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同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 摘要 研究目的：振动力量训练是一种新兴的力量训练方法，以其能够用较小的负荷有效地提 高肌肉的最大力量及爆发力而受到越来越多国内外专家的关注。本研究是在振动训练的 效果得到国内外运动科学的正面评价与肯定的基础上，以决定振动强度重要因素之一的 振动频率为切入点，研究同振幅下不周频率的振动刺激训练对力量训练效果的影响，以 求能够发现其对肌肉力量训练效果的影响规律，为振动训练方法完善的研究做出一定的 贡献。研究方法：本研究通过文献资料法，获取国内外大量关于振动刺激训练的文献资 料，为本研究的实验设计及结果分析提供充分的理论依据；通过实验法，利用p h y s i o p l a t e 振动训练台，对北京优秀垒球、女子游泳及女子跳水运动员进行同振幅下不同频 率振动刺激力量训练。采用m e r a c 等速肌力测试系统及删r 测力台，对实验前后以及实验 中运动员下肢髋、膝、踝三个关节左右侧届伸肌群相对峰值力矩、快速相对蜂值力矩、 慢速最大做功功率、总功及s j 和c m j 两种模式的纵跳高度指标进行对比研究。研究结果： 实验后，i 组和i i 组受试者髋、膝、踝关节左右侧伸肌群相对峰值力矩、快速相对峰值 力矩、慢速最大傲功功率、总功都产生了非常显著性提高( p 0 0 1 ) ；组问比较，l i 组 受试者髋、膝、踝，关节左右侧伸肌相对峰值力矩、快速相对峰值力矩、慢速最大做功 功率、总功的增长率均高于i 组，除总功的增长率两组具有显著性差异，其他指标两组 均具有非常显著性差异。实验后i 组和i i 组受试者s j 和 j 两种模式的纵跳高度与实验 前比较均产生了非常显著性提高；组问比较，i i 组高于i 组，差异具有非常显著性；两 组s j 高度的增长率均高于c m j 高度，差异具有非常显著性。研究结论：研究证明：同振 幅下，次高频( 3 5 z - 5 0 h z ) 振动刺激对肌肉最大力量、快速力量、爆发力以及肌肉耐力 的训练效果显著高于中低频( 2 5 h z - 3 5 h z ) 振动刺激；同振幅下，次高频( 3 5 h z 5 0 h z ) 振动 刺激对运动员s j 和c m j 两种模式的纵跳能力的训练效果显著高于中低频( 2 5 z 一3 5 h z ) 振 动刺激，两个不同频率振动刺激对运动员纵跳能力的影响表现出了相同的趋势，即对s j 模式纵跳能力的作用效果要显著高于对c m j 模式；抗负荷力量训练附加振动刺激可以有 效地提高力量训练的效果，能够以相对较小的负荷有效地提高肌肉的最大力量、快速力 量、爆发力以及肌肉耐力，能够有效地提高运动员的纵跳能力。 关键词：优秀运动员；振动刺激训练；振动幅度；振动频率；肌肉力量 同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 t h ec o n t r a s t i v er e s e a r c ho fe f f e c t so fm u s c l e s t r e n g t ht r a i n i n g w i t ht h es a m e a m p l i t u d ea n d d i f f e r e n tf r e q u e n c yv i b r a t i o ns t i m u l u s a b s t r a c t r e s e a r c ho b j e c t i v e ：t h ev i b r a t i o ns t r e n g t ht r a i n i n gi san e wm e t h o do fs t r e n g t ht r a i n i n g , w h i c hg e t sm o r ea n dm o r ec o n c e r n e db yt h ec h a r a c t e r i s t i ct h a ti tc a rb u i l d u pm u s c l es t r e n g t h w i t hl e s sl o a d o nt h eb a s i so fi n t e r n a t i o n a ls p o r t ss c i e n c e sp o s i t i v ee s t i m a t e st ov i b r a t i o n t r a i n i n g , t h ea u t h o rc h o o s e st h ec u t i n p o i n to ff r e q u e n c yt h a ti so n e o ft h ed e t e r m i n a n t st h e v i b r a t i o ni n t e n s i t yt or e s e a r c ht h ev i b r a t i o ns t r e n g t ht r a i n i n ge f f e c t sw i t ht h es a n l ea m p l i t u d e a n dd i f f e r e n tf r e q u e