20 m加速跑測試中，運動員具備合理的步長和步頻有助于產(chǎn)生更快的加速度以不斷提速。運動員在起跑后，從第3步開始，在步頻相對穩(wěn)定的前提下（騰空時間逐漸增加，著地時間逐漸縮短），主要通過逐漸增加步長來提高跑步速度。為了闡明短跑運動員在整個加速階段的時空結(jié)構(gòu)對肌肉加速功能的影響，Nagahara等研究者對加速跑階段的每一單步進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，起跑加速的前2步，步頻與加速跑成績顯著相關(guān)，第3步和第4步的步長開始凸顯對加速跑成績的影響，從第5步到第20步，步長成為影響加速表現(xiàn)的主要因素［17］。該研究者的另1項研究將短跑的加速階段分為3個部分［18］，在初始加速階段，運動員的跑步速度主要來自步長與步頻的共同作用，在中間加速階段和最后加速階段，步長是影響加速度更加重要的1個因素。因此，運動員在起跑后的前2步應(yīng)注重步頻的穩(wěn)定性，而之后的步長則決定了整個加速階段的表現(xiàn)。謝慧松等研究者認(rèn)為，加速階段的步長是影響中國短跑選手加速跑成績的一個重要因素［19］。長期以來，步長一直是研究短跑速度時的1項重要指標(biāo)，姜自立等研究者發(fā)現(xiàn)，2組不同運動水平的運動員按照20 m的等步長或者等步頻進(jìn)行100 m成績測試，中等水平的短跑運動員通過增加步長測得的100 m成績要優(yōu)于通過加快步頻測得的100 m成績［20］。這從側(cè)面說明，步長的增加在加速階段對成績的提高比步頻更為有效。通過上述結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，WDJ組通過顯著增加步長和延長觸地時間，有助于改善加速跑表現(xiàn)，特別是在中后段的加速階段。這一結(jié)果為田徑運動員的訓(xùn)練提供了實踐指導(dǎo)，即通過加強步長的訓(xùn)練可以有效改善短跑運動員的整體加速表現(xiàn)，而無負(fù)重練習(xí)則可用于針對性加快步頻，從而根據(jù)不同的訓(xùn)練需求優(yōu)化加速表現(xiàn)。

恢復(fù)時間的管理也是PAP訓(xùn)練中不可忽視的一環(huán)。執(zhí)行PAP誘導(dǎo)練習(xí)后，肌肉疲勞和 PAP在肌肉內(nèi)共存［14］。Seitz等研究者認(rèn)為，恢復(fù) 5～7 min后，表現(xiàn)會得到最大程度的改善，因而應(yīng)考慮誘導(dǎo)練習(xí)的量和運動員的運動水平［21］，以確定適當(dāng)?shù)男菹㈤g隔［22］。Kilduff等研究者發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行跳深練習(xí)干預(yù)后的8～12 min為最佳間歇時間，而間歇時間在小于4 min或大于12 min時，運動能力則沒有顯著提高［23］。同樣，Lowery等研究者發(fā)現(xiàn)，誘發(fā)高水平運動員的最佳PAP的恢復(fù)時間為4～8 min，當(dāng)恢復(fù)時間長于12 min時，PAP則沒有顯著效果［24］。這一發(fā)現(xiàn)為短跑訓(xùn)練中的熱身策略提供了科學(xué)依據(jù)，強調(diào)了恢復(fù)時間的重要性。誘導(dǎo)PAP的最佳恢復(fù)時間取決于所用負(fù)荷的強度和運動員的個體響應(yīng)。調(diào)節(jié)PAP的一個重要的變量是誘導(dǎo)練習(xí)和后續(xù)比賽之間的恢復(fù)時間。由于磷酸肌酸的消耗，恢復(fù)時間的長短可能會影響工作肌肉再生三磷酸腺苷的能力。有人認(rèn)為持續(xù)7 s的高強度活動會消耗磷酸肌酸［25］。本研究中的運動員在進(jìn)行5次跳深練習(xí)時，每次最大負(fù)荷重復(fù)大約持續(xù)1 s，并且可能不會耗盡磷酸鹽存儲。然而Tomlinson等研究者發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行2組8次的13%體重負(fù)重蹲跳練習(xí)后，運動員的10 m和20 m加速跑成績沒有顯著提高［26］。這其中的一個可能性解釋是：Tomlinson等研究者招募了運動水平較低的女性運動員，可能對跳深練習(xí)不敏感。運動員對 PAP方案的反應(yīng)似乎是高度個性化的，一些運動員在誘導(dǎo)練習(xí)后改善了自己的運動表現(xiàn)，而其他運動員的運動表現(xiàn)則不受影響［21，26］。因此，在實際應(yīng)用中，教練應(yīng)根據(jù)運動員在熱身時的反應(yīng)調(diào)整負(fù)荷和恢復(fù)時間，以達(dá)到比賽中的最佳表現(xiàn)。

