离心训练对足球运动员下肢柔韧性和均衡性的影响

2022-07-01刘洋，刘浩

中国体育科技 2022年6期

刘洋，刘浩

足球运动是损伤发生率最高的运动之一（Hägglund et al.，2009；Junge et al.，2004）。足球运动中最常见的伤病是腘绳肌损伤（Arnason et al.，2004）。腘绳肌损伤占足球运动员全部损伤的 12%～16%（Woods et al.，2004）。Nilstad等（2014）总结出每1 000 h足球比赛中大约发生25次腘绳肌损伤。Woods等（2004）研究表明，只有7%的腘绳肌损伤是由身体接触造成，而93%是在无身体接触情况下造成。此外，腘绳肌还有很高的再受伤率，再受伤率为 17%～25%（Hägglund et al.，2009；Petersen et al.，2010；Woods et al.，2004）。

有研究在足球训练的准备活动部分进行力量练习，探讨对运动损伤预防的影响，如国际足联医学评估和研究中心研发的专门针对足球损伤预防的热身练习方案FIFA11＋（Bizzini et al.，2013）。在训练开始部分，肌肉还未疲劳，机体各项机能较完善，能较为轻松地完成力量练习的基本动作模式。足球运动员腘绳肌损伤大多发生在上半场比赛最后15 min及下半场比赛中后段，比赛后期随着运动员肌肉疲劳积累，下肢肌力减弱，腘绳肌额外承受更大负荷，导致这些时间段腘绳肌容易发生损伤（Jones et al，.2015）。在骨骼肌疲劳的情况下进行腘绳肌力量练习对预防足球运动员腘绳肌损伤有何影响迄今为止研究较少。

基于此，本次离心力量训练干预在足球训练的结束部分进行以探讨在训练结束部分进行腘绳肌离心练习对足球运动员腘绳肌柔韧性和均衡性的影响。本研究所选取的两种离心力量训练手段不借助任何器械，仅克服自身体质量，不受场地及器材限制，在足球场内即可完成。动作模式简单，安全性较高，较便捷，不受抗阻训练经验及水平影响。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以北京体育大学男足校代表队和女足校代表队各16人为研究对象。为避免性别差异对研究结果造成影响，将32人进行简单随机抽样分为4组，每组8人（n=8），男女队员各4人。第1组进行北欧腘绳肌练习和单腿硬拉（Nordic hamstring exercise和single-leg deadlift，NHE&SLD），第 2组进行北欧腘绳肌练习（Nordic hamstring exercise，NHE），第3组进行单腿硬拉（single-leg deadlift，SLD），第4组为对照组（control group，CG）。如表1所示，研究对象均有8年以上足球训练经历。干预实验前告知受试者，使受试者明确研究的内容和目的。

表1 研究对象基本信息Table 1 Basic Information of Experimental Subjects

1.2 干预实验设计

1.2.1 离心训练手段

北欧腘绳肌练习（图1）：需要一名搭档帮助固定腿部，跪姿双手放于体侧或交叉放于肩关节，身体前倾，动作平稳，保持背部和臀部伸展，尽可能长时间的用腘绳肌发力对抗身体下坠的趋势，在腘绳肌离心阶段尽可能长时间保持身体不向下坠落。直到手接触地面为止，然后手发力将身体推回起始位置。

图1 北欧腘绳肌练习Figure 1. Nordic Hamstring Exercise

单腿硬拉练习（图2）：起始位置为单腿支撑，另一侧腿抬起，大腿垂直身体躯干，小腿垂直大腿。动作练习过程为单腿支撑，支撑腿膝关节微屈，身体重心向前，另一侧腿伸直并后伸，保持背部和臀部伸展，双手指尖缓慢靠近地面。当手指接触地面后回到起始位置，整个过程均为单侧支撑，另一侧腿不能接触地面。

图2 单腿硬拉Figure 2. Single-Leg Deadlift

1.2.2 训练干预方案

实验过程包括1次前测、6周离心训练干预和1次后测。各组在足球训练结束部分同时进行干预训练。NHE&SLD组先进行北欧腘绳肌练习，休息3 min后进行单腿硬拉练习，NHE组进行北欧腘绳肌练习，SLD组进行单腿硬拉练习，CG组进行腰腹肌群力量练习。训练内容根据Rey等（2017）的实验进行设置，具体内容如表2所示。组间休息时间均为30 s（朱学雷，2011）。

