我国花样滑冰双人滑男运动员踝跖等速肌力特征分析

我国花样滑冰双人滑男运动员踝跖等速肌力特征分析

1踝关节和周围肌群力量大小的影响踝关节是下肢三个关节中最末端的小关节。周围肌群的力量低于股关节和膝关节，但股关节直接连接到身体运动非常重要。特别是在跳跃项目中起跳过程的蹬伸阶段,踝关节起主要作用,它的力量强弱直接决定完成动作时支撑的稳定性。首先,踝关节周围肌群承载着来自地面的直接反作用力,其力量大小可直接影响到蹬伸和缓冲的时间,从而影响人体运动的速度和效率。其次,踝关节也有一定的自由度,其周围肌群力量的大小可以有效控制方向,增加人体运动的稳定性。正是因为踝关节在人体运动中的重要性及周围肌群力量的相对薄弱性,所以极易在运动中受到损伤,Mack报道踝关节损伤占跑跳运动项目的25%。花样滑冰双人滑是以腾空落冰、旋转、抛接女伴等动作为主的运动项目,踝关节周围肌群力量大小对提高动作完成质量、减少运动损伤有重要影响。我们曾对双人滑男运动员膝关节屈伸肌群力量特征进了分析和研究,本研究首次对我国花样滑冰双人滑国家队男运动员踝关节背屈和跖屈肌群在60°/s和180°/s角速度下进行等速肌力测试,从踝关节背屈和跖屈肌群的峰力矩和相对峰力矩、左右踝关节同名肌群的峰力矩比值,以及踝关节同侧肌群的背屈与跖屈肌群比值等三个指标分析我国花样滑冰双人滑男运动员踝关节周围肌群在不同角速度下的等速肌力特征,旨在探讨踝关节周围肌群的力量大小及均衡性和稳定性,为提高训练比赛的成绩及减少运动损伤提供参考,并为该项目的运动选材提供客观的依据。2研究对象和方法2.1研究主题易我国花样滑冰双人滑男运动员韩聪、金扬、张岩等三人为研究对象,他们的基本信息,见表1。2.2测试方法及过程采用Isomed2000等速测力-训练系统测量运动员踝关节屈伸肌群向心收缩的峰力矩值和相对峰力矩值。测试开始前,运动员以慢跑和骑自行车模拟训练器两种方式进行20min的热身活动,接着再进行下肢关节韧带的拉伸练习10min。准备活动结束后,运动员在测试仪器上以60°/s(低速)和180°/s(中速)的角速度分别对测试对象的踝关节背屈、跖屈肌群进行适应性训练2次,然后开始正式向心收缩测试。运动员踝关节跖屈肌群测试位置设定为90°,即小腿与脚面垂直;运动员踝关节背屈肌群测试时的位置与小腿成120°。以60°/s和180°/s的角速度对左、右踝关节的背屈、跖屈肌群峰力矩值进行连续5次测试,同一角速度踝关节屈伸肌群每次测试间隔30s,两种角速度踝关节屈伸肌群测试间隔2min,选取其中一次最好的测量结果供本研究使用。测量结果见表2、3。3结果与分析3.1等速肌力特征力量是运动员获得成功的主要因素,大多数优秀教练员认为,肌肉力量是获得最快速度的重要组成部分。在花样滑冰双人滑运动中,肌群力量主要体现在起跳的初速度的大小,起跳初速度越大必然会有较好的腾空高度。踝关节背、屈肌群肌力大不仅可以增加起跳的初速度,还能够增高运动员身体腾空前的重心,更加有利于腾空的高度。在两种角速度下,韩聪和张岩的踝关节背、跖屈肌群基本呈现体重与等速肌力的线性关系,即体重越大峰力矩越大(见表5)。但金扬与另两位运动员相比却未呈现出这样的特征,虽然他的体重低于张岩仅仅2kg,但他的左踝跖屈肌群在60°/s角速度下的峰力矩和180°/s角速度下右踝跖屈肌群峰力矩明显高于张岩,反映出这两块肌群较强的肌力特征。