不同速度重复训练期间腰背屈伸肌群等速肌力特征的研究

不同速度重复训练期间腰背屈伸肌群等速肌力特征的研究 第,,卷第,期 山东体育学院学报 ,,,(,, ,,(,,,,,年,月 ,,,,,,, ,, ,,,,,,,, ，,,,,,,,, ,, ,,,,,;,, ,,,;,,,,, ,,, ,,,,, ,,,,,, ,,,,不同速度重复训练期间腰背屈伸肌群等速肌力特征的研究赵敬国，刘业鹏，王茂叶，刘兆成(山东师范大学体育学院运动人体科学实验室，山东济南,,,,,,)摘要:目的:观察不同角速度重复训练期间腰背屈伸肌群等速向心运动时峰值力矩的变化规律。方法:利用瑞士产,,,—,,,, ,,,,,型人体腰背肌力评估和训练系统，测评了,名体育教育专业健康男大学生进行三种角速度(,,。,,、,,。,,、,,,,,,)各,,组重复训练期间(共,,组)腰背屈伸肌群抛物线主动补偿模式下等速向心肌力指标。结果:,)在,,组的重复训练期间，随着训练组数的增加，受试者的伸肌和屈肌峰值力矩均呈现先上升然后逐渐降低的趋势，于第,组(,,,,,,)时即出现显著性降低(,,,(,,)。,)在前,组重复测试中，三种速度下，第,组与第,组间的峰力矩值均高度相关。,)基于第,、,组的数据，,,,,,时背伸肌群的峰值力矩显著性高于而屈,伸比则显著性低于,,,,,及,,,。,,时的值(,,,(,,)。,,。,,及,,,,,运动时腰背屈伸肌群之间到达峰值力矩的平均角度存在有极显著性差异(,,,(,,)，而,,,。,,运动时二者则基本相同(,,,(,,)。结论:腰背屈伸肌群等速向心康复训练时宜采用,,,组慢速或中速方式;等速力量评价时应以第,组或,和第,组的测试数据为基础进行评价。关键词:等速肌力;腰背;峰值力矩;重复训练;角速度中图分类号:,,,,(,, 文献标识码:, 文章编号:,,,,—,,,,(,,,,),,—,,,,—,,,,,,,,, ,, ,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,, ,,,,,,,,,; ,,,,,,,, ,, ,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,;,,,,,,, ,,,,—,,,，,, ,,,,,,,，,,,, ,,,—,,;,, ,,,,—;,,,,(,,,,,,, ,,,;,,,,, ,,,,,,,，,,,,,,,, ,,,,,, ,,,,,,,炒，,,,,, ,,,,,,，,,,,,),,,,,,;,:,,,,;,,,,:,, ,,,,,,, ,,, ,,,,,,; ;,,,,,, ,, ,,,,,,—?,,,,,,,, ,,,, ,,,？,, ,,,,,, ,,,,,, ,,,,, ,,,,,,,,,; ;,,??;,,,,,, ,,,,,,,, ,, ,,,,,,,,, ,,,,,,, ,,,,;,,,(,,,,,,:,,, ,,,,;,, ,, ,,,,,,—,,,,,,,, ,,,,,,,, ,,,,,, ,,,,,,(,, ,,,,),,,,, ,,,,,,,,,, ;,,;,,,,,; ,,,,,,,, ,, ,,,,,,,,, ,,,,,,, ,,,,;,,,,,(,,，,,，, ,, ,,,),,,, ,,,,,,,, ,,, ,,,,,,,, ,,,,,;,,,,,,, ,,,,, ,,,——,,,, ,,,,, ,,,,, ,,,,,,,,,; ,,,,,,, ,,,,,, ,,,, ,,,,,,,,,, ,,,,,,,,; ,,,,,,, ;,,,,;,,,, ,,,, ,, ,,,,,,,,,,,, ,,,, ,,,,,,,, ,,,, ,,,,,;,, ,,,;,,,,, ,,,,,,,,,,(,,,,,,,:,),,, ,,,，【,,, ？