振动训练对速滑运动员下肢肌力影响的实验研究

刘英伟，邹晓峰

(吉林大学体育学院，吉林长春 130012)

振动训练对速滑运动员下肢肌力影响的实验研究

刘英伟，邹晓峰

(吉林大学体育学院，吉林长春 130012)

将振动训练运用在速滑运动员力量训练中，经过8周训练后观察训练效果，以探讨振动训练对速滑运动员下肢力量的改善效应。将16名吉林省速滑队女运动员分为两组，分别采用常规力量训练与常规训练和振动训练相结合的方式训练。实验结果表明:8周振动频率为30Hz，振幅为2mm的振动训练与常规力量训练相结合，能够有效地提高速滑运动员力量的训练效果。尽管8周振动力量训练对提高速滑运动员下肢肌群的最大力量无明显优势，但能显著性提高下肢肌群爆发力与耐力水平，同时能够有效提高速滑运动员的下蹲跳成绩。

振动训练;速滑;下肢肌力;爆发力;肌肉耐力

1 问题的提出

速度滑冰是体能主导类速度性项群项目，决定其竞技能力的主要因素是运动员的体能和技能。由于蹬冰动作属于典型的爆发性动作，完成单步蹬冰动作时间比肌肉最大收缩所用的时间要短，所以实际中往往只能发挥肌肉最大力量的60% ～80%［1］。为了提高肌肉的收缩效率就必须改善运动单位的募集性和神经发放冲动的频率，从而达到提高肌肉爆发力的目的［2］。另外从技术上讲，决定滑跑速度的主要因素在于步频与步幅，其中步频的好坏对速度有重大的影响。步频是单位时间内完成的步数，取决于神经兴奋与抑制间的快速交替及神经间协调的能力，因此，提高神经系统传导的效率可产生较高的运动频率，这也是速滑训练中教练员所迫切需要解决的问题。

近年来，振动训练在国内外得到广泛研究，结果表明，通过对运动员提供不稳定的环境以及利用，对肌肉的肌梭、腱梭等本体感受器的扰动刺激，能够增进血液循环能力，此训练方式可以在短时间内达到提升肌力、爆发力及平衡训练的效果［3－6］。因此，如何将振动训练应用于运动训练实践中，以提高运动员在力量和爆发力方面的能力，一直都是教练与科研人员共同关注的问题。将振动训练运用在速滑运动员力量训练中，经过8周训练后观察训练效果，以探讨振动训练对速滑运动员下肢力量的改善效应。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

吉林省速滑队女运动员16名，随机分为2组，每组8人，一组为对照组，采用传统力量训练方式;另一组为实验组，采用传统力量训练附加振动力量训练。实验前运动员身高、体重、肌力矩、爆发力等参数组间无显著性差异(表1)。

表1 研究对象的基本情况

2.2 研究方法

2.2.1 实验仪器 采用美国产Power Plate振动训练仪对实验组进行全身振动训练，采用美国产CYBEX NORM型多关节等速测力及康复系统测试运动员下肢右侧膝关节峰力矩、峰值功;通过美国AMTI三维测力台上进行CMJ测试评价运动员下肢爆发力水平。

2.2.2 训练及测试方案 所有受试者力量训练时间为8周，每周训练3次，每次训练持续时间60min，包括热身、练习、休息时间和放松练习。训练内容包括负重深蹲、负重提踵、杠铃弓箭步蹲起等项目，负重的负荷强度为最大力量的30%～70%之间，每组练习重复次数为1～5次，组间间歇1～3min。其中，实验组在振动训练平台以上完成力量训练，振动频率为30hz，振幅为2mm，对照组在振动平台上以0频率，0振幅完成力量训练，两组训练量、时间、强度完全相同。

在力量训练前后一周内，采用美国产CYBEXNORM型多关节等速测力及康复系统对运动员双侧膝、踝关节以向心收缩形式进行测试，以获得关节峰力矩、峰值功等参数。测试前运动员先做10min准备活动，然后在60°/s(慢速)和300°/s(快速)条件下进行正式测试，测试中每个速度重复3次，取其最高值，每次测试间隔时间为20s。

在训练前后一周内，采用美国AMTI三维测力台对受试者下蹲跳(CMJ)动作进行测试。由于CMJ可反映下肢伸肌群从离心收缩快速转为向心收缩的能力，因此可间接评价运动员下肢爆发力水平。测试时要求运动员双手叉腰，从直立或小幅度微蹲起动，快速下蹲至某一位置立即向上起跳。

