潘 穎 趙 彥 孫 強

振動狀態(tài)下牽拉對于下肢柔韌性影響的實驗研究*

潘 穎 趙 彥 孫 強

（南京體育學院 運動健康科學系，江蘇 南京 210014）

【】觀察振動訓練和主動靜力牽拉訓練對下肢柔韌性的影響，比較振動訓練和主動靜力牽拉訓練的訓練效果，以便更好地將振動訓練應(yīng)用于實踐。選取南京體育學院運動健康科學系學生28人，分振動牽拉組與主動靜力牽拉組，分別進行振動訓練（振幅2mm，振頻為30Hz）和主動靜力牽拉，實驗持續(xù)3周，每周訓練3次，每次3組，每組2分鐘。振動訓練與主動靜力牽拉均可以提高股后肌群的柔韌性，但振動訓練的效果更明顯。

振動訓練；主動靜力牽拉；股后肌群；柔韌性

在運動訓練中，提高柔韌性素質(zhì)主要通過兩種牽拉法，即動力性牽拉和靜力性牽拉。動力性牽拉有利于保持關(guān)節(jié)活動度，但不可改變肌纖維的長度，并且動力性牽拉運用的是肌肉的牽張反射機制，肌肉只是暫時的被拉長，如果幅度過大，肌纖維容易被拉斷，肌肉會產(chǎn)生損傷。矯洪申等人的研究表明，靜力性牽拉的持續(xù)效果要優(yōu)于動力性牽拉[1]。而這兩種牽拉方法中，又可分為主動和被動牽拉。主動牽拉是通過自身肌肉的收縮來改變關(guān)節(jié)活動度，而被動牽拉是依靠外力改變關(guān)節(jié)活動度，被動牽拉受外界條件的控制，不利于測量，也不利于進行比較。因此，本實驗選擇用主動靜力牽拉的方法來作為對照組的拉伸法。

振動訓練作為一種新興的神經(jīng)肌肉練習方法，得到越來越廣泛的應(yīng)用。它利用振動刺激，使中樞神經(jīng)系統(tǒng)與肌肉系統(tǒng)更加協(xié)調(diào)，從而提高人體的運動表現(xiàn)，如最大力量、爆發(fā)力量、力量耐力、協(xié)調(diào)性、柔韌性等[2]。振動訓練最初是由俄羅斯的體操教練員 Nasarov將振動形式的刺激和力量訓練結(jié)合應(yīng)用到體操運動員的訓練中，他用的是自制的振動器，頻率是23Hz[3]。隨著技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外的很多學者針對不同項目的運動員、身體不同部位、不同振動頻率和振幅的振動訓練進行研究，均發(fā)現(xiàn)振動訓練后受試者在肌肉活動性、力量、柔韌等方面有一定程度的提高[4-5]。但是目前國內(nèi)還沒有將振動訓練與傳統(tǒng)主動牽拉訓練用于柔韌性訓練的相關(guān)比較研究與實踐運用。柔韌素質(zhì)具有發(fā)展快、減退也快的特點，停止時間稍長一些就會減退。因此，本實驗利用美國產(chǎn)power plate振動訓練儀對股后肌群進行柔韌性訓練，與主動靜力牽拉進行比較，旨在分析與比較振動訓練和主動靜力牽拉的訓練效果，以期對今后的研究具有指導意義。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取南京體育學院運動健康科學系運動人體科學專業(yè)28名學生，平均年齡21.81±1.68歲，平均身高171.56±7.08cm，平均體重68.18±9.29kg。所有受試者之前均未接受振動訓練，身體健康，并且在實驗前一天，下肢未進行劇烈運動。

1.2 研究方法

1.2.1文獻資料法

通過學校圖書館電子數(shù)據(jù)庫和知網(wǎng)等電子數(shù)據(jù)庫、相關(guān)書籍獲取了振動訓練和柔韌性牽拉有關(guān)的30多篇文獻。

