投掷运动员躯干旋转肌群等速肌力研究

桂海荣，蒲继涛，乔 柱

(1.苏州工业职业技术学院体育部，江苏苏州215104;2.郑州大学西亚斯国际学院体育学院，河南郑州451150;3.郑州大学 体育学院，河南 郑州450044)

田径投掷项目如铅球、标枪等，躯干的屈伸和旋转肌群力量对于成绩的提高起到很大作用。目前，关于躯干肌群的力量评定主要应用等速测力系统。等动测力方法已在体育科研中得到广泛的应用，它通常用来对运动员肌肉系统的机能状态和运动损伤的治疗效果进行评定。成鹏等研究也表明等速测力装置用于躯干的力学特征评定有较好的重复信度［1］。A.Gioftsidou I 等人认为应用等动力量测试职业足球运动员肌肉力量平衡性是一个很好的方法［2］。在国际上，公认等动测试是比较精确、客观、可重复的及安全的。

通过CNKI，分别以关键词“等速训练”、“等动训练”，检索1994到2011年的文献分别为41篇和22篇。发现目前国内运用等动测力系统对运动员肌肉力量及运动损伤后治疗效果进行评定的文章较多，多数是关于身体六大关节及躯干屈伸的文章，而关于躯干旋转肌力研究文章屈指可数。笔者试图通过本实验了解标枪运动项目中躯干旋转肌群的肌力特征了解，以期为田径投掷项目运动训练提供理论依据。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

以河南省队田径项目标枪和铅球9名运动员为研究对象，运动员健康状况良好，测试时肌肉无病变，身体机能未处于疲劳状态。研究对象具体情况见表1。

表1 研究对象情况一览

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

通过查阅中国知网、及有关等速测力系统测量文献资料，获取相关信息。

1.2.2 实验法

1.2.2.1 实验仪器 德国生产的ISOMED2000等动测试系统。

1.2.2.2 测试指标 (1)躯干左侧旋转最大力矩(LROTMaximum Torque);(2)躯干右侧旋转最大力矩(RROT-Maximum Torque);(3)躯干左侧旋转单位体重最大力矩(LROTMaximum Torque/Weight);(4)躯干右侧旋转单位体重最大力矩(RROT-Maximum Torque/Weight);(5)躯干左侧旋转平均功率(LROT-Mean Power);(6)躯干右侧旋转平均功率(RROT-Mean Power);(7)躯干左侧旋转指标/躯干右侧旋转指标(L/R)。

1.2.2.3 测试方案及流程 实验前，打开ISOMED2000预热1～2小时，对实验对象讲明实验目的，动作要领;躯干旋转的速度设置为 60°/s(慢速)90°/s、120°/s、150°/s、180°/s(快速)，研究对象坐于等动测试系统附件测试椅上，要求躯干垂直于座椅水平面，按操作手册要求进行相应关节的固定。并询问研究对象关节固定松紧等情况;测试开始要求受试者经过10～20分钟的准备适应活动后，按照测试要求动作进行预测试，询问是否适应掌握测试动作，若研究对象未掌握测试动作，继续适应，直到掌握测试动作;然后进行正式测试;每种测试速度进行2～3次练习以便让研究对象感受该速度快慢，然后让受试者尽自己最大能力完成躯干左右旋转动作，且教练员及测试人员在现场加以鼓励;每组速度下测试6次，组间间歇3～5分钟，测试完毕，保存数据;取6次最大测试结果的均值，进行分析。

1.2.3 数理统计法

指标采用SPSS 18.0软件包对数据结果进行配对T检验分析处理，显著性水平为P＜0.05，非常显著性水平为P＜0.01。使用OriginPro8软件画图。

2 实验结果

实验主要指标数据如表 2所示。在 60°/s、90°/s、120°/s、150°/s、180°/s五种速度下，分别测试出躯干左侧旋转最大力矩(LROT-Maximum Torque)、躯干右侧旋转最大力矩(RROT-Maximum Torque)、躯干左侧旋转单位体重最大力矩(LROT-Maximum Torque/Weight)、躯干右侧旋转单位体重最大力矩(RROT-Maximum Torque/Weight)、躯干左侧旋转平均功率(LROT-Mean Power)、躯干右侧旋转平均功率(RROTMean Power)、躯干左侧旋转指标/躯干右侧旋转指标(L/R)。并求出在每一速度下各指标的平均值。