本研究通過數(shù)字化肌肉功能評估系統(tǒng)采集了運動員在誘導(dǎo)練習(xí)前后肌肉-肌腱的硬度特征。本研究發(fā)現(xiàn)，DJ組和WDJ組在4min、8min和12 min時的下肢肌肉-肌腱剛度均有顯著增加。這與Werkhausen等研究者的研究結(jié)果［27］相吻合，該研究者提出肌腱的硬度可以通過改善肌肉-肌腱復(fù)合體的力量傳導(dǎo)效率增大肌肉的力量輸出。硬度的增加有助于使肌肉的反應(yīng)速度加快和力量輸出增加，從而對于需要快速力量轉(zhuǎn)換的運動尤為重要，如短跑。Zisi等研究者發(fā)現(xiàn)，跳深練習(xí)后立即進(jìn)行短跑可以顯著加快運動員的起跑速度，并推測這與肌肉硬度的短期增加有關(guān)，這種硬度增加有助于更有效地傳導(dǎo)力量［14］。負(fù)重跳深通過增加肌肉硬度，尤其是在股后肌群中形成更大的生物力學(xué)優(yōu)勢，使運動員在加速跑中得到更大的推進(jìn)力，這種效應(yīng)可能與肌肉在接受重負(fù)荷后通過其固有的生化和神經(jīng)適應(yīng)性機制優(yōu)化了力量輸出的策略相關(guān)［28］。在SSC活動中，硬度水平越高的受試者的運動表現(xiàn)越好［29］。有研究表明，肌腱硬度與跳躍運動表現(xiàn)之間呈正相關(guān)關(guān)系［30］。較大的硬度不僅有利于力量發(fā)展速率（RFD）和彈性能量的儲存和更快速釋放，而且在肌肉發(fā)力方面也起著重要作用［31］。Clegg等研究者認(rèn)為，肌肉-肌腱復(fù)合體的硬度在加速跑中產(chǎn)生力量速率時起著重要的作用［32］。本研究評估了運動員的單個肌肉和肌腱硬度與加速跑表現(xiàn)之間的關(guān)系。之前關(guān)于硬度的評估方法中有許多涉及下肢整體硬度的評估，而忽略了單個肌肉的具體評估。本研究發(fā)現(xiàn)，肌腱硬度和股直肌硬度對加速跑成績的影響較大，并且負(fù)重跳深練習(xí)能更大程度地增加股二頭肌硬度，說明負(fù)重跳深能更有效地刺激股后肌群。因此，對于那些后肌群力量較為薄弱的短跑運動員，可以采用20%體重負(fù)重跳深練習(xí)進(jìn)行熱身。

