国家短道速滑队主力队员膝、踝关节屈、伸肌群等速测试中专项力量的特征研究

陶玉晶，张 强，刘俊一

国家短道速滑队主力队员膝、踝关节屈、伸肌群等速测试中专项力量的特征研究

陶玉晶，张 强，刘俊一

运用Isomed2000等速力量测试与训练系统，对国家短道速滑队13名主力队员左右腿膝、踝关节屈伸肌群进行肌力的等速测试，通过峰力矩值找出国家短道速滑队队员膝、踝关节肌肉群肌力的整体情况和个体差异，为未来的训练提供理论依据。研究结果表明：国家短道速滑队队员整体膝、踝关节肌力发展不均衡，个体差异显著；膝、踝关节左右腿同名肌肉群肌力比较均衡，个体具有一定的差异；膝、踝关节屈伸肌群力量协调；整体膝、踝关节肌力在快速和高速运动状态下肌肉工作能力较差，不利于运动员运动成绩的进一步提高。

等速测试；峰力矩；短道速滑；国家队

膝关节和踝关节屈伸肌群力量的均衡问题历来是运动训练学界和运动医学界所研究的焦点，作为人体运动的主要关节[1]，膝关节和踝关节的工作能力和效率往往制约短道速度滑冰这种周期性体能主导类项目的竞技水平。短道速度滑冰是一种在高速运动下完成转弯、加速、超越、穿插、躲避、交接的体能类周期性运动，对运动员膝、踝关节屈伸肌肉群的最大力量和快速力量有很高的要求，特别是对国家队运动员膝、踝关节屈伸肌群进行肌力测试，对于评价其肌肉功能、预防膝、踝关节屈伸肌群的损伤有着重要意义。本研究是通过等速测力系统第一次对国家短道速滑队运动员进行测试，旨在了解我国短道速滑队主力队员膝、踝关节屈伸肌群的力量素质情况，探索我国短道速滑队主力队员膝、踝关节屈伸肌群的力量训练存在的问题，为我国短道速滑运动员未来膝、踝关节力量训练提供客观依据和理论指导。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

中国国家短道速度滑冰队13名主力队员。

1.2 研究方法

1.2.1 测试仪器 德国产Isomed2000等速力量测试与训练系统。

1.2.2 测试要求 测试前，要求运动员进行30 min的准备活动，包括双侧膝、踝关节屈伸活动和拉伸练习。测试时，受试者取坐位，上身与大腿均用宽皮带束牢，双手自然握住两侧的把手，动力头的旋转轴对准测试部位，使关节活动轴心与仪器动力臂旋转轴心相一致，并在测试前进行重力补偿，正式测试前在测试角速度下以亚极限强度运动5次，以便熟悉掌握整个测试过程。1.2.3 测试方法 采用Isomed2000膝、踝关节测试方案，严格按照实验手册规定的方法进行固定和测试。令被试者做充分准备活动，以便测试数据准确和避免肌肉拉伤。该系统可设定0°~450°/s的运动速度，可记录肌肉收缩产生的关节力矩和角度等多个参数。本次实验只安排与专项能力最为密切的膝和踝两个关节，其中膝关节的测试部位为双侧屈肌（股后的腘绳肌）和伸肌（股四头肌），测试速度为慢速（60 °/s）、中速（180 °/s）、快速（240 °/s）、高速（300 °/s）；踝关节的测试部位为踝足背屈（胫骨前肌）和足跖屈（小腿三头肌），测试速度为慢速（60°/s）、中速（180 °/s）、快速（240 °/s）。正式测试中每个速度重复 4次取其最高值，每个速度间隔1 min。

2 结 果

2.1 基本情况测试结果

在等速测试前对我国短道速滑队现役主力队员进行基本情况的测试和调查，分别对男队隋××等7名队员和女队王×等6名队员进行测试与调查，男队平均年龄21.4岁，平均身高174.9 cm，平均体重69.1 kg，女队平均年龄21.8岁，平均身高162.5 cm，平均体重55.3 kg。

2.2 男队员膝关节屈伸肌在不同速度下的峰力矩及比值

测试结果表明：男队员在不同速度条件下膝关节屈伸肌的峰力矩的平均值及其比值的变化范围（49.8%~67.8%）；不同速度条件下个体队员左右膝屈伸肌峰力矩的具体情况和变化范围（见表1）。

2.3 女队员膝关节屈伸肌在不同速度下的峰力矩及比值

测试结果表明：女队员在不同速度条件下膝关节屈伸肌的峰力矩的平均值及其比值的变化范围（48.4%~70.1%）；不同速度条件下个体队员左右膝屈伸肌峰力矩的具体情况和变化范围（见表2）。从数据中观察，女队中王×的力量占据绝对优势，孟××的力量素质最差。