n c y , i no r d e rt of i n dt h el a w so fv i b r a t i o nt r a i n i n ge f f e c t st om u s c l e s t r e n g t ha n dd os o m ec o n t r i b u t i o nt ov i b r a t i o nm e t h o d s p e r f e c t i o n r e s e a r c hm e t h o d ：b y t h em a t e r i a lm e t h o d , t h ea u t h o rg o te n o u g hi n f o r m a t i o na b o u tv i b r a t i o nt r a i nt oo f f e rt h e o r i e s f o rt h ed e s i g no fe x p e r i m e n ta n dt h ea n a l y s i so fr e s u l t s ；b yt h ee x p e r i m e n t a t i o n ，t h ea u t h o r u s e dp h y s i ov i b r a t i o np l a t et ot r a i no u t s t a n d i n ga t h l e t e so fb e i j i n gs o f t b a l lt e a m 、 s w i m m i n gt e a ma n dd i v i n gt e a mw i t hs a m ea m p l i t u d ea n dd i f f e r e n tf r e q u e n c y ；u s em e r a c i s o k i n e t i cs y s t e ma n dh u r e r g o m e t e rp l a t em u s c l es t r e n g t ht e s t i n gs y s t e mt ot e s tt h ei n d e x e s o fp t b w 、同m w 、t p 、t wo fe x t e n s o ra n df l e x o rm u s c l eo fr i g h ta n dl e f th i p s 、k n e e sa n d a n k l e sa n dt h eh e i g h to fs j 、c m jb e f o r ea n da f t e rt h et r a i n i n g r e s e a r c hr e s u l t ：a f t e r e x p e r i m e n t , t h ep r b w 、f f f b w 、t p 、t wo ft e s t e e s e x t e n s o r sa n df l e x o r so fh i p s 、k n e e s a n da n k l e so fg r o u pia n dg r o u pi ii m p r o v ev e r ys i g n i f i c a n t l y ( p 0 0 1 ) ；c o m p a r eb e t w e e n g r o u p s t h e 哪w 、h t b w 、t p 、t wo fe x t e n s o r sa n df l e x o r so fh i p s 、k n e e sa n da n k l e so f t e s t e e si ng r o u pi ii m p r o v em o r et h a ng r o u pi ，a n dt h e r ee x i s tv e r ys i g n i f i c a n td i f f e r e n c e ( p 0 0 1 ) e x c e p tt h ei n d e xo ft w ：w h o s ed i f f e r e n c ei ss i g n i f i c a n t a f t e re x p e r i m e n t , t h eh e i i g h to f s ja n dc m jo ft e s t e e so fg r o u pia n dg r o u pi ib o t hi n c r e a s ea n dd i f f e r e n c e sa r ev e r y s i g n i f i c a n t ( p 0 0 1 ) ；c o m p a r eb e t w e e ng r o u p s ，g r o u pi ii n c r e a s e sm o r et h a ng r o u pia n d d i f f e r e n c e sa r ev e r ys i g n i f i c a n t ( p 0 0 1 ) ；t h ei n c r e a s eo fs jh e i g h ti sm o r et h a nc m jo fb o t h g r o u p sa n dd i f f e r e n c e sa