杜建國

●研究報道

不同等級跳高運動員膝關(guān)節(jié)肌群離心收縮時肌力特征研究

杜建國

分析比較不同級別男子跳高運動員膝關(guān)節(jié)屈伸肌群離心收縮時峰力矩特點及差異。在首都體育學(xué)院生物力學(xué)實驗室，采用德國I SOMED2000等速測試儀，對8名一級男子跳高運動員和8名二級男子跳高運動員膝關(guān)節(jié)肌群進行等速離心收縮測試，測試角速度60°/s、120°/s、240°/s，指標包括峰值力矩、相對峰力矩（峰值力矩/體重）、峰值力矩屈伸比。研究結(jié)果：（1）一級跳高運動員起跳腿膝關(guān)節(jié)屈、伸肌峰力矩較二級跳高運動員有顯著性差異（P＜0.05）；（2）平均功率隨給定運動角速度的增大而增大（P＜0.01）；（3）離心收縮峰力矩隨給定運動速度的增加無顯著變化；（4）離心收縮膝關(guān)節(jié)屈伸肌群峰力矩比值為0.60～0.63之間。結(jié)論：跳高運動員膝關(guān)節(jié)肌群等速測試結(jié)果的差異是造成一、二級跳高運動員成績差異的原因之一。

跳高運動員；膝關(guān)節(jié)；離心收縮；等速

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

北京體育大學(xué)、首都體育學(xué)院跳高運動員16人，一級8

人，二級8人，起跳腿均為左腿?；厩闆r見表1。

表1 受試者基本情況 （n=8）

1.2 實驗方法

實驗地點：首都體育學(xué)院生物力學(xué)實驗室。測試時間：2008年4月。設(shè)備為德國ISOMED2000等速測試儀。測試膝關(guān)節(jié)肌群在等速離心收縮（克制工作）時的生物力學(xué)特征，嚴格按ISOMED2000等速測試儀操作手冊規(guī)定進行。測試實驗參數(shù)：角速度60°/s、120°/s、240°/s，關(guān)節(jié)起始角度+10°~+90°，測試指標為峰值力矩、相對峰力矩（峰值力矩/體重）、峰值力矩屈伸比。

測試分兩批在一周內(nèi)進行，每次半天。測試時間為運動訓(xùn)練前，且前一日無大運動量的訓(xùn)練。測試流程為，先做準備活動（以全身發(fā)熱不感到累為宜，心率控制在120～130次/min），而后是姿勢固定和激光頭校準定位，最后進行測試，受試者按設(shè)計要求用最大力量重復(fù)完成6次測試，測3組，每組測試間歇120 s。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差表示，采用SPSS11.5對測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。兩組間所測數(shù)據(jù)采用配對樣本T檢驗。

2 測試結(jié)果與分析討論

2.1 一、二級跳高運動員膝關(guān)節(jié)屈伸肌群等速離心收縮峰力矩、相對峰力矩及峰力矩屈伸比值測試結(jié)果與分析討論

膝關(guān)節(jié)肌群離心收縮是指膝關(guān)節(jié)附屬肌群在收縮過程中，外加負荷大于肌肉本身的收縮負荷，而迫使肌肉被動拉長的過程[6-7]。從表2中可以看出，膝關(guān)節(jié)肌群離心收縮時，一級跳高運動員起跳腿、擺動腿膝關(guān)節(jié)伸肌峰力矩都較二級跳高運動員有顯著性差異（P＜0.05）。結(jié)合項目特點分析認為，伸肌群離心收縮有三方面作用：其一，膝關(guān)節(jié)伸肌群離心收縮能力的大小是保持重心高度的重要因素，伸肌群抗離心收縮的能力能防止重心過度下降和臀部下坐；其二，膝關(guān)節(jié)伸肌群由離心收縮向向心收縮轉(zhuǎn)化是保持助跑速度的重要環(huán)節(jié)，伸肌群快速的向心收縮能有效防止擺動腿支撐無力現(xiàn)象和重心快速前移；其三，伸肌群做退讓性工作，即被動拉長，增加了伸肌群的收縮初長度，增加了做功距離，這與投擲項目的超越器械意義相同。