表2 实验数据一览

3 分析与讨论

3.1 LROT-Maximum Torque与RROT-Maximum Torque分析

最大力矩是最常用的等动测试指标。即肌肉收缩引起关节在肢体活动范围内产生的峰值力矩。现已证明最大力矩是一种可有效评定肌肉活动能力的参数，这一点己在许多评论文章中得到论证。慢速测试通常是指以30°/s、60°/s速度进行测试，它可较好地评价慢速运动肌力，因此又称肌力测试;90°/s、120°/s可以认为是中等速度运动;快速测试一般指以 150°/s、180°/s、240°/s及以上速度测试，它可以评价快速运动时肌力特性。由表3可以看出，无论是在慢速还是快速运动状态下，实验对象指标LROT-Maximum Torque与RROT-Maximum Torque均值具有非常显著性差异，P＜0.01。LROT-Maximum Torque值大于RROT-Maximum Torque值，分析原因，首先是该组研究对象均为右手投掷，其次标枪项目、铅球项目从技术动作专项要求躯干均为左侧旋转，躯干旋转肌群表现出专项化特征。还可以由L/R值看出，躯干左右旋转肌最大力矩值普遍相差几乎近20%，在高速情况下相差达到34%。这些差别也均反映出投掷项目躯干肌群专项化力量特征。

表3 LROT-Maximum Torque与RROT-Maximum Torque数据

图1 躯干左右旋转Maximum Torque均值比较图

图2 躯干左右旋转MAXT/W均值比较图

由图1可见，躯干左右旋转最大力矩趋势相近，躯干左右旋转最大力矩均表现在150°/s速度段上，但在180°/s速度下，躯干左右旋转肌群平均最大力矩均表现出最小值;前人研究的一般结论是随着速度的增加，最大力矩平均值应该是呈现下降趋势，仔细分析了测试情况，发现只有一个最年轻队员和前人研究结果较接近，其余均不具有此特征。探究原因，最主要原因可能是因为投掷专项要求快速爆发用力旋转躯干，在低速情况下运动员神经兴奋性没有调动起来，而在合适的中高速度情况下，由于长期专项化训练使得神经兴奋性较高，表现出最大力矩较大。当速度继续增加到更大时，如本次实验180°/s，力矩则显著减小，并不利于最大力矩的发挥。根据冲量定理:Ft=m△v，人体或局部肢体或器械要获得较大速度是由力和时间之积共同决定的，躯干高速旋转时间会显著缩短，旋转肌群最大力矩也会降低，只有Ft之积达到最大值时才表现出人体或局部肢体或器械获得较大速度，表现出较好成绩。提示对田径投掷项目运动员进行等动力量训练时，并不是训练速度越高对于躯干旋转肌群力量发展越好。同时李旭等研究由于躯干旋转原动肌与稳定肌均涉及同一肌群，所以躯干旋转力量的增加，很可能会增强腰椎稳定性，即意味着两者之间存在一定的正相关性［3］。可见增大躯干旋转肌群力量对于躯干稳定性也起到很大作用。

3.2 LROT-Maximum Torque/Weight与RROT-Maximum Torque/Weight分析

由表4可以看出，躯干左右侧旋转单位体重最大力矩具有非常显著性差异，P＜0.01，躯干左侧旋转单位体重最大力矩大于躯干右侧旋转单位体重最大力矩。由图2可以看出，和图1变化趋势呈现相同趋势，说明田径标枪项目和铅球项目中，躯干左右旋转肌群单位体重最大力矩指标和躯干左右旋转肌群最大力矩指标具有相近特性，对于评价躯干旋转肌群力量特性具有一致性，两个项目均要求运动员应该是较大力量和较重体重相结合者。

表4 LROT-Maximum Torque/W与RROT-Maximum Torque/Weight数据

还可以由L/R值看出，躯干左右旋转肌最大力矩单位体重比值普遍相差几乎近20%，在高速情况下相差达到34%。这些也均反映出投掷项目躯干肌群专项化力量特征。

图3 躯干左右旋转MP均值比较图

图4 躯干L/R-MAXT、L/R-MP比较图

3.3 LROT-Mean Power与RROT-Mean Power分析

由表5可以看出，躯干左侧旋转平均功率(LROT-Mean Power)与躯干右侧旋转平均功率(RROT-Mean Power)具有非常显著性差异，躯干左侧旋转平均功率大于躯干右侧旋转平均功率，造成这种差异的原因是该组研究对象以右手投掷，标枪项目、铅球项目从技术动作专项要求躯干均为左侧旋转，躯干旋转肌群表现出专项化特征。还可以由L/R值看出，躯干左右旋转肌平均最大功率值普遍相差几乎近10%左右，在高速情况下相差达到18%。这些差异均反映出投掷项目躯干肌群专项化力量特征。闫红光等人研究自由式滑雪运动员躯干左侧扭转与躯干右侧扭转的指标数值大小均接近1:1，说明运动员的躯干左右侧肌群的运动能力比较均衡［4］。另有学者研究得到古典式摔跤运动员躯干左右回旋肌群的最大力矩值都稍高于自由跤。这体现出运动员躯干左右旋转肌群具有专项化特征。

