优秀攀岩运动员肘关节等速肌力评定
2011-11-10尤廷明马楚虹杨建伟钱永东戴艳
尤廷明,马楚虹,杨建伟,钱永东,戴艳
(浙江师范大学体育与健康科学学院,浙江金华 321004)
优秀攀岩运动员肘关节等速肌力评定
尤廷明,马楚虹,杨建伟,钱永东,戴艳
(浙江师范大学体育与健康科学学院,浙江金华 321004)
目的:通过分析优秀攀岩运动员肘关节屈伸肌群的生物力学特征,为运动训练和选材及预防肘关节损伤提供理论依据。方法:利用德国Isomed2000等速肌力测试系统在预定的角速度60°/s、120°/ s、240°/s对10名高校优秀攀岩运动员肘关节进行等速向心肌力测试,测试严格按照Isomed2000等速测试系统使用手册的要求进行操作。结果:攀岩运动员左侧肘关节屈肌峰力矩随着角速度的增大由49.7 ±11.0到43.7±6.7变化,右侧由54.3±5.56到49.7±7.5变化;左侧伸肌由47.2±5.7到37.0±3.6变化,右侧由53.2±5.9到43.3±2.9变化;左侧屈伸肌力比随速度增加依次为:1.05±0.19、0.86± 0.13、1.21±0.03,右侧依次为:1.01±0.20、1.03±0.26、1.14±0.09;左侧屈肌平均功率随速度增大由32.3±5.9到89.0±7.3变化,右侧由38.8±6.1到88.0±10.4变化。结论:优秀攀岩运动员在不同测试速度下左右侧肘关节屈伸肌群峰力矩随测试速度的增大而减小,在同一测试速度下左右侧肘关节屈伸比均略大于1.0(除左侧120°/s外),左右两侧肘关节在慢速测试时所表现的最大肌力差异比较明显,而在快速测试时所表现的爆发力有较小的差异;左右侧平均功率均随速度的增大而增大,且在同一测试速度下屈肌与伸肌平均功率比均呈不规则变化。
攀岩运动;左右侧;肘关节;屈伸肌;肌力对比
肘关节是人体六大关节之一,几乎所有的体育的体育运动项目都需要其直接或间接地参与。国内关于等速肌力测试的研究文献并不多,在有限的文献中,关于肘关节肌力的等速测试研究较少[3],因此关于左右侧肘关节等速肌力测试差异的研究就更少了。本研究以攀岩运动员肘关节主要屈伸肌群为检测内容,采用德国Isomed 2000等速肌力测试系统,在预定的角速度60°/s、120°/s、240°/s探讨攀岩运动员肘关节屈伸肌力特征,为运动训练、科学选材、临床康复等提供参考依据。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
选取浙江师范大学体育学院攀岩队优秀攀岩运动员10名,训练年限2.25±0.32年,身高172.4±2.2cm,体重60± 4.3kg。
1.2 研究方法
肘关节动态肌力测试采用德国Isomed 2000等速肌力测试系统,测试中严格按照实验手册规定的方法对测试对象的肘关节进行固定,测试内容为双侧肘关节的等速向心屈伸运动,选择具有代表性的测试速度:60°/s作为慢速测试,反映肌肉的最大力量;120°/s作为中速测试,反映肌肉的最大做功能力;240°/s作为快速测试,反映肌肉工作的功率及耐力。测试顺序为:右侧向心60°/s、120°/s、240°/s各屈伸10次,间隔60s;左侧向心60°/s、120°/s、240°/s各屈伸10次,间隔60s。实验测试开始之前先进行热身准备活动,每人在正式测试之前进行两次屈伸运动以适应仪器。
测试指标为峰力矩(peak torque),相对峰力矩(PT/ BM),平均功率(MP),相对平均功率(MP/BM),峰力矩出现时的肘关节角度和两侧差异性(%)。两侧差异=[(右侧-左侧)/右侧]×100%[1,8]。
1.3 数据处理
所测数据使用SPSS软件进行统计、使用Excel软件作图,所得数据均用均值±标准差(¯x±SD)表示。
2 结果与分析
2.1 肘关节屈伸峰力矩、相对峰力矩、屈伸肌力比
10名攀岩运动员左、右侧肘关节等速向心屈伸峰力矩测试结果见表1。
表1 攀岩运动员左、右侧肘关节等速向心屈伸峰力矩一览表
图1 左右肘关节屈伸肌群等速向心收缩峰力矩与角速度的关系
从表1和图1可以看出优秀攀岩运动员左右侧屈伸肌峰力矩随速度的增大总体呈减小趋势,这与著名的Hill方程得出的结论相符合。Hlii方程是关于肌肉收缩速度与力直接的关系曲线,即随着肌肉收缩速度的增加肌力不断下降,其原因是由于收缩元中的横桥连接与断开时都损失肌力,以及速度的增加造成收缩元和结缔组织中的黏滞阻力增加,需要更大的内力克服这些粘滞阻力,从而造成肌力下降。Sucdder[2]等认为,肌纤维兴奋及产生张力需要一定的时间,随着运动速度的加快,肌肉收缩时间缩短,肌纤维的激活量就减少,从而肌力减小。Baltzopoulos V[3]等提出的神经系统在收缩过程中发生作用的方式不同也可能是原因之一。本测试总体上符合以上规律,只是左右侧屈肌240°/s时的峰力矩均高于120°/s,也就是慢速时峰力矩随速度的增加而降低,而快速时又有所增加,出现该结果的原因可能是受试者都是优秀速度攀岩运动员,需要较强的爆发力,因此在高速下能够产生较大的力矩,符合该项目的特点。在同一测试速度下左右侧肘关节屈伸比略大于1.0(除左侧120°/s 1.0外),该结果与俞小亚[4]等在对优秀攀岩运动员肘关节屈伸肌力比的研究中得出的结论基本一致,而邱建宏[5]等认为青年大学生肘关节屈伸肌力比在0.70~0.85之间。攀岩运动上肢专项力量代表指标为引体向上和屈臂悬垂[6],肘关节肌群中以屈肌为主要用力肌群,因此屈肌得到了积极的发展。在不同速度下肘关节屈伸肌力的比例基本稳定,有利于保持专项训练中肘关节的稳定性,从而避免运动中由于关节瞬间出现不稳定而造成急性损伤,同时也有利于促进攀岩专项技术的提高与发展。由表1还可看出,在各测试速度下左侧屈伸肌力矩均明显小于右侧,可能是因为在日常生活中大部分运动员都是以右侧肘为优势侧,右侧肌力受锻炼的机会较多,因此在力量训练中应加强弱侧肘关节肌群力量的练习,有利于提高运动成绩,并能有效的预防运动损伤的发生。
