富一峰 李鑫
从运动力学的角度分析,击球的动力来自地面的反作用力,为了获得更高的球速,有助于运动员得分从而取得优秀的运动成绩。下肢力量是产生与传递这种施加在地面的力量源泉。由于网球运动中的急转和急停,反复对膝关节施加剪切方向负荷压力,网球运动员在高强度的运动或训练后极易产生运动性肌肉疲劳或肌肉组织结构的微损伤,导致肌肉弹性降低、肌肉硬度增加、肌力下降,这不仅影响运动员的训练效果或比赛成绩,它也是运动损伤的原因之一,甚至会影响运动员的运动生涯。
预防运动损伤常用方法的应用研究相对丰富,网球运动员在以往间歇期往往采用效果较差的静态拉伸或静坐休息等方式来恢复下肢肌肉的机械功能。相关研究表明,股四头肌的肌力能够影响膝关节损伤发生的概率。因此,选择科学有效的手段来恢复下肢力量。PNF拉伸法是本体感觉神经肌肉促进法的基本技术,其主要功能是增强肌肉力量,缓解肌肉疲劳,提高运动员的运动能力。由于其在疲劳恢复方面的显著效果,已成为大多数运动员的首选方式,也是运动员所需具备的基本素质,但目前对于短时间内肌肉疲劳恢复的研究较少,本研究对比运动产生的肌肉疲劳后采用上述PNF拉伸方法对于网球运动员缓解肌肉疲劳的作用,观察PNF拉伸后的即刻恢复效果来提供一定的理论依据,为设计更好的实验方案与训练方法,最大限度地发挥潜力,供教练员与运动员所运用。
至此,本研究目的是验证在经过肌肉疲劳的运动方案干预后,PNF拉伸法可以对股四头肌功能产生积极的影响,研究假设为10min拉伸后,采用PNF拉伸法的实验组的受试者MVIC和MP值显著改善。
1 研究训练与方法
1.1 研究对象
本实验以辽宁师范大学运动训练网球专业具有二级运动员及以上运动水平的16名男大学生为实验对象,随机分为PNF拉伸组以及对照组。实验对象筛选标准为:训练年限4.9±2.3年。
受试者实验前24h无吸烟、酗酒、熬夜、高强度运动,膝关节屈伸活动度良好,半年内无影响训练的下肢运动损伤。无手术及严重伤病史,并自愿签订知情同意书。
1.2 实验设计
1.2.1 运动方案
受试者自然放松,坐在等速肌力测试仪上。等速肌力测试采用德国con-trex公司生产的等速肌力测试仪。受试者将安全带固定在适当的身体部位,双手自然放在两侧把手上,并用宽带固定上身和大腿,要求膝关节轴心与动力臂的轴心一致。根据不同情况调整受试者的极限运动角度。所有受试者进行单侧膝关节运动模式,采用角速度为60°/s的离心—向心的运动模式,进行5组,每组全力屈伸20次,组间休息间隔2min。非优势肢保持静止,不做任何运动。
1.2.2 拉伸方案
PNF拉伸法:PNF拉伸法共分为3个步骤,每种拉伸步骤之间无间歇,重复进行3组,组间休息3min。
(1)第一步骤
被动静态拉伸10秒,使被拉者有适度的牵引感;被拉伸者双腿放松,并继续进行被动静态拉伸30秒。
(2)第二步骤
被动静态拉伸10秒,使被拉者有适度的牵引感;牵拉者施加使被牵拉者髋关节屈的外力,被牵拉者用力伸髋。此时,被拉的人尽可能地拉伸臀部,大于其施加的外力。腘绳肌全面向心收缩,重复动作至规定次数(一般6-10次);被拉伸的人的腿放松后,继续被动静态拉伸30秒。
(3)第三步骤
被动静态拉伸10s,使被拉伸者有适度的牵引感;拉拔器施加外力以弯曲被拉拔者的髋关节。在保持腿部位置不变的情况下,受拉者尽可能抵抗外力,并保持腘绳肌等长收缩6S;被拉伸者双腿放松后,在继续被动静态拉伸的同时,股四头肌主动收缩,通过髋关节的主动弯曲和屈曲增加牵引力,从而进一步增加髋关节30秒的运动范围。
1.2.3 实验流程
