振动状态下牵拉对于下肢柔韧性影响的实验研究*

潘 颖 赵 彦 孙 强

振动状态下牵拉对于下肢柔韧性影响的实验研究*

潘 颖 赵 彦 孙 强

（南京体育学院 运动健康科学系，江苏 南京 210014）

【】观察振动训练和主动静力牵拉训练对下肢柔韧性的影响，比较振动训练和主动静力牵拉训练的训练效果，以便更好地将振动训练应用于实践。选取南京体育学院运动健康科学系学生28人，分振动牵拉组与主动静力牵拉组，分别进行振动训练（振幅2mm，振频为30Hz）和主动静力牵拉，实验持续3周，每周训练3次，每次3组，每组2分钟。振动训练与主动静力牵拉均可以提高股后肌群的柔韧性，但振动训练的效果更明显。

振动训练；主动静力牵拉；股后肌群；柔韧性

在运动训练中，提高柔韧性素质主要通过两种牵拉法，即动力性牵拉和静力性牵拉。动力性牵拉有利于保持关节活动度，但不可改变肌纤维的长度，并且动力性牵拉运用的是肌肉的牵张反射机制，肌肉只是暂时的被拉长，如果幅度过大，肌纤维容易被拉断，肌肉会产生损伤。矫洪申等人的研究表明，静力性牵拉的持续效果要优于动力性牵拉[1]。而这两种牵拉方法中，又可分为主动和被动牵拉。主动牵拉是通过自身肌肉的收缩来改变关节活动度，而被动牵拉是依靠外力改变关节活动度，被动牵拉受外界条件的控制，不利于测量，也不利于进行比较。因此，本实验选择用主动静力牵拉的方法来作为对照组的拉伸法。

振动训练作为一种新兴的神经肌肉练习方法，得到越来越广泛的应用。它利用振动刺激，使中枢神经系统与肌肉系统更加协调，从而提高人体的运动表现，如最大力量、爆发力量、力量耐力、协调性、柔韧性等[2]。振动训练最初是由俄罗斯的体操教练员 Nasarov将振动形式的刺激和力量训练结合应用到体操运动员的训练中，他用的是自制的振动器，频率是23Hz[3]。随着技术的发展，国内外的很多学者针对不同项目的运动员、身体不同部位、不同振动频率和振幅的振动训练进行研究，均发现振动训练后受试者在肌肉活动性、力量、柔韧等方面有一定程度的提高[4-5]。但是目前国内还没有将振动训练与传统主动牵拉训练用于柔韧性训练的相关比较研究与实践运用。柔韧素质具有发展快、减退也快的特点，停止时间稍长一些就会减退。因此，本实验利用美国产power plate振动训练仪对股后肌群进行柔韧性训练，与主动静力牵拉进行比较，旨在分析与比较振动训练和主动静力牵拉的训练效果，以期对今后的研究具有指导意义。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取南京体育学院运动健康科学系运动人体科学专业28名学生，平均年龄21.81±1.68岁，平均身高171.56±7.08cm，平均体重68.18±9.29kg。所有受试者之前均未接受振动训练，身体健康，并且在实验前一天，下肢未进行剧烈运动。

1.2 研究方法

1.2.1文献资料法

通过学校图书馆电子数据库和知网等电子数据库、相关书籍获取了振动训练和柔韧性牵拉有关的30多篇文献。

1.2.2 实验法

1.2.2.1实验设计

本实验所涉及的关节为髋关节。在进行为期3周的实验前,对受试者进行了坐位体前屈测试,根据测试成绩,将其随机分为振动训练组 14名,主动静力牵拉组14名。

1.2.2.2实验测试方案

柔韧素质测量评定指标是角度和距离，本实验采取坐位体前屈测试法来评价股后肌群的柔韧性。测试时腿伸直，膝盖不要弯曲，脚底紧贴坐位体前屈测试仪的底板，保持背部挺直，保持均匀的呼吸不憋气，并伴随着吐气腹部慢慢地向着大腿的方向移动。全程匀速，不得使用爆发力。共测试两次，取最大值，做好相关数据记录工作。

振动训练组：受试者实验前在跑步机上以7km/h的速度跑5分钟进行热身，然后使用power plate振动训练仪进行下肢股后肌群振动训练，一腿站于地面，另一腿伸直放于振动训练仪上，脚尖勾起，身体向下压，保持背部的挺直，把腹部向大腿的前侧移动。将训练仪的参数设置为：振幅2mm、振频30Hz, 振动加速度为18.00m/s2。左右腿交替振动牵拉2min为1组，组间间歇30s，3组/次，3次/周。每周一、三、五进行测试，这样可以保证每次训练间隔在24h以上，持续3个礼拜。要求受试者股后肌群有牵拉感或略感疼痛即可, 确保实验安全。