r ev e r ys i g n i f i c a n t ( p o 0 1 ) r e s e a r c hc o n d u s i o n s ：r e s e a r c h t e s t i f i e d ：w i t ht h es a m ea m p l i t u d e ，e f f e c t so fm u s c u l a rt r a i n i n gw i t hh e p o h e i g hf r e q u e n c y h 同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 v i b r a t i o ns t i m u l u s ( 3 5 h z - 5 0 h z ) 缸cb e t t e rt h a n w i t hl o w - m i d d l e f r e q u e n c yv i b r a t i o ns t i m u i n s a n dt h es a m et ot h ei m p r o v e m e n to ft h ea b i l i t yo fs ja n dc m j t h ei n c r e a s eo fs jh e i g h ti s m o r et h a nc m jw i t ht h et w od i f f e r e n tf r e q u e n c i e so fv i b r a t i o ns t i m u l u sa n dd i f f e r e n c e sa r e v e r ys i g n i f i c a n t ；r e s i s t i v es t r e n g t ht r a i n i n gw i t hv i b r a t i o ns t i m u l u sc a ne n h a n c et h ee f f e c t so f m u s c u l a rt r a i n i n ge f f e c t i v e l y ；v i b r a t i o nt r a i n i n gc a ni n e a s et h em a x i m a lf o r c e 、f a s tf o r c e 、 p e a kp o w e ra n de n d u r a n c eo fm u s c l ea n dc 孤i m p r o v et h ea b i l i t yo fj u m pw i t hr e l a t i v e l y s m a l ll o a d k e yw o r d s ：o u t s t a n d i n ga t h l e t e ；v i b r a t i o ns t i m u l u st r a i n i n g ；v i b r a t i o na m p l i t u d e ；v i b r a t i o n f r e q u e n c y ；m u s c l es t r e n g t h i h 学位论文原创性声明 本人所提交的学位论文同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练 效果的对比研究，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的原创性 成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过程的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集 体，均已在文中标明。 本声明的法律后果由本人承担。 论文作者( 签名) ：彳乏敞 f 2 叼年乡月2 7 日 学位论文原创性确认书 学生碰茁匝所提交的学位论文同振幅下不同频率振动刺激对肌肉 力量训练效果的对比研究，是在本人的指导下，由其独立进行研究工作所 取得的原创性成果。除文中已经注明引用的内容外，该论文不包含任何其 他个人戴集体已经或撰写过的研究成果。 指导教师( 签 2 a 1 年专月 同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量硼练效果的对比研究 1 引言 1 1 选题依据 力量素质是人体身体素质的重要组成部分，是人类赖以生存的重要基础。国民自身 的力量素质水平将直接影响到一个国家整体国民体质水平。随着全民健身计划纲要 和奥运争光计划纲要的颁布与实施，国民身体素质与竞技体育水平的提高已成为 我国体育事业发展的两个主流方向，而力量素质的提高将是实现这两个计划的关键而有 效的环节。 在物质文明高度发达的今天，人们的身体素质随着生活节奏的加快，先进的办公、 生活用品的广泛应用，而每况愈下，必要的力量训练就显得尤为重要。力量素质的提高 对于不同年龄的人群都有重要的促进作用。少年儿童时间，适宜的力量训练对骨骼的发 育和塑造良好的身体形态具有重要作用。成年人通过适宜的力量训练不仅能拥有健美的 肌肉、强健的体魄，使自身精力充沛，以适应现代社会快节奏的要求。而我国马上要步 入老龄化社会，老年人的力量训练将会预防许多老年疾病的发生，如肌肉萎缩、骨质疏 松等。 