摘" 要：目的：為獲得優(yōu)秀男子網(wǎng)球運動員下肢膝關(guān)節(jié)等速肌力特征。方法：利用Con-trex測試系統(tǒng)對男子網(wǎng)球運動員雙側(cè)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行測試。結(jié)果：（1）隨著角速度的增加，膝關(guān)節(jié)屈伸肌峰力矩和相對峰力矩表現(xiàn)出下降，而屈伸比、平均功率和相對平均功率表現(xiàn)出先增大后減小。（2）相同角速度情況下，優(yōu)勢腿膝關(guān)節(jié)屈伸肌各個指標(biāo)均表現(xiàn)出大于非優(yōu)勢腿。結(jié)論：（1）在慢速運動時屈伸肌群表現(xiàn)出更強的肌纖維利用率和肌肉力量；而雙側(cè)膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性和屈伸肌爆發(fā)力則在中速運動時最強。（2）優(yōu)勢側(cè)膝關(guān)節(jié)會表現(xiàn)出更大的肌肉力量，其中兩側(cè)屈肌肌肉力量差異較大；優(yōu)勢側(cè)膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性在快速運動時顯著強于非優(yōu)勢側(cè)；但兩側(cè)膝關(guān)節(jié)的爆發(fā)力和耐力發(fā)展較為均衡。

關(guān)鍵詞：膝關(guān)節(jié)；等速肌力；網(wǎng)球運動員

Male Tennis Players Isokinetic Characteristics of Knee

HUANG Haokun， HE Jiangtao， MAN Xi

（College of Physical Education， Inner Mongolia Normal University， Huhehaote Neimenggu， 010022， China.）

Abstract： Objective In order to obtain the isokinetic muscle strength characteristics of the knee joints of excellent male tennis players. Method The bilateral knee joints of male tennis players were tested using the Con-trex Test System. Results （1） With the angular velocity increased， the knee flexors and extensors peak torque and relative peak torque showed a decrease. But the flexion-extension ratio， average power and relative average power showed a increase and then a decrease. （2） At the same angular velocity the dominant knee flexors and extensors performed better than the nondominant knee. Conclusions （1） The flexor and extensor muscle groups showed greater muscle fiber utilization and muscle strength at slow speeds， whereas bilateral knee stability and flexor and extensor muscle explosive force were strongest at medium speeds. （2） The dominant knee showed greater muscle strength， and with a greater difference in flexor muscle strength between the two sides. Stability of the dominant knee was significantly stronger than that of the nondominant side during a fast speed. However， the development of explosive force and endurance was more balanced between the bilateral knee.

Key words： Knee joint; Isokinetic muscle strength; Tennis players

中圖分類號：G804.6"""""""""""""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

在網(wǎng)球運動中運動成績的好壞與運動員的運動能力密切相關(guān)，而運動員的運動能力很大程度上是取決于肌肉力量的大小。等速肌力測試儀可以準(zhǔn)確和安全的測量出運動員某一肌肉的力量，這被視為肌肉力量和功能評價的“黃金方法”[1]。目前國內(nèi)有大量對于網(wǎng)球運動員等速肌力特征的研究，其中柳愛蓮[2]等人發(fā)現(xiàn)青年運動員優(yōu)勢側(cè)肩關(guān)節(jié)外旋/內(nèi)旋肌力要小于非優(yōu)勢側(cè)，并提出男女運動員肩關(guān)節(jié)外旋/內(nèi)旋肌力比值范圍。王星[3]對專業(yè)運動員和網(wǎng)球愛好者的肘關(guān)節(jié)屈伸肌群肌力進(jìn)行等速測試，探索了相互間的異同點，揭示網(wǎng)球運動員肘關(guān)節(jié)肌力的特征。劉扶用[4]對不同模式下髖、膝關(guān)節(jié)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)向心模式下髖、膝關(guān)節(jié)伸肌相對峰力矩大于屈肌，離心模式下結(jié)果則相反，并提出髖、膝關(guān)節(jié)最佳發(fā)力角度。夏國文[5]探究高校男子網(wǎng)球?qū)ｍ椛纳现人偌×μ卣髋c發(fā)球球速之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)肘關(guān)節(jié)為發(fā)球動作中最主要關(guān)節(jié)?？祼俒6]對網(wǎng)球運動員和專項學(xué)生上肢三關(guān)節(jié)進(jìn)行測試，探索其參與運動關(guān)節(jié)的肌力水平及相互間的差異，并為網(wǎng)球?qū)ｍ棇W(xué)生提供一定的建議。

