等速离心训练对优势、劣势踝关节肌肉力量的影响

王艳春

(绍兴文理学院 体育学院，浙江 绍兴 312000)

等速离心训练对优势、劣势踝关节肌肉力量的影响

王艳春

(绍兴文理学院 体育学院，浙江 绍兴 312000)

为了解等速离心训练对优势、劣势踝关节肌肉力量的影响情况。研究选择实验对象30人，分为劣势踝关节离心训练组、优势踝关节离心训练组和对照组，每组10人，训练组对踝关节进行6周等速离心训练，训练角速度为60°/s，测试记录训练之后踝关节肌肉的最大力矩、总功等指标。结果发现，各组所测的数据呈现出180°/s＜120°/s＜60°/s的趋势，表明离心训练是一种行之有效的力量训练方式。经过等速离心训练后伸肌肌力呈显著性增加，同时屈肌和伸肌之间的差距会缩小，这能够有效防止弱侧的肌群因肌力偏小而导致肌肉拉伤。

踝关节;等速离心训练;优势侧;劣势侧

踝关节作为完成许多动作技术中的主要关节，其力量对人体运动能力会产生很大影响。对踝关节的力量训练方法较多，传统的练习手段有:跳台阶、跨步跳、单足跳、跳栏架等，虽然都是教练员训练中常用的一些方法，但在肌肉力量训练中的有效性和针对性仍不够，目前等速离心训练已得到一些科研工作者和教练员的关注［1，2，3，4，5］，它作为一种有效的肌肉力量训练方法也得到了一定的应用和推广，不过等速离心训练仍有一些问题需要解决，本实验通过测定运动员劣势侧和优势侧踝关节离心训练后的变化情况，以便掌握离心训练对踝关节肌肉力量的影响程度，目的是能够为该领域研究提供相应的科学理论依据。从而为运动员提供有效的和有针对性的训练方法。

1 研究方法

1.1 研究对象

选择体育学院体育教育专业30名身体健康，没有伤病的男生为研究对象，平均身高177.45±3.56 cm，体重68.53 ±5.62kg，年龄 20.27 ±1.35y，研究将受试者分为劣势踝关节离心训练组、优势踝关节离心训练组及对照组三组，每组各10人。实验组的学生进行劣势、优势侧踝关节等速离心运动训练，对照组男生在实验组训练期间也同时来到训练现场，但不参加训练，以保证实验条件相同。整个研究期间要求所有受试者均不得进行大负荷肌肉力量训练，避免对研究结果产生干扰。

1.2 研究设计

1.2.1 研究分组

训练前，首先对30名受试者的双侧踝关节以180°/s、120°/s、60°/s 的角速度进行等速向心测试，要求受试者尽力完成5次测试。主要测试总功、最大力矩等指标，然后根据受试者在60°/s角速度所测试的结果进行随机分组，确定劣势踝关节离心训练组、优势踝关节离心训练组及对照组。训练前要充分做好受试者的思想工作，并指导他们熟练掌握仪器的使用和等速离心训练的方法，保证每位受试者能够按照设计的训练计划顺利完成训练任务。

1.2.2 训练方案

研究共进行八周时间，训练进行6周，训练前后各有一周时间是测试周，劣势侧与优势侧踝关节训练隔日训练一次，均在下午3点半进行，前四周的等速离心训练阻力矩为实验前测定的受试者本人最大向心力矩的150%［6］，每次训练有2组，两组间隔1h，每组2×15次。因受试者产生了适应，后两周阻力矩为实验前测定的受试者本人最大向心力矩的180%，每组训练次数增加到2×20次，其他训练条件不变。

1.2.3 测试指标

总功能反映屈伸肌群在测试过程中总的工作能力，本研究指踝关节5次等速向心运动屈、伸肌群所做功的总和。最大力矩反应肌肉收缩时产生的最大力矩输出值，即测试中仪器所记录的5次力矩测试中的最大值。

1.3 实验设备

研究使用德国产的ISOMED2000等速肌肉力量训练与测试系统进行，该设备符合本研究需要，最大向心、离心力矩为700NM，测试速度0－560°/s，可进行人体六大关节周围肌肉力量的测试，有等长、离心、向心三种测试和训练模式，测定可得到总功、最大功、总力矩、峰力矩等指标。