,,, ,, ,,,,,,,, ,,, ,,,,,, ,,;,,,,,,,,,,, ,,, ,,,, ,,;,,,,,, ,, ,,, ,,,,, ,,,,,,, ,,,,;,,,,, ,, ,,, ,,,,,, ,,,, ,,;,,,,,,，,,,,, ,, ,, ,,, ,,, ,,,(, ,, ,,,),,,,,;,,,,, ,,;,,, ,,,,,,,;,,,,,(,,,(,,)(,),,, ,,,, ,,,？,,, ,,,,,,, ,,, ,,,,, ,,, ,,, ,,,,,, ,,, ,, ,,, ,,,,, , ,,,, ,,,,,,, ,,,,,,, ,,,,;,,,,, ,,,，,,,, ,,,, ;,,,,,,,,,,(,,,,,,, ;,,,,,,,,,, ,,,, ,,,, ,(,)(,),;;,,,,,, ,, ,,, ,,,, ,, ,,,,,,,, ,,, ,,, ,,,,,, ,,,,，,,, ,,,, ,,,？,, ,, ,,,,,,,, ,, ,,,,, ,,, ,,,,,,,;,,,,, ,,,,, ,,,, ,,,, ,, ,,。,, ,,, ,, ,,,。 ,,,, ,,(,,,(,,);,,, ,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,？,, ,,, ,, ,,, ;,,,,,,,(,,, ,,,,,,,,;,, ,, ,,,,,,,,, ,,,,,,, ,, ,,,,【,,,？,, ,,—,,,,, ,,,,,, ,,, ,,,,,,,, ,,,, ,,,, ,,,,,,,;,,,,,(尸,,(,,),, ,,,,, ,,, ,,,,,，,,, ,, ,,,,,,(,,,(,,)(,,,;,,,,,,,:,,, ,,,,,,,,,; ;,,;,,,,,; ,,,,,,,, ,,,,,,,, ,, ,,,,, ,,,,,,, ,,, ,,,,,,,,, ,,,,,, ;,,,, ,,, ,,,, ,,, ,, ,,,, ,, ,,,,,,, ,,,,,(，,,,,,,,,, ,,,,,,,, ,,,,,,,,,, ,, ,,,,, ,,,,,,, ,,, ,,,,,,,,, ,,,,,, ,, ,, ,,, ,,,,, ,, ,,, ,,,, ,,,, ,, ,,,,,,,, ,,, ,,,,,, ,,, ,,,,,, ,,,(,,, ,,,,,:,,,,,,,,,; ,,,,,,,,;,,,,,;,,,, ,,,？,,;,,,,,, ,,,,,,,,;,,,,,,, ,,,,;,,,收稿日期:,,,,—,,—,,基金项目:山东师范大学第二批实验教学改革立项项目(,,,,年)。作者简介:赵敬国(,,,,一 )，男，山东新泰人，硕士，教授，主要研究方向运动训练机能学评价。 ,, 万方数据赵敬国，等不同速度重复训练期间腰背屈伸肌群等速肌力特征的研究 ,,(, ,,,, 等速肌力测试已成为评定肌肉力量特征的黄金指 为躯干解剖零位(直立位)，每种速度下受试者尽自己标，是目前公认的最为客观和准确的肌力测试方法，在 最大力量屈伸躯干,次，组间休息, ,,,,。每种速度分临床康复及体育科学评价中已得到广泛重视?。, ,，有 别重复进行,,组运动(共计,,组)，测试数据由系统关其效度和信度研究也有较多报道”娟,，但由于等速 计算机自动记录和保存。肌力测评设备昂贵、型号不一、方法与不同、重力 主要观察指标:?峰值力矩(,,,, ,,,？,,，,,):是指补偿方式各异，故其普及和研究程度尚不全面，研究结 在整个关节活动中肌肉收缩产生的最大力矩输出，即力果可比性较差，有时甚至互相矛盾归。?。腰背肌力既 矩曲线上最高点的力矩值，该值是肌肉在运动过程中最是核心 力量的重要组成部分，也是维系身体形态及腰 大负荷时等速肌力测试的一个基本指标，代表肌肉或肌部健康的重要因素。腰背肌群的等速训练也已成为提 群的最大肌力。?屈,伸肌峰值力矩比(,,,,,,,,,,,,,,,，高运动成绩、防治腰背问题的辅助手段之一〔, ,,。