2.3 统计处理

运用SPSS 12.0的均值比较中配对T检验，独立样本的T检验对有关参数进行统计分析。

3 研究结果与分析

3.1 训练前后膝关节屈、伸肌群峰值力矩变化

从训练前后膝关节峰屈、伸肌群值力矩变化看，经过8周训练后，实验组与对照组膝关节峰值力矩都有不同程度的增加。但在300°/s等速测试下，实验组伸膝关节肌群实验前后呈显著性差异(P＜0.05)，训练后伸膝关节肌力矩增加19.74%，与对照组相比增加幅度具有显著性差异(P＜0.05);同时，训练后实验组屈膝关节肌群增幅为14.83%，与实验前相比提高显著(P＜0.05)，与对照组相比，提高幅度也呈显著性差异。

表2 训练前后两组运动员下肢膝关节屈、伸肌群峰值力矩的变化

3.2 训练前后膝关节屈、伸肌群总功变化

从训练前后膝关节屈、伸肌总功的变化来看，经过训练后，实验组与对照组膝关节屈、伸肌总功有一定程度的增长，但不论是在60°/s等速测试还是300°/s等速测试条件下，训练后实验组膝关节屈、伸肌群总功增加幅度均显著性高于对照组(P＜0.01)。

表3 训练前后两组运动员下肢膝关节屈、伸肌群总功的变化

3.3 振动力量训练对运动员下肢爆发力水平的影响

训练后，实验组下蹲跳(CMJ)高度比训练前提升11.7%，提升幅度显著(P＜0.05)，与对照组相比，也呈显著性差异(P＜0.05)。对下蹲跳过程中下肢发挥的最大蹬伸功率的分析表明，振动力量训练下受试者下肢蹬伸最大功率提高幅度显著性高于普通训练下对照组下肢蹬伸最大功率值。

表4 两实验组训练前后下蹲跳(CMJ)高度与蹬伸最大功率

4 讨论

振动训练(Vibration Training)与常规阻力训练的组合被认为比传统单一的阻力训练效果更好，尽管目前对训练所需的最适宜的振幅和振动频率以及练习的类型、强度和持续时间仍在探索中，关于振动可以增强神经肌肉性能的机制尚无统一的定论，但该领域的研究大量结果表明，振动能对肌肉力量和做功能力的提高有急性和长期的效应［7－8］。对于速度滑冰项目而言，快速力量能力是决定运动成绩的主要因素之一，是教练员训练中最重视的环节，因此，将振动训练引入到速滑运动员力量训练中，对于提高运动员的竞技能力具有非常重要的意义。

膝关节峰值力矩(peaktorque，PT)是膝关节屈、伸运动过程中的最大力矩值，能够反映运动员膝关节伸、屈肌群最大肌力和绝对力量水平，一般在60°/s条件下测试时，肌肉募集I型纤维的募集率高，可以反映运动员的最大力量。Delecluse等［9］研究发现12周的全身振动训练能引起伸膝肌最大力量明显提高(P＜0.05)，而对照组仅产生少量的提高(5%)。但本研究结果表明，8周振动与力量训练相结合虽然可以提高速滑运动员肌肉的最大力量，但与常规力量训练手段相比，振动力量训练对最大力量的增长作用并没有明显的优势。研究结果上的差异可能是由于本研究中速滑运动员训练负荷强度一直采用亚极量等长和动力性收缩造成的。

等速肌力测试在300°/s测试时，以募集Ⅱ型纤维为主，可以反映肌肉的快速力量。实验结果表明，在300°/s测试条件下，实验组速滑运动员膝关节的屈、伸峰值力矩均有显著性增长(P＜0.05)，远大于对照组运动员峰值力矩的增长幅度。这表明，振动力量训练对于速滑运动员下肢肌肉的爆发力水平有显著性的提升作用，这与以前的一些研究成果相似［6－9］。尽管这种提升机制目前尚无统一的定论，但学者给出了大量的相关假说机制，主要包括:振动紧张反射，振动引起的知觉改变，运动神经元兴奋性的提高，肌肉温度和血流的提高，激素分泌的增多，以及肌肉体积增大等［10］。