表5 LROT-Mean Power与RROT-Mean Power数据

由图3可以看出，随着速度的增加，躯干左右旋转肌群的平均功率值增加，在150°/s时，达到最大，在180°/s时下降，躯干左侧旋转平均功率下降幅度较躯干右侧旋转平均功率小，且均大于60°/s时均值。根据功率公式P=FV可知，最大功率P的提高意味着力量F的提高或速度V的提高或者F与V均提高或者FV之积提高。田径投掷项目运动员进行训练的目的就是要不断提高最大功率P值，因为人体的最大功率潜能并不是固定不变的，也不是总会出现，必须在某些特定条件下才能发挥出来，当训练方法手段合适时才可以不断挖掘人体潜能，当方法手段不合适时，不仅不能挖掘潜能，还有可能对机体造成运动损伤。可见积极探求田径投掷项目的躯干旋转肌群合适的等动训练速度很有必要。

结合图1、图2可以看出150°/s速度下，躯干左右旋转肌群平均最大力矩值、躯干左右旋转肌群平均单位体重最大力矩值均处在最大范围内。可见对于田径标枪、铅球投掷项目而言，躯干旋转肌群最佳爆发力等动训练速度为150°/s。王翠霞等研究躯干等速向心屈伸运动时屈伸肌肌力的变化时指出躯干屈时最大功率出现在150°/s［5］。田径运动中标枪、铅球运动均为爆发性运动项目，要求运动员在训练和比赛中躯干技术动作以快速用力为主。说明爆发性项目运动力量训练应主要以快速训练为主，具体应该以多快速度训练需要根据不同的运动项目特征对运动员进行测试，以确定适合该项目的最佳等动力量训练速度。针对本研究对象，建议教练员可以安排以150°/s速度为主进行躯干等动力量练习，以提高标枪项目、铅球项目的躯干爆发力，以期对运动成绩提高有所帮助。

3.4 L/R-MAXT、L/R-MAXT/W、L/R-MP特征分析

由表6可以看出，躯干左侧旋转指标/躯干右侧旋转指标(L/R):L/R-MAXT、L/R-MAXT/w与L/R-MP存在非常显著性差异，P＜0.01。且L/R-MAXT、L/R-MAXT/w值大于L/R-MP值。

说明随着速度的增加，L/R-MAXT、L/R-MAXT/w值变化较L/R-MP值变化大，且这三个指标值整体呈现增加趋势。

表6 L/R-MAXT、L/R-MAXT/W、L/R-MP 数据

结合图4，可以看出，随着速度的增加，躯干L/R-MAXT、L/R-MP值呈现上升趋势，说明随着速度的增加，躯干旋转肌群专项特征区别越来越明显，躯干左旋转肌群最大力矩虽有所下降，但躯干右旋肌群最大力矩、平均最大功率均出现较大下降，才呈现出图4曲线特征。这种情况也提示我们在训练时应加大弱势肌群肌力训练，以保证躯干肌群力量相对均衡。

4 结论与建议

1)躯干左右旋转肌最大力矩值普遍相差几乎近20%，在高速情况下相差达到34%;躯干左右旋转肌平均最大功率值普遍相差几乎近10%左右，在高速情况下相差达到18%;这些差别也均反映出投掷项目躯干肌群专项化力量特征。

2)田径投掷运动项目:标枪项目、铅球项目躯干旋转肌群最大力矩、最大功率等动力量训练最佳速度为150°/s。

3)建议在以后的研究中加大样本量，继续探究标枪项目、铅球项目运动员不同水平等动训练最佳训练速度。探索不同爆发性项目的最佳训练速度，并在该速度主导下进行训练，并求实际检验训练效果，以便进一步改进训练方法手段，以期挖掘运动员最大运动潜能。

［1］ 成 鹏.躯干等速肌力测试重测信度研究［J］.中国康复医学杂志，2006，21(1):50－52.

［2］ A.Gioftsidou I，et al.Isokinetic strength training program for muscular imbalances in professional soccer players［J］.Sport Sci Health，2008(2):101－105.

［3］ 李 旭.慢性腰痛患者躯干旋转肌群肌力与腰部稳定性的关系［J］.中国康复理论与实践，2010，16(11):1012－1014.

［4］ 闫红光.国家优秀男子自由式滑雪空中技巧运动员躯干肌力特征及与静态平衡能力的关系探讨［J］.沈阳体育学院学报，2009(5):55－58.

［5］ Wang Cui－ xia，Zhou Kai.Changes of flexor－ extensor strength during trunk isokinetic exercise:Angle ranges easily lead to spinal injury［J］.Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research，2010，14(7):1191－1195.