两类不同性质力量训练对下肢肌力影响特征研究

张 象

张 象

为探讨跳跃类和负重类肌肉力量训练方法对肌肉力量的影响特征,实验将22名大学体育专业男生分为两组,分别采用两类不同的力量训练方法训练下肢肌肉力量。通过测力台和等速肌力测试系统采集实验前后下肢的动力学数据和关节肌力矩数据。研究结果显示,两类不同的力量练习方法都能够使肌肉力量得到提高,但是在力量增强的特征上有所不同。跳跃类练习方法主要以肌肉的储能能力和快速肌力的提高为主,而负重类练习方法主要以肌肉的向心收缩能力和绝对力量的提高为主。

肌肉力量;跳跃练习;负重练习;等速肌力测试

在下肢肌肉力量的练习中,经常采用的练习方法有抗外加载荷的练习方法(如负重蹲等)、以及各类跳跃类练习方法[1-2]。在运动实践中人们发现这两类练习方法都能有效的提高下肢肌肉力量,因此被广为采用。但是,在结合肌肉力学所描述的肌肉力量构成因素后,必然会引起这样的思考:即这两类不同的肌肉力量练习方法,它们各自主要是通过刺激肌肉中的哪种因素实现肌肉力量提高的,或者说它们主要发展了肌肉的哪种性质的力量[3]。这个问题的研究能够加深对这两类力量练习方法本质的认识,有助于在训练实践中增强选用练习方法的目的性。

1 研究方法

1.1 实验对象及训练内容

体育专业男生22人,年龄18-22岁,下肢无伤病,随机分为跳跃组与负重组(各组11人)。跳跃组力量练习方法:连续蛙跳、跳台阶、跳绳,练习量每课分别为10次、10阶、100次×5组。负重组力量练习方法:负重深蹲、负重半蹲、负重连续提踵,练习量每课分别为10次(10RM)、10次(10RM)、30次(30RM)×5组。训练时间8周,每周3课。

1.2 数据指标采集及处理

1.2.1 等速肌力数据采集

使用瑞士产多关节等速肌力测试与训练系统(CONTREX-MJ+TP1000)。分别测量膝关节股四头肌在向心收缩和离心收缩工作状态的肌力指标。采用膝关节“向心-离心”循环测量方法,运动速度设定为120°/s。选用数据指标:膝关节力矩峰值,最大做功功率。

1.2.2 动力学数据采集

使用瑞士产Kistler测力台。测立定跳远、30cm跳深、杠铃深蹲动力曲线及冲量,同时测相应的运动成绩。

1.2.3 数据处理

两种测量方式在实验前、后各采集相应数据一次。对获得的数据使用统计分析软件(PASW Statistics18.0)进行处理。差异显著性标准设为P＜0.05和P＜0.01。数据表达方式为“平均数±标准差”。

2 实验结果与分析讨论

2.1 肌力学数据处结果及分析讨论

肌力学实验结果如表1所示。

每个组各自实验前后数据比较:(1)跳跃组在离心收缩时,其力矩峰值和最大做功功率数据实验后比实验前有较大提高,差异具有显著意义;而向心收缩数据无明显差异。(2)负重组在向心收缩时,其力矩峰值和最大做功功率数据实验后比实验前有较大提高,差异具有显著意义;而离心收缩数据无差异。

表1 肌力学实验结果(120°/s)

两个组之间实验后数据比较:(1)最大力矩峰值:向心收缩时负重组大于跳跃组,而离心收缩时跳跃组大于负重组,差异具有显著意义;(2)最大做功功率:向心收缩时负重组与跳跃组之间无显著差异,而离心收缩时跳跃组大于负重组,差异具有显著意义。

在等速肌力设备的控制之下,膝关节由屈到伸做伸展运动时,主要是以股四头肌为代表的肌肉做向心收缩实现的。肌肉主动向心收缩机制包括:运动神经发放冲动的频率与强度、肌肉中运动单位的募集数量以及肌纤维内在接受神经兴奋后到肌质网释放钙离子引起肌原纤维收缩的能力等[4-5]。负重类肌肉力量练习由于需要克服较大的外加载荷,在练习过程中总是要求练习者运动神经系统发放更强烈的神经冲动,以便募集更多的运动单元参与工作。因此负重类肌肉力量练习如果能够提高肌肉力量的话,那么必然是以促进肌肉的主动收缩机制来实现的。表1关于向心收缩时膝关节力矩峰值及最大做功功率测量数据表明:以抗外加重力载荷为肌肉力量训练特征的负重组在实验前后其肌肉的向心工作能力有了明显的提高。这个结果说明:抗重力载荷的肌肉力量练习方法是以刺激肌纤维中的主动收缩机制为主要目标。

而在等速肌力设备的控制之下,膝关节由伸到屈做退让运动时,主要是以股四头肌为代表的肌肉做离心收缩实现的。肌肉力学的知识告诉我们,肌肉在退让工作过程中,由于肌肉被逐渐拉长,使得肌肉中的弹性成分开始产生较大的弹性力,此时肌肉力量主要是以弹性力的增大为其主要构成要素[3]。特别是人体下肢相对其它部位其肌肉的弹性成分更为丰富,跳跃类训练如果能够促进弹性成分的发展的话,那么必然最容易在下肢肌肉中表现出来。有研究者在对下肢关节肌肉力量的研究中认为“离心力量对于提高有预蹲动作的纵跳能力有重要意义”,该观点从另一个侧面提出下肢肌肉离心力量对于跳跃能力的影响[6]。表1关于离心收缩时膝关节力矩峰值及最大做功功率测量数据表明:以各种跳跃为肌肉力量训练特征的跳跃组在实验前后其肌肉的离心工作能力有了较大的改善。这种结果足以说明:跳跃类的肌肉力量训练方法是以刺激肌纤维中的弹性能力及储能能力为主要目标。

