優(yōu)秀女子武術(shù)運動員膝關(guān)節(jié)等速力量測試研究

辜 偉，程 亮

(1.樂山師范學(xué)院峨嵋武術(shù)文化研究所，四川 樂山 614000;2.四川省運動技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610041)

1 前言

競技武術(shù)套路比賽一般在1分20秒左右完成，需追求高、難、美、新、快、強的目標［1］。其中跳躍、弓步、馬步、虛步等動作使用頻繁，這對于運動員膝關(guān)節(jié)的負荷是不言而喻的。而膝關(guān)節(jié)肌肉力量的好壞直接影響著動作完成質(zhì)量的高低。有研究發(fā)現(xiàn)［2－3］，膝關(guān)節(jié)是武術(shù)運動員易損傷的部位，而科學(xué)的力量訓(xùn)練一定程度上可以減少損傷的發(fā)病率。

等速運動的概念于20世紀60年代后期，由Hislop和Perrine首先提出［4］。70年代初美國Cybex公司制造出第一臺等速肌力訓(xùn)練儀器，此后世界上許多國家開始了等速技術(shù)的應(yīng)用和研究，并被認為是肌力測試和訓(xùn)練的一次重大創(chuàng)新［5］。等速肌肉測試可提供一系列肌肉特性的信息，并且可評價肌肉在向心收縮、離心收縮等不同收縮狀態(tài)下的特性［6］。

目前對于運動員膝關(guān)節(jié)等速測試的分析較多，其中不乏對男子武術(shù)運動員［7］的研究，但是還沒有學(xué)者針對優(yōu)秀女子武術(shù)運動員膝關(guān)節(jié)等速肌肉力量進行過分析。因此筆者采用德國產(chǎn)IsoMed 2000等速肌力測試儀器，對4名優(yōu)秀女子武術(shù)運動員膝關(guān)節(jié)屈伸肌群進行測試，為運動員膝關(guān)節(jié)運動能力和功能情況提供定量的指標，發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)屈伸肌群在力量訓(xùn)練中所存在的問題，并及時把分析結(jié)果反饋給運動員和教練員，對預(yù)防膝關(guān)節(jié)損傷有著重要的意義，從而起到科學(xué)化訓(xùn)練的目的。

2 研究對象和方法

2.1 研究對象

以四名四川省優(yōu)秀女子武術(shù)運動員為研究對象，年齡 21.25 ±3.30 歲、身高 158.00 ±3.16cm、體重56.00±2.83kg，運動等級均為健將。基本情況見表1。

表1 研究對象情況表

2.2 研究方法

2.2.1 文獻資料法 為了論證測試的研究價值以及了解國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，筆者查閱了中文全文期刊數(shù)據(jù)庫、中國碩博論文庫、sportdiscuss數(shù)據(jù)庫關(guān)于武術(shù)、等速、膝關(guān)節(jié)等相關(guān)研究的文獻資料，并對所收集的資料進行分類整理。

2.2.2 等速力量測試法 采用(德國產(chǎn)IsoMed 2000)等速肌力測試方法，對四名優(yōu)秀女子武術(shù)運動員左、右膝關(guān)節(jié)進行測試。測試前，要求受試者進行30min的準備活動使膝關(guān)節(jié)充分預(yù)熱;測試時，嚴格按照IsoMed 2000實驗手冊規(guī)定的方法進行固定和測試，受試者取坐位，軀干與大腿均用寬皮帶束牢，雙手自然握住測試座椅兩側(cè)的把手，動力頭的旋轉(zhuǎn)軸對準測試部位，使膝關(guān)節(jié)活動軸心與儀器動力臂旋轉(zhuǎn)軸心相一致，并在測試前進行重力補償;待進入測試程序后，選取Isokinetic M1 con，M2 con.菜單中膝關(guān)節(jié)測試模式，選擇慢速 60°/S，5 次/組和快速 240°/S，25 次/組的測試方案，組間休息1分鐘，其中膝關(guān)節(jié)運動范圍為10—90°。正式測試前要求運動員在測試角速度下，以亞極限強度運動5—10次，熟悉并掌握整個測試的過程，以便保證測試的準確和數(shù)據(jù)獲取的可靠性。

2.2.3 數(shù)理統(tǒng)計法 使用SPSS16.0統(tǒng)計軟件，對四名測試者膝關(guān)節(jié)兩側(cè) PT、PT/BW、AOPT、H/Q、ER 等指標進行平均值±標準差統(tǒng)計，相關(guān)指標進行左、右側(cè)獨立樣本T檢驗，顯著差異P＜0.05。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 參數(shù)指標的選取以及定義