表2 一、二級跳高運動員起跳腿、擺動腿屈伸肌群等速離心收縮峰力矩、相對峰力矩及峰力矩屈伸比

從跳高技術(shù)角度講，起跳時由于支撐反作用力不是準確地通過人體的重心，當起跳腿蹬伸作用于地面時，支撐反作用力對人體產(chǎn)生了一個偏心推力，偏心推力的方向與助跑切線方向垂直，同時擺動腿屈膝上擺使人體繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，當人體轉(zhuǎn)動到背對橫桿時，偏心推力使人體繞額狀軸旋轉(zhuǎn)，這兩個力對背越試跳高的騰空技術(shù)具有重要意義[8-9]。測試結(jié)果中一、二級跳高運動員伸肌峰力矩的差異并結(jié)合專項技術(shù)要求是否為成績差異的原因，有待于進一步研究。

跳高運動員膝屈伸肌群在等速離心收縮時，隨著給定運動速度的加快，峰力矩?zé)o顯著的差異（P＞0.05），即一般力量、快速力量、力量耐力在離心收縮時三者無差異。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是：其一，等速離心收縮時，除克服外界阻力外，肌肉本身沒有其他形式的內(nèi)加負荷；其二，雖然肌肉本身的離心收縮峰力矩隨給定角速度的增加而減小，但肌肉中的肌腱、軟組織以及結(jié)締組織中的流體粘滯性所產(chǎn)生的阻力，會隨給定角速度的增加而增大，使得肌肉本身的收縮力與非收縮成分產(chǎn)生阻力的合力，保持了一種動態(tài)平衡，因此表現(xiàn)為隨給定運動速度增加，膝關(guān)節(jié)屈伸肌群離心收縮峰力矩?zé)o顯著性差異。盧德明在《青年人六大環(huán)節(jié)肌力研究》中也揭示了相同的實驗結(jié)果，實驗設(shè)備為美國產(chǎn)CYBEX-6000[10]。研究結(jié)果與成鵬研究的結(jié)果不一致，成鵬研究證實：使用美國產(chǎn)BIODEXⅡAP型多關(guān)節(jié)等速測試儀在對膝關(guān)節(jié)肌群進行等速離心收縮測試時，隨速度增加峰力矩也增加[11]。分析認為，產(chǎn)生不同研究結(jié)果的原因可能是實驗要求、實驗對象、實驗條件不同造成的，同時，不同的實驗儀器也是造成實驗結(jié)果背離的重要原因。

一、二級跳高運動員膝關(guān)節(jié)肌群等速離心收縮時峰力矩屈伸比無顯著性差異（P＞0.05）。測試結(jié)果在0.60~0.63之間，邱建宏對30名普通大學(xué)男生進行了膝關(guān)節(jié)肌群等速離心測試，測試設(shè)備為美國產(chǎn)CYBEX-6000，測試結(jié)果顯示其屈伸肌比值為0.59~0.64之間[12]。作為跳高運動員，下肢肌群屈伸比應(yīng)該較普通人要高，但測試結(jié)果與普通人接近，原因有待于進一步研究。