有关 ,,,):是屈伸肌峰值力矩的比值，反映主动肌和拮抗肌的腰背肌等速训练评价中宜采用何种速度、选用几组训 力量比值，是反映躯干平衡状况的理想指标。?到达峰练、不同速度重复训练期间的肌力特征变化如何等问 值力矩的平均角度:是指躯干屈伸肌群在整个运动范围题的结论尚不一致，为了深入了解上述问题，本课题采 内出现最大发力时的躯干屈曲角度。用瑞士产,,,—,,,, ,,,,,型人体腰背肌力评估和 ,(,统计学分析训练系统，研究了不同速度(,,,,,、,,,,,、,,,。,,)重 将所有原始数据导人,,,,数据库中，核实无误复训练(,,组)期间腰背屈伸肌群抛物线主动补偿模 后，采用,,,,,,(, ,,, ,,,,,,,统计软件对数据进行描式下等速向心肌力的变化特征，以期能为腰背肌群的 述性统计和推断性统 ;,计。组间相关性分析采用,,,,,等速训练与肌力评价提供参考。 ,,,,,,,,,,,,，差异显著性检验采用配对,检验和重复 测量设计的方差分析，显著性水平采用,,,(,,，极显,对象与方法 著性水平采用,,,(,,。 „,(,对象 选取山东师范大学体育学院,,,,级体育教育专 ,结果业健康男大学生,名。年龄(,,(,,?,(,,)岁，身高 ,(, 训练测试期间受试者躯干屈伸运动的关节活动(,,,(,,?,(,,);,，体质量(,,(,,?,(,,),,，详细介 范围绍本实验的目的、过程、要求及可能出现的问题，受试 以直立位为解剖零位，受试者在躯干尽最大力量者均知情同意。 ,, ,,,,,,，,,,)为 背伸时的关节活动范围(,,,,,,(,方法 (,(,,?,(,,),，尽最大力量前屈时的,,,为(,,(,, 设计:不同速度重复训练期间腰背屈伸肌群抛物 ?,(,,),，均在脊柱的生理活动范围之内(伸,。,线主动补偿模式下等速向心肌力测试实验。 ,,,，屈,,,,,,)，在重复训练测试过程中，关节活动 时间及地点:于,,,,年,月在山东师范大学体育 范围保持一致。学院运动人体科学实验室完成。 ,(,不同速度重复训练期间腰背屈伸肌群峰值力矩 实验仪器:采用瑞士产,,,—,,,, ,,,,,型人 的动态变化体腰背肌力评估和训练系统。 设计、实施、评估者:设计为第一作者，实施及评估均为第二、三、四作者共同完成，均接受瑞士公司专业人员的培训。 等速向心运动:采用瑞士产,,,—,,,, ,,,,,型人体腰背肌力评估和训练系统，测试模式为抛物线主动补偿模式。按等速测试标准程序进行，测试时受试者取直立位，将动力仪轴心对准受试者躯干,,一,,，肩部固定于肩胛骨处，髋关节处把盆骨固定，膝关节微屈固定膝关节上下方，双足置于可调组踏板上。正式测试时采用等速向心一向心收缩的运动方式，测试速度分别为,,,,,、,,。,,、,,,,,,，测试起始体位均 图, 重复训练期间腰背伸肌群峰值力矩的动态变化 ,, 万方数据山东体育学院学报 第,,卷第,期 ,,,,年,月 图,不同角速度运动时峰值力矩的比较 图,重复训练期间腰背屈肌群峰值力矩的动态变化 图,重复训练期间腰背屈伸肌群峰值力矩之比动态变化 图,不同速度运动时屈伸肌群峰力矩位置的比较 由图,、图,、图,可见，在,,组的重复训练期间， 由图,可见，基于第,和第,组的数据，,,。,,及随着训练组数的增加，整体而言受 试者的伸肌和屈肌 ,,。,,运动时腰背屈伸肌群之间到达峰值力矩的平均峰值力矩均呈现先上升然后逐渐降低的趋势，最早于 角度存在有极显著性差异(,,,(,,)，而,,,,,,运动第,组(,,,,,,)时即出现显著性降低(,,,(,,)。 时腰背屈伸肌群间到达峰值力矩的平均角度则基本相,(,不同速度,组重复训练期间腰背屈伸肌群峰力 同(,,,(,,)。矩值之间的相关性 表, ,组重复测量中峰力矩之间相关系数 ,讨论 大于,(,的组别(,,,,,,, ;,,,,,,,,,,) ,,。