优秀女子武术运动员膝关节等速力量测试研究

辜 伟，程 亮

(1.乐山师范学院峨嵋武术文化研究所，四川 乐山 614000;2.四川省运动技术学院，四川 成都 610041)

1 前言

竞技武术套路比赛一般在1分20秒左右完成，需追求高、难、美、新、快、强的目标［1］。其中跳跃、弓步、马步、虚步等动作使用频繁，这对于运动员膝关节的负荷是不言而喻的。而膝关节肌肉力量的好坏直接影响着动作完成质量的高低。有研究发现［2－3］，膝关节是武术运动员易损伤的部位，而科学的力量训练一定程度上可以减少损伤的发病率。

等速运动的概念于20世纪60年代后期，由Hislop和Perrine首先提出［4］。70年代初美国Cybex公司制造出第一台等速肌力训练仪器，此后世界上许多国家开始了等速技术的应用和研究，并被认为是肌力测试和训练的一次重大创新［5］。等速肌肉测试可提供一系列肌肉特性的信息，并且可评价肌肉在向心收缩、离心收缩等不同收缩状态下的特性［6］。

目前对于运动员膝关节等速测试的分析较多，其中不乏对男子武术运动员［7］的研究，但是还没有学者针对优秀女子武术运动员膝关节等速肌肉力量进行过分析。因此笔者采用德国产IsoMed 2000等速肌力测试仪器，对4名优秀女子武术运动员膝关节屈伸肌群进行测试，为运动员膝关节运动能力和功能情况提供定量的指标，发现膝关节屈伸肌群在力量训练中所存在的问题，并及时把分析结果反馈给运动员和教练员，对预防膝关节损伤有着重要的意义，从而起到科学化训练的目的。

2 研究对象和方法

2.1 研究对象

以四名四川省优秀女子武术运动员为研究对象，年龄 21.25 ±3.30 岁、身高 158.00 ±3.16cm、体重56.00±2.83kg，运动等级均为健将。基本情况见表1。

表1 研究对象情况表

2.2 研究方法

2.2.1 文献资料法 为了论证测试的研究价值以及了解国内外研究现状，笔者查阅了中文全文期刊数据库、中国硕博论文库、sportdiscuss数据库关于武术、等速、膝关节等相关研究的文献资料，并对所收集的资料进行分类整理。

2.2.2 等速力量测试法 采用(德国产IsoMed 2000)等速肌力测试方法，对四名优秀女子武术运动员左、右膝关节进行测试。测试前，要求受试者进行30min的准备活动使膝关节充分预热;测试时，严格按照IsoMed 2000实验手册规定的方法进行固定和测试，受试者取坐位，躯干与大腿均用宽皮带束牢，双手自然握住测试座椅两侧的把手，动力头的旋转轴对准测试部位，使膝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;待进入测试程序后，选取Isokinetic M1 con，M2 con.菜单中膝关节测试模式，选择慢速 60°/S，5 次/组和快速 240°/S，25 次/组的测试方案，组间休息1分钟，其中膝关节运动范围为10—90°。正式测试前要求运动员在测试角速度下，以亚极限强度运动5—10次，熟悉并掌握整个测试的过程，以便保证测试的准确和数据获取的可靠性。

2.2.3 数理统计法 使用SPSS16.0统计软件，对四名测试者膝关节两侧 PT、PT/BW、AOPT、H/Q、ER 等指标进行平均值±标准差统计，相关指标进行左、右侧独立样本T检验，显著差异P＜0.05。

3 研究结果与分析

3.1 参数指标的选取以及定义

等速力量测试指标较多，为了更好的去分析四名优秀女子武术运动员膝关节力量特征，笔者查阅相关文献并选取了峰力矩(PT)、峰力矩对应角度(AOPT)、峰力矩体重比(PT/BW)、膝关节主动肌与拮抗肌峰力矩比(H/Q)、异侧同名肌群比和耐力比(ER)等指标进行定量分析。

峰力矩(PT):指肌肉或肌群关节运动过程中，相应肌肉或肌群环关节运动过程中相应肌肉或肌群收缩产生的最大力矩输出值，单位为牛顿米(Nm)。代表肌肉或肌群的最大肌力，被认为是等速测试中的黄金指标［6］。

