吳繼魁，韓美寧，宋雅偉，于文兵

(1.南京體育學(xué)院，南京　210014；2.中國海洋大學(xué) 體育系，山東 青島　266000)

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散打運(yùn)動(dòng)員肘關(guān)節(jié)的等速肌力研究

吳繼魁1，韓美寧1，宋雅偉1，于文兵2

(1.南京體育學(xué)院，南京210014；2.中國海洋大學(xué) 體育系，山東 青島266000)

采用ISOMED2000等速力量測試系統(tǒng)對(duì)優(yōu)秀散打運(yùn)動(dòng)員和一般散打運(yùn)動(dòng)員肘關(guān)節(jié)進(jìn)行不同速度的等速肌力測試。測試速度依次為10 °/s、60 °/s、180 °/s和360 °/s，選取屈肌肌群、伸肌肌群的峰值力矩、峰值力矩體重比、屈伸肌比值、峰力矩角度、平均功率、總功作為指標(biāo)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的肘關(guān)節(jié)肌肉力量進(jìn)行研究，比較分析不同速度下肘關(guān)節(jié)屈伸肌群的力學(xué)特征變化。結(jié)果顯示，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員無論絕對(duì)力量、相對(duì)力量還是爆發(fā)力都高于一般運(yùn)動(dòng)員，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在60 °/s速度時(shí)峰力矩、相對(duì)峰力矩和做功最大，但優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的伸肌力量明顯大于屈肌力量，可能出現(xiàn)關(guān)節(jié)不穩(wěn)定。

散打；等速肌力測試；肘關(guān)節(jié)

散打又稱散手，是中國民族傳統(tǒng)武術(shù)的一部分。它是把武術(shù)中最直接、最簡單的技法進(jìn)行舍取與整合，以達(dá)到在競賽規(guī)則允許的范圍內(nèi)快速有效地?fù)舻箤?duì)方從而制勝的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。散打中任一技術(shù)動(dòng)作部都是在髖、膝、踝、肩、軀干、腰等各關(guān)節(jié)的充分配合下完成的，要求將各關(guān)節(jié)的分力通過環(huán)節(jié)傳遞聚集于一點(diǎn)作用于目標(biāo)，身體各部位的肌群需要進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)和充分的配合，使動(dòng)作效果最優(yōu)化[1]。從解剖學(xué)的角度上講，其動(dòng)作設(shè)計(jì)與人體的上肢、軀干和下肢等關(guān)節(jié)的肌肉運(yùn)動(dòng)特征有密切的關(guān)系，而肘關(guān)節(jié)是完成散打技術(shù)動(dòng)作的一個(gè)重要關(guān)節(jié)點(diǎn)，通過等動(dòng)測試對(duì)肘關(guān)節(jié)進(jìn)行深入研究分析，對(duì)于探究如何最大化地發(fā)揮其作用、更好地完成散打的技術(shù)動(dòng)作具有重要意義[2]。

1　研究對(duì)象

選取南京體育學(xué)院的16名學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，其中8名國家二級(jí)武術(shù)散打運(yùn)動(dòng)員(作為優(yōu)秀組)，8名一般水平散打運(yùn)動(dòng)員(作為一般組)，兩組運(yùn)動(dòng)員體型無明顯差異，上肢關(guān)節(jié)均無運(yùn)動(dòng)損傷。研究對(duì)象詳細(xì)情況見表1。

表1　研究對(duì)象基本情況及形態(tài)指標(biāo)

2　研究方法

2.1肘關(guān)節(jié)肌力數(shù)據(jù)采集

所有測試采用德國Isomed2000等速肌力測試系統(tǒng)進(jìn)行，嚴(yán)格按照Isomed2000等速測試系統(tǒng)使用手冊(cè)進(jìn)行操作。測試前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，選取測試者的優(yōu)勢手臂進(jìn)行測試，測試體位為坐位，測試動(dòng)作為肘關(guān)節(jié)的屈伸動(dòng)作，固定軀干和上臂，測試速度依次為10 °/s、60 °/s、180 °/s和360 °/s，每個(gè)測試速度下重復(fù)3組，每組完成5次動(dòng)作，各測試速度間間歇3分鐘，組間間歇1分鐘。運(yùn)動(dòng)員測試時(shí)要用最大力[3]。

2.2數(shù)據(jù)分析法

實(shí)驗(yàn)完全結(jié)束后，選取記錄不同速度下等速肌肉測試的指標(biāo)：峰力矩、峰力矩體重比、屈伸肌比值、峰力矩角度、總功和平均功率。選取三組數(shù)據(jù)中每個(gè)動(dòng)作峰力矩值最大的一組數(shù)據(jù)，用Excel記錄數(shù)據(jù)，再將所需的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集中運(yùn)用spss20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行整理分析。

3　結(jié)果與分析

3.1峰值力矩

在等速肌力測試中，峰力矩值具有較高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，被視為等速肌力測試的黃金指標(biāo)和參照值。大量研究顯示，峰力矩與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加而減小，左右側(cè)峰力矩值相差10%—15%認(rèn)為有臨床意義[4]。

