腿举训练在股四头肌训练中的应用进展

胡安尼西·达吾列 马玉宝,2※

股四头肌是全身体积最大、力量最强的肌肉，它的作用为屈髋伸膝。股四头肌的情况直接影响到个体的日常生活能力和形态。股四头肌的训练方式分为开链和闭链运动[1]。经长期的临床实践形成多个训练方式，如直腿抬高、深蹲、多角度抗阻伸膝、腿举训练等。由于设备的引进，腿举训练得到广泛普及。腿举训练是在仰卧位或者坐位，通过下肢肌群收缩，伸髋、伸膝，将重物向前、上方蹬起，然后屈髋、屈膝，将重物复位，反复刺激股四头肌，以达到训练的目的，对提高股四头肌以及下肢整体的运动表现能力有显著效果[2]。现就腿举训练对股四头肌功能训练效果的研究进展予以综述，为临床康复工作提供参考依据。目前Leg press一词尚无准确翻译，经查阅有如下多种翻译：腿举、腿压、坐姿蹬腿和腿部蹬踏[1]等，未形成统一的翻译标准。本文将参考知网Leg press词条，将其翻译为腿举。

1.腿举训练参与下肢肌肉的评估

了解左右侧膝关节力量测试的可靠性对于肢体间的临床决策至关重要。Clark等研究并探讨单腿单次重复最大腿举、双肢膝关节屈曲、膝关节伸直的量表信度、重测信度及测量精度，并进行相关分析，发现组内相关系数和测量标准误差存在差异，但是其测量精度和可靠性都很高，测试之间具有一定的相关性；当进行力量测试时，应当针对不同的运动模式和不同的肌肉采取与之相对应的测试动作[3]，如腿举训练配对股四头肌。Redden等采用气动阻力的坐位腿举器械对优秀的足球运动员肌肉力量、肌肉功率和两腿的对称性通过腿举训练进行了测量，并计算了测量结果的可靠性和应用区间，结果显示可接受的可靠性水平[4]，腿举训练适用于测量上述相关数据。

最大肌力和力量发展速度是日常活动和运动表现的两个重要的力量特征，两项参数需具有可靠性。通常使用带有等长模组的昂贵的等速设备测量。而Baur等评估了将传感器安装在传统的腿举训练器材上测量最大肌力和力量发展速度的可靠性，发现采集的数据具有良好的可靠性，可以对干预措施进行质量控制[5]。

2.腿举训练参与股四头肌的功能训练

腿举训练需要膝伸肌和屈肌、髋伸肌和足底屈肌的参与，但腿举训练最主要的训练目标是股四头肌。Orssatto等为12名受试者设计了一项为期12周的渐进式训练，采用45°腿举训练，并采集了相关数据。结果显示仅使用腿举训练训练下肢肌肉可导致膝关节屈伸肌峰力矩比率(离心膝关节屈肌峰值力矩/向心膝关节伸肌峰值力矩，H/Q比)下降，因此建议在采用腿举训练恢复及增强股四头肌肌力的同时，额外增加对腘绳肌的训练项目[6]。

Machado等用表面肌电仪将传统的45°角腿举训练与两种不同的45°角的腿举训练技术进行比较，这两种运动技术分别使用了理疗球和弹力带，训练时嘱咐受试者在双膝间将理疗球加紧或者把弹力带撑开。结果表明在腿举训练时，在两膝之间放置一个理疗球可提高股内侧肌的激活程度，与单纯进行腿举训练相比，让患者撑开一个弹力带进行腿举训练股内侧肌的激活程度相对较小，而股外侧肌的激活程度相对较高。追求更高的股四头肌活动时，建议在双膝之间放置一个理疗球或者其他辅助物品[2]。

在膝关节骨性关节炎患者的肌肉训练中，腿举训练相较于坐姿腿屈伸运动更能有效地刺激股四头肌，更能反映肌肉功能的指标[7]。膝关节关节炎患者的蹲姿存在较大的胫骨外旋异常，Hanada等将胫骨内旋时进行腿举训练与中立位时进行一组随机对照试验，以10米步行测试、计时步行测试、下蹲时膝关节屈曲角度、步行与下蹲时的疼痛和步行困难程度这五个项目进行评估。发现用采取胫骨内旋的腿举训练相较于胫骨中立位的腿举训练能更显著改善患者的步行功能与下蹲时膝关节角度，缓解活动时的疼痛，而中立位的腿举训练仅在十米步行测试中有显著改善[8]。