(1)准备活动:首先,受试者在跑步机上慢跑并热身10min,之后进行5min膝关节的动态拉伸,受试者在等速肌力测试仪进行测试前的调整和适应,准备活动结束后进行实验前数据的测量。
(2)执行运动方案:采用角速度60°/s的离心—向心的运动模式,每组20次,共5组,组间休息2min。并于运动方案结束后进行运动后即刻的数据采集。
(3)恢复方案:PNF拉伸选择HR拉伸法,受试者将股四头肌屈于体后,致使优势侧股四头肌向心收缩。两组分别进行PNF拉伸法和静态休息10min。拉伸结束待恢复间歇10min之后,再次进行最大等长肌力、爆发力的数据采集。
(4)对受试者进行测试后的放松牵拉按摩,整理实验数据及器材。
1.2.4 实验器械
德国CON-TREX等速肌力测试仪、跑步机
1.2.5 测试指标与方法
最大等长肌力:受试者端坐于等速肌力测试仪上,固定绑带等安全装置并设置个体安全运动范围。采用等长运动模式角度设置为-20°,运动时间为5s,共计3次,结果取平均值。
爆发力:保持相同的测试姿势,将运动模式调整为角速度180°/s的向心—向心运动模式,运动次数为5次,共计3组,结果取平均值。
2 结果
2.1 各组在不同时间点股四头肌的最大等长力量的变化
通过对实验前后PNF拉伸组数据的统计分析发现,不同受试者和同一受试者不同部位的最大等长肌力存在差异。PNF拉伸组则由测试前的(244.4±27.7)降低到(168.6±16.2**)。根據本研究的数据分析结果可见,最大等长力量(MVIC)值均出现了明显的下降(P<0.01);在此基础上,两组积极恢复后的最大等长力量(MVIC)均具有大幅度的提高(P<0.05);两组的MVIC值无显著性差异。
2.2 各组在不同时间点股四头肌爆发力的变化
通过对实验前后的MP值数据统计分析。各组运动后即刻爆发力(MP)有显著性差异(P<0.01);恢复后,PNF拉伸组的MP值大幅度的提升(P<0.05);可以看出,PNF拉伸组的效果优于对照组(P<0.05)。
3 讨论与分析
目前,网球运动员在经历密集的训练或比赛后,容易出现关节肌肉疲劳,肌肉力量下降等现象,这也是运动损伤的重要原因之一。例如,网球运动员在发球过程中,膝关节弯曲在下肌群离心收缩的状态下伸展,以储存弹性势能。在反复的训练过程中,使其膝关节以及周围组织的应力增加,肌肉力量下降,受到运动伤害的风险提升。本实验利用等速肌力测试仪对优势侧股四头肌进行5组运动模式为离心—向心的疲劳建模致使受试者优势侧股四头肌肌肉酸痛、疲劳、运动效率降低等现象,从而模拟运动员在大负荷的运动或比赛中产生的肌肉疲劳程度,对受试者进行拉伸干预后,测试其最大等长肌力,PNF拉伸法能增强受试者股四头肌的爆发力,从而提高运动能力,对快速恢复肌肉疲劳,预防运动损伤具有重要意义。本研究结果表明,运动方案实施后,运动后即刻的最大等长肌力及爆发力均显著下降,这意味着模拟大负荷运动的疲劳建模实施成功。
3.1 最大等长肌力
最大等长肌力(MVIC)反映了屈肌或伸肌收缩期间的最大肌力,并表示肌肉的所有运动单位产生的肌力。网球是一项动作精细、技战术变化多样、运动强度较大的运动。在网球训练或比赛中,在球场中的跑动训练是必不可少的,它为不断变化的攻防战术提供了更多更快的选择,且大部分都是在在跑动中完成,但是跑动、急停、急转等动作对于下肢关节的压力较大,在研究和实践中具有较高的重复性及准确性。从受试者的实际拉伸效果来看,PNF拉伸对于最大等长肌力的影响与运动员的身体恢复密切相关。目前,对于最大等长肌力的研究观点存在着争议。有研究认为静态拉伸可以抑制肌肉的最大等长肌力,即被拉伸肌肉的拉伸阻力和粘度、弹性发生变化,相反本次实验结果并未表明静态拉伸对于最大等长肌力有负面影响。