预激活增强效应对优秀女体操运动员跳马体能与心理的影响

张霞，何卫，宋湘勤，汤仁圣，4，5，洪平

●运动心理学●

预激活增强效应对优秀女体操运动员跳马体能与心理的影响

张霞1，何卫2，宋湘勤3，汤仁圣2，4，5，洪平2

ZHANG Xia1，He Wei2，SONG Xiangqin3，TANG Jin Sheng2，4，5，HONG Ping2

目的：研究静态牵拉对优秀女体操运动员跳马运动在不同时段产生的体能和预激活增强效应（PAP）诱导后对完成跳马任务的心理效果。方法：研究对象为6名国家健将级体操女运动员；采用单组多重前后测试研究方法；利用SPSS 16.0统计软件进行数据分析，P＜0.05有统计学差异。结果干预后髋关节柔韧度有效提高的同时，屈膝纵跳峰值力具有先衰后增强的轨迹，有效时段为4-16min，8min为最佳PAP时段。结论：静态牵拉及屈膝纵跳能增加实验对象的柔韧度及下肢力量；预激活增强效应能否有效提高跳马质量尚需要进一步研究。

预激活增强效应；女运动员；跳马；体能；心理

在竞技体操不断追求更难更新更稳更美的基础上，中国女子竞技体操多年来一直处于国际优势项目，并多次在世界大赛中取得优异成绩。纵观中国女子体操四个主要项目，跳马是其中比较薄弱的一项［1］。李敏对第29届奥运会和第42届世锦赛进行分析发现，与美国和俄罗斯（优势国）相比，中国女子体操的总体难度分值处于劣势、创新因素仅有一项、失误率相对高接近一倍、动作质量微差约0.2-0.4之间［2］。然而在后期的努力下，中国国际跳马难度分值水平有明显的提高，但动作完成质量还是有相对差距［3-5］。这其中存在体能与体操技术发展脱节的问题，而体能-腿部力量是完成高质量跳马动作的基础［6］。虽然东西方人种存在力量的差异［7］，但也不排除没有针对性的准备活动而导致在比赛时往往不能发挥训练时最佳体能水平的可能性，继而限制最佳运动水平的正常发挥。

一般体操运动员热身时都会先静态牵拉伸展关节活动度、低负荷活动提升核心体温，接着是少量的体操基础动作提升本体感受以及神经肌肉募集协调能力，最后才正式进入训练或比赛。然而，静态牵拉也可能对体操运动员产生抑制爆发力量与力量耐力的效果，尤其是力量越差、牵拉时间越久（大于90s）其抑制效果越明显［8］。

预激活增强效应（Post Activation Potentiation，PAP）是通过高负荷强度后所产生体能能力增强的效果。PAP负荷强度越高所需间息时间越长［9］、对运动年龄越长水平越高的运动员PAP效果越明显［10］。目前国内能查到关于PAP的中文名称有多个译法，包括预激活增强效应［11］、激活后增强效应［12］或后激活增强效应［13-15］几个通用名称。国内学者的研究重点主要侧重在对不同负荷强度与恢复时间的关系上［11，13，15］。研究结果显示PAP主要通过抗阻或冲击式运动后急性提高峰值功率［11，15］和短跑成绩［13］，而对纵跳高度、峰值力量变化率、峰值冲量没有显著性差异［15］。在心理层面有关PAP的研究还没有具体的报道。此外PAP有效时段不一致即是4-8min［13，15］和12min后［11］。由于PAP效应的大小受牵制于个体因素，PAP实践时必须考虑项目特点与运动员的体能条件，并应用科学方法找出作为运动前热身活动或训练手段的最佳方案［16，17］。目前，国内运动员应用PAP作为跳马比赛前热身或日常训练程序当中意识效低。本文主要目的：研究静态牵拉与PAP对优秀女体操运动员跳马运动在不同时段产生的体能；PAP诱导后对完成跳马任务的心理效果。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

招募国家级体操女运动员6名自愿参与本研究，年龄为15.17±1.94岁、运动年龄为10.00±2.37、身高148.5±7.8cm和体重38.00±5.12Kg。本实验遵守赫尔辛基宣言（Declaration of Helsinki，2008）并获得监护人及实验对象知情同意。实验对象纳入标准为实验前6个月没有运动性损伤并且没有因运动伤病缺席训练。实验对象的运动经历包括曾经获得过全国青少年体操锦标赛奖牌的运动员，其中两个实验对象曾经获得过多个世锦赛奖牌，也是2016里约奥运会主力队员。