1.2.2 實驗法

1.2.2.1實驗設(shè)計

本實驗所涉及的關(guān)節(jié)為髖關(guān)節(jié)。在進行為期3周的實驗前,對受試者進行了坐位體前屈測試,根據(jù)測試成績,將其隨機分為振動訓練組 14名,主動靜力牽拉組14名。

1.2.2.2實驗測試方案

柔韌素質(zhì)測量評定指標是角度和距離，本實驗采取坐位體前屈測試法來評價股后肌群的柔韌性。測試時腿伸直，膝蓋不要彎曲，腳底緊貼坐位體前屈測試儀的底板，保持背部挺直，保持均勻的呼吸不憋氣，并伴隨著吐氣腹部慢慢地向著大腿的方向移動。全程勻速，不得使用爆發(fā)力。共測試兩次，取最大值，做好相關(guān)數(shù)據(jù)記錄工作。

振動訓練組：受試者實驗前在跑步機上以7km/h的速度跑5分鐘進行熱身，然后使用power plate振動訓練儀進行下肢股后肌群振動訓練，一腿站于地面，另一腿伸直放于振動訓練儀上，腳尖勾起，身體向下壓，保持背部的挺直，把腹部向大腿的前側(cè)移動。將訓練儀的參數(shù)設(shè)置為：振幅2mm、振頻30Hz, 振動加速度為18.00m/s2。左右腿交替振動牽拉2min為1組，組間間歇30s，3組/次，3次/周。每周一、三、五進行測試，這樣可以保證每次訓練間隔在24h以上，持續(xù)3個禮拜。要求受試者股后肌群有牽拉感或略感疼痛即可, 確保實驗安全。

主動牽拉組：以相同的方式進行熱身，不開振動儀，受試者以相同的姿勢在power plate上進行股后肌群的牽拉，左右腿交替主動牽拉2min為1組，組間間歇30s，3組/次，3次/周。每周一、三、五進行測試，這樣可以保證每次訓練間隔在24h以上，持續(xù)3個禮拜。要求受試者股后肌群有牽拉感或略感疼痛即可。

1.3 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計

全部數(shù)據(jù)采用Excel軟件進行處理，用平均數(shù)±標準差表示，通過SPSS數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，對主動靜力牽拉組前、后的坐位體前屈數(shù)據(jù)；振動訓練組前、后的坐位體前屈數(shù)據(jù)；振動訓練組與主動靜力牽拉組坐位體前屈的變化幅度數(shù)據(jù)結(jié)果進行可重復性方差分析，均在95%置信區(qū)間進行檢驗及數(shù)據(jù)的處理。

2 實驗結(jié)果

2.1 實驗前受試者基礎(chǔ)狀態(tài)

在實驗開始前，對受試者進行坐位體前屈測試，對數(shù)據(jù)進行T檢驗，發(fā)現(xiàn)兩組受試者實驗前在坐位體前屈成績上的差異無統(tǒng)計學意義（P=0.24>0.05），說明訓練前受試者柔韌性狀態(tài)是一致的，具有可比性。

2.2 坐位體前屈數(shù)據(jù)的比較結(jié)果

表1 振動牽拉組與主動靜力牽拉組坐位體前屈數(shù)據(jù)（cm）

分組實驗前坐位體前屈數(shù)據(jù)第一周坐位體前屈數(shù)據(jù)第二周坐位體前屈數(shù)據(jù)第三周坐位體前屈數(shù)據(jù) 振動牽拉組20.65±2.1321.63±2.2822.84±2.423.16±2.78* 主動靜力牽拉組21.21±2.3821.97±2.3323.05±2.6822.80±2.36△*

