徐金成胡水清孫天龍 李湧 米奕翔高璨楊麗川 王珺王曉 陳碩 吳建美 回春雨 林旭 蒙儒

1國家體育總局體育科學(xué)研究所（北京100061）

2北京市陳經(jīng)綸中學(xué)分校（北京100102）

3國家體育總局運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究所（北京100061）

4北京銘人偉業(yè)體育文化發(fā)展有限公司（北京100102）

足球是全球最受歡迎的運(yùn)動(dòng)，有文獻(xiàn)報(bào)道目前全球每年參與此項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的人數(shù)超過4億[1，2]。國際足聯(lián)（FIFA）的數(shù)據(jù)顯示，在全球3800萬注冊(cè)足球運(yùn)動(dòng)員中，約2200萬為18歲以下的青少年，且從2000年到2006年，注冊(cè)青少年足球運(yùn)動(dòng)員的數(shù)量增加了7%[3]。在當(dāng)前國內(nèi)足球改革和全國性校園足球推廣活動(dòng)中，中小學(xué)青少年足球運(yùn)動(dòng)員也是最受關(guān)注的一個(gè)群體[4，5]。研究已證實(shí)足球運(yùn)動(dòng)在不同年齡段人群中的健康促進(jìn)作用，如改善心血管功能、體成分、骨密度和功能能力，如縱跳、Yo-Yo測(cè)試、下肢肌力、平衡等[2，6-8]。但作為一項(xiàng)身體接觸性運(yùn)動(dòng)，足球運(yùn)動(dòng)又存在著一定的損傷風(fēng)險(xiǎn)[6，8]。因此，為了有效預(yù)防足球運(yùn)動(dòng)損傷，維護(hù)運(yùn)動(dòng)員的健康，最大化足球運(yùn)動(dòng)的健康效益，國際足聯(lián)醫(yī)學(xué)評(píng)估與研究中心（FIFA Medical Assessment and Research Center，F(xiàn)-MARC）于2006年組織國際專家研制了專門用于足球損傷預(yù)防的“FIFA 11+綜合熱身練習(xí)方案”，并在全球進(jìn)行推廣[9，10]。眾多高質(zhì)量的研究[9，11-20]，如隨機(jī)對(duì)照研究、系統(tǒng)綜述都證實(shí)了FIFA 11+的損傷預(yù)防功效，其可使總損傷風(fēng)險(xiǎn)降低50%，不同類型損傷風(fēng)險(xiǎn)降低28%～72%。

FIFA 11+練習(xí)如此有效的損傷預(yù)防效果可能與其對(duì)運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)肌肉力量與肌力平衡及下肢神經(jīng)肌肉控制的改善相關(guān)，研究顯示8～10周的FIFA 11+練習(xí)即可帶來上述效應(yīng)[21-25]。但是，目前有關(guān)FIFA 11+對(duì)足球運(yùn)動(dòng)員身體素質(zhì)和機(jī)能影響的研究對(duì)象幾乎均為職業(yè)或半職業(yè)運(yùn)動(dòng)員，年齡在17～25歲之間[9]，尚缺乏其對(duì)廣大18歲以下青少年足球運(yùn)動(dòng)員，尤其是中小學(xué)校園足球運(yùn)動(dòng)員或愛好者下肢和專項(xiàng)身體素質(zhì)影響的研究，而這部分人群也是當(dāng)前全國性校園足球推廣活動(dòng)中最重要的目標(biāo)人群[26]。因此，本研究探討了FIFA 11+練習(xí)對(duì)國內(nèi)青少年校園足球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)肌力的影響。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象與分組

北京市陳經(jīng)綸中學(xué)分校足球隊(duì)16人，均為男性，年齡13～15歲，該校隊(duì)每周訓(xùn)練4次，每次90分鐘左右。所有隊(duì)員的下肢優(yōu)勢(shì)側(cè)（踢球側(cè)）均為右側(cè)。將16名隊(duì)員隨機(jī)分為FIFA 11+干預(yù)訓(xùn)練組（FIFA 11+組）和常規(guī)熱身練習(xí)對(duì)照組（C組），每組8人。兩組間年齡、身高、體重和訓(xùn)練年限無顯著差異（P＞0.05）（表1）。