在已有的研究中發(fā)現(xiàn)國內(nèi)對于網(wǎng)球運動員的膝關(guān)節(jié)等速肌力研究較少，但是有研究表明，每5例網(wǎng)球運動損傷中就有1例會在膝關(guān)節(jié)產(chǎn)生，可見在網(wǎng)球運動中膝關(guān)節(jié)更易產(chǎn)生損傷[7]。因此本文以內(nèi)蒙古師范大學(xué)男子網(wǎng)球運動員的膝關(guān)節(jié)為研究對象，運用CON-TREX多關(guān)節(jié)等速肌力測試系統(tǒng)，測試專業(yè)運動員不同角速度下膝關(guān)節(jié)的生物力學(xué)指標(biāo)，分析其不同角速度下的等速肌力特征，為網(wǎng)球運動員選材、訓(xùn)練、運動康復(fù)等提供參考依據(jù)。

1" 研究方法

1.1" 測試對象

本文選取內(nèi)蒙古師范大學(xué)10名男性網(wǎng)球?qū)ｍ椷\動員，運動等級均為二級以上。受試者為自愿參加實驗，均無膝關(guān)節(jié)損傷和手術(shù)史，無膝關(guān)節(jié)活動受限、骨骼和神經(jīng)系統(tǒng)損傷等不利于進(jìn)行等速肌力測試的相關(guān)癥狀且測試前24h內(nèi)無劇烈運動。采取踢球法，來確定每名運動員的優(yōu)勢腿和非優(yōu)勢腿[8]，發(fā)現(xiàn)其優(yōu)勢腿均右側(cè)，且其下肢優(yōu)勢側(cè)與其持拍側(cè)相同。

1.2" 測試方法

本實驗利用CON-TREX多關(guān)節(jié)等速肌力測試儀（CON-TREX PM2， Switzerland）進(jìn)行實驗，對其雙側(cè)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行向心運動的等速肌力測試。實驗開始前由測試人員帶領(lǐng)受試者進(jìn)行10min的準(zhǔn)備活動，開始測試時受試者坐于測試椅上，保持上身與大腿呈90°。動力臂的軸心與膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心在同一水平線，且動力臂固定于受試腿脛骨的下1/3處。測試過程中膝關(guān)節(jié)活動范圍為80°，且除了測試腿外身體其余部分均需要固定，避免產(chǎn)生影響。查閱相關(guān)文獻(xiàn)，確定60°/s的角速度作為慢速測試的角速度，180°/s的角速度作為中速測試的角速度，240°/s的角速度為快速測試的角速度，其中慢速測試的重復(fù)次數(shù)設(shè)置為5次，中速測試的次數(shù)設(shè)置為10次，快速測試的次數(shù)設(shè)置為25次，每次實驗之間進(jìn)行1min的休息[9][10]。

1.3" 測試指標(biāo)

峰值力矩（PT）、相對峰值力矩（PT/BW）：峰力矩是指在關(guān)節(jié)活動范圍內(nèi)所能產(chǎn)生的最大力矩，可反應(yīng)受試者整個運動過程中肌肉的最大力量。而相對峰力矩是峰力矩與自身體重的比值，排除了體重的影響可以運用于不同個體之間肌肉力量的比較[11]。

屈伸峰值力矩比值（H/Q）：膝關(guān)節(jié)屈伸比為膝關(guān)節(jié)兩組拮抗肌峰力矩之間的比值，可用來反應(yīng)膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性[9]。

異側(cè)同名肌力比：指受試者左、右側(cè)相同用力肌群峰力矩的比值，本研究為膝關(guān)節(jié)左側(cè)/右側(cè)[12]。

平均功率（AP）、相對平均功率（AP/BW）：平均功率是指單位時間內(nèi)肌肉的做功量，反映了肌肉的做功效率，即爆發(fā)力[10]。相對平均功率為平均功率比自身體重的比值。

耐力比（ER）：指肌肉重復(fù)收縮時耐受疲勞的能力。本研究以角速度為240°/s時前1/3肌肉做功量減去最后1/3肌肉做功量的差值與前1/3肌肉做功量之比來表示耐力比，結(jié)果越小說明肌肉抗疲勞的能力越強，耐力越好[10]。

1.4" 數(shù)據(jù)處理

利用IBM SPSS Statistics 21和Microsoft Excel進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，對受試者雙側(cè)膝關(guān)節(jié)相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行配對樣本T檢驗，對單側(cè)膝關(guān)節(jié)不同角速度下相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行重復(fù)測量方差分析，顯著性水平為Plt;0.05。

