王艷春

(紹興文理學院 體育學院，浙江 紹興 312000)

等速離心訓練對優(yōu)勢、劣勢踝關節(jié)肌肉力量的影響

王艷春

(紹興文理學院 體育學院，浙江 紹興 312000)

為了解等速離心訓練對優(yōu)勢、劣勢踝關節(jié)肌肉力量的影響情況。研究選擇實驗對象30人，分為劣勢踝關節(jié)離心訓練組、優(yōu)勢踝關節(jié)離心訓練組和對照組，每組10人，訓練組對踝關節(jié)進行6周等速離心訓練，訓練角速度為60°/s，測試記錄訓練之后踝關節(jié)肌肉的最大力矩、總功等指標。結果發(fā)現，各組所測的數據呈現出180°/s＜120°/s＜60°/s的趨勢，表明離心訓練是一種行之有效的力量訓練方式。經過等速離心訓練后伸肌肌力呈顯著性增加，同時屈肌和伸肌之間的差距會縮小，這能夠有效防止弱側的肌群因肌力偏小而導致肌肉拉傷。

踝關節(jié);等速離心訓練;優(yōu)勢側;劣勢側

踝關節(jié)作為完成許多動作技術中的主要關節(jié)，其力量對人體運動能力會產生很大影響。對踝關節(jié)的力量訓練方法較多，傳統的練習手段有:跳臺階、跨步跳、單足跳、跳欄架等，雖然都是教練員訓練中常用的一些方法，但在肌肉力量訓練中的有效性和針對性仍不夠，目前等速離心訓練已得到一些科研工作者和教練員的關注［1，2，3，4，5］，它作為一種有效的肌肉力量訓練方法也得到了一定的應用和推廣，不過等速離心訓練仍有一些問題需要解決，本實驗通過測定運動員劣勢側和優(yōu)勢側踝關節(jié)離心訓練后的變化情況，以便掌握離心訓練對踝關節(jié)肌肉力量的影響程度，目的是能夠為該領域研究提供相應的科學理論依據。從而為運動員提供有效的和有針對性的訓練方法。

1 研究方法

1.1 研究對象

選擇體育學院體育教育專業(yè)30名身體健康，沒有傷病的男生為研究對象，平均身高177.45±3.56 cm，體重68.53 ±5.62kg，年齡 20.27 ±1.35y，研究將受試者分為劣勢踝關節(jié)離心訓練組、優(yōu)勢踝關節(jié)離心訓練組及對照組三組，每組各10人。實驗組的學生進行劣勢、優(yōu)勢側踝關節(jié)等速離心運動訓練，對照組男生在實驗組訓練期間也同時來到訓練現場，但不參加訓練，以保證實驗條件相同。整個研究期間要求所有受試者均不得進行大負荷肌肉力量訓練，避免對研究結果產生干擾。

1.2 研究設計

1.2.1 研究分組

訓練前，首先對30名受試者的雙側踝關節(jié)以180°/s、120°/s、60°/s 的角速度進行等速向心測試，要求受試者盡力完成5次測試。主要測試總功、最大力矩等指標，然后根據受試者在60°/s角速度所測試的結果進行隨機分組，確定劣勢踝關節(jié)離心訓練組、優(yōu)勢踝關節(jié)離心訓練組及對照組。訓練前要充分做好受試者的思想工作，并指導他們熟練掌握儀器的使用和等速離心訓練的方法，保證每位受試者能夠按照設計的訓練計劃順利完成訓練任務。

1.2.2 訓練方案

研究共進行八周時間，訓練進行6周，訓練前后各有一周時間是測試周，劣勢側與優(yōu)勢側踝關節(jié)訓練隔日訓練一次，均在下午3點半進行，前四周的等速離心訓練阻力矩為實驗前測定的受試者本人最大向心力矩的150%［6］，每次訓練有2組，兩組間隔1h，每組2×15次。因受試者產生了適應，后兩周阻力矩為實驗前測定的受試者本人最大向心力矩的180%，每組訓練次數增加到2×20次，其他訓練條件不變。

1.2.3 測試指標

總功能反映屈伸肌群在測試過程中總的工作能力，本研究指踝關節(jié)5次等速向心運動屈、伸肌群所做功的總和。最大力矩反應肌肉收縮時產生的最大力矩輸出值，即測試中儀器所記錄的5次力矩測試中的最大值。

