肖才坤，葉廣雄，廖開放

射箭運動是競技體育中的重點項目之一，是對各關節(jié)穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性要求很高的肌肉耐力性項目[1,2]。在射箭訓練和比賽中，運動員從站立、舉弓、開弓到固勢、撒放，直至結(jié)束的動作暫留等幾個基本環(huán)節(jié)中，“快”“準”“穩(wěn)”貫穿始終。而在比賽中，更是要求運動員能快速判斷賽場環(huán)境、快速調(diào)整、快速發(fā)射，準確完成舉弓、開弓、固勢與撒放等技術動作的同時，還要兼顧完成撒放過程中技術與心理兩個致勝關鍵環(huán)節(jié)的流暢性及穩(wěn)定性。長久以來，射箭專項力量訓練的重點放在四肢和軀干大肌肉群上，此外，還有很多教練采用增大射箭專項力量訓練的運動量和運動強度，以期提高射箭運動員的成績，但是隨之而來的運動損傷問題也越來越突出[3,4]。射箭運動員以慢性損傷為主，受傷率最高的是肩關節(jié)[5,6]，而肩關節(jié)是整個射箭技術動作中重要的關節(jié)，肩關節(jié)能否協(xié)調(diào)穩(wěn)定發(fā)力，會直接影響命中水平，甚至還可能導致運動員重返賽場后復發(fā)率居高不下的情況[7]，如何讓肩關節(jié)周圍肌肉協(xié)調(diào)穩(wěn)定發(fā)力是射箭運動員亟待解決的問題。有研究報道，振動刺激可以提高肌肉的激活水平從而提高穩(wěn)定性[8-10]，而振動桿便是其中的一種振動訓練器，其廣泛應用于健身和康復治療領域以提高肌肉力量、協(xié)調(diào)和穩(wěn)定能力[11]，但其在射箭運動員中的應用尚未見報道。本研究擬探討振動桿訓練對射箭運動員固勢-撒放階段穩(wěn)定性的影響。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

篩選26名射箭運動員，將運動員隨機分為振動桿訓練組（實驗組）和對照組，每組13名。其中，男性15名，女性11名，專項訓練5年以上，其中健將級8人，一級運動員10人，二級運動員8人，所有運動員均左手持弓，右手為優(yōu)勢手，兩組運動員的性別、年齡、身高、體重和專項訓練時間等各項情況進行對比，無顯著性差異（P＞0.05）（表 1）。對照組只進行常規(guī)射箭力量訓練，而實驗組在常規(guī)射箭力量訓練的基礎上，增加振動桿訓練。

表1 兩組運動員一般情況比較Table I Comparison between the General Information of the Two Group Athletes

2.2 實驗訓練方案

2.2.1 射箭力量訓練內(nèi)容與方法

常規(guī)射箭力量訓練內(nèi)容包括一般力量素質(zhì)訓練和射箭專項力量訓練（表2）[12]。所有研究對象均由一位具有5年工作經(jīng)驗的體能教練進行規(guī)范化和系統(tǒng)化訓練，每次訓練約120 min，每周3次，共8周。

表2 射箭力量訓練Table II Special Strength Training for Archers

2.2.2 FLEXI-BARR振動桿訓練方法

實驗組所有研究對象均統(tǒng)一使用振動桿（FLEXI-BARR，體育型，德國）進行訓練，長度為153cm，中央手柄長度為17.9 cm，重量為710 g，厚度為9.5 mm，振動頻率可達270次/分鐘（4.6 Hz）。振動桿訓練方案：①雙側(cè)手持振動桿于肩關節(jié)前屈90°位，在額狀面上下向振動（圖1）；②雙側(cè)手持振動桿于肩關節(jié)外展至90°位，在額狀面上進行左右向的振動（圖2）；③雙側(cè)手持振動桿于肩關節(jié)前屈180°位，在額狀面上下向振動（圖3）；④雙側(cè)手持振動桿于肩關節(jié)后伸30°位，在矢狀面前后向振動（圖4）。進行訓練前，所有運動員先進行3 min熱身。進行振動桿訓練時，雙腳與肩同寬站立，每個動作以個人最大幅度持續(xù)晃動60 s，每次完成之后休息1 min，連續(xù)完成10組。訓練后，進行3 min的放松運動，完成以上4個訓練需約30 min，每周3次，共8周。