交叉教育现象是一种神经生理学现象，指训练身体的一侧可让另一侧得到进步。Ben等比较了单侧屈肘和腿举训练后整体训练反应和交叉教育效果，结果显示青少年优势侧和非优势侧单腿腿举训练对同侧和对侧的膝关节屈肌及伸肌有显著改善，加强了受试者下蹲跳的能力。但例外的是非优势侧的腿举训练对对侧膝关节屈肌的最大等长收缩无明显改善，并且优势侧腿举训练导致了下肢平衡性和协调性的下降[9]。

Bily等对于具有适度振动的省时腿举训练计划对全膝关节置换术(Total knee arthroplasty,TKA)患者的力量参数、疼痛和功能预后的影响展开了研究，并采用视觉模拟评分法、活动范围、楼梯测试、计时和行走测试，以及西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数与传统运动疗法进行比较。试验结果表明振动适中的等速腿举训练和传统运动疗法均能有效恢复TKA术后患者的肌力和功能，两组训练后的力量、疼痛和功能结果无显著差异，然而腿举训练所需时间相对较少[10]。

在腿举训练过程中，膝关节的运动范围可影响训练的效果，Bogdanis等比较了两种不同肌肉长度的低强度等长腿举复合训练方案(即在训练过程中每组之间休息时添加每分钟两次下蹲跳项目)对膝关节功能的影响，发现膝关节运动的终末角度越大对于最大静态肌力和发力速度的增长越明显，而活动终末角度为85°时无明显提升，而在训练过程中动态肌肉性能与肌肉长度无关[11]。

此外，Wirth等研究了在热身阶段时的运动选择对最大力量和速度-力量参数的影响，训练的项目为后深蹲和腿举，试验分为两个组，一组双脚平衡后深蹲，另一组进行腿举，两组训练方案相同，负荷相接近，进行对照试验；结果显示在短期干预中后深蹲训练能更好提升受试者的跳跃能力，这可能与身体重心转移的程度有关，增加了后深蹲训练时对肌肉力量的刺激[12]。Padulo等通过压力传感器和线性编码器测量了深蹲和腿举训练时产生的平均压力和速度得到了各项目的线性力-速度和功率-速度关系，计算了肌肉最大输出功率和理论峰力值和最大运动速度，发现与腿举训练相比深蹲在肌肉的功率上高于腿举训练，但激活的肌肉最大力量小于腿举训练[13]。Rossi等将样本分为三组，第一组只进行腿举训练，第二组只进行深蹲训练，第三组两项训练相结合，结果显示深蹲训练组跳跃能力改善明显，而腿举训练组动态平衡能力有所改善，尽管未显示统计学差异[14]。

3.各项因素对腿举训练的影响

3.1 训练时组间休息间隔对腿举训练的影响 Miranda等研究了不同休息间隔的45°角腿举训练对表面肌电频谱和疲劳振幅的影响。结果显示腿举训练时，三分钟的休息间隔可能代表了在神经激活情况下疲劳状态和完全恢复状态之间的一个神经肌肉窗口，在多组训练的过程中两组之间安排三分钟以上的休息时间能够允许更多的运动单位从疲劳中恢复，从而促进下一组训练更有效的力量增强刺激[15]。

3.2 年龄对腿举训练的影响 Wilson等研究老化对腿举训练中关节的协调性影响，测量了下肢肌肉峰值功率、速度以及关节协调性。试验后发现，跟年轻人相比，在多组训练后老年人表现出相对较差的协调性，每组训练的峰力值和肌肉输出功率上也有差异，说明采用大负荷的训练时，由于对同一部位的重复刺激增加了劳损的风险，或由于关节控制能力低下、缺乏灵活性等原因，降低了对意外情况的反应能力，增加了受伤的风险[16]。