2" 研究結(jié)果

2.1" 峰力矩、相對峰力矩

由表2可知，雙側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸肌峰力矩和相對峰力矩均表現(xiàn)出隨著角速度的增加而減小，且在不同角速度之間的對比中，僅有非優(yōu)勢腿伸肌峰力矩和相對峰力矩在角速度180°/s和240°/s之間未出現(xiàn)顯著性差異（Pgt;0.05），而在其他對比中均表現(xiàn)出顯著性差異（Plt;0.05）。另外在相同角速度條件下優(yōu)勢腿膝關(guān)節(jié)的屈伸肌峰力矩和相對峰力矩均大于非優(yōu)勢腿，其中優(yōu)勢腿屈肌的峰力矩和相對峰力矩相比于非優(yōu)勢腿表現(xiàn)出顯著性差異（Plt;0.05），而伸肌并未表現(xiàn)出顯著性差異（Pgt;0.05）。

2.2" 屈伸比

由圖可知，雙側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸比隨角速度增大表現(xiàn)出先增大后減小的現(xiàn)象，但其在不同角速度之間的對比中均未發(fā)現(xiàn)顯著性差異（Pgt;0.05）。另外在相同角速度條件下優(yōu)勢腿膝關(guān)節(jié)的屈伸比均大于非優(yōu)勢腿，其中僅在角速度為240°/s時表現(xiàn)出顯著性差異（Plt;0.05）。其中優(yōu)勢腿膝關(guān)節(jié)屈伸比范圍為：67.09-73.1%，非優(yōu)勢腿膝關(guān)節(jié)屈伸比范圍為：62.32-68.96%。

2.3" 異側(cè)同名肌力比

由圖2" 男子網(wǎng)球運動員膝關(guān)節(jié)異側(cè)同名肌力比可知，在相同角速度條件下異側(cè)伸肌的肌力比均大于異側(cè)屈肌的肌力比，且異側(cè)同名肌力比在各個角速度之間并不存在顯著性差異（Pgt;0.05）。其中兩側(cè)伸肌肌力比范圍為90.07-95.93%，膝關(guān)節(jié)伸肌差異lt;10%；兩側(cè)屈肌肌力比范圍為83.43-85.15%，膝關(guān)節(jié)屈肌差異gt;10%。

2.4" 平均功率和相對平均功率

由表3可知，雙側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸肌平均功率和相對平均功率隨著角速度的增加表現(xiàn)出先增大后減小的現(xiàn)象，即在角速度為180°/s時達(dá)到最大值，且其在不同角速度之間的對比中，僅在角速度180°/s時，優(yōu)勢腿屈伸肌和非優(yōu)勢腿屈肌與240°/s相比表現(xiàn)出顯著性差異（Plt;0.05）。而在相同角速度條件下優(yōu)勢腿屈伸肌的平均功率和相對平均功率均大于非優(yōu)勢腿，其中在角速度為60°/s時，除伸肌的相對平均功率外，優(yōu)勢腿其他指標(biāo)相比于非優(yōu)勢腿均表現(xiàn)出顯著性差異（Plt;0.05），而在角速度為180°/s和240°/s時，優(yōu)勢腿與非優(yōu)勢腿相應(yīng)指標(biāo)之間并未出現(xiàn)顯著性差異（Pgt;0.05）。

2.5" 耐力比

由圖3" 男子網(wǎng)球運動員膝關(guān)節(jié)屈伸肌耐力比可知，非優(yōu)勢側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸肌的耐力比均低于優(yōu)勢側(cè)，但優(yōu)勢側(cè)與非優(yōu)勢側(cè)相同肌群耐力比之間并未出現(xiàn)顯著性差異（Pgt;0.05），同時雙側(cè)膝關(guān)節(jié)伸肌的耐力比要低于屈肌。其中優(yōu)勢側(cè)屈伸肌耐力比分別為：0.18、0.1；非優(yōu)勢側(cè)屈伸肌耐力比分別為：0.16、0.03。