峰力矩体重比(PT/BW):指单位体重的峰力矩，代表相对峰力矩值［6］。绝对峰力矩因受试者体重的差异而造成的个体差异较大，所以在体育科研中更多的采用相对峰力矩这一指标［6］。

峰力矩对应角度(AOPT):指力矩曲线中，峰力矩所对应的角度，也称最佳用力角度［6］。

主动肌与拮抗肌峰力矩比(PTR):指二组肌群峰力矩的比值。反映关节活动中二组拮抗肌群之间的肌力平衡情况，对判断关节的稳定性有一定意义。膝关节的屈肌与伸肌峰力矩比值，简称H/Q比值［6］。

异侧同名肌群比:指左、右两侧膝关节屈肌群比值和伸肌群峰值比值，反映两侧肌肉平衡的重要指标。

耐力比(ER):指肌肉重复收缩时耐受疲劳的能力。测定耐力的重复次数则一般为20或25次，并通常用最后5次的力量与最初5次的力量之比作为耐力指数。也有用重复次数的多少作为耐力指标［8］。

3.2 慢速60°/S膝关节等速测试分析

目前较多的文献［3、5、6、7］，运用 60°/S 的测试来反映测试肌群的绝对力量。表2、3给出四名测试者60°/S膝关节相关参数。

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从表2、3可以看出，在60°/S测试中，四名运动员膝关节屈、伸肌群的PT和PT/BW值，左侧均大于右侧。其中左、右侧膝关节屈肌群的PT和PT/BW值无显著性差异(P＞0.05)，伸肌群的PT和PT/BW值具有显著性差异(P＜0.05)。根据武术项目特点，多数动作为左脚起跳，因此运动员左、右侧力量会出现差异。

查阅文献得知，目前对于峰力矩对应角度范围还没有明确的界定。在膝关节做屈、伸时，如果AOPT过小或者过大，则导致肌肉未能充分退让或过分拉长，均不能发挥肌群的最大功效。四名运动员AOPT值，屈的范围在18－33°之间，伸的范围在58－72°之间，左、右无显著性差异(P＞0.05)。

吴毅［6］研究发现H/Q比值随测试速度的变化而变化，范围为50%—70%，在60°/S测试时H/Q比值大约在60%左右。对不同运动项目的运动员而言，这个比值是变化的，例如要求运动员蹬地时需要有较强的爆发力，这时就需要强大的股后肌群来支撑，因此比例接近1较好，而武术里有很多需要跳跃，如“旋风腿720°”需有足够的腾空高度，才能完美的完成动作。数据反映出四名运动员左侧的H/Q为0.61±0.02，右侧的H/Q为0.64±0.04，左右侧无显著性差异(P＞0.05)。其中周的左、右膝关节H/Q比较高，戴的较小。

通过等速测试，可以用左、右腿的对比来确定肌群是否平衡，较弱的一侧较容易受伤。Wilk［9］认为人体两侧同名肌的峰值力矩差异应在10%以内，这样才能保证肌力平衡。有研究［6］认为比值在10－15%之间具有临床意义。从表2看出周的异侧同名肌群比差异大于10%，需加强右侧膝关节前部肌群的锻炼，而其他运动员异侧同名肌群比例相对协调。

3.3 快速240°/S膝关节等速测试分析

运动员快速测试一般选用240°/S，可反映测试肌群的爆发力以及肌肉耐力。表4、5给出四名测试者240°/S膝关节相关参数。

表4 240°/S左、右膝关节相关指标统计

表5 240°/S相关指标—X±S统计

从表4数据可以看出，在240°/S测试中，宋膝关节屈肌群的PT和PT/BW值，左、右侧相差较大，其他三人(周、戴、刘)左、右侧较均衡。表5显示四名运动员左、右侧膝关节屈、伸肌群的PT和PT/BW值无显著性差异(P＞0.05)，说明在快速测试中，周、戴、刘三人肌群力量协调，而宋则需加强左侧膝关节爆发力的练习。

