大学生男子排球运动员肩关节肌力特征分析----以武汉体育学院为例

梁 璐，金 丽,朱小宁

排球运动属于技能类项目，有着很多的上肢运动，如发球、拦球、垫球、传球和扣球等，并且在排球比赛中最主要的进攻方式就是扣球。有报道称高水平的排球运动员平均每年要完成将近40 000次的扣球动作[1]。有专家曾指出排球运动员训练的核心和灵魂是扣球能力,因此发展快速力量和最大力量是提高扣球能力的基础，而肩带和上肢爆发力则是扣球能力的重要保障[2]。盖洋等(2003)研究表明，男子排球青年运动员与优秀运动员的主要差别是在力量素质上，特别是上肢肩带肌群最大力量和快速力量。据报道, 在实行每球得分制以来，排球比赛中扣球的比重急剧增加,大约占65%左右。还有学者指出，扣球的速度、角度、高度等对进攻的效果产生了重要影响, 挥臂扣球速度是各要素中的最关键环节[3]。正因如此,如何加快挥臂速度成了当今排球训练领域的研究重点。等速测试系统是上世纪80 年代引进国内。目前国内大多学者用于不同人群的肌力测试,而用于运动训练研究的报道少见。笔者通过等速测力系统对排球运动员肩关节肌力的屈伸、内外旋进行测试分析，以期找出主要的特征差异。

1 实验对象

以武汉体育学院男排球队10名队员为研究对象, 受试者基本资料见表1。

表1 实验对象基本情况

2 研究方法

2.1 实验仪器

BIODEX多关节等速测力系统。

2.2 实验方法

本测试的过程严格遵守BIODEX的要求进行：在测试前对BIODEX等速测力系统进行常规标定，先输入受试者的基本信息，如年龄、身高和体重，然后在测试肩关节时先规定受试者屈伸、内外旋的最大范围，并在测试肩关节屈伸时受试者取坐位，将上体身用固定带固定好,动力仪的旋转轴与肩峰相一致，并对上肢进行称重,测试的肌力均经重量校正。测试每侧均进行5 次测试。测试顺序为先左后右。肩关节内外旋测试时，旋转轴应与鹰嘴相一致，其它方法均与测试肩关节屈伸时相同。

2.3 速度设定

肩关节屈伸及内外旋的向心模式测试左右两侧都为慢速60°/s、中速180°/s、快速300°/s 。

2.4 指标选取

(1) 相对峰力矩(PEAK TQ/BW): 即峰力矩与体重的比值,用来更好地描述功能性活动，可以用于个体间比较，可避免受试者体重差异造成个体间差异。相对峰力矩是体育运动中较多采用的指标。

(2) 平均功率(AVG.POWER): 为肌肉收缩总作功除以时间，即作功效率。平均功率是评价肌肉爆发力的指标。

(3)到达峰力矩时间(TIME TO PEAK TORQUE): 即从肌肉开始收缩到产生最大力矩的时间。到达峰力矩时间是评价肌肉爆发力的重要指标。

(4)屈伸比(AGON/ANTAG RATIO)：主动肌与拮抗肌比值。

2.5 实验数据的采集和整理

3 实验结果

3.1 肩关节屈、伸相对峰力矩对比和内旋、外旋的相对峰力矩对比

峰力矩是关节屈伸运动过程中最大力矩的表达，是衡量肌肉最大力量的指标。它反映的是在等长状态下肌肉短时间内收缩时所达到的力的最大值。由于运动员体重的差异性可能会造成个体较大差异，所以很多情况下需要用相对峰值力矩对其进行分析。相对峰力矩也是目前肌力测试中最常用的指标，因此在本实验中也采用该指标。

3.1.1肩关节屈、伸肌相对峰力矩对比从表2可以看出：受试者两侧的肩关节肌力的屈伸相对峰力矩的变化是随着测试速度的增大而减小的。应注意到的是在180°/s屈曲时右侧极其显著大于左侧(P<0.01)，其他虽无显著性差异，但在数值上，可以看出右侧的屈伸相对峰力矩有大于左侧的趋势，而且在同侧的测试中发现伸展有大于屈曲的趋势。

表2 肩关节屈、伸肌相对峰力矩对比

3.1.2肩关节内、外旋相对峰力矩对比通过表3可以看出：肩关节的内外旋肌力的相对峰力矩随测试速度的增大而减小，并且右侧肌力内外旋肌力的相对峰力矩在三种速度下均有大于左侧的趋势，而且在同侧的内旋值均大于外旋值。

表3 肩关节内、外旋相对峰力矩对比

通过表4可以明显看出：左右两侧屈伸的肌力速度差异比在屈曲180°/s时存在显著差异( P<0.05)，其他虽无显著差异，但四个动作的肌力差异比率都有随测试速度的增大而有变小的趋势，并且通过对比发现测试者在内旋、外旋和屈曲的差异大于10%。