在竞争激烈的奥林匹克赛场上，运动员力量素质是决定运动员竞技成绩的关键因 素。随着国际比赛竞争的日趋激烈、运动成绩的不断提高，对运动员的训练水平提出了 越来越高的要求。而我国运动员如想在国际比赛中取得优异的成绩，提高力量素质应是 我们所要考虑的首要因素。 力量素质的提高依赖于科学有效的力量训练。传统的肌力训练中皆以肌肉收缩模式 设计训练处方，分为等长( i s o m e t r i c ) 、等张( i s o t o n i c ) 、等速( i o s k i n e t i c ) 及增强式 肌力训练( p l y o m e t r i ct r a i n i n g ) 0 1 ，其中，等长及等张肌力训练是最普遍且实用的方法， 但对动作速度较难掌控，而等速肌力训练可依人体体能状况、肢体环节长度调整训练强 度及关节角度，却因进行训练时需搭配昂贵的辅助仪器及专人从旁指导，因此造成训练 实施上的不便。 由苏联田径教练y u r iv e r o h o s h s k i 于1 9 6 8 年提出的增强式肌力训练，运用牵张缩短 周期( s t r e n g t h s h o r t e n i n g ，s s c ) 机制，刺激分布于肌肉本感受器，利用感觉神经快速 传达信息至中枢神经系统，并以最短时间内反射激发运动神经元募集肌纤维收缩 ( l u n d i n ，1 9 8 5 ) 最常用的训练方式是跳深练习。但这种训练方法很难甚至无法量化训练 强度，若训练过程中冲量( i m p a c t ) 过大就容易造成肌肉、韧带的损伤，因此从事这项训 练时往往有许多限制。 同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 此外，还有一种主要在竞技体育中应用的力量训练方法：电刺激训练法。电刺激训 练法是利用电激仪产生的脉冲电流，代替由大脑发出的神经冲动，使肌肉收缩，达到提 高肌肉量的一种力量训练方法嘲。电刺激训练可有效提高肌肉的力量而肌肉的体积不增 大，其主要原因是脂肪减少，肌纤维增粗，这对速度和跳跃项目运动员大有益处。但是 电刺激增加力量迅速，但用电刺激获得的力量，一旦停止练习，消退的也快。 随着科学技术的不断发展，以及科学技术向运动训练和比赛中的渗透，各国竞技体 育在训练理论、方法手段、技术战术、器材装备、科技保障、管理方式、思想观念等方 面正不断创新“1 。在这种大环境下，一种全新的力量训练方法正应运而生，这就是振动 力量训练( v i b r a t i o nt r a i n i n g ) 。振动训练作为一种强化肌肉力量尤其是爆发力的手段， 在国外已经有了一定的发展，并已获得国外运动科学的正面评价与证实。在国内，关于 振动训练的研究也已经开始起步，上海体科所、广州体科所、北京体科所、上海体育学 院、山东体育学院、河北师范大学等体育科研机构和体育院校对振动训练的研究正逐步 向深入系统的方向开展，并已获得了一定的研究成果。 振动训练区别于其他的力量训练方法的最大特点是：它能够以相对较小的附加负荷 有效的提高肌肉的最大力量、快速力量及力量耐力，而且还会对人体的平衡能力、骨骼 密度、柔韧能力及血液的激素水平等产生正面影响。但振动刺激从上世纪六十年代首先 在医学上应用到七十年代末逐渐被移植并尝试应用于运动训练至今，也不过三、四十年 的时间，作为一种新兴的力量训练方法仍处在探索阶段，还未能形成一套系统完备的训 练模式去应用于力量训练，所以对于振动训练理论体系的建立以及训练方法手段的完 善，就需要世界各国体育科研工作者的不懈努力去完成。振动训练的探索和研究势在必 行。 本研究是在振动训练的效果得到国内外运动科学的正面评价与肯定的基础上，以决 定振动强度重要因素之一的振动频率为切入点，选取两个具有代表性的两个振动频率 段：中低频和( 2 0 赫兹一3 5 赫兹) 次高频( 3 5 赫兹一5 0 赫兹) 进行对比实验研究，以求能 够发现其对肌肉力量训练效果的影响规律，为振动训练方法完善的研究做出一定的贡 献。 1 2 文献综述 1 2 1 各种力量训练方法的简介及特点 发展肌肉力量必须采用相应的训练方法。不同的力量训练方法会导致肌肉产生不同 同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 的效果在运动实践中常见的力量训练方法有等张训练法、等长训练法、等动训练法、 超等长训练法、离心训练法和电刺激法等。 等张训练法( t r a i n i n go fi s o t o n i cs t r e n g t h ) 是一种利用特定的力量训练器或自 由物体( 如杠铃、垭铃等) 进行的力量训练方法“1 ，又称动力性训练或向心训练。进行等 张训练时，肌肉没有静力性紧张，肌肉收缩与放松交替进行。这种力量训练方法是在第 二次世界大战后的1 0 年得到迅速推广。戴勒姆( d e l o r m e ) 和华特金斯最先系统地论述 了等张训练方法的问题。他们提出的最重要概念之一是用“最高重复次数” ( r e p e t i t i o nm a x i m u m ，跚) 来表示训练负荷量的大小6 1 。研究发现，6 - 1 0 p 瑚的负荷能 使肌纤维增粗，肌肉体积增大，实际肌肉力量得到发展，1 0 一i s r m 的负荷可使力量、速 度、耐力均有提高，3 0 r m 的负荷可使肌肉内毛细血管网增多、肌肉内有关氧代谢酶的活 性提高，因此能有效的改善肌肉耐力。