从三名运动员踝关节背、跖屈肌群相对峰力矩看,基本与他们的峰力矩特征相一致,但韩聪右踝背屈肌群在60°/s角速度下的相对峰力矩值与张岩较为接近,明显高于金扬,显现出较强的肌力特征。踝关节背屈或是跖屈肌群肌力强并非是好现象,是导致踝关节周围肌群肌力不均衡和不稳定的根源,运动员在训练比赛中很容易因弱侧肌群肌力相对较小而产生运动损伤。英国生理学家希尔证实,随肌肉力量的逐渐增加而肌肉的收缩速度逐渐减慢,反之当肌肉的收缩速度逐渐加快则肌肉的收缩力量在逐渐减小。不同项目运动员和未受过专业训练的普通青年人,在不同角速度下肌肉下降的比例有所不同。随着角速度由60°/s上升180°/s,三名运动员踝关节同名肌群的峰力矩值明显下降,踝关节背屈肌群等速肌力均值下降比为1.49,跖屈肌群等速肌力均值下降比为1.71,这与在不同速度下肌纤维被募集的数量不同的原理相吻合,但低于王向东所报道的普通青年人踝关节同名肌群均值下降比(背屈肌群等速肌力均值下降比为1.77,跖屈肌群等速肌力均值下降比为1.76),郭刚等人报道普通青年人和健将级速滑运动员踝关节跖屈肌群在同样角速度下等速肌力下降比为分别为1.74和1.78。反映出我国花样滑冰双人滑男运动员踝关节背屈肌群等速肌力随着角速度增加下降相对较少,但跖屈肌群与普通青年人包括高水平速滑运动员相比下降没有显著差异。三名运动员相比较,韩聪踝关节背屈肌群等速肌力下降最大,表明背屈肌群的快速力量相对较弱需要加强,金扬左跖屈肌群等速肌力下降最大,张岩右跖屈肌群等速肌力下降最大。反映出随着角速度增加,三名运动员背屈、跖屈肌群等速肌力并没有均衡的下降,表明他们踝关节肌群的等速肌力不平衡的特征。3.2踝背屈肌群等速肌力比较踝关节两侧同名肌群峰力矩比值大小是衡量运动员肌群最大力量是否对称的指标,比值大小直接影响到运动过程中踝关节的稳定性,理想状态下的比值为100%。有研究表明,普通人踝关节双侧同名肌群峰力矩比例应在90%~110%以内波动,超出此比例反映出双侧同名肌群肌力可能存在不平衡,但是不同运动员因长期受到专业训练的影响可能会有一定的差异。在60°/s角速度下,三名运动员左右踝背屈肌群和左右踝跖屈肌群峰力矩比值见图1、2。三名运动员左踝关节背屈肌群等速肌力总体上低于右踝,峰力矩均值比为85.97%;左踝跖屈肌群等速肌力均值比高于右踝,峰力矩均值比为1.08。反映出三名运动员左右踝关节背屈肌群等速肌力比值存在不均衡问题,而左右踝关节跖屈肌群等速肌力比值在正常范围之内,但也接近了上限。为了发现不同项目专业运动员是否存在差异,笔者查阅国外K.Fousekis等人测试的希腊职业足球运动员,在同样角度下左右踝关节背屈肌群峰力矩比为99.15%,跖屈肌群峰力矩比为1.01,基本接近理想状态;国内陶玉晶报道的中国短道速队男运动员,在同样角速度下左右踝背屈肌群峰力矩比为1.09,跖屈肌群峰力矩比为1.06,在正常范围之内。表明我国花样滑冰双人滑国家队男运动员左右踝关节同名肌群存在不均衡。从运动员个体看,韩聪左右踝背屈肌群峰力矩比差异较大,左踝背屈肌群肌力较弱需要加强。三名运动员左右踝跖屈肌群峰力矩比均超出正常范围,表明都存在不均衡的问题,至于为什么均值在正常范围之内,是因为韩聪的左踝跖屈肌群低于右踝,而另二名运动员却相反,所以相互抵消形成了整体上较为均衡性的现象。