青少年男子自行車運動員髖關節肌群等速肌力特征研究

中圖分類號:G872 文獻標識:A 文章編號:1009-9328(2012)10-000-02

摘 要 本文為解不同角速度下青少年男子自行車運動員髖關節肌群等速肌力特征，探討伸屈肌在不同角速度下及不同運動方式中力矩和功率的差異，為訓練實踐提供理論依據。方法 采用瑞士Con-Trex等速測力系統，對13名青少年男子自行車運動員在180°/s，120°/s及60°/s角速度下髖關節伸屈肌群的最大力矩、平均力矩、峰值功率、平均輸出功率等指標進行測試，結合自行車專項運動理論進行分析。結果:(1)髖關節伸肌的峰值力矩高于屈肌，尤其是在120o/s與60o/s;(2)120o/s伸肌向心/屈肌離心(EP/FF)模式下，峰值功率和平均功率都達到相應肌肉發力的最高值;(3)伸肌向心/屈肌向心(EP/FP)模式下，伸屈肌力量在180o/s均顯著高于120o/s和60o/s。結論 青少年自行車運動員訓練過程中，需加強髖關節角速度為120o/s和180o/s時的力量。

關鍵詞 等速運動 自行車運動員 運動成績 髖關節 角速度

一、前言

場地自行車運動項目的主要特點是距離短、速度快、技戰術高，而取得優異成績的關鍵是速度，包括自行車的起動速度[3]、加速度、最高速度和高速耐力等等[4]。在整個騎行過程中，自行車的受力狀況是由所受阻力以及獲得的動力兩部分矢量之和所得。其中動力來自于蹬踏推動力、下坡滑動力和順風的推力。蹬踏推動力是自行車運動中的最主要力學因素，受運動員自身的訓練水平以及自行車的傳動比的影響。有研究表明自行車運動員在踏蹬過程中小腿三頭肌在整個周期內均有肌肉活動，股四頭肌、腘繩肌分別在踏蹬階段和上提階段活動度較高，為提高踏蹬動作效率，單、雙關節肌間必須一同工作以產生協調運動。目前我國成年運動員很難達到高水平，其原因很可能就在于青少年時期的訓練，但我國針對自行車項目青少年的訓練關注和研究還不夠，專門針對青少年自行車運動員的專項力量的生物力學研究未見報道.因此，本研究通過對13名青少年自行車運動員髖關節肌力矩和功率的測量，以了解不同角速度下青少年男子自行車運動員髖關節肌群等速肌力特征，探討伸屈肌在不同角速度下及不同運動方式中力矩和功率的差異，為訓練實踐提供理論依據。

二、對象與方法

(一)研究對象

蘇州市自行車隊青少年男子運動員13名，年齡在13-16歲之間。平均身高174.5±7.61cm，體重67.26±10.67kg，髖關節均無明顯傷病。

(二)研究方法

1.實驗法

采用瑞士Con-Trex等速肌力與測試系統，對髖關節進行測試。實驗之前，讓受試者做好充分的熱身活動。要求受試者坐位，利用專用帶對運動員左腿髖關節進行固定，分別讓髖關節在180°/s，120°/s及60°/s的恒定角速度下運動，對自行車運動員髖關節周圍肌肉群的伸屈肌最大力矩，伸屈肌峰值功率(Peak Power)，伸屈肌平均力矩(Average Torque)，伸屈肌平均輸出功率(Average Power)等指標進行測試分析。

2.數據統計法

本研究采用SPSS16.0進行相關數據統計學分析。結果均用結果±標準差表示，顯著性差異用P<0.05表示。

三、研究結果與分析

(一)自行車運動員髖關節伸屈肌力矩的研究

分別采用180o/s、120o/s、60o/s條件下的伸屈肌群的向心(centripetal，P)與離心(centrifugal，F)運動方式。即伸肌向心/屈肌向心(EP/FP)，伸肌向心/屈肌離心(EP/FF)與伸肌離心/屈肌向心(EF/FP)三種運動方式進行腿部肌肉力量素質研究。在3種不同角速度及3種不同肌肉發力方式的條件下，運動員肌肉爆發的高峰值功率普遍出現在120o/s EP/FF及60o/s EP/FF做功條件下。在測試伸肌峰值功率時，將120o/s EP/FF與120o/s其他相應各組及60o/s EP/FF組與60o/s其它相應各組組間T檢驗，P均等于0.000，組間有顯著性差異，見表1。

表1 自行車運動員髖關節各角速度下伸屈肌力矩

180o/s EP/FP120o/s EP/FP120o/s EP/FF120o/s EF/FP60o/s EP/FP60o/s EP/FF60o/s EF/FP

EPT105.23±42.51135.57±51.92-180.50±55.06a132.51±37.83139.18±47.51-168.04±62.02b145.06±36.26