1.3 實驗設備

研究使用德國產的ISOMED2000等速肌肉力量訓練與測試系統進行，該設備符合本研究需要，最大向心、離心力矩為700NM，測試速度0－560°/s，可進行人體六大關節(jié)周圍肌肉力量的測試，有等長、離心、向心三種測試和訓練模式，測定可得到總功、最大功、總力矩、峰力矩等指標。

1.4 數據處理

測試數據用平均值±標準差(±S)表示，實驗數據采用SPSS13.0統計軟件包進行處理［7］。采用配對t檢驗對測試數據進行統計學處理，顯著性差異水平為p＜0.05。

2 研究結果

經過6周等速離心訓練后，受試者進行劣勢側和優(yōu)勢側踝關節(jié)等速向心測試，為了將實驗前后的測試誤差降低到最低，盡量保證人為操作和機器誤差的影響，測試仍選取 180°/s、120°/s、60°/s的角速度，并且爭取使每位受試者兩次的測試條件相同。研究測試訓練前后受試者踝關節(jié)屈伸肌群的總功(TW)和最大力矩(PT)。對測試數據進行配對t檢驗統計處理。實驗結果如下:

表1 實驗前后訓練組劣勢側屈伸肌群在60°/s測試結果

表2 實驗前后訓練組優(yōu)勢側屈伸肌群在60°/s測試結果

表3 實驗前后對照組劣勢側屈伸肌群在60°/s測試結果

表4 實驗前后對照組優(yōu)勢側屈伸肌群在60°/s測試結果

從表1－4發(fā)現，訓練組踝關節(jié)劣勢側和優(yōu)勢側屈伸肌群在60°/s角速度等速向心測試時，訓練前后的總功、最大力矩數據經配對t檢驗發(fā)現，屈伸肌實驗前后總功、最大力矩呈現特別顯著性差異(p＜0.01)，對照組所測數據實驗前后無顯著性差異(p＞0.05)。

表5 實驗前后訓練組劣勢側屈伸肌群在120°/s測試結果

表6 實驗前后訓練組優(yōu)勢側屈伸肌群在120°/s測試結果

表7 實驗前后對照組劣勢側屈伸肌群在120°/s測試結果

表8 實驗前后對照組優(yōu)勢側屈伸肌群在120°/s測試結果

從表5－8的測試結果發(fā)現，在120°/s角速度等速向心測試時，訓練組屈伸肌群實驗前后總功、最大力矩數據經配對t檢驗發(fā)現，屈肌肌群有顯著性差異(p＜0.05)，而伸肌肌群有特別顯著性差異(p＜0.01);對照組實驗前后屈伸肌均無顯著性差異(p＞0.05)。異，P ＜ 0.05。

表9 實驗前后訓練組劣勢側屈伸肌群在180°/s測試結果

表10 實驗前后訓練組優(yōu)勢側屈伸肌群在180°/s測試結果

表11 實驗前后對照組劣勢側屈伸肌群在180°/s測試結果

表12 實驗前后對照組優(yōu)勢側屈伸肌群在180°/s測試結果

從表9－12發(fā)現，訓練組的踝關節(jié)劣勢側和優(yōu)勢側屈伸肌群在180°/s角速度進行等速向心測試時，實驗前后總功、最大力矩數據經配對t檢驗發(fā)現，屈肌肌群實驗前后出現顯著性差異(p＜0.05)，而伸肌肌群實驗前后呈現特別顯著性差異(p＜0.01)，對照組劣勢側和優(yōu)勢側踝關節(jié)屈伸肌群在180°/s角速度進行等速向心測試時，實驗前后總功、最大力矩數據經配對t檢驗發(fā)現，屈伸肌實驗前后均無顯著性差異(p＞0.05)。在120°/s角速度進行等速向心測試時，測試結果與180°/s的測試情況相同。