韩聪应加强左踝跖屈肌群的力量练习,金扬和张岩应加强右踝跖屈肌群的力量练习,这样才能降低比值到正常范围之内,增加左右踝同名肌群的均衡性,减少运动损伤的发生。在180°/s角速度下,三名运动员左右踝背屈肌群和左右踝跖屈肌群峰力矩比值见图3、4。三名运动员右踝背屈肌群等速肌力高于左踝,峰力矩均值比为81.19%,低于正常范围;但左右踝跖屈肌群峰力矩均值比为1.00,基本上达到了理想状态。查阅国外相关文献资料,尚未发现180°/s角速度下不同人群踝关节背屈和跖屈肌群峰力矩比值,但国内有报道,如陶玉晶等人报道的中国短道速滑男运动员左右踝背屈肌群峰力矩比值为1.05,跖屈肌群峰力矩比值为1.02。表明中国双人滑男运动员左右踝关节背屈肌群等速肌力不均衡。从运动员个体看,三名运动员左右踝背屈肌群都存在左踝背屈肌群等速肌力偏低情况,需要加强其专项力量练习。随着角速度增加,三名运动员在60°/s角速度下的左右踝背屈肌群和跖屈肌群峰力矩均值比与180°/s相比分别为1.05和1.08,反映出左右踝背屈肌群最大肌力比下降的幅度小于跖屈肌群特征。从运动员个体看(见图5、6),随着角速度由60°/s上升到180°/s,只有金扬左右踝关节背屈肌群峰力最大肌力发生逆转,即由60°/s角速度时左踝关节背屈肌群峰力矩值高于右踝关节,变为180°/s低于右踝关节而且达到22%以上有极为显著的差异,表明该运动员踝关节跖屈肌群在低速时的最大肌力与中高速时并没有出现在同侧。逆转不是花样滑冰双人滑男运动员的特例,在其他项目已有的踝关节背屈和跖屈肌群等速肌力研究中也有过同样的现象发生。金扬踝关节的跖屈肌群、韩聪和张岩的踝关节背屈跖屈肌群等速肌力并没有出现逆转情况,但表现出左右踝背屈跖屈肌群最大肌力变化并不一致的特征。随着角速度的增加,韩聪的左踝关节跖屈肌群最大肌力下降幅度高于右踝,而左踝关节跖屈肌群最大肌力下降幅度低于右踝,反映出在中高速角速度下,韩聪的左右踝背屈和跖屈肌群最大肌力存在不均衡的问题。而张岩的踝关节背屈和跖屈肌群最大肌力下降幅度较低,尤其是踝关节背屈肌群下降幅度仅为2%,并没有出现显著差异,显示出较好的均衡性。金扬踝关节跖屈肌群最大肌力虽然没有出现逆转,但左踝关节跖屈肌群最大肌力下降幅度(差异10%)明显高于右踝,反映出最大肌力不稳定的特征,需要加强低速时左踝跖屈肌群最大肌力的训练。3.3左踝不均衡问题同侧关节屈伸肌群力量比值的大小是衡量主动肌群和拮抗肌群力量是否协调和均衡的重要指标,关节屈伸肌群正常比值有利于关节的稳定性,防止弱侧肌群的拉伤有重要意义。一些研究指出,踝关节屈伸肌群峰力矩比应随速度增大而增加,由慢速到快速的比值在30%~55%之间。我国花样滑冰双人男运动员踝关节背屈和跖屈肌群等速肌力均值比,在60°/s角速度时为27.85%与临界值30%相差2.15%并不显著,在180°/s角速度时为32.83%,整体上大致在此区间范围之内,反映出较为均衡的特征。在60°/s角速度时,三名运动员左右踝关节背屈与跖屈肌群峰力矩比,见图7、8。三名运动员左踝关节和右踝关节背屈与跖屈肌群峰力矩均值比分别为24.76%和31.18%。整体上看,右踝关节背屈与跖屈肌群等速肌力较为均衡,而左踝关节不均衡,表明我国花样滑冰双人滑男运动员左踝关节背屈肌群等速肌力整体上较弱。