2.2 动力学数据处理结果及分析讨论

动力学实验结果如表2所示。

表2 动力学实验结果

每个组各自实验前后数据比较:(1)跳跃组3个项目数据比较:立定跳远和30cm跳深实验后数据明显高于实验前,数据差异具有显著性;但是杠铃深蹲冲量数据无明显差异。(2)负重组3个项目数据比较:立定跳远和杠铃深蹲实验后数据明显高于实验前,数据差异具有显著性;但是30cm跳深无明显差异。

两个组之间实验后数据比较:(1)立定跳远数据比较,跳跃组和负重组的成绩及冲量均无显著差异;(2)30cm跳深成绩及冲量数据比较,跳跃组高于负重组,数据差异具有显著性;(3)杠铃深蹲冲量数据比较,负重组高于跳跃组,数据差异具有显著性。

立定跳远成绩主要反映的是下肢伸展肌群力量状况的指标。跳跃组和负重组虽然在实验前后的指标都表现为具有显著差异,但是二者实现提高的方式是有差异的。立定跳远特点之一是伸展肌群先快速做离心收缩,再做快速的向心收缩。由于离心收缩过程速度很快,在没有时间延迟的情况下就马上转为向心收缩,肌肉中的弹性成分在被拉长后产生的弹性回缩力不会出现所谓的“肌肉松驰”现象[7]。这是跳跃组实验前后立定跳远成绩及净冲量指标有显著差异的原因。立定跳远特点之二是决定其成绩的主要动作是大幅度的蹬伸动作,此时下肢伸展肌群是做大幅度的向心收缩,该动作与负重组所进行的各种抗外加载荷的负重力量训练动作一致,充分利用到了该练习所促进的向心肌力的提高因素。这是负重组实验前后立定跳远成绩及净冲量指标有显著差异的原因。由于两个组都以不同的方式实现了立定跳远成绩及净冲量指标的提高,因此实验后两个组在该项指标的比较上就没有出现显著的差异。

30cm跳深的反跳高度主要反映的是下肢伸展肌群弹性储能能力的指标[8]。跳深动作利用从高处下落时重力加速度所产生的惯性力,迫使人体下肢在触地时对下肢附加了较大的作用力,这个作用能量通过下肢缓冲动作过程时的肌肉离心收缩而被存储,由于反跳时动作与前面的缓冲动作衔接时间很短,在受试者下肢储能能力范围内,前一动作阶段存储的能量几乎能无损耗的转换为后一动作阶段的反跳能量。跳跃组的反跳高度及净冲量指标在实验前后呈现显著差异说明,跳跃组所进行的大量跳跃类力量训练,主要促进的是下肢伸展肌群弹性储能能力以及快速收缩能力的提高。而负重组的该项指标在实验前后并无显著差异,说明负重组采用的抗外加载荷的练习方式对于提高下肢储能能力的效果是不明显的。这也是导致两个组实验后指标的比较形成显著差异的基本原因。

杠铃深蹲总冲量主要反映的是下肢伸展肌群向心收缩能力及绝对肌肉力量的指标。抗外加载荷的负重力量练习方式,其基本动作包括下蹲和蹬伸两个动作阶段。其动作特征是下蹲时动作较慢,蹬伸时动作较快,练习的主要目标是集中在蹬伸阶段。也就是说外加载荷的肌肉力量练习方式,侧重练习的是肌肉的向心收缩能力。按照运动生理学和运动训练学的基本原理,经常受到训练的部位和动作方式,该部位或该动作方式的能力就会提高。负重组的负重蹲总冲量指标在实验前后呈现显著性差异说明,负重组采用的抗外加载荷的训练方法主要促进的是下肢伸肌群向心收缩的能力以及绝对肌肉力量的提高。而跳跃组在该指标上实验前后没有表现出明显的差异,说明跳跃组采用的下肢肌肉力量练习方式对于肌肉向心工作能力的提高作用不大。这也是导致两个组实验后在该指标上形成显著差异的基本原因。

4 结论

(1)跳跃类力量练习方法和负重类力量练习方法都能够使肌肉力量得到提高,但是在力量增强的特征上有所不同。

(2)跳跃类练习方法主要以肌肉的储能能力和快速肌力的提高为主,而负重类练习方法主要以肌肉的向心收缩能力和绝对力量的提高为主。

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两类不同性质力量训练对下肢肌力影响特征研究

Research on the Influence of Two K inds of Different Strength Training on Lower Limbs'M uscle Strength

ZHANG Xiang

The paper experimentally researches the influence of the two kinds of strength training(jumping and weight training)on muscle strength characteristics.22 male sports students are divided into two groups and are respectively given two different kinds of strength training for their lower limb strength.Ergograph and isokinetic muscle testing system are used to collect the dynamic data of lower limbs and the jointsmuscle torque data before and after the experiment.The results show that the two kinds of strength trainingmethods can improvemuscle strength but differ in strength characteristics.Jumping training mainly works in improving muscle energy storage capacity and rapid muscle strength,while weight trainingmainly improves the concentric contraction ability and the absolute power ofmuscle

muscle strength;jump Training;load training;sport biomechanics

G808.1

A

1001-9154(2015)02-0097-03

G808.1

A

1001-9154(2015)02-0097-03

10.15942/j.jcsu.2015.02.018

张象,硕士,讲师,研究方向:体育教育与运动训练,E-mail:zhangxiang@163.com。

成都大学体育学院,四川成都610106

Chengdu University,Chengdu Sichuan,610106

2014-06-17