等速力量測試指標較多，為了更好的去分析四名優(yōu)秀女子武術(shù)運動員膝關(guān)節(jié)力量特征，筆者查閱相關(guān)文獻并選取了峰力矩(PT)、峰力矩對應(yīng)角度(AOPT)、峰力矩體重比(PT/BW)、膝關(guān)節(jié)主動肌與拮抗肌峰力矩比(H/Q)、異側(cè)同名肌群比和耐力比(ER)等指標進行定量分析。

峰力矩(PT):指肌肉或肌群關(guān)節(jié)運動過程中，相應(yīng)肌肉或肌群環(huán)關(guān)節(jié)運動過程中相應(yīng)肌肉或肌群收縮產(chǎn)生的最大力矩輸出值，單位為牛頓米(Nm)。代表肌肉或肌群的最大肌力，被認為是等速測試中的黃金指標［6］。

峰力矩體重比(PT/BW):指單位體重的峰力矩，代表相對峰力矩值［6］。絕對峰力矩因受試者體重的差異而造成的個體差異較大，所以在體育科研中更多的采用相對峰力矩這一指標［6］。

峰力矩對應(yīng)角度(AOPT):指力矩曲線中，峰力矩所對應(yīng)的角度，也稱最佳用力角度［6］。

主動肌與拮抗肌峰力矩比(PTR):指二組肌群峰力矩的比值。反映關(guān)節(jié)活動中二組拮抗肌群之間的肌力平衡情況，對判斷關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性有一定意義。膝關(guān)節(jié)的屈肌與伸肌峰力矩比值，簡稱H/Q比值［6］。

異側(cè)同名肌群比:指左、右兩側(cè)膝關(guān)節(jié)屈肌群比值和伸肌群峰值比值，反映兩側(cè)肌肉平衡的重要指標。

耐力比(ER):指肌肉重復(fù)收縮時耐受疲勞的能力。測定耐力的重復(fù)次數(shù)則一般為20或25次，并通常用最后5次的力量與最初5次的力量之比作為耐力指數(shù)。也有用重復(fù)次數(shù)的多少作為耐力指標［8］。

3.2 慢速60°/S膝關(guān)節(jié)等速測試分析

目前較多的文獻［3、5、6、7］，運用 60°/S 的測試來反映測試肌群的絕對力量。表2、3給出四名測試者60°/S膝關(guān)節(jié)相關(guān)參數(shù)。

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從表2、3可以看出，在60°/S測試中，四名運動員膝關(guān)節(jié)屈、伸肌群的PT和PT/BW值，左側(cè)均大于右側(cè)。其中左、右側(cè)膝關(guān)節(jié)屈肌群的PT和PT/BW值無顯著性差異(P＞0.05)，伸肌群的PT和PT/BW值具有顯著性差異(P＜0.05)。根據(jù)武術(shù)項目特點，多數(shù)動作為左腳起跳，因此運動員左、右側(cè)力量會出現(xiàn)差異。

查閱文獻得知，目前對于峰力矩對應(yīng)角度范圍還沒有明確的界定。在膝關(guān)節(jié)做屈、伸時，如果AOPT過小或者過大，則導(dǎo)致肌肉未能充分退讓或過分拉長，均不能發(fā)揮肌群的最大功效。四名運動員AOPT值，屈的范圍在18－33°之間，伸的范圍在58－72°之間，左、右無顯著性差異(P＞0.05)。

吳毅［6］研究發(fā)現(xiàn)H/Q比值隨測試速度的變化而變化，范圍為50%—70%，在60°/S測試時H/Q比值大約在60%左右。對不同運動項目的運動員而言，這個比值是變化的，例如要求運動員蹬地時需要有較強的爆發(fā)力，這時就需要強大的股后肌群來支撐，因此比例接近1較好，而武術(shù)里有很多需要跳躍，如“旋風(fēng)腿720°”需有足夠的騰空高度，才能完美的完成動作。數(shù)據(jù)反映出四名運動員左側(cè)的H/Q為0.61±0.02，右側(cè)的H/Q為0.64±0.04，左右側(cè)無顯著性差異(P＞0.05)。其中周的左、右膝關(guān)節(jié)H/Q比較高，戴的較小。

通過等速測試，可以用左、右腿的對比來確定肌群是否平衡，較弱的一側(cè)較容易受傷。Wilk［9］認為人體兩側(cè)同名肌的峰值力矩差異應(yīng)在10%以內(nèi)，這樣才能保證肌力平衡。有研究［6］認為比值在10－15%之間具有臨床意義。從表2看出周的異側(cè)同名肌群比差異大于10%，需加強右側(cè)膝關(guān)節(jié)前部肌群的鍛煉，而其他運動員異側(cè)同名肌群比例相對協(xié)調(diào)。