等张训练法的优点是：可以有效的发展肌肉的动 力性力量，可以更好地发展神经肌肉的协调性，可以有效地发展力量耐力和增大肌肉体 积并可以有利于提高肌肉的收缩速度等：等张力量训练方法的局限性是：不能在整个动 作过程中保证肌肉每一次收缩的负荷都相等，因此肌肉只能在活动过程中的某一个阶段 承受最大负荷，所以造成训练负荷只能按照力量最弱的关节角度来安排，不能使肌肉等 到充分的锻炼。 等长训练法( t r a i n i n go fi s o m e t r i cs t r e n g t h ) 是一种肌肉紧张用力与肌肉长度保 持不变的力量练习方法“1 ，它与动力性力量练习相比，更能有效的提高肌肉张力与神经 细胞的机能水平。德国的海廷格( h e t t i n g e r ) 和米勒对静力性练习方法进行了长期深入 地研究，他们首先阐明了等长肌肉力量训练的强度、持续时间和练习次数与训练效果的 关系等长肌肉力量训练方法可以有效地发展静力最大力量、静力耐力和提高肌肉的张 力，因此对于某些角力性重竞技项目具有较重要的意义。它的主要缺点是：力量增长只 局限于训练所采用的角度上，不能使肌肉和关节达到最大幅度的伸展和收缩，而且静力 性肌肉收缩训练不利于动作速度的提高，对改善神经肌肉的协调性不明显。而且大强度 静力训练中，由于血液循环条件不良和憋气，易造成血压升高，青少年不宜采用。 。 等动训练法( t r a i n i n go fi s o k i n e t i cs t r e n g t h ) 是借助于专门的等动力量训练器 ( 如美国u n i v e r s a l 公司生产的胍r a c 等速测力系统、美国s y b e x 、b i o d e x 、德国 i s o m e d 2 0 0 0 、澳大利q p k e y l i n k 公司生产的k i n i t e c h 等速康复系统等) 在动力状态下完 成练习的方法。在这种练习中。动作速度是相对稳定的，它可使运动员在动作的任何阶 段，都表现出接近或达到最大力量。在等速训练状态下，可使肌肉在动作的整个过程中 均衡地承担规定负荷量，因而可取的一般负重练习所达不到的效果。而采用不同的等动 3 同振幅f 不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 速度训练效果也不同，国内外研究认为，快速等动训练能使各种运动速度的快速力量得 到增加”1 。但等动力量训练需要搭配昂贵的辅助仪器及专人从旁指导，因此造成训练实 施上的不便；从训练效果来看，由于对练习速度的控制，因此限制了肌肉爆发力的发展 以及关节灵活性的提高。 离一5 , 彭1 1 练法( t r a i n i n go fe c c e n t r i cs t r e n g t h ) 又称退让性力量练习，即肌肉在产 生张力的同时被拉长。研究证明，肌肉离心收缩时所产生的最大离心力量比最大向心力 量大4 0 左右，退让性练习对神经肌肉系统产生强烈刺激负荷，可使肌肉力量特别是最 大肌肉力量得到明显增长。马特维耶夫认为，进行退让练习时，低水平运动员可采用 8 0 1 0 0 的负荷，刺激时间为4 6 秒；高水平运动员可采用1 2 0 - 1 4 0 的负荷，刺激时间为 4 8 秒。离心训练法除会导致肌肉疼痛的持续时间更长外没有明显的缺点，但是这种力 量训练方法在运动实践中不常用，往往与等张性练习结合使用蜘。 超等长训练法( t r a i n i n go fs u p e r i s o m e t r i cs t r e n g t h ) 是一种肌肉离心收缩与向 心收缩顺序进行的力量练习方法。练习时在速度性冲击负荷作用下，肌肉先被迫进行离 心收缩，紧接着即刻转为向心收缩。进行超等长练习的关键是：冲击性负荷要大，这样 才能产生强烈的牵张反射。目前主要采取“跳深”练习，维尔霍山斯基研究证明，从 0 6 1 6 8 米高度进行跳深练习，可以发展肌肉“离心一向心”工作方式转移的最大速度 能力；从0 9 - 2 2 米高度跳深，可以最大程度的发展爆发力量。1 。若跳深高度继续提高， 则由于改变起跳动作结构，大大降低肌肉由离心收缩转为向心收缩的速度，从而失去超 等长训练的意义，产生不好的效果。由于超等长练习方法更符合某些运动员项目中爆发 用力的运动特征，因此该方法可有效地提高运动员的支撑能力，发展运动员的快速力量 特别是爆发力量。但这种训练方法很难甚至无法量化训练强度，若训练过程中冲量 ( i m p a c t ) 过大就容易造成肌肉、韧带的损伤，因此从事这项训练时往往有许多限制。 电刺激训练法是指通过电刺激代替有大脑发出的神经冲动使肌肉产生等张收缩或 等长收缩的力量训练方法。电刺激训练法有三种形式：( 一) 在完成简单动作过程中直接 应用，可提高肌肉最大力量；( 二) 在静止条件下，进行不同角度的被动刺激；( 三) 采用 电刺激作为预防措施，借以消除肌腱、韧带等部位的疼痛；并可在比赛前5 1 0 分钟作为 准备活动的内容之一旧。电刺激最大的优点是：通过比传统力量训练方法小的多的能耗， 有效地提高肌肉的最大力量，而且可以是常规训练无法达到的肌肉得到训练。但由于电 刺激是通过外预性电刺激代替大脑发放的神经冲动，所以会对神经对肌肉的调节产生不 良影响；电刺激同时涉及所有运动神经元，可能对肌肉产生过度负荷以及过度训练的危 险：此外有研究表明利用电刺激获得的力量，一旦停止练习，消退的也快。 