等动向心离心训练对膝关节屈伸力矩影响研究

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  摘 要:将38名女性被试随机分组进行等动向心和离心训练,通过对被试进行等动向心和离心训练,对被试的膝关节的屈伸力矩和力矩的增长率进行分析评价。训练内容包括对被试的非优势腿的膝关节的伸膝肌群和屈膝肌群进行为期20周,每周三次的等动向心和离心训练(SD=1),研究结果发现离心训练组被试伸膝肌群和屈膝肌群的峰力矩的增长幅度远大于向心训练组。与向心训练组相比,离心训练组缩短了力矩加速期以及达到峰力矩的时间。在对被试进行的20周的训练过程中,与向心训练相比,慢速等动离心训练能更有效的提高离心收缩时的力矩,而在完成向心收缩时力矩的增长情况与向心训练组相似。
  关键词:等动训练;峰力矩;力量;女性
  中圖分类号:G804.66文献标识码:A文章编号:1007-3612(2007)09-1221-03
  抗阻训练主要被用于发展肌肉力量,提高运动成绩,临床上是加强患者基本活动能力的一种方法。向心等动训练法表现出能够在短短的两天内提高力矩的产生速率[1],采用向心和离心两种方法进行两周的等动训练后可以观察到将近50%的提高幅度[2]。已有往研究很少涉及等动离心和向心力量训练对力矩产生效率的影响比较。本研究旨在通过等动训练的向心离心两种训练方式进行较长时间的研究,以确定:(1)参与试验被试的肌肉力矩和力矩的增长率是否能够仅靠单方面的向心或离心慢速等动力量训练提高;(2)这些提高是否随训练方法的不同而改变。
  
  1 研究对象与方法
  
  1.1 研究对象 向心离心等动训练对膝关节屈伸力矩影响。
  1.2 实验仪器 美国产Biodex多关节系统等速肌力测试仪,功率自行车,身高体重测量器。
  1.3 受试对象 年龄处于18~25周岁之间,无慢性病史,在近一年内未参加系统的力量训练的女性被试。
  1.4 研究方法 采用文献资料,测量法,数理统计法,逻辑分析法,对被试进行向心和离心等动训练,然后进行对比分析。
  1.5 实验方案 将38名被试随机分为两组,一组进行向心等动训练,另一组进行离心等动训练。首先测量被试的身高体重,并计算出其体指数(BMI)。在本研究期间要告知被试要被试尽量维持自己的体重和运动水平。在本研究的最后阶段,要对体重进行重新测量,并且在整个研究的间隙中要对每周的身体运动形式进行周期性的回顾评价。
  1.5.1 初始基础力量测试阶段 被试通过多关节等速肌肉力量测试仪完成肌肉初始力量的测试。为了使被试对测试系统和整个研究程序的熟悉,被试应该在进行基础力量测试之前的不同的时间里采用向心和离心两种方式,将这几部分的训练过一遍。被试用自己的非优势腿以角速度60°/s的速度完成相应的伸屈膝动作。在力量测试中,干预期之后,被试都要经历相同的测试的历程。该研究的重要性变量是:1) 峰力矩,就是测试中监视器所记录力矩的最高值,它被认为是在等动力量测试中的“黄金标准”。2) 加速时间,指的是从循环重复的直到到达等动速度并反映出神经肌肉准备就绪状态开始参与肌肉收缩为止[3]。3) 到达峰力矩所需要的时间,它能充分反映肌肉快速工作产生力矩的能力。
  1.5.2 等动力量训练训练及测试阶段 在最初的肌肉原始力量测试中,将所有被试随机分为等动向心力量训练组和等动离心力量训练组。训练前的热身训练方案以及训练方法对于每组的被试来说是相同的。被试在20周里,每周在不连续的3 d的进行力量训练(SD=1)。第一周,被试以自己的非优势腿以角速度60°/s完成相应的伸膝和屈膝动作,一组6次。然后接下来的每一周,运动量递增一组,直到增加到一周5组
  为止。在剩余的试验干预控制时间里训练的组数和次数保持不变。按照前面所讲的,要鼓励被试尽最大力量完成每组的训练。每组间歇一分钟来进行身体恢复。
  1.6 数据处理 实验数据采用国际广泛使用的SPSS13.0统计软件包进行数据处理分析。对实验所获数据进行P检验,两组之间的基础力量测试的数据进行独立样本t检验,显著性水平为p<0.05,非常显著性水平为为p<0.01。力矩以及力矩的变化率采用多因素重复测量(时间&干预方法)方差分析进行检验。
  