表1 男队员膝关节屈伸肌在不同速度下的峰力矩及比值Table 1 Peak torque and its ratio at different velocities of knee extensors and flexors for male athletes （%）

表2 女队员膝关节屈伸肌在不同速度下的峰力矩及比值Table 2 Peak torque and its ratio at different velocities of knee extensors and flexors for female athletes （%）

2.4 男队员踝关节屈伸肌在不同速度下的峰力矩及比值

测试结果表明，男队员在不同速度条件下踝关节屈伸肌的峰力矩的平均值及其比值的变化范围为24.1%~28.8%；不同速度条件下个体队员左右踝屈伸肌峰力矩的具体情况和变化范围见表3。从数据中观察，男队中隋××的踝关节力量占据绝对优势，张××和李×的踝关节力量素质较差，这与平时力量训练中表现出来的能力水平相一致。

2.5 女队员踝关节屈伸肌在不同速度下的峰力矩及比值

测试结果表明，女队员在不同速度条件下踝关节屈伸肌的峰力矩的平均值及其比值的变化范围25.8%~35.4%；不同速度条件下个体队员左右踝屈伸肌峰力矩的具体情况和变化范围见表4。从数据中观察，女队中仍然王×的踝关节肌力占据绝对优势，孟××与周×的踝关节肌力素质较差。

表3 男队员踝关节屈伸肌在不同速度下的峰力矩及比值Table 3 Peak torque and its ratio at different velocities of ankle extensors and flexors for male athletes（%）

表4 女队员踝关节屈伸肌在不同速度下的峰力矩及比值Table 4 Peak torque and its ratio at different velocities of ankle extensors and flexors for female athletes（%）

3 讨 论

3.1 等速测试与峰力矩

本研究是国家短道速滑队首次对现役运动员进行等速测试，等速测试是根据事先设定的运动速度，在测试中保持速度不变，测试整个运动范围内任何一点肌肉（肌群）的最大力矩输出[2]，与等速仪器提供的阻力与肌肉收缩的实际力矩输出相匹配，表现为一种顺应阻力，这种顺应阻力是整个关节活动中每一瞬间或不同角度都可以承受相应的最大阻力，产生最大张力和力矩输出[3]。峰力矩是反映等速测试中非常准确可重复的最常用指标，它表示在整个关节活动中肌肉收缩产生的最大力矩输出，即力矩曲线上最高一点的力矩值[4]，峰力矩值与运动速度有关，随着运动速度的增加，峰力矩值一般减小。短道速滑运动在高速情况下完成蹬冰和支撑滑行技术动作，膝、踝关节肌肉群的力量能力直接影响蹬冰效果和运动员的滑跑稳定性，通过等速测试中峰力矩值的掌握，能够了解我国短道速滑队队员膝、踝关节肌力情况，发现弱势肌群，改善专项力量训练的效果，提高运动成绩和比赛稳定性。

3.2 膝、踝关节等速肌力大小情况分析

峰力矩的数值是等速测力中的重要指标，目前韩国、加拿大速滑界已把等速测力作为评定运动员肌肉系统机能状态的一种客观指标，因此我们在测试中得到的峰力矩值可以真实客观的反映我队运动员膝、踝关节肌力的基本情况[5]。通过测试结果可以表明目前我国短道速滑队队员膝、踝关节肌群肌力大小情况，男队员中最大肌力数值以隋××占优势，韩××、宋××其次，张××和李×相对较差；从男队员中最高值和最低值的比较来看，男队7名队员之间的差异很大，说明在这两个关节肌肉群的专项力量训练中有很大的个体差异。女队在膝、踝关节的最大肌力的表现上，王×这两个关节肌力力量优势非常明显，接近与男队队员的肌力水平，说明王×在专项力量上在女队中占据绝对优势，赵××其次，孟××的肌力水平最差，需要在未来的训练中重点加强。短道速滑队整体的膝、踝关节的肌力水平表现为十分不均衡发展水平，说明日常膝、踝关节肌肉群的专项力量上训练不够系统。

