【摘""要】"目的:觀察6周不同離心超負荷的飛輪側(cè)蹲訓練(Flywheel lateral squat training)對男性足球?qū)m棿髮W生運動員下肢功率和變向速度的影響。方法:采用文獻綜述法、實驗法和數(shù)理統(tǒng)計法,對實驗前、實驗中期、實驗后的6項測試指標數(shù)據(jù)進行重復(fù)測量雙因素方差分析。結(jié)果:低慣性負荷組(LIL)、中慣性負荷組(MIL)和高慣性負荷組(HIL)在6周實驗后的反向縱跳(CMJ)高度均顯著高于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);LIL組在6周實驗后的左腿靜蹲跳(SJ)高度、右腿SJ高度均顯著高于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);HIL組在6周實驗后的左腿跳深(DJ)高度、雙腿DJ高度均顯著高于實驗前(P0.01),“5-0-5”-左轉(zhuǎn)身跑時間、“5-0-5”-右轉(zhuǎn)身跑時間、箭頭跑-左轉(zhuǎn)身跑時間和箭頭跑-右轉(zhuǎn)身跑時間均顯著低于實驗前,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01),但組間對比差異無統(tǒng)計學意義(Pgt;0.05),HIL組在6周實驗后的右腿DJ高度顯著高于實驗前,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05);在6周實驗后,LIL組、MIL組和HIL組的10 m沖刺跑時間、30 m沖刺跑時間與實驗前的差異均無統(tǒng)計學意義(Pgt;0.05)。結(jié)論:采用低慣性負荷(0.025 kg·m2)、中慣性負荷(0.050 kg·m2)和高慣性負荷(0.075 kg·m2)的飛輪側(cè)蹲訓練均能提升單腿和雙腿的反向縱跳高度,其中,高慣性負荷(0.075 kg·m2)在提升單腿反向縱跳高度方面效果最為顯著;為期6周的高慣性負荷(0.075 kg·m2)飛輪側(cè)蹲訓練提高了受試者的變向速度,這一改善與下肢功率的提升以及彈性勢能儲存和利用率的提高密切相關(guān);研究中的3種不同離心負荷的飛輪側(cè)蹲訓練對直線速度的影響均不顯著。
【關(guān)鍵詞】"飛輪側(cè)蹲""足球""下肢功率""變向速度
【中圖分類號】"G822.1""""""""""""""【文獻標識碼】"A""""""""""【文章編號】"2095-2813(2025)06-0004-06
Effects of 6 Weeks of Flywheel Side Squat Training on Lower Limb Power and Direction Change Speed of Football Players
LUO Zhangsong "WEI Hongwen
School of Physical Education, Liupanshui Normal University, Liupanshui, Guizhou Province, 553000 China
[Abstract] Objective: This study aims to observe the effects of six weeks of Flywheel lateral squat training with varying eccentric overloads on lower limb power and direction change speed in male college athletes specializing in football. Methods: This study employed a literature review, experimental methods, and mathematical statistics to conduct a repeated measures two-factor variance analysis on six test indices collected before, during, and after the experiment. Results: The counter movement jump (CMJ) height of the left leg and the CMJ height of both legs in the low inertial load (LIL), moderate inertial load (MIL), and high inertial load (HIL) groups were significantly higher than those before the 6-week experiment, with significant differences (Plt;0.05); the squat jump (SJ) height of the left leg and the SJ height of the right leg in the LIL group were significantly higher than those before the 6-week experiment, with significant differences (Plt;0.05); the drop jump (DJ) height of the left leg, the DJ height of both legs were significantly higher than those before the 6-week experiment, with significant differences (Plt;0.01), the \"5-0-5\" - left turn running time, the \"5-0-5\" - right turn running time, the arrow running - left turn running time, and the arrow running - right turn running time in the HIL group were significantly lower than those before the 6-week experiment, with significant differences (Plt;0.01), but there was no significant difference in the comparison between groups (Pgt;0.05), and the DJ height of the right leg in the HIL group was significantly higher than that before the experiment, with significant differences (Plt;0.05); after the 6-week experiment, there was no significant difference in the 10m sprint running time and 30m sprint running time among the LIL group, MIL group, and HIL group compared with those before the experiment (Pgt;0.05). Conclusion: The flywheel side squat training with low inertia load (0.025 kg·m2), medium inertia load (0.050 kg·m2), and high inertia load (0.075 kg·m2) can all improve the counter-movement jump height of single and double legs. Among them, the high inertia load (0.075 kg·m2) has the most significant effect in improving the counter-movement jump height of single legs; The six-week high inertia load (0.075 kg·m2) "flywheel side squat training has improved the change-of-direction speed of the subjects. This improvement is closely related to the increase in lower limb power and the improvement of elastic potential energy storage and utilization rate; The three different eccentric load flywheel side squat trainings in the research have no significant impact on the linear speed.
