振动训练对下肢爆发力的即时效应以及不同恢复时间后效果的对比分析

蒋国乐

（北京体育大学科学研究中心，北京 100084）

振动训练对下肢爆发力的即时效应以及不同恢复时间后效果的对比分析

蒋国乐

（北京体育大学科学研究中心，北京 100084）

前 言

振动训练是一种新兴的力量训练方法，以其能够用较少的负荷有效地提高肌肉力量及爆发力而受到越来越多国内外专家的关注。振动刺激作为一种外界刺激，能激活肌梭特别是初级 Ia 传入纤维的兴奋性，反射性地引起梭外肌纤维收缩。

振动刺激可诱发肌肉收缩，在运动过程中，能够同时激活I和II型肌纤维。由于振动刺激频率使神经发放冲动频率和强度增大，在运动过程中高阈值的运动单位与低阈值的运动单位几乎同时激活。在募集更多的运动单位参与活动、改善肌肉协调性的前提下，振动刺激提高了对II型纤维的训练效果，进而导致快肌纤维百分比提高，增加了肌肉的爆发力。同时，附加振动刺激使神经冲动的数量和同步性增强，使肌肉收缩的运动单位数量增加而且改善了肌肉的协调性，增强了肌肉力量训练的效果，并且对肌肉进行下一次收缩产生良好的作用。

研究发现，急性的振动训练可以提高下肢爆发力。Bosco等让受试者以垫脚尖屈膝的方式站立在全身性振动训练器上，进行连续10次，每次60s，间隔休息60s的振动运动（振幅4mm，频率26Hz），结果发现受试者在振动训练后增加了纵跳高度约1.4cm。

有研究根据振动训练的即时效应，将其应用于热身准备活动。但目前国内很少文献报道关于振动训练在准备活动的作用。国外已经有一些研究重复证明了26Hz的振动训练可以显著性地提高纵跳成绩和最大蹬伸力量，并且关于振动训练即时效应的研究，大部分只是单独研究了训练后的即刻效应，并没有研究训练结束之后不同恢复时间的效果。

本研究的目的首先验证性地证明26 Hz会对下肢爆发力产生积极影响，并且假设随着肌肉疲劳恢复的时间推迟，肌肉爆发力会持续增高，以得出一个最佳的恢复时间，对振动训练应用到热身准备活动的研究提供实践指导意义。

1　研究对象与方法

表1　本研究受试者基本信息情况一览表n=8

1.1 研究对象

北京体育大学8名在校学生，均为男性，有3年以上运动经历。受试者在实验期间身体处于健康状态。受试者基本情况如表1所示。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法 从中国知网，EBSCO运动数据库中查阅了与本研究相关的文献多篇，这些资料为本文提供了大量的理论依据。

1.2.2 实验法 实验器材：主要器械为美国Power Plate公司生产的Power Plate pro5 AIR 振动训练器，瑞士产KISTLER三维测力台，关节角度计，CASIO G-SHOCK 电子表。预实验：为了使实验更加严谨，正式实验前做预实验以观察每个时间点的下蹲跳是否相互有影响。本实验观测指标为纵跳高度，下肢起跳冲量，起跳过程中的蹬伸力峰值。结果显示，不同时刻的纵跳成绩与初始值相比不具有显著性差异（P＞0.05，表2），不同时刻的下肢蹬伸冲量与初始值相比不具有显著性差异（P＞0.05，表3），不同时刻的起跳过程中的蹬伸力峰值与初始值相比不具有显著性差异（P＞0.05，表4）。正式实验流程：本实验在北京体育大学科学研究中心一楼实验大厅进行。在振动训练前，受试者在三维测力台上进行下蹲跳，为了排除上肢对下蹲跳成绩有所影响，下蹲跳时采取双手叉腰固定的方法，从直立或少幅度微蹲起动，快速下蹲至某一位置立即向上起跳。随后受试者在振动练习器上进行全身振动训练，采用26Hz的频率，4mm振幅进行，每组振动1min，振动训练共4组，组间间歇1min。振动训练时受试者双脚分开与肩同宽，站于训练台中央，脚跟微抬，膝关节角度为150°。振动训练结束后立即走上三维测力台，大约3s后下蹲跳，算作即刻成绩。从即刻下蹲跳落地后开始计时，在1min、3min、5min、7min、10min、15min的时刻分别下蹲跳，并记录成绩。然后进行下一个受试者的实验。把采集的所有数据进行数据处理，然后进行对比分析。

1.2.3 数理统计法 根据相关文献中提供的计算方法，应用测力台自带软件Bioware 3.2对测试数据进行整理与相关指标的计算起跳冲量I=F×t，下蹲跳高度=1/2gt2。

实验结果采用 SPSS 13.0进行数据处理与统计分析。对各时刻的下蹲跳成绩采用单因素方差分析（one way ANOVA）进行T检验，显著性水平为P＜0.05。

