廖遠(yuǎn)朋 于萬(wàn)良

成都體育學(xué)院（成都 610041）

泡沫軸練習(xí)對(duì)運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞恢復(fù)過(guò)程中肌肉功能的影響

廖遠(yuǎn)朋 于萬(wàn)良

成都體育學(xué)院（成都 610041）

目的：觀察泡沫軸練習(xí)對(duì)運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞恢復(fù)過(guò)程中肌肉功能變化的影響，為該方法在實(shí)際中的運(yùn)用提供依據(jù)。方法：選取44名男性大學(xué)生，隨機(jī)分為泡沫軸組（n=22）和空白組（n=22），運(yùn)用深蹲負(fù)荷造成下肢伸膝肌群運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞模型。泡沫軸組在造模運(yùn)動(dòng)后30分鐘內(nèi)接受泡沫軸滾壓。分別于造模前、造模后0.5 h、24 h和48 h四個(gè)時(shí)相通過(guò)等長(zhǎng)和等速向心兩個(gè)測(cè)試模式分別測(cè)定峰力矩和等速模式下的總做功。結(jié)果：（1）峰力矩在造模后0.5 h，兩組均比造模前顯著性降低（P＜0.05），24 h泡沫軸組具有高于空白組的趨勢(shì)，但無(wú)顯著性差異（P＞0.05），48 h時(shí)泡沫軸組明顯高于空白組（P＜0.05）且基本恢復(fù)至造模前水平；（2）在造模后0.5 h，兩組的等速向心做功均比造模前顯著性降低（P＜0.05），24 h時(shí)泡沫軸組具有高于空白組的趨勢(shì)，但無(wú)顯著性差異（P＞0.05），48h時(shí)泡沫軸組做功能力明顯高于空白組（P＜0.05）且基本恢復(fù)至造模前水平（P＞0.05）。結(jié)論：（1）運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞可以導(dǎo)致肌肉最大力量和做功能力的顯著下降，這種功能下降在48小時(shí)之內(nèi)都不能完全恢復(fù)；（2）泡沫軸練習(xí)能夠改善運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞后肌肉的最大力量和做功能力，加快疲勞后肌肉功能的恢復(fù)；（3）泡沫軸練習(xí)對(duì)運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞的影響表現(xiàn)出時(shí)間的延遲性和效果的累積性，其干預(yù)效果在24 h后顯現(xiàn)，在48 h后效果顯著。

泡沫軸練習(xí)；運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞；等速肌力

大負(fù)荷多頻次的力量訓(xùn)練或劇烈運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生不同程度的肌肉疲勞，一般表現(xiàn)為肌肉力量下降，肌肉持續(xù)做功能力不足，肌肉募集肌纖維的能力下降[1]，容易導(dǎo)致訓(xùn)練質(zhì)量下降，損傷風(fēng)險(xiǎn)增加，運(yùn)動(dòng)水平降低。因此干預(yù)手段的介入，對(duì)于加速肌肉疲勞的消退，有效恢復(fù)運(yùn)動(dòng)能力具有重要意義。

目前，運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞的恢復(fù)手段諸多，包括物理因子干預(yù)、營(yíng)養(yǎng)療法、中醫(yī)傳統(tǒng)療法、運(yùn)動(dòng)療法和藥物治療等。泡沫軸是一種新興的運(yùn)動(dòng)康復(fù)工具，具備無(wú)創(chuàng)、無(wú)侵入、簡(jiǎn)便易學(xué)等特點(diǎn)，已應(yīng)用于肌肉疲勞的干預(yù)[2]。本研究旨在通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，了解泡沫軸練習(xí)對(duì)肌肉疲勞的干預(yù)效果，為該方法的實(shí)際運(yùn)用提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取44名男性大學(xué)生；年齡22～27歲；健康狀況良好，無(wú)運(yùn)動(dòng)禁忌證；受試前24小時(shí)內(nèi)未吸煙、飲酒、攝入咖啡因、參與劇烈運(yùn)動(dòng)等；采用隨機(jī)數(shù)表法將44名受試者隨機(jī)分成兩組，即泡沫軸組（n=22）和空白組（n=22），基本情況見(jiàn)表1，兩組研究對(duì)象之間無(wú)顯著性差異。受試者在實(shí)驗(yàn)前已充分了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在閱讀并簽署知情同意書(shū)后自愿參與本實(shí)驗(yàn)。

