跳远运动员髋关节振动力量训练效果的研究

吕青，张利峰，钟家银，周志雄，徐勇，吴新强

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跳远运动员髋关节振动力量训练效果的研究

吕青1，张利峰2，钟家银1，周志雄1，徐勇1，吴新强1

对10名跳远专项二级运动员进行振动力量训练。研究表明：在刺激频率为30～35Hz，加速度25～30m/s2条件下，经过8周系统的振动力量训练，试验组髋关节的屈伸肌群与对照组屈肌肌群最大功增长都非常明显，表现出髋关节屈肌最大功比试验前有显著性地提高，试验组髋关节屈伸肌最大功增长幅度比对照组屈伸肌最大功幅度大。试验组髋关节伸肌对照组屈伸肌峰力矩前4周比后4周增长幅度大，后4周增长幅度有所减缓，试验组后4周髋关节屈伸肌峰力矩增长幅度比对照组高。髋关节伸肌相对峰力矩力量增长幅度比屈肌要大。

振动刺激；髋关节；相对峰值力矩；最大功

发展髋关节力量是跳远专项力量训练的核心内容之一，如何有效提高髋关节力量始终是跳远专项训练领域极为重要的问题。振动力量训练作为一种新兴的训练方法，对有效提高肌肉的最大力量和爆发力具有重要作用[1-4]。振动力量训练在国外力量训练中和大众康复中已得到较好运用[5]，为了跟踪国际最新力量训练理论和技术，探索振动力量训练对肌肉力量训练增长效果的因素，掌握振动力量最有效的训练方法、手段，摆脱以杠铃为主体的力量训练模式具有深远意义。本研究以跳远二级运动员为研究对象，对跳远起跳技术起关键作用的髋关节进行研究，把握髋关节肌力增长的规律，进一步探索振动力量训练对跳远运动员髋关节肌肉力量增长效果的因素。与此同时，本研究还将为探讨优化的力量训练方案提供实验依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以首都体育学院10名跳远专项二级运动员为实验对象，随机地将具分成试验组和对照组，两组人数相等，其中I组为“全身振动刺激训练组”（VSM），在传统力量训练中附加振动刺激，II组为“传统力量训练组”（TM）。表1是试验对象的一般情况。

表1 试验对象的一般情况一览表

1.2 研究方法

1.2.1 试验法（1）试验仪器：韩国制造的JETVIBE（ETS-900N模式）振动仪器进行振动力量训练。

（2）试验方案：试验时间：2008年11月3日至2009年1月7日。试验地点：北京市首都体育学院运动机能与技术评定重点试验室。试验过程：试验前进行一周的预实验，让学生熟悉试验仪器和试验内容。试验共进行八周试验，每周训练2次，每次90min左右。试验选用的振动频率为30～35Hz，加速度为25～ 30m/s2，振幅为2 cm，练习内容见表2。

测试指标：在试验前、中、后3个阶段，用Biodex system2000等速测力系统对试验对象的髋关节进行60°/s和180°/s条件下的等速肌力测试，测试指标包括：峰值力矩，相对峰值力矩和最大功，测试过程严格按照Biodex system2000的测试要求。

2 试验结果

2.1 两种力量训练对髋关节屈伸肌群最大力量的影响

最大功表示肌群在一定次数重复收缩做功时，最大的一次做功值，代表肌肉的做功能力，也在一定程度上反映最大肌力。经过8周系统训练，试验组和对照组受试者髋关节屈伸肌群的最大功都有了不同程度的提高（见表3）。试验组髋关节在60°/s测试条件下，伸肌提高了34．50 J，屈肌提高了22．75 J，增值率分别为14．32%和24．14%，对照组髋关节伸肌提高了4．25 J，屈肌提高了19．25 J，增值率分别为1．74%和19．34%。

表3 髋关节屈伸肌群最大功变化情况（J）

研究表明，两种力量训练方法都能使髋关节最大功有不同程度的提高，且试验组伸肌的最大功增值幅度明显高于对照组，组内检验也具有显著性差异（P＜0．05）。两组屈肌最大功比较显示，试验组屈肌最大功增值幅度比对照组要大，两组的最大功变化组内检验也具有显著性差异（P＜0．05）。

2.2 髋关节峰力矩的环比和定基比研究

环比增长系数反映了前后2个试验阶段肌力变化的每个过程情况，采用的计算公式为：环比增长系数=（后阶段肌力值-前阶段肌力值）/前阶段肌力值×100%。定基比增长系数反映了试验前和试验后整个过程的肌力变化情况，采用的计算公式为：定基比增长系数=（最后肌力测试值-试验前肌力测试值）/试验前肌力测试值×100%[6]。