3 研究分析討論

3.1 主要測試指標分析

為了客觀準確反應研究結果，研究選取總功和最大力矩兩個指標，最大力矩也稱峰力矩，是骨骼肌收縮時所產生的最大力矩，本研究中使用的儀器測試中記錄的最大力矩，它可以反映出踝關節(jié)屈伸肌的最大負荷。力矩為力和力臂的乘積，因受試者在短時間力臂幾乎沒有變化，因此通過力矩可以間接反映出受試者的肌肉力量，最大力矩也就反映出受試者的最大肌力。研究中要保證受試者最大力矩值在兩次測試中具有較高的重復性和準確性，盡量降低誤差，最大力矩經常被認為是等速測試中的參照值和黃金指標［8，9］。功是描述物體狀態(tài)改變過程中能量變化的一種量度，它是衡量肌肉力量作用效果的重要指標［10］。它可以反映出踝關節(jié)屈伸肌群在等速向心測試過程中的實際工作能力。總功，在本研究中是5次等速向心運動中踝關節(jié)屈、伸肌群所做功的總和，它能夠客觀反映踝關節(jié)屈伸肌群在完成屈伸運動時的實際運動能力。此外，在訓練方式的選擇上等速離心收縮是主要訓練方式。由于阻力大于肌力，骨骼肌在收縮狀態(tài)下被拉長的收縮為離心收縮［11］。離心訓練造成相應的骨骼肌在主動用力的收縮緊張狀態(tài)下會被牽拉變長，對進行離心訓練的骨骼肌有強烈的刺激，因此離心訓練為一種高效的肌肉力量訓練方式，但由于參加離心訓練的骨骼肌承受的負荷較大，也極易造成骨骼肌損傷。

3.2 踝關節(jié)屈伸肌群實驗前后總功、最大力矩變化情況分析

測試發(fā)現，等速離心訓練對肌肉力量的增長效果顯著。訓練組受試者踝關節(jié)劣勢側和優(yōu)勢側在60°/s等速離心訓練后，屈伸肌群總功、最大力矩增長有特別顯著性差異，對照組無顯著性變化。等速離心訓練引起做功能力和肌力改善的原因有多種可能，訓練導致參與收縮的肌纖維數目增多，骨骼肌體積增大，拮抗肌收縮能力的增加，以及肌細胞內促進氧化代謝的相關酶含量增加等因素，都是導致肌肉力量增長的主要原因［12，13］?？偣Ψ从臣∪膺B續(xù)5次做功的總和，可以反映受試者骨骼肌連續(xù)做功能力，部分受試者的最大功大而他的總功不一定大。運動員提高最大力量還是耐力需要有針對性地選擇不同的肌肉力量訓練方法。

研究報道［11］，當骨骼肌克服的阻力負荷相當于最大肌力20% ～80%時，肌力增加主要是通過動員更多的運動單位和肌纖維來實現，若負荷超過80%時，主要通過調節(jié)有關肌肉神經中樞的同步興奮程度和提高神經中樞發(fā)放沖動的頻率來增加肌力。因此估計離心訓練對神經系統也有一定的改善效果。本次實驗發(fā)現等速離心訓練在60°/s時對肌肉做功和肌肉力量方面均有改善，提示運動員在力量訓練時如果采用和運動速度接近的離心訓練效果會更好。這對教練員在科學指導運動員進行肌肉力量訓練時有一定參考價值。吳小平［14］研究報道，等速離心性收縮相對來說是最為有效增加肌肉力量的收縮方式之一，它可以在提高運動單位募集數量的同時，又避免了肌肉出現肌肉痙攣，從而使肌肉的機能得到改善。肌力增加主要是肌纖維增粗，肌纖維結構發(fā)生了改變，此外通過神經系統的調諧對肌力增加也有促進作用。對實驗結果分析認為是由于等速離心訓練動作增加了肌肉組織的輕微撕裂損傷。使骨骼肌受到破壞，這些遭到破壞的肌肉組織在重建過程中可以制造出更多肌蛋白結構。最終使得這些受離心訓練的骨骼肌產生適應性的肌肉肥大，相應的神經系統也得到改善，從而導致肌力顯著增加。