4 同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 1 2 2 振动训练的起源 振动训练依靠振动刺激得以实现。随着近代工业革命的成功和科学技术的日新月 异，一些电动工具逐渐广泛应用于我的日常生活中，这些工具中有一些可以产生振动， 例如电钻、电锯以及火车汽车等运输工具，这些工具在使用过程中将振动传递至全身， 刺激着人体的肌肉与神经系统，长时间的振动刺激往往会对人体造成损害，致使一些振 动病的发生，如伐木工人出现的自指病、车间工人的视觉局限和眼振颤以及下腰痛等。 由于振动刺激产生的慢性伤害，人们才逐渐开始探讨和研究振动刺激。随着对振动刺激 认识的不断深化，人们开始利用振动刺激服务于人类。振动刺激最早应用于医学康复， 早在上世纪六十年代，便有学者利用一种小型振动器( v i b r a t o r ) ，放置于肌腹或肌腱上 以诱发身体振动性张力反射( t o n i cv i b r a t i o nr e f l e x ，t v r ) m ，e k l u n d ( 1 9 6 6 ) 年对偏 瘫患者进行振动刺激，发现振动刺激能激活肌肉的本体感受器，反射性的引起不随意收 缩的肌肉产生收缩。a r c a n g e l ( 1 9 7 1 ) 报道了对肌肉和肌腱进行局部振动刺激能引起肌肉 收缩力量的增加”。 第一个真正将振动刺激用于运动训练的人是俄罗斯的体操教练员n a s a r o v 他利用 其自制的一个特殊的振动器( 图1 ) ，采用2 3 赫兹振动频率的振动刺激对运动员进行训练。 他的研究发现附加振动刺激的柔韧性练习效果要比单纯的柔韧性练习的效果要好得多， 同时他还发现振动训练还对运动员的力量产生正面影响。 图1 振动训练逐渐引起欧洲学者的进一步重视和发展。b o s c o 、i s s u r i n 、s p i t z e n p f e i l 、 s c h l u m b e r 、w e b e r 等人进行了一系列的研究。发现振动力量训练不仅对提高肌肉的最大 力量、快速力量及力量耐力有一定作用，还会对人体的平衡能力、骨骼密度、柔韧能力 及血液的激素水平产生影响。 5 同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 1 2 3 振动训练的研究现状 1 2 3 1 振动训练对力量训练效应的研究现状 近些年来，国内外专家从不同角度对振动力量训练所产生的效应进行了一系列的研 究，依据振动力量训练的时间不同，可以将这些研究分为两类：一类是关于接受一次或 一组振动力量训练后所产生的即时效应的研究，即振动力量训练的即时效应研究；另一 类是关于经过几周或更长时间振动训练后所产生的累积效应的研究，即结构性效应的研 究”。 ( 1 ) 振动力量训练即时效应的研究现状 振动力量训练即时效应的研究目的是探究振动刺激对肌肉爆发力的暂时性促进的 规律。意大利生物力学专家b o s c o 对即时效应研究较多，例如，1 9 9 9 年他做了两个关于 振动训练的即时效应的研究，第一个研究是关于振动刺激对人体臂屈肌机械功率与肌电 反应的研究。3 。研究的实验对象是1 2 个拳击手，共进行5 组振动刺激，每次持续1 分，振 动频率为3 0 赫兹，振幅为6 毫米，加速度为3 4 m s 2 ，受试一臂接受振动刺激，另一臂不接 受振动刺激。结果发现接受振动刺激手臂屈肌的机械功率提高了约l2 9 6 ，而未经过振动 刺激的功率未出现增长。结论是由于振动刺激使神经的兴奋阈值降低导致肌肉随意收缩 增强。同年，他做了关于骨骼肌对振动刺激的适应性反映的研究“。实验对象是1 4 个女 子排球运动员，采用的振动频率是2 6 赫兹，振幅为l o 毫米，实验时受试者脚趾着台半蹲 于振动台上，膝角为1 0 0 度，共振动1 0 组，每组持续1 分钟。测试发现腿的最大蹬伸功率 提高了5 8 7 6 。他认为振动训练所产生的影响与爆发力训练( 如连续纵跳训练或跳深 练习) 所产生的影响性质是相同的，只是振动训练神经对肌肉的刺激强度要强得多，因 此产生的训练效果要比普通爆发力训练出现的早得多。 i s s u r i n 等人于1 9 9 4 年在运动员传统力量训练过程中附加振动刺激，将2 8 名运动员 随机分成三组，第一组进行传统的手臂屈伸肌力训练及振动刺激下肢柔韧性训练，第二 组进行传统下肢柔韧性训练及振动刺激手臂屈伸训练，第三组则进行相同运动时间的随 意身体活动，他所采用的振动刺激频率为4 4 赫兹，振幅为3 毫米1 ，经过2 5 分钟的力量训 练与柔韧性练习后，进行三项比较：等张坐姿胸部推举( i s o t o n i cs i t t i n gb e n c h p u l l ) 、 分腿柔韧度( 1 e gs p li t s ) 、体前屈柔韧度( f l e x a n d - r e a c ht e s t ) ，其结果显示：附加振 动刺激在上肢肌力表现平均提高4 8 9 ，接受传统是训练的只提高1 6 ：柔韧度附加振动 刺激组也显著高于传统训练组。 