,, ,,,,, ,(,不同角速度下多组重复运动时腰背屈伸肌群峰 角速度 ,,,,,, 运动钒群 傅 惑融,傅傅 甚毯,伸榔 屈 鼯,傅 值力矩的变化特征 组别 ,，,,，,, ,，,(, ,, ,，,, ,, ,，,, ,，,, ,, ,, 峰值力矩是指在整个关节活动中肌肉收缩产生的 最大力矩输出，即力矩曲线上最高点的力矩值，代表肌 由表,可见，在前,组重复训练测试中，三种速度 肉或肌群的最大肌力，是目前等速肌力测试中最常用下，第,组与第,组间的峰力矩值均高度相关。 的指标，它是其他测试指标的基础，被视为是等速肌力,(,不同速度运动时腰背屈伸肌群峰力矩的比较 测试中的“黄金指标”和参考值。 由图,可见，基于第,和第,组的数据，,,,,,时 有关该指标的效度及重测信度前人已进行了一些背伸肌群的峰值力矩显著性高于,,,,,及,,,,,,时 有关的研究，显示其具有较好的重测信度，但前人的研的值(,,,(,,);屈,伸比则显著性低于,,。,,及 究多是针对不同时间两次测量间的比较分析【,。, ,。那,,,,,,时的数值(,,,(,,)。 么，在等速肌力测试中，究竟测试几组合适,哪一组更,(,不同速度运动时腰背屈伸肌群峰力矩位置比较 可靠,训练时该采用几组训练才最为理想,为此，本 实验采用瑞士产,,,—,,,, ,,,,,型人体腰背肌力 万方数据赵敬国，等不同速度重复训练期间腰背屈伸肌群等速肌力特征的研究 ,,(, ,,,,评估和训练系统，测量评价了,,,,,、,,,,,、,,,,,,三 无氧代谢能力，表现为收缩速度快、产生力量大、易疲种速度腰背屈伸肌群抛物线主动补偿模式下的等速向 劳的特点。而慢肌纤维则接受小,,神经元(兴奋性较心肌力，每种速度分别进行了,,组运动测试，结果 高、阈值较低)支配，神经肌肉接头面积小，具有小的(图,、图,、图,)显示，在,,组的重复训练测试期间， 直径，富含线粒体和肌红蛋白，具有较高的有氧代谢能随着训练组数的增加，整体而言受试者的伸肌和屈肌 力，表现为收缩速度慢、但不易疲劳的特点。慢肌主要峰值力矩均呈现先上升然后逐渐降低的趋势，且最早 参与维持体位和姿势，辅助快肌纤维活动;快肌则主要于第,组(,,,。,,)时即出现显著性降低(,,,(,,)。 参与快速收缩及随意运动。在,,。,,的慢速运动时，提示为保证力量训练的有效性和安全性，建议腰背等 参与收缩的应主要是慢肌纤维;在,,,。,,的快速运动速肌力康复训练时重复训练的组数不要超过,组。 时，参与收缩的应主要是快肌纤维;在,,,,,的中速运 在前,组测试时，组与组之间的重测信度如何, 动时，快肌纤维和慢肌纤维均参与收缩。由于背伸肌本文又对三种速度下六组莺复训练测试间腰背屈伸肌 群主要是慢肌纤维，快肌纤维的面积相对较少，故在慢群峰力矩值之间的相关性进行了分析，结果(表,)显 速运动时(,,,,,)表现出相对较高的力量，而在中高速示，在前,组重复训练测试中，不同速度情况下，第, 运动时(,,、,,,。,,)则外在力量表现显著性降低。中组与第,组间的峰力矩值均呈 现高度相关(相关系数 速(,,,,,)与高速(,,,,,,)下力量表现之间未显现出大于,(,【,纠)。提示在多组等速肌力测试评价时，第, 有显著性差异，也进一步说明中速和高速运动时可能组与第,组的测量结果最为稳定可靠。原因可能是与 主要由快肌纤维发挥作用。腰背屈肌群在三种速度下机体“进入工作状态”和“疲劳”现象的存在有关。 的肌力间均无显著性差异，也进一步佐证了腰背屈肌,(,等速运动时不同角速度下腰背屈伸肌群峰值力 群的肌纤维组成为快慢肌均匀分布的观点。矩的变化特征 屈,伸比是指等速肌力测试中，两组肌群峰力矩的 有研究报道一川，躯干以慢速(,,。,,)、中速(,,,, 比值，反映关节活动中两组拈抗肌群之间肌力的平衡,)及快速(,,,,,,)进行等速向心收缩时，受试者躯干 情况。由于背伸肌群肌力大于腹屈肌群肌力，两者只伸肌的峰值力矩随测试速度的增加逐渐减小，屈肌的 有保持一定比例才能维持正常的躯干生理前凸，两肌峰值力矩随着测试速度的变化无明显的规律。实验显 群作用协调才能完成躯干的运动功能。