曹智超，吳 瑛，章凌凌

摔跤項目的技術(shù)動作豐富，需要根據(jù)賽場千變?nèi)f化的實際情況，隨機應(yīng)變采取對應(yīng)動作（田麥久等，1988）。摔跤運動員合理的專項力量整體特征應(yīng)能滿足摔跤項目各個技術(shù)動作的使用需要。從競技能力結(jié)構(gòu)雙子模型的角度來看，高水平運動員的專項力量訓(xùn)練更應(yīng)針對具體運動技術(shù)開展揚長補短的強化練習(xí)。但目前鮮見揭示包括滾橋技術(shù)在內(nèi)的具體摔跤技術(shù)所對應(yīng)的專項力量特征的研究，使得滾橋技術(shù)的專項力量訓(xùn)練缺乏明確的靶向目標。前期研究（曹智超等，2021）揭示了滾橋技術(shù)峰值扭矩體位前后的神經(jīng)肌肉控制特征，并初步遴選出積分肌電占比最高且顯著高于對側(cè)的3塊肌肉——右臀大肌、右股直肌、右腹外斜肌，作為滾橋技術(shù)峰值扭矩體位下的主要用力肌肉，但積分肌電參數(shù)大小不等同于實際參與用力大小，需要進一步測試分析加以甄別。此外，在確認滾橋技術(shù)峰值扭矩體位下參與滾動用力的主要關(guān)節(jié)肌群的基礎(chǔ)上，還應(yīng)進一步探究相關(guān)關(guān)節(jié)肌力對滾橋技術(shù)峰值扭矩的貢獻程度，以便教練員在制定針對該技術(shù)的專項力量訓(xùn)練方案時能夠科學(xué)地分配不同關(guān)節(jié)肌群的練習(xí)比例。

鑒于此，本研究對優(yōu)秀摔跤運動員的右髖關(guān)節(jié)伸展、右膝關(guān)節(jié)伸展、軀干左旋開展30（°）/s的等速肌力進行測試，結(jié)合自主研發(fā)的摔跤滾橋等速測力系統(tǒng)（專利號：ZL201620365042.X）的測試結(jié)果建立多元回歸方程，進一步甄別滾橋技術(shù)峰值扭矩體位下髖關(guān)節(jié)伸展、膝關(guān)節(jié)伸展、軀干旋轉(zhuǎn)用力是否直接影響滾橋技術(shù)扭矩，并量化反映不同關(guān)節(jié)肌力對摔跤滾橋力量的貢獻水平。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

招募來自上海、浙江、江蘇、安徽4省份19名高水平摔跤運動員。其中，運動健將10人、一級運動員9人；受試運動員平均年齡（22.3±5.5）歲，體質(zhì)量（74.0±18.8）kg，身高（175.3±6.8）cm，訓(xùn)練年限（9.1±4.7）年。受試運動員在測試前一天避免參加劇烈的身體運動，無急性傷病且未處于減重期，熟練滾橋技術(shù)且強側(cè)均為右側(cè)。

1.2 研究方法

1.2.1 實驗設(shè)備

1）摔跤滾橋等速測力系統(tǒng)。內(nèi)置靜態(tài)扭矩傳感器，量程3 000 Nm，單次測量誤差±3 Nm，重復(fù)測量誤差為±9 Nm。動力系統(tǒng)采用三相380 V-1.5 kW-50 Hz的渦輪蝸桿減速電機，利用齒輪速度轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為30（°）/s。電機啟動扭矩值設(shè)為15 Nm，停止扭矩值設(shè)為5 Nm。2）等速肌力測試系統(tǒng)（IsoMed 2000，German）。對所有受試運動員右髖、膝關(guān)節(jié)屈伸運動和軀干左右旋轉(zhuǎn)運動進行等速測試。測試設(shè)定角速度為30（°）/s，重復(fù)3次。3）高清攝像機（JVCGY-HM170EC，Japan）。拍攝頻率為25幀/s。攝像機架設(shè)于受試運動員身后3 m處，主光軸高度1.5 m，視頻分析中以電機啟動聲為動力測量同步信號。