1.2 研究方法

实验采纳单组多重前后测试研究方法。实验对象正常热身后进行对照方案（静态休息5min），然后进行5次跳马，接着实施干预方案（牵拉和PAP诱导5min），然后再进行5次跳马，干预前后的每次跳马间隔均为4min。每次跳马完成后，教练员对实验对象的动作技术做指导点评，对实验对象造成积极参与本实验的效果也相当于每天的正常训练课。

运动方案：

1）热身。实验对象依照正常训练课要求进行热身。包括静态牵拉、站立多关节活动动态牵拉和小强度技术活动，一直到专项跳马活动开始共持续约一小时。

2）对照方案。实验对象进行静态休息5min（无具体身体活动要求），多为填写表格以及聆听研究程序报告。

3）干预方法。考虑到体操运动员在比赛热身时预赛房里一般没有抗阻或其它设备器材，所以本研究选择通过冲击式活动产生PAP效应。干预方案参考Donti等人（2014）的静态牵拉与PAP方案［18］，并针对本次实验对象做出适当的调整。由于本实验对象都能轻松完成每组5次屈膝纵跳，因此每组5次屈膝纵跳调整为每组间隔30s。实验对象主动静态牵拉臀伸肌群、股四头肌群和小腿三头肌群各30s，然后屈膝纵跳5次（或屈膝腰角度小于水平线）3组，每组间隔30s。

1.3 指标的测定

髋关节活动度：髋关节活动度反映了助跑时主动肌与拮抗肌的力量与柔韧度互相交替协调的能力。实验对象仰卧平躺优势腿（右腿）伸直往身体屈靠，大腿与身体水平面于大转子为轴心形成的角度。测试者稳定压按实验对象的另一条腿末端（左腿）以便协助实验对象平躺定位。在大腿外侧中位、身体水平位和大转子标上坐标，用量角器（汉斯HS1024c，台湾）在设定时段（图1）采集数据，每个测试点测试两次，取最大测量值为实验结果。

图1 实验框架

下蹲跳峰值力矩与高度：下蹲跳（CMJ）反映了肌肉刚度与收缩能力、结蹄组织的弹力与运动神经的兴奋活动。通过应用测力台（KISTLER 9281C，德国）测量实验对象CMJ蹬地起跳的能力。受试者站在测力台上，两脚站立位与腰臀部同宽，两手摆动同时身体下蹲然后向上蹬跳起。实验对象分别在设定时段（图1）采集数据，每个测试点测试两次，取最大测量值为实验结果。

下蹲跳疲劳指数：CMJ疲劳指数是反映实验对象5次跳马前和后CMJ变化的比率。计算公式如下：

运动任务自信：运动任务自信是反映实验对象主观完成跳马任务的心理能力。测量采取实验对象自评、自行记录方式进行。量表选用李克特5级评分标准，回答量表一个题项：“请自评你现在对完成技术动作的自信程度如何？”。实验对象分别在设定时段（图1）填写自报表。

1.4 统计学处理

采用SPSS 16.0统计软件处理分析，结果以平均值（±标准差，SD）或中位数（非参数）表示。应用单因素重复方差检验分别分析组内热身后有关体能指标和非参数单因素重复方差Friedman检验运动任务自信的有效时段。如有统计学差异再进一步进行LSD或Wilcoxon符号秩检验（非参数）做两两比较。P值＜0.05说明有统计学差异。

2 结果与分析

2.1 髋关节活动度组内比较

本研究结果显示：与热身完成后相比，静态休息（5min）关节活动度显示轻微减低活动度（-0.98%），而干预后关节活动度提升7.91%。经检验后数据显示髋关节活动度组内有统计学差异F（4，20）=7.891，p=0.001，η2=0.61.LSD两两比较显示干预后髋关节活动度大于基础值（p=0.002）、干预前0min（p=0.001）、干预前16min（p=0.016）和干预后16min（p=0.02）（表1）。

表1 静态牵拉与预激活增强（PAP）前后指标对比

2.2 CM J峰值力组内比较

实验结果显示干预前CMJ峰值力疲劳指数为-0.42%。CMJ峰值力组内有统计学差异Huynh Feldt F（4.05，20.25）= 9.430，p=0.001，η2=0.65.经LSD两两比较显示如下：

