黃志平 尹彥 劉敏 黃中校 楊小英 蘇玉林

（1.廣西體育科學(xué)研究所 南寧 530031；2.廣西體育高等專科學(xué)校 南寧 530012 ）

等速肌力測試與訓(xùn)練技術(shù)的研究進展*

黃志平1尹彥1劉敏2黃中校1楊小英1蘇玉林1

（1.廣西體育科學(xué)研究所 南寧 530031；2.廣西體育高等?？茖W(xué)校 南寧 530012 ）

等速肌力測試與訓(xùn)練技術(shù)是目前國際上最先進的用于肌肉功能評定和肌肉力量訓(xùn)練的實用技術(shù)，因此等速測試系統(tǒng)在運動訓(xùn)練、體育科研和康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。闡明等速技術(shù)的概念和特點，通過文獻資料法總結(jié)分析國內(nèi)外有關(guān)等速肌力測試與訓(xùn)練技術(shù)的應(yīng)用和研究進展，為以后的研究提供理論依據(jù)。

等速技術(shù)；測試；訓(xùn)練

1967年，等速作為一種特殊運動方式的概念由美國學(xué)者Hislop和Perrine最先提出[1]，由此發(fā)展而來的等速肌力測試與訓(xùn)練技術(shù)（簡稱等速技術(shù)）逐漸形成。等速技術(shù)在肌力測試和訓(xùn)練上具有客觀性、安全性和可重復(fù)性的特點，采用等速肌力測試可對運動員的肌肉功能進行定量測試，為運動員的運動能力和運動損傷后的功能情況提供客觀的評價指標(biāo)；等速肌力訓(xùn)練也被認為是對于增強運動員肌肉力量、提高運動成績以及運動損傷后的肌肉功能康復(fù)的最佳方法。目前，等速技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于運動訓(xùn)練、體育科研和康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，現(xiàn)將國內(nèi)外有關(guān)等速技術(shù)的研究進展作一綜述。

1 等速技術(shù)概述

1.1 等速運動的概念

等速運動（isokinetic movements）， 又稱為可調(diào)節(jié)抗阻運動或恒定角速度運動，是指在關(guān)節(jié)運動過程中，運動速度一旦預(yù)先設(shè)定，無論受試者肌肉收縮產(chǎn)生多大的張力，肢體的運動始終在某一預(yù)定的速度（等速）下進行，肌肉張力大小的變化并不能使肢體產(chǎn)生加速或減速（運動開始和末了的瞬時加速度和減速度除外）的一種運動[1]。等速運動時，肌纖維長度縮短或被拉伸，引起明顯的關(guān)節(jié)活動，是一種動力性收縮，類似于等張收縮；但等速運動中，等速儀器所提供的是一種順應(yīng)性阻力，阻力大小隨肌肉收縮張力的大小而變化，又類似等長收縮。因此，等速肌肉收縮兼有等張收縮和等長收縮的某些特點，是一種特殊的肌肉收縮形式。

1.2 等速運動的工作原理

等速運動需借助特殊設(shè)備（等速儀器）完成。等速儀器借助變速電機或液壓設(shè)備使關(guān)節(jié)運動時的角速度保持恒定。等速肌力測試時，在預(yù)先設(shè)定角速度后，肌肉收縮所產(chǎn)生的關(guān)節(jié)運動帶動等速儀器上的動力臂繞其軸心轉(zhuǎn)動，由于動力臂轉(zhuǎn)動的角速度已被預(yù)先設(shè)定而不能加速，因此肌肉收縮產(chǎn)生的關(guān)節(jié)運動力矩與等速儀器產(chǎn)生的反向力矩保持平衡。

1.3 等速肌力測試與訓(xùn)練技術(shù)

運用等速運動的工作原理和等速儀器對肌肉進行測試和訓(xùn)練的技術(shù)稱為等速肌力測試與訓(xùn)練技術(shù)。等速肌力測試，是在等速儀器上事先設(shè)定好運動速度，一旦設(shè)定，不管受試者用多大的力量，肢體運動的速度都不會超過預(yù)先設(shè)定的速度，受試者的主觀用力只能使肌肉張力增高，力矩輸出增加，而不能產(chǎn)生加速度，等速測試儀器在測試過程中測知受試者整個運動范圍內(nèi)任何一點上肌肉（肌群）的最大力矩輸出[2]。測試中，等速測試儀器提供的阻力與肌肉收縮的實際力矩輸出相順應(yīng)，這種順應(yīng)性阻力使整個關(guān)節(jié)活動中任何角度都能承受相應(yīng)的最大阻力，產(chǎn)生最大張力和力矩輸出。等速測試儀器自動將關(guān)節(jié)運動中瞬時的力矩變化情況記錄下來，通過計算機處理，得到力矩曲線及多項反映肌肉功能的參數(shù)，作為評定肌肉運動功能的指標(biāo)。