只有機體在較大刺激強度時才能激發(fā)生長機制的活性化從而引發(fā)骨骼肌的肥大生長。本研究通過對受試者劣勢和優(yōu)勢側踝關節(jié)屈伸肌群離心訓練，使屈伸肌群在運動過程中始終受到最大阻力的刺激，最終使這些肌群的做功能力得到顯著提高，參與收縮的肌纖維數目和肌肉體積得到改善，肌肉力量得到增強。訓練組受試者踝關節(jié)的屈伸肌群實驗前后在做功和力矩方面變化非常大也反映出等速離心訓練的實際效果。離心收縮對降低肌肉張力和預防肌肉張力增高改善痙攣肌肉也有顯著效果。等速離心訓練時對肌纖維和粘彈性組織都會產生牽張，可以促進痙攣肌肉功能恢復，人體只要任何肌群能夠隨意完成離心收縮，就不會發(fā)生肌肉痙攣。因此肌肉張力高度緊張狀態(tài)的典型特征就是喪失離心收縮功能，骨骼肌由于離心收縮不足及向心收縮強化將出現痙攣，因此在特定條件下的肌肉痙攣是表現在肌肉無法完成離心運動，若骨骼肌可以輕松完成離心運動將不會出現痙攣。平時運動員普遍采用的訓練習慣、肌力訓練、訓練技術等實質上都是在強化向心收縮。所以應該注意加強弱勢側肌群的訓練，這對改善肌肉功能、防止肌肉損傷等方面都有重要意義。

3.3 踝關節(jié)劣勢側和優(yōu)勢側屈伸肌群實驗前后變化趨勢分析

訓練組受試者踝關節(jié)劣勢側和優(yōu)勢側肌群在60°/s等速向心測試時，實驗前后的總功、最大力矩檢驗結果發(fā)現訓練效果顯著。而在120°/s和180°/s測試時，踝關節(jié)屈肌群出現顯著性變化，伸肌群出現特別顯著性變化。表明在60°/s的等速離心力量訓練下對踝關節(jié)的伸肌群影響更大。研究還發(fā)現經過4周離心訓練，受試者屈肌群測試數據都顯著高于伸肌群，同時兩者都有不同程度的改善，兩者之間的差異也顯著減小。分析認為踝關節(jié)在完成屈伸活動中，是通過腓腸肌的強烈收縮完成踝關節(jié)伸的動作，脛骨前肌的強烈收縮來完成踝關節(jié)屈的動作。實驗結果表明等速離心訓練對脛骨前肌的肌力影響更顯著。

此外，訓練組各主要測試數據呈現出180°/s＜120°/s＜60°/s的統一趨勢，生物力學中經典的 Hill(1938)理論方程可以對這種變化趨勢進行合理解釋［15］，它反映出骨骼肌縮短速度越大，則肌張力就會變得越小的特征，反之肌張力變大。它揭示了力－速度之間的力學關系。運動生理學研究也表明，骨骼肌中橫橋活化的數目會影響到肌肉收縮時產生的張力大小，骨骼肌收縮時，橫橋數目因外在負荷的刺激而增多，細肌絲和粗肌絲因橫橋結合的越多使骨骼肌變粗，肌肉力量也會增大。若骨骼肌承受的負荷過大，將會導致肌損傷增加。楊錫讓與康凱曾報道［16］，等速訓練對迅速提高運動員的運動成績是很顯著的。他也可以幫助骨骼肌有效恢復。研究也發(fā)現踝關節(jié)劣勢側和優(yōu)勢側肌肉做功增加都比較多，反映出等速離心訓練可以有效增加骨骼肌活化的橫橋數目增多從而提高運動單位募集的數量，使得神經中樞發(fā)放沖動的頻率增加，最終使肌力顯著增加。優(yōu)勢側的肌力指標訓練前都比劣勢側大，主要是由于在平時完成動作技術時，每人都有固有的習慣用力的肢體，而優(yōu)勢側與劣勢側相比會按照人們習慣承受的負荷和使用頻率都比較高，而等速離心訓練時對骨骼肌運動單位募集的數量增加較多，所以在完成劇烈活動時優(yōu)勢側和劣勢側相比會發(fā)揮更大作用。而劣勢側骨骼肌在受到大負荷刺激后，影響肌肉活動的神經中樞同步興奮程度也會得到加強，導致也會大量增加運動單位募集的數量，因此劣勢側骨骼肌經過特定的等速離心訓練后力量也會呈顯著增加。