1）干预前组内对比

干预前8min CMJ峰值力显著性低于干预前0min（p= 0.031）、干预前4min（p=0.007）、干预前12min（p=0.001）。干预前12min CMJ峰值力显著性高于干预前16min（p=0.027）。

2）干预后组内对比

干预后8min CMJ峰值力显著性高于干预后0min（p= 0.004）、干预后4min（p=0.004）、干预后12min（p=0.026）和干预后16min（p=0.007）。

3）干预前后组内对比

干预后CMJ峰值力显著性低于干预前4min（p=0.001）和干预前12min（p=0.001）；干预后4min CMJ峰值力显著性高于干预前8min（p=0.005）和低于干预前12min（p=0.002）；干预后8min CMJ峰值力显著性高于干预前（p=0.007）、干预前4min（p=0.011）、干预前8min（p=0.002）、干预前12min（p=0.005）和干预前16min（p=0.003）；干预后16min还高于干预前8min（p=0.025）。

2.3 CM J高度组内比较

实验对象干预前5次跳马后CMJ高度疲劳指数的变化率为-1.72%，有疲劳的倾向；干预后再进行5次跳马CMJ高度的疲劳指数变化率为1.38%，有提升的迹象。与干预前0min CMJ高度相比，干预后0min、4min、8min、12min、16min CMJ高度变化率为1.1%、2.7%、5.2%、3.4%和3.4%，有先提高后微减的趋势。CMJ涨幅率最高为干预后8min并持续维持到干预后16min。单因素重复方差检验显示CMJ高度组内没有统计学差异p≥0.05。

2.4 运动任务自信组内比较

Freidman检验后数据显示运动任务自信组内有统计学差异?2（10）=29.467，p=0.001。Wilcoxon符号秩检验两两比较显示干预后8min高于干预前0min（p=0.046）；干预后12min和干预后16min高于干预前4min和干预前12min各p= 0.046。统计学差异经应用Bonferroni调整后P值＜0.001，因此以上运动任务自信组内比较显示并没有统计学差异p≥0.001。

3 讨论

本文主要研究预激活增强干预后在不同时段对国家健将级女体操运动员髋关节活动度和预激活增强以及完成跳马运动任务自信的影响。PAP引导后显示体能指标有效时间段但PAP效应与运动任务自信没有统计学意义，因此本研究并没能完成全部研究目的。研究结果显示本研究干预方案有助于提高关节活动度并维持一段接近16min的有效时间段；与CMJ峰值力基础值相比，干预前实验对象5次跳马后体现轻微的疲劳倾向，由此可能会增加运动损伤的风险；干预后，实验对象5次跳马CMJ峰值力呈现先疲劳后恢复、然后再超恢复、最后缓落却还高于基础值的过程。与其它PAP研究结果相似，CMJ峰值力在PAP诱导后下跌大约3-6min［19，20］。本研究干预后实验对象CMJ峰值力减弱（-3.02%）有代谢代偿时段的迹象、干预后4min CMJ峰值力开始显示预激活增强效果（0.13%）、干预后8min达到高峰（21.54%）并持续维持到干预后16min（1.04%）。本研究中PAP效应持续时段比希腊女体操运动员［18］（以下简称希女体）稍长，其原因可能与本实验对象综合体能素质［21］比希女体高有关。本研究发现符合有关PAP力量越强PAP效应越明显、涨幅越大、效应时间越快、持续时间越长的前人研究结果［10，21］。

与希女体［18］相比，本研究对象拥有相等的运动年龄（与实际年龄相比约小3岁），但体质指数21.62kg/m2高于希女体19.49kg/m2，比较接近希腊男体操运动员［18］（以下简称希男体）23.06kg/m2。髋关节柔韧度和CMJ高度与希男体员相似，约为122cm±3cm和38.9cm±0.9cm，而髋关节柔韧度低于希女体（169cm±2cm）但下蹲跳高度却比希女体（29.5cm±1.1cm）较强。这也从侧面揭示了力量较强的体操运动员柔韧度一般较弱的特点［18］，并间接反映了中国女子体操选材、训练与培养等理念符合科学规律的运作轨迹。此外，本研究结果并不支持东西方体能力量在人种上差异的说法［7］。