表4 在动作屈伸和内、外旋下左右两侧肩关节肌力速度差异比率

注：*:P<0.05,显著意义;**:P<0.01,非常显著意义。

3.2 肩关节屈伸肌平均功率对比和肩关节内、外旋平均功率对比

3.2.1肩关节屈、伸肌平均功率对比通过表5可看出：左右两肩屈伸肌力的平均功率在速度为60°/s、180°/s时，平均功率随着速度的增大而增大，但在速度为180°/s、300°/s时，平均功率随速度的增大呈下降趋势，而且右侧肩关节肌力的平均功率在三种速度下屈曲和伸展都较左肩大。

表5 肩关节屈伸肌平均功率

3.2.2肩关节内、外旋平均功率对比通过表6可看出：肩关节内、外旋肌力的平均功率在速度为60°/s、180°/s时，平均功率随着速度的增大而增大，但在速度为180°/s、300°/s时，平均功率随速度的增大呈下降趋势，并且右肩在外旋180°/s时有显著性差异(P=0.03)。右肩在三种速度下都表现为内旋肌的平均功率大于左侧，同侧肩肌力在三种速度下表现为内旋肌的平均功率比外旋肌大。

表6 肩关节内、外旋平均功率

3.3 肩关节屈伸肌到达峰力矩时间对比和内、外旋肌到达峰力矩时间对比

3.3.1肩屈伸肌到达峰力矩时间对比通过表7可看出：在180°/s下的屈伸肌到达峰力矩的时间最少，而在60°/s时到达峰力矩的时间最多。

表7 肩关节屈、伸肌到达峰力矩时间

3.3.2肩关节内、外旋到达峰力矩时间对比通过表8可发现：右侧肩关节在内旋60°/s(P<0.01)时到达峰力矩的时间有极其显著性差异，而在外旋180°/s(P<0.05)时到达峰力矩的时间有显著性差异，并且肩关节外旋肌在180°/s时，左右两侧到达峰力矩的时间都最少，而内旋肌则在300°/s时达到的时间最少。

表8 肩关节内、外旋到达峰力矩时间对比

3.4 肩关节屈伸肌屈伸比对比和肩关节内、外旋肌屈伸比对比

3.4.1肩关节屈、伸肌屈伸比对比通过表9可发现：肩关节屈伸肌肌力在三种速度下屈伸比随速度的增大而减小，并且右侧的比值在三种速度下都大于左侧，而且右侧在60°/s(P<0.05)时存在显著性差异。

表9 肩关节屈、伸肌屈伸比对比

3.4.2肩关节内、外旋屈伸比对比通过表10可发现：肩关节内外旋肌力在60°/s时左侧肌力的屈伸比表现为大于右侧的趋势，而在速度为180°/s和300°/s时，则表现相反。

表10 肩关节内、外旋屈伸比

4 分析与讨论

4.1 肩关节屈伸肌和内外旋肌相对峰力矩分析

测试结果中，肩关节屈伸肌和内、外旋肌的相对峰力矩值随着测试速度的增加而减小的这一结果与许多国内外学者的研究结果相一致[4]。笔者认为可能的解释是：若在低速等速向心运动的时候，在肌肉中的快肌纤维及慢肌纤维均被神经激活，可产生较大肌力，但在等速向心高速状态下，神经只激活快肌纤维，从而产生相对较小的肌力；等速测力系统所测的结果是力矩。通过力矩可以间接地反映力量的大小。右侧肩关节屈伸肌，内外旋肌力相对峰力矩值均有大于左侧趋势，说明右肩关节伸肌、屈肌、内旋肌和外旋肌的力量均大于左肩关节。笔者认为与排球专项运动有关。但一般认为左右两侧同名肌的肌肉力量的比率差异在10%左右，若明显大于10%弱侧肌容易受伤。根据表4显示，试者在内旋、外旋和屈曲的差异大于10%，可能会使运动员在进行这三个动作时，存在造成左肩受伤的危险。

4.2 肩关节的屈伸肌和内外旋肌的平均功率结果分析

平均功率是评价肌肉爆发力的指标。向心收缩时当运动速度达到一定时平均功率不再增加反而下降[5]。测试者的左右两肩屈伸肌力的平均功率在速度为60°/s、180°/s时，平均功率随着速度的增大而增大，但在速度为180°/s、300°/s时，平均功率随速度的增大而呈下降趋势。右侧肩关节肌力的平均功率在三种速度下屈曲和伸展都较左肩大，原因可能是由于右侧肩的力较左侧大，使得在单位时间内的做功也增大。比较同侧伸肌与屈肌的平均功率可看出，伸肌有明显大于屈肌的趋势，并且肩关节内、外旋肌力的平均功率在速度为60°/s、180°/s时，平均功率随着速度的增大而增大，但在速度为180°/s、300°/s时，平均功率随速度的增大呈下降趋势。其原因可能是在高速测试下( 300°/s) ，做功显著减少，导致肩屈伸肌在300°/s 的平均功率小于180°/s 的平均功率，并且可以看到右肩在外旋180°/s有显著性差异。两肩在三种速度下都表现为内旋肌的平均功率大于左侧；同侧肩肌力在三种速度下表现为内旋肌的平均功率有比外旋肌大的趋势，也是与王河的研究发现内旋肌的平均功率有较外旋肌大的趋势相符[6]。

