乒乓球運(yùn)動(dòng)員的上肢肌肉力量及控制能力差異研究

摘要：研究目的：本研究關(guān)注乒乓球運(yùn)動(dòng)員的上肢力量和神經(jīng)肌肉控制能力，評(píng)估不同水平運(yùn)動(dòng)員持拍側(cè)肩、肘、腕關(guān)節(jié)的肌力特征，為專項(xiàng)訓(xùn)練和損傷預(yù)防提供建議。研究方法：使用美國(guó)BTE公司的PrimusRS系統(tǒng)評(píng)估乒乓球運(yùn)動(dòng)員上肢肌力和神經(jīng)肌肉控制能力，測(cè)試包括肩關(guān)節(jié)內(nèi)外旋、肘關(guān)節(jié)屈伸及前后的旋轉(zhuǎn)，還有腕關(guān)節(jié)的屈伸和偏斜，測(cè)試角速度為60°/s和180°/s。研究結(jié)果：（1）乒乓球運(yùn)動(dòng)員肩關(guān)節(jié)內(nèi)外旋峰力矩隨測(cè)試角速度增加而下降（P＜0.05），二級(jí)運(yùn)動(dòng)員的峰力矩高于專修學(xué)生（P＜0.05）；（2）一級(jí)運(yùn)動(dòng)員和專修學(xué)生在180°/s測(cè)試下肘關(guān)節(jié)峰力矩低于60°/s測(cè)試（P＜0.05），二級(jí)運(yùn)動(dòng)員肘關(guān)節(jié)峰力矩差異更顯著（P＜0.01），一級(jí)運(yùn)動(dòng)員肘關(guān)節(jié)肌肉控制準(zhǔn)確率高于其他組（P＜0.01）；（3）腕關(guān)節(jié)測(cè)試中，一級(jí)和二級(jí)運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)優(yōu)于專修學(xué)生，但差異不顯著。研究結(jié)論：一級(jí)和二級(jí)乒乓球運(yùn)動(dòng)員肩關(guān)節(jié)內(nèi)外旋協(xié)調(diào)性、調(diào)動(dòng)能力均優(yōu)于專修學(xué)生；一級(jí)運(yùn)動(dòng)員肘關(guān)節(jié)肌力控制準(zhǔn)確率高。因此，需加強(qiáng)乒乓球運(yùn)動(dòng)員上肢關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)性、肌肉控制、動(dòng)作準(zhǔn)確性及專項(xiàng)力量以提升比賽成績(jī)。

關(guān)鍵詞：乒乓球運(yùn)動(dòng)員" 上肢力量" 肌肉控制" BTE PrimusRS評(píng)估系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G804 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8902-（2025）-03-091-3-TBB

在競(jìng)技體育的現(xiàn)代化進(jìn)程中，科技在提升運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)和訓(xùn)練效率方面發(fā)揮著日益關(guān)鍵的作用?，F(xiàn)代科技利用先進(jìn)設(shè)備和數(shù)據(jù)分析，全面監(jiān)控和分析運(yùn)動(dòng)員的身體和技術(shù)動(dòng)作，幫助教練和運(yùn)動(dòng)員優(yōu)化訓(xùn)練。特別是在神經(jīng)肌肉控制方面，科技的應(yīng)用顯著提升了運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)。

近年來(lái)，隨著我國(guó)乒乓球運(yùn)動(dòng)向力量與速度結(jié)合的方向發(fā)展，運(yùn)動(dòng)員們面臨著更高的身體素質(zhì)要求，這不僅包括快速的身體反應(yīng)能力，還要求擁有強(qiáng)健和靈活的身體基礎(chǔ)。在乒乓球運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)研究中，上肢力量被賦予了極其重要的地位。在激烈的比賽中，運(yùn)動(dòng)員需要迅速適應(yīng)動(dòng)作的變化，并作出精確的判斷。因此，在訓(xùn)練過(guò)程中，教練員需要特別關(guān)注提升運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)速度，尤其是在對(duì)球的落點(diǎn)和力量控制方面的訓(xùn)練。

BTE PrimusRS康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn)，功能多樣，適用性廣。本研究通過(guò)使用BTE PrimusRS的等速和CPM模式，測(cè)試不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員的上肢力量和控制能力，目的是深入分析乒乓球上肢專項(xiàng)力量特征，為肩、肘、腕關(guān)節(jié)動(dòng)作質(zhì)量提供評(píng)估指標(biāo)，識(shí)別訓(xùn)練中的問(wèn)題，并為科學(xué)訓(xùn)練和預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷提供理論支持。

