15－18周岁排球女运动员力量不对称与跳跃能力的关系

2021-11-23钱木森

体育科技文献通报 2021年11期

钱木森

1 前言

排球运动员的表现与其在进攻和拦网情况下的跳起能力有关，下肢肌肉力量的发展，即在高速下产生快速向上的能力，肌肉力量对起跳能力起到至关重要的作用。而下肢的肌肉力量失衡会对下肢跳跃能力产生负向干扰作用。事实上，熟练的动作在跳跃时通过肌肉的协调动作来实现，机械能在肌肉之间的正确传递使身体质心产生更高的垂直位移。等速动力装置可以更详细地评估参与特定关节动作的肌肉产生扭矩的能力。这样，通过计算对侧缺陷，就可以识别出优势肢和非优势肢之间净关节力矩的不平衡或不对称和参与关节运动的肌肉之间的常规比例［1］。对于膝关节，传统的比例是通过屈肌峰值扭矩（PT）除以伸肌峰值扭矩（PT）来计算的。

虽然运动学在等速测功机并不像垂直跳跃，对排球运动员的研究表明了膝盖肌肉的PT之间的联系，反映垂直跳跃的力量和高度。事实上，膝关节在整个过程中起到了部分作用。我们的第一个假设是膝关节的PT与跳跃的表现直接相关。此外，我们还假设，在青年女子排球运动员中，传统的屈肌和伸肌比例的降低与跳跃成绩的提高有关，这可能是由于主动肌和拮抗肌之间的机械能耗散较低所致。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

筛选15名15－18周岁的女子业余排球运动员参与了这项研究。排除下肢存在伤病和可能存在的肌肉损伤带来的可能影响研究的因素。参与的所有运动员具备二级及以上运动等级水平，运动年限为6－8年。

2.2 实验设计

本研究采用横向比较分析PT值与膝关节肌肉不平衡之间的关系，分析等速动力测量法测定的膝关节肌肉不平衡与青年女子排球运动员起跳成绩之间的关系。在三个角速度的等速测力计中测量膝关节伸屈肌、常规比例和对侧缺陷。通过在测力台上测得的地面反作用力曲线，计算出反向运动跳（CMJ）的弹跳过程中的机械力和高度。采用相关与回归检验分析了垂直跳跃中膝关节产生最大扭矩的能力与产生力量的能力和高度之间的关系。此外，还研究了关节的肌肉失衡（常规比例和对侧缺陷）是否与CMJ试验分析的变量相关。

2.3 测试程序

在测试前给运动员讲解详细的测试规则和程序，介绍研究的目的和方法步骤。第一天，分别测量运动员的体重和身高。第二天，在测力台上进行CMJ试验测试。第三天，进行等速肌力测试。

垂直跳跃测试：在CMJ测试开始前，让运动员进行充分的热身和下肢肌群的动态激活。在测试前让每个测试对象进行两次试跳练习，并叮嘱测试时要全力完成测试，每人跳两次，取最好成绩。

等速肌力测试：在膝关节等速强度测试开始前，参与者进行了专项热身活动。热身后，受试者以坐位姿势置于测功器内，膝关节与髋关节固定稳固90度，屈曲时膝关节角度限定在110度，伸展时膝关节角度限定在0度。参与者的胸部和臀部用皮带固定，以避免不必要的动作。60℃／s 5次、180℃／s 5次、300℃／s 30次，每次执行间隔30秒。在每次测试前，运动员要进行3次重复的预测试。测量3个速度下膝关节伸肌（股四头肌）和膝关节屈肌的PT值。在同一试验中测量了膝关节伸屈肌和膝关节屈曲肌的PT值。运动员们被要求以尽可能大的力量和速度进行测试，并在测试过程中给予口头鼓励。

2.4 数理统计分析

强度训练与控制条件之间执行95%置信区间的标准化均数差，采用随机效应模型，采用SPSS19.0对数据进行统计分析。总体效果的显著性为p＜0.05。

3 结果分析

从本次测试和研究结果来看。介绍了关于跳跃试验和膝关节等速动力测量试验的数值。从肌肉失衡的实验结果和下肢爆发力分析来看，分析可以得出，下肢在180度／秒时发现优势肢伸膝PT之间存在强烈的正相关（r＝0.710，p＝0.056）。因此，在180度／秒时，优势肢体PT值更大的参与者在CMJ中获得更大的能量。而从PT与跳跃绩效变量之间的关联分析来看，在不同速度下的PT与跳跃力和高度之间没有其他显著的统计学关联（p＞0.05）。肌力失衡和跳跃性能之间的关联的值来看。在300度／秒时，常规比值值与CMJ呈较强的负相关（r＝0.736，p＝0.039）；运动员在CMJ中获得了更大的肌力储备，常规比率接近0.6。对侧缺损值及其他常规比值与CMJ的身高、肌力无统计学意义（p＞0.05）。