表1 各組研究對(duì)象一般情況

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

正式實(shí)驗(yàn)前96 h（4天），對(duì)受試者基本情況進(jìn)行測(cè)定，包括身高、體重、體脂百分?jǐn)?shù)的測(cè)定和最大深蹲重量。

應(yīng)用等速肌力測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行左膝伸膝肌群肌肉功能測(cè)試（本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的是下肢對(duì)稱(chēng)性運(yùn)動(dòng)造模，為方便測(cè)試統(tǒng)一選取左側(cè)），此時(shí)測(cè)得的所有數(shù)據(jù)為造模前的初始值。測(cè)試后休息10分鐘，開(kāi)始進(jìn)行負(fù)重深蹲的運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞造模?？瞻捉M在造模運(yùn)動(dòng)完成后平臥休息30分鐘；泡沫軸組在造模運(yùn)動(dòng)后30分鐘內(nèi)接受泡沫軸滾壓的干預(yù)。分別于造模后0.5 h、24 h和48 h進(jìn)行左膝伸膝肌群肌肉功能測(cè)試。

1.2.1 研究對(duì)象基本情況的測(cè)定

首先記錄身高體重測(cè)量?jī)x和身體成分測(cè)試儀測(cè)得的身高、體重、體脂百分?jǐn)?shù)等數(shù)據(jù)。隨后開(kāi)始最大深蹲負(fù)荷的測(cè)量與計(jì)算。受試者在熱身后，需負(fù)重50 kg進(jìn)行反復(fù)深蹲至力竭。記錄所能完成次數(shù)，再利用Brzycki的公式[3]計(jì)算出最大負(fù)荷。

ω指深蹲時(shí)的杠鈴總重量；r指在該杠鈴負(fù)荷下所進(jìn)行的最大深蹲次數(shù)。

1.2.2 運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞造模

本實(shí)驗(yàn)參考MacDonald[4]與Gregory[5]等人在研究泡沫軸對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞過(guò)程中的造模方法，同時(shí)結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)的測(cè)定，最終確定如下：

選取最大深蹲重量的60%作為統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷。動(dòng)作質(zhì)量要求：?jiǎn)未味灼饎?dòng)作需在7 s內(nèi)完成，其中離心下蹲動(dòng)作4 s，下蹲位靜止1 s，向心起立1 s，站立位停留1 s，如此做連貫動(dòng)作。受試者在熱身之后2分鐘，進(jìn)行10次×7組負(fù)重深蹲，組間休息2分鐘。

1.2.3 泡沫軸滾壓干預(yù)方法

實(shí)驗(yàn)干預(yù)使用高純度實(shí)心圓柱形泡沫軸（JOINFIT公司生產(chǎn)，長(zhǎng)90 cm×直徑15 cm ，EVA材質(zhì)）。

股直肌的滾壓[6]：受試者采取俯臥位，雙肘撐地，頭部與軀干保持一條直線，泡沫軸置于雙腿前側(cè)1/2處，泡沫軸長(zhǎng)軸與大腿長(zhǎng)軸垂直，保持雙腿并攏，與地面平行。使用時(shí)利用上肢的擺動(dòng)以帶動(dòng)雙腿在泡沫軸上來(lái)回均勻移動(dòng)。

股內(nèi)側(cè)肌的滾壓：在股直肌滾壓完畢后，將左腳搭放在右腳跟腱上方，繼續(xù)滾壓左腿前內(nèi)側(cè)的股內(nèi)側(cè)肌。

股外側(cè)肌的滾壓：在股內(nèi)側(cè)肌滾壓完畢后，將右腳搭放在左腳跟腱上方，繼續(xù)滾壓右腿前內(nèi)側(cè)的股外側(cè)肌。

移動(dòng)范圍：大腿近端靠近髂前上棘處至大腿遠(yuǎn)端靠近髕骨處。

滾動(dòng)頻率與時(shí)間：每個(gè)部位滾壓2分鐘，每分鐘30次。

1.3 等速肌力測(cè)試

1.3.1 指標(biāo)選取

等速肌力測(cè)試是將人體被測(cè)環(huán)節(jié)限定在固定軌跡、固定角速度的特定條件下進(jìn)行的肌力評(píng)測(cè)，系統(tǒng)自動(dòng)將關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)中瞬時(shí)的力矩變化都記錄下來(lái)，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，得到力矩曲線及多項(xiàng)反映肌肉功能的參數(shù)，是當(dāng)前評(píng)價(jià)肌肉力量與做功能力的最佳選擇[7]。