适量的静态拉伸对肌肉恢复有一定程度的作用,但大量的静态拉伸训练会降低肌肉的抗拉伸性能,即硬度增加弹性下降。郝红红的研究表明PNF拉伸可以显著提高肩关节的柔韧性,1分钟的PNF拉伸可以提高肩关节肌肉的工作能力,但时间过长的PNF拉伸会影响肌肉快速力量,可以看出拉伸时间的长短对实验结果有重要的影响。柳爱莲等研究人员认为,自行车运动员下肢PNF牵伸运动不会显著的降低最大肌力和力量-时间曲线参数(MVC、F100、IRF和TMVC)。下肢进行PNF拉伸后,股直肌的肌电幅在显著降低至21%,但是也指出股二头肌和腓肠肌没有明显变化。Behm等研究认为,PNF拉伸运动后,最大肌力明显下降或没有变化。Balle等研究发现,PNF拉伸方法比静态拉伸法会导致股四头肌力量更严重的损失。PNF拉伸在消除肌肉疲劳方面起着重要作用。同时,还可以提高最大等长肌力、肌肉耐力和爆发力等。在静态拉伸过程中,受试者的肌肉拉伸到一定长度。由于牵张反射的作用,为了维持牵张状态,拮抗肌群必须长时间收缩,容易引起拮抗肌疲劳。本实验结果表明,两组的最大等长肌力无显著性差异,静态拉伸组与PNF拉伸组均能促进疲劳肌肉最大等长肌力的快速恢复,这与上述研究的观点并不一致,可能与训练周期的长短和疲劳建模的方式有关,也可能与拉伸肌肉的部位、类型、时间和肌肉收缩的强度的不同有关。PNF拉伸能够使肌肉血乳酸的浓度降低,还可以减轻肌肉疼痛程度,防止肌肉损伤。在放松阶段,拮抗剂得到休息和牵拉。PNF会使肌肉产生自我抑制和交互抑制,主动肌收缩到最大程度,招募更多运动单位。因此,疲劳肌肉的最大等长肌力得以恢复。
3.2 爆发力
众多的网球技战术,有不同的类型,肌肉收缩的形式、工作类型、激活和启动顺序都在不断变化。在网球比赛中,不仅要考虑比赛的持续时间,还要保持在关键得分攻击点快速收缩的能力,爆发力对于短时间内的高强度运动非常重要。作为身体素质的重要组成部分,网球员运动对于体能的要求要具备很强的无氧与有氧工作能力,这对运动成绩的影响非常关键。爆发力即是单位时间内的肌肉最大做功能力。因此,缓解疲劳和促进运动后身体恢复已成为训练计划的重要组成部分。網球运动员使用不同拉伸方法对肌肉爆发力有不同的影响。对于PNF拉伸对肌肉爆发力的干预作用,学者们也有不同的研究。王玮等研究结果显示,1次PNF拉伸可显著提高髋关节快速屈、伸肌的工作效率,2次PNF拉伸前后髋关节的伸肌的爆发力大幅度下降,说明PNF拉伸的次数越多,对肌肉爆发力的负面影响越大。张田敏等研究认为,运动前短时间的静态拉伸对肌肉爆发力有一定的积极影响,但较短时间的静态牵拉对爆发力的影响效果不是很明显。龚建芳等研究认为静态拉伸后对爆发性项目的成绩有负面影响,这表明不同的拉伸时间可能会产生不同的影响。相关研究对于静态拉伸以及PNF拉伸对爆发力运动的影响存在一定的分歧。学者们对不同拉伸方法的恢复效果有不同的看法。关键在于不同的运动负荷量,拉伸组数、拉伸时间不同所导致的。本实验的结果证明,静态拉伸不仅造成肌肉初长度的改变,还降低了肌肉硬度,肌肉的收缩能力下降,PNF拉伸更适合肌肉收缩的特点。经分析,可能是PNF拉伸到肌肉中的结缔组织,增加肌肉的初长度,储存肌肉的弹性势能,从而更好地促进肌肉爆发力的恢复。所以本实验中,PNF拉伸法对爆发力的影响更为显著。
4 结论
实验结果表明,PNF拉伸法能够在短时间内恢复疲劳肌肉的最大力量以及爆发力,而且对运动后消除肌肉酸痛有一定的积极影响。可作为网球训练或比赛间歇期的快速恢复肌肉疲劳,未来在教学训练过程中,可见其作为运动后放松的手段。