主动牵拉组：以相同的方式进行热身，不开振动仪，受试者以相同的姿势在power plate上进行股后肌群的牵拉，左右腿交替主动牵拉2min为1组，组间间歇30s，3组/次，3次/周。每周一、三、五进行测试，这样可以保证每次训练间隔在24h以上，持续3个礼拜。要求受试者股后肌群有牵拉感或略感疼痛即可。

1.3 数据处理和统计

全部数据采用Excel软件进行处理，用平均数±标准差表示，通过SPSS数据统计分析软件进行数据的统计分析，对主动静力牵拉组前、后的坐位体前屈数据；振动训练组前、后的坐位体前屈数据；振动训练组与主动静力牵拉组坐位体前屈的变化幅度数据结果进行可重复性方差分析，均在95%置信区间进行检验及数据的处理。

2 实验结果

2.1 实验前受试者基础状态

在实验开始前，对受试者进行坐位体前屈测试，对数据进行T检验，发现两组受试者实验前在坐位体前屈成绩上的差异无统计学意义（P=0.24>0.05），说明训练前受试者柔韧性状态是一致的，具有可比性。

2.2 坐位体前屈数据的比较结果

表1 振动牵拉组与主动静力牵拉组坐位体前屈数据（cm）

分组实验前坐位体前屈数据第一周坐位体前屈数据第二周坐位体前屈数据第三周坐位体前屈数据 振动牵拉组20.65±2.1321.63±2.2822.84±2.423.16±2.78* 主动静力牵拉组21.21±2.3821.97±2.3323.05±2.6822.80±2.36△*

*与实验前坐位体前屈数据相比P<0.05，△与振动牵拉组数据相比P<0.05

表1显示，与实验前坐位体前屈的数据相比，两组受试者在进行了3周的牵拉训练后，坐位体前屈的柔韧性均得到改善（P＜0.05）。

振动训练组和主动静力牵拉组的坐位体前屈提高幅度都具有统计学意义（P＜0.05），其中振动组的效果要比静力组明显，并且在最后一周的训练后，接近非常显著的水平（P＜0.01），但静力拉伸组的P值变化不明显。从平均值的变化可以看出，振动组的柔韧性是越来越好的，而静力拉伸组的柔韧性时高时低，不能长期保持能力。由此可以得出，静力性练习确实有提高柔韧性的作用，但是成绩提高的幅度不大，也不能长期保存，而振动训练可以显著持续性提高练习者的柔韧性，并且进步较为明显。

3 分析

坐位体前屈是评价人体下肢柔韧性的主要测试指标。在三周的训练中，坐位体前屈的成绩都有一定程度的提高。振动组的起始成绩要弱于静力牵拉组，经过三周的训练以后，成绩相近，因此，可以得出，振动训练组的成绩增长幅度要高于静力牵拉组。

静力性牵拉是在一段时间内，配合呼吸，缓慢的拉伸肌肉、肌腱、韧带等软组织，并随着呼气，慢慢的加深幅度。主动静力牵拉即始终依靠自身肌肉的力量来进行拉伸。从实验结果可以看出，静力性拉伸可以对股后肌群的柔韧性产生急性效应，关节活动度的增加，意味着限制关节活动的障碍在一定程度上得到清除。这对于很多对关节活动度要求高的运动项目而言，动作的完成质量将会更加有效。[7]髋关节的活动度与其自身的解剖结构（髋关节由髋臼和股骨头构成）、周围组织的体积（关节囊坚韧致密）以及跨过关节的肌腱、肌肉、韧带有关（髋关节关节囊周围有髂骨韧带、股骨头韧带、耻股韧带、坐骨韧带等软组织来限制其活动）。肌肉和肌腱共同组成肌肉—肌腱复合体，是影响关节活动度的主要因素[6]。

主动静力牵拉所引起关节活动度的增加源于肌肉—肌腱复合体刚度的降低，刚度是指当外力作用于物体上时，抵抗形变的能力[7]。刚度的降低，就是柔韧度的增加。肌肉的粘滞性与刚度也有着密切的关系。肌肉的粘滞性是由温度所决定的，牵拉运动可使体内的温度升高，肌肉的粘滞性下降，刚度下降，摩擦力减小，肌肉更加容易动员，收缩产生运动，这也是为什么运动前进行牵拉运动可有效预防运动损伤。Fowles等人的研究表明静力性牵拉使小腿三头肌肌束的长度增加，从而使肌肉—肌腱复合体延长，柔韧性增加[8]。

主动静力牵拉的强度也是尤为重要的。如果在拉伸中，没有感到任何的疼痛或者是不适感，那效果是极差的。最适宜的强度是，轻微的疼痛或者略感不适，如果强度过大，不仅主观感受难受，也容易使肌肉产生损伤，降低运动水平。