6 同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 图2 此外，i s s u r i n 等人也在1 9 9 9 年针对不同级别运动员比较振动刺激在肌力训练上的 影响，此研究利用振动频率4 4 赫兹，振幅3 毫米的振动刺激，进行上臂屈伸力量训练， 比较优秀及业余运动员在接受振动刺激肌力训练前、中、后的爆发力进步程度，经研究 结果得知：两种类型运动员在振动刺激时及振动刺激后的最大肌肉力量表现均有进步， 其中又以振动刺激时优秀运动员最大肌力提高程度( 1 0 4 ) 显著优于业余运动员 ( 7 9 ) 。因此，得出结论：振动训练并非只能应用于优秀运动员，更可广泛运用于喜好 运动锻炼的普通民众，用以促进身体素质的提高。 通过一系列关于振动力量训练即时效应的研究，发现：振动训练对力量的作用与振 动刺激的频率、振幅、肌肉的紧张度、振动持续以及间歇的时间都有直接关系，这些因 素的改变都会影响振动力量训练的效果。 7 同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 ( 2 ) 振动力量训练结构性效应的研究现状 振动训练的结构性效应研究，不再是关注对肌肉力量和爆发力的暂时性促进，而是 研究在何种振频和振幅下，能提高肌肉的力量与爆发力的新型的和更有效的训练模式。 这类研究大多数都采用负重的动力性练习附加振动刺激，负重量为最大负重或接近最大 负重，以此来提高神经的兴奋性，募集更多的运动单位参与工作。 s p i t z e n p f e i l 、m e s t e r 等人采用交变训练法进行振动训练，即振动训练与非振动训 练交替进行，每3 天交替一次，共进行了1 6 天“。振动过程中采取不同的运动形式：负 重练习、跳深练习、单腿半蹲练习和半蹲跳。结果发现，腿部最大等张收缩力量提高了 4 3 ，半蹲跳的高度提高了2 3 ，肌酸激酶的浓度在第一天出现提高，但随后逐渐恢复正 常。作者认为振动训练对神经肌肉系统的要求非常高，神经肌肉系统在振动过程中主要 是削弱振动和维持身体平衡，逐渐的适应导致功能的提高( 图3 ) 。 o24 13 681 0 1 21 41 6 5 791 l 1 31 5 1 臣丽一 | 脚篙然。l i = 垩竺竺l a bo 崔- i r - 幽r n 艟 l o ，l kt r a l m r q i o a du n c h b - o i ，。n 竹o f 坤觯蛔h 由目由 u 墟瑚黼t r a t m n g b a dw i h l b r d 啪 ”dr q 】, s o n e l e g k 憎e 七e n 由 d a y ， f i g u r ei3 t 赫如幽n o f m a m a ! 呐知t r a i n i n g a n d 确如6 曲v i b r a t i o n ：舳d e v d o 舯e n t o f t o r c e a n d 如 c o u r s e o f m u s c l e & 聊。够t h e5 靠彳酬c d t 口册l 州， e d 叫5t r a i n i n g w q $ d o n e u , i l hv i b r 幽m ；e r i e b l o c k b 目秭 s h o w n o n m ! f w e i g h t t r a i n 岣l f r o m t e l e s t e r 鲥d 。 9 叫 图3 w e b r e 在常规力量训练中附加振动训练刺激，振动频率为2 5 赫兹。振动训练持续了5 周，每周2 次，每次4 组，每组重复8 次，训练负荷为最大力量的8 0 。受试者的最大力量 平均提高了2 4 - 3 4 。 此外，国内的大部分关于振动训练的文献都属于结构性效应的研究。例如上海体育 学院的彭春政、危小焰等人做的全身振动刺激对肌肉力量和柔韧性的影响、抗负荷 力量训练中附加全身振动刺激对肌力训练效果的影响、振动刺激力量训练对踝关节肌 群肌力影响的实验研究以及上海体科所许以诚所做的振动与非振动练习时肌电图变 化的比较研究等。他们从不同的角度对振动训练结构性效应进行研究论证，其中许以 诚的研究试图从生理的角度来探究振动训练的潜在机制，他发现：振动力量训练时，小 一z=i【jc警s 黧嚣茹翟姗， 鲫黜枷 蓍| 嬲瑚 冒d9兰飞v01曲uie叠jl乏n】gdu专u!gj) 同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 负荷刺激就能募集更多的运动单位参加工作，且兴奋性较高，而且振动训练在增加主动 肌力量的同时，对抗肌的力量也得到一定的发展。并且增强中枢神经系统的协调，提高 了肌肉的反应能力和协调能力“”。 振动力量训练的结构性效应与振动负荷的大小有关。振动负荷有振动刺激的强度 ( 振频和振幅) 和附加负荷构成。振频和振幅决定了肌肉承受离心负荷的大小，而附加 负荷决定了肌肉的紧张度。这类研究大多数都采用负重的动力性练习附加振动刺激，负 重量为最大负重或接近最大负重，以此来提高神经的兴奋性，募集更多的运动单位参与 工作，而且可以使肌肉承受更强的刺激。此外，振动力量训练结束后的休息时间也非常 重要，因为最大负重或接近最大负重的振动训练对肌肉和运动神经的刺激很大，需要有 充足的时间恢复，否则会造成疲劳积累，出现过度疲劳的现象，而且肌肉的超量恢复也 是在一定的休息以后出现。国外大部分专家认为：负重振动训练后的休息时问要充足， 尤其是在训练初期一周最好不要超过两次( s p t i z e n p e i l 。