峰力矩（peak torque，PT），也稱(chēng)最大力矩，是指肌肉收縮產(chǎn)生的最大力矩輸出，即位于力矩曲線上頂點(diǎn)的力矩值，在一定程度上反映出肌肉的絕對(duì)力量。PT常作為等速肌力評(píng)估中的重要指標(biāo)，可以良好地評(píng)價(jià)肌肉的最大力量。

總功，即總做功（Total Work，TW），是每次等速運(yùn)動(dòng)中力矩與力臂移動(dòng)距離的乘積之和，是輸出力矩曲線下的總面積，反映肌肉的總能量輸出與做功能力，綜合地評(píng)價(jià)肌肉整體力量的表現(xiàn)。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)采用多關(guān)節(jié)等速肌力測(cè)試與訓(xùn)練系統(tǒng)（瑞士CONTREX公司生產(chǎn)，型號(hào)為CONTREX-MJ+TP1000，力量誤差＜1%，力矩誤差＜0.5%）對(duì)受試者進(jìn)行肌肉功能測(cè)評(píng)。主要評(píng)估受試者伸膝肌群等長(zhǎng)及等速向心收縮時(shí)的峰力矩。操作過(guò)程中需注意解剖零位的正確選取，設(shè)置主動(dòng)補(bǔ)償選項(xiàng)以便設(shè)備在肢體稱(chēng)重后進(jìn)行重力補(bǔ)償，從而消除重力對(duì)力矩的影響[8]。

等長(zhǎng)收縮峰力矩的測(cè)定：受試者在熱身后5分鐘開(kāi)始測(cè)評(píng)，取坐位姿勢(shì)，屈髖角度調(diào)至80°[9]，屈膝角度為90°[10]，軀干和下肢固定。聽(tīng)到口令后，受試者以最大速度、最大力量伸膝對(duì)抗10秒。共測(cè)2組[11]，組間休息3分鐘，保留數(shù)值最大的數(shù)據(jù)。

等速向心收縮峰力矩測(cè)試：受試者在熱身后5分鐘開(kāi)始測(cè)評(píng)，取坐位姿勢(shì)，屈髖角度調(diào)至80°，軀干和下肢固定.膝關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍設(shè)定為80°至150°，等速向心速度為60°/s[12]。測(cè)試時(shí)，受試者只做等速向心伸膝的動(dòng)作，屈膝時(shí)不作最大力收縮，慢速將測(cè)試臂拉回，以減少拮抗肌用力收縮對(duì)伸膝肌群的影響。10次為1組，共測(cè)2組，組間休息3分鐘，保留數(shù)值最大的數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析處理

數(shù)據(jù)用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，使用SPSS19.0對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。兩組間比較采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)；同組內(nèi)四個(gè)不同時(shí)刻所測(cè)數(shù)據(jù)采用單因素方差分析法進(jìn)行比較，具有方差齊性的用LSD檢驗(yàn)，方差不齊時(shí)用Tamhane’s T2檢驗(yàn)。顯著性差異選取P＜0.05，非常顯著性差異選取P＜0.01。

2 結(jié)果

2.1 峰力矩變化

運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞造模后的空白組等長(zhǎng)收縮峰力矩在0.5 h急劇下降，與初始值相比有顯著性差異（P＜0.05）；在隨后的24 h、48 h無(wú)明顯下降趨勢(shì)，與初始值相比均有顯著性差異（P＜0.05），三者（0.5 h、24 h、48 h）間均無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。造模后的泡沫軸組等長(zhǎng)收縮峰力矩在0.5 h急劇下降，與初始值相比有顯著性差異（P＜0.05）；隨后24 h開(kāi)始有上升趨勢(shì)，與初始值相比有顯著性差異（P＜0.05），與0.5 h相比無(wú)顯著性差異（P＞0.05）；在48 h上升明顯，與初始值相比無(wú)顯著性差異（P＞0.05），與0.5 h相比有顯著性差異（P＜0.05）。比較兩組間相同時(shí)刻的峰力矩發(fā)現(xiàn)：兩組間等長(zhǎng)收縮峰力矩在造模前、造模后0.5 h時(shí)無(wú)顯著性差異（P＞0.05），24 h時(shí)泡沫軸組具有高于空白組的趨勢(shì)，但無(wú)顯著性差異（P＞0.05），48 h時(shí)泡沫軸組高于空白組，具有顯著性差異（P＜0.05）。