从表4统计结果来看，髋关节伸肌峰力矩变化情况体现出以下特征：前4周比后4周增值幅度高，试验组前后4周髋关节伸肌峰力矩环比增长系数分别为21．11%和18．38%，对照组前后4周髋关节伸肌峰力矩环比增长系数分别为12．27%和6．38%。

而髋关节屈肌峰力矩变化情况则体现出以下特征：试验组的前后4周髋关节屈肌峰力矩环比增长系数分别达到4．71%和16．24%，且后4周比前4周增值幅度高。而对照组的前后4周髋关节屈肌峰力矩环比增长系数也分别达到54．24%和8．80%，且前4周也比后4周增值幅度高。

值得注意的是，伸肌峰力矩增值幅度表现出：试验组的前后4周伸肌峰力矩增值幅度比对照组要大。而屈肌峰力矩增值幅度则表现出：试验组的前4周屈肌峰力矩增值幅度比对照组要小，但试验组的后4周屈肌峰力矩增值幅度要比对照组大（见表4）。

表4 前4周与后4周髋关节峰力矩的环比、定基比值（%）

髋关节屈伸肌群经过8周训练后，髋关节峰力矩定基比增长系数表现出如下特征：试验组、对照组髋关节伸肌峰力矩定基比增长系数分别达到30．24%和18．69%，屈肌峰力矩定基比增长系数分别达到8．15%和9．06%。伸肌峰力矩定基比增长系数也要比屈肌大，反映出伸肌峰力矩增长幅度比屈肌更高一些；试验组髋关节伸肌峰值力矩定基比增长系数比对照组要高，髋关节屈肌峰力矩定基比增长系数试验组与对照组相差并不明显，其原因尚需要进一步探索和分析。

2.3 髋关节屈伸肌群相对最大峰值力矩变化的研究

力的峰值代表最大等长收缩力，它是指在等长状态下肌肉短时间内收缩时所达到的力的最大值，该指标既是衡量肌肉绝对力量的指标，也是目前肌力测试中最常用的黄金指标。由于峰力矩因受试者体重的差异而造成个体的绝对值差异较大，所以大多数研究人员都采用相对峰力矩。研究表明，经过8周的振动力量训练实验组和对照组的髋关节屈伸肌群相对峰值力矩都出现了不同程度的提高（见表5）。

表5 髋关节屈伸肌群相对峰力矩变化情况（N.m/kg）

由表5可见，在180°/s测试条件下，试验组的髋关节伸肌相对峰力矩增值达到了0．75 N．m/kg，增值率达到27．37%；髋关节屈肌相对峰力矩增值分别达到了0．14 N．m/kg，增值率达到7．33%。

对照组的髋关节伸肌相对峰力矩增值达到了0．57 N．m/kg，增值率达到18．39%，屈肌相对峰力矩增值达到了0．16 N．m/kg，增值率达到8．7%。上述结果反映出两种力量训练方法不仅可以使髋关节屈伸肌群的相对峰力矩发生一定程度的提高，而且髋关节伸肌相对峰力矩增值幅度也比屈肌相对峰力矩增值幅度高。

研究进一步揭示，实验组的伸肌相对峰值力矩增值幅度要高于对照组，伸肌相对峰值力矩增值率高达27．37%；对照组的伸肌相对峰值力矩增值率达到了18．39%，而且实验组的伸肌相对峰值力矩增值组内检验也具有显著性差异（P＜0．05）。对两组屈肌相对峰值力矩增值比较研究揭示，实验组和对照组的屈肌相对峰值力矩增值幅度相差不大。

3 分析与讨论

3.1 振动力量训练对髋关节最大功影响的分析

最大功在一定程度上反映了最大力量，试验表明两组运动员髋关节的最大功都得到明显提高，其中，试验组伸肌的最大功增幅达到14．32%，屈肌达到24．14%；对照组伸肌的最大功增幅达到1．74%，屈肌达到19．34%。由此可见，振动力量训练对发展髋关节的最大力量是有一定效果的。对于试验组的屈伸肌最大力量提高幅度要比对照组大，分析其原因认为，振动力量训练是在多质点不稳定振动状态下进行的力量训练，在这种不稳定振动状态下进行力量练习，运动员可以动员运动器官和肌群募集更多运动单位参与运动，同时还可以动员其他相关协同肌参与运动，从而使更多的肌肉协同参与运动进而产生更大的力量。传统的非振动力量训练则是在身体处于稳定状态下进行的力量训练，运动器官和肌肉所能募集到的运动单位是相对固定和有限的，其他协同肌未能被动员积极参与运动。因此，非振动力量训练产生的效果相对有限，增长幅度也没有振动力量训练明显。