在一般跳马训练课里，10组跳马（助跑配搭技术动作）是常见的负荷量，而动作完成后动作回馈是体操教练员训练的基础规律。许多教练员一般会把跳马训练焦点放在上马腾空完成技术动作合理性、动作优美与安全的层面，而较少重视跳马助跑的下肢力量。由于下肢力量的提升连带提升跑速与CMJ高度［16，17，22］，并可能转移到对起跳高度与旋转角速度的提升，最终转化为动作质量的提高。本研究显示10组跳马的训练课中，5组跳马后CMJ峰值力有明显的下降，疲劳的因素可能影响下5组跳马训练的质量。正常10组的运动量如果没有得到更长时间间隔的恢复，就必然与质量或运动损伤妥协。相反的，本实验显示下肢力量通过PAP诱导后能有效的提高下肢力量长达12min以上，有助于提高训练质量与训练成果。

文献显示PAP诱导后CMJ高度变化率大约在2.9%-5.7%，如男女大学一线排球队员（5.7%）［17］、国际水平希女体（4.6%）［18］、健康男大学生（4.2%）［23］和举重运动员（2.9%）［24］等，与本研究结果CMJ高度涨幅一致（5.2%）。与希女体相比，干预后、4min、8min和12min，CMJ高度变化率有较大增幅高度（希女体约2.2%、4.6%、1.9%和0.2%）。希女体在PAP后4min CMJ高度达到峰值而本实验对象则在PAP后8min；希女体有效时段维持长达12min而本实验干预后16min还处于提高3%的水平。这说明了本实验对象有较高应用PAP的价值［10，25］。由于本研究CMJ高度显示没有明显差异，因此掌控好个体CMJ高度恢复时段存在的因素［26］，PAP可能是提高训练质量的手段之一。

在心理层面上，运动员对完成跳马指定动作的主观能力即是运动任务自信。由于下肢力量的提升可能改变助跑速度使动作完成更完善，从而使运动任务自信预期提升。预激活增强后中国女体对完成动作的自信能力没有明显的反映出来。这主要可能是因为运动任务自信评定量表精度不够，比如指定动作的难度对每个运动员来说是有差异的，能力高的运动员感觉研究设定动作难度低，运动任务自信自然是满分，但预激活增强后并没有可加分的空间。但考虑到训练安全问题，动作难度设定亦不宜过高。因此量表精度需要改善并引导运动员填选量表的能力。

4 结论

综上所述，对中国6名优秀女子体操运动员进行静态牵拉30s及3组5次屈膝纵跳后，结果能增加其柔韧度及有效预激活增强下肢力量。有效时段为4-16min，8min为最佳PAP时段。运动任务自信没有明显因PAP变动，但有提升的倾向。PAP效果是否能有效的转移跳马助跑并提高跳马质量是需要进一步研究探讨的内容。

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Physical and Psychological Effect of Post Activation Potentiation Exercises on Women Elite Artistic Gymnastic Vaulting Performance

ObjectiveThis study focus on the effect of static stretching on elite female gymnasts in different periods of vaulting and the psychological effect of post activation potrntiation(PAP)to complete the task after induction.Method Six national female gymnastics athletes selescted as research object.Using a single set of multiple pre and post test methods.Using SPSS 16.0 statistical software for data analysis,P＜0.05 means statistically significant.Results After the intervention,the flexibility of hip joint was improved,meanwhile,the peak force of bend vertical jump showed a decreased first and then increased trajectory,the effective period is 4 to 16 mins,8 min for the best PAP period.Conclusion Static force and bend vertical jump can increase the flexibility and the lower limb strength of subjects;The enhancment effect of post activation can effectively improve the quality of vaulting is still need further research.

PAP；Female athletes；Gymnastics；strength；flexibility

G80-05

A

1003-983X（2016）12-1088-05

2016-10-20

张霞（1975-）女，山东新泰人，高级教练员，研究方向：体操教学与训练.

1.国家体育总局体操中心，北京100763；2.国家体育总局体育科学研究所，北京；3.北京师范大学体育与运动学院，北京；4.马来西亚体育科学研究所，马来西亚；5.上海体育学院，上海

1.National Gymnastics Centre，Beijing 100763；2.China Institute of Sports Science，Beijing；3.Faculty of Sports and Exercise，Beijing Teacher University，Beijing；4.Malaysia National Institute of Sports，Malaysia；5.Shanghai University of Sport，Shanghai