表1 研究對(duì)象基本情況

FIFA 11+組每周進(jìn)行2次FIFA 11+練習(xí)，均安排在訓(xùn)練前的熱身階段，F(xiàn)IFA 11+由基本跑動(dòng)練習(xí)（6個(gè)動(dòng)作）、力量平衡練習(xí)（6個(gè)動(dòng)作）及高階跑動(dòng)練習(xí)（3個(gè)動(dòng)作）3個(gè)部分組成，第2部分練習(xí)動(dòng)作又分3個(gè)級(jí)別，逐漸進(jìn)階（表2）。實(shí)際完成全部FIFA 11+練習(xí)的時(shí)間在25 min左右。對(duì)照組進(jìn)行日常的熱身訓(xùn)練，如慢跑和牽伸等。兩組實(shí)驗(yàn)期間除了熱身階段不同外，其余訓(xùn)練均由同一教練帶隊(duì)，總訓(xùn)練量基本一致。實(shí)驗(yàn)干預(yù)時(shí)間為期8周，均安排在2017年春季學(xué)期。FI?FA 11+訓(xùn)練進(jìn)度安排參考Impellizzeri等[22]的方案，F(xiàn)I?FA 11+第1級(jí)練習(xí)3周，第2級(jí)練習(xí)3周，第3級(jí)練習(xí)2周。FIFA 11+組隊(duì)員的練習(xí)次數(shù)介于12～16次之間，共有4人完成了全部的16次練習(xí)，練習(xí)依從性為89%。

1.2 測(cè)試指標(biāo)與方法

在干預(yù)前后采用德國IsoMed 2000等速肌力測(cè)試系統(tǒng)分別測(cè)試FIFA 11+組和對(duì)照組膝關(guān)節(jié)在60°/s和180°/s兩個(gè)角速度下主要屈伸肌群（腘繩肌和股四頭肌）的向心等速肌力特征變化，測(cè)試模式為向心-向心模式。60°/s和180°/s兩個(gè)角速度被廣泛應(yīng)用于足球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)等速肌力評(píng)價(jià)[21，24，29-34]，也是被推薦使用的兩個(gè)值[35]，60°/s更是被推薦用于青少年足球運(yùn)動(dòng)員的肌力評(píng)價(jià)[34]。測(cè)試主要包括以下5個(gè)指標(biāo)：最大峰值力矩（peak torque，PT）、相對(duì)峰力矩（relative peak torque，RPT）、最大峰值功率（peak power，PP）、相對(duì)峰值功率（relative peak power，RPP）及膝關(guān)節(jié)屈伸肌群峰值力矩比，即腘繩肌峰值力矩與股四頭肌峰值力矩比（hamstring:quadriceps ratio，H︰Q）。比較實(shí)驗(yàn)前后FIFA 11+組和C組等速肌力特征變化幅度（△=實(shí)驗(yàn)后-實(shí)驗(yàn)前）的差異。

表2 FIFA 11+練習(xí)內(nèi)容（F-MARC）[9，28]

1.2.1 測(cè)試步驟

向運(yùn)動(dòng)員說明測(cè)試要求及注意事項(xiàng)；運(yùn)動(dòng)員準(zhǔn)備活動(dòng)熱身5～10分鐘；兩側(cè)關(guān)節(jié)分別在60°/s和180°/s兩個(gè)速度下測(cè)試；每個(gè)速度測(cè)試前運(yùn)動(dòng)員至少體驗(yàn)3次，直至感覺可完全發(fā)力，兩側(cè)關(guān)節(jié)兩個(gè)速度測(cè)試間隔30秒；每個(gè)速度測(cè)試重復(fù)5次。為避免測(cè)試順序造成誤差，測(cè)試時(shí)順序隨機(jī)，測(cè)完一側(cè)關(guān)節(jié)兩個(gè)速度之后換另一側(cè)。