总功(TW)反映了肌群收缩过程中总体做功能力，数值的大小受到重复次数、负荷重量的影响，三者之间呈正比的关系，因此，总功也能反映运动员的肌肉耐力水平。从实验前后比较看，尽管实验组和对照组运动员膝关节屈伸肌群的总功增长并不显著，但振动训练组提高幅度与正常力量训练组相比具有显著性差异(表3)。表明振动训练对提高肌肉耐力的作用效果明显优于正常力量训练。这与彭春政等［11］的研究结果相矛盾，彭春政研究认为振动训练不会有效提高肌肉耐力水平，主要原因是由于振动刺激产生的“张力性振动反射”其调节途径经过中枢神经系统易导致中枢神经系统的疲劳，但这种解释只适用振动对动力性练习期间肌肉力量和做功能力的急性效应，而振动对于下肢肌肉耐力的长期作用并无说明。本研究认为振动力量训练对肌肉耐力水平的促进作用主要是因为长期振动刺激导致肌群的适应以及总体做功能力提高造成的。

从实验后速滑运动员的运动表现上，也可以看出振动力量训练对运动员下肢爆发力的有益作用，CMJ测试能够有效反映下肢肌群由离心收缩向向心收缩过程中储存的弹性势能的利用效果，可间接反映下肢爆发力水平。从测试结果上看，8周振动力量训练能够有效提高实验组下蹲跳成绩，并且其下肢蹬伸的最大功率也明显改善，表明振动力量训练对提高速滑运动员的爆发力具有很好的作用效果。

5 结论

8周振动频率为30Hz，振幅为2mm的振动训练与常规力量训练相结合，能够有效地提高速滑运动员力量的训练效果。尽管实验结果表明，8周振动力量训练对提高速滑运动员下肢肌群的最大力量无明显优势，但能显著性提高下肢肌群爆发力与耐力水平，同时能够有效提高速滑运动员的下蹲跳成绩。

由于本研究中速滑运动员采用的是中等强度振动力量训练，因此对运动员最大力量提升效果不明显，在今后必须针对速滑运动员的长期振动练习开展进一步的研究，确定训练所需的最适宜的振幅和振动频率以及练习的类型、强度和持续时间。

［1］陈民盛，张 强，覃晓红．clap式冰刀蹬冰动作特点对速滑专项力量训练理论的启示［J］．天津体育学院学报，2004，19(2):15－17．

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［3］Folland JP，Williams AG．The adaptations to strength training:morphological and neurological contributions to increased strength［J］．Sports Med，2007，37(2):145－168．

［4］Rittweger J．Vibration as an exercise modality:how it may work，and what its potential might be［J］．Eur J Appl Physiol，2010，108(5): 877－904．

［5］王兴泽，王 冰，胡贤豪．振动力量训练综述［J］．山东体育学院学报，2007，23(1):63－66．

［6］任满迎，潘 磊，魏永旺．不同频率振动刺激力量训练对膝关节肌群肌力影响的实验研究［J］．首都体育学院学报，2008，20 (3):72－75．

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［10］彭春政，危小焰，张晓韵．振动训练的机制和作用效果的研究进展［J］．西安体育学院学报，2002，19(3):45－48．

［11］彭春政．全身振动刺激对肌肉力量和柔韧性的影响［J］．北京体育大学学报，2004，27(3):349－351．

Effects of Vibration Training on Lower Muscle Strength of Skater

LIU Yingwei，ZOU Xiaofeng
(Institute of Physical Education，Jilin University，Changchun 130012，Jilin，China)

The authors use vibration training in strength training of speed skating athletes，in order to investigate the effects of vibration training on the improvement of lower extremity strength of the speed skater after 8 weeks．16 female speed skaters’of Jilin Province were divided into two groups，in which the control group completed conventional strength training and the experimental group were treated with the combination of strength training and vibration training．Results:under a frequency of 30hz and vibration amplitude of 2mm，the vibration training combined with conventional strength training can effectively improve the effect of the skaters’training after 8 weeks．Although vibration strength training can not significantly improve the maximum strength of the lower limb muscles of speed skaters，but can significantly increase the explosive power and endurance of lower extremity muscles，and can effectively improve CMJ performance．

vibration training;speed skating;lower extremity muscle strength;explosive;muscular endurance

G804.6

A

1004－0560(2012)01－0081－03

2012-01-15;

2012-02-01

2011年吉林省体育局基础科研项目(编号11A09)。

刘英伟(1974－)，男，讲师，硕士，主要研究方向为体育统计学和运动人体科学。

责任编辑:乔艳春

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