1、研究對(duì)象與方法

1.1、研究對(duì)象

本研究對(duì)象是某體育院校不同運(yùn)動(dòng)水平的32名乒乓球運(yùn)動(dòng)員，其中一級(jí)運(yùn)動(dòng)員有7名，二級(jí)運(yùn)動(dòng)員有13名，專修學(xué)生有12名；受試者在半年內(nèi)均無(wú)運(yùn)動(dòng)損傷，訓(xùn)練正常。受試者系統(tǒng)訓(xùn)練年限最短的為4個(gè)月，最長(zhǎng)的為15年，5年以上的有14人，研究對(duì)象基本情況見(jiàn)表1。

1.2、研究方法

（1）文獻(xiàn)資料法。

以乒乓球、神經(jīng)肌肉控制、上肢力量、BTE PrimusRS、康復(fù)訓(xùn)練等為關(guān)鍵詞，查閱相關(guān)文獻(xiàn)庫(kù)，同時(shí)查閱相關(guān)教科書(shū)、指南和學(xué)術(shù)專著，為本研究的順利進(jìn)行提供可靠的依據(jù)。

（2）測(cè)試法。

本研究使用的儀器是BTE PrimusRS評(píng)估系統(tǒng)，系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制和監(jiān)測(cè)，訓(xùn)練動(dòng)力頭可360度旋轉(zhuǎn)，能夠提供等長(zhǎng)、等張、等速、離心肌肉功能測(cè)試和被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，可進(jìn)行單個(gè)關(guān)節(jié)的測(cè)試和訓(xùn)練。具體采用速度慢速60°/s和快速180°/s的角速度，各重復(fù)測(cè)試5次，通過(guò)測(cè)試可以得到肌肉相關(guān)的肌肉峰值力矩、做功程度、關(guān)節(jié)角度、控制準(zhǔn)確度等參數(shù)，進(jìn)而通過(guò)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

（3）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法。

對(duì)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，運(yùn)用SPSS 26.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)和單因素方差進(jìn)行比較分析，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的差異性是否顯著。結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.01有高度顯著性差異， P＜0.05為有顯著性差異。

2、研究結(jié)果

2.1、不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員肩關(guān)節(jié)等速肌力測(cè)試結(jié)果

為了檢驗(yàn)不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員的肩關(guān)節(jié)內(nèi)外旋的差異，研究對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)和單因素方差分析，結(jié)果如表2、表3所示。180°/s時(shí)，一級(jí)運(yùn)動(dòng)員和專修學(xué)生內(nèi)旋峰力矩明顯低于60°/s時(shí)，且二級(jí)運(yùn)動(dòng)員內(nèi)旋峰力矩存在高度顯著性差異（P＜0.01）；一級(jí)和二級(jí)運(yùn)動(dòng)員的外旋峰力矩均顯著下降。60°/s和180°/s時(shí)，二級(jí)運(yùn)動(dòng)員的內(nèi)旋峰力矩顯著高于專修學(xué)生的內(nèi)旋峰力矩；60°/s時(shí)，二級(jí)運(yùn)動(dòng)員的外旋峰力矩顯著高于專修學(xué)生；180°/s時(shí)，一級(jí)和二級(jí)運(yùn)動(dòng)員的外旋峰力矩顯著高于專修學(xué)生的內(nèi)旋峰力矩，其余指標(biāo)尚未表現(xiàn)出顯著性差異。

2.2、不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員肘關(guān)節(jié)等速肌力測(cè)試結(jié)果

（1）不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員肘關(guān)節(jié)屈伸差異對(duì)比。

采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)和單因素方差分析，對(duì)不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員肘關(guān)節(jié)屈/伸峰力矩進(jìn)行差異對(duì)比和對(duì)同級(jí)別運(yùn)動(dòng)員不同角速度下肘關(guān)節(jié)屈/伸峰力矩的差異對(duì)比。結(jié)果見(jiàn)表4、表5所示。180°/s時(shí)，一級(jí)運(yùn)動(dòng)員和專修學(xué)生肘關(guān)節(jié)屈/伸峰力矩顯著低于60°/s時(shí)峰力矩（P＜0.05），且二級(jí)運(yùn)動(dòng)員肘關(guān)節(jié)屈/伸峰力矩有非常顯著性的差異（P＜0.01）；在60°/s肘關(guān)節(jié)屈曲時(shí)，一級(jí)運(yùn)動(dòng)員的峰力矩顯著高于專修學(xué)生的峰力矩，其余指標(biāo)尚未表現(xiàn)出顯著性差異。