1.4 数据处理

测试数据用平均值±标准差(±S)表示，实验数据采用SPSS13.0统计软件包进行处理［7］。采用配对t检验对测试数据进行统计学处理，显着性差异水平为p＜0.05。

2 研究结果

经过6周等速离心训练后，受试者进行劣势侧和优势侧踝关节等速向心测试，为了将实验前后的测试误差降低到最低，尽量保证人为操作和机器误差的影响，测试仍选取 180°/s、120°/s、60°/s的角速度，并且争取使每位受试者两次的测试条件相同。研究测试训练前后受试者踝关节屈伸肌群的总功(TW)和最大力矩(PT)。对测试数据进行配对t检验统计处理。实验结果如下:

表1 实验前后训练组劣势侧屈伸肌群在60°/s测试结果

表2 实验前后训练组优势侧屈伸肌群在60°/s测试结果

表3 实验前后对照组劣势侧屈伸肌群在60°/s测试结果

表4 实验前后对照组优势侧屈伸肌群在60°/s测试结果

从表1－4发现，训练组踝关节劣势侧和优势侧屈伸肌群在60°/s角速度等速向心测试时，训练前后的总功、最大力矩数据经配对t检验发现，屈伸肌实验前后总功、最大力矩呈现特别显着性差异(p＜0.01)，对照组所测数据实验前后无显着性差异(p＞0.05)。

表5 实验前后训练组劣势侧屈伸肌群在120°/s测试结果

表6 实验前后训练组优势侧屈伸肌群在120°/s测试结果

表7 实验前后对照组劣势侧屈伸肌群在120°/s测试结果

表8 实验前后对照组优势侧屈伸肌群在120°/s测试结果

从表5－8的测试结果发现，在120°/s角速度等速向心测试时，训练组屈伸肌群实验前后总功、最大力矩数据经配对t检验发现，屈肌肌群有显着性差异(p＜0.05)，而伸肌肌群有特别显着性差异(p＜0.01);对照组实验前后屈伸肌均无显着性差异(p＞0.05)。异，P ＜ 0.05。

表9 实验前后训练组劣势侧屈伸肌群在180°/s测试结果

表10 实验前后训练组优势侧屈伸肌群在180°/s测试结果

表11 实验前后对照组劣势侧屈伸肌群在180°/s测试结果

表12 实验前后对照组优势侧屈伸肌群在180°/s测试结果

从表9－12发现，训练组的踝关节劣势侧和优势侧屈伸肌群在180°/s角速度进行等速向心测试时，实验前后总功、最大力矩数据经配对t检验发现，屈肌肌群实验前后出现显着性差异(p＜0.05)，而伸肌肌群实验前后呈现特别显着性差异(p＜0.01)，对照组劣势侧和优势侧踝关节屈伸肌群在180°/s角速度进行等速向心测试时，实验前后总功、最大力矩数据经配对t检验发现，屈伸肌实验前后均无显着性差异(p＞0.05)。在120°/s角速度进行等速向心测试时，测试结果与180°/s的测试情况相同。

3 研究分析讨论

3.1 主要测试指标分析

为了客观准确反应研究结果，研究选取总功和最大力矩两个指标，最大力矩也称峰力矩，是骨骼肌收缩时所产生的最大力矩，本研究中使用的仪器测试中记录的最大力矩，它可以反映出踝关节屈伸肌的最大负荷。力矩为力和力臂的乘积，因受试者在短时间力臂几乎没有变化，因此通过力矩可以间接反映出受试者的肌肉力量，最大力矩也就反映出受试者的最大肌力。研究中要保证受试者最大力矩值在两次测试中具有较高的重复性和准确性，尽量降低误差，最大力矩经常被认为是等速测试中的参照值和黄金指标［8，9］。功是描述物体状态改变过程中能量变化的一种量度，它是衡量肌肉力量作用效果的重要指标［10］。它可以反映出踝关节屈伸肌群在等速向心测试过程中的实际工作能力。总功，在本研究中是5次等速向心运动中踝关节屈、伸肌群所做功的总和，它能够客观反映踝关节屈伸肌群在完成屈伸运动时的实际运动能力。此外，在训练方式的选择上等速离心收缩是主要训练方式。由于阻力大于肌力，骨骼肌在收缩状态下被拉长的收缩为离心收缩［11］。离心训练造成相应的骨骼肌在主动用力的收缩紧张状态下会被牵拉变长，对进行离心训练的骨骼肌有强烈的刺激，因此离心训练为一种高效的肌肉力量训练方式，但由于参加离心训练的骨骼肌承受的负荷较大，也极易造成骨骼肌损伤。