3.3 振动训练对柔韧性的影响分析

著名学者Roland对12名女生、7名男生进行为期4周的振动训练，结果表明振动组柔韧性提高了30%，控制组柔韧性只提高了14%，他们认为提高柔韧性的主要机制是振动刺激使血流速度加快，影响了皮肤感觉痛觉的本体感受器，如环状小体活性的改变，本体感觉反馈抑制减少了疼痛势差，提高痛觉阈值，产生止痛的作用，此外，振动刺激还可以产生肌肉的强直收缩[9]。而有些专家认为，机体内血流循环速度加快，温度升高并不是柔韧性提高的主要原因，柔韧性的改变关键还是和痛觉阈和本体感觉兴奋有关[10]。振动训练通过提高肌肉等组织的痛觉阈和对肌腱的振动刺激致使其收缩抑制，从而改善柔韧性的观点受较多学者的认可。振动训练会使人的反射通路被打开，肌肉被激活，温度升高，粘滞性下降，肌肉的弹性就会增加，肌肉更加容易被拉长，所以关节的柔韧性得到改善。

然后，有部分文献资料显示，振动训练对受试者的柔韧性并不会产生显著性的影响，没有表现出统计学意义。这类文献中的拉伸姿势，并没有使肌肉处于拉长状态，姿势通常为：膝关节屈曲90度，脚后跟抬起。而本实验以股后肌群被拉长的姿势进行训练，即一腿站于地面，另一条腿伸直，脚跟放在振动训练仪上，脚尖勾起，腹部向大腿前侧靠近，身体向下压，保持均匀的呼吸不憋气。因此，猜想可能是由于肌肉未被拉长，而是出于缩短的状态，导致实验结果没有统计学意义。

牵拉的时间也不是随意制定的。有研究表明，当牵拉的时间小于15s的时候，并不能使关节活动度发生改变，时间一旦大于15s即可对关节活动度产生良好的效果，当时间到达30s的时候，作用最强，效果最好。时间超过30s以后，作用效果不再增加[11]。如果拉伸持续的时间过长，也容易导致肌肉拉伤。所以，我们应该严格把控拉伸持续的时间。

理论上讲，振动训练的频率接近人体固有频率，当其产生的规律的正弦振动波与人体内脏器官的自振频率较接近时，易造成人体出现恶心、头晕等不适[12]。而本次实验按产品特性选用30Hz，未出现不适现象，结果表明该频率在安全范围内。实验结果也说明，在相同的安全频率下，由于个体差异，个体柔韧性改善幅度有所不同,但总体趋势是上升的。当人站于振动训练仪上时，尽量不要使关节完全伸直，尤其是脊柱要保持有一定的弯曲，因为当脊柱完全伸直时，振动波的力会直接传入头部，引起恶心、头晕，而当脊柱弯曲时，力会分散传播，在传播过程中减弱，到达大脑的振动波不足以引起反应。当振动频率过高时，会导致神经肌肉接头处产生疲劳，递质消耗，能源不足，肌肉表现出无力的状态。本实验中均未出现上述两种情况。本实验的结果和Jacobs的研究结论相似，他对10名男生、10名女生进行36Hz的振动训练，并在训练前、后分别进行坐位体前屈测试，结果显示受试者柔韧性明显得到改善[13]。

按国民体质标准来看，受试者中仅有1例在受试者该年龄段柔韧性属于差的级别，由于实验样本量不够大，导致没有充足的样本数据分析振动训练对柔韧性极差或柔韧性极好的个体柔韧性提升分别有何影响。

实验结果显示，主动静力性牵拉确实能够改善股后肌群的柔韧性，但效果不稳定、不显著。而振动训练的效果更加稳定，并且使柔韧性持续增加，效果更加显著。

4 结论与建议

4.1 结论

4.1.1振动训练与主动静力性牵拉两种训练方法均可以提高股后肌群的柔韧性。

4.1.2在一段长时间的训练后，振动训练改善柔韧性的效果比主动静力牵拉要明显。

4.1.3振动训练与传统的牵拉方法相比是较为理想的伸展练习法，具有使用简单，效果明显的特征，同时由于振动训练具有提高痛觉阈的作用，在牵拉过程中，受试者的疼痛感要减轻许多。

4.2 建议

4.2.1柔韧素质具有发展见效快，消失也快的特点，所以柔韧性训练应经常保持。

4.2.2在柔韧性训练中，可以采用振动训练仪上进行主动牵拉的方法进行，对即刻增加柔韧性效果更佳。

4.2.3在训练过程中，需要注意循序渐进的训练原则，并且每个人的柔韧性不一样，所以拉伸没有绝对的强度要求，只需要达到自己所能承受的范围即可，确保训练安全。

4.2.4灵活改变振动训练仪的振幅与频率，建立适合于不同对象的最佳训练模式，达到更优的训练效果。

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Effect of Traction on Flexibility of Lower Limbs Under Vibration

PAN Ying, etal.

(Nanjing Sport Institute, Nanjing 210014, Jiangsu, China)

江苏省研究生科研与实践创新计划（KYCX_1367）；江苏省高校自然科学基金项目（16KJB310004）。

潘颖（1994—），硕士生，研究方向：运动生理学。