（2）慢速60°/s時(shí)乒乓球運(yùn)動(dòng)員肘關(guān)節(jié)旋前/旋后、肘屈伸控制差異對(duì)比。

對(duì)不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員的前臂旋前、旋后和肘關(guān)節(jié)控制進(jìn)行差異對(duì)比，結(jié)果如表6所示。在60°/s速度下，不同水平的乒乓球運(yùn)動(dòng)員前臂旋前/旋后的峰力矩沒(méi)有顯著差異。一級(jí)運(yùn)動(dòng)員在肘關(guān)節(jié)屈曲控制上的準(zhǔn)確率顯著高于二級(jí)運(yùn)動(dòng)員和專修學(xué)生。在肘關(guān)節(jié)伸展控制上，一級(jí)運(yùn)動(dòng)員與二級(jí)運(yùn)動(dòng)員準(zhǔn)確率無(wú)顯著差異，但兩者均顯著高于專修學(xué)生（P＜0.05）。

使用BTE PrimusRS評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行肘關(guān)節(jié)控制測(cè)試，目標(biāo)為最大肘屈伸峰力矩的60%，角速度設(shè)定為60°/s。受試者坐位，固定上身，放松優(yōu)勢(shì)手肘，下肢受限制以避免代償。連接701配件和動(dòng)力頭，調(diào)整手臂活動(dòng)角度、速度和時(shí)間。測(cè)試中，受試者應(yīng)控制力量在計(jì)算機(jī)顯示的紅色虛線內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)肌肉控制。（見(jiàn)圖1）

2.3、不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員腕關(guān)節(jié)等速肌力測(cè)試結(jié)果

不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員腕關(guān)節(jié)屈曲與伸展、橈側(cè)與尺側(cè)偏的峰力矩差異對(duì)比結(jié)果如表7所示。60°/s時(shí)，不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員的腕關(guān)節(jié)屈曲和伸展、腕關(guān)節(jié)橈尺側(cè)偏的峰力矩均無(wú)顯著性差異。

3、討論與分析

本研究關(guān)注乒乓球運(yùn)動(dòng)員肩、肘、腕三個(gè)上肢關(guān)節(jié)的肌肉力量及其對(duì)競(jìng)技表現(xiàn)的影響。這些關(guān)節(jié)的協(xié)同作用對(duì)技術(shù)執(zhí)行、力量輸出和預(yù)防傷害至關(guān)重要，特別是在滿足乒乓球?qū)Ω邚?qiáng)度、高速度和高精度的需求時(shí)。肩關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)會(huì)影響肘和腕關(guān)節(jié)的角度變化，形成一個(gè)緊密的運(yùn)動(dòng)鏈。

3.1、肩關(guān)節(jié)的肌力特征

隨著測(cè)試角速度的增加，不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員肩關(guān)節(jié)內(nèi)、外旋等速收縮峰力矩顯著下降。原因在于當(dāng)肌肉興奮超過(guò)一定的限度時(shí)，肌肉收縮時(shí)間縮短，肌纖維的興奮需要一定時(shí)間才可能達(dá)到最大張力。然而，神經(jīng)系統(tǒng)的抑制反饋限制了肌肉的最大張力，因此，峰力矩會(huì)隨著角速度的增加而降低。此外，我們發(fā)現(xiàn)乒乓球運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練和比賽中可能會(huì)經(jīng)歷精神和肌肉疲勞，這會(huì)影響球速和擊球質(zhì)量，降低運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。

肩關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員的擊球效果和球控有顯著影響，是能量傳遞的關(guān)鍵。肩部靈活性高，支持運(yùn)動(dòng)員在多方向上運(yùn)動(dòng)。然而，長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練和高強(qiáng)度負(fù)荷可能導(dǎo)致肌肉不對(duì)稱和關(guān)節(jié)過(guò)載，引發(fā)損傷。乒乓球運(yùn)動(dòng)員常見(jiàn)的盂肱內(nèi)旋缺陷會(huì)限制肩關(guān)節(jié)活動(dòng)并可能引起疼痛，這通常與正手減速階段的重復(fù)性微損傷有關(guān)。