4 結論與建議

4.1 經過6周的等速離心訓練，受試者踝關節(jié)屈伸肌群在總功和最大力矩方面都出現顯著增加，表明等速離心訓練在增加力量方面有顯著效果。

4.2 不同向心角速度不同對總功和最大力矩的影響也不同，各組測試的數據都呈現出180°/s＜120°/s＜60°/s的趨勢，經過等速離心訓練后，伸肌肌力增長更顯著，經過等速離心訓練后屈肌和伸肌之間的差異會縮小。

4.3 建議進行等速離心訓練時，需要按照循序漸進的原則進行，應嚴格控制訓練負荷，隨時注意了解受試者的自我感受，防止出現延遲性肌肉酸痛。要對進行離心訓練的肢體進行放松，防止出現運動損傷。

［1］俞曉春.等動測力及康復訓練系統在運動員膝關節(jié)損傷后力量訓練中的應用［J］.安徽體育科技，2006，27(3):43－45

［2］Evans D T，Smith L L，Chenier T C，et al.Changes in peak torque，limb volume and delayed onset muscle soreness following repetitive eccentric contractions［J］.Int J Sports Med ，1990;11(5):400－403.

［3］Engardt M，kwutsson E，et al.Dynamic muscle strength training in stroke patients.effects on knee extension toque，electron my ographic activity，and motor function［J］.Arch phys Med Rehabil，1995;76(5):419 － 425.

［4］Tara G.Potier.Caroline M.Alexander.Olivier R.Seynnes.Effects of eccentric strength training on biceps femoris muscle architecture and knee joint range of movement［J］.Eur J Appl Physiol，2009;105:939 － 944.

［5］常穎.等速肌力測試和訓練技術在膝關節(jié)傷病中的應用［J］. 中國康復醫(yī)學雜志，2005，22(4):63 －65

［6］周思紅.離心收縮訓練對肌肉力量和肌電圖RMS值的影響［J］.西安體育學院學報，2005，22(6):62－65

［7］黃杰.軀干肌慢速等速向心收縮肌力的測試研究［J］.中國康復醫(yī)學雜志，2005，20(8):589－591

［8］成鵬.正常男性下肢等速向心收縮的研究［J］.中國康復理論與實踐，1999，5(3)

［9］李學軍.等動向心離心訓練對膝關節(jié)屈伸力矩影響研究［J］. 北京體育大學學報，2007，30(9):45 －46

［10］王河.體育關節(jié)屈伸肌群等動向心、等動離心、等長收縮肌研究［J］.成都體育學院學報，2000，26(2):46－51

［11］體育院校通用教材.運動生理學［M］.北京:人民體育出版社，2002，9

［12］體育院校通用教材.運動解剖學［M］.北京:人民體育出版社，2002，9

［13］王瑞元.運動生理學［M］.北京:人民教育出版社，2002，38－39

［14］吳小平.離心性收縮在高痙攣狀態(tài)上肢功能訓練中的作用［J］.中國康復醫(yī)學雜志，2002，17(5):296－297

［15］楊錫讓.實用運動生理學［M］.北京:北京體育大學出版社，1998，15

［16］體育院校通用教材.運動生物力學［M］.北京:人民體育出版社，1990，6

Effect on eccentric training on the superior and inferior of muscle strength of ankle

WANG Yan－chun

(Dep.Physical Education of Shaoxing University，Shaoxing，312000，China)

The purpose of the study is to find isokinetic eccentric training effect on superior ankle the joint muscle groups and the inferior ankle joint muscle groups.There are altogether 30 objects of experiment，among them10 in inferior ankle joint experimental group，10 in superior ankle joint experimental group and 10 objects are in control group.The eccentric training is taken in the same angular velocity－600/s.The experiment goes on for 6 weeks.The PT and TW of ankle joint muscle of the objects are measured after training.In the results，for the control group and the experimental group of the measured data tend to be:180°/s＜120°/s＜60°/s.It shows the eccentric training is really a very effective training method.After the isokinetic eccentric training of extensor muscle strength was significantly increased，at the same time gap between the flexor and extensor muscles are reduced which can effectively prevents the muscle on the inferior side from being damaged.

ankle joint;isokinetic eccentric training;superior ankle the joint muscle groups;the inferior ankle joint muscle groups

G804.63

A

1007－323X(2011)04－0103－05

2011－01－15

王艷春(1969－)，女，山西曲沃人，碩士

研究方向:運動人體科學研究