*與實驗前坐位體前屈數(shù)據(jù)相比P<0.05，△與振動牽拉組數(shù)據(jù)相比P<0.05

表1顯示，與實驗前坐位體前屈的數(shù)據(jù)相比，兩組受試者在進行了3周的牽拉訓練后，坐位體前屈的柔韌性均得到改善（P＜0.05）。

振動訓練組和主動靜力牽拉組的坐位體前屈提高幅度都具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），其中振動組的效果要比靜力組明顯，并且在最后一周的訓練后，接近非常顯著的水平（P＜0.01），但靜力拉伸組的P值變化不明顯。從平均值的變化可以看出，振動組的柔韌性是越來越好的，而靜力拉伸組的柔韌性時高時低，不能長期保持能力。由此可以得出，靜力性練習確實有提高柔韌性的作用，但是成績提高的幅度不大，也不能長期保存，而振動訓練可以顯著持續(xù)性提高練習者的柔韌性，并且進步較為明顯。

3 分析

坐位體前屈是評價人體下肢柔韌性的主要測試指標。在三周的訓練中，坐位體前屈的成績都有一定程度的提高。振動組的起始成績要弱于靜力牽拉組，經(jīng)過三周的訓練以后，成績相近，因此，可以得出，振動訓練組的成績增長幅度要高于靜力牽拉組。

靜力性牽拉是在一段時間內(nèi)，配合呼吸，緩慢的拉伸肌肉、肌腱、韌帶等軟組織，并隨著呼氣，慢慢的加深幅度。主動靜力牽拉即始終依靠自身肌肉的力量來進行拉伸。從實驗結(jié)果可以看出，靜力性拉伸可以對股后肌群的柔韌性產(chǎn)生急性效應(yīng)，關(guān)節(jié)活動度的增加，意味著限制關(guān)節(jié)活動的障礙在一定程度上得到清除。這對于很多對關(guān)節(jié)活動度要求高的運動項目而言，動作的完成質(zhì)量將會更加有效。[7]髖關(guān)節(jié)的活動度與其自身的解剖結(jié)構(gòu)（髖關(guān)節(jié)由髖臼和股骨頭構(gòu)成）、周圍組織的體積（關(guān)節(jié)囊堅韌致密）以及跨過關(guān)節(jié)的肌腱、肌肉、韌帶有關(guān)（髖關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)囊周圍有髂骨韌帶、股骨頭韌帶、恥股韌帶、坐骨韌帶等軟組織來限制其活動）。肌肉和肌腱共同組成肌肉—肌腱復合體，是影響關(guān)節(jié)活動度的主要因素[6]。

主動靜力牽拉所引起關(guān)節(jié)活動度的增加源于肌肉—肌腱復合體剛度的降低，剛度是指當外力作用于物體上時，抵抗形變的能力[7]。剛度的降低，就是柔韌度的增加。肌肉的粘滯性與剛度也有著密切的關(guān)系。肌肉的粘滯性是由溫度所決定的，牽拉運動可使體內(nèi)的溫度升高，肌肉的粘滯性下降，剛度下降，摩擦力減小，肌肉更加容易動員，收縮產(chǎn)生運動，這也是為什么運動前進行牽拉運動可有效預防運動損傷。Fowles等人的研究表明靜力性牽拉使小腿三頭肌肌束的長度增加，從而使肌肉—肌腱復合體延長，柔韌性增加[8]。

主動靜力牽拉的強度也是尤為重要的。如果在拉伸中，沒有感到任何的疼痛或者是不適感，那效果是極差的。最適宜的強度是，輕微的疼痛或者略感不適，如果強度過大，不僅主觀感受難受，也容易使肌肉產(chǎn)生損傷，降低運動水平。

3.3 振動訓練對柔韌性的影響分析

著名學者Roland對12名女生、7名男生進行為期4周的振動訓練，結(jié)果表明振動組柔韌性提高了30%，控制組柔韌性只提高了14%，他們認為提高柔韌性的主要機制是振動刺激使血流速度加快，影響了皮膚感覺痛覺的本體感受器，如環(huán)狀小體活性的改變，本體感覺反饋抑制減少了疼痛勢差，提高痛覺閾值，產(chǎn)生止痛的作用，此外，振動刺激還可以產(chǎn)生肌肉的強直收縮[9]。而有些專家認為，機體內(nèi)血流循環(huán)速度加快，溫度升高并不是柔韌性提高的主要原因，柔韌性的改變關(guān)鍵還是和痛覺閾和本體感覺興奮有關(guān)[10]。振動訓練通過提高肌肉等組織的痛覺閾和對肌腱的振動刺激致使其收縮抑制，從而改善柔韌性的觀點受較多學者的認可。振動訓練會使人的反射通路被打開，肌肉被激活，溫度升高，粘滯性下降，肌肉的彈性就會增加，肌肉更加容易被拉長，所以關(guān)節(jié)的柔韌性得到改善。