圖1 振動桿于肩關節(jié)前屈90°位Figure 1 FLEXI-BARatthePositionofShoulderFlexion90°

圖2 振動桿于肩關節(jié)外展90°位Figure 2 FLEXI-BARatthePositionofShoulderExtension90°

圖3 振動桿于肩關節(jié)前屈180°位Figure 3 FLEXI-BARat the Position of Shoulder Flexion 180°

2.3 訓練效果評估指標及方法

2.3.1 數(shù)據(jù)采集

由一名經(jīng)過肌電圖培訓的人員采用表面肌電遙測系統(tǒng)（Noraxon，美國）對所有研究對象的固勢-撒放階段進行數(shù)據(jù)采集，采樣頻率為1 000 Hz。使用Basler高速攝像機（便于標準射箭動作時相的劃分）進行動作視頻的采集，拍攝頻率為25 Hz，動作錄像與肌電數(shù)據(jù)進行同步采集。測試時，按標準流程要求用酒精擦凈所測肌肉肌腹表面，然后貼牢肌電電極。所有研究對象先進行3～5支箭的適應練習，然后采集12支箭實射時固勢-撒放階段時間、肌電數(shù)據(jù)，并對黃心命中率進行統(tǒng)計。

2.3.2 肌肉的選取

本研究測試所選取的肌肉有雙側(cè)前鋸肌、上斜方肌、中斜方肌、下斜方肌、菱形肌和肩胛下肌，因為這些肌肉對于射箭運動員標準射箭動作持弓階段固勢-撒放時穩(wěn)定肩胛骨起關鍵性作用[10]。

2.3.3 動作時相的劃分

標準射箭動作包括舉弓、開弓、靠弦、繼續(xù)用力、瞄準、撒放6個階段，靠弦、繼續(xù)用力、瞄準即為固勢階段[13]，本研究采集的是實射時從靠弦、繼續(xù)用力、瞄準、撒放即固勢-撒放階段的數(shù)據(jù)。

2.3.4 數(shù)據(jù)的處理與分析

使用MyoResearch XP Master Edition分析軟件，對原始肌電信號進行濾波 （Butterworth帶通濾波，10～400 Hz）、整流（全波整流）、平滑處理后，計算iEMG值 （在一定時間內(nèi)肌肉中參與活動的運動單位放電總量）。

2.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件對所有評估指標進行統(tǒng)計學分析。結(jié)果以平均值±標準差表示，數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計學方法分析前，先采用單樣本S-W檢驗對兩組的數(shù)據(jù)進行正態(tài)分布性檢驗，以這些數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，而且方差齊同為前提，根據(jù)需要保留小數(shù)點后2位。組內(nèi)比較采用t檢驗，組間比較采用重復測量方差分析，P＜0.05為顯著性差異，P＜0.01為極顯著性差異。

3 研究結(jié)果

3.1 肩關節(jié)肌群的iEMG測試結(jié)果

訓練前兩組雙側(cè)前鋸肌、上斜方肌、中斜方肌、下斜方肌、菱形肌和肩胛下肌的iEMG測試結(jié)果比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。訓練8周后，僅實驗組的iEMG較訓練前明顯提高（P＜0.05），且實驗組的iEMG與對照組進行比較，均具有顯著性差異（P＜0.05）（表 3）。

表3 兩組運動員肩關節(jié)肌群iEMG比較Table III Comparison between the iEMG Value of Shoulder Muscles of the Athletes of the Two Groups

3.2 固勢-撒放時間與黃心命中率測試結(jié)果

訓練前兩組射箭運動員12支箭固勢-撒放時間平均為2～3 s左右，黃心命中率為65%左右，且差異并不顯著（P＞0.05）。振動桿訓練8周后，僅實驗組射箭運動員12支箭固勢-撒放時間有所降低，黃心命中率有所提高（表4）。