2　结果与讨论

2.1 下蹲跳高度

表2　预实验纵跳成绩及方差分析结果n=8

表3　预实验起跳冲量及方差分析结果n=8

表4　预实验起跳过程中的蹬伸力峰值及方差分析结果n=8

表5　振动前与振动后不同时刻的下蹲跳高度方差分析结果

26Hz振动训练没有显著性提高下蹲跳高度。（p＞0.05，表5），下蹲跳成绩反映的是下肢伸肌群从离心收缩快速转化为向心收的能力。26Hz的振动训练并没有使下蹲跳高度出现显著性的差异（表5），这一结果不支持Bosco（2002）的研究结果。Bosco 等让受试者以垫脚尖屈膝的方式站立在全身性振动训练器上，进行连续10次，每次60s，间隔休息60s的振动运动（WBV；振幅4mm；频率26Hz），结果发现受试者在振动训练后极显著性（P＜0.001）增加了下蹲跳高度（counter- movement jump，CMJ）约1.4cm。Rittweger（2000）等采用26Hz的振动训练，发现振动训练后即刻纵跳高度显著下降，Rittweger还同时强调，部分受试者的纵跳高度在振动训练后即刻得到提高。本实验的振动训练结束后即刻的结果部分验证了Rittweger的研究结果。

由于II 型纤维在加速度影响下容易疲劳，而I 型纤维不易疲劳，所以本文没有显著性差异可能是由于受试者II型肌纤维比例不大造成的。高跃文等在研究训练对肌肉力量和爆发力短期效应时得出结论振动训练对优秀运动员的短期效应优于普通运动员。本实验的受试者均不是优秀运动员，大部分也不是以从事下肢爆发力为主的项目的专业运动员，而Bosco 的研究以接受专业训练的排球运动员为测试对象。

2.2 下蹲跳起跳冲量

即刻至15min的下蹲跳起跳冲量和振动训练前比较未见显著性差异（P＞0.05）。

起跳冲量不仅和人体的纵跳高度H有关，而且与人体质量有关。起跳时产生的冲量可以反映人体下肢的爆发力。26Hz、4mm振幅的振动训练并没有使下蹲跳起跳冲量出现显著性的差异，本实验结果验证了Darryl J.Cochran和刘卉的研究结果。Darryl J.Cochran针对普通运动员的短时训练并没有有效地提高纵跳高度，力量和灵敏表现。刘卉等对31名普通大学生进行30Hz、35Hz、40Hz、45Hz 的全身振动训练，振幅2mm，每种频率每次共训练5min，发现下蹲跳成绩并没有增长。其原因可能是由于普通大学生快肌百分比过低而效果不明显。

本实验从平均数上看，并没有出现即刻下降，然后上升，最后平稳的现象，反而出现持续降低的现象（图1）。本实验出现这种情况的可能原因是肌肉产生了一定程度的疲劳，但疲劳程度不明显。起跳冲量包括预蹲冲量和蹬伸冲量，如果单独计算蹬伸冲量，那么差异性和走势将和弹跳高度无异。这里出现了持续下降的趋势，可能是因为个别受试者的起跳动作不稳定，预蹲时间长短不一，造成数据上的误差（预蹲时间短会出现缓冲冲量变少进而导致起跳冲量变少）。

2.3 起跳过程中蹬伸力峰值

只有第5min的时刻起跳蹬伸力峰值与振动训练前比较具有显著性差异（P＜0.05，表6）。

曹志飞等通过对蹬伸力峰值与腾空高度的关系分析可知，二者存在较为密切的正相关关系（R= 0.825，P＜0.01），说明蹬伸力峰值越大，腾空高度越高。蹬伸力峰值在这里只是作为一个爆发力的辅助指标。实验结果表明，26Hz的振动训练使下蹲跳高度出现显著性的差异（图1），但只有在5min出现显著性差异，说明在第5min的时候，恢复效果最佳。从图2中看出，蹬伸力峰值在振动训练后即刻出现下降，随后峰值上升，在第5min达到最高值，随后下降。虽然其他时刻不具有显著性差异，但直到15min仍然比振动前高。这个结果证明了本次实验假设出现的走势现象。也验证了Bosco的实验结果，Bosco采用26Hz的振动训练发现显著性地提高最大蹬伸力量。

表6　不同时刻的下蹲跳蹬伸力峰值方差分析结果

图1　振动训练后不同时刻的下蹲跳起跳冲量

图2　振动训练后不同时刻的起跳蹬伸力峰值

3　结论与建议

3.1 结 论

频率为26Hz的急性振动训练提高了下蹲跳蹬伸力峰值。

频率为26Hz的急性振动训练后爆发力的最佳恢复时间是5min。

3.2 建 议

实验人数的限制和受试者均未进行过系统的体育训练，，建议后续研究者增添受试者人数并且选取受试者为优秀运动员，并且最好是从事下肢爆发力为主的运动。

本研究采用的频率为26Hz，可能对于本研究受试者来说稍微有些低，建议后续研究者采用较高的频率进行研究。

［ 1 ］ 任满迎，赵焕彬，刘颖，王海涛，振动力量训练即时效应与结构性效应的研究进展［ J ］.体育科学，2006（26）：63-66.

［ 2 ］ 宋佩成，李玉章，振动训练法研究进展［ J ］.体育科研，2010（31）：2.

［ 3 ］ 高跃文，危小焰，振动训练对肌肉力量和爆发力短期效应的研究［ C ］.第十三届全国运动生物力学学术交流大会论文集，2009.

［ 4 ］ 刘卉，凤翔云，不同频率振动训练对下肢爆发力和柔韧性的即时影响研究［ J ］.体育科学，2010（30）：12.

［ 5 ］ 曹志飞，李世明，朱红红.原地连续纵跳的运动生物力学特征研究［ J ］.天津体育学院学报，2009（3）：269-273.

G808.1

A

1674-151X（2015）09-026-03

2015-08-06

蒋国乐，硕士研究生。研究方向：体能训练。