神经肌肉训练对网球运动员下肢跳跃测试的影响

李 玉, 王安利, 赵宁宁, 黄 鹏*

(1. 北京体育大学 运动医学与康复学院, 北京 100084; 2. 河北省体育科学研究所, 河北 石家庄 050011)

网球运动需要运动员重复执行一系列高强度、爆发性的动作,如下肢短距离的冲刺、变速以及加减速运动等,这些动作增加了膝关节旋转和剪切方向的载荷、膝关节及其周围组织的内部压力,增加了其损伤发生的风险.研究表明,每5个网球损伤中就有1例是膝关节损伤,且损伤多为慢性损伤,其中80%的慢性损伤没有明确的发病机制[1].系统的损伤风险评估及有针对性的康复性体能训练能够有效提升运动员运动表现,降低运动员损伤发生风险[2].因此,对网球运动员进行下肢功能测试,并根据测试结果提供个性化及专项化训练,最大程度地降低网球运动员下肢损伤风险是网球运动员损伤预防的关键工作.神经肌肉训练(neuromuscular training,NT)是一种包含基本训练(如基本动作训练)和专项性训练(如与专项相关的特定动作)的力量和调节控制运动,如抗阻训练、动态稳定训练、平衡能力训练、核心训练、快速伸缩复合式训练以及灵活性训练,以增强与健康和运动技能相关的身体素质能力,并预防损伤[3].下肢单腿跳跃测试(One-leg Hop Tests)作为下肢功能测试的重要组成部分,常用来评估受试者的下肢肌肉力量、爆发力以及动态平衡能力等,评估损伤风险,还可以用来测试受伤人员下肢之间的差异,确定患肢的功能[4-5],具有操作简单、重复测量信效度高等特点,广泛应用于运动损伤的风险筛查、下肢损伤的康复训练以及重返赛场的评定等领域[6-8].本研究通过对网球运动员进行为期6周的自重神经肌肉训练,评价神经肌肉训练对网球运动员下肢跳跃测试表现的影响.

1 研究对象与方法

1.1 研究对象基本情况2020年04月至2020年06月,河北省男子网球队队员9名,运动等级均为国家二级运动员,年龄(23.9±3.6)岁、身高(183.9±6.7) cm、体重(78.9±4.6) kg.

1.2 单腿跳跃测试选取单腿三级跳跃(triple hop for distance,TH)测试、单腿内侧三级跳跃(medial side triple hop for distance,MSTH)测试以及单腿外侧三级跳跃(lateral side triple hop for distance,LSTH)测试等3种功能测试.每项测试前,测试人员对受试者进行讲解并示范,让受试者熟悉测试过程及动作.受试者在正式测试前每条腿进行练习以便熟悉测试动作,受试者跳跃落地后至少保持2 s则测试成功;每项测试进行3次,取最远距离(精确至1 cm).如果第3次测试为最远距离,则进行第4次测试;如果第4次测试为最远距离,则纳入数据分析.出现以下情况则为测试失败：当受试者对侧下肢或者上肢接触地面、失去平衡或者在初次着陆时出现额外的跳跃时,该次测试失败.同一个测试间隔30 s,不同测试项目间隔2 min[6,9-10].

1.2.1单腿三级跳跳跃测试(TH)方法 测试人员讲解测试动作后,受试者测试腿单腿站立,大脚趾在贴着起始线后,尽最大努力连续3次尽可能向前跳,并且同侧脚落地保持2 s以上,测量从起始线至最后落地时大脚趾的距离,连续测试3次,记录数据.

1.2.2单腿内(外)侧三级跳跳跃测试(MSTH&LSTH)方法 测试人员讲解测试动作后,受试者测试腿足内(外)

侧垂直于测试方向,紧贴起始线单脚站立,连续3次尽可能向内(外)侧跳,并且同侧脚落地保持2 s以上,测量从起始线至最后落地时足内(外)侧的距离,连续测试3次,记录数据.测试方法示例如图1所示.

图1 TH、MSTH、LSTH测试示意图

取3次测试最佳成绩纳入统计数据,统计运动员TH、MSTH和LSTH测试距离,计算下肢对称指数LSI[6](limb symmetry index)

1.3 本体感觉训练干预方案根据下肢本体感觉训练相关内容,结合网球运动项目特点,对9名运动员进行2次/周、每次30～40 min、为期6周的神经肌肉训练,训练干预分为3个阶段,具体的训练方案见表1.