綜上所述，不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員隨角速度的增加，肩關(guān)節(jié)的內(nèi)外旋力矩會(huì)顯著降低。這可能與肌肉響應(yīng)速度、神經(jīng)系統(tǒng)抑制反饋以及肌肉疲勞等因素有密切聯(lián)系。因此，在日常訓(xùn)練中，乒乓球運(yùn)動(dòng)員需注意調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度和角速度，以避免對(duì)肩關(guān)節(jié)造成過(guò)大負(fù)荷。同時(shí)，也需要加強(qiáng)肩部穩(wěn)定性和靈活性的訓(xùn)練，以提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和預(yù)防肩部損傷。

3.2、肘關(guān)節(jié)的肌肉特征和肌肉控制能力

一級(jí)和二級(jí)運(yùn)動(dòng)員肘關(guān)節(jié)屈和伸峰力矩均高于專修學(xué)生；肘關(guān)節(jié)屈伸控制上，一級(jí)運(yùn)動(dòng)員優(yōu)于二級(jí)運(yùn)動(dòng)員和專修學(xué)生。研究數(shù)據(jù)表明，高水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員在發(fā)力時(shí)展現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性，兼具爆發(fā)力和控制能力；其歸根于他們經(jīng)過(guò)系統(tǒng)訓(xùn)練的神經(jīng)系統(tǒng)得到優(yōu)化，這種訓(xùn)練使得大腦與肌肉之間的信息傳遞更為迅捷，從而提高反應(yīng)速度和擊球質(zhì)量。此外，長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練不僅提升了運(yùn)動(dòng)員對(duì)信息的感知和處理能力，還進(jìn)一步增強(qiáng)了他們的高效肌肉適應(yīng)能力。肘關(guān)節(jié)的旋前和旋后動(dòng)作主要發(fā)生在乒乓球運(yùn)動(dòng)員引拍時(shí)，用于調(diào)整球拍角度擊球；不同水平運(yùn)動(dòng)員在這一動(dòng)作上的發(fā)力和執(zhí)行基本相同，未見(jiàn)顯著差異。

高水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員在肘關(guān)節(jié)肌力和控制上表現(xiàn)更佳，這與他們的訓(xùn)練質(zhì)量和神經(jīng)系統(tǒng)優(yōu)化有關(guān)。教練應(yīng)著重增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的神經(jīng)肌肉控制、關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)和肌肉力量，以提高技術(shù)水平和比賽成績(jī)。

3.3、腕關(guān)節(jié)的肌力特征

研究針對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員腕關(guān)節(jié)特點(diǎn)，對(duì)不同水平運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了腕關(guān)節(jié)屈伸和橈尺側(cè)偏測(cè)試。結(jié)果顯示，不同水平運(yùn)動(dòng)員在腕關(guān)節(jié)屈伸方面無(wú)顯著差異，而在腕關(guān)節(jié)尺側(cè)偏方面，一級(jí)運(yùn)動(dòng)員高于二級(jí)運(yùn)動(dòng)員和專修學(xué)生，但差異不顯著。乒乓球技術(shù)關(guān)鍵在于腕關(guān)節(jié)和手指的快速協(xié)調(diào)發(fā)力，以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確且多變的擊球。運(yùn)動(dòng)員需具備良好的協(xié)調(diào)性和靈活性，否則可能因發(fā)力不均導(dǎo)致?lián)p傷，尤其是三角纖維軟骨復(fù)合體的損傷，這與握拍方式和打球強(qiáng)度有關(guān)。

本研究評(píng)估了不同水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員肩、肘、腕關(guān)節(jié)的力量和控制能力差異及其對(duì)表現(xiàn)的影響，并為個(gè)性化訓(xùn)練提供了依據(jù)。建議教練根據(jù)運(yùn)動(dòng)員情況制訂訓(xùn)練計(jì)劃，以提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和預(yù)防傷害。

4、結(jié)論

高水平乒乓球運(yùn)動(dòng)員在力量、速度和控制上勝過(guò)低水平者，顯示上肢力量是運(yùn)動(dòng)中的關(guān)鍵素質(zhì)。制訂個(gè)性化訓(xùn)練計(jì)劃以增強(qiáng)上肢力量、靈活性和協(xié)調(diào)性對(duì)提升競(jìng)技水平至關(guān)重要。

動(dòng)作控制對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員至關(guān)重要，因?yàn)樗绊懠夹g(shù)動(dòng)作的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性，從而幫助他們?cè)诒荣愔袘?yīng)對(duì)各種情況。預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷需合理訓(xùn)練和技巧指導(dǎo)，以減少受傷風(fēng)險(xiǎn)。

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