1.2.2 膝關(guān)節(jié)測(cè)試方法

根據(jù)運(yùn)動(dòng)員身高粗調(diào)座椅坐板長度，調(diào)節(jié)椅背使其直立角度到系統(tǒng)常用值75°；運(yùn)動(dòng)員坐上座椅，調(diào)節(jié)座椅背板前后距離，既要使運(yùn)動(dòng)員背部與椅背完全貼合，同時(shí)還要保證坐板另一端剛好在膝關(guān)節(jié)處；肩帶和腰帶固定上身，緊固帶固定需測(cè)試的大腿；調(diào)節(jié)動(dòng)力頭和膝關(guān)節(jié)適配器，確定膝關(guān)節(jié)屈伸轉(zhuǎn)動(dòng)中心，固定小腿和適配器；調(diào)節(jié)膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍為10°～90°，設(shè)置保護(hù)；調(diào)節(jié)手柄，使運(yùn)動(dòng)員能夠抓牢。60°/s和180°/s各測(cè)試5次，保存數(shù)據(jù)，換另一側(cè)測(cè)試。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用GraphPad Prism 5.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。參照有關(guān)國際建議[36，37]，干預(yù)前FIFA 11+組和對(duì)照組基礎(chǔ)值及干預(yù)前后兩組相關(guān)指標(biāo)變化幅度（△=干預(yù)后-干預(yù)前）均采用Mann-Whitney非參數(shù)檢驗(yàn)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)采用中位數(shù)（25%～75%分位數(shù)）的方法表示。選擇變化幅度進(jìn)行比較參考自Steffen等[38]。顯著性水平設(shè)在P＜0.05，非常顯著性水平為P＜0.01。

2 結(jié)果

2.1 兩組膝關(guān)節(jié)60°/s時(shí)的等速肌力特征變化

實(shí)驗(yàn)干預(yù)前FIFA 11+組和對(duì)照組左、右兩側(cè)膝關(guān)節(jié)60°/s時(shí)的等速肌力指標(biāo)基礎(chǔ)值間均無顯著性差異（P＞0.05）。8周干預(yù)后，F(xiàn)IFA 11+組左膝關(guān)節(jié)腘繩肌肌力水平顯著增加，△PT、△RPT、△PP、△RPP均顯著高于C組對(duì)應(yīng)值（P＜0.05，P＜0.01）。相反，優(yōu)勢(shì)側(cè)右膝關(guān)節(jié)未見顯著變化（P＞0.05）。干預(yù)前后左、右兩側(cè)膝關(guān)節(jié)股四頭肌伸展時(shí)的等速肌力特征則均未見顯著變化（P＞0.05）。見表3、表4。

表3 兩組左膝關(guān)節(jié)60°/s時(shí)的等速肌力特征變化

表4 兩組右膝關(guān)節(jié)60°/s時(shí)的等速肌力變化

R P P（W/k g）1.1（0.9～1.2）1.2（1.1～1.3）0.1（0～0.2）1.0（0.8～1.1）1.1（1.0～1.3）0.2（0.1～0.3）0.4945股四頭肌-伸展P T（N m）R P T（N m/k g）P P（W）R P P（W/k g）136.4（97.3～154.8）2.5（2.1～2.8）96.7（69.5～104.1）1.7（1.5～2.0）128.7（103.8～154.5）2.6（2.2～2.8）88.7（73.6～99.6）1.8（1.5～1.9）1.1（－12.7～11.8）0（－0.2～0.3）－0.5（－15.1～6.9）0（－0.3～0.2）129.7（107.1～155.1）2.3（2.1～2.8）87.9（71.0～107.1）1.6（1.5～1.7）134.0（110.9～153.7）2.5（2.1～2.9）93.4（79.1～120.2）1.7（1.5～2.1）6.5（－1.4～8.0）0.1（0～0.1）6.8（1.8～15.5）0.1（0～0.3）0.79840.83350.19490.2345峰值力矩比H︰Q 0.56（0.51～0.62）0.63（0.52～0.72）0.03（－0.02～0.13）0.52（0.46～0.59）0.57（0.53～0.61）0.05（－0.05～0.15）0.9581

2.2 兩組膝關(guān)節(jié)180°/s時(shí)的等速肌力特征變化

實(shí)驗(yàn)干預(yù)前FIFA 11+組和對(duì)照組的左右兩側(cè)膝關(guān)節(jié)180°/s時(shí)的等速肌力指標(biāo)基礎(chǔ)值間均無顯著性差異（P＞0.05）。8周干預(yù)后，兩組等速肌力指標(biāo)的變化幅度（△）間也無顯著性差異（P＞0.05）。見表5、表6。