1.2.2 實驗流程

測試當(dāng)天，受試運動員先進行15 min準備活動至身體微微出汗，隨后休息10 min。19名受試運動員依次在摔跤滾橋等速測力系統(tǒng)上全力完成2次強側(cè)滾橋技術(shù)以獲取假人旋轉(zhuǎn)扭矩，測試間歇≥10 min。扭矩測量角度范圍為0°～180°，選取峰值扭矩較高的1次測試結(jié)果進行后續(xù)分析。每次滾橋技術(shù)測試流程：1）受試運動員右膝跪立于假人正后方，與假人無接觸；2）實驗人員發(fā)出開始指令，受試摟抱假人軀干最大力量使用滾橋技術(shù)；3）實驗人員判斷假人旋轉(zhuǎn)超過180°后，發(fā)出停止指令；4）實驗人員檢查數(shù)據(jù)完整性，判斷是否有效。期間攝像機位于受試運動員身后3 m處定點拍攝技術(shù)全程。測試地點為上海市人類運動能力開發(fā)與保障重點實驗室。最后，實驗人員對19名受試運動員右髖、膝屈伸模式和軀干左右旋轉(zhuǎn)模式進行關(guān)節(jié)等速肌力測試。系統(tǒng)設(shè)定角速度為30（°）/s。測試前進行5次亞極限力量的適應(yīng)性練習(xí)，之后要求受試運動員最大努力重復(fù)3次，取峰值扭矩最高的1次測試結(jié)果。關(guān)節(jié)等速肌力測試與滾橋等速測力間隔≥10 min，髖關(guān)節(jié)測試取仰臥位，膝關(guān)節(jié)測試取坐位。

2 實驗結(jié)果

2.1 動力學(xué)與運動學(xué)測試結(jié)果

通過19名受試運動員在0°～180°測得的滾橋技術(shù)相對力量均值（圖1）可以得出，在30（°）/s等速測試條件下，相對力量峰值出現(xiàn)在63°體位下，平均水平達（3.08±0.84）Nm/kg。19名受試運動員滾橋技術(shù)峰值扭矩的出現(xiàn)角度和結(jié)束角度分別為 58.42°±5.27°和 66.79°±4.22°。

1名受試運動員分別在電機啟動、左腳離地、左腳落地時刻的時相畫面（圖2）顯示，30（°）/s等速測試條件下，以摔跤滾橋等速測力系統(tǒng)的電機啟動時刻為時間原點，運動員左腳離地時間為（0.58±0.43）s（旋轉(zhuǎn)角度17.31°），左腳落地時間為（1.93±0.74）s（旋轉(zhuǎn)角度57.78°）。

圖2 受試運動員在30（°）/s等速測試條件下的滾橋技術(shù)時相圖Figure 2.Phase Diagram of Side-Rolling Technique of the Athlete under 30（°）/s Constant Speed Test Condition

2.2 回歸前數(shù)據(jù)分析

測試19名優(yōu)秀摔跤員30（°）/s等速旋轉(zhuǎn)條件下的膝關(guān)節(jié)伸展、髖關(guān)節(jié)伸展、軀干左旋、滾橋技術(shù)的峰值扭矩參數(shù)（表1），將其錄入SPSS 20軟件進行多元線性逐步回歸統(tǒng)計處理。滾橋峰值扭矩為因變量，右髖、膝關(guān)節(jié)伸展峰值扭矩和軀干左旋峰值扭矩作為自變量。

表1 關(guān)節(jié)等速肌力和滾橋峰值扭矩絕對值Table 1 Absolute Value of Joint Isokinetic Muscle Force and Peak Torque of Side-Rolling Nm

膝關(guān)節(jié)伸展扭矩與滾橋扭矩存在明顯的線性關(guān)系（圖3），應(yīng)用散點圖檢驗了髖關(guān)節(jié)伸展扭矩、軀干左旋扭矩，發(fā)現(xiàn)均與滾橋扭矩存在線性關(guān)系；P-P圖上的點圍繞在直線周圍，說明殘差呈正態(tài)分布（圖4）；散點圖擬合的直線平行于橫坐標軸，說明殘差方差齊性（圖5）；Durbin-Watson檢驗值為2.396，殘差具有獨立性（表4）。基于以上數(shù)據(jù)分析構(gòu)建滾橋技術(shù)力量的逐步回歸模型。