1.4 等速儀器的發(fā)展

等速技術(shù)的提高和進步需要等速儀器的不斷發(fā)展和更新。1970年，美國Cybex公司運用等速運動的原理生產(chǎn)了世界第一臺等動肌力測量儀器。20世紀(jì) 80年代我國開始引進等速測試系統(tǒng)。隨著科技的進步，經(jīng)過 40年的不斷發(fā)展和更新，等速儀器的性能進一步提高，應(yīng)用范圍進一步擴大。目前，國際上常用的等速測試系統(tǒng)有 Cybex、Biodex、Kin-com和Lido Active等。新一代的等速儀器能夠在測試后提供詳細的各項肌肉功能參數(shù)以及清晰的力矩曲線，有利于對肌肉功能的評價；同時可以提供等速向心、等速離心、等長和等張等不同收縮方式的肌力訓(xùn)練，以及持續(xù)被動活動（CPM）的訓(xùn)練模式，使肌力訓(xùn)練模式多樣化，提高了訓(xùn)練的水平和效率。

2 等速技術(shù)的特點

等速運動具有以下兩個基本特點：（l）恒定速度，即根據(jù)需要預(yù)設(shè)運動速度；（2）可調(diào)節(jié)阻力，即運動過程中任何一點的肌肉活動均承受最大阻力。這兩個基本特點保證了其精確肌力測試和最佳肌力訓(xùn)練兩方面的作用[3]。

2.1 等速肌力測試與徒手肌力測試的比較

傳統(tǒng)的徒手肌力測試多用 Lovett 6級肌力分級法[4]，這種方法簡單方便，缺點是只能評定關(guān)節(jié)在某一角度時的肌力情況，并且對肌肉功能不能精確定量，無法克服測試者在檢查中的主觀性，敏感性不高，而等速測試可以全面評定肌肉在關(guān)節(jié)活動任意位置的肌力情況，并提多種評價指標(biāo)，評定精確度高。有研究[5]發(fā)現(xiàn)，對一組肩關(guān)節(jié)傷病患者的肩內(nèi)外旋肌力進行徒手肌力檢查，然后再進行相應(yīng)的等速肌力測試，發(fā)現(xiàn)徒手肌力檢查是正常的患者，等速肌力測試則發(fā)現(xiàn)二側(cè)肌力存在有13%到28%的差異。

2.2 等速肌力測試與等張收縮測試和等長收縮測試的比較

等張收縮測試是指測試中阻力恒定，肌肉收縮使肌纖維長度改變，產(chǎn)生明顯的關(guān)節(jié)活動，當(dāng)阻力大于整個運動中任何一點的肌張力時，運動即不能完成。等張收縮測試僅在運動范圍的某一部分達到最大收縮，效率不佳，并且由于疼痛和疲勞等因素負荷只能按最低肌力輸出而定，而且速度難以控制，導(dǎo)致結(jié)果難以重復(fù)，因此在肌力評定和訓(xùn)練上存在欠缺。

等長收縮測試是指測試中肢體固定于一定角度，肌肉收縮時肌纖維長度不變，但肌張力增加，此時并不產(chǎn)生關(guān)節(jié)活動，從而可以測得關(guān)節(jié)在某一特定角度下的肌肉收縮所產(chǎn)生的最大肌力。等長收縮測試無法反映整個關(guān)節(jié)運動中的肌力大小，而且利用其進行肌力訓(xùn)練時，無助于肌肉耐力的強化。

等速運動的顯著優(yōu)點是運動速度相對穩(wěn)定，不會產(chǎn)生爆發(fā)式等加速運動現(xiàn)象，肌肉在運動全過程中的任何一點都能產(chǎn)生最大的力量[6]，并且能依據(jù)肌力強弱、肌肉長度、力臂長短、疼痛疲憊等狀況，提供適合其肌肉本身的最大阻力，不會超過其負荷的極限，同時可提供多重速度的測試和訓(xùn)練，從而彌補了上述二種測試的不足，同時還可獲得肌肉作功能力、爆發(fā)力及耐力等數(shù)據(jù)，以及清晰的力矩曲線，因此等速運動在肌力測試和訓(xùn)練上明顯優(yōu)于等張收縮和等長收縮[7]。