  2 测试结果
  
  三名被试因完成的训练量小于60%,故将其在排除在数据分析处理的行列之中。训练顺从度是指被试参加训练的时间段的数量,将所有的训练时间尽可能的划分为时间段。所有的被试的训练顺从度均为85%,这在两组之间没有任何差异。
  在向心(n=21)和离心(n=17)训练组均均未发现被试各变量有显著性差异。所有被试的基线特点均在表1中展示出来。试验完成后,体重以及体指数两变量在组内及组间均未发现变化。
  两训练组不论是采用什么检验方式,均表现出在伸膝和屈膝时的峰力矩有所增长(表1)。向心训练组在完成向心屈膝和伸膝以及离心屈膝和伸膝时,峰力矩增长(M=48N·m,SD=10 to M=55 N·m,SD=10,t(20)=395 ,p<0001),伸膝力矩(M=86 N·m,SD=16 to M=111 N·m,SD=18,t(20)=821,p<0001);在完成离心屈膝时的力矩(M=48 N·m,SD=32 to M=127 N·m,SD=34,t(20)=309,p<001),伸膝力矩(M=67 N·m,SD=17 to M=75 N·m,SD=14,t(20)=222,p=004)。离心组在完成离心屈膝(M=120 N·m,SD=38 to M=168 N·m,SD=39,t(16)=528,p<001)和伸膝(M=75 N·m,SD=17 to M=95 N·m,SD=28,t(16)=337,p<001)以及向心屈膝(M=56 N·m,SD=13 to M=61 N·m,SD=14,t(16)=264, p=002)和伸膝(M=92 N·m,SD=18 to M=115 N·m,SD=18,t(16)=577,p<0001)时峰力矩都有所增加。在完成离心伸膝F(1,36)=663,p=001和屈膝F(1,36)=647,p=002时时,离心力量训练组峰力矩增长幅度要大于向心训练组。
  表2显示的是等动训练由于不同的方式和动作而对峰力矩产生的不同效应。不论运动方式和动作是什么,两试验组在干预控制期间都出现了峰力矩的增长变化。但是离心训练组(n=17)完成离心运动时的力量要远大于向心训练组(n=21)。表2反映了施加干预之后的两试验组完成不同的力量测试时与干预前相比的变化。
  表3显示的是等动训练中由于动作和训练方式的不同而引起的加速期的变化。离心训练(n=17)完成离心动作时,所引起的加速期的变化要大于向心组(n=21)的训练所引起的。表3显示了训练前后的变化。
  表4显示的是等动训练中由于动作和训练方式的不同而引起的到达峰力矩时间的变化。离心训练(n=17)完成离心动作时,所引起的到达峰力矩时间的变化要大于向心组(n=21)的训练所引起的。表4显示了训练前后的变化。
  向心力量训练只能够改善向心伸膝时的加速时间(M=47 ms,SD=16 to M=37 ms,SD=12,t(20)=363, p<001)。但是,离心训练不仅能够改善离心屈膝(M=471 ms,SD=226 to M=303 ms,SD=202,t(16)=240, p=003)和伸膝(M=122 ms,SD=31 to M=84 ms,SD=39,t(16)=324,p<001)的加速时间,而且还能够改善向心的屈膝(M=133 ms,SD=130 to M=76 ms,SD=50,t(16)=214,p<005)伸膝(M=50 ms,SD=18to M=35 ms,SD=7,t(16)=427,p<0001)加速时间。离心训练组与向心训练组相比,其加速时间能够得到更大的提高(表2)。
  向心收缩训练组完成向心屈膝(M=574 ms,SD=223 to M=454 ms,SD=131,t(20)=248,p=002)和伸膝(M=508 ms,SD=115 to M=434 ms,SD=105,t(20)=223,p=004)延长了达到峰力矩的时间,但是在离心伸膝和屈膝运动中却没有表现任何变化。离心训练组也将向心屈膝(M=524 ms,SD=203 to M=346 ms,SD=149,t(16)=309, p<001)和伸膝(M=517 N·m,SD=89 to M=441 ms,SD=102,t(16)=385, p=0001)到达峰力矩的时间延长,而且与向心组相比表现出显著性的提高(表3)。
  