圖3 膝關(guān)節(jié)伸展與滾橋扭矩的散點圖Figure 3.Scatter Plot of Extension of Knee and Side-Rolling Torque

圖4 回歸標準化殘差的標準P-P圖Figure 4.Standard P-P Chart of Regression Analysis Standardized Residuals

圖5 回歸標準化殘差散點圖Figure 5.Regression Standardized Residual Scatter

2.3 回歸模型構(gòu)建與回代檢驗

采用逐步回歸分析共形成兩個模型（表3），模型2的R2=0.821，擬合程度優(yōu)于模型1。模型2引入了軀干左旋扭矩和膝關(guān)節(jié)伸展扭矩兩個指標（表2），容差和VIF相同，容差=0.552＞0.1，VIF=1.81＜5（表5），不存在共線性。F=36.734，顯著性=0＜0.05，說明模型2的回歸方程有效（表4）。

表2 輸入/移去的變量Table 2 Input/Remove Variable

表3 模型匯總Table 3 Summary of Model

表4 模型2方差分析Table 4 Analysis of Variance of Model 2

軀干左旋扭矩和膝關(guān)節(jié)伸展扭矩的標準化回歸系數(shù)分別為0.644和0.399（表5），顯著性水平＜0.05。回歸模型為Y（滾橋峰值扭矩）=48.178+0.644×X1（軀干左旋扭矩）+0.399×X2（膝關(guān)節(jié)伸展扭矩）。

表5 回歸系數(shù)分析Table 5 Analysis of Regression Coefficient

對測得的扭矩參數(shù)進行相對值處理，重新代入回歸方程（表6）后，結(jié)果表明，滾橋峰值扭矩的實測值在預(yù)測值的2SD范圍內(nèi)，絕對值相關(guān)系數(shù)0.904，相對值相關(guān)系數(shù)0.880。

表6 關(guān)節(jié)等速肌力和滾橋峰值扭矩相對值回代結(jié)果Table 6 Relative Value Back Substitution Results of Isokinetic Muscle Strength and Peak Torque of Side-Rolling Nm·kg-1

3 分析與討論

3.1 滾橋技術(shù)峰值扭矩下的體位特征

準確找到滾橋技術(shù)峰值扭矩下的體位特征，有利于判斷該體位下的運動員相關(guān)關(guān)節(jié)參與用力的方式。19名受試運動員在假人旋轉(zhuǎn)63°時測得的滾橋技術(shù)相對力量均值最高，達（3.08±0.84）Nm/kg（圖1），說明63°體位能夠較好地代表滾橋技術(shù)峰值扭矩的體位特征。通過視頻分析發(fā)現(xiàn)，滾橋技術(shù)開始后，運動員左足會迅速做出“背步”的動作，即通過左髖做伸展運動將左足帶動至身體后方?！氨巢健眲幼鲿惯\動員的脊柱呈現(xiàn)向右旋轉(zhuǎn)的體形，該體形可以為滾橋技術(shù)之后所需的軀干左旋提供適宜的肌肉初長度和脊柱可旋轉(zhuǎn)的范圍。左足離地標志著“背步”動作的開始，左足落地意味著“背步”動作的結(jié)束和軀干左旋動作的開始。與此同時，運動員持續(xù)借助右腿側(cè)向蹬伸獲得來自地面的反作用力。運動員左腳落地時間為（1.926±0.744）s（旋轉(zhuǎn)角度57.78°）（圖2）。滾橋技術(shù)峰值扭矩的出現(xiàn)角度和結(jié)束角度分別為58.42°±5.27°和66.79°±4.22°。滾橋技術(shù)峰值扭矩體位恰好處于“背步”動作結(jié)束和軀干左旋動作開始的時期。該體位能夠在借助右下肢蹬伸墊面的同時，利用運動員脊柱向右旋轉(zhuǎn)的體形，使軀干左旋的力量最大化地轉(zhuǎn)化為滾橋技術(shù)的滾動力量。