表1中左右两侧肘关节屈伸峰力矩差异性结果显示:除了240°/s时屈伸肘肌群两侧差异性为2.03℅和3.43℅,其余两速度下差异性均超过10℅,甚至达到21.8℅,具有显著性差异。说明我校攀岩运动员左右两侧肘关节在慢速测试时所表现的最大肌力差异比较明显,而在快速测试时所表现的爆发力有较小的差异,这能够更好的反映出屈伸肌群主要的专项特征是速度力量素质。
2.2 肘关节平均功率
人体各种动作的动力来源于肌肉收缩产生的拉力,在快速运动中,要求神经肌肉系统以尽快的速度发挥出尽可能大的力量,在运动生物力学和运动技术理论中,把力与速度的成绩称为爆发力,物理学中称之为功率。本组10名攀岩运动员左、右侧肘关节等速向心屈伸肌平均功率见表2。
表2 攀岩运动员左、右侧肘关节等速向心屈伸肌平均功率一览表
图2 左右肘关节屈伸肌群等速向心收缩平均功率与角速度的关系
表2和图2表明优秀攀岩运动员双侧肘关节屈伸肌群等速向心收缩时的平均功率随速度的增大而增大,该结果与邱建宏[5]等对普通青年大学生的测试得出的结果基本一致。当肌肉运动速度达到一临界值时,平均功率反而随着运动速度的加快而下降,可依据该临界点来寻找符合运动员肌肉或肌群的最佳运动速度[7]。因实验条件限制,未能进行更快速的测试,该临界点有待于进一步实验研究。受试者肘关节屈伸肌群平均功率左侧60°/s、120°/s,右侧120°/s时伸肌大于屈肌,而在左侧240°/s,右侧60°/s、240°/s时屈肌大于伸肌,呈不规则变化。出现该现象的原因可能与样本量较小有关,有待于进一步的验证。在各测试速度下左右侧平均功率均存在差异,且右侧大于左侧,产生该结果的原因可能是:日常生活中多数人都以右侧臂为主要用力臂,且伸肌用力多于屈肌,以至于右侧肌力大于左侧,同侧伸肌大于屈肌,因此在相同速度下右侧平均功率大于左侧,同侧肘伸肌大于屈肌。而在速度攀岩项目中对运动员的爆发力要求较高,因此运动员在高速测试状态下能产生较高的功率。
从表2中两侧肘关节屈伸肌群平均功率差异结果显示:除了60°/s伸肌平均功率和240°/s时屈肌平均功率差异性为8.8℅和6.6℅外,其余各速度屈伸平均功率差异均大于10℅,甚至达到20.98℅,差异性显著。说明我校优秀攀岩运动员左右肘关节只有屈肌在快速测试所表现爆发力差异性以及伸肌在慢速测试所表现的最大力量差异性较小外,左右屈伸肌在其他各速度下的平均功率差异性都比较明显,说明攀岩运动员在训练中只注重加强快速力量的练习,而没有重视发展肌肉的最大力量,且左右侧肘关节及屈伸肌发展不均衡,不仅容易导致运动员在训练或比赛中损伤,而且会成为影响成绩增长的关键因素。因此建议运动员在平时训练中要加强屈肌力量的练习,并注重左右侧屈伸肌力平衡发展。
3 结论
(1)优秀攀岩运动员在不同测试速度下,左右侧屈伸峰力矩均随测试速度的增大而减小,符合肘关节肌力变化的一般规律,但左右侧屈肌240°/s时的峰力矩均高于120°/s,在同一测试速度下左右侧肘关节屈伸比略大于1.0(除左侧120°/s外),其原因可能与速度攀岩的专项要求有关。因此,攀岩运动员训练时要注重大力发展肘关节屈肌快速力量,同时协调发展伸肌力量。
(2)在各测试速度下左右两侧屈伸肌力发展不平衡,左侧屈伸肌力矩明显小于右侧。建议攀岩运动员在训练中加强非优势侧肌力的练习,实现左右侧共同发展,对运动成绩的提高有积极的影响。
(3)优秀攀岩运动员双侧肘关节屈伸肌群等速向心收缩时的平均功率随速度的增大而增大,左右侧同一测试速度下屈肌与伸肌平均功率比呈不规则变化,在各测试速度下右侧平均功率均大于左侧。除了60°/s伸肌平均功率和240°/s时屈肌平均功率差异性不显著外,其余各速度屈伸平均功率均具有显著性差异。
[1]谭志宗.青年男子举重运动员肘关节屈伸肌群等速肌力特征[J].体育科研,2009,30(1).
[2]Suedder GN.Torgue curves produced at the knee during isometric and Isokinetic exereise[J].Arch Phys Med Rehabil,1980,6.
[3]Rochcongar P.Isokinetic investigation of knee extensors and knee flexors in young French soccer players[J].International journal of sport medicine,1998(96):448~450.