運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞造模后的空白組向心收縮峰力矩在0.5 h下降，與初始值相比有顯著性差異（P＜0.05）；在隨后的24 h、48 h具有先輕度下降后回升的趨勢(shì)，與初始值相比均有顯著性差異（P＜0.05），三者（0.5 h、24 h、48 h）間均無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。造模后的泡沫軸組向心收縮峰力矩在0.5 h下降，與初始值相比有顯著性差異（P＜0.05）；在24 h具有上升趨勢(shì)，與初始值相比有顯著性差異（P＜0.05），與0.5 h相比無(wú)顯著性差異（P＞0.05）；在48 h上升明顯，與初始值相比無(wú)顯著性差異（P＞0.05），與0.5 h相比無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。比較兩組間相同時(shí)刻的峰力矩發(fā)現(xiàn)：兩組間向心收縮峰力矩在造模前、造模后0.5 h無(wú)顯著性差異（P＞0.05），24 h時(shí)泡沫軸組具有高于空白組的趨勢(shì)，但無(wú)顯著性差異（P＞0.05），在48 h泡沫軸組峰力矩值明顯高于空白組，具有顯著性差異（P＜0.05）。詳見(jiàn)表2。

表2 各組研究對(duì)象不同時(shí)間的峰力矩變化（N·m）

2.2 總做功變化

運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞造模后的空白組等速向心收縮做功值在0.5 h急劇下降，與初始值相比有顯著性差異（P＜0.05）；在隨后的24 h、48 h基本保持不變，與初始值相比均有顯著性差異（P＜0.05），三者（0.5 h、24 h、48 h）間均無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。造模后的泡沫軸組做功在0.5 h急劇下降，與初始值相比有顯著性差異（P＜0.05）；隨后24 h具有上升的趨勢(shì)，與初始值相比有顯著性差異（P＜0.05），與0.5 h相比無(wú)顯著性差異（P＞0.05）；在48 h大幅上升，與初始值相比無(wú)顯著性差異（P＞0.05），與0.5 h相比有顯著性差異（P＜0.05）。比較兩組間相同時(shí)刻的總功發(fā)現(xiàn)：兩組間總功值在造模前、0.5 h無(wú)顯著性差異（P＞0.05），24 h時(shí)泡沫軸組具有高于空白組的趨勢(shì)，但無(wú)顯著性差異（P＞0.05），在48 h泡沫軸組高于空白組，具有顯著性差異（P＜0.05）。詳見(jiàn)表3。

表3 各組研究對(duì)象不同時(shí)間的10次向心收縮做功變化（J）

3 討論

本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示，在7×10組60%1RM的負(fù)重深蹲造成運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞后，肌肉靜力性收縮時(shí)的最大瞬間爆發(fā)力、維持最大力量的能力均顯著下降；肌肉向心收縮中的最大瞬間輸出力矩、維持最大力量的能力以及總做功輸出的能力同樣明顯下降。在無(wú)任何干預(yù)措施的情況下，在疲勞后的24 h到48 h，肌肉功能仍未見(jiàn)明顯恢復(fù)。泡沫軸干預(yù)后即刻（造模后0.5 h），相關(guān)指標(biāo)均沒(méi)有產(chǎn)生明顯變化，肌肉功能并未得到明顯提升。在干預(yù)24 h后，等長(zhǎng)收縮和等速向心收縮的峰力矩及總做功與造模后即刻比較有提升，雖然在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)顯著性差異，但恢復(fù)的趨勢(shì)明顯?；謴?fù)至48 h時(shí)，三項(xiàng)指標(biāo)的增長(zhǎng)與造模后即刻比較已有了顯著性差異，且基本恢復(fù)到造模前的水平。這表明，泡沫軸練習(xí)能夠改善運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞后肌肉的最大力量和做功能力，能夠加快運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞后肌肉功能的恢復(fù)；但泡沫軸練習(xí)對(duì)運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞的影響表現(xiàn)出時(shí)間的延遲性和效果的累積性，其效果在干預(yù)后24 h效果顯現(xiàn)，在48 h后效果顯著。

