預激活增強效應對優秀女體操運動員跳馬體能與心理的影響

張霞，何衛，宋湘勤，湯仁圣，4，5，洪平

●運動心理學●

預激活增強效應對優秀女體操運動員跳馬體能與心理的影響

張霞1，何衛2，宋湘勤3，湯仁圣2，4，5，洪平2

ZHANG Xia1，He Wei2，SONG Xiangqin3，TANG Jin Sheng2，4，5，HONG Ping2

目的：研究靜態牽拉對優秀女體操運動員跳馬運動在不同時段產生的體能和預激活增強效應（PAP）誘導后對完成跳馬任務的心理效果。方法：研究對象為6名國家健將級體操女運動員；采用單組多重前后測試研究方法；利用SPSS 16.0統計軟件進行數據分析，P＜0.05有統計學差異。結果干預后髖關節柔韌度有效提高的同時，屈膝縱跳峰值力具有先衰后增強的軌跡，有效時段為4-16min，8min為最佳PAP時段。結論：靜態牽拉及屈膝縱跳能增加實驗對象的柔韌度及下肢力量；預激活增強效應能否有效提高跳馬質量尚需要進一步研究。

預激活增強效應；女運動員；跳馬；體能；心理

在競技體操不斷追求更難更新更穩更美的基礎上，中國女子競技體操多年來一直處于國際優勢項目，并多次在世界大賽中取得優異成績。縱觀中國女子體操四個主要項目，跳馬是其中比較薄弱的一項［1］。李敏對第29屆奧運會和第42屆世錦賽進行分析發現，與美國和俄羅斯（優勢國）相比，中國女子體操的總體難度分值處于劣勢、創新因素僅有一項、失誤率相對高接近一倍、動作質量微差約0.2-0.4之間［2］。然而在后期的努力下，中國國際跳馬難度分值水平有明顯的提高，但動作完成質量還是有相對差距［3-5］。這其中存在體能與體操技術發展脫節的問題，而體能-腿部力量是完成高質量跳馬動作的基礎［6］。雖然東西方人種存在力量的差異［7］，但也不排除沒有針對性的準備活動而導致在比賽時往往不能發揮訓練時最佳體能水平的可能性，繼而限制最佳運動水平的正常發揮。

一般體操運動員熱身時都會先靜態牽拉伸展關節活動度、低負荷活動提升核心體溫，接著是少量的體操基礎動作提升本體感受以及神經肌肉募集協調能力，最后才正式進入訓練或比賽。然而，靜態牽拉也可能對體操運動員產生抑制爆發力量與力量耐力的效果，尤其是力量越差、牽拉時間越久（大于90s）其抑制效果越明顯［8］。

預激活增強效應（Post Activation Potentiation，PAP）是通過高負荷強度后所產生體能能力增強的效果。PAP負荷強度越高所需間息時間越長［9］、對運動年齡越長水平越高的運動員PAP效果越明顯［10］。目前國內能查到關于PAP的中文名稱有多個譯法，包括預激活增強效應［11］、激活后增強效應［12］或后激活增強效應［13-15］幾個通用名稱。國內學者的研究重點主要側重在對不同負荷強度與恢復時間的關系上［11，13，15］。研究結果顯示PAP主要通過抗阻或沖擊式運動后急性提高峰值功率［11，15］和短跑成績［13］，而對縱跳高度、峰值力量變化率、峰值沖量沒有顯著性差異［15］。在心理層面有關PAP的研究還沒有具體的報道。此外PAP有效時段不一致即是4-8min［13，15］和12min后［11］。由于PAP效應的大小受牽制于個體因素，PAP實踐時必須考慮項目特點與運動員的體能條件，并應用科學方法找出作為運動前熱身活動或訓練手段的最佳方案［16，17］。目前，國內運動員應用PAP作為跳馬比賽前熱身或日常訓練程序當中意識效低。本文主要目的：研究靜態牽拉與PAP對優秀女體操運動員跳馬運動在不同時段產生的體能；PAP誘導后對完成跳馬任務的心理效果。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

招募國家級體操女運動員6名自愿參與本研究，年齡為15.17±1.94歲、運動年齡為10.00±2.37、身高148.5±7.8cm和體重38.00±5.12Kg。本實驗遵守赫爾辛基宣言（Declaration of Helsinki，2008）并獲得監護人及實驗對象知情同意。實驗對象納入標準為實驗前6個月沒有運動性損傷并且沒有因運動傷病缺席訓練。實驗對象的運動經歷包括曾經獲得過全國青少年體操錦標賽獎牌的運動員，其中兩個實驗對象曾經獲得過多個世錦賽獎牌，也是2016里約奧運會主力隊員。