从运动员个体看,韩聪左右踝关节各自背屈与跖屈肌群峰力矩比值均在正常范围之内较为均衡。张岩的右踝关节背屈与跖屈肌群等速肌力较为均衡,但左踝不均衡需要加强左踝背屈肌群最大肌力的训练。金扬左右踝各自背屈与跖屈肌群峰力矩比均低于正常范围,表明其踝关节背屈与跖屈肌群等速肌力都存在不均衡问题,需要加强踝关节背屈肌群的最大力量训练。在180°/s角速度时,三名运动员左右踝关节背屈与跖屈肌群峰力矩比,见图9、10。三名运动员左踝关节和右踝关节背屈与跖屈肌群峰力矩均值比分别为29.36%和36.32%。整体上看,右踝关节背屈与跖屈肌群等速肌力为均衡,左踝关节背屈与跖屈肌群峰力矩比虽然低于正常范围但并没有显著差异。从运动员个体看,张岩左右踝各自背屈与跖屈肌群等速肌力最为均衡,峰力矩比值都在30%以上,而韩聪和金扬都是左踝关节背屈与跖屈肌群峰力矩比低于30%但差异并不显著,而右踝高于30%。尽管如此,韩聪和金扬的左踝关节背屈与跖屈肌群的峰力矩比已低于30%的临界值,应引起教练员的高度重视,加强他们左踝关节的背屈肌群快速力量的训练,减少在比赛和训练中由于踝关节背屈跖屈肌群力量的不均衡而造成踝关节损伤的情况发生。随着角速度由60°/s上升到180°/s,三名运动员左踝关节背屈与跖屈肌群峰力矩均值比由24.76%升高到29.36%,右踝关节背屈与跖屈肌群峰力矩均值比由31.18%升高到36.32%。表明他们左右踝各自背屈与跖屈肌群等速肌力随着角速度的增加更为均衡,这与动作速度的加快最大肌力逐渐降低的速度-力量关系理论相吻合。三名运动员左右踝各自背屈与跖屈肌群峰力矩比值变化,见图11、12。从运动员个体看,韩聪的踝关节背屈与跖屈肌群峰力矩比值变化没有随着角速度加快而增大,尤其是左踝关节背屈与跖屈肌群不仅比值减少,而且两种速度下的比值差异达到10%以上非常显著,这与国内学者研究证实的屈伸肌群比随着运动速度加快比率相应加大的结论不一致,究竟是什么原因造成的有待于进一步研究。金扬和张岩踝关节背屈与跖屈肌群比率都是随着角速度的提高而加大,相比较而言,金扬左右踝关节的变化率均超过了张岩,比率加大平均差值为11.24%有较为显著的差异。在当前的文献资料中并未发现随着角速度加快,各个运动项目运动员踝关节的背屈与跖屈肌群峰力矩比值的正常范围,无法判断金扬和张岩踝关节的差异孰优孰劣。用60°/s角速度时左右踝各自背屈与跖屈肌群峰力矩比值和180°/s角速度时相比较,能够判断出运动员在两种角速度下踝关节背屈与跖屈肌群峰力矩比值变化是否同步,从不同角速度视角证明运动员左右踝关节背屈与跖屈肌群峰力矩变化是否均衡。在60°/s角速度时,三名运动员左踝关节各自背屈与跖屈肌群峰力矩比值和180°/s相比,平均变化87.82%;右踝关节各自背屈与跖屈肌群峰力矩比值和180°/s相比,平均变化87.06%,两者相差仅为0.76%差异并不显著,表明随着角速度增加,三名运动员左踝背屈与跖屈肌群比变化程度基本与右膝同步变化,变化较为均衡。从运动员个体看,韩聪和金扬的左右踝关节各自背屈肌群在两种角速度下峰力矩比值差都超过了10%以上较为显著,反映二位运动员左踝关节背屈与跖屈肌群最大肌力随着角速度的增加与右踝关节变化并不同步,表明变化并不均衡。而张岩踝关节的背屈与跖屈肌群在两种角速度下的峰力矩比值差为2.05%,差异并不显著,表明变化较为均衡。4等速肌力不均衡问题从整体上看,我