綜上所述，本研究不僅證實了跳深練習(xí)誘導(dǎo)PAP的有效性，還揭示了不同負(fù)荷條件下的訓(xùn)練對加速跑表現(xiàn)的具體影響，為短跑訓(xùn)練提供了科學(xué)依據(jù)。基于本研究的發(fā)現(xiàn)，建議教練在制定短跑訓(xùn)練計劃時，考慮包括不同類型的跳深練習(xí)，以適應(yīng)不同運動員的個體生理和生物特征。對于那些需要提高起跑階段速度的運動員，推薦使用較大負(fù)重的跳深練習(xí)，因為這可以增加步長和延長觸地時間，從而增強推力［33］。對于需要提高短跑途中跑及后程速度的運動員，則可以使用無負(fù)重的跳深練習(xí)來加快步頻，有助于在比賽后半段維持或加快速度。盡管本研究形成了有關(guān)跳深練習(xí)影響短跑表現(xiàn)和肌肉硬度的見解，但也存在一些局限性。首先，本研究中的所有運動員使用統(tǒng)一的45cm高跳箱進(jìn)行無負(fù)重跳深練習(xí)。這一高度對某些運動員而言可能過低，后續(xù)可以考慮采用各運動員的最佳跳深高度進(jìn)行分析，該高度可通過反應(yīng)力量指數(shù)（即跳躍高度與地面接觸時間之比）計算得出［34］。其次，關(guān)于PAP的觀察時間點，本研究僅觀察了4 min時、8 min時和12 min時3個時間節(jié)點，后續(xù)研究或者在教練員實踐過程中應(yīng)根據(jù)運動員的個體表現(xiàn)具體調(diào)整。

4 結(jié)論

1）DJ組和WDJ組均能有效誘導(dǎo)PAP，在4～12 min的恢復(fù)時間內(nèi)顯著改善加速跑表現(xiàn)和肌肉-肌腱硬度，肌肉-肌腱硬度增加可能是PAP改善運動表現(xiàn)的多個機制之一。

2）DJ練習(xí)更有助于加快運動員的步頻，而WDJ練習(xí)則更有助于增加步長和延長觸地時間，這表明2種練習(xí)在優(yōu)化加速跑的運動參數(shù)上各有優(yōu)勢。教練員在制定個性化訓(xùn)練計劃時可根據(jù)運動員的具體需求與短板，靈活選擇無負(fù)重跳深練習(xí)或20%體重負(fù)重跳深練習(xí)，以實現(xiàn)運動參數(shù)的全面優(yōu)化，進(jìn)而提高運動員的加速跑能力。

5 研究展望

1）未來的研究可以嘗試探究使運動員同時增加步長和加快步頻的PAP誘導(dǎo)方案，以提高短跑運動員的加速能力。

2）未來的研究應(yīng)增加樣本量，包括不同性別和年齡組、不同水平的運動員，以進(jìn)一步驗證本研究中的這些發(fā)現(xiàn)，并考慮個體差異對PAP的影響，從而優(yōu)化短跑訓(xùn)練策略。

3）研究不同負(fù)荷和不同恢復(fù)時間對PAP的影響，優(yōu)化訓(xùn)練負(fù)荷和恢復(fù)時間，為實際訓(xùn)練和比賽中對恢復(fù)時間的管理提供更精確的指導(dǎo)。

4）本研究主要關(guān)注短期內(nèi)產(chǎn)生的PAP，長期的訓(xùn)練效果和生理適應(yīng)尚未明確。因此，建議未來的研究應(yīng)關(guān)注長期訓(xùn)練對肌肉結(jié)構(gòu)、功能和運動表現(xiàn)的影響。

參考文獻(xiàn)：

［1］ ROBBINS D W. Postactivation potentiation and its practical applicability： A brief review［J］. Journal of Strength and Conditi-oning Research， 2005， 19（2）： 453-458.

［2］ HODGSON M， DOCHERTY D， ROBBINS D. Post-activation potentiation［J］. Sports Medicine， 2005， 35（7）： 585-595.