1.2 研究方法

實驗采納單組多重前后測試研究方法。實驗對象正常熱身后進行對照方案（靜態休息5min），然后進行5次跳馬，接著實施干預方案（牽拉和PAP誘導5min），然后再進行5次跳馬，干預前后的每次跳馬間隔均為4min。每次跳馬完成后，教練員對實驗對象的動作技術做指導點評，對實驗對象造成積極參與本實驗的效果也相當于每天的正常訓練課。

運動方案：

1）熱身。實驗對象依照正常訓練課要求進行熱身。包括靜態牽拉、站立多關節活動動態牽拉和小強度技術活動，一直到專項跳馬活動開始共持續約一小時。

2）對照方案。實驗對象進行靜態休息5min（無具體身體活動要求），多為填寫表格以及聆聽研究程序報告。

3）干預方法。考慮到體操運動員在比賽熱身時預賽房里一般沒有抗阻或其它設備器材，所以本研究選擇通過沖擊式活動產生PAP效應。干預方案參考Donti等人（2014）的靜態牽拉與PAP方案［18］，并針對本次實驗對象做出適當的調整。由于本實驗對象都能輕松完成每組5次屈膝縱跳，因此每組5次屈膝縱跳調整為每組間隔30s。實驗對象主動靜態牽拉臀伸肌群、股四頭肌群和小腿三頭肌群各30s，然后屈膝縱跳5次（或屈膝腰角度小于水平線）3組，每組間隔30s。

1.3 指標的測定

髖關節活動度：髖關節活動度反映了助跑時主動肌與拮抗肌的力量與柔韌度互相交替協調的能力。實驗對象仰臥平躺優勢腿（右腿）伸直往身體屈靠，大腿與身體水平面于大轉子為軸心形成的角度。測試者穩定壓按實驗對象的另一條腿末端（左腿）以便協助實驗對象平躺定位。在大腿外側中位、身體水平位和大轉子標上坐標，用量角器（漢斯HS1024c，臺灣）在設定時段（圖1）采集數據，每個測試點測試兩次，取最大測量值為實驗結果。

圖1 實驗框架

下蹲跳峰值力矩與高度：下蹲跳（CMJ）反映了肌肉剛度與收縮能力、結蹄組織的彈力與運動神經的興奮活動。通過應用測力臺（KISTLER 9281C，德國）測量實驗對象CMJ蹬地起跳的能力。受試者站在測力臺上，兩腳站立位與腰臀部同寬，兩手擺動同時身體下蹲然后向上蹬跳起。實驗對象分別在設定時段（圖1）采集數據，每個測試點測試兩次，取最大測量值為實驗結果。

下蹲跳疲勞指數：CMJ疲勞指數是反映實驗對象5次跳馬前和后CMJ變化的比率。計算公式如下：

運動任務自信：運動任務自信是反映實驗對象主觀完成跳馬任務的心理能力。測量采取實驗對象自評、自行記錄方式進行。量表選用李克特5級評分標準，回答量表一個題項：“請自評你現在對完成技術動作的自信程度如何？”。實驗對象分別在設定時段（圖1）填寫自報表。

1.4 統計學處理

采用SPSS 16.0統計軟件處理分析，結果以平均值（±標準差，SD）或中位數（非參數）表示。應用單因素重復方差檢驗分別分析組內熱身后有關體能指標和非參數單因素重復方差Friedman檢驗運動任務自信的有效時段。如有統計學差異再進一步進行LSD或Wilcoxon符號秩檢驗（非參數）做兩兩比較。P值＜0.05說明有統計學差異。

2 結果與分析

2.1 髖關節活動度組內比較

本研究結果顯示：與熱身完成后相比，靜態休息（5min）關節活動度顯示輕微減低活動度（-0.98%），而干預后關節活動度提升7.91%。經檢驗后數據顯示髖關節活動度組內有統計學差異F（4，20）=7.891，p=0.001，η2=0.61.LSD兩兩比較顯示干預后髖關節活動度大于基礎值（p=0.002）、干預前0min（p=0.001）、干預前16min（p=0.016）和干預后16min（p=0.02）（表1）。

表1 靜態牽拉與預激活增強（PAP）前后指標對比

2.2 CM J峰值力組內比較

實驗結果顯示干預前CMJ峰值力疲勞指數為-0.42%。CMJ峰值力組內有統計學差異Huynh Feldt F（4.05，20.25）= 9.430，p=0.001，η2=0.65.經LSD兩兩比較顯示如下：