3.3 膝、踝关节两侧同名肌群力量对比分析

膝、踝关节左右腿两侧同名肌肉群最大肌力值的对比是衡量运动员左右腿同一肌肉群力量是否对称的指标[6]。以往的研究表明：由于短道速度滑冰是逆时针滑跑，而且弯道滑跑中主要以左腿支撑为主，因此左腿膝、踝关节的力量应该强于右腿。但是随着短道速滑技战术的发展，目前运动员为了保持高速弯道滑行和防止后面运动员超越，运动员的弯道滑行往往采用右腿支撑切过弯道的技术动作，而且这个动作相对静态，对运动员右腿膝、踝关节屈肌肌群的力量能力要求很高。左右腿两侧同名肌肉群力量的均衡逐渐成为高水平短道速滑运动员专项力量的发展方向和必要条件[7]。测试结果表明（见表1至表4），短道队男子膝关节左右腿屈肌力量平均值比较均衡，伸肌力量平均值不均衡，呈现左腿力量普遍好于右腿的趋势；短道队女子膝关节左右腿的屈伸肌力量平均值都比较均衡，但是个体间差异比较大，王×的肌群特点是膝关节的屈伸肌力量在女队中占有绝对优势，右腿膝关节屈伸肌力量都明显优于左膝肌群力量，这和其自身身体条件有关系，但是和平时的力量训练的侧重点也有很大的关系；男子左右脚踝关节屈伸肌群力量平均值比较均衡，而且个体对比也表现为左右屈伸肌群的均衡性；女子左右脚踝关节屈伸肌群力量平均值比较均衡，而且个体对比也表现为左右屈伸肌群的力量均衡性。以上研究结果分析推断：目前的训练盲点在右腿膝关节的肌肉群力量的训练上，以后的训练中要加强对国家队员右腿膝关节肌肉群专项力量的训练。

3.4 膝、踝关节同侧屈伸肌力量对比分析

膝、踝关节同侧屈伸肌群力量对比是衡量主动肌群和拮抗肌群力量是否协调的重要指标，是影响运动员滑行中蹲屈角度和技术动作的重要专项力量能力[8]。测试结果表明（见表1至表4）：从屈伸肌的比值上分析，同一速度下，男队膝关节左右腿屈伸肌力平均比值具有一定差异，但是差异不大，女队膝关节左右腿屈伸肌力平均比值基本接近，但是每个运动员的变化不尽相同，在踝关节左右腿屈伸肌力平均比值方面，无论是单个队员还是全队平均值都基本上左右对称平衡；从慢速到快速的屈伸肌比值的变化趋势上分析，膝关节方面由低速（48%~53%）到高速（65%~70%）比值逐渐增加，但是目前国内外研究结果中还没有明确表明不同速度下最佳屈伸肌群之比的范围是多少[9]，潘××研究我国不同项目运动员膝关节屈伸肌的比率60°/s时均值为53.50%，240°/s时为63.27%，美国《力量与体能训练》一书推荐的比率数值为：低速60°/s为67%~77%，中速180°/s为80%~91%，高速300°/s为95%~111%，但是两者都没有明确具体的运动项目。以往的研究结果表明：我国速度滑冰女队的比值在240°/s时为65%~70%左右，这与本文的测试结果基本保持相同，若以240°/s速度下屈伸肌肉群之比为65%~70%的标准衡量，我队男运动员的平均值偏低，个体上男子宋××、隋××和张××，女子周×明显偏低，主要原因可能由于其膝屈肌即股后的腘绳肌相对力量薄弱造成的，可能直接影响其在高速滑行中的蹲屈角度和技术动作，应该在以后的训练中加以重视；踝关节屈伸肌比值从慢速到快速的变化范围远不如膝关节明显，变化范围在25%~35%之间。踝关节的专项力量在短道速滑的高速滑行过程中非常重要，但作为末端关节，是最靠近冰面的关节，通过它的作用，将髋、膝关节的力量传递给冰刀，所以它是力量的转换源，所以踝关节屈伸肌群的专项力量直接影响蹬冰的效果和滑行的路线。我国短道队主力队员踝关节屈伸肌比值变化范围很小，说明队员在高速条件下踝关节的屈伸的力量还有待加强，特别表现为我国队员踝关节屈伸肌的稳定性还需要进一步提高，运动员踝关节屈伸肌在高速运动时表现出力量薄弱，这将直接影响对滑行路线的控制，容易在弯道滑行中失掉有利位置，被对手超越，同时还将直接影响股四头肌和小腿三头肌协调一致蹬冰的能力，影响蹬冰效果。