[4]俞小亚,马楚虹,钱永东,戴燕.优秀攀岩运动员肘关节屈伸肌等速肌力测试研究[J].四川体育科学,2009(3):44~47.
[5]卢德明,王向东.青年人六大关节肌力研究[M].北京:北京体育大学出版社,2004.95~113.
[6]任喜平,马楚虹.高校攀岩运动员身体素质相关指标的监测与研究[J].沈阳体育学院学报,2007,26(3):94~97.
[7]杨涛,李之俊.等速测试在评价运动员肌力中的应用[J].体育科学研究,2007,28(3):68~71.
[8]曹峰锐,贺建龙,吴莉莉.女子手球运动员肩关节屈伸肌群等速测试与分析[J].辽宁体育科技,2009,31(6),30~32.
Outstanding Rock Climbing Athlete Elbow Joint Isokinetic Muscle Strength Evaluation
YOU Ting-ming,MA Chu-hong,YANG Jian-wei,QIAN Yong-dong,DAI Yan
(Zhejiang Normal University,Istitute of PE and Health Science,Jinhua,Zhejiang 321004,China)
Purpose:By analyzing the biomechanical characteristic of elbow-joint flexors and extensors of the excellent rock climber.For the precaution of elbow-joint injuries and sports training and provide a theoretical basis for selection.Means:Thanks to the system of German Isome2000 isokinetic angular velocity,a test was made on 10 excellent college rock climbers,and it was carried out at a predetermined angular velocity of 60/s,120/s,240/s.The test has been operated in strict accordance with the requirements of manual operation of Isomed2000.Result:The flexor peak torque of rock climbing atheltesˊleft elbow changes from 49.7±11.0 to 43.7±6.7 as the increasing of the angular velocity,and the right changes from 54.3±5.56 to 49.7±7.5;the left extensor peak torque changes from 47.2±5.7 to 37.0±3.6,and the right changes from 53.2±5.9 to 43.3±2.9;the rate of rhe left flexors and extensors are 1.05±0.19、0.86±0.13、1.21±0.03 as the increasing of the angular velocity,the rate of rhe right flexors and extensors are 1.01±0.20、1.03±0.26、1.14±0.09;the average power of the left flexor changes from 32.3±5.9到89.0±7.3,and the right changes from 38.8±6.1到88.0±10.4.Conclusion:The peak torque(PT)of rock climbing athletes reduced with the test speed increasing,in the same test speed,bilateral elbow flexion-extensors rate is slightly greater than 1.0(except the 120°/s); The average power increased with the speed increasing.At the same side and test speed,flexor and extensor muscle average power rate irregular changed.
rock climbing;left and right side;elbow joint;flexor and extensor;muscle contrast
G804.49
A
1008-8571(2011)03-0123-04
2011-05-21
尤廷明(1985—),男,山东烟台人,硕士研究生,研究方向:运动技术测量与评价。