表2 北欧腘绳肌练习和单腿硬拉6周的训练计划Table 2 The Training Program during the 6-Week Period for the Nordic Hamstring Exercises and Single-Leg Deadlift

离心力量训练干预仅在训练结束后进行，足球比赛结束后不进行干预。足球比赛负荷量和负荷强度均较大，运动员比赛后身体的疲劳程度较大，若此时进行力量训练可能增加运动员损伤的风险，因此在足球比赛结束后不进行额外的力量训练。

1.3 实验测试内容

1.3.1 坐位体前屈测试

Nick等（2016）对449名18～40岁的荷兰男子业余足球运动员进行针对腘绳肌和腰部柔韧性的坐位体前屈测试，证明坐位体前屈测试可能是评估损伤风险、表现或用于诊断目的的有用工具。

测试时，受试者坐在垫子上，双腿伸直，脚跟并拢，脚尖自然分开，全脚掌蹬在测试仪平板上。掌心向下，双臂并拢平伸，上体前屈，用双手中指指尖推动游标平滑前移，直至不能移动为止。测试两次，取最大值，数据结果以厘米为单位，保留小数点后一位（姚鑫等，2016）。

1.3.2 主动直膝抬腿测试

主动直膝抬腿测试属于髋关节屈曲活动范围测试，也是FMS动作筛查中的一种测试动作。主动直膝抬腿测试不仅识别髋关节屈曲的主动灵活性，还可判断运动中核心的初始稳定性、持续稳定性及另一侧髋关节的灵活性。臀大肌、髂胫束复合体和腘绳肌是最容易限制髋关节屈伸的结构。完成该动作时一方面检验腘绳肌肌腱和小腿三头肌的柔韧度，另一方面还能观察髂腰肌和腰部肌群对骨盆的稳定性（王雄等，2014）。

仰卧，一侧腿膝关节后侧放在FMS测试板上，脚尖垂直向上。对侧主动直膝抬腿。两尺在量角器的0点处成一条直线，量角器中心点放置于股骨大粗隆处，量角器近端贴近躯干放置于身体的水平线上，远端位于股骨外踝。当对侧脚的脚尖向内侧或外侧旋转或膝关节离开FMS测试板时，停止抬腿，进行测量。每侧测量2次，取最大值，结果以度为单位，取整数。在测量时若受试者有疼痛感觉，则停止测试。

1.3.3 实验测试安排

在干预训练的前一周进行实验的前测，干预训练结束后的下一周进行实验后测。每次测试前要求受试者48 h内无剧烈运动，且在测试前3天内保持习惯的生活方式和正常的饮食摄入。为消除时间对测试的影响，相同的测试都放在同一时间段进行。测试开始前进行统一的准备活动，包括5 min慢跑和5 min动态拉伸。

1.4 数据统计分析

运用SPSS 18.0统计学软件对数据进行分析，测试结果均以平均数±标准差（M±SD）表示。使用GraphPad Prism 5软件作图。组内进行配对样本t检验。由于测试项目不同，组间选择单因素协方差进行分析，统计学的显著性水平为P＜0.05，非常显著性水平为P＜0.01。

2 研究结果

2.1 坐位体前屈测试

组内实验前测和后测数据经K-S检验符合正态分布（P＞0.05），可以使用配对样本t检验（王路德，2008）。结果显示，与实验前测相比，经训练干预后，NHE&SLD组和SLD组的实验后测数据经检验均具有非常显著性差异（P＜0.01），NHE组具有显著性差异（P＜0.05），CG组无统计学差异（P＞0.05）。经训练干预后，NHE&SLD组坐位体前屈测试增长最大，其次是SLD组和NHE组，CG组增长相对较少（表3）。

表3 不同组别干预前后坐位体前屈测试结果Table 3 Results of Sit-and-reach in Different Groups before and after Intervention cm