[Keywords] Flywheel side squat; Football; Lower limb power; Change of direction speed
離心訓練作為力量訓練的重要組成部分,相較于向心訓練,能在訓練中產(chǎn)生更大的訓練收益,有效增強肌肉力量,并降低運動時肌肉拉傷率[1]。利用飛輪進行指導(dǎo)訓練時,其獨特的離心超負荷效應(yīng)在提升相關(guān)身體素質(zhì)方面具有顯著優(yōu)勢。相較于傳統(tǒng)的抗阻力量訓練,飛輪訓練能使機體承受更大的外界負荷刺激,有效募集更多肌群參與工作,從而獲得更佳的訓練效果[2]。
研究表明,離心訓練所采用的負荷強度通常大于向心訓練,這有助于有效提升肌肉力量,并促進肌腱組織的形態(tài)和結(jié)構(gòu)性適應(yīng)[3]。離心訓練這種超高強度的刺激形式能夠引發(fā)機體全新的適應(yīng)反應(yīng),如改變肌肉功能結(jié)構(gòu),對力量、速度、爆發(fā)力等相關(guān)指標的提升具有顯著幫助。力量素質(zhì)的提升不僅受特定訓練模式的影響,還受到神經(jīng)、肌肉形態(tài)和結(jié)構(gòu)的共同作用[4]。
與向心訓練相比,離心訓練能更大程度上提升肌肉力量和收縮速度,改善肌肉肌腱剛度和拉長-縮短周期(Stretch-shortening cycle,SSC)的能力,這對于提升運動員的專項爆發(fā)力具有積極作用[5]。此外,離心訓練和向心訓練在引發(fā)肌肥大的機制上存在差異。離心訓練能顯著增加肌小節(jié)的數(shù)量,進而增強肌肉收縮速度和力量;而向心收縮則無此效果。
因此,離心訓練在很大程度上能夠促進快肌肌纖維肥大,增加II型肌纖維比例,并使肌肉向快肌快速轉(zhuǎn)化,在此過程中提升肌肉收縮速度和功率輸出[6]。肌肉橫截面積和肌腱剛度的增加也有助于儲存和釋放SSC過程中的彈性勢能。
在一場足球比賽中,運動員需要進行高達727次的變向,平均每8秒一次。急停變向不僅對離心力量要求較高,還要求運動員具備良好的單腿支撐能力[7-8]。飛輪側(cè)蹲訓練的動作模式與足球運動員變向過程中的專項特點相契合,能更好地模擬變向過程中的動作發(fā)力模式,對于提升專項運動表現(xiàn)具有重要意義。然而,前人研究在利用飛輪進行單腿側(cè)蹲訓練的劑量效應(yīng)上存在分歧[9]。具體采用何種離心超負荷的飛輪側(cè)蹲訓練來指導(dǎo)實踐訓練,以更有效地提升足球運動員下肢功率和變向速度,目前尚未形成統(tǒng)一觀點。
因此,本研究擬通過飛輪側(cè)蹲訓練對男性足球?qū)m棿髮W生運動員進行實驗,探究不同離心超負荷的飛輪側(cè)蹲訓練對足球運動員下肢功率和變向速度的影響,以期為未來足球項目的運動訓練方法提供一定的理論與實踐指導(dǎo)。
1 "研究對象與方法
1.1 "研究對象
招募32名男性足球?qū)m棿髮W生運動員參與本研究。入組標準包括:年齡介于18~22歲之間,且受試者間的身高、體重、年齡及訓練水平相近;擁有2年及以上抗阻訓練經(jīng)驗;身體狀況良好,且在最近1個月內(nèi)無下肢重大傷病歷史;為確保性別因素不干擾研究結(jié)果,所有受試者均為男性。實驗開展前,所有受試者均簽署了《知情同意書》。
利用Excel軟件的“隨機數(shù)發(fā)生器”功能,將32名受試者被隨機分配至4個組別,分別為對照組(CON組)、低慣性負荷組(LIL組)、中慣性負荷組(MIL組)和高慣性負荷組(HIL組),每組8人。各組受試者的基本情況參見表1。
1.2 "研究方法
1.2.1 "實驗設(shè)計
受試者進行每周2次,為期6周,不同慣性負荷的左、右單腿飛輪側(cè)蹲訓練,訓練時,受試者需單腿站立于DESMOTEC離心過載訓練儀上。實驗設(shè)計見表2。
1.2.2 "實驗儀器及測試指標
實驗儀器:Smart jump跳躍墊、Smart speed計時系統(tǒng)、縱跳凳(20 cm)、節(jié)拍器、皮尺、標志盤、秒表。
測試指標:反向縱跳(Counter movement jump,CMJ)高度、靜蹲跳(Squat jump,SJ)高度、跳深(Drop jump,DJ)高度、“5-0-5”變向速度時間、箭頭跑時間、10 m和30 m沖刺跑時間。
1.3 "數(shù)據(jù)處理與分析
所有數(shù)據(jù)均以平均數(shù)±標準差(x±s)的形式表示。測試數(shù)據(jù)通過Excel表格進行整理,并使用統(tǒng)計學軟件SPSS 26.0對實驗前、中、后的數(shù)據(jù)進行處理。以Shapiro-Wilk方法檢驗測試數(shù)據(jù)的正態(tài)分布性,結(jié)果顯示所有指標的測試數(shù)據(jù)均呈正態(tài)分布(P gt;0.05)。