  3 分析与讨论
  
  现有的研究结果表明离心和向心等动力量训练均能够肌肉的最大力矩以及力矩的增长率。另外,与向心力量训练相比,离心等动力量训练会提高离心收缩时力矩以及力矩的产生发展率。从表中数据可以看出,离心力量训练组的力矩提高的更多,这可能是由于整个试验过程中较大的训练负荷引起的。虽然两组之间的训练组数、每组的重复次数以及相对强度是相似的,但是离心组但是离心训练组的做功负荷却要高出向心组30%。
  等动力量训练关系到降低训练风险,训练仪器与动作同步进行工作,以及等动训练能够加强改善临床病人的基本功能性的运动能力[4]。一般建议利用该方面的环境设备进行慢速训练主要是因为,与快速力量训练相比,这可以减少受伤的风险险系数[5],并可以使力量获得更多的增长[6]。除此之外,与向心训练相比,离心等动力量训练消耗的基本生理能量较少[8],绝大多数是Ⅱ型肌肉被动员募集参与工作[8],并且恢复情况良好[9]。因此,上述研究成果最好是在临床医学中应用。
  等动力量训练是否适用于提高运动员成绩还在进一步的探讨之中。因为等动训练仪的速度并不符合实际运动时关节角速度。比如说,跑和踢和两个动作测得的膝关节角速度分别是1200°/s和2865°/s[10]。但是,从慢速等动力量训练的实验研究看来有机人之间似乎存在某种互相依赖效应,因为我们观察到肌肉力矩的增长是在等速训练仪的角速度从60°/s到300°/s的区间内发生的[11]。试图将慢速等动力量训练与运动成绩相联系起来的研究是矛盾冲突的[12]。同样地,在完成慢速等动力量训练后也有一些相矛盾的结论得出,比如说运动成绩增长或者没有变化。这很有可能是由于缺乏专门性训练的性造成的。因为等动练习主要是由关于某个关节一系列的开放式的动作组成的,从这种训练方式获得益处可能不会直接作用于专项运动,因为,实质上专项主要是多关节的闭合式运动。
  通常讲在运动生理学中,延迟性肌肉酸痛主要是由离心训练引起的,那么训练期间必须仔细被试的肌肉感觉。在本研究中,要求被试必须在每次训练后将自己的肌肉感觉和训练问题等主观感受记录下来。结果显示,被试没有出现肌肉酸痛现象,这进一步证明了离心训练对于年轻女性是安全和有效的。
  但这项研究有几点不足。本研究的被试都是普通女大学生,她们参加体育锻炼的并不很经常。因此,本研究结论就不可以直接应用于运动员或康复的病人。其次,两组的训练负荷没有能够很好的控制。但是,好在两组的训练强度是相似。严格控制训练负荷是一项艰巨的任务,因为训练的尽力程度取决于被试的主观努力程度,并且并不能够保持持续不变。
  总之,离心等动训练使得向心收缩的力矩可以比得向心等动训练,但在离心力矩的发展方面却优于向心力量训练的成效。应该进一步在运动员和康复病人身上进行离心和向心等动训练试验研究,这样就足以确定:1) 是否这两类人群会发生力量增长差别;2) 运动成绩和恢复结果会因为训练方式的不同产生差别。
  
  4 结论与建议
  
  4.1 结论 1) 离心等动训练与向心等动训练对向心收缩力矩的影响效果相差不大。2) 在离心力矩的发展方面离心等动训练优于向心等动力量训练的成效。3) 等动力量练习可以明显的降低肌肉疼痛的感觉。4) 等动力量练习可以使肌肉在动作的全过程中承受练习选择的负荷量,并使肌肉在整个训练过程都受到最大的阻力。
  4.2 建议 1) 进行离心等动训练时,应严格控制训练的量与强度,积极的询问被试的自我感觉,防止延迟性肌肉酸痛的发生。2) 等动练习法受速度的控制,对爆发力的发展会产生应与,进行完练习后应注意速度练习。3) 等动练习法不能使关节灵活性达到很高的指标,完成等动练习后应注意进行柔韧性训练。
  
  参考文献:
  
  [1] Brown&Whitehurst,,The effect of short-term isokinetic training on force and rate of velocity devolpment .Journal of Strength and Conditioning Research ,2003,17:88-94.
  [2] Connelly&Vandervoort, Effect of isokinetic strength training on concentric and eccentric torque development in the ankle dorisflexors of old adults .Journals of Gerontology Series A ;Biological and Medical Sciences,2000,55:465-472 .
  [3] Chen,Sullivan,Gain of muscle torque at low and high speed after isokinetic knee strengthening program in healthy young and old adults .Journal of Formosan Medical Association,1998,97:339-344.
  [4] Gur,Cakin,Akova, Concentric versus combined concentric-eccentricisokinetic training:effects on functional capacity and symptoms in patients with osteoarthrosis of knee .Archives of Physical Meicine and Rehabilitation,2002,83:308-316.
  [5] Pereira, Comes,2003 Movement velocity in resistance training .Sports Medicine,2001,4:336-347.
  [6] Esselman, Iateur,Aluist&Giaconi,Torque development in isokinetic training, Archives of Physical Meicine and Rehabilitation,2002,83,308-316.
  [7] Horstmamn et al,Metablic reaction after concentric and eccentric edurance-exercise of knee and ankle .Medicine Science in Sports Exercise,2001,33:791-795.
  [8] McHugh,Tyler&Gleim, Differences in activation patterns between eccentric and concentric quadriceps contrations .Journal of Sports Science,2002,20:83-91.
  [9] Mafi,Lorentzon&Alfredson,Suprior short-term results with eccentric calf muscle training compared to concentric training in a randomized prospective multicenter study on patients with chronic Achilles tendinosis .Knee Surgery ,Sports Traumatology,2001,9:42-47.
  [10] Wilk, Isokinetic testing :Goals ,standards and knee test interpretation .Biodex Medical Systems,1991.
  [11] Bell,Petersen,Quinney,Theeffect of velocity-specific strengrh training oin peak torque and anaerobic rowing power .Journal of Sports Science,1989,7:205-214.
  [12] Blazevich&Jenkins,2002;Colliander&Tesch,Effect of movement speed of resistance traing exercise on sprint and strength performance in concurrently training elite junior sprinters .Journal of Sports Science,2003,17:88-94.
  
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