快速伸缩复合训练对青少年变向与跳跃能力的影响

黄林杰 ，粱兴悦，张志勇，杨 耿，李端英，孙 健

（广州体育学院，广东 广州 510500）

在复杂多变的竞赛条件下，运动员需要根据外界环境的变化不断调整自己的身体姿态、位置及移动方向等，灵敏素质成为众多运动项目运动员必不可少的运动素质，是运动员竞技水平高低的评价内容之一[1]。灵敏素质包括判断决策能力、改变动作及方向的能力等，其中，改变方向的能力即变向能力（Change of direction speed，CODS），是灵敏素质的基础和直接表现形式[2]。研究[3-4]尚未明确何种训练方法可专门用于运动员的变向能力训练，但抗阻力量训练（Resistance training，RT）、冲刺训练及复合式训练等均可有效提高运动员的变向能力。1968年苏联田径教练Yuri Verkhoshanski提出的快速伸缩复合训练（Plyometric training，PT）被认为是一种高效率、实施简单的重要训练方法[5-6]，被用于对运动员的爆发力、跳跃能力及冲刺速度进行训练[7]，同时，其还对练习者的肌肉力量及肌肉生理横断面积产生积极影响[8]。因此，剖析快速伸缩复合训练对青少年运动员变向及跳跃能力的影响及其作用机制具有重要价值。

1 试验对象与方法

1.1 试验对象

广州体育学院2019级体育教育专业14名男生，运用随机序列分组法将其分为试验组（PT）及对照组（RT）。试验对象均有5年以上运动训练经历，深蹲1RM测试均超过自身体重1.5倍，并通过30s闭眼单脚站立测试，具有较好的下肢力量与平衡能力，无严重运动损伤（表1）。

表1 试验对象基本情况

1.2 试验方法

1.2.1 试验流程

包括前期准备、熟悉试验、试验前测、随机分组、试验训练干预、试验后测及数据处理等7个部分（图1）。让试验对象熟悉训练内容、测试方法及流程，避免因试验对象对测试不熟悉而影响测试成绩。干预过程中，试验组进行自身体重负荷的快速伸缩复合训练，对照组进行传统抗阻力量训练，训练周期为6周，训练频率为每周2次，每次训练干预时长为40min。

1.2.2 评价指标

评价指标主要包括变向能力、跳跃能力及下肢最大力量三大方面，其中：变向能力评价指标包括T测试、Illinois测试、505测试；跳跃能力测试为无摆臂下落跳（Drop jump，DJ）；下肢最大力量评价指标为深蹲1RM（1 Repetition maximum）。

1.2.3 干预方案（表2）

表2 试验干预方案

PT组干预包括多种类型的快速伸缩复合训练手段，同时训练动作的复杂程度及负荷随周期安排递增，3个阶段每次训练干预的跳跃次数分别为96次、110次、138次。RT组依据爆发力训练原则，以较大负荷及较快的动作速度进行传统抗阻力量训练，3个阶段训练干预的个人平均负荷重量分别为2503kg、2728kg、2887kg。

干预过程共3个训练周期6周时间，每次训练干预前所有试验对象完成包括软组织松解、慢跑、肌肉激活、动态拉伸及神经激活等在内的共15min的热身内容，每次训练总时长为40min。PT组组间间歇45s，大组间歇1.5min，负荷为自身体重。对照组组内间歇1.5min，大组间歇3min。

1.2.4 数据处理

试验数据以均值±标准差表示，采用独立样本t检验与配对样本t检验分别对试验前后测的组间差异和组内前后测数据进行对比，效应量强度使用Cohen提供的ES指南进行计算分析[9]。

2 试验结果

2.1 快速伸缩复合训练对青少年运动员变向能力的影响

PT组进行为期6周的快速伸缩复合训练后，试验前后变向能力测试中的T测试及505测试成绩存在显著性差异（P<0.05）。进行传统抗阻力量训练的RT组所有变向能力测试成绩试验前后均无显著性差异（P>0.05）。PT组试验干预前后的T测试与505测试成绩ES均为大效应量，PT组的Illinois测试及RT组的3种变向能力测试成绩ES处于小效应量范围（表3）。