研究采用重復(fù)測量雙因素方差分析來檢驗組別與時間之間的交互作用。若交互作用的P值小于0.05,則認為存在顯著的交互作用,需進一步進行簡單主效應(yīng)分析;若不存在顯著的交互作用,則確定主效應(yīng)是否顯著。Post hoc分析采用Bonferroni法。顯著性水平設(shè)定為P lt;0.05。
2 "研究結(jié)果
2.1 "反向縱跳高度測試結(jié)果
根據(jù)表3可知,在6周實驗后,LIL組、MIL組、HIL組的左腿CMJ高度均高于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.05),表明這3種慣性負荷飛輪側(cè)蹲訓練能夠明顯提高左腿CMJ高度。MIL組的右腿CMJ高度均高于CON組和HIL組,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.05)。LIL組、MIL組、HIL組的雙腿CMJ高度均高于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.05)。
2.2 "靜蹲跳高度測試結(jié)果
根據(jù)表4可知,在6周實驗后,LIL組的左腿SJ高度高于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.05),表明低慣性負荷飛輪側(cè)蹲訓練能提高左腿SJ高度。MIL組的右腿SJ高度顯著高于CON組和HIL組,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.05)。LIL組的右腿SJ高度高于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.05)。
2.3 "跳深高度測試結(jié)果
根據(jù)表5可知,在6周實驗后,LIL組和HIL組的左腿DJ高度均高于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.05),表明這兩種慣性負荷飛輪側(cè)蹲訓練能提高左腿DJ高度。在3周和6周實驗后,HIL組的右腿DJ高度高于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.05)。在6周實驗后,LIL組和HIL組的雙腿DJ高度均高于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.05)。
2.4 "“5-0-5”變向速度時間測試結(jié)果
由表6可知,在6周實驗后,LIL組、MIL組和HIL組的“5-0-5”-左轉(zhuǎn)身跑時間均少于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.01);LIL組、MIL組和HIL組的“5-0-5”-右轉(zhuǎn)身跑時間均少于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.01),表明0.025 kg·m2、0.050 kg·m2、0.075 kg·m2慣性負荷飛輪側(cè)蹲訓練均能提高“5-0-5”變相速度。
2.5 "箭頭跑時間測試結(jié)果
由表7可知,在6周實驗后,LIL組、MIL組和HIL組的箭頭跑-左轉(zhuǎn)身跑時間均少于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.01);LIL組、MIL組和HIL組的箭頭跑-右轉(zhuǎn)身跑時間均少于實驗前,差異有統(tǒng)計學意義(P lt;0.01),表明0.025 kg·m2、0.050 kg·m2、0.075 kg·m2慣性負荷飛輪側(cè)蹲訓練均能提高箭頭跑速度。
2.6 "10 m和30 m沖刺跑測試結(jié)果
根據(jù)表8可知,在3周和6周實驗后,CON組、LIL組、MIL組和HIL組的10 m沖刺跑時間與實驗前的差異無統(tǒng)計學意義(P gt;0.05);在6周實驗后,CON組、LIL組、MIL組和HIL組的30 m沖刺跑時間與實驗前的差異無統(tǒng)計學意義(P gt;0.05),表明該研究中的慣性負荷飛輪側(cè)蹲訓練均不能提高10 m和30 m沖刺跑速度。
3 "分析與討論
在6周訓練實驗結(jié)束后,LIL組、MIL組和HIL組與實驗前相比,左腿CMJ高度、右腿CMJ高度和雙腿CMJ高度均有顯著提升(Plt;0.05)。
其中,HIL組與實驗前相比,左腿CMJ高度有極顯著提升(P lt;0.01)。實驗結(jié)果驗證了前人研究,即利用飛輪進行訓練實驗,為期6周,每周2~3次的訓練頻率,能產(chǎn)生顯著的訓練效果。相比之下,3周的訓練時間過短,對訓練效果的提升不明顯。