3 等速肌力測試技術(shù)的研究進展

3.1 等速肌力測試程序

3.1.1 測試前的準(zhǔn)備

測試前應(yīng)對儀器進行系統(tǒng)校準(zhǔn)，提高其可靠性和穩(wěn)定性。Farrell[8]等通過機械實驗報道Kin-Com所測力矩值與實際力矩值之間約有3.2%的誤差，而這些誤差主要來源于儀器系統(tǒng)校準(zhǔn)的誤差。測試前應(yīng)很好地指導(dǎo)受試者，使其了解等速測試的方法和要領(lǐng)，讓受試者明白測試的目的和要求，以便獲得精確的數(shù)據(jù)，提高測試的有效性。在測試前讓受試者進行所測關(guān)節(jié)的準(zhǔn)備活動和少量等速運動訓(xùn)練可能是有益的。除了使受試者提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性，克服人體機能惰性和熟悉操作程序，避免不必要的損傷之外，測前準(zhǔn)備活動還可能使所測結(jié)果更為穩(wěn)定。Johnson[9]通過實驗證實，進行3次最大強度和3次次最大強度的準(zhǔn)備活動有利于測試工作的正確進行。

3.1.2 測試的次序

對健康者應(yīng)先測優(yōu)勢側(cè)肢體，對于患者先測健側(cè)肢體，既可在健側(cè)肢體獲得基本參考數(shù)據(jù)，又可使受試者初步了解測試的步驟、方法等，減少測試中不應(yīng)有的失誤。

3.1.3 測試體位和關(guān)節(jié)運動軸心

等速肌力測試中，頭的姿勢、臥位方式、相鄰關(guān)節(jié)的位置、同一關(guān)節(jié)不同運動功能角度和手的擺放等均會影響測試[10]。等速肌力測試時，儀器動力臂旋轉(zhuǎn)軸心和關(guān)節(jié)運動軸心的對應(yīng)程度可影響所測力矩值反映肌肉功能的準(zhǔn)確性，應(yīng)盡量使關(guān)節(jié)運動軸心與儀器動力臂旋轉(zhuǎn)軸心相一致。

3.1.4 固定

測試時良好的固定將確保被測肌群充分獨立開來，使來自協(xié)同肌的影響最小，同時也避免了替代運動。固定時，除了被測關(guān)節(jié)的近端需要較好固定外，腰部和胸部也需要固定。

3.1.5 肢體稱重

測試在垂直面上運動的關(guān)節(jié)時，由于部分運動是在重力位或抗重力位上完成的，因此應(yīng)考慮重力的影響。重力不僅在一定程度上影響所測力矩值及拮抗肌比值，還會影響交互收縮形式的選擇[11]。因此，應(yīng)在測試前進行肢體稱重，在測試中給予相應(yīng)的補償或減去肢體下落的重量，以保證測試結(jié)果的可靠性。

3.1.6 測試速度的選擇

等速肌力測試最主要的是設(shè)定測試中的運動速度（又稱角速度），單位：度/秒(°/s)。慢速測試通常采用低于 60°/s的角速度，主要用于測試最大肌力，快速測試通常采用高于180°/s的角速度，主要用于測試肌肉功率及耐力。隨著測試角速度的增大，向心收縮肌力明顯降低，離心收縮肌力則增加，這主要與向心收縮和離心收縮機制不同有關(guān)[12]。

3.1.7 測試次數(shù)的選擇

慢速測試的重復(fù)次數(shù)一般為4-6次，主要用于判斷最大肌力和分析力矩曲線的形態(tài)，最高峰值力矩一般出現(xiàn)在前3次，想要得到穩(wěn)定的等速肌力測試數(shù)據(jù)，重復(fù)4次是最低限度[13]。快速測試的重復(fù)次數(shù)一般為20-30次，可觀察到肌肉疲勞程度和衰竭曲線。包含離心收縮的測試重復(fù)次數(shù)則不宜過多，否則可能導(dǎo)致延遲性肌肉疼痛和肌肉拉傷。

3.1.8 測試的交互形式

早期等速肌力測試大都采用原動肌和拮抗肌的交互形式，以使測試更接近功能活動。但是由于等速肌力測試的目的在于評定功能肌群活動中每一點最大肌力的創(chuàng)造能力，所以在一項測試中測定兩組肌群是不合適的[3]。目前，多采用離心收縮—向心收縮的交互形式，以更好地反映伸展—縮短循環(huán)這一常見的收縮循環(huán)形式。

3.2 等速肌力測試常用指標(biāo)

3.2.1 峰力矩（PT）

在整個關(guān)節(jié)活動中肌肉收縮產(chǎn)生的最大力矩輸出，即力矩曲線上最高一點的力矩值。PT值與運動速度有關(guān)，隨運動速度增加，PT值減小。PT值具有較高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，被視為等速肌力測試中黃金指標(biāo)。

3.2.2 峰力矩體重比（PT/BW）

又稱相對峰力矩，指單位體重的峰力矩值，反映了肌肉的相對肌力，可用于不同體重人群之間的肌力對比。

3.2.3 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，是關(guān)節(jié)的最佳用力角度。