表3 训练前后受试者变向能力差异

2.2 快速伸缩复合训练对青少年运动员跳跃能力的影响

PT组及RT组试验前后的下落跳高度及反应力量指数均出现显著性差异（P<0.05），2组试验对象干预前后的跳跃能力测试成绩ES均为大效应量（表4）。

表4 训练前后受试者跳跃能力差异

3 分析与讨论

3.1 快速伸缩复合训练对变向能力的影响

变向能力是众多运动项目运动员必备的关键素质，变向能力的好坏对运动员的运动成绩有较大影响[1]。研究[10-11]表明，505测试及T测试是变向能力的最有效测试方法。T测试在不受最大速度影响的条件下使运动员在人体矢状面前后方向及冠状面左右方向移动，对运动员移动过程中从减速、转换方向到加速的整个过程进行测试，可以直接地反映运动员的变向能力[12]。505测试可以直接测量受试者在高速冲刺条件下减速并实现180o大幅度变向继而加速启动的能力[13]。Illinois测试一直被认为是标准的变向能力测试，但有学者提出其测试效度不及505测试，因为Illinois测试过程中运动员的耐力水平和速度素质尤其是最大速度对测试成绩有较大影响，因此其并非是变向能力的最好测试指标[14]。经过为期6周负荷渐进的快速伸缩复合训练，试验对象的505测试及T测试成绩都呈现显著性差异，且为大效应量（分别提升6.63%及3.80%），可见快速伸缩复合训练对运动员变向能力的提高有积极效应。Illinois测试结果没能得到提高，原因可能与其测试效度有关，此测试方法包括较多的直线冲刺及绕标志桶的曲线跑动，测试所用时间较长，对运动员的无氧糖酵解供能能力有一定要求。快速伸缩复合训练仅包括矢状面及冠状面内的跳跃，未涉及曲线的改变方向的训练，是Illinois测试成绩未提高的另一原因。

变向能力受多种因素影响，主要包括运动员的技术动作、直线冲刺速度、下肢肌肉质量与力量水平等[12,15]。快速伸缩复合训练是一种提高肌肉功能的有效训练方法，其最核心的作用是改善肌肉的拉长—缩短周期（Strectchshortening cycle，SSC），提高弹性串联组件的利用率并强化运动过程中肌肉的牵张反射，使肌肉可以在短时间内充分发挥出力量[16]。肌肉SSC能力的改善可来源于多种形式的快速伸缩复合训练，包括独立的离心与向心跳跃、水平与垂直方向的跳跃及高强度的单/双脚交换腿跳跃或跳深训练等[17]。通过改善肌肉的SSC功能可使运动员的爆发力得到提升。变向过程中运动员的下肢运动周期包含支撑期和摆动期[18]，支撑期肌肉会经历离心、过渡到向心阶段的循环过程，爆发力的提高会使运动员的变向能力得到增强。动作技术的改善也是运动员变向能力提高的重要因素。在快速伸缩复合训练中，运动员被要求每次跳跃时先用前脚掌着地再过渡到全脚掌，或仅用前脚掌支撑以保证脚步轻巧灵活地着地。这一动作的改进使参与完成动作的肌肉发生改变，除原本做离心缓冲的髋膝关节肌群如股四头肌、腘绳肌及臀肌参与外，小腿的腓肠肌及比目鱼肌做离心收缩的占比也得到提高，以缓冲身体下落动能，使得脚掌的每次触地时间减少，进而缩短脚步的动作周期，提升运动员的变向能力[19]。本研究认为，下肢肌肉SSC功能的提升及技术动作的改善是运动员变向能力提高的直接影响因素。

3.2 快速伸缩复合训练对跳跃能力的影响

从试验结果可以看到，PT组和RT组的下落跳高度和反应力量指数测试成绩均得到提高，且均为大效应量，但就提升幅度而言，PT组的跳跃能力提升幅度高于RT组（分别高出6.7%和13.1%）。现有综述表明，快速伸缩复合训练干预对下落跳高度的影响是3种跳跃测试（CMJ、SJ、DJ）中最大的，快速SSC（DJ）的功能改善相对于慢速SSC（CMJ）的提升效果更佳，与此同时，干预周期大于10周的快速伸缩复合训练的ES远高于10周以下的干预效果（二者平均ES为1.87和0.58）[20-21]。本文研究结果与前人一致，即下落跳表现得到有效提高， 且6周快速伸缩复合训练同样对下落跳高度有十分显著的影响效果（ES=2.03）。SSC中快速吸收制动力(或离心力)以及随后产生高推动力(或向心力)的能力被称为反应性力量，RSI是其高效度的评价指标之一[22]。反应力量指数可反映运动员的下肢垂直刚度，用以有效评价SSC类的动作表现[23-24]。2组训练干预提高受试者跳跃能力的可能机制是运动单位募集能力的增强[25]、兴奋传导延搁的减少[26]、拮抗肌与主动肌协调程度的提高[27]等，使得力量输出的效率得到提高。与此同时，试验对象深蹲1RM测试可见，RT组后测成绩较试验前有12.2%的增幅，且前后差异具有统计学意义（P<0.05）。肌肉最大力量作为爆发力的基础得到提升，是RT组跳跃能力提升的关键因素[28]。 与变向能力的提升机制一致，快速伸缩复合训练使肌肉SSC的功能得到提高可能是PT组优于RT组的主要原因，其包括串联弹性组件和神经中枢的运动反射得到增强，肌纤维中肌球蛋白重链的占比得到提高使得Ⅱ型肌纤维亚型发生转化等[29-30]。下肢快速伸缩复合训练的要点是在减少触地时间的前提下尽量提高跳跃高度或远度，从而完成有效且灵巧的训练，触地时间及跳跃高度2个训练要点正向迁移至跳跃能力测试中，使运动员的跳跃能力得到提升，这与前人的大部分研究结果一致，即快速伸缩复合训练对跳跃能力的练习效果优于传统抗阻力量训练[31-32]。

4 小结

每周2次共6周渐进负荷的快速伸缩复合训练比传统抗阻力量训练更有利于提高青少年运动员的变向能力及跳跃能力。这有助于丰富快速伸缩复合训练研究，为青少年运动员变向及跳跃能力训练提供参考。