對于飛輪側(cè)蹲訓練,用高慣性負荷(0.075 kg·m2)進行訓練似乎更能有效提升單腿和雙腿的相關(guān)動力學參數(shù)指標??赡艿臋C制在于,高慣性負荷在離心階段能夠改善人體骨骼肌的力學特征,募集更多的肌纖維參與工作,從而提高肌肉工作效率。HIL組在左腿DJ高度和右腿DJ高度的訓練效果上表現(xiàn)更佳。在高慣性負荷強度的飛輪側(cè)蹲訓練刺激下,受試者在從20 cm高的跳箱跳下進行DJ高度測試時,可能有效提高了下肢肌肉在拉伸-縮短周期(Stretch-Shortening Cycle,SSC)中的彈性能量儲存和利用率,縮短了落地瞬間的觸地時間,提升了從緩沖到向心階段的推動力,從而有效提升了落地起跳的經(jīng)濟性。
本研究還發(fā)現(xiàn),經(jīng)過3種不同離心超負荷飛輪側(cè)蹲訓練的實驗組,相較于對照組,在6周實驗后,“5-0-5”變向速度和箭頭跑速度均有不同程度的提高。這表明不同負荷的飛輪側(cè)蹲訓練能夠在不同程度上改善下肢變向速度。其中,采用高慣性負荷(0.075 kg·m2)進行飛輪側(cè)蹲訓練的實驗組,受試者變向速度的提升尤為顯著,這與HIL組在左腿、右腿和雙腿的CMJ高度和DJ高度等指標上的改善密切相關(guān)。實驗結(jié)果也證實了前人研究,即CMJ高度、DJ高度等縱跳表現(xiàn)的提升對于變向速度的提升具有重要作用。這可能與高慣性負荷(0.075 kg·m2)的強度和負荷量適用于當前受試者的運動水平有關(guān)。
然而,4種慣性負荷的飛輪側(cè)蹲訓練均未能提高10 m和30 m沖刺跑成績。這可能是由于實驗過程中每周2次的訓練頻率或負荷量不足,訓練負荷對個體的刺激效果未能在實驗后充分表現(xiàn)出來。
4 "研究結(jié)論
采用低慣性負荷(0.025 kg·m2)、中慣性負荷(0.050 kg·m2)和高慣性負荷(0.075 kg·m2)的飛輪側(cè)蹲訓練均能提升單腿和雙腿的反向縱跳高度。其中,高慣性負荷(0.075 kg·m2)在提升單腿反向縱跳高度方面效果最為顯著。為期6周的高慣性負荷(0.075 kg·m2)飛輪側(cè)蹲訓練提高了受試者的變向速度。這一改善與下肢功率的提升以及彈性勢能儲存和利用率的提高密切相關(guān)。該研究中的3種不同離心負荷的飛輪側(cè)蹲訓練對直線速度的影響均不顯著。
參考文獻
[1] 翁盈盈,魏宏文.離心超負荷飛輪抗阻訓練綜述[J].中國體育科技,2021,57(11):38-44.
[2] 鄭天晨.利用飛輪離心訓練器進行下肢離心力量訓練的肌電特征和訓練效果研究[D].北京:北京體育大學,2019.
[3] 蘇玉瑩.飛輪等慣性訓練對改善肌肉萎縮、預(yù)防運動損傷和康復(fù)治療的研究進展[J].中國體育科技,2021,57(4):50-55.
[4] PETERSEN A C,F(xiàn)YFE J J.Post-exercise Cold Water Immersion Effects on Physiological Adaptations to Resistance Training and the Underlying Mechanisms in Skeletal Muscle: A Narrative Review[J].Frontiers in Sports and Active Living,2021,3:660291.
[5] 李志遠,虞松坤,楊鐵黎.肌肉“拉長—縮短周期”運動理論及其在爆發(fā)力訓練中的應(yīng)用研究進展[J].中國運動醫(yī)學雜志,2019,38(3):228-234.
[6] 侯世倫,張新,王安利.下肢力量與負荷后恢復(fù)時間對后激活增強效應(yīng)的影響[J].北京體育大學學報,2015,38(5):57-62.
[7] 楊威,李博,高崇,等.足球運動員變向能力的測試方法、影響因素和訓練策略[J].首都體育學院學報,2021,33(5):507-521.
[8] 高崇,楊威,廖開放,等.人體運動的靈敏:定義與測試[J].成都體育學院學報,2021,47(6):122-129.
[9] RAYA-GONZáLEZ J,CASTILLO D,DE KEIJZER K L,et al.The effect of a weekly flywheel resistance training session on elite U-16 soccer players' physical performance during the competitive season.A randomized controlled trial[J].Research in sports medicine (Print),2021,29(6):571-585.