1 9 9 9 ) 。 不同的练习形式也会对振动力量训练的结构性效应产生不同的影响。采用动力性练 习形式还是采用静力性练习形式会产生不同的结构效应，这里就涉及了“训练意图”的 影响，根据b e h m ( 1 9 9 3 ) 的研究表明“。，训练意图在动作学习中起到一个“触发”的重 要作用，其作用甚至超过了实际的运动训练，也就是说，如果想训练运动员的等张收缩 的最大力量或爆发力就应在振动训练过程中采取动力性练习形式，反之，如果想训练运 动员肌肉的最大等长收缩力量( 如柔道、摔跤等角力性项目需要运动员下肢有较强的静 ， 力性支撑力量) ，就应在振动训练过程中采用静力性练习形式。s c h l u m b e r g e r 对受试者 进行了为期6 周的训练，每周3 次，每次4 组，完成负荷为1 2 r m 的半蹲练习。他所采用的 振动频率为2 5 赫兹，振幅为6 毫米。他研究发现抗负荷力量训练结合振动刺激和传统的 力量训练不具有显著性差异。有关专家对s c h l t m b e r g e r 的研究结果进行了分析，认为由 于训练和测试所要求的动作形式不同，训练结果不能得到真正地体现，所以差异不明显。 除上述原因外，还有两个因素对振动训练结构性效应有影响：( 1 ) 振动训练过程中 负重练习的重复次数；( 2 ) i i 型肌纤维的比例。根据b o n g i o v a n n i 的研究表明o ”，重复次 数多的振动训练会产生抑制性影响，重复次数少高负荷的训练效果会更好一些。而i i 型 肌纤维兴奋阈值高，对神经冲动增加的敏感性更强，而神经冲动的增强影响的主要是快 肌纤维“”。 1 2 3 2 振动训练对血清激素水平的影响研究 生长激素可促进肌肉蛋白质的合成代谢，增加肌肉体积和肌肉力量；睾酮具有刺激 组织摄取氨基酸，促进核酸与蛋白质合成，促进肌纤维和骨骼生长，刺激促红细胞生成素 9 同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 分泌，调节运动后肌糖原的超量恢复过程，维持攻击意识等重要作用。研究表明，运动 员较高的血睾酮水平有助于其运动能力的维持。 研究显示：振动力量训练对人体血液激素水平还会产生正面影响。2 0 0 0 年b o s c o 做 了振动刺激对男子激素水平的影响的研究“”。振频为2 6 赫兹，振幅为4 毫米，受试者以 前脚掌着台，膝角为1 0 0 度半蹲在振动训练台上。振动进行1 0 组，每组持续1 分钟，研究 发现试验结束后，c m j ( 纵跳高度) 提高了4 ，7 0 最大力量的蹬伸测试其功率提高t 7 ， 睾酮和生长激素水平提高。 1 2 3 3 振动训练对柔韧性的影响研究 n a s a r o v 第一次将振动刺激引入运动训练时，其主要关心的是振动训练对运动员柔 韧能力的影响。他发现在做柔韧练习时附加振动刺激的运动员其柔韧能力要比单纯做展 长练习的运动员的柔韧能力提高的幅度要大得多。此外，i n s s u r i n 在1 9 9 4 年所做的关于 振动训练对肌肉力量与柔韧性的研究表明：附加振动刺激组，除肌肉力量训练效果要显 著优于传统力量组，分腿柔韧度和体前屈柔韧度也要显著优于传统力量训练组：传统分 腿训练柔韧度增加4 1 厘米，附加振动刺激训练提高1 4 5 厘米，进行随意性身体活动组 织提高2 厘米。 i n s s u r i n 认为，振动训练可提高柔韧性的潜在机理是：振动刺激可改变肌肉和肌腱 的痛阙和对肌腱的振动刺激致使其收缩抑制“，而研究表明前者更具说服力。 l u n d e b e r g ( 1 9 8 4 ) 发现振动刺激能影响皮肤感觉痛觉的本体感受器如：环层小体、鲁菲 尼小体等活性的改变，提高了皮肤痛觉的感觉阈。当适宜振动刺激作用于肌肉或肌腱时， 刺激当时和停止即刻都产生止痛的作用“。 笔者认为，振动训练可使柔韧能力提高还与皮肤的温度有关系，振动训练过程中， 局部血流加速导致皮肤温度升高，而且，有研究表明，振动训练结束以后的一段时间内， 机体本体感受器仍处于兴奋状态，皮肤的血流量仍处于持续增加状态，皮肤温度仍然较 高。 1 2 3 3 振动训练对平衡能力的影响研究 振动训练可以改善人体的平衡能力。芬兰的s a i l a t o r v i e ne ta 1 ( 2 0 0 2 ) 进行了垂 直式振动训练对于运动表现及平衡能力影响的实验研究。他们将5 6 位健康受试者随机平 均分成两组，实验组接收2 5 4 0 赫兹、振幅为2 毫米的振动刺激，并在振动台上进行简易 的六项全身性训练；控制组则在训练过程中无振动刺激。训练每周3 5 次，每次4 分钟。 经过四个月的训练，实验组在垂直跳的表现有显著性进步，平衡能力显著性提高。 1 2 3 4 振动训练对骨密度的影响研究 1 0 同振幅下不同频率振动刺激对肌肉力量训练效果的对比研究 关于振动训练对骨密度的影响，国内外均有研究。例如：v e r s c h u e r e n 等人( 2 0 0 4 ) 对7 0 名停经妇女( 5 8 7 4 岁) 随机分成3 组，一组为振动训练组( w b v ) ，接受频率3 5 4 0 赫兹、 振幅2 5 5 0 毫米的振动刺激训练，每次3 组，每组6 0 秒，每周3 次；二组为重量训练组， 训练内容是进行8 - 2 0 跚的下肢推蹬