表4 兩組運動員12支箭實射測試固勢-撒放時間與黃心命中率比較Table IV Comparison between the time from Fixing Position to Releasing and Hitting Ratio of the 12 Arrows of the Two Groups

4 討論

4.1 振動桿訓練對射箭運動員肩關節(jié)穩(wěn)定性的影響

肩關節(jié)的穩(wěn)定性主要來自于靜態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng) （骨骼、盂唇、韌帶、關節(jié)囊等）和動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)（肌肉、本體感覺等），其中動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)可通過訓練得以改善。肩關節(jié)動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)除了肩袖肌群外，還有特別重要的肩胛骨穩(wěn)定肌。固勢-撒放階段，在保持弓穩(wěn)定的情況下尋找合適的機會撒放，此時持弓臂和拉弓臂都需要穩(wěn)定，特別是肩關節(jié)的穩(wěn)定更是制勝關鍵，而肩胛骨的穩(wěn)定對于射箭運動員標準射箭動作持弓階段固勢-撒放時肩關節(jié)的穩(wěn)定起關鍵性作用，因此，肩胛骨能否穩(wěn)定協(xié)調(diào)發(fā)力是射箭技術固勢-撒放階段穩(wěn)定性和準確性的重要基礎。本研究發(fā)現(xiàn)，振動桿訓練8周后，僅實驗組雙側(cè)前鋸肌、上斜方肌、中斜方肌、下斜方肌、菱形肌和肩胛下肌的iEMG較訓練前明顯提高（P＜0.05），且與對照組相比，具有顯著性差異（P＜0.05），說明振動桿練習能有效激活射箭運動員肩胛骨穩(wěn)定肌群。其機制可能是通過刺激來自于肌梭的感覺神經(jīng)纖維而與α運動神經(jīng)元相連接[14,15]，振動刺激不僅能影響所作用肌的肌梭，還會影響周圍肌的肌梭，振動越大，肌肉克服的阻力越大（本研究要求振動桿訓練時，每個動作以個人最大幅度持續(xù)晃動），募集的運動單位就會越多。Parry J.S.等人用振動桿和啞鈴對肩關節(jié)進行訓練，發(fā)現(xiàn)振動桿練習產(chǎn)生的肌肉活動度明顯高于啞鈴組[16]。Lister J.L.等人用振動桿和彈力帶對肩胛帶肌群進行訓練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在肩關節(jié)屈曲和外展時，上斜方肌、下斜方肌和前鋸肌都比彈力帶組產(chǎn)生更多肌肉活動[17]。另外有研究發(fā)現(xiàn)，振動桿訓練還能有效作用于神經(jīng)控制、本體感覺反饋等方面[15,18]。本研究通過個人最大幅度持續(xù)晃動振動桿練習，可能不只是提高了肩胛骨穩(wěn)定肌群的激活水平，肩胛骨穩(wěn)定肌群間的協(xié)調(diào)水平也可能得到了提高，甚至肩關節(jié)的本體感覺都得到了改善，這些因素都有助于提高肩關節(jié)的整體穩(wěn)定性，從而有助于降低固勢-撒放時間與提高黃心命中率。