在对研究结果做进一步分析后还发现，屈肌最大力量增长幅度要比伸肌群增长幅度更大一些。分析其原因认为，在平时的训练中运动员都经历了较多的、较高强度的伸肌力量训练，这就使得运动员的髋关节伸肌群力量达到了相对较高的水平，在试验时如果仍然采用一般强度的负荷刺激，就很难对伸肌群产生明显的刺激效果。基于此，我们建议在今后的实验方案设计中，可考虑适当增大伸肌力量训练的负荷刺激强度。

从生理学角度分析，人体神经肌肉系统募集运动单位能力、神经中枢发放神经冲动的频率、肌纤维的类型和肌肉横断面积是影响最大力量的主要因素[7]。从肌纤维进行募集的规律来看：运动时细胞体积较小的运动单位将首先被募集，而胞体大的运动单位在募集中列在最后并最少被使用，肌纤维的募集通常不是由运动的速度而是由完成运动所需要的力量所决定[8]。因此，快肌纤维被用来支持高阻抗的运动负荷，而低阻抗的运动则由慢肌纤维支持。本研究中，髋关节试验组与对照组的屈肌肌群最大功增长都非常明显，试验组比对照组的伸屈肌肌群最大功增值大。

从训练学角度分析认为，振动力量训练对于肌力的影响程度主要取决于振动特征与振动训练方案，振动特征包括振动频率、振幅和练习方法；训练方案则包括训练类型、训练强度、训练量、间歇时间和训练频率。此外，振动刺激的效果还与肌肉的初始长度有关，国外的一些文献也指出受到牵拉的肌肉对振动刺激的反映更加敏感，引起的收缩更加强烈[9]。振动刺激训练还会受到刺激频率、振幅以及训练周期等因素的制约和影响。因此，建议试验人员在今后设计振动刺激训练方案时应进行全面考虑。

3.2 振动力量训练对髋关节肌力增长情况的分析

根据上述研究结果可以看出，振动力量训练可以提高髋关节屈伸肌群的相对峰值力矩、最大功，反映出振动力量训练对肌力是有积极影响的。从试验过程来看，前后4周的峰力矩环比增长系数比较揭示，试验组前4周的髋关节伸肌峰值力矩环比增长系数要比对照组更高一些，而后4周伸肌峰值力矩环比增长系数则相对较低一些。从屈肌峰力矩增值幅度也可以看出：试验组前4周屈肌峰力矩增值幅度比对照组要小一些，而试验组后4周的屈肌峰力矩增值幅度则比对照组要大一些。

由此可见，髋关节前后4周的肌力增长具有一定的规律性，主要表现在前4周提高幅度较大，后4周提高幅度相对较小，呈现出明显的“先高后低”变化特征。分析其原因认为，运动员刚开始接受振动力量训练时存在着新异刺激，对训练内容、训练方法、训练环境等都感到新奇，练习的主动性，积极性都比较高，练习效果也比较明显，因此肌力变化比较明显，但随着负荷的积累和熟练程度的提高，受试者对训练的内容、方法、运动负荷逐渐适应，因而后4周肌力变化幅度有所降低。

3.3 振动力量训练对髋关节相对峰值力矩影响的分析

试验表明，经过8周系统训练，两组运动员髋关节的屈伸肌群的相对峰力矩都有了不同程度的提高，其中，试验组髋关节伸肌增幅为27．37%，髋关节屈肌增幅为7．33%，对照组髋关节伸肌增幅为18．39%；髋关节屈肌增幅为8．7%。由此可见，振动力量训练对发展髋关节的最大力量是有一定效果的。对于试验组的伸肌最大力量提高幅度要比对照组大，分析其原因认为，振动力量训练是试验对象在多质点不稳定振动状态下进行力量训练时，需要更加集中精力和注意力参加到运动中来，从而动员了神经系统积极地参与到力量训练中，在高度集中注意力的状态下进行力量训练所产生的效果是显著的，这也是振动力量训练之所以能够在国外高水平运动训练中得以广泛应用的重要原因[10-11]。与之不同的是，传统的非振动力量训练则是在身体处于稳定状态下进行的力量训练，由于对照组是在身体处于稳定状态下进行的力量训练，运动员也不需要高度集中注意力进行力量训练，神经系统参与到力量训练中的兴奋程度也不够。因此，非振动力量训练产生的效果相对有限，增长幅度也没有振动力量训练明显[12-18]。试验组和对照组的屈肌相对峰值力矩增值幅度相差不大，其原因尚需要在今后的实验中进一步探索。