4.3 肩关节屈伸肌和内、外旋肌到达峰力矩时间结果分析

到达峰力矩的时间，即肌肉从开始收缩到产生最大力矩所需时间，反映肌肉快速产生力矩的能力。时间越短，说明爆发力越好。排球运动则对于爆发力有很高的要求，爆发力对扣球动作有很主要的作用。通过实验发现，在三种速度下180°/s下的屈伸肌的时间最少，爆发力也最好，对比两肩关节肌力的屈伸运动的到达峰力矩时间可看到屈肌的爆发力较伸肌好。在肩关节内旋肌在180°/s时，左右两侧的到达峰力矩的时间都最少，说明被试者的肩关节内旋肌在180°/s时爆发力好；外旋肌则在300°/s时达到的时间最少，说明被试者的外旋肌则是在300°/s的爆发力好。笔者认为两者差异主要来自于肌肉的不同。肩关节内旋肌力主要由肩脚下肌、胸大肌、背阔肌以及大圆肌产生，而外旋肌力则是由冈下肌、小圆肌共同作用。正如何勇[7]分别对棒球投手与自愿者肩关节旋转运动特征进行的研究,其结果表明棒球运动员肩关节存在内、外旋肌力不平衡。

4.4 肩关节屈伸肌和内、外旋肌屈伸比结果分析

肩关节屈伸比是指肩关节屈肌群峰力矩与伸肌群峰力矩的之间的比值，能直接反映肌力平衡情况，也间接反映关节稳定性。发现肩关节屈伸肌肌力在三种速度下屈伸比随速度的增大而减小，并且右侧的比值在三种速度下都大于左侧，而且右侧在60°/s时存在显著性差异。说明被试者的右边肩关节屈伸稳定性大于左边，并且被试者的肩关节屈伸肌的稳定性较好。这也与已有研究的结果相符[7]。但发现肩关节内外旋肌力在60°/s时左侧肌力的屈伸比大于右侧，而在速度为180°/s和300°/s时，则表现相反，表现在优势臂外旋与内旋峰力矩比值小于非优势手臂。已有研究表明[8]:这种肩关节内、外旋肌力不平衡，将会导致肩关节失稳，进而会引起肩关节慢性病理变化，诸如肌腱炎的发生。

5 结论

(1)大学生男子排球运动员两侧肩关节伸肌肌力大于屈肌，内旋肌肌力大于外旋肌。

(2)大学生男子排球运动员右侧肩关节屈肌、伸肌、内旋肌和外旋肌的力均大于左侧。

(3)大学生男子排球运动员肩关节180°/s下的屈伸肌爆发力最好，并且屈肌的爆发力较伸肌好。而内旋肌在180°/s时爆发力好，外旋肌则在300°/s时爆发力好。

(4)大学生男子排球运动员肩关节肌力在内旋、外旋和屈曲这三个动作中左右肌力发展不均衡。应当在今后的练习中加强对左侧肩关节屈肌和旋肌的训练，以防在比赛中受伤。

[1] Frank Suha. Effects of short- term vibration and hypoxia during high- intensity cycling exercise on circulating levels of angiogenic regulators in humans.[J]. Appl Physio, 2007(103):474～483.

[2] Nordlund MM, Thorstensson A. Strength training effects of whole- body vibration [J]. Scandinavian Journal of M edicine & Science in Sports, 2007(1):12～17.

[3] Luo J, M cNamara B, Moran K. The use o f vibration training to enhance muscle strength and power [J]. SportsMedicine, 2005(1):23～ 41.

[4] 尹军,安琪,展更豪,等.两种力量训练方法对排球运动员肩关节肌力变化的比较研究[J].成都体育学院学报，2010(10):45～48.

[5] 陈建,单卫国,郑成.等速训练对篮球运动员弹跳力的影响[J]. 湖北体育科技，2009(3)：303～305.

[6] 王河.人体肩关节屈伸肌群等动向心、等动离心、等长收缩肌力的研究[J].成都体育学院学报，2000(26)：46～51.

[7] 何勇.棒球投手肩关节旋转运动特征研究[J].山东体育学院学报,2006(3)：107～109.

[8] Fowler PJ. The rotator cuff in competitive swimming [J] . Sports Med Arthrosc Rev, 1997(3):39～ 48.