3.2 軀干旋轉(zhuǎn)肌力對滾橋技術(shù)峰值扭矩貢獻度超過60%

根據(jù)標準化回歸方程，軀干左旋力量是滾橋力量（右側(cè)）的主要動力來源。軀干力量屬于核心力量的范疇，具有穩(wěn)定和協(xié)調(diào)四肢用力的核心穩(wěn)定性功能。研究普遍認為，核心力量在幾乎所有的運動項目上都不是直接的發(fā)力源（陳小平 等，2007；黎涌明 等，2008；王衛(wèi)星 等，2008）。國內(nèi)外鮮見針對摔跤運動員軀干旋轉(zhuǎn)肌力的測試報告，與投擲運動員（桂海榮等，2012）比較發(fā)現(xiàn)，摔跤與投擲運動員軀干左旋肌力相對值［（2.35±0.43）Nm/kg］水平相當(dāng)，顯著高于投擲運動員軀干右旋肌力相對值［（2.04±0.33）Nm/kg］。Bae等（2012）發(fā)現(xiàn)，韓國高爾夫運動員常用擊球旋轉(zhuǎn)方向上的峰力矩和總功均顯著高于對側(cè)?？梢?，軀干旋轉(zhuǎn)力量的發(fā)力功能已經(jīng)得到一些運動項目研究的支持。滾橋技術(shù)“背步”動作的目的在于形成脊柱被動向右旋轉(zhuǎn)的體形，該動作不僅存在于摔跤項目中的多個技術(shù)中，在柔道、散打、武術(shù)、投擲等項目中也都經(jīng)常出現(xiàn)，提示，軀干旋轉(zhuǎn)力量在較多專項技術(shù)中都可能是主要動力來源，過去的研究可能低估了軀干旋轉(zhuǎn)力量在參與這些動作時的發(fā)力作用。

3.3 膝關(guān)節(jié)伸展力量為提供滾橋技術(shù)地面反作用力

根據(jù)標準化回歸方程，膝關(guān)節(jié)伸展對滾橋扭矩的貢獻接近40%，增強摔跤運動員的膝關(guān)節(jié)伸展肌力對提升滾橋技術(shù)力量效果應(yīng)具有積極意義。滾橋技術(shù)具有靜力性用力特點，攻防雙方在力量抗衡時膝關(guān)節(jié)處于靜止或慢速運動狀態(tài)。本研究測得19名受試運動員在30（°）/s條件下的膝關(guān)節(jié)等速伸展肌力為（3.24±0.6）Nm/kg，與國外17歲以上高中運動員的（3.23±0.09）Nm/kg（Housh et al.，1989）水平相當(dāng)，低于董德朋等（2015）測得的12名健將級自由式摔跤運動員［0（°）/s條件下（3.93±0.34）Nm/kg］和10名健將級自由式摔跤運動員［0（°）/s條件下（3.77±0.31）Nm/kg］的水平?？梢姡覈舆\動員膝關(guān)節(jié)慢速伸展肌力不低于國外水平。

峰值扭矩體位下動力來源可以分為兩部分，一是運動員軀干旋轉(zhuǎn)的力量，二是運動員蹬伸地面所獲得的反作用力。蹬伸地面所獲得的反作用力不僅依賴運動員的自有力量，還會受到運動員右足支點選位、髖關(guān)節(jié)角度控制等可能改變蹬伸用力方向的技術(shù)性因素影響。因此，提高滾橋技術(shù)的地面反作用力，應(yīng)從兩個方面入手，一是增強摔跤運動員下肢蹬伸的肌肉力量，二是提高運動員技術(shù)水平，以最大化地提升從地面反作用力向滾橋技術(shù)峰值扭矩的轉(zhuǎn)化效率。