3" 分" 析

3.1" 峰力矩、相對峰力矩

在本研究中發(fā)現(xiàn)隨著角速度的增加，雙側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸肌峰力矩和相對峰力矩都表現(xiàn)出減小的趨勢，且在不同角速度之間大多出現(xiàn)顯著性差異，這與其他學(xué)者研究結(jié)果相同[13][14]。這一結(jié)果符合Hill所提出的張力與速度之間的關(guān)系，即收縮速度越快，力量越小[15]。梁璐等人認(rèn)為這可能是由于在高速狀況下，神經(jīng)只激活了快肌纖維，而在低速情況下神經(jīng)可以同時激活慢肌和快肌纖維引起的[16]。除此之外，由于肌肉內(nèi)部具有粘滯性，且這種粘滯性會隨著收縮速度的增加而增加，這就導(dǎo)致快速收縮時阻力增大，進(jìn)而引起力量的下降[17]。

在本研究中發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢腿屈伸肌肌肉力量均大于非優(yōu)勢腿，且在屈肌中表現(xiàn)出顯著性差異。這可能是由于在比賽中正手擊球的機會較多[18]，運動員在擊球過程中身體重心偏向優(yōu)勢側(cè)腿，此時運動員利用優(yōu)勢側(cè)下肢進(jìn)行蹬伸完成擊球動作，經(jīng)過長期的比賽和訓(xùn)練加強了對于優(yōu)勢側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸肌的鍛煉使其肌肉力量有所增加，從而導(dǎo)致網(wǎng)球運動員優(yōu)勢側(cè)與非優(yōu)勢側(cè)膝關(guān)節(jié)同名肌肌肉力量發(fā)展的不平衡，且相對于伸肌而言屈肌肌力的不平衡發(fā)展更為顯著。有研究指出雙側(cè)同名肌肌力差異越大越容易引起運動損傷[19]，這提示網(wǎng)球運動員需經(jīng)常關(guān)注雙側(cè)膝關(guān)節(jié)同名肌肌肉力量差異并加強對非優(yōu)勢側(cè)膝關(guān)節(jié)肌肉力量的訓(xùn)練，尤其是非優(yōu)勢側(cè)腘繩肌。

3.2" 屈伸比

膝關(guān)節(jié)屈伸比可以用來反應(yīng)膝關(guān)節(jié)屈伸肌肌肉力量發(fā)展的平衡性和膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，有研究指出屈伸比越接近1說明其單側(cè)膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性越好[20]。有研究認(rèn)為膝關(guān)節(jié)屈伸比一般處于50%-80%之間，且會隨著測試速度的增加而增加[21]。在本研究中屈伸比均處于該范圍之內(nèi)，但并未表現(xiàn)出隨角速度增加而增加的現(xiàn)象，即網(wǎng)球運動員在進(jìn)行快速測試時屈伸比有所下降，這提示網(wǎng)球運動員在進(jìn)行快速伸膝運動時很容易由于屈肌肌力不足，而不能很好的起到減速的作用，從而出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)或者腘繩肌拉傷的現(xiàn)象。

在本研究中發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢側(cè)膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性要強于非優(yōu)勢側(cè)，且在快速運動時這種差異更加明顯。這表明優(yōu)勢側(cè)膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性更強，在運動過程中可以更好的避免腘繩肌拉傷的出現(xiàn)，并提示網(wǎng)球運動員應(yīng)加強對非優(yōu)勢腿腘繩肌的訓(xùn)練，尤其是快速運動條件下的腘繩肌力量訓(xùn)練。

3.3" 異側(cè)同名肌力比

有研究提出異側(cè)同名肌力差距小于10%屬于安全范圍，在10%-20%之間出現(xiàn)損傷的可能增大，而大于20%時則提示需要格外注意[22]。在本研究中發(fā)現(xiàn)兩側(cè)膝關(guān)節(jié)伸肌的肌力比差異均在10%以內(nèi)，而兩側(cè)屈肌的肌力比差異大于10%。Anderson認(rèn)為對運動中特定技術(shù)動作進(jìn)行長時間的訓(xùn)練，可能是造成肌肉力量分布不對稱的原因[23]，如網(wǎng)球運動員經(jīng)常進(jìn)行正手擊球等練習(xí)，此時其持拍側(cè)下肢會進(jìn)行反復(fù)的下蹲，然后蹬地發(fā)力以完成完整的擊球動作，這樣長期的練習(xí)可能是造成膝關(guān)節(jié)肌肉力量不平衡的原因。結(jié)合非優(yōu)勢側(cè)屈肌峰力矩和相對峰力矩顯著小于優(yōu)勢側(cè)分析，網(wǎng)球運動員可能會由于非優(yōu)勢側(cè)屈肌肌力不足的原因而造成運動員在比賽或訓(xùn)練過程中的損傷，如肌肉拉傷等，提示網(wǎng)球運動員需更加關(guān)注雙側(cè)屈肌肌力的平衡性發(fā)展。