因此屈,伸比示?,,，等速向心测试中，屈伸肌的峰值力矩随着角速 是评定肌力平衡及躯干生物力学稳定性的重要指度的增加总体呈减小趋势，其中伸肌的变化较屈肌明 标, ,,。正常情况下，向心运动时屈,伸比值为,(,,—显;慢速运动(,,,,,、,,,,,、,,,,,)时各角速度间伸肌 ,(,,，在一定范围内随角速度的加快而增大?,,。本实峰值力矩的变化较为明显，快速运动(,,,,,,、,,,,,,、 验结果显示，中速和快速运动时的屈,伸比值均大于慢,,,。,,)时各角速度之间伸肌峰值力矩的变化幅度不 速运动时的屈,伸比值，但中速与快速间并无显著性差大。本研究以第,组和第,组的测量数据为基础，比 异。较了三种角速度间峰值力矩的变化特征，结果(图,) ,(,等速运动时不同角速度下腰背屈伸肌群到达峰可见，,,,,,时背伸肌群的峰值力矩显著性高于,,,,, 值力矩的平均角度的变化特征及,,,,,,时的值(,,,(,,)，屈,伸比则显著性低于 到达峰值力矩的平均角度是指躯干屈伸肌群在整,,,,,及,,,。,,时的数值(,,,(,,)。而,,。,,与 个运动范围内出现最大发力时的躯干屈曲角度，此时,,,,,,之间则无显著性差异(,,,(,,)，三种速度下 躯干肌张力最大。屈伸肌同时处于最大张力的角度越腰背屈肌群的峰值力矩问均无显著性差异(,, 离散，突受外力时，屈伸肌能较好维持脊柱的稳定性;,(,,)。这可能与腰背屈伸肌群的肌纤维组成不同有 反之，屈伸肌同时处于最大张力的角度越接近，脊柱稳关。人类的肌纤维分为，型肌纤维和?型肌纤维, 定性越差，突受外力时，容易引起损伤?,，。种。人体每块骨骼肌中，皆含有，型肌纤维和?型肌 本研究以第,组和第,组的测鼍数据为基础，比纤维，只是在不同骨骼肌中二者的比例有所差异。研 较了三种角速度下腰背屈伸肌群到达峰值力矩的平均究表明，人体骶脊肌中慢肌纤维(，型肌纤维)的横断 角度，结果(图,)显示。,,。,,及,,。,,运动时腰背屈面积均较快肌纤维(?型肌纤维)大;而腹肌中则均匀 伸肌群之间到达峰值力矩的平均角度存在有极显著性分布着快慢肌纤维。快肌纤维接受大,,神经元(兴奋 差异(,,,(,,)，而,,,,,,运动时腰背屈伸肌群间到性较低、阈值较高)支配，神经肌肉接头面积大，具有 达峰值力矩的平均角度则基本相同(,,,(,,)。提大的直径，富含肌原纤维，具有较高的,,,,,,活性和 示，在中速及慢速运动时屈伸肌同时处于最大张力的 ,, 万方数据山东体育学院学报 第,,卷第,期 ,, ,,年,月角度离散度大(,,,(,,)，脊柱稳定性好，不易受外力 ,,,;,, ,,,,,,,, ,,, ,,,,,,,,,, ,,,,, ,, ,,, ,,;, ,,,, ,, ;,,,,,,,,,损伤;而在高速运动时屈伸肌同时处于最大张力的角„ ,,,,,,,,,〔,〕(,,, ,;, ,,,,,, ,,,,;，,,,,，,,(,):,,,,—,,,,( 〔,〕,,,,,, ,，,,,,,,,, ,，,,,, ,，(,,,,,,,,,,, ,, ,,, ,,,,,,,,,;度几乎相同(,,,(,,)，此时脊柱稳定性差，突受外力 ,,,,, ,,,,,,,, ,,,,，,,,,,,,—,,,,,,,,, ,,,,，,,, ,,,,,,, ,,;,;,,时，易造成脊柱不稳，引起损伤。故建议在腰背屈伸肌 ,,,,:,,,,,,,,,, ,, ,,,,,;,,,, ;,,,,,,,,,, ;,,,,,;,,,, ,,, ;,,,,;,,群等速向心训练时宜采用慢速或中速方式，尽量避免 ,,,,,,,,;, ,, ,,,,,,,, ,,,, ;,,,,,; ,,, ,,;, ,,,, ,,, —快速运动，以防止损伤。 ,,,,,,,〔,〕。,,,,,,,, ,,,, ,,,,，,,,,，,,(,):,,,—,,,( 〔,〕,,,,,,, ,，,,;, ,，,,,, ,，,,以,,,,,,,,,; ,;;,,,;, ,,, ,,,,,,小结 .