泡沫軸干預(yù)的主要干預(yù)方式是通過(guò)對(duì)肌肉組織局部產(chǎn)生壓力與牽拉力，屬于力學(xué)的干預(yù)。Takanobu[13]等人通過(guò)用泡沫軸對(duì)20人的下肢主要肌群進(jìn)行筋膜的梳理放松，測(cè)評(píng)干預(yù)后的臂踝脈搏波傳導(dǎo)速度、血壓、心率和血漿一氧化氮濃度等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)泡沫軸的練習(xí)可以顯著地減少動(dòng)脈血管的粘滯性，提高血管壁內(nèi)皮細(xì)胞的功能。Curran[14]等利用高密度的泡沫軸進(jìn)行訓(xùn)練，結(jié)果證實(shí)軟組織的壓力升高，粘連的軟組織得以松解，并推測(cè)泡沫軸改善機(jī)能的原理可能是通過(guò)改善軟組織的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)的。在進(jìn)行泡沫軸滾壓時(shí)，與泡沫軸相接處的肌纖維與肌筋膜張力增加，使得與肌纖維串聯(lián)的高爾基腱器官興奮，再通過(guò)Ⅰb類(lèi)纖維傳導(dǎo)沖動(dòng)，對(duì)α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元起抑制作用，最終抑制牽張反射，降低肌張力[15]。Federicson認(rèn)為泡沫軸滾壓能夠放松肌筋膜和肌筋膜觸發(fā)點(diǎn)的深層組織，能減緩肌肉張力和疼痛，增強(qiáng)肌肉的表現(xiàn)，預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷[16]。有研究顯示，泡沫軸滾壓可以加快血液循環(huán)[17]，減少炎性水腫，促進(jìn)乳酸的消退，從而促使機(jī)體加快自我修復(fù)的速度[18]。有人研究得出，按摩后加速的血液循環(huán)同樣增加了氧氣的運(yùn)送，這促使線粒體再合成ATP，并主動(dòng)將鈣離子轉(zhuǎn)運(yùn)至肌質(zhì)網(wǎng)[19]。此外，泡沫軸滾壓可能會(huì)產(chǎn)生一系列的生理生化的改變[19，20]，包括循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)中性粒細(xì)胞增加，血漿中肌酸激酶的增加[19]，COX7B和ND1的轉(zhuǎn)錄被激活，從而合成線粒體增加，熱休克蛋白與免疫因子下降，這些生化指標(biāo)的改變均可反映出細(xì)胞的應(yīng)激反應(yīng)和炎性物質(zhì)都在減退[20]。以上生化反應(yīng)的進(jìn)行與生理機(jī)能的改善，并非在即刻就可以達(dá)到明顯的恢復(fù)效果，而是需要時(shí)間的積累和泡沫軸干預(yù)次數(shù)的積累，才能達(dá)到足夠顯著的效果。由上述可見(jiàn)，泡沫軸滾壓可減少肌肉組織周?chē)拇x產(chǎn)物與炎性物質(zhì)，肅清肌肉疲勞恢復(fù)時(shí)的障礙；可增加肌肉組織的氧供、血供與酶活性，為能量的再合成提供了前提；可調(diào)節(jié)肌肉組織所處微環(huán)境的狀態(tài)，為肌肉自我修復(fù)創(chuàng)造良好的環(huán)境；可舒張肌肉，調(diào)節(jié)肌肉的功能性長(zhǎng)度，為肌肉自身恢復(fù)做好準(zhǔn)備。泡沫軸的干預(yù)，并非直接地恢復(fù)肌肉的功能，而是通過(guò)以上條件的創(chuàng)造和肌肉自身狀態(tài)的調(diào)整，使肌肉更好、更高效地自我恢復(fù)。

4 結(jié)論

（1）運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞可以導(dǎo)致肌肉最大力量和做功能力顯著下降，這種功能下降在48小時(shí)之內(nèi)都不能完全恢復(fù)；（2）泡沫軸練習(xí)能夠改善運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞后肌肉的最大力量和做功能力，加快疲勞后肌肉功能的恢復(fù)；（3）泡沫軸練習(xí)對(duì)運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞的影響表現(xiàn)出時(shí)間的延遲性和效果的累積性，其干預(yù)效果在24小時(shí)后顯現(xiàn)，在48小時(shí)后效果顯著。

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2017.02.24

國(guó)家體育總局運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目

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