3.5 测试速度与膝、踝关节肌力关系分析

从测试结果分析，测试速度越快，膝关节肌力下降越明显，且从慢速到快速膝关节屈伸肌的肌力下降率明显偏高（见表5）。

肌肉力量在速度增加的情况下应该保持平稳下降趋势[10]。从测试的结果中分析，说明我国短道队员在慢速运动状态下膝关节屈伸肌力量情况比较好，但是随着速度的增加，肌力下降幅度非常明显，说明我们在快速运动状态下肌力情况不够理想，快速运动状态下相关肌肉专项力量能力较差，特别是膝关节伸肌（股四头肌）的肌肉能力不足更为明显。这和我国短道队短距离项目突出，长距离项目薄弱的特点相一致，说明我们队员具有绝对速度，但是在训练比赛中保持高速滑行的能力比较差，除心肺功能的影响因素外，那么本文分析的队员膝关节屈伸肌快速运动状态下专项力量能力较差也是主要的影响因素。因此要提高运动员在长距离项目上的保持速度和持续提高速度的能力，在以后的训练中加强相关肌肉群在高速运动状态下专项力量能力的训练是非常有必要的，但是这种专项力量的能力需要在高速运动状态下加强锻炼，但是这种超过运动员自身极限速度的运动状态很难创造，目前世界上对于这种专项力量的训练方法一般采用牵引训练法，但是训练效果很难控制，本次实验表明这种高速状态下的专项力量训练在本次测试的德国产Isomed2000等速力量测试与训练系统上进行训练的效果非常明显。

踝关节肌力从慢速到快速下降都非常明显，而且从慢速到快速踝关节屈伸肌力下降率明显偏高，这说明运动员踝关节的屈伸肌中速和快速的运动状态下专项力量能力都较差（见表6）。踝关节一方面是整个蹬冰动作的结束部位，另一方面在滑行过程中是控制滑行路线的主要关节肌群，踝关节肌力中速和快速运动状态下的专项力量能力较差就容易在长距离高速滑行中不稳定，失去滑行有利位置，被对手超越。所以加强踝关节快速运动状态下的专项力量是保证蹬冰效果和稳定快速滑行路线的重要素质。

5 结 论

a表ble6 6 男R、a女te队 o踝f d关ec节lin屈e 伸of肌 pe在ak不 to同rq速ue度a下t d的iffe峰re力nt矩 sp下e降ed率s of ankle extensors and flexors for males and females（%）（胫骨前肌）伸肌（小腿三头肌）屈肌（胫骨前肌）伸肌（小腿三头肌）男队 32.6 33.6 37.8 45.6女队 31 39 36 47.6 T 60°/s～180°/s 60°/s～240°/s屈肌

（1）我国短道速滑队主力队员膝、踝关节肌力整体水平发展不均衡，男队以隋××占优势，韩××、宋××其次，张××和李×相对较差；女队王×占有绝对优势，赵××其次，孟××的肌力水平最差。（2）我国短道速滑队主力队员整体膝、踝关节肌力左右腿同名肌肉群力量比较合理。（3）我国短道速滑队整体膝关节主动肌群和拮抗肌群力量比较协调，有利于完成最佳的蹲屈角度和技术动作，个体中男子宋××、隋××和张××，女子周×比值明显偏低，需要在以后训练中重点强调。（4）我国短道速滑队整体踝关节主动肌群和拮抗肌群力量比值从慢速到高速变化范围很小，表明我队整体踝关节肌力在高速运动状态下薄弱，不利于滑行的稳定性和滑行路线的控制。（5）我国短道速滑队主力队员膝、踝关节整体肌力水平随测试速度的增加而下降比率越为明显，表明我队队员膝、踝关节肌力在快速和高速运动状态下的专项力量能力较差，不利于保持高速长时间的滑行。是我国短道速滑队在长距离项目上还没有完全突破的重要原因之一。

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Characteristic of Special Forces of Knee，Ankle，Short-Track Flexor Muscle in Isokinetic Testing of Short Track Speed Skating Players of National Team

TAO Yujing，ZHANG Qiang，LIU Junyi
（School of PE，Northeast Normal University，Changchun 130024，China）

Using the Isomed2000 uniform-speed testing and training system to conduct isokinetic testing on the force of the contracting and extending muscle group in the knees and ankles of 13 short track speed skaters in the national team，through the value of peak force moment，we can find the overall conditions and individual differences in the force of muscular group about the knees and ankles of the short track speed skaters in the national team，which can offer the biomechanical reference for the succeeding training.The study showed that the development of the muscle force in the knees and ankles of the skaters was not balanced，but that the individual difference was significant；forces of the muscle group of the same name in the knees and ankles are relatively balanced for both legs，while there are slight individual differences；forces of the contracting and extending muscle group in the knees and ankles were in coordination；endurance of the knees and ankles muscle group under the condition of high speed appeared relatively poor，which prevents the players from improving their performance further.

isokinetic testing；peak force moment；short track speed skating；national team

G 862.1

A

1005-0000（2010）05-0381-04

2009-11-30；

2010-09-01；录用日期：2010-09-05

国家体育总局哲学社会科学研究项目（项目编号：1582SS10136）；吉林省教育厅“十一五”社会科学项目（项目编号：2008445）

陶玉晶（1971-），女，吉林长春人，副教授，在读博士研究生，研究方向为体育教育训练学、体育社会学。

东北师范大学体育学院体育教学训练一部，吉林长春130024。