4 结论

（1）两组运动员髋关节的屈伸肌力都有不同程度的提高，其中，试验组髋关节屈伸肌群的最大功增长幅度比对照组屈伸肌群最大功增长幅度大，而且屈肌的最大功要比试验前呈现显著性增长，尤其是屈肌最大功增长幅度要比伸肌最大功增长的幅度更大，试验组髋关节屈伸肌群、对照组髋关节屈肌的最大功增长幅度，组内检验也呈现出显著性差异。

（2）髋关节峰力矩环比增长系数存在着一定规律，表现为前4周增长幅度较大，后4周增长幅度较小，呈现出明显的“先高后低”变化特征，试验组前、后4周伸肌峰力矩环比增长系数比对照组要大。而屈肌峰力矩环比增长系数表现出：试验组前4周屈肌峰力矩增值幅度比对照组要小，试验组后4周屈肌峰力矩增值幅度比对照组要大。

（3）振动力量训练后，髋关节伸肌群相对峰力矩增长幅度明显大于屈肌群相对峰力矩增长幅度，试验组髋关节伸肌群相对峰值力矩明显高于对照组，试验组髋关节屈肌群相对峰值力矩与对照组屈肌相对峰力矩增长幅度相差不大。

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The Training Effect of Vibration Stimulation on Hip Point of Long Jumpers

LüQing1,ZHANG Lifeng2,ZHONG Jiayin1,ZHOU Zhixiong,XU Yong1,WU Xinqiang1
（1.Capital Institute of Physical Education,Beijing 100088,China,2.Chengdu Institute of Physical Education,Chengdu 610041,China）

Vibration strength training was conducted to 10 long jump athletes.Research showed that in the stimulus frequency 30-35Hz,acceleration 25-30 m/s2conditions,the vibration of the system through 8-week strength training,the experimental group hip flexion and extension muscle flexormuscles with the control group the largest increase in power is very clearly demonstrated than that in the hip flexormaximum work before the experimentwas significantly improved in the experimental group the largest power hip flexion and extensionmuscle growth than the control group.Experimental group,control group, the hip extensormuscle flexion and extension peak torque compared with the first fourweeks after fourweeks growth in large,growth has slowed down after fourweeks,four weeks after the experimental group,the hip flexion and extension peak torquemuscle growth rate are higher than the control group.Hip extensor peak torque strength of the relative growth rate is larger than the flexors.

vibration stimulation;hip joint;peak torque to body weight;maximum work

G 804

A

1005-0000（2010）04-0293-04

2009-12-22；

2010-01-18；录用日期：2010-05-07

国家体育总局科研项目（项目编号：10B054）；北京市属市管高等学校人才强教-学术创新团队计划资助项目（项目编号：XM2009-014206-076357）；北京市教委重点学科建设专项经费项目。

吕青（1965-），女，北京人，首都体育学院副教授。

1.首都体育学院田径教研室，北京100088；2.成都体育学院田径教研室成都610041。

表2 训练内容与负荷安排一览表

次数间歇时间/min杠铃半蹲60%、70%、80%、90%15 2杠铃提踵60%、70%、80%、90%15 2负沙袋两腿内收外展练习4 15 2负沙袋两腿上下摆动练习4 15 2负沙袋两腿做屈伸练习4 15 2俯卧负橡皮带做屈伸练习2根橡皮带15 2仰卧负橡皮带做屈伸练习2根橡皮带15 2训练内容运动负荷（最大力量的百分比）/kg练习

试验条件控制：要求试验组和对照组条件基本相同，以此比较施加因素对试验结果的影响。为此，对试验对象的身体状况、训练年限、运动级别等进行严格控制。其中，身体状况主要是对试验对象的身体健康状况进行调查，下肢、腰背部等有伤病的运动员不能参与本实验；训练水平要求试验对象的运动成绩达到二级水平，对训练年限的要求则是不大于2年的差异。在练习次数与组数安排方面，两组运动员均采用相同的负荷阻力、练习次数和组数。

1.2.3 比较分析法对试验前、中、后的相关技术参数进行比较分析和研究。

1.2.4 数理统计法试验前后所得数据运用统计软件包SPSS16．0进行统计分析。采用描述性统计（Descriptive Statistics）分析试验受试者基本情况。在均值比较中采用独立样本T检验和配对T检验对有关参数进行统计分析，为定量分析提供依据。