然后，有部分文獻資料顯示，振動訓練對受試者的柔韌性并不會產(chǎn)生顯著性的影響，沒有表現(xiàn)出統(tǒng)計學意義。這類文獻中的拉伸姿勢，并沒有使肌肉處于拉長狀態(tài)，姿勢通常為：膝關(guān)節(jié)屈曲90度，腳后跟抬起。而本實驗以股后肌群被拉長的姿勢進行訓練，即一腿站于地面，另一條腿伸直，腳跟放在振動訓練儀上，腳尖勾起，腹部向大腿前側(cè)靠近，身體向下壓，保持均勻的呼吸不憋氣。因此，猜想可能是由于肌肉未被拉長，而是出于縮短的狀態(tài)，導致實驗結(jié)果沒有統(tǒng)計學意義。

牽拉的時間也不是隨意制定的。有研究表明，當牽拉的時間小于15s的時候，并不能使關(guān)節(jié)活動度發(fā)生改變，時間一旦大于15s即可對關(guān)節(jié)活動度產(chǎn)生良好的效果，當時間到達30s的時候，作用最強，效果最好。時間超過30s以后，作用效果不再增加[11]。如果拉伸持續(xù)的時間過長，也容易導致肌肉拉傷。所以，我們應(yīng)該嚴格把控拉伸持續(xù)的時間。

理論上講，振動訓練的頻率接近人體固有頻率，當其產(chǎn)生的規(guī)律的正弦振動波與人體內(nèi)臟器官的自振頻率較接近時，易造成人體出現(xiàn)惡心、頭暈等不適[12]。而本次實驗按產(chǎn)品特性選用30Hz，未出現(xiàn)不適現(xiàn)象，結(jié)果表明該頻率在安全范圍內(nèi)。實驗結(jié)果也說明，在相同的安全頻率下，由于個體差異，個體柔韌性改善幅度有所不同,但總體趨勢是上升的。當人站于振動訓練儀上時，盡量不要使關(guān)節(jié)完全伸直，尤其是脊柱要保持有一定的彎曲，因為當脊柱完全伸直時，振動波的力會直接傳入頭部，引起惡心、頭暈，而當脊柱彎曲時，力會分散傳播，在傳播過程中減弱，到達大腦的振動波不足以引起反應(yīng)。當振動頻率過高時，會導致神經(jīng)肌肉接頭處產(chǎn)生疲勞，遞質(zhì)消耗，能源不足，肌肉表現(xiàn)出無力的狀態(tài)。本實驗中均未出現(xiàn)上述兩種情況。本實驗的結(jié)果和Jacobs的研究結(jié)論相似，他對10名男生、10名女生進行36Hz的振動訓練，并在訓練前、后分別進行坐位體前屈測試，結(jié)果顯示受試者柔韌性明顯得到改善[13]。

按國民體質(zhì)標準來看，受試者中僅有1例在受試者該年齡段柔韌性屬于差的級別，由于實驗樣本量不夠大，導致沒有充足的樣本數(shù)據(jù)分析振動訓練對柔韌性極差或柔韌性極好的個體柔韌性提升分別有何影響。

實驗結(jié)果顯示，主動靜力性牽拉確實能夠改善股后肌群的柔韌性，但效果不穩(wěn)定、不顯著。而振動訓練的效果更加穩(wěn)定，并且使柔韌性持續(xù)增加，效果更加顯著。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