由于实验对象干预前的坐位体前屈成绩并不相同，干预前成绩较好，则提升空间相对较小。实验前测成绩对实验后测成绩有影响，不考虑实验前测成绩而仅考虑实验后测与前测的差值不合理（王路德，2008）。因此，选择单因素协方差分析，将实验前测数据设为协变量，判断不同干预方法对下肢柔韧性的影响。

进行方差齐性Levene’s检验发现，各组间因变量的残差具有等方差性（F=3.14，P=0.04）。如图3所示，不同组内实验前测与干预后实验后测数据之间存在线性关系，符合单因素协方差分析的要求。去除实验前测数据（协变量）对实验后测数据的影响，生成残值，再对残值进行方差分析得到如表4所示结果。与SLD相比，NHE&SLD具有显著性差异（P＜0.05）。与NHE和CG相比，NHE&SLD具有非常显著性差异（P＜0.01）。与NHE相比，SLD具有显著性差异（P＜0.05）。与CG相比，NHE差异并不显著。NHE&SLD对腘绳肌柔韧性提升效果最为明显，SLD组和NHE组柔韧性略有提升，但效果不太明显，无统计学差异。

图3 坐位体前屈前测和后测线性关系图Figure 3. The Linear Relationship between Pre-Test and Post-Test in Sit-and-Reach

表4 未调整和经协变量调整后坐位体前屈实验后测结果Table 4 Post-Test Results of Sit-and-Reach without Adjustment and Covariant Adjustment

2.2 主动直膝抬腿测试

组内实验前测和后测数据经K-S检验符合正态分布（P＞0.05）。经配对样本t检验结果如表5所示，干预训练前NHE&SLD组、NHE组、SLD组和CG组左右两侧主动直膝抬腿角度均具有非常显著性差异（P＜0.01）。干预训练后NHE&SLD组后测左右两侧主动直膝抬腿角度无统计学差异，SLD组后测左右两侧主动直膝抬腿角度具有显著性差异（P＜0.05），NHE组和CG组后测左右两侧主动直膝抬腿角度均具有非常显著性差异（P＜0.01）。由表5和图4可看出，实验前测受试者左右两侧主动直膝抬腿角度差异非常明显，经过实验干预后，NHE&SLD组左右两侧差异减少幅度最大，其次是SLD组，而NHE组和CG组左右两侧差异减少幅度相对较小。

表5 主动直膝抬腿组内两侧前测比较及组内两侧后测比较Table 5 Comparison between the Two Sides of the Intra-Group Pre-Test and Post-Test of Leg Raising

图4 主动直膝抬腿右侧与左侧差值分析Figure 4. Analysis of the Difference between the Right and Left Sides of Leg Raising

配对样本t检验结果如表6所示，干预训练后，主动直膝抬腿左后测与主动直膝抬腿左前测相比，NHE&SLD组和SLD组均具有非常显著性差异（P＜0.01），NHE组具有显著性差异（P＜0.05），CG组无统计学差异。主动直膝抬腿右后测与主动直膝抬腿右前测相比，NHE&SLD组和SLD组均具有非常显著性差异（P＜0.01），NHE组和CG组无统计学差异。经干预训练后，NHE&SLD组和SLD组主动直膝抬腿角度提升最大，其次是NHE组，而CG组变化较小。左右两侧主动直膝抬腿角度均有提升，但与右侧相比，左侧主动直膝抬腿角度提升幅度更加显著。

表6 主动直膝抬腿组内前测和后测对比Table 6 Intra-Group Pre-Test and Post-Test Comparison of Leg Raising

进行方差齐性Levene’s检验发现，各组间因变量的残差具有等方差性。通过绘制散点图显示在不同组内实验前测与实验后测数据之间存在线性关系，符合单因素协方差分析的要求。如表7所示，经单因素协方差分析，与调整后CG组左侧相比，NHE&SLD组左侧和SLD组左侧均具有非常显著性差异（P＜0.01）。与调整后NHE组左侧相比，NHE&SLD组左侧具有非常显著性差异（P＜0.01），SLD组左侧具有显著性差异（P＜0.05）。与调整后CG组右侧相比，NHE&SLD组右侧具有非常显著性差异（P＜0.01）。与调整后NHE组右侧相比，NHE&SLD组右侧具有非常显著性差异（P＜0.01），SLD组右侧具有显著性差异（P＜0.05）。结果提示，进行组间比较，NHE&SLD组主动直膝抬腿测试左右两侧提升效果均最为明显，其次是SLD组，NHE组的主动直膝抬腿提升效果相对较差。