3.2.4 總功（TW）

指肌肉重復(fù)收縮中的最大一次作功量，即肌肉一次收縮所得力矩曲線下所有面積之和，反映肌肉功能。

3.2.5 平均功率（AP）

指單位時間內(nèi)肌肉的作功量，反映了肌肉作功的效率。等速肌力測試中，AP值與運動速度有關(guān)，隨運動速度增加，AP值增大。

3.2.6 力矩加速能（TAE）

指肌肉收縮時最初1/8秒的作功量，即前1/8秒力矩曲線下的面積。TAE反映了肌肉最初運動時運動單位的募集速率，代表了肌肉的爆發(fā)力。

3.2.7 屈伸肌峰力矩比值（F/E）

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)穩(wěn)定性有一定意義。

3.2.8 耐力比（ER）

指肌肉重復(fù)收縮時耐受疲勞的能力。不同的測試儀器有不同的計算方法，一種計算方法是作一組重復(fù)運動后，后半組肌肉作功量與前半組肌肉作功量之比；另一種是作一組重復(fù)運動后，最后5次肌肉作功量與最初5次肌肉作功量之比。

3.3 等速肌力測試技術(shù)的應(yīng)用

3.3.1 等速技術(shù)在運動員肌肉功能評價中的應(yīng)用

在對運動員專項運動能力進行的評價中，肌肉功能（力量和耐力）的評價是最基本的。目前，等速技術(shù)在各專項運動員肌肉功能評價中的應(yīng)用越來越受到重視，研究的內(nèi)容更加周密、更加具體。

就某一關(guān)節(jié)、某一肌群，把不同項目運動員的肌力測試數(shù)據(jù)進行比較分析，就可以得到不同項目運動員同一肌群的不同工作特點，了解其肌肉發(fā)力及做功、能量代謝特征，這樣就可為選拔運動員及使用輔助訓(xùn)練手段提供科學(xué)論證。Siqueira等[14]通過等速技術(shù)對跳高、跑步運動員以及非運動員的膝關(guān)節(jié)屈伸肌的功能參數(shù)進行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)跳高運動員各項參數(shù)最高，跑步運動員居中，非運動員最低。檀志宗等[15]對優(yōu)秀女子手球、足球和自行車運動員膝關(guān)節(jié)屈伸肌群的肌力特征進行了比較，發(fā)現(xiàn)不同項群運動員膝關(guān)節(jié)屈伸肌群在運動中發(fā)揮的作用和力量成分的專一性明顯不同。夏聯(lián)富等[16]對22名排球運動員和28名跳高運動員的膝關(guān)節(jié)屈伸肌力特征進行了比較，發(fā)現(xiàn)跳高運動員股四頭肌相對峰力矩和膝關(guān)節(jié)屈伸肌力矩比值（H/Q）都大于排球運動員。韋斌斌[17]通過對 28名排球運動員和46名足球運動員的膝關(guān)節(jié)肌力進行等速測試，發(fā)現(xiàn)排球運動員股四頭肌相對峰力矩大于足球運動員。由此可見，不同運動項目對身體各部位肌肉力量及其特征要求不同，有些項目要求運動員有較好的最大力量，而有些項目要求有較好的快速力量或力量耐力。

對同一項目運動員，參與工作的肌群是相對固定的，通過對優(yōu)秀運動員主要肌肉的等速測試，可以得到反映該項目運動員肌力的特征數(shù)據(jù)，以此作為參照值可對某一個運動員的肌力進行評價，同時也可為該項目力量訓(xùn)練提供針對性參考。屈建華[18]對 16名優(yōu)秀水球運動員的膝關(guān)節(jié)肌群進行了等速向心收縮測試與分析，發(fā)現(xiàn)水球運動員膝關(guān)節(jié)慢速肌力與快速肌力呈非常顯著相關(guān)。黃志剛等[19]對15名優(yōu)秀散打運動員的膝、肘關(guān)節(jié)肌群進行了等速肌力測試，發(fā)現(xiàn)了膝、肘關(guān)節(jié)角度和運動角速度與站位攻防動作技術(shù)的關(guān)系。郭黎等[20]研究我國優(yōu)秀擊劍運動員下肢髖、膝、踝三關(guān)節(jié)肌群等速肌力表現(xiàn)時發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀男子擊劍運動員下肢關(guān)節(jié)等速肌力雙側(cè)不對稱，女運動員不對稱表現(xiàn)不明顯；擊劍運動員下肢薄弱肌群為后腿髖關(guān)節(jié)伸肌群、股后肌群及踝關(guān)節(jié)背伸肌群。Girold等[21]還把等速技術(shù)應(yīng)用于游泳專項訓(xùn)練評價中，通過等速技術(shù)對阻抗訓(xùn)練以及輔助訓(xùn)練后的肌肉力量評價，進而觀察了阻抗訓(xùn)練以及輔助訓(xùn)練對100 m爬泳成績的影響。