［3］ CHATZOPOULOS D E， MICHAILIDIS C J， GIANNAKOS A K， et al. Postactivation potentiation effects after heavy resistance exercise on running speed［J］. The Journal of Strength & Condit-ioning Research， 2007， 21（4）： 1278-1281.

［4］ DUNCAN M J， THURGOOD G， OXFORD S W. Effect of heavy back squats on repeated sprint performance in trained men［J］. The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness， 2014， 54（2）： 238-243.

［5］ KILDUFF L P， OWEN N， BEVAN H， et al. Influence of recove-ry time on post-activation potentiation in professional rugby players［J］. Journal of Sports Sciences， 2008， 26（8）： 795-802.

［6］ CREEKMUR C C， HAWORTH J L， COX R H， et al.Effects of plyometrics performed during warm-up on 20 and 40 meter sprint performance［J］. Journalof Sports Medicineand Physical Fitness， 2011， 57（5）：550-555.

［7］ WILSON J M， DUNCAN N M， MARIN P J， et al. Meta-analysis of postactivation potentiation and power： Effects of conditioning activity， volume， gender， rest periods， and training status［J］. The Journal of Strength & Conditioning Research， 2013， 27（3）： 854-859.

［8］ ABOODARDA S J， BYRNE J M， SAMSON M， et al. Does perfo-rming drop jumps with additional eccentric loading improve jump performance［J］. Journalof Strengthand Conditioning Rese-arch， 2014， 28（8）： 2314-2323.

［9］ GOUVEA A L， FERNANDES I A， CESAR E P， et al. The effec-ts of rest intervals on jumping performance： A meta-analysis on post-activation potentiation studies［J］. Journalof Sports Sciences， 2013， 31（5）： 459-467.

［10］ HODGSON M， DOCHERTY D， ROBBINS D. Post-activation potentiation： Underlying physiology and implications for motor performance［J］. Sports Medicine， 2005， 35（7）： 585-595.

［11］ TURNER A P， BELLHOUSE S， KILDUFF L P， et al. Postactiv-ation potentiation of sprint acceleration performance using plyometric exercise［J］. The Journal of Strength & Conditioning Research， 2015， 29（2）： 343-350.

［12］ HUNTER J P， MARSHALL R N， MCNAIR P J. Interaction of step length and step rate during sprint running［J］. Medicine & Science in Sports & Exercise， 2004， 36（2）： 261-271.

［13］ LOCKIE R G， MURPHY A J， SCHULTZ A B， et al. The effec-ts of different speed training protocols on sprint acceleration kinematics and muscle strength and power in field sport athlet-es［J］. The Journal of Strength & Conditioning Research， 2012， 26（6）： 1539-1550.

［14］ ZISI M， STAVRIDIS I， BOGDANIS G， et al. The acute effects of plyometric exercises on sprint performance and kinematics［J］. Physiologia， 2023， 3（2）： 295-304.

［15］ SALO A I T， BEZODIS I N， BATTERHAM A M， et al. Elite sprinting： Are athletes individually step-frequency or step-len-gth reliant［J］. Medicine & Science in Sports & Exercise， 2011， 43（6）：1055-1062.

［16］ GIL M H， NEIVA H P， GARRIDO N D， et al. The effect of ballistic exercise as pre-activation for 100 m sprints［J］. Inter-national Journal of Environmental Research and Public Health， 2019， 16（10）：1850.

［17］ NAGAHARA R， NAITO H， MORIN J， et al. Association of acceleration with spatiotemporal variables in maximal sprinting［J］. International Journal of Sports Medicine， 2014， 35（9）： 755-761.

［18］ NAGAHARA R， MATSUBAYASHI T， MATSUO A， et al. Kinematics of transition during human accelerated sprinting［J］. Biology Open， 2014， 3（8）： 689-699.