表5 兩組左膝關(guān)節(jié)180°/s時(shí)的等速肌力變化

表6 兩組右膝關(guān)節(jié)180°/s時(shí)的等速肌力變化

3 討論

在僅有的數(shù)篇FIFA 11+對(duì)足球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)等速肌力影響的研究中，研究對(duì)象均為職業(yè)或半職業(yè)的高水平運(yùn)動(dòng)員，平均年齡介于 17～22 歲之間[21，24，33]。僅見一篇文獻(xiàn)分析了FIFA 11損傷預(yù)防練習(xí)對(duì)青少年女子足球運(yùn)動(dòng)員（16～18歲）膝關(guān)節(jié)等速肌力的影響[38]。由于FIFA 11在預(yù)防損傷和改善身體功能方面無明顯效果[18，38，39]，隨后 F-MARC在其基礎(chǔ)上研制了升級(jí)版的FIFA 11+，而后者在預(yù)防損傷和改善身體素質(zhì)方面的功效已經(jīng)得到充分證實(shí)[11，20]。因此，本研究分析了FI?FA 11+練習(xí)對(duì)低年齡段青少年校園足球運(yùn)動(dòng)員（13～15歲）膝關(guān)節(jié)等速肌力的影響。他們也是當(dāng)前國內(nèi)足球改革和推廣普及活動(dòng)中涉及到的最大群體，因此被社會(huì)廣泛關(guān)注[8]。

從本研究的結(jié)果來看，F(xiàn)IFA 11+顯著改善了青少年校園足球運(yùn)動(dòng)員非優(yōu)勢(shì)側(cè)膝關(guān)節(jié)在60°/s時(shí)的腘繩肌肌力水平。FIFA 11+組腘繩肌的△PT、△RPT、△PP、△RPP均顯著高于C組（見表3）。而兩組股四頭肌肌力水平及H:Q比值在相同角速度下的變化幅度則無顯著性差異。此外，在180°/s角速度條件下時(shí)，膝關(guān)節(jié)腘繩肌、股四頭肌肌力特征均未見顯著性變化。綜上可見，本實(shí)驗(yàn)中每周2次FIFA 11+練習(xí)帶來的改善效果主要體現(xiàn)在提升非優(yōu)勢(shì)側(cè)膝關(guān)節(jié)在慢速（60°/s）條件下的腘繩肌肌力水平。有學(xué)者認(rèn)為測(cè)定膝關(guān)節(jié)等速肌力特征的角速度范圍應(yīng)在60°/s～180°/s之間，超過180°/s的等速肌力測(cè)試可能并不準(zhǔn)確[35]。其中60°/s被認(rèn)為是評(píng)定膝關(guān)節(jié)肌群絕對(duì)力量的最佳角速度值，而180°/s則可用于測(cè)試快速力量和爆發(fā)力[24，34，35，40]。Daneshjoo等[24]在職業(yè)青年男子足球運(yùn)動(dòng)員的研究中也有類似發(fā)現(xiàn)。每周3次、持續(xù)8周的FIFA 11+干預(yù)后，F(xiàn)IFA 11+組（n=12）兩側(cè)腘繩肌60°/s和180°/s時(shí)的PT均顯著高于對(duì)照組（n=12），而兩組股四頭肌PT間則未見顯著性差異。同時(shí)，作者還認(rèn)為60°/s是評(píng)價(jià)職業(yè)男子青年足球運(yùn)動(dòng)員的最佳角速度值。有所不同的是，在Danesh?joo等[24]的研究中，F(xiàn)IFA 11+組優(yōu)勢(shì)側(cè)腘繩肌在60°/s及雙側(cè)腘繩肌在180°/s時(shí)的PT也出現(xiàn)了顯著性改善。此外，該研究并未分析RPT、PP和RPP等相關(guān)等速肌力特征的變化。本研究中，F(xiàn)IFA 11+組優(yōu)勢(shì)側(cè)右膝關(guān)節(jié)腘繩肌 60°/s時(shí)的△PT[9.4（4.6～12.7） Nm]、△RPT[0.2（0.1～0.3） Nm/kg]、△PP[14.4（8.2～24.9） W]、△RPP[0.3（0.1～0.5）W/kg]與對(duì)照組△PT[1.2（－4.0～10.1） Nm]、△RPT[0 （－0.1～0.2） Nm/kg]、△PP[5.8（－1.8～20.2）W]、△RPP[0.1（0～0.4）W/kg]之間雖無顯著性差異，但也可見上升趨勢(shì)。結(jié)果間的差異還可能與運(yùn)動(dòng)員水平、總的干預(yù)訓(xùn)練量、樣本量之間的差異有關(guān)。Brito等[21]采用單組前后測(cè)設(shè)計(jì)（pre-post tests），比較了FIFA 11+訓(xùn)練對(duì)半職業(yè)男子成年足球運(yùn)動(dòng)員（n=20）膝關(guān)節(jié)肌力的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)FIFA 11+干預(yù)后，優(yōu)勢(shì)側(cè)膝關(guān)節(jié)股四頭肌在60°/s和180°/s時(shí)的PT出現(xiàn)了顯著增長，而優(yōu)勢(shì)側(cè)腘繩肌PT僅在60°/s條件下出現(xiàn)顯著增長。相反，非優(yōu)勢(shì)側(cè)膝關(guān)節(jié)股四頭肌在兩個(gè)角速度條件下均未見顯著性變化，而非優(yōu)勢(shì)側(cè)腘繩肌在60°/s和180°/s時(shí)的PT及60°/s條件下的H:Q值均顯著改善。因此，作者進(jìn)一步指出FIFA 11+干預(yù)后最相關(guān)的等速肌力特征變化出現(xiàn)在非優(yōu)勢(shì)側(cè)膝關(guān)節(jié)。顯然，該結(jié)論與本研究中的發(fā)現(xiàn)一致，即FIFA 11+可能對(duì)非優(yōu)勢(shì)側(cè)腘繩肌肌力水平的影響更為明顯。遺憾的是，Brito等[21]同樣只分析了PT這一個(gè)指標(biāo)，并未分析其他相關(guān)等速肌力指標(biāo)。