研究发现［10，11］，随着测试角速度的增大，向心收缩力量会明显地降低，而离心收缩力量则表现为增加，这主要与向心收缩和离心收缩机制的不同有关。在高速向心收缩时，较多的快肌纤维参与且产生较大的峰值力矩。低速向心收缩时，峰值力矩与快肌纤维的百分比之间缺乏有意义的关系，而主要由慢肌纤维完成［12］。因此，向心收缩随角速度增大而降低。鉴于前之述并结合表2－5我们发现:在60°/S和240°/S测试中，四名运动员屈肌群变化不大(60°/S:左98.50±6.93Nm、右 95.20 ±6.44 Nm;240°/S:左 97.13 ±7.27Nm、右100.73±8.64 Nm)，而伸肌群下降较多(60°/S:左161.83±15.42Nm、右150.70±17.44 Nm;240°/S:左 136.45±12.42Nm、右 135.25 ±11.22 Nm)。因而H/Q比值也会相应出现变化，左、右分别为0.72±0.08和0.74±0.06，无显著性差异(P＞0.05)。

Sucdder［13］认为，肌纤维的兴奋及产生张力都需要一定的时间，若运动速度越快，肌肉收缩时间越短，所募集的肌纤维数量越少，产力也就越小。由表4、5显示，四名运动员AOPT，屈的范围在19－23°之间，伸的范围在69－77°之间，左、右侧无显著性差异(P＞0.05)。相比60°/S测试，在膝关节做快速屈伸过程中，最佳用力角度出现的更早，这与快肌纤维先募集有关，进一步论证了Sucdder的观点。

从表4异侧同名肌群比可以看出，宋的左膝关节屈肌群需要加强爆发力的练习，以免在快速跳跃时候发生股后肌群的拉伤。从耐力比ER指标得知，四名运动员膝关节伸肌群均是左侧耐力大于右侧(左:0.71±0.04，右:0.65±0.03)，且具有显著性差异(P＜0.05)，其中宋和周膝关节屈肌群为左侧大于右侧，而戴和刘膝关节屈肌群为右侧大于左侧。

4 研究结论

以上研究结果发现:在60°/S和240°/S测试中，四名运动员屈肌群变化不大，而伸肌群下降较多。相比60°/S测试，在膝关节快速屈伸过程中，最佳用力角度出现的更早。四名运动员膝关节伸肌群均是左侧耐力大于右侧，且具有显著性差异(P＜0.05)。其中戴和刘膝关节力量发展较好，屈、伸肌力量和两侧关节同名肌力量发展较均衡，呈现出专项特点。周的异侧同名肌群比差异大于10%，需加强右侧膝关节股前肌群的锻炼，宋的左膝关节屈肌群需要加强爆发力的练习。

［1］国家体育总局武术运动管理中心.全国武术套路规则(试行)［S］.北京:人民体育出.2003.

［2］庄亚军.女子武术运动员运动损伤特性分析［J］.上海体育学院学报，2001，3(6):36 －39.

［3］董慧娟.河北省二级以上武术套路运动员损伤现状及训练学致因探讨［D］.石家庄:河北师范大学硕士论文，2004.

［4］Hislop HJ，Perrine JJ.The isokinetic concept of exercise.Phys Ther，1967，47(2):114 －117.

［5］吴毅，占飞.等速肌力测试和训练技术在运动医学中的应用［J］.中国运动医学杂志，2002，21(1):81 －84.

［6］吴毅.等速肌肉功能测试和训练技术的基本原理和方法［J］.中国康复医学杂志，1999，14(1):44 －46.

［7］程会娜.对河北省优秀竞技武术套路运动员肌肉力量的等速测试研究［D］.石家庄:河北师范大学硕士论文，2007.

［8］Lumex Inc.CygexⅡtesting protocal.Bay Shore.NY:Cybex Division of Lumex，Inc.1975.

［9］Wilk KE.Isokinetic Testing:Goals，Standards and Knee Test Interpretation，Biodex Clinical Protocol Manual，Biodex Corporation，1990，1 －25

［10］Duncan PW，et al.JOSPT，11:70.

［11］Walmsey RP，et al.JOSPT，1986，8:288.

［12］Krapik JJ，et al.Arch Phys Wed Rehabil，1986，8:288.

［13］Suedder GN.Torgue curves produed at the knee during isometric and isokinetic exereise［J］Areh Phys Med Rehabil，1980，61.