［19］ 謝慧松. 中外優(yōu)秀男運動員百米動作速度時空結(jié)構(gòu)的運動學(xué)特征［J］. 成都體育學(xué)院學(xué)報，2007，33 （5）： 76-79.

［20］ 姜自立，苑廷剛，王國杰，等. 2017年全運會男子100 m決賽運動員關(guān)鍵技術(shù)特征研究［J］. 中國體育科技，2018，54（6）：109-117.

［21］ SEITZ L B， HAFF G G. Factors modulating post-activation potentiation of jump， sprint， throw， and upper-body ballistic performances： A systematic review with meta-analysis［J］. Sports Medicine， 2016， 46（2）： 231-240.

［22］ WILSON J M， DUNCAN N M， MARIN P J， et al. Meta-analys-is of postactivation potentiation and power： Effects of conditio-ning activity， volume， gender， rest periods， and training status［J］. The Journal of Strength & Conditioning Research， 2013， 27（3）： 854-859.

［23］ KILDUFF L P， WEST D J， WILLIAMS N， et al. The influence of passive heat maintenance on lower body power output and repeated sprint performance in professional rugby league players［J］. Journal of Science and Medicine in Sport， 2013， 16（5）： 482-486.

［24］ LOWERY R P， DUNCAN N M， LOENNEKE J P， et al. The effects of potentiating stimuli intensity under varying rest perio-ds on vertical jump performance and power［J］. The Journal of Strength & Conditioning Research， 2012， 26（12）： 3320-3325.

［25］ VOLEK J S， KRAEMER W J. Creatine supplementation： Its effect on human muscular performance and body composition［J］. The Journal of Strength & Conditioning Research， 1996， 10（3）： 200-210.

［26］ TOMLINSON K A， HANSEN K， HELZER D， et al. The effects of loaded plyometric exercise during warm-up on subsequent sprint performance in collegiate track athletes： A randomized trial［J］. Sports， 2020， 8（7）： 1-13.

［27］ WERKHAUSEN A， ALBRACHT K， CRONIN N J， et al. Effect of training-induced changes in achilles tendon stiffness on muscle-tendon behavior during landing［J］. Frontiers in Physi-ology， 2018， 9： 794.

［28］ RAMREZ DELACRUZ M， BRAVO SNCHEZ A， ESTEBA N， et al. Effects of plyometric training on lower body muscle architecture， tendon structure， stiffness and physical performa-nce： A systematic review and meta-analysis［J］. Sports Medicine-Open， 2022， 8（1）： 1-29.

［29］ BRUGHELLI M， CRONIN J. Influence of running velocity on vertical， leg and joint stiffness［J］. Sports Medicine， 2008， 38（8）： 647-657.

［30］ KUBO K， MORIMOTO M， KOMURO T， et al. Influences of tendon stiffness， joint stiffness， and electromyographic activity on jump performances using single joint［J］. European Journal of Applied Physiology， 2007， 99（3）： 235-243

［31］ BOJSEN MLLER J， MAGNUSSON S P， RASMUSSEN L R， et al. Muscle performance during maximal isometric and dyna-mic contractions is influenced by the stiffness of the tendino-us structures［J］. Journal of Applied Physiology， 2005， 99（3）： 986-994.

［32］ CLEGG M， HARRISON A J. Electromechanical delay and rea-ctive strength indices of sprint and endurance trained athletes［Z］. ISBS-Conference Proceedings Archive， 2005.

［33］ KMMEL J， BERGMANN J， PRIESKE O， et al. Effects of conditioning hops on drop jump and sprint performance： A randomized crossover pilot study in elite athletes［J］. BMC Sports Science， Medicine and Rehabilitation， 2016， 8（1）： 1-8.

［34］ FLANAGAN E P， COMYNS T M. The use of contact time and the reactive strength index to optimize fast stretch-shortening cycle training［J］. Strength & Conditioning Journal， 2008， 30（5）： 32-38.