3.3 呼吸对腿举训练的影响 氧化过程需要氧和ATP的参与，同时产生乳酸。人体通过呼吸，补充氧化过程所需氧，并氧化分解乳酸。Sakamoto等比较腿举训练和卧推训练中组间休息时采取自主呼吸策略和过度通气策略对训练效果影响，试验结果显示采取过度通气策略可显著提升训练至力竭时腿举与卧推的次数，而采取自主呼吸策略则下降[17]。

3.4 阻力对腿举的影响 Smith等在阻力随机改变和阻力恒定的两种条件下的腿举训练做对照，为期4周的训练后，发现阻力随机改变的腿举训练后的样本反应时间缩短，引起了更大的反射适应，这对需要快速做出反应的职业如运动员、飞行员和士兵等职业训练有帮助，可提供更完善的物理治疗方案[18]。而临界负荷的腿举训练可以维持长时间的负荷强度，在抗阻训练中激发更大的代谢和通气需求，降低了疲劳的症状，加强了对于心血管系统的锻炼[19]。

3.5 性别对腿举训练的影响 在评估卧推和腿举的交替训练中性别、运动顺序和休息间隔时长的影响后，发现男性在进行10RM卧推和腿举训练时具有更强的抗疲劳能力。由于运动配对时发现，男性在进行第二次运动时疲惫感较轻，因此应调整女性的训练计划，以确保与男性的抗阻计划强度相平行[20]。

3.6 下肢其他肌肉对腿举训练的影响 腿举训练在锻炼股四头肌的同时，也需要下肢其他肌群的参与和协助，因在进行腿举训练时，髋关节取屈曲位，所以股后肌群在运动中并不是主要的动力来源，更多的是起维持关节稳定性的作用。胫骨前肌的主要作用是维持踝关节的稳定性，起稳定支点和维持平衡的作用。腓肠肌的主要作用为伸展踝关节，当进行腿举训练踝关节的角度发生改变时，腓肠肌在收缩力的力传递有较大贡献[21]。以上各肌的参与受限时，均可影响到腿举训练动作完成度。

4.问题与展望

膝关节损伤后股四头肌无力是常见的临床症状，腿举训练与等速训练均可分离和强化受累肢体的股四头肌。腿举训练中的膝关节伸展力矩峰值虽然可以评价术后下肢的力量情况，但是对于肢体的对称性而言，因其与目前的“金标准”慢速等速测试(ISO60°/s)在采用皮尔逊相关系数和配对t检验建立关系后，结果有差异，所以要更加谨慎的考虑[22]。

在进行腿举训练时，受试者足部所摆放的位置和髋部周围其他肌群发力情况等，可影响到股四头肌的发力情况，如采取胫骨内旋进行腿举训练能改善骨性关节炎患者运动功能[10]、在双膝之间放置理疗球改变股四头肌各头激活情况[2]等，在这一问题上的相关研究相对较少。如果受试者采取不同足间距，这是否能引起肌肉发力情况的改变；如果足部位于不同的象限内，能否影响到腿举训练的结果，会引起怎么样的改变，未来的研究可以考虑控制这些变量进行研究探讨。

卧式自行车(有氧运动)与腿举训练(阻力训练)在发力和持续时间相匹配时，可能在VO2、呼吸交换率、血乳酸、能量消耗、肌肉肿胀情况和肌电图上产生相似的反应，因此有理由认为两者都可能提供类似的刺激，以产生相似的慢性生理适应结果，如增强心肺功能等[23]。未来可进一步进行类似的与其他训练模式相结合的生理测量研究，并测试不同模式下和不同的运动持续时间条件下对生理健康的慢性改善的影响。

5.小结

腿举训练结果可评估股四头肌在力量方面的恢复效果，有助于治疗师评价患者的恢复情况。采取腿举训练对股四头肌进行渐进抗阻训练对增加其最大肌力有效果，可用于对偏瘫、骨性关节炎、前交叉韧带复建术后和全膝关节置换术后等患者的康复训练，对健康群体而言也可作为常用的健身项目，但要注意结合其他的训练进行，保持H/Q比的平衡。目前对腿举训练时所采取的技术方面的研究还尚未完善，未来可对这一方面进行进一步的探讨，为临床治疗的方法选择提供参考。