4.1.1振動訓練與主動靜力性牽拉兩種訓練方法均可以提高股后肌群的柔韌性。

4.1.2在一段長時間的訓練后，振動訓練改善柔韌性的效果比主動靜力牽拉要明顯。

4.1.3振動訓練與傳統(tǒng)的牽拉方法相比是較為理想的伸展練習法，具有使用簡單，效果明顯的特征，同時由于振動訓練具有提高痛覺閾的作用，在牽拉過程中，受試者的疼痛感要減輕許多。

4.2 建議

4.2.1柔韌素質(zhì)具有發(fā)展見效快，消失也快的特點，所以柔韌性訓練應(yīng)經(jīng)常保持。

4.2.2在柔韌性訓練中，可以采用振動訓練儀上進行主動牽拉的方法進行，對即刻增加柔韌性效果更佳。

4.2.3在訓練過程中，需要注意循序漸進的訓練原則，并且每個人的柔韌性不一樣，所以拉伸沒有絕對的強度要求，只需要達到自己所能承受的范圍即可，確保訓練安全。

4.2.4靈活改變振動訓練儀的振幅與頻率，建立適合于不同對象的最佳訓練模式，達到更優(yōu)的訓練效果。

[1] 矯洪申,范振國,田文.靜力拉伸和動力拉伸對提高柔韌素質(zhì)的對比研究[J].北京體育大學學報,2009, 32(2):123-126.

[2] 任滿迎,趙煥彬.動力量訓練即時效應(yīng)與結(jié)構(gòu)性效應(yīng)的研究進展[J]. 體育科學,2006,26(7):63-66.

[3]Adams J B , Edwards D , Serviette D , et al. Optimal Frequency, Displacement, Duration, and Recovery Patterns to Maximize Power Output Following Acute Whole-Body Vibration[J]. Journal of Strength and Conditioning Research, 2009, 23(1):237-245.

[4]Bedient A M , Adams J B , Edwards D A , et al. Displacement and Frequency for Maximizing Power Output Resulting From A Bout of Whole-Body Vibration[J]. Journal of Strength and Conditioning Research, 2009, 23(6):1683-1687.

[5]許以誠,高炳宏,劉文海.振動與非振動練習時肌電圖變化的比較研究[J].西安體育學院學報.2004,21( 4): 54-55.

[6]WENG MC,LEE CL,CHEN CH,etal.Effects of different stretching techniques on the outcomes of isokinetic exercise in patients with knee osteoarthritis[J]. Kaohsiung J Med Sci,2009,25(6):306-315.

[7] 姜自立,李元.靜力性拉伸急性效應(yīng)研究進展：作用、機制和啟示[J].中國體育科技,2015,51(2):3-13.

[8]FOWLES J R,SALE D G,MACDOUGALL J D. Reduced strength after passive stretch of the human plantarflexors[J].J Appl Physiol,2000,89(3):1179-1188.

[9] ROLAND VAN DEN TILLAAR. (2006). Will Whole Body Vibration Training Help increase the Range of Motion of theHamstrings? [J].Journal of Strength and Conditioning Research,2000(1):192-196.

[10]劉卉,鳳翔云.不同頻率振動訓練對下肢爆發(fā)力和柔韌性的即時影響研究[J].體育科學.2010.30(12).71-75.

[11]張帆,王長生,葉志強.不同拉伸方式對股后肌群柔韌素質(zhì)影響的對比試驗研究[J].天津體育學院學報,2014,29(1):61-65.

[12]李玉章.不同形式振動訓練中下肢肌群的神經(jīng)肌肉激活特征[J].天津體育學院學報,2011,26(1):30-33.

[13]JACOBS P L,BURNS P.Acute enhancement of lower—extremity dynamic strength and flexibility with whole—body vibration[J].J Strength Condition Res,2009,23(1):51-57.

Effect of Traction on Flexibility of Lower Limbs Under Vibration

PAN Ying, etal.

(Nanjing Sport Institute, Nanjing 210014, Jiangsu, China)

江蘇省研究生科研與實踐創(chuàng)新計劃（KYCX_1367）；江蘇省高校自然科學基金項目（16KJB310004）。

潘穎（1994—），碩士生，研究方向：運動生理學。