由此可見，通過等速肌力測試不僅可以在訓(xùn)練中幫助運動員發(fā)展局部肌肉力量和平衡拮抗肌群肌肉力量，確定運動員的最佳運動負荷和速度，評價運動員周期訓(xùn)練的效果，還可以為某一項目的選材提供參考，是目前較為理想的一種肌力評價手段。

3.3.2 等速技術(shù)在預(yù)防運動損傷中的應(yīng)用

運動過程中常伴發(fā)運動損傷，通過應(yīng)用等速技術(shù)對各種運動損傷的發(fā)生進行相關(guān)性研究，可探索一套預(yù)防運動損傷發(fā)生的基本方法。

兩側(cè)肌力的自身比較是臨床上最常用的評價方法，這種方法建立在兩側(cè)肢體的肌肉功能基本對稱的基礎(chǔ)上。因為對同一機體而言，除了某些運動項目對單側(cè)肢體的特殊要求應(yīng)考慮優(yōu)勢側(cè)的影響外（如網(wǎng)球、跨欄、投擲項目運動員等），兩側(cè)肌力的差異是較小的。一般認為左右同名肌群力矩缺失百分比＞10%易造成弱側(cè)損傷。目前將兩側(cè)肌力差異分為三個等級，差異小于 10%為正常，10%到20%為可疑，大于20%可能不正常；運動損傷后，損傷肢肌力至少要達到健側(cè)肢的 80%到 90%才適于重返運動場。Keen等[22]觀察了肩袖撕裂重建術(shù)后兩側(cè)同名肩和肘關(guān)節(jié)肌群力量，指出雖然術(shù)后疼痛減輕、肩關(guān)節(jié)功能得以改善，但是術(shù)后兩側(cè)同名肩和肘關(guān)節(jié)肌群力量差距依舊明顯，從而指出減少兩側(cè)同名肌群力量差距的康復(fù)目標(biāo)。

膝關(guān)節(jié)主動肌/拮抗肌比率（H/Q）被用來評估膝關(guān)節(jié)損傷的相對危險性。Magalhaes等[23]研究表明 H/Q比值在不同測試速度下其變化范圍為50%~70%，在60°/s測試時H/Q比值在60%左右被認為是正常的，由于個體差異以及運動項目特點會造成比值的變化，比如在對抗性運動項目橄欖球運動中，要求運動員蹬地時有較強的爆發(fā)力，這時就需要腘繩肌群強有力，腘繩肌與股四頭肌比率接近1。對膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷的運動員，如 H/Q比值不平衡可能會導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)動力學(xué)的改變，從而降低運動員的運動能力。

肩關(guān)節(jié)是一個復(fù)雜的三軸關(guān)節(jié)，測試時最好三個軸向的肌肉功能都進行測試，以了解整個肩關(guān)節(jié)功能情況。一般情況下，外旋肌的峰力矩值是內(nèi)旋肌峰力矩值的 60%~80%，伸肌峰力矩值是屈肌峰力矩值的 75%~85%，運動訓(xùn)練可能影響肩關(guān)節(jié)肌力的比率。肩關(guān)節(jié)外旋和內(nèi)旋時主動肌與拮抗肌峰力矩比及向心收縮/離心收縮力矩比可以反映關(guān)節(jié)穩(wěn)定性及肌肉運動功能，有疼痛性關(guān)節(jié)疾病時該值可增大，對判斷關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和肩部損傷有重要意義。Yildiz等[24]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常做過頂動作的運動員優(yōu)勢肩與非優(yōu)勢肩的主動肌與拮抗肌峰力矩比及向心收縮/離心收縮力矩比確實存在顯著差異，這對于肩部損傷預(yù)防和評估提供了有力證據(jù)。

3.3.3 等速技術(shù)在運動系統(tǒng)傷病肌肉功能評價中的應(yīng)用

等速技術(shù)能提供多種量化指標(biāo)供比較，具有準(zhǔn)確度好、可重復(fù)性高的優(yōu)點，是評定多種運動系統(tǒng)傷病中肌肉功能的有效手段，通過等速肌力測試可獲得較為準(zhǔn)確的肌肉功能評價的定量指標(biāo)，同時通過力矩曲線的分析，有助于判斷關(guān)節(jié)肌肉病變的可能部位，對設(shè)計合理的、有針對性的康復(fù)訓(xùn)練方案有指導(dǎo)意義；同時還是判斷治療是否有效、治療措施是否需要修改的重要手段。Bayramoglu等[25]利用等速測試和屈曲60°等長測試對下腰痛患者進行測試，發(fā)現(xiàn)肌力的大小同慢性腰痛有直接關(guān)系，通過標(biāo)準(zhǔn)軀干鍛煉程序鍛煉軀干肌，提高肌力，有利于減輕腰痛。劉曉鵬等[26]對67例膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶斷裂及韌帶重建術(shù)后6和12個月患者的股四頭肌和腘繩肌肌力進行等速肌力測試，結(jié)果提示康復(fù)訓(xùn)練對ALC重建術(shù)后股四頭肌和腘繩肌的肌力恢復(fù)有明顯的作用。薛剛等[27]對24例單側(cè)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎膝關(guān)節(jié)鏡手術(shù)后患者進行等速肌力測試，發(fā)現(xiàn)術(shù)后1年患膝股四頭肌 PTA、TW和爆發(fā)力有明顯提高，而腘繩肌與股四頭肌PTA的比值較術(shù)前有所降低，提示術(shù)后應(yīng)加強屈膝肌力的訓(xùn)練以改善膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。