足球運(yùn)動(dòng)損傷主要發(fā)生在下肢。研究顯示在國內(nèi)外高水平職業(yè)足球聯(lián)賽中，下肢損傷的比例可達(dá)80%以上，其中以大腿、膝關(guān)節(jié)、小腿和踝關(guān)節(jié)為最常見損傷部分[26，41]。此外，肌肉損傷可占到全部損傷的31%，其中又以腘繩肌損傷最為常見，占到全部肌肉損傷的37%[42]。在青少年足球運(yùn)動(dòng)員中，60%～90%的損傷發(fā)生在下肢，以踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和大腿損傷最為常見[1]。在更低年齡段的7～12歲兒童中，約76%的損傷發(fā)生于下肢，其中以足踝部、膝關(guān)節(jié)和大腿為常見損傷部位[43]。而Meta分析顯示FIFA 11+可以分別將腘繩肌、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)損傷降低60%、48%和32%[20]。就腘繩肌和膝關(guān)節(jié)損傷而言，肌肉力量和肌力失衡是其重要的內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)因素（internal risk factors）[44，45]，因此 FIFA 11+對(duì)膝關(guān)節(jié)肌肉力量的改善是其損傷預(yù)防功效的重要原因之一[21，24]。本研究也證實(shí)了FIFA 11+練習(xí)對(duì)國內(nèi)青少年校園足球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)肌力的改善作用，因此，在青少年校園足球運(yùn)動(dòng)員中推廣和普及FIFA 11+可以對(duì)促進(jìn)青少年身體素質(zhì)、預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷及維護(hù)健康起到重要的作用。當(dāng)然，后續(xù)有關(guān)長期FIFA 11+干預(yù)對(duì)青少年校園足球運(yùn)動(dòng)員損傷影響的流行病學(xué)調(diào)查研究也是非常必要的。為了實(shí)現(xiàn)FIFA 11+的損傷預(yù)防效果，F(xiàn)-MARC建議每周至少練習(xí)2次，且應(yīng)長期堅(jiān)持，每周練習(xí)次數(shù)越多其損傷預(yù)防功效越能得到保障[17，28]。在此前有關(guān)FIFA 11+對(duì)肌力和運(yùn)動(dòng)能力影響的研究中，F(xiàn)IFA 11+的練習(xí)頻率均為每周3次，持續(xù)時(shí)間在8～10周[21，22，24]。而本研究發(fā)現(xiàn)即使按照F-MARC建議的最低練習(xí)頻率，即每周2次，進(jìn)行8周的短期訓(xùn)練也能有效改善膝關(guān)節(jié)肌力。

4 結(jié)論和啟示

每周2次、持續(xù)8周的FIFA 11+練習(xí)可有效改善青少年校園足球運(yùn)動(dòng)員非優(yōu)勢(shì)側(cè)腘繩肌的肌力水平。因此，在當(dāng)前足球改革和全國性校園足球推廣活動(dòng)的背景下，在青少年校園足球運(yùn)動(dòng)員中推廣和普及FIFA 11+練習(xí)，可以改善身體素質(zhì)、預(yù)防損傷，對(duì)最大化足球運(yùn)動(dòng)的健康效益、最小化損傷風(fēng)險(xiǎn)起到重要的積極作用。