3.4" 平均功率和相對平均功率

有研究指出在一定角速度范圍內(nèi)，平均功率會隨角速度增加而增加，當(dāng)超過這一臨界值，平均功率則會隨著角速度的增加而下降[24][25]。這與本研究結(jié)果一致，表明網(wǎng)球運動員在角速度為180°/s時，其膝關(guān)節(jié)肌肉的做功效率最好，爆發(fā)力最強。結(jié)合其在此角速度下膝關(guān)節(jié)有更好的穩(wěn)定性分析，這可能是由于在長期的比賽或訓(xùn)練過程中，其膝關(guān)節(jié)活動角速度處于180°/s左右，從而引起運動員產(chǎn)生適應(yīng)性的變化，以增強運動員的在比賽過程中的運動表現(xiàn)。而角速度繼續(xù)增加所引起的肌肉做功效率顯著下降，可能是與其神經(jīng)系統(tǒng)控制快肌能力較弱，從而對肌肉收縮速度產(chǎn)生影響所導(dǎo)致的[25]。

目前多數(shù)研究認(rèn)為角速度在180°/s以上的等速肌力測試更能反應(yīng)肌肉工作的功率[9]，在本研究中發(fā)現(xiàn)在角速度180°/s以上的測試中，網(wǎng)球運動員優(yōu)勢側(cè)膝關(guān)節(jié)與非優(yōu)勢側(cè)相比并未出現(xiàn)顯著性差異，因此本研究認(rèn)為網(wǎng)球運動員雙側(cè)膝關(guān)節(jié)同名肌爆發(fā)力的發(fā)展較為均衡，這有利于雙側(cè)膝關(guān)節(jié)在發(fā)球等技術(shù)動作中的協(xié)調(diào)運動，便于技術(shù)動作的發(fā)揮。而在慢速測試中所出現(xiàn)的顯著性差異，提示網(wǎng)球運動員應(yīng)加強對非優(yōu)勢側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸肌在慢速運動條件下做功效率的訓(xùn)練。

3.5" 耐力比

良好的肌肉耐力是運動員較長時間進(jìn)行運動的保障，尤其是網(wǎng)球運動中，運動員需要較長時間的在賽場上進(jìn)行跑跳活動，此時膝關(guān)節(jié)肌群的肌肉耐力就更為重要。在本研究中發(fā)現(xiàn)網(wǎng)球運動員優(yōu)勢側(cè)與非優(yōu)勢側(cè)相同肌群之間的耐力比并無顯著差異，即說明網(wǎng)球運動員雙側(cè)膝關(guān)節(jié)同名肌群抗疲勞能力發(fā)展較為均衡，可以更好的應(yīng)對長時間的比賽。但在關(guān)于青少年網(wǎng)球運動員的研究中發(fā)現(xiàn)弱側(cè)膝關(guān)節(jié)伸肌的耐力較差，提示需要加強對弱側(cè)肌群的耐力訓(xùn)練[13]。目前已有研究表明缺血預(yù)處理（ischemic preconditioning， IPC）對增強肌肉耐力有很好的效果[26]。

4" 結(jié)" 論

（1）在慢速運動時，雙側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸肌群會表現(xiàn)出更大的肌纖維利用率和肌肉力量。同時在相同角速度條件下，優(yōu)勢側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸肌相比于非優(yōu)勢側(cè)會表現(xiàn)出更大的肌肉力量，尤其是優(yōu)勢側(cè)屈肌。

（2）在中速運動時，雙側(cè)膝關(guān)節(jié)會表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性，同時在相同角速度條件下，優(yōu)勢腿膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性要優(yōu)于非優(yōu)勢腿，尤其是在快速運動時。

（3）異側(cè)屈肌肌力差異大于10%，表明兩側(cè)屈肌存在較為嚴(yán)重的不對稱性發(fā)展，在運動中易造成腘繩肌拉傷等，而兩側(cè)膝關(guān)節(jié)伸肌肌力差異處于正常范圍之內(nèi)。

（4）在中速運動時，雙側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸肌會表現(xiàn)出更好的爆發(fā)力。同時雙側(cè)膝關(guān)節(jié)屈伸肌爆發(fā)力的發(fā)展較為均衡。

（5）雙側(cè)膝關(guān)節(jié)同名肌群抗疲勞能力發(fā)展較為均衡，可以協(xié)同完成較長時間運動。

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