4 等速肌力訓(xùn)練技術(shù)的研究進展

4.1 等速肌力訓(xùn)練技術(shù)的優(yōu)點

4.1.1 有效性：等速訓(xùn)練中允許肌肉在整個活動范圍內(nèi)每一點都能承受最大阻力，產(chǎn)生最大力矩輸出，從而提高訓(xùn)練的有效性。此外等速訓(xùn)練時可同時訓(xùn)練主動肌和拮抗肌，提高訓(xùn)練效率。

4.1.2 安全性：等速訓(xùn)練中當(dāng)患者由于病變或疼痛肌力較弱時，等速儀器提供的阻力相應(yīng)較小，可以避免加重關(guān)節(jié)病變，因此具有較好的安全性。

4.1.3 訓(xùn)練方式的多樣性：等速儀器可提供多種訓(xùn)練方式，如等速向心、等速離心、多角度等長訓(xùn)練、CPM等；同時可提供不同運動速度的訓(xùn)練，以適應(yīng)肢體功能的需要。

4.1.4 屏幕顯示：等速訓(xùn)練中還能提供屏幕反饋信息，可進行最大肌力收縮或次大肌力收縮練習(xí)，同時可對患者起到鼓勵作用。

4.2 等速肌力訓(xùn)練的類型

4.2.1 等速向心訓(xùn)練

等速向心訓(xùn)練是等速訓(xùn)練中最常用的訓(xùn)練方式，它是根據(jù)不同病程階段，在等速儀器上選擇一系列不同的運動速度，進行肌肉收縮使肌纖維逐漸縮短，肌肉的兩端向中心靠近的一種訓(xùn)練方式。一般早期選用較快的運動速度（180°/s以上），因為運動速度越快，對關(guān)節(jié)表面產(chǎn)生的壓力越小，不影響損傷部位的愈合；中期選用慢速（30°/s~60°/s）及中速（60°/s~180°/s）以增強肌張力、加速肌力恢復(fù)；而后期則進行高速、次大收縮及多次重復(fù)的功能適應(yīng)性訓(xùn)練，運動速度接近日?；顒蛹斑\動時的收縮速度（300°/s~500°/s），對恢復(fù)患者日?；顒幽芰?，重建正常肢體運動以及運動員重返賽場有重要作用。

4.2.2 等速離心訓(xùn)練

等速離心訓(xùn)練是指在等速訓(xùn)練中，等速儀器所施加的阻力大于肌肉收縮力，預(yù)先縮短的肌肉被動地延伸，肌肉兩端遠離中心，使肌肉產(chǎn)生較大張力的一種訓(xùn)練方式。肌肉的離心收縮能力在維持關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性及日常生活活動能力方面有重要意義，Gur等[28]研究表明：對膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎（OA）患者配合等速離心訓(xùn)練較單純采用等速向心訓(xùn)練的康復(fù)效果更優(yōu)，尤其是對膝關(guān)節(jié) OA患者上下階梯的能力有顯著的改善。等速離心訓(xùn)練中，由于常使肌肉被動拉伸，會出現(xiàn)延遲性肌肉酸痛（DOMS），即在訓(xùn)練后2-3天出現(xiàn)訓(xùn)練肌肉的酸痛。通常這種肌肉酸痛不需處理，或訓(xùn)練后采用局部冰敷的方法，3~5天可自行緩解。因此，等速離心訓(xùn)練常需延長間歇時間，每周訓(xùn)練2次較為理想。

4.2.3 短弧等速訓(xùn)練

運動系統(tǒng)傷病后，疼痛弧內(nèi)的運動可引起新的損傷，對康復(fù)不利。選用短弧等速訓(xùn)練的方法限定關(guān)節(jié)活動范圍，在“疼痛弧”的兩側(cè)進行等速肌肉訓(xùn)練，避開疼痛部位，有助于疼痛部位癥狀的減輕。