3.4 不排除髖關(guān)節(jié)運動對滾橋技術(shù)峰值扭矩的力量貢獻

肌肉收縮時最大發(fā)力的關(guān)節(jié)角度應(yīng)是相對固定的（呂新穎，2004），本研究測得優(yōu)秀摔跤運動員髖關(guān)節(jié)屈曲峰值扭矩出現(xiàn)角度為23.63°±5.14°，伸髖峰值扭矩角度為78.32°±14.03°。滾橋技術(shù)的運動學(xué)分析（楊進昌，2011）表明，挺髖成橋階段初期髖關(guān)節(jié)角度為75.932°，恰好處于摔跤運動員髖關(guān)節(jié)伸展肌群的最佳發(fā)力角度。髖關(guān)節(jié)處于脊柱與下肢的結(jié)合部位，在運動中具有承上啟下的樞紐作用（黎涌明等，2008）。因此，在滾橋技術(shù)峰值扭矩體位下，髖關(guān)節(jié)伸展作為連接軀干左旋與膝關(guān)節(jié)伸展的樞紐，應(yīng)在參與用力與力量傳導(dǎo)兩方面具有正面的積極意義。

髖關(guān)節(jié)伸展肌力在回歸方程中被排除，說明髖關(guān)節(jié)的伸展肌力不直接向滾橋技術(shù)提供旋轉(zhuǎn)力量，但不能排除髖關(guān)節(jié)運動對滾橋技術(shù)峰值扭矩的力量貢獻。此前，國內(nèi)外研究普遍使用等動肌力測試系統(tǒng)測量運動員頸、肩、肘、膝、髖、軀干等大關(guān)節(jié)肌力，且聚焦于屈伸肌力，鮮有測量肩關(guān)節(jié)內(nèi)、外旋肌力的研究。本研究延續(xù)前人研究觀點和測試內(nèi)容進行試驗設(shè)計，只測量了摔跤運動員的髖關(guān)節(jié)屈伸肌力，未測量髖關(guān)節(jié)的其他自由度運動肌力。髖關(guān)節(jié)具有3個自由度：屈-伸、外展-內(nèi)收、內(nèi)旋-外旋。對于滾橋技術(shù)而言，髖關(guān)節(jié)可能是3種運動方式的組合。在滾橋技術(shù)峰值扭矩體位下，運動員的發(fā)力方向是持續(xù)向右滾動，與髖關(guān)節(jié)外展運動的方向接近。因此，髖關(guān)節(jié)應(yīng)是以外展的形式參與滾動用力。此時，右髖關(guān)節(jié)外旋使右足右外緣與墊子保持大面積接觸，從而獲得足夠的摩擦力。右髖關(guān)節(jié)伸展肌群持續(xù)等長收縮，起固定關(guān)節(jié)的作用，即通過固定髖關(guān)節(jié)的屈伸角度，來提高膝關(guān)節(jié)蹬伸和髖關(guān)節(jié)外展的力量傳導(dǎo)率。

4 結(jié)論

1）滾橋技術(shù)峰值扭矩體位處于“背步”動作結(jié)束和軀干左旋動作開始的時期，該體位能夠在借助右下肢蹬伸墊面的同時，利用運動員脊柱向右旋轉(zhuǎn)的體形，使軀干左旋的力量最大化地轉(zhuǎn)化為滾橋技術(shù)的滾動力量。

2）軀干左旋、右膝關(guān)節(jié)伸展用力直接影響滾橋（右側(cè)）峰值扭矩，軀干左旋肌力的貢獻度超過60%，是主要的動力來源。

3）滾橋（右側(cè)）峰值扭矩體位下，右髖關(guān)節(jié)以外展形式參與滾動用力，右髖關(guān)節(jié)外旋使右足右外緣與墊子保持大面積接觸以增加摩擦力，右髖關(guān)節(jié)伸展肌群持續(xù)等長收縮以固定髖關(guān)節(jié)的屈伸角度，來提高膝關(guān)節(jié)蹬伸和髖關(guān)節(jié)外展的力量傳導(dǎo)率。

5 研究局限

本研究在試驗設(shè)計時延續(xù)前人研究觀點和測試內(nèi)容，只測試了髖關(guān)節(jié)屈伸肌力，未對外展-內(nèi)收、內(nèi)旋-外旋的肌力予以測試。雖然通過運動學(xué)分析得出其他兩個自由度在滾橋峰值扭矩體位下的功能與作用，但仍待后期研究加以印證。