本研究旨在探讨不同速度及跳跃表现的膝关节关联性，并分析女子排球运动员在CMJ中膝关节肌肉不平衡是否与力量产生能力及跳跃高度的相关性。我们的第一个假设是，PT将与跳跃性能呈正相关，因为该关节的肌肉对跳跃过程中的产生的额总功有重要贡献。在等速动力测量试验中，仅在180度／秒的中间速度下（r＝0.677，p＝0.049），膝关节伸直PT与力量CMJ有统计学意义。在速度为60度／秒和300度／秒时，相关性无统计学意义。

4 分析与讨论

过往的研究发现对12名男性职业排球运动员进行了评估，发现240度／秒伸膝PT与CMJ最大跳跃高度之间存在较高的相关性（r＝0.847，p＜0.05）；这种相关性在60和300度／秒的速度中没有发现，其与跳跃高度呈正相关，而与弹跳力的大小无正相关［2］。同样，有资料显示对男子排球运动员膝关节伸肌PT和CMJ力量之间的关系进行了研究，即表现为在不同速度下表现较高的相关性：在速度为60度／秒时，其相关系数为（r＝0.822）；速度为120度／秒时，其相关系数为（r＝0.876）；速度为120度／秒时，其相关系数为（r＝0.895）。与我们的研究相反，在较低的速度中发现了关联［3］。然而，当等速动力测试在中间速度进行时，所产生的反应更强，这与我们的发现相似。然而，当角速度小于60度／秒时，PT值较高，但变现的弹跳速度较低。相反的情况发生在较高的速度（300度／秒），此时PT值较低。因此，我们的结果在一定程度上与第一种假设和之前的研究相一致，但值得强调的是，这些测试之间的关系似乎只发生在职业排球运动员膝关节等速动力测试的中间速度。我们的第二个假设是，在300度／秒时（r＝0.756，p＝0.019），膝关节常规比率降低与CMJ表现增强相关，这一假设得到了证实，且与CMJ表现呈强烈的负相关。

在我们的研究中发现，传统的300度／秒的比率值与0.6相似或高于0.6，这是之前对其他运动学科运动员的研究中所建议的最小值，作为膝关节屈肌和伸肌之间足够的平衡与损伤风险的关系。关注传统比例与损伤风险之间关系的研究表明，这种关系与关节的前后动态稳定性有关。我们认为，在CMJ测试中，业余女子排球运动员的肌腱和股四头肌之间可能存在一个最佳的力量比例，以产生更大的力量。

在关于屈伸肌力的传统比率和跳跃能力的研究中，腘绳肌的作用和关节结构的特点决定了膝关节的动态稳定性。在60和180度／秒的速度下，运动员的膝关节屈肌和伸肌之间出现了更高的力量不平衡，这表明在较低的运动速度下受伤的风险可能会增加［4］。这些指标必须在分析实际跳跃情况下常规比率的研究模型中进行检验，值得进一步研究。未来的研究应该测试离心收缩（离心屈肌／离心伸肌）中的肌肉不平衡，以便对肌肉不平衡有更全面的了解。

根据我们的发现，Laudner等人［5］的研究也显示，排球运动员及其他运动员在前交叉韧带重建后，对侧缺陷与跳跃成绩之间也没有显著的统计学关系。垂直跳跃是多关节运动，膝关节占总工作量的51%，髋关节占26%，脚踝占23%，可能导致其他关节的代偿机制［6］。本研究对业余15－18岁女子排球运动员的PT值和膝关节肌肉不平衡与跳跃成绩之间的关系进行了研究。这些研究结果可为高水平女子排球运动员评价方案的构建和训练提供参考。

本研究存在一定的局限性，值得进一步探讨。虽然研究的重点是业余15－18岁女子排球运动员，但样本相对较小。除此之外，我们仅分析了向心收缩时的神经肌肉表现。虽然增加离心动作有可能改善这种关联，但在跳跃过程中推动身体的主要肌肉动作是在向心模式下进行的。评估特定跳跃与肌肉不平衡之间的相关性，可以为排球运动员的表现提供更多相关信息。我们的结果表明，膝关节肌肉力量的不平衡，有利于股四头肌，而不是肌腱，与运动员在高速下的弹跳能力相关联的。因此，有了这些信息，力量训练就可以用来平衡膝关节的力量，使运动员在赛场上有更好的表现。一个意想不到的和有趣的发现，从我们的动力测量分析来看，更好地联系膝关节肌肉PT和跳跃表现在中间媒介的速度。因此，对于伸膝肌肉来说，从等速训练到功能跳跃训练更好的转换是大约180度／秒。此外，本研究的跳跃高度、机械力和膝关节等速PT数据也可为青少年女子排球运动员的训练提供参考。