4.2.4 持續(xù)被動活動訓(xùn)練（CPM）

對一些關(guān)節(jié)活動度過小、肌肉腫脹疼痛明顯、肌力較弱、無法對抗阻力者可先在CPM狀態(tài)下進行功能訓(xùn)練，再逐漸過渡到抗阻訓(xùn)練，這對患者的早期康復(fù)，尤其是術(shù)后的功能訓(xùn)練更有意義。在臨床中為了減少DOMS的發(fā)生，可在CPM程序下進行等速離心訓(xùn)練，通過屏幕反饋控制用力程度，逐漸增加用力程度。

4.3 等速肌力訓(xùn)練技術(shù)的應(yīng)用

大量研究表明，在運動損傷康復(fù)中等速訓(xùn)練要比其它的康復(fù)訓(xùn)練方式更為有效。Yanagawa等[29]研究發(fā)現(xiàn)，腘繩肌等速向心收縮訓(xùn)練對增強前交叉韌帶損傷的膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性的效果要好于傳統(tǒng)的低阻抗力量訓(xùn)練。Eyigor等[30]研究發(fā)現(xiàn)等速肌力訓(xùn)練能夠增強膝OA患者的肌力以及改善膝 OA患者的疼痛和功能障礙。李興海等[31]對22例單側(cè)膝關(guān)節(jié)半月板急性損傷患者在關(guān)節(jié)鏡手術(shù)后進行了常規(guī)康復(fù)理療和常規(guī)協(xié)同等速肌力訓(xùn)練的對比研究，發(fā)現(xiàn)等速訓(xùn)練可加速術(shù)后康復(fù)過程，對增加膝關(guān)節(jié)周圍肌肉力量、保持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性和運動能力均具有重要的意義。

5 小結(jié)

等速技術(shù)作為一項新的技術(shù)，經(jīng)過四十多年的應(yīng)用和研究，已證實它在肌肉功能測試和肌肉力量訓(xùn)練方面具有較多優(yōu)點，在運動訓(xùn)練、體育科研和康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。但是等速技術(shù)還存在一些不足之處，比如現(xiàn)有的等速儀器僅能測試3級以上的肌力；等速測試儀器價格較昂貴，測試操作較復(fù)雜，且需配備較高素質(zhì)的專業(yè)人員；又如對運動系統(tǒng)傷病的不同階段，如何利用等速儀器選擇合理的訓(xùn)練方案，目前尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此，對于等速技術(shù)還需要進一步地研究、開發(fā)和應(yīng)用，讓廣大教練員、科研人員和運動醫(yī)學(xué)工作者可以正確地將等速技術(shù)應(yīng)用于指導(dǎo)運動訓(xùn)練和運動損傷的防冶、康復(fù)上，從而科學(xué)地促進運動員身體素質(zhì)的全面發(fā)展和運動損傷的康復(fù)。

1 Hislop HJ, Perrine JJ. The isokinetic concept of exercise[J].Phys Ther, 1967;47：114

2 Davies GJ. A compendium of isokinetics in clinical usage and rehabilitation techniques[M]. 4th edition, S&S Publishers, La Crosse, USA, 1992

3 Rothstein JM, Lamb RL, Mayhew TP. Clinical uses of isokinetic measurements[J]. Phys Ther, 1987,67：1840-1849

4 周士枋.實用康復(fù)醫(yī)學(xué)[M].第1版.南京：東南大學(xué)出版社,1990,53-63

5 Chan KM. Principles and practice of isokinetic in sports medicine and rehabilitation[M]. Williams & Wilkms Asia-Pacific Ltd, Kong Hong, 1996

6 Thistle H.G. Hislop HJ. et al. Isokinetic contration： a new concept of resistive exercise[J]. Arch phys Med Rehab.1967;48：279～282

7 Rosentswieg J, Hinson MM. Comparison of isometric,isotonic and isokinetic exercises by eleetromyography[J]. Arch Phys Med Rehabil, 1972,53：249-252

8 Farrell M, Richards JG. Analysis of the reliability and validity of the kinetic communicator exercise device[J]. Med Sci Sports Exerc, 1986,18：44-49

9 Johnson J. et al. Reliability of an isokinetic movement of the knee extensors[J]. Res Quart. 1978;49：70-88

10 徐軍,黃美光,徐民.測試體位對髖關(guān)節(jié)運動等速測力結(jié)果的影響分析[J].中國運動醫(yī)學(xué)雜志,1996,15：91-94

11 徐軍,黃美光,徐民.重力因素對髓關(guān)節(jié)屈曲、伸展等速力矩值的影響[J].中國運動醫(yī)學(xué)雜志,1997,16：169-172

12 徐軍,黃美光,徐民.不同角速度下正常人骸關(guān)節(jié)屈曲、伸展等速測試結(jié)果的比較[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,1995,10：149-152

13 徐軍,黃美光,徐民.應(yīng)用Kin-Com等速裝置進行髓關(guān)節(jié)內(nèi)旋測試的可靠性[J].中國運動醫(yī)學(xué)雜志.1995,14：220-222