圖1　屈肌峰力矩

圖2　伸肌峰力矩

由圖1、圖2可見，一般運(yùn)動(dòng)員的屈伸肌峰力矩隨速度增加呈下降趨勢，符合以往研究結(jié)果；而優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的屈肌和伸肌，在60 °/s時(shí)峰值力矩值都最高，這可能與他們長期的專項(xiàng)訓(xùn)練有關(guān)，以致運(yùn)動(dòng)員肘關(guān)節(jié)屈伸在60 °/s這個(gè)速度時(shí)更利于發(fā)力。從總體數(shù)據(jù)來看，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員峰力矩明顯高于一般運(yùn)動(dòng)員。

3.2峰力矩體重比

峰力矩體重比又稱為相對(duì)峰值力矩，是峰力矩與個(gè)體體重的比值，表示肌群的相對(duì)肌力。該指標(biāo)消除了個(gè)體間體重差異的影響，有利于不同體重個(gè)體間的橫向比較[5]。

由圖3、圖4可見，一般運(yùn)動(dòng)員峰力矩體重比隨速度增加而下降，而優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在60 °/s時(shí)峰力矩體重比達(dá)到最大值，趨勢與峰力矩?cái)?shù)據(jù)相似。從總體數(shù)據(jù)來看，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員峰力矩體重比明顯高于一般運(yùn)動(dòng)員。

圖3　屈肌峰力矩體重比

圖4　伸肌峰力矩體重比

3.3屈伸肌比值

屈伸肌比值是指肌肉在關(guān)節(jié)范圍工作時(shí)，兩組拮抗肌的峰值力矩比，反映關(guān)節(jié)兩側(cè)肌群肌力平衡狀況，間接反映關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，預(yù)測潛在的關(guān)節(jié)損傷[6]。

表2　屈伸肌比值

圖5　屈伸肌比值

由圖5和表2可知，一般運(yùn)動(dòng)員屈伸肌比在1.0上下，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員屈伸肌比在0.8上下。說明優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員伸肌力量經(jīng)過長期訓(xùn)練有明顯提高，而關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降。

3.4峰力矩角度

峰力矩角度指力矩曲線中峰力矩對(duì)應(yīng)的角度，代表肌肉收縮的最佳用力角度。速度增快，屈肘峰力矩角度增大，伸肘峰力矩角度減小。

由圖6、圖7可見，一般運(yùn)動(dòng)員屈伸肌峰力矩角度隨速度的變化走向與以往經(jīng)驗(yàn)大致相同，而優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在10 °/s到60 °/s過程中屈伸肌峰力矩角度都會(huì)提前出現(xiàn)，說明運(yùn)動(dòng)員這一過程中會(huì)提前發(fā)力，可能與運(yùn)動(dòng)員長期專項(xiàng)訓(xùn)練導(dǎo)致動(dòng)作制動(dòng)化有關(guān)。

圖6　屈肌峰力矩角度

圖7　伸肌峰力矩角度

3.5平均功率

圖8　屈肌功率

圖9　伸肌功率

平均功率是肌肉或肌群在單位時(shí)間內(nèi)所做的功，反映肌肉或肌群的工作效率。在運(yùn)動(dòng)技術(shù)理論中，把力與速度的乘積稱為爆發(fā)力，而在物理學(xué)中則稱之為功率。因此肌肉收縮時(shí)的功率也就是該肌肉具有的爆發(fā)力，當(dāng)測試速度接近專項(xiàng)要求時(shí)，可以作為快速力量的評(píng)價(jià)依據(jù)。平均功率與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，隨運(yùn)動(dòng)速度增加而增大，表明運(yùn)動(dòng)速度越快，肌肉作功效率越高[7-8]。

由圖8、圖9可見，兩組運(yùn)動(dòng)員屈伸肌功率均隨速度增加呈上升趨勢，符合一般規(guī)律。但從總體數(shù)據(jù)來看，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的平均功率明顯高于一般運(yùn)動(dòng)員，說明優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員爆發(fā)力優(yōu)于一般運(yùn)動(dòng)員[9-10]。

3.6總功

總功是力與運(yùn)動(dòng)角位移的乘積，該指標(biāo)可反映肌肉的總工作能力。

由圖10、圖11可見，一般運(yùn)動(dòng)員屈伸肌總功隨速度增加呈下降趨勢，與以往結(jié)果無異。優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)總功在60 °/s時(shí)最高，趨勢與峰力矩值和峰力矩體重比相似。

圖10　屈肌總功

圖11　伸肌總功

3.7一般運(yùn)動(dòng)員與優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的力學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

由表3可知，測試速度在10 °/s時(shí)，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和一般運(yùn)動(dòng)員的屈伸肌峰力矩差異不大(P>0.05)，說明其絕對(duì)力量差異不大。而當(dāng)測試速度增加后，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和一般運(yùn)動(dòng)員的差異增大(P<0.05)，可見優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的速度力量明顯優(yōu)于一般運(yùn)動(dòng)員。