3.3 快速240°/S膝關(guān)節(jié)等速測試分析

運動員快速測試一般選用240°/S，可反映測試肌群的爆發(fā)力以及肌肉耐力。表4、5給出四名測試者240°/S膝關(guān)節(jié)相關(guān)參數(shù)。

表4 240°/S左、右膝關(guān)節(jié)相關(guān)指標統(tǒng)計

表5 240°/S相關(guān)指標—X±S統(tǒng)計

從表4數(shù)據(jù)可以看出，在240°/S測試中，宋膝關(guān)節(jié)屈肌群的PT和PT/BW值，左、右側(cè)相差較大，其他三人(周、戴、劉)左、右側(cè)較均衡。表5顯示四名運動員左、右側(cè)膝關(guān)節(jié)屈、伸肌群的PT和PT/BW值無顯著性差異(P＞0.05)，說明在快速測試中，周、戴、劉三人肌群力量協(xié)調(diào)，而宋則需加強左側(cè)膝關(guān)節(jié)爆發(fā)力的練習(xí)。

研究發(fā)現(xiàn)［10，11］，隨著測試角速度的增大，向心收縮力量會明顯地降低，而離心收縮力量則表現(xiàn)為增加，這主要與向心收縮和離心收縮機制的不同有關(guān)。在高速向心收縮時，較多的快肌纖維參與且產(chǎn)生較大的峰值力矩。低速向心收縮時，峰值力矩與快肌纖維的百分比之間缺乏有意義的關(guān)系，而主要由慢肌纖維完成［12］。因此，向心收縮隨角速度增大而降低。鑒于前之述并結(jié)合表2－5我們發(fā)現(xiàn):在60°/S和240°/S測試中，四名運動員屈肌群變化不大(60°/S:左98.50±6.93Nm、右 95.20 ±6.44 Nm;240°/S:左 97.13 ±7.27Nm、右100.73±8.64 Nm)，而伸肌群下降較多(60°/S:左161.83±15.42Nm、右150.70±17.44 Nm;240°/S:左 136.45±12.42Nm、右 135.25 ±11.22 Nm)。因而H/Q比值也會相應(yīng)出現(xiàn)變化，左、右分別為0.72±0.08和0.74±0.06，無顯著性差異(P＞0.05)。

Sucdder［13］認為，肌纖維的興奮及產(chǎn)生張力都需要一定的時間，若運動速度越快，肌肉收縮時間越短，所募集的肌纖維數(shù)量越少，產(chǎn)力也就越小。由表4、5顯示，四名運動員AOPT，屈的范圍在19－23°之間，伸的范圍在69－77°之間，左、右側(cè)無顯著性差異(P＞0.05)。相比60°/S測試，在膝關(guān)節(jié)做快速屈伸過程中，最佳用力角度出現(xiàn)的更早，這與快肌纖維先募集有關(guān)，進一步論證了Sucdder的觀點。

從表4異側(cè)同名肌群比可以看出，宋的左膝關(guān)節(jié)屈肌群需要加強爆發(fā)力的練習(xí)，以免在快速跳躍時候發(fā)生股后肌群的拉傷。從耐力比ER指標得知，四名運動員膝關(guān)節(jié)伸肌群均是左側(cè)耐力大于右側(cè)(左:0.71±0.04，右:0.65±0.03)，且具有顯著性差異(P＜0.05)，其中宋和周膝關(guān)節(jié)屈肌群為左側(cè)大于右側(cè)，而戴和劉膝關(guān)節(jié)屈肌群為右側(cè)大于左側(cè)。

4 研究結(jié)論

以上研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):在60°/S和240°/S測試中，四名運動員屈肌群變化不大，而伸肌群下降較多。相比60°/S測試，在膝關(guān)節(jié)快速屈伸過程中，最佳用力角度出現(xiàn)的更早。四名運動員膝關(guān)節(jié)伸肌群均是左側(cè)耐力大于右側(cè)，且具有顯著性差異(P＜0.05)。其中戴和劉膝關(guān)節(jié)力量發(fā)展較好，屈、伸肌力量和兩側(cè)關(guān)節(jié)同名肌力量發(fā)展較均衡，呈現(xiàn)出專項特點。周的異側(cè)同名肌群比差異大于10%，需加強右側(cè)膝關(guān)節(jié)股前肌群的鍛煉，宋的左膝關(guān)節(jié)屈肌群需要加強爆發(fā)力的練習(xí)。

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