4.2 振動桿訓練對固勢-撒放時間與黃心命中率的影響

射箭運動中的固勢-撒放是連貫流暢的一體過程，有資料分析韓國射箭名將金水寧每支箭平均為1.53 s，黃心命中率為93%，而一般的優(yōu)秀射箭運動員的固勢-撒放時間為（4.49±1.41）s，本研究實驗對象每支箭的固勢-撒放時間平均為2～3 s，黃心命中率為65%左右，可見固勢-撒放時間對于射箭成績的重要性。固勢-撒放階段，運動員除了須抵抗弓片所產(chǎn)生的強大回拉的力量外，又必須穩(wěn)定地瞄準黃心，此時常容易因時間過長導致參與用力的肌群產(chǎn)生疲勞，從而失去穩(wěn)定性與一致性，要想縮短這一過程的時間，就必須在訓練中強化“快”的技術特點，要想固勢-撒放動作 “快”，身體必須要具有高度一致性、穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性，其中肩關節(jié)的一致性、穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性對固勢-撒放動作的 “快”起至關重要作用，這也是射箭項目的制勝關鍵。固勢-撒放階段所需的平衡能力和直線用力能力是運動員完成這一動作相關肌群之間相互配合的能力，如果在這一階段用力不均衡，會破壞人弓一體的動態(tài)平衡，從而影響射箭技術動作的直線用力、對稱用力及協(xié)調(diào)用力，最終導致技術穩(wěn)定性、一致性降低，從而降低命中率[19]。本研究通過8周振動桿訓練后，實驗組運動員12支箭平均的固勢-撒放時間與黃心命中率兩項指標均優(yōu)于對照組運動員，可能的原因有3點：一是振動桿訓練能有效激活肩關節(jié)周圍肌群。固勢-撒放動作需要強有力的上肢肌、肩胛骨穩(wěn)定肌以及肩的穩(wěn)定，肩胛骨穩(wěn)定肌中的斜方肌對于固勢-撒放階段的肩部穩(wěn)定尤其重要。Shinohara H.等人比較了肩胛骨穩(wěn)定肌和上肢肌在射箭動作時的肌肉活性，發(fā)現(xiàn)精英組運動員下斜方肌的活性顯著高于初學者。他們認為，為了提高射箭成績，很有必要訓練下斜方肌[10]。而張秀麗等人比較了國家隊男女射箭運動員固勢-撒放階段肩部用力特點，發(fā)現(xiàn)更為符合射箭運動生物力學和射箭技術動作特點的女運動員在固勢-撒放階段持弓臂的斜方肌中束活性比傾向于用三角肌后部的男運動員要高[13]。本研究結(jié)果與上述研究的結(jié)果相似，振動桿訓練8周后，斜方肌活性有了顯著提高，并且其他的肩胛骨穩(wěn)定肌活性也有明顯提高，這對于固勢-撒放肩關節(jié)的穩(wěn)定性起著重要作用。二是振動桿訓練可能激活了核心肌群[20,21]。核心肌群的激活有助于身體的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性[22]。侯向鋒等人比較了射箭運動員核心穩(wěn)定訓練和傳統(tǒng)力量訓練對固勢-撒放時間與黃心命中率的影響，發(fā)現(xiàn)核心穩(wěn)定的改善能減少固勢-撒放時間和提高黃心命中率[19]。Spratford W.等人發(fā)現(xiàn)核心穩(wěn)定對于減少固勢-撒放時間也有積極影響，甚至對撒放后的跟隨階段也有影響[23]。三是振動桿訓練促進了本體感覺的發(fā)展[16,24]。本體感覺是動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)之一，良好的本體感覺對達到功能性效果很有必要。射箭運動是三維的，振動桿訓練不僅能夠讓孤立的肌肉振動起來，還把肩胛帶整合到全身的動力鏈中，帶動整個肌肉鏈隨之振動，這種訓練對增強本體感覺有很大幫助，從而促進神經(jīng)-肌肉協(xié)調(diào)能力。固勢-撒放動作中的神經(jīng)-肌肉協(xié)調(diào)能力是“快射”技術特點的根本，也是射箭運動技術訓練的核心要素之一，射箭運動員應多加強神經(jīng)、肌肉協(xié)調(diào)能力的訓練，而不僅僅是單純的局部肌肉力量，這也正是我國射箭運動體能訓練的突破點。以上3點可能是本研究振動桿訓練8周后減少固勢-撒放時間和提高黃心命中率的原因。

本研究僅針對肩胛骨穩(wěn)定肌群的肌電信號、固勢-撒放時間及黃心命中率進行檢測統(tǒng)計，而射箭動作的穩(wěn)定性極其復雜，與運動員身體各部位的運動控制和心理都有很大關系，影響射箭固勢-撒放時間及黃心命中率的影響因素有待后續(xù)進一步研究。

5 結(jié)論

應用振動桿訓練能顯著提高主要肩胛骨穩(wěn)定肌的激活水平，減少固勢-撒放時間，提高黃心命中率，可作為射箭運動員體能訓練的一種有效輔助手段。