表1 网球运动员下肢自身体重神经肌肉训练方案

2 实验结果

2.1 干预前后前运动员左右侧下肢跳跃测试结果分析9名网球运动员干预前后下肢TH、MSTH、LSTH测试结果见表2.

表2 干预前后运动员跳跃测试结果变化情况

配对t检验表明，干预前，9名网球运动员TH测试右侧下肢表现极显著优于左侧(P=0.004)，LSTH测试表现右侧下肢极显著优于左侧(P=0.007)，MSTH测试左右侧表现无显著性差异(P=0.212)；干预后，运动员TH测试左右侧下肢(P=0.069)、MSTH(P=0.887)表现均无显著性差异，LSTH测试右侧显著优于左侧(P=0.049).与干预前相比：运动员TH测试左侧表现干预后极显著高于干预前(P=0.001)，右侧表现干预前后无显著性差异(P=0.055)；运动员MSTH测试左侧表现干预后显著高于干预前(P=0.027)，右侧表现干预前后无显著性差异(P=0.120)；LSTH测试左侧下肢表现显著高于干预前(P=0.013)，右侧下肢测试表现干预前后无显著性差异(P=0.125).

2.2 干预前后运动员下肢对称指数结果分析9名

网球运动员干预前后下肢对称指数变化情况详如表3所示.

表3 干预前后运动员下肢对称指数变化情况

表3显示，干预后TH-LSI极显著高于干预前(P=0.003)，MSTH-LSI极显著高于干预前(P=0.005)；MSTH-LSI干预前后无显著性差异(P=0.372).

2.3 干预前后TH-LSI、MSTH-LSI、LSTH-LSI对称指数成对比较结果干预前后,TH-LSI、MSTH-LSI、LSTH-LSI对称指数成对比较结果见表4.

表4 干预前后对称指数成对比较结果

单因素重复测量分析结果显示,干预前,TH-LSI、MSTH-LSI、LSTH-LSI三者间主体内效应检验满足球形检验F(2,16)=5.236,P=0.018<0.05,显示不同测试方法得出的对称指数存在差异,组间两两比较结果显示,MSTH-LSI极显著高于TH-LSI(P=0.004)、MSTH-LSI显著高于LSTH-LSI(P=0.029)、TH-LSI和LSTH-LSI两者间无显著性差异(P=0.831);干预后,TH-LSI、MSTH-LSI、LSTH-LSI三者间主体内效应检验不满足球性检验,采用Greenhouse-Geisser校正后结果显示F(2,16)=1.917,P=0.195,表明不同TH-LSI、MSTH-LSI、LSTH-LSI三者间无显著性差异.

3 分析讨论

自身体重训练实际上是一种力量训练,即利用自身的身体重量进行的非器械负重训练,具有在有效增强肌肉力量的同时可以保护关节和结缔组织,更贴近实际的运动技术等特点,在运动训练方面起着不可忽视的作用[11].下肢跳跃测试作为下肢功性测试中重要的组成部分,可以有效地间接反映受试者下肢的动态平衡能力、下肢力量以及神经肌肉控制能力,操作相对简单,广泛应用于运动损伤风险评估、康复训练以及运动员重返赛场评定等[4-5,12-14].目前,单腿三级跳跃测试TH和许多下肢功能测试如FMS(Functional Movement Screen,功能性动作筛查)中的跨栏步和直线弓步等更多的集中在矢状面方向,很少涉及矢状面以外的其他运动方向,由于网球运动的项目特点,运动员在训练或比赛中,需要使用更多的滑步或者交叉步进行冠状面的滑步横移,因此对网球运动员冠状面的下肢功能测试评估,可能会对网球运动员下肢运动能力以及损伤风险筛查等提供重要的补充信息.

本研究对因2020年新冠疫情封闭后首次集训的9名网球运动员恢复系统训练前期进行6周以下肢为主的自重神经肌肉训练,以期能够改变运动员因长期居家封闭导致的运动能力下降的现状,提升运动员的运动能力,降低网球运动员下肢损伤发生的风险.