FPT-114.20±25.58-129.39±31.72-118.99±31.41184.45±35.49c-128.76±30.51-135.57±33.71165.27±59.18d

EAT79.01±36.11111.19±47.81-146.81±40.90102.78±26.03114.94±49.86-146.79±52.23112.29±32.58

FAT-106.19±20.59-121.04±29.32-103.52±24.13119.23±29.16-118.16±29.28-121.55±29.70108.67±38.75

注:a為120o/s EP/FF分別與120o/s EP/FP和120o/s EF/FP比較均P<0.001，b為60o/s EP/FF分別與60o/s EP/FP和60o/s EF/FP比較均P<0.001。EPT表示伸肌向心力矩;FPT表示屈肌向心力矩;EAT表示伸肌平均力矩;FAT表示屈肌平均力矩。

表1結果表明，自行車運動踏板的后半圈中，運動員EP/FF的動作非常重要，作為主要發力腿，髖關節伸肌群從事主動拉長的超等長運動，使得EP力量更大。且在角速度為120o/s 及60o/s之間峰值力矩達到最大。建議運動員訓練時注意加強練習60o/s-120o/s之間的伸肌的向心力量和屈肌的離心力量，以增強運動員在起動時，加速以及最高速度時的踏蹬力量，從而提高運動成績。

而在測試屈肌峰值功率時，將120o/sEF/FP與120o/s其他相應各組及60o/s EF/FP組與60o/s其它相應各組組間t檢驗，P均等于0.0001，組間有顯著性差異。張巖等人研究認為，屈肌峰值力矩的顯著性意義揭示伸屈肌的協調能力在訓練中可以得到提高[2]。結果顯示，自行車運動踏板的前半圈中，運動員EF/FP的動作非常重要，作為主要發力腿，髖關節屈肌群從事主動拉長的超等長運動，使得FP力量更大。且在角速度為120o/s 及60o/s之間峰值力矩達到最大。同樣在對AT(平均力矩)的研究中發現，EAT及FAT在不同角速度下各組間t檢驗P>0.05，無顯著性差異。說明對于自行車運動員來說，不同角速度下用力習慣和用力方式的不同，AT之間可以有變化但是無明顯差異性。

(二)自行車運動員髖關節伸屈肌功率的研究

自行車運動員在角速度為180o/s 及120o/s時髖關節肌群伸屈肌峰值功率與平均功率均顯著高于60o/s，結果見表2。

表2 自行車運動員髖關節各角速度下伸屈肌功率

180o/s EP/FP120o/s EP/FP120o/s EP/FF120o/s EF/FP60o/s EP/FP60o/s EP/FF60o/s EF/FP

EPP327.35±154.02a315.98±180.46a368.75±114.08b279.43±137.40c215.98±146.53c175.14±63.10178.66±92.48

FPP349.45±101.45a378.53±100.36a353.43±85.06b379.23±69.59c131.91±32.38149.06±70.53167.41±55.21

EAP237.59±124.81a245.52±130.41a296.65±85.85b199.75±73.68c163.66±114.28153.19±53.55125.91±48.37

FAP315.69±71.69a251.80±67.91a211.55±54.07b243.64±62.12c121.33±31.49121.48±36.36109.67±40.13

注:a為180o/s EP/FP， 120o/s EP/FP分別與60o/s EP/FP作組間T檢驗P<0.001，b為120o/s EP/FF與60o/s EP/FF作組間t檢驗P<0.001。c為120o/s EF/FP分別與60o/s EF/FP作組間t檢驗P<0.001。

由表2可見，自行車運動員在運動過程中，無論力量大小，當以180o/s 到120o/s之間的角速度進行運動時，其伸屈肌爆發的峰值功率及平均功率均可達個體較高水平。因此建議教練員訓練時加強發展自行車運動員180o/s的伸屈肌力量。增強屈伸肌力量的利用率，使運動員的水平發揮到最佳狀態，減少不必要的力量損耗。

四、結果

(一)自行車運動速度是關鍵，青少年男子自行車運動員在踏蹬過程中，伸肌表現的峰值力矩高于屈肌，尤其是120o/s與60o/s，這與自行車運動員起步階段爆發出更大蹬踏力量相關。

(二)伸肌向心/屈肌離心模式下，120o/s峰值功率和平均功率都達到相應肌肉發力的最高值。

(三)伸肌向心/屈肌向心模式下，180o/s伸屈肌力量均顯著高于120o/s和60o/s。

參考文獻:

[1] Hislop JH，Perrine JJ.The isokinetie concept of exercise[J].1967，47:114-117.

[2] 田麥久.運動訓練學[M].2000:64-65.

[3]何洋，白鴻毅，等.青少年自行車運動員選材指標體系的研究[J].山西體育科技.1994(4):1-7.

[4] 鄭小鴻.當前我國場地自行車項目高水平女子運動員踏蹬狀態的初步研究[D].北京體育大學碩士論文.1997:21-22.