2.2 一、二級跳高運動員膝關(guān)節(jié)屈、伸肌群等速離心收縮總功、相對總功測試數(shù)據(jù)與分析討論

從表3數(shù)據(jù)看，離心收縮時，跳高運動員膝關(guān)節(jié)肌群在給定的不同速度下，表現(xiàn)為：擺動腿膝關(guān)節(jié)屈、伸肌群離心收縮總功一級運動員較二級運動員有顯著性差異（P＜0.05）。說明一級運動員膝關(guān)節(jié)肌群離心收縮能力強于二級運動員。分析認為，倒數(shù)第二步中膝關(guān)節(jié)屈、伸肌群在著地緩沖和蹬伸過程中，其離心收縮的工作能力對于保持助跑所獲得的動能向起跳轉(zhuǎn)化，對于保證后繼的起跳效果，都具有非常重要的意義，并且較高的退讓性收縮能力能夠滿足較高的技術(shù)要求[13-15]。因此，跳高項目應(yīng)注重倒數(shù)第二步中肌肉離心工作能力的培養(yǎng)，二級跳高運動員在力量訓(xùn)練中應(yīng)加強膝關(guān)節(jié)屈、伸肌群離心收縮力量的練習(xí)。各肌群總功無顯著性變化；伸肌總功大于屈肌總功，這與伸肌較屈肌發(fā)達有關(guān)。一、二級運動員起跳腿同名肌之間無顯著性差異（P＞0.05）。

2.3 跳高運動員膝關(guān)節(jié)屈、伸肌群等速離心收縮平均功率、相對平均功率測試結(jié)果與分析討論

從表4看出，等速離心收縮時，跳高運動員膝關(guān)節(jié)屈、伸肌群平均功率隨給定運動速度的增大而增大（P＜0.01），且起跳腿屈伸肌群平均功率都較擺動腿大，伸肌平均功率大于屈肌。平均功率隨給定運動角速度的增大而增大，對于功率而言其大小取決于功和時間比值，從表中數(shù)據(jù)看，同一級別同側(cè)肌群力矩和總功在不同角速度下無顯著性差異，運動時間卻隨膝關(guān)節(jié)運動角速度的加快而迅速減小，表現(xiàn)為平均功率增大，因此，跳高項目要提高起跳時的功率，就必須減小起跳時間，即加快起跳速度。

表3 一、二級跳高運動員起跳腿、擺動腿屈伸肌群等速離心收縮總功、相對總功

表4 一、二級跳高運動員起跳腿、擺動腿屈伸肌群等速離心收縮平均功率、相對平均功率

3結(jié) 論

膝關(guān)節(jié)肌群離心收縮時，一級跳高運動員起跳腿膝關(guān)節(jié)屈、伸肌峰力矩較二級跳高運動員有顯著性差異（P＜0.05），因此二級跳高運動員應(yīng)增加起跳腿膝關(guān)節(jié)屈肌群退讓性收縮的能力。等速離心收縮時，平均功率隨給定運動角速度的增大而增大（P＜0.01），因此跳高項目要提高起跳時的功率，就必須減小起跳時間，即加快起跳速度。綜上，通過等速測試，跳高運動員膝關(guān)節(jié)肌群等速測試結(jié)果的差異是造成一、二級跳高運動員成績差異的原因之一。

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Strength Characteristics of Eccentric Knee Muscles of Different Levels of High Jumper

DU Jianguo
（School of PE，Weifang University，Weifang 261061，China）

The peak torque strength characteristics of eccentric of knee muscles of different levels of high jumpers was analyzed，using the German ISOMED2000 Isokinetic test device.We tested the angular of 60°/s，120°/s，240°/s of eccentric knee muscles to the 8 elite athletes and 8 sub-elite athletes of high jumpers，the test indicators include peak torque，relative peak torque and peak torque ratio of flexion and extension.We found that，first，the peak torque had significant difference from not only flexion but also extensor of primary and secondary jumpers of their take-off leg（P＜0.05）.Second，average power increased with a given angular velocity of movement（P＜0.01）.Third，the eccentric peak torque changed not significantly with the increasing of a given velocity.Fourth，eccentric contract peak torque the flexors and extensors of knee ratio between 0.60 and 0.63.The differences of Isokinetic test results of knee muscle groups is the reason made different levels of elite or sub-elite high jumpers.

high jump athletes；knee joint；eccentric contract；equal speed

G 804.63

A

1005-0000（2011）04-0364-03

2010-09-08；

2011-05-09；錄用日期：2011-05-15

杜建國（1960-），男，山東濰坊人，副教授，研究方向為體育運動理論與實踐。

濰坊學(xué)院體育學(xué)院，山東維坊261061。