3.2 踝关节屈伸肌群实验前后总功、最大力矩变化情况分析

测试发现，等速离心训练对肌肉力量的增长效果显着。训练组受试者踝关节劣势侧和优势侧在60°/s等速离心训练后，屈伸肌群总功、最大力矩增长有特别显着性差异，对照组无显着性变化。等速离心训练引起做功能力和肌力改善的原因有多种可能，训练导致参与收缩的肌纤维数目增多，骨骼肌体积增大，拮抗肌收缩能力的增加，以及肌细胞内促进氧化代谢的相关酶含量增加等因素，都是导致肌肉力量增长的主要原因［12，13］。总功反映肌肉连续5次做功的总和，可以反映受试者骨骼肌连续做功能力，部分受试者的最大功大而他的总功不一定大。运动员提高最大力量还是耐力需要有针对性地选择不同的肌肉力量训练方法。

研究报道［11］，当骨骼肌克服的阻力负荷相当于最大肌力20% ～80%时，肌力增加主要是通过动员更多的运动单位和肌纤维来实现，若负荷超过80%时，主要通过调节有关肌肉神经中枢的同步兴奋程度和提高神经中枢发放冲动的频率来增加肌力。因此估计离心训练对神经系统也有一定的改善效果。本次实验发现等速离心训练在60°/s时对肌肉做功和肌肉力量方面均有改善，提示运动员在力量训练时如果采用和运动速度接近的离心训练效果会更好。这对教练员在科学指导运动员进行肌肉力量训练时有一定参考价值。吴小平［14］研究报道，等速离心性收缩相对来说是最为有效增加肌肉力量的收缩方式之一，它可以在提高运动单位募集数量的同时，又避免了肌肉出现肌肉痉挛，从而使肌肉的机能得到改善。肌力增加主要是肌纤维增粗，肌纤维结构发生了改变，此外通过神经系统的调谐对肌力增加也有促进作用。对实验结果分析认为是由于等速离心训练动作增加了肌肉组织的轻微撕裂损伤。使骨骼肌受到破坏，这些遭到破坏的肌肉组织在重建过程中可以制造出更多肌蛋白结构。最终使得这些受离心训练的骨骼肌产生适应性的肌肉肥大，相应的神经系统也得到改善，从而导致肌力显着增加。

只有机体在较大刺激强度时才能激发生长机制的活性化从而引发骨骼肌的肥大生长。本研究通过对受试者劣势和优势侧踝关节屈伸肌群离心训练，使屈伸肌群在运动过程中始终受到最大阻力的刺激，最终使这些肌群的做功能力得到显着提高，参与收缩的肌纤维数目和肌肉体积得到改善，肌肉力量得到增强。训练组受试者踝关节的屈伸肌群实验前后在做功和力矩方面变化非常大也反映出等速离心训练的实际效果。离心收缩对降低肌肉张力和预防肌肉张力增高改善痉挛肌肉也有显着效果。等速离心训练时对肌纤维和粘弹性组织都会产生牵张，可以促进痉挛肌肉功能恢复，人体只要任何肌群能够随意完成离心收缩，就不会发生肌肉痉挛。因此肌肉张力高度紧张状态的典型特征就是丧失离心收缩功能，骨骼肌由于离心收缩不足及向心收缩强化将出现痉挛，因此在特定条件下的肌肉痉挛是表现在肌肉无法完成离心运动，若骨骼肌可以轻松完成离心运动将不会出现痉挛。平时运动员普遍采用的训练习惯、肌力训练、训练技术等实质上都是在强化向心收缩。所以应该注意加强弱势侧肌群的训练，这对改善肌肉功能、防止肌肉损伤等方面都有重要意义。