14 Siqueira CM, Pelegrini FR, Fontana MF, et al. Isokinetic dynamometry of knee flexors and extensors： comparative study among non-athletes, jumper athletes and runner athletes[J]. Rev Hosp Clin Fac Med Sao Paulo. 2002;57(1)：19-24

15 檀志宗,王晨,等.不同項目女運動員膝關(guān)節(jié)屈伸肌群肌力特征的比較[J].體育科研,2007,28(5)：46-49

16 夏聯(lián)富,王曉東.跳高、排球運動員膝關(guān)節(jié)屈伸肌群生物力學(xué)的特征[J].體育學(xué)刊.2009,16(3)：105-107

17 韋斌斌.排球、足球運動員膝關(guān)節(jié)等速向心肌力測試比較研究[J].西安體育學(xué)院學(xué)報.2010,27(5)：620-622

18 屈建華.優(yōu)秀水球運動員膝關(guān)節(jié)肌群等速向心收縮力量特征研究[J].北京體育大學(xué)學(xué)報.2007,30(5)：643-644

19 黃志剛,周里,等. 優(yōu)秀散打運動員膝/肘關(guān)節(jié)等速測試與站位攻防技術(shù)分析[J].中國體育科技.2009,45(4)：85-90

20 郭黎,陳文鶴,等.優(yōu)秀擊劍運動員下肢三關(guān)節(jié)等速肌力測試分析[J].中國運動醫(yī)學(xué)雜志.2010,29(2)：163-166

21 Girold S, Calmels P, Maurin D, et al. Assisted and resisted sprint training in swimming. J Strength Cond Res.2006;20(3)：547-554

22 Keen J, Nyland J, Kocabey Y, et al. Shoulder and elbow function 2 years following long head triceps interposition flap transfer for massive rotator cuff tear reconstruction[J]. Arch Orthop Trauma Surg. 2006;126(7)：471-479

23 Magalhaes J, Oliveira J, Ascensao A, et al. Concentric quadriceps and hamstrings isokinetic strength in volleyball and soccer players[J]. J Sports Med Phys Fitness. 2004;44(2)：119-125

24 Yildiz Y, Aydin T, Sekir U, et al. Shoulder terminal range eccentric antagonist/concentric agonist strength ratios in overhead athletes[J]. Scand J Med Sci Sports.2006;16(3)：174-180

34 Ellenbecker TS, Davies GJ. The Application of Isokinetics in Testing and Rehabilitation of the Shoulder Complex[J]. J Athl Train. 2000;35(3)：338-350

25 Bayramoglu M, Akman MN, Kilinc S, et al. Isokinetic measurement of trunk muscle strength in women with chronic low- back pain[J]. Am J Phys Med Rehabil,2001,80(9)：650-655

26 劉曉鵬,安華,于長隆.應(yīng)用等速肌力測試評價膝前交叉韌帶斷裂重建術(shù)后康復(fù)的效果[J].中國康復(fù)理論與實踐,2008,27(3)：286-289

27 薛剛,黃昌林,黃濤.膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎經(jīng)關(guān)節(jié)鏡手術(shù)后的等速肌力評價[J].中國臨床康復(fù),2002,6(8)：1140-1141

28 Gur H, Cakin N, Akova B, et al. Concentric versus combined concentric-eccentric isokinetic training： effects on functional capacity and symptoms in patients with osteoarthrosis of the knee[J]. Arch Phys Med Rehabil,2002,83：308-316

29 Yanagawa T, Shelburne K, Serpas F, et al. Effect of hamstrings muscle action on stability of the ACL-deficient knee in isokinetic extension exercise[J]. Clin Biomech,2002,7(9-10)：705-712

30 Eyigor S, Hepguler S, Capaci K. A comparison of muscle training methods in patients with knee osteoarthritis[J].Clin Rheumatol Belgium, 2004,23(2)：109-115

31 李興海,任延波,席國平.關(guān)節(jié)鏡術(shù)后等速訓(xùn)練對膝半月板損傷恢復(fù)的影響[J].中國臨床康復(fù),2006,10(44)：193-195

The Research Evolution of the Isokinetic Technology in Testing and Training

HUANG Zhiping，et al.
（Guangxi Sport Science Research Institute，Nanning, Guangxi, 530031）

Isokinetic muscle testing and training is the most advanced and practical technique in the evaluation of muscle function and training muscle strength in the world. It is playing an important role in training, sport science research and rehabilitation. This paper gave a summary of definition and characters of isokinetic techniques,analyzed the application and development of isokinetic in home and abroad, as well as provide the theoretical support for the post-research..

isokinetic technology; testing; training

*廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目課題，編號：桂科攻10124001B-21。

黃志平(1966- )，男，廣西恭城人，副教授，主要研究方向：運動訓(xùn)練與體質(zhì)監(jiān)測。