1）干預前組內對比

干預前8min CMJ峰值力顯著性低于干預前0min（p= 0.031）、干預前4min（p=0.007）、干預前12min（p=0.001）。干預前12min CMJ峰值力顯著性高于干預前16min（p=0.027）。

2）干預后組內對比

干預后8min CMJ峰值力顯著性高于干預后0min（p= 0.004）、干預后4min（p=0.004）、干預后12min（p=0.026）和干預后16min（p=0.007）。

3）干預前后組內對比

干預后CMJ峰值力顯著性低于干預前4min（p=0.001）和干預前12min（p=0.001）；干預后4min CMJ峰值力顯著性高于干預前8min（p=0.005）和低于干預前12min（p=0.002）；干預后8min CMJ峰值力顯著性高于干預前（p=0.007）、干預前4min（p=0.011）、干預前8min（p=0.002）、干預前12min（p=0.005）和干預前16min（p=0.003）；干預后16min還高于干預前8min（p=0.025）。

2.3 CM J高度組內比較

實驗對象干預前5次跳馬后CMJ高度疲勞指數的變化率為-1.72%，有疲勞的傾向；干預后再進行5次跳馬CMJ高度的疲勞指數變化率為1.38%，有提升的跡象。與干預前0min CMJ高度相比，干預后0min、4min、8min、12min、16min CMJ高度變化率為1.1%、2.7%、5.2%、3.4%和3.4%，有先提高后微減的趨勢。CMJ漲幅率最高為干預后8min并持續維持到干預后16min。單因素重復方差檢驗顯示CMJ高度組內沒有統計學差異p≥0.05。

2.4 運動任務自信組內比較

Freidman檢驗后數據顯示運動任務自信組內有統計學差異?2（10）=29.467，p=0.001。Wilcoxon符號秩檢驗兩兩比較顯示干預后8min高于干預前0min（p=0.046）；干預后12min和干預后16min高于干預前4min和干預前12min各p= 0.046。統計學差異經應用Bonferroni調整后P值＜0.001，因此以上運動任務自信組內比較顯示并沒有統計學差異p≥0.001。

3 討論

本文主要研究預激活增強干預后在不同時段對國家健將級女體操運動員髖關節活動度和預激活增強以及完成跳馬運動任務自信的影響。PAP引導后顯示體能指標有效時間段但PAP效應與運動任務自信沒有統計學意義，因此本研究并沒能完成全部研究目的。研究結果顯示本研究干預方案有助于提高關節活動度并維持一段接近16min的有效時間段；與CMJ峰值力基礎值相比，干預前實驗對象5次跳馬后體現輕微的疲勞傾向，由此可能會增加運動損傷的風險；干預后，實驗對象5次跳馬CMJ峰值力呈現先疲勞后恢復、然后再超恢復、最后緩落卻還高于基礎值的過程。與其它PAP研究結果相似，CMJ峰值力在PAP誘導后下跌大約3-6min［19，20］。本研究干預后實驗對象CMJ峰值力減弱（-3.02%）有代謝代償時段的跡象、干預后4min CMJ峰值力開始顯示預激活增強效果（0.13%）、干預后8min達到高峰（21.54%）并持續維持到干預后16min（1.04%）。本研究中PAP效應持續時段比希臘女體操運動員［18］（以下簡稱希女體）稍長，其原因可能與本實驗對象綜合體能素質［21］比希女體高有關。本研究發現符合有關PAP力量越強PAP效應越明顯、漲幅越大、效應時間越快、持續時間越長的前人研究結果［10，21］。

與希女體［18］相比，本研究對象擁有相等的運動年齡（與實際年齡相比約小3歲），但體質指數21.62kg/m2高于希女體19.49kg/m2，比較接近希臘男體操運動員［18］（以下簡稱希男體）23.06kg/m2。髖關節柔韌度和CMJ高度與希男體員相似，約為122cm±3cm和38.9cm±0.9cm，而髖關節柔韌度低于希女體（169cm±2cm）但下蹲跳高度卻比希女體（29.5cm±1.1cm）較強。這也從側面揭示了力量較強的體操運動員柔韌度一般較弱的特點［18］，并間接反映了中國女子體操選材、訓練與培養等理念符合科學規律的運作軌跡。此外，本研究結果并不支持東西方體能力量在人種上差異的說法［7］。