由表4可以看出，測試速度在60 °/s時(shí)，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和一般運(yùn)動(dòng)員的屈伸肌平均功率具有非常顯著性差異(P<0.01)，伸肌在360 °/s時(shí)，二者有顯著性差異(P<0.05)，在其他速度時(shí)，差異性不大。說明優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在60 °/s時(shí)的爆發(fā)力尤其大于一般運(yùn)動(dòng)員。

表3　一般運(yùn)動(dòng)員和優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員峰力矩值對(duì)比　N·m

注：*表示優(yōu)秀組與一般組比較P<0.05，有顯著性差異，**表示P<0.01，有非常顯著性差異。下表同。

表4　一般運(yùn)動(dòng)員和優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員平均功率比較　 W

4　結(jié)論與建議

優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的最大肌力、相對(duì)肌力和爆發(fā)力都優(yōu)于一般運(yùn)動(dòng)員。

優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員峰力矩、相對(duì)峰力矩、總功在60 °/s時(shí)數(shù)值最為突出，高于以往經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。并且優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在60 °/s時(shí)最佳用力角度會(huì)提前出現(xiàn)，體現(xiàn)出長期專項(xiàng)訓(xùn)練對(duì)肌群特性的重構(gòu)作用。

在爆發(fā)力方面，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員普遍優(yōu)于一般運(yùn)動(dòng)員，并且在60 °/s速度時(shí)，這一差異更為顯著。說明該速度更接近于專項(xiàng)訓(xùn)練的要求，可為評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員快速力量素質(zhì)提供依據(jù)。

與一般運(yùn)動(dòng)員相比，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的伸肌力量明顯大于屈肌力量，可能出現(xiàn)關(guān)節(jié)不穩(wěn)定。

[1]武寶愛，衛(wèi)志強(qiáng)，付文生.中國武術(shù)散打技法研究[J].武術(shù)科學(xué)，2005，2(3)：44-46.

[2]徐軍.等速運(yùn)動(dòng)在康復(fù)評(píng)定與治療中的應(yīng)用[J].中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志，2006,28(8)：570-575.

[3]郭占久.等速測試系統(tǒng)在體育中的應(yīng)用研究[J].廣州體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，27(5)：98-100.

[4]黃志平,尹彥,劉敏，等.等速肌力測試與訓(xùn)練技術(shù)的研究進(jìn)展[J].體育科技，2011，32(4)：52-58.

[5]黃志剛，王琨，張廣成，等.散打運(yùn)動(dòng)員基本技術(shù)動(dòng)作特征的生物力學(xué)研究[R].陜西省體育局2006年科研結(jié)題報(bào)告，2007.

[6]楊靜宜，哈姆丹，嚴(yán)亞軍，等.肘關(guān)節(jié)屈伸肌群等速肌力的測定與分析[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，21(1)：30-35.

[7]屈建華.優(yōu)秀水球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)肌群等速向心收縮力量特征研究[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2005, 39(10)：643-644.

[8]楊靜宜，賴柳明.肌肉離心收縮研究現(xiàn)況綜述[J].體育科學(xué)，1991，11(6)：48-51.

[9]宋雅偉，魏文儀，錢競光，等.肘關(guān)節(jié)屈伸肌群等速肌力測試與分析[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2008，12(11)：2074-2078.

[10]朱燕，張宏，張國輝，等.腰屈伸等速向心收縮肌力測試的效度研究[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)志，2009，24(5)：436-438.

Research on the Isokinetic Muscle Strength of the Elbow Joint of Sanda Athletes

WU Ji-kui1, HAN Mei-ning1, SONG Ya-wei1,YU Wen-bing2

(1.Nanjing Sport Institute, Nanjing, 210014, China; 2.Department of Physical Education, Ocean University of China, Qingdao 266000, China)

This study applies ISOMED2000 isokinetic strength testing system to test elbow muscle strength of elite Sanda athletes and the average ones in different speeds. Speed tested are 10 °/s, 60 °/s,180 °/s and 360 °/s. Peak torque, ratio of peak torque and weight, flexor and extensor muscles ratio, peak torque angle, average power and total power of flexor and extensor muscle groups are selected as index to study their elbow muscle strength and comparatively analyze the mechanical characteristics changes in elbow flexor and extensor muscle groups at different speeds. The results show that elite athletes absolute strength, relative strength and explosive strength are all higher than average athletes, peak torque, relative peak torque, and acting power are maximum at 60 °/ s velocity , but extensor muscle strength of elite athletes is significantly higher than flexor muscle strength, thus joint instability may occur.

Sanda; isokinetic strength test; elbow joint

2015-11-23

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“偏癱步態(tài)的生物力學(xué)仿真與康復(fù)研究”(31270998)；

吳繼魁(1976-)，男，河南商丘人，講師，碩士，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)。

于文兵(1976-)，男，山東煙臺(tái)人，講師，碩士，研究方向?yàn)轶w育教學(xué)。

G804.6

A

1008-3596(2016)03-0086-05

南京體育學(xué)院院級(jí)課題“武術(shù)散打運(yùn)動(dòng)員直拳發(fā)力特征研究”(yj1414)