神经肌肉训练能够提升运动员下肢运动表现,主要有以下几个方面的原因：一是神经肌肉训练计划中有不稳定平面的动态关节稳定性训练,不稳定平面的训练能够增加运动员主动肌与拮抗肌之间的协调性,使主动肌与拮抗肌之间达到更好的肌肉平衡模式,进而提升运动员的运动表现[19];二是干预期间的连续跳跃训练能够有效地训练肌肉、结缔组织和神经系统,增加肌梭的敏感性和高尔基腱器官的抑制作用,这种变化将会增加肌肉的弹性并更好地促进神经肌肉的协调,可以缩短肌肉拉长-缩短周期,更好地利用肌肉在拉长-缩短周期存储的能力,从而促进肌肉向心运动阶段最大功率的产生[20-21];三是神经肌肉训练也可能增加股外侧肌、腓肠肌等下肢肌肉在跳跃运动中的激活程度[22].此外,经过神经肌肉训练后,运动员在进行横向移动时,可能会选择简单的降低重心,如增加运动中屈髋屈膝角度以更好地刺激臀大肌等肌肉来获得更好地横向移动策略[10,16,23].由此可见,6周的自身体重神经肌肉训练能够提高运动员下肢跳跃测试表现,提升运动员运动表现能力,降低运动员下肢损伤发生的风险.

3.2 神经肌肉训练对网球运动员下肢对称性的影响下肢肢体对称指数是反应双侧下肢对称性的重要指标[24],对称指数的大小反应的是运动员双侧下肢差异,可以用来快速评价同一位运动员自身双腿之间的差异性.体育科学实践研究中发现,下肢功能性不对称已经成为不同接触、有限接触以及非接触等项目的研究热点,如两侧肢体力量不对称会增加损伤风险,还会通过运动技巧及姿势的补偿机制影响运动表现[25-26],对称性指数<90%或不对称指数>10%可能与首次非接触式下肢受伤风险相关[27].表3显示,干预前,网球运动员3种下肢跳跃测试所得的对称指数都大于90%,表明网球运动员左右侧下肢对称性相对较好,这可能与网球运动为双侧肢体运动有关.表4显示,干预前TH-LSI与MSTH-LSI、MSTH-LSI与LSTH-LSI间存在显著差异,这表明在对网球运动员进行下肢对称指数评价时,单个运动平面的功能测试(如矢状面的TH测试)不能完全反映出运动员下肢存在的不对称风险,应该充分考虑运动员的运动平面,如网球运动员在训练和比赛中冠状面的横向移动非常多,对网球运动员进行下肢功能评价时应将冠状面和矢状面结合起来进行综合评价.MSTH和LSTH是相对较新的下肢功能测试,能够更好地识别受试者冠状面的运动不足,可以作为下肢损伤风险筛查的重要补充与完善[10,28].干预后,网球运动员双侧下肢对称指数升高,尤其是TH-LSI和LSTH-LSI,干预后显著高于干预前,该实验结果与Zouhal等[29]的研究类似.Zouhal等[29]在足球运动员的热身活动中加入快速伸缩式复合训练、动态平衡能力训练等在内的神经肌肉控制训练,6周后发现,足球运动员灵敏性显著增加,尤其是转向慢的一侧显著提高.干预后,TH-LSI、MSTH-LSI和LSTH-LSI均无显著性差异,这可能与徒手或手中持小负荷重量的平衡训练需要同时在冠状面和矢状面获得较大的关节控制有关,进而可以减少下肢的不对称性[26].此外,经过6周的自身体重神经肌肉训练,运动员下肢侧向运动的爆发力增加也会提升运动员下肢横向短距离冲刺能力[30].实验结果表明,6周的自身体重神经肌肉训练干预能够提高网球运动员下肢对称性,尤其是冠状面内的对称指数.

由于本研究采取单腿跳跃测试均为三级跳跃测试,因此本研究未纳入单腿垂直纵跳作为测试评价指标.此外,本研究于2020年04月至2020年06月疫情期间实施,由于河北省疫情防控等政策原因,存在样本量较小,没有设置空白对照组等缺陷,但本研究为未来运动员下肢损伤风险评估与预防提供了新的探索与思路,未来在条件允许的情况下,应扩大样本量,增加受试者运动专项,并从动作分析等方面进行深入研究.

4 结论

6周的自重神经肌肉训练能够有效提高网球运动员下肢单腿跳跃测试运动表现,改善下肢不对称现象,提升运动员运动表现,有可能降低运动员下肢损伤发生的风险;单腿内侧三级跳跃测试和单腿外侧三级跳跃测试能够发现冠状面的运动不足,建议在运动员下肢损伤风险筛查中加入该2项测试.