在一般跳馬訓練課里，10組跳馬（助跑配搭技術動作）是常見的負荷量，而動作完成后動作回饋是體操教練員訓練的基礎規律。許多教練員一般會把跳馬訓練焦點放在上馬騰空完成技術動作合理性、動作優美與安全的層面，而較少重視跳馬助跑的下肢力量。由于下肢力量的提升連帶提升跑速與CMJ高度［16，17，22］，并可能轉移到對起跳高度與旋轉角速度的提升，最終轉化為動作質量的提高。本研究顯示10組跳馬的訓練課中，5組跳馬后CMJ峰值力有明顯的下降，疲勞的因素可能影響下5組跳馬訓練的質量。正常10組的運動量如果沒有得到更長時間間隔的恢復，就必然與質量或運動損傷妥協。相反的，本實驗顯示下肢力量通過PAP誘導后能有效的提高下肢力量長達12min以上，有助于提高訓練質量與訓練成果。

文獻顯示PAP誘導后CMJ高度變化率大約在2.9%-5.7%，如男女大學一線排球隊員（5.7%）［17］、國際水平希女體（4.6%）［18］、健康男大學生（4.2%）［23］和舉重運動員（2.9%）［24］等，與本研究結果CMJ高度漲幅一致（5.2%）。與希女體相比，干預后、4min、8min和12min，CMJ高度變化率有較大增幅高度（希女體約2.2%、4.6%、1.9%和0.2%）。希女體在PAP后4min CMJ高度達到峰值而本實驗對象則在PAP后8min；希女體有效時段維持長達12min而本實驗干預后16min還處于提高3%的水平。這說明了本實驗對象有較高應用PAP的價值［10，25］。由于本研究CMJ高度顯示沒有明顯差異，因此掌控好個體CMJ高度恢復時段存在的因素［26］，PAP可能是提高訓練質量的手段之一。

在心理層面上，運動員對完成跳馬指定動作的主觀能力即是運動任務自信。由于下肢力量的提升可能改變助跑速度使動作完成更完善，從而使運動任務自信預期提升。預激活增強后中國女體對完成動作的自信能力沒有明顯的反映出來。這主要可能是因為運動任務自信評定量表精度不夠，比如指定動作的難度對每個運動員來說是有差異的，能力高的運動員感覺研究設定動作難度低，運動任務自信自然是滿分，但預激活增強后并沒有可加分的空間。但考慮到訓練安全問題，動作難度設定亦不宜過高。因此量表精度需要改善并引導運動員填選量表的能力。

4 結論

綜上所述，對中國6名優秀女子體操運動員進行靜態牽拉30s及3組5次屈膝縱跳后，結果能增加其柔韌度及有效預激活增強下肢力量。有效時段為4-16min，8min為最佳PAP時段。運動任務自信沒有明顯因PAP變動，但有提升的傾向。PAP效果是否能有效的轉移跳馬助跑并提高跳馬質量是需要進一步研究探討的內容。

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Physical and Psychological Effect of Post Activation Potentiation Exercises on Women Elite Artistic Gymnastic Vaulting Performance

ObjectiveThis study focus on the effect of static stretching on elite female gymnasts in different periods of vaulting and the psychological effect of post activation potrntiation(PAP)to complete the task after induction.Method Six national female gymnastics athletes selescted as research object.Using a single set of multiple pre and post test methods.Using SPSS 16.0 statistical software for data analysis,P＜0.05 means statistically significant.Results After the intervention,the flexibility of hip joint was improved,meanwhile,the peak force of bend vertical jump showed a decreased first and then increased trajectory,the effective period is 4 to 16 mins,8 min for the best PAP period.Conclusion Static force and bend vertical jump can increase the flexibility and the lower limb strength of subjects;The enhancment effect of post activation can effectively improve the quality of vaulting is still need further research.

PAP；Female athletes；Gymnastics；strength；flexibility

G80-05

A

1003-983X（2016）12-1088-05

2016-10-20

張霞（1975-）女，山東新泰人，高級教練員，研究方向：體操教學與訓練.

1.國家體育總局體操中心，北京100763；2.國家體育總局體育科學研究所，北京；3.北京師范大學體育與運動學院，北京；4.馬來西亞體育科學研究所，馬來西亞；5.上海體育學院，上海

1.National Gymnastics Centre，Beijing 100763；2.China Institute of Sports Science，Beijing；3.Faculty of Sports and Exercise，Beijing Teacher University，Beijing；4.Malaysia National Institute of Sports，Malaysia；5.Shanghai University of Sport，Shanghai