3.3 踝关节劣势侧和优势侧屈伸肌群实验前后变化趋势分析

训练组受试者踝关节劣势侧和优势侧肌群在60°/s等速向心测试时，实验前后的总功、最大力矩检验结果发现训练效果显著。而在120°/s和180°/s测试时，踝关节屈肌群出现显着性变化，伸肌群出现特别显着性变化。表明在60°/s的等速离心力量训练下对踝关节的伸肌群影响更大。研究还发现经过4周离心训练，受试者屈肌群测试数据都显著高于伸肌群，同时两者都有不同程度的改善，两者之间的差异也显着减小。分析认为踝关节在完成屈伸活动中，是通过腓肠肌的强烈收缩完成踝关节伸的动作，胫骨前肌的强烈收缩来完成踝关节屈的动作。实验结果表明等速离心训练对胫骨前肌的肌力影响更显着。

此外，训练组各主要测试数据呈现出180°/s＜120°/s＜60°/s的统一趋势，生物力学中经典的 Hill(1938)理论方程可以对这种变化趋势进行合理解释［15］，它反映出骨骼肌缩短速度越大，则肌张力就会变得越小的特征，反之肌张力变大。它揭示了力－速度之间的力学关系。运动生理学研究也表明，骨骼肌中横桥活化的数目会影响到肌肉收缩时产生的张力大小，骨骼肌收缩时，横桥数目因外在负荷的刺激而增多，细肌丝和粗肌丝因横桥结合的越多使骨骼肌变粗，肌肉力量也会增大。若骨骼肌承受的负荷过大，将会导致肌损伤增加。杨锡让与康凯曾报道［16］，等速训练对迅速提高运动员的运动成绩是很显着的。他也可以帮助骨骼肌有效恢复。研究也发现踝关节劣势侧和优势侧肌肉做功增加都比较多，反映出等速离心训练可以有效增加骨骼肌活化的横桥数目增多从而提高运动单位募集的数量，使得神经中枢发放冲动的频率增加，最终使肌力显着增加。优势侧的肌力指标训练前都比劣势侧大，主要是由于在平时完成动作技术时，每人都有固有的习惯用力的肢体，而优势侧与劣势侧相比会按照人们习惯承受的负荷和使用频率都比较高，而等速离心训练时对骨骼肌运动单位募集的数量增加较多，所以在完成剧烈活动时优势侧和劣势侧相比会发挥更大作用。而劣势侧骨骼肌在受到大负荷刺激后，影响肌肉活动的神经中枢同步兴奋程度也会得到加强，导致也会大量增加运动单位募集的数量，因此劣势侧骨骼肌经过特定的等速离心训练后力量也会呈显着增加。

4 结论与建议

4.1 经过6周的等速离心训练，受试者踝关节屈伸肌群在总功和最大力矩方面都出现显着增加，表明等速离心训练在增加力量方面有显着效果。

4.2 不同向心角速度不同对总功和最大力矩的影响也不同，各组测试的数据都呈现出180°/s＜120°/s＜60°/s的趋势，经过等速离心训练后，伸肌肌力增长更显着，经过等速离心训练后屈肌和伸肌之间的差异会缩小。

4.3 建议进行等速离心训练时，需要按照循序渐进的原则进行，应严格控制训练负荷，随时注意了解受试者的自我感受，防止出现延迟性肌肉酸痛。要对进行离心训练的肢体进行放松，防止出现运动损伤。

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Effect on eccentric training on the superior and inferior of muscle strength of ankle

WANG Yan－chun

(Dep.Physical Education of Shaoxing University，Shaoxing，312000，China)

The purpose of the study is to find isokinetic eccentric training effect on superior ankle the joint muscle groups and the inferior ankle joint muscle groups.There are altogether 30 objects of experiment，among them10 in inferior ankle joint experimental group，10 in superior ankle joint experimental group and 10 objects are in control group.The eccentric training is taken in the same angular velocity－600/s.The experiment goes on for 6 weeks.The PT and TW of ankle joint muscle of the objects are measured after training.In the results，for the control group and the experimental group of the measured data tend to be:180°/s＜120°/s＜60°/s.It shows the eccentric training is really a very effective training method.After the isokinetic eccentric training of extensor muscle strength was significantly increased，at the same time gap between the flexor and extensor muscles are reduced which can effectively prevents the muscle on the inferior side from being damaged.

ankle joint;isokinetic eccentric training;superior ankle the joint muscle groups;the inferior ankle joint muscle groups

G804.63

A

1007－323X(2011)04－0103－05

2011－01－15

王艳春(1969－)，女，山西曲沃人，硕士

研究方向:运动人体科学研究