表7 未调整和经协变量调整后的主动直膝抬腿实验后测结果Table 7 Post-Test Results of Leg Raising without Adjustment and Covariant Adjustment

3 讨论

3.1 离心训练对腘绳肌柔韧素质影响

抗阻训练与功能性活动可改善柔韧性（朱学雷，2011），结缔组织如韧带、肌腱、筋膜、肌肉、皮肤都可以限制关节活动幅度，力量训练可增强结缔组织的弹性和可塑性，使关节活动幅度增加。训练后期肌肉已有一定的负荷，此时进行离心力量练习，对肌纤维的刺激更为深刻。肌肉离心收缩所产生的最大力量与向心收缩的最大力量相比，离心收缩产生的肌力比向心收缩大50%左右，比等长收缩大25%左右（王瑞元等，2012），所以，离心训练对足球运动员腘绳肌柔韧素质提升较为显著。NHE&SLD组先进行双侧的北欧腘绳肌练习，然后进行单侧的单腿硬拉练习，受试者的训练量和强度均最大，肌肉所承受的负荷较大，肌纤维超微结构改变较为显著，通过肌纤维超微结构重组后的恢复及再生，使肌纤维伸缩性有一定的改善。因此，NHE&SLD组腘绳肌柔韧性的改善相对最大。NHE和SLD对腘绳肌也有一定的刺激，虽然也能改善腘绳肌的柔韧性，但对腘绳肌刺激负荷不如NHE&SLD，所以NHE组和SLD组改善腘绳肌柔韧性的程度相对较差。CG组没有接受关于腘绳肌的力量干预训练，所以柔韧性无明显改善。

3.2 离心训练对左右两侧腘绳肌均衡性影响

肌肉平衡对运动员的运动表现和损伤风险具有重要作用。肌肉平衡并非表示肌肉力量相等，而是某一肌群的肌肉力量与另一肌群的肌肉力量的比例在合理的区间范围内，没有太大差异。肌群的基础力量、爆发力或肌肉耐力与另一肌肉或肌群相比，具有适当比例（朱学雷，2011）。足球运动员多存在惯用腿，可能导致两侧肌肉均衡性存在较大差异，即存在优势侧和弱势侧。训练干预前，受试者两侧髋关节活动度均存在明显差异，证实受试者左右两侧均衡性不足。在高强度运动过程中，弱侧腿可能会出现一定的代偿，损伤风险相对较高。

训练干预后，NHE&SLD组左右两侧差异减少幅度最大，提升效果均最为明显，其次是SLD组，而NHE组和CG组两侧差距减少幅度较小。可能因素为：1）NHE&SLD组和SLD组弱侧腿受到负荷刺激较深，腘绳肌承受负荷较大，肌力及柔韧性有所提升，使左右两侧差异减少，对两侧均衡性帮助较大。NHE对双侧同时进行刺激，由于强侧肌肉力量较大，所承受的负荷比弱侧要多，故左右两侧依然存在较大差异。2）首先，SLD属于单侧支撑运动，相对不稳定。在不稳定情况下机体需要募集更多的运动单位，神经系统支配肌纤维数量相对较多，运动神经元兴奋性较高，对神经-肌肉系统刺激更强，肌肉力量增长也较为明显（景岭，2017）。其次，SLD可单独训练左右两侧的腘绳肌，两侧腘绳肌在相同负荷的刺激下，力量较弱的一侧受到的负荷刺激更深，所以，相对于强侧，弱侧腿的力量增长较多，使两侧腘绳肌的肌肉力量差距缩小，相对均衡。3）由于一侧肌力较弱，相对强侧，肌纤维横截面积较小，弱侧受到离心力量训练后，肌纤维超微结构改变较显著，中枢神经的兴奋度较强，导致腘绳肌力量提升较为明显，腘绳肌柔韧性增强。