常用PNF拉伸法的短時恢復效果研究

李業程

（遼寧師范大學 體育學院，遼寧 大連116029）

訓練和比賽過程中進行大負荷運動后往往會出現肌肉組織微損傷、功能表現下降以及受傷風險增加等現象，以往對于間歇期疲勞恢復的研究較少，在訓練和比賽間歇多采用靜態休息方式進行恢復，效果較差。PNF拉伸早期常用于康復治療中，由于其在改善肌肉功能表現、緩解肌肉疲勞和提高關節運動范圍等方面的顯著效果，近年來被廣泛應用于運動員的訓練和放松過程中。PNF拉伸的種類較多，常用的方法有保持-放松法（HR）、保持-放松-拮抗肌收縮法（HRC）和收縮-放松法（CR）3種，3種拉伸方法雖在操作方式上存在差異，但都遵循每塊肌肉和神經組織都存在尚未開發的潛能這一訓練原理［1］。PNF拉伸在操作過程中肌肉除產生反射和拮抗肌反射之外，還存在自身抑制和交互抑制現象，因此，從理論層面上講，PNF拉伸在放松肌肉方面較靜態牽伸和動態牽伸更為有效，但還需在實踐層面進行更多驗證，但目前將PNF拉伸法應用于間歇期進行疲勞肌肉快速恢復的研究相對較少。故本研究以運動時較易疲勞的股四頭肌為研究對象，探討HR拉伸、HRC拉伸和CR拉伸3種拉伸方法在短時間內對疲勞肌肉MVIC、MP和MFS恢復效益的影響及差異，為疲勞肌肉的快速恢復和提高運動表現提供理論指導和科學依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取某大學運動訓練專業運動水平二級及以上的20名男大學生作為本實驗的受試者，將其隨機分為對照組和3個實驗組（HR拉伸組、HRC拉伸組及CR拉伸組），每組5人。所有受試者均屬自愿參加實驗，并簽訂自愿實驗協議書。所有受試者實驗前無疲勞、酗酒、熬夜等現象，膝關節無損傷，測試前24h無劇烈運動。實驗對象基本情況如表1所示，經獨立樣本t檢驗，各組之間的基本情況無顯著性差異（p＞0.05）。

表1 實驗對象基本情況

1.2 實驗設計

1.2.1 運動方案

采用坐姿膝關節等速肌力測試法，受試者身體自然放松，使用兩側安全帶交叉固定上身于舒適體位，髖關節保持屈曲90°位，下肢固定帶分別固定受試側膝關節上方10cm處及踝關節上方10cm處。根據受試者個體情況設置適宜的膝關節運動范圍，運動起始位置（水平位置）為0°位。運動模式選擇角速度為60°/s的離心-向心運動模式，進行5組每組20次的膝關節離心-向心運動，組間間隔2min。

1.2.2 PNF拉伸方案［2］

1）HR拉伸法：①輔助受試者于仰臥位進行被動牽伸股四頭肌約10s；②保持姿勢，受試者股四頭肌保持等長收縮，約6s；③將受試者的膝關節被動移動至新的受限位置，再次進行股四頭肌靜態牽伸，約30s。

2）HRC拉伸法：①②步驟與HR拉伸法一致。③步驟，對受試者進行股四頭肌靜態牽伸的同時，令受試者保持腘繩肌主動收縮，約30s。

3）CR拉伸法：①③步驟與HRC拉伸法一致；②步驟，受試者進行股四頭肌主動向心收縮，約6s。

每種拉伸方法步驟間無休息時間，重復進行3組，組間休息3min。拉伸過程中不斷詢問受試者的主觀感受，避免過度牽伸對目標肌肉造成損傷。

1.2.3 實驗流程

①準備活動：受試者于跑步機上以10km/h的速度進行慢跑5min熱身，隨后進行全身各主要關節的準備活動，結束后休息5min，準備進行正式測試。②進行運動前股四頭肌最大等長肌力、爆發力和肌肉力覺數據采集。③執行運動方案，于運動結束后即刻進行最大等長肌力、爆發力和肌肉力覺測試。④4組受試者執行不同的恢復方案，對照組以安靜坐姿休息10min，實驗組分別采用HR拉伸法、HRC拉伸法和CR拉伸法進行10min放松，恢復后間歇10min再次進行最大等長肌力、肌肉爆發力和肌肉力覺功能測試。

1.2.4 實驗器械

RUN-7410跑步機、德國CON-TREX等速肌力測試與訓練系統。

1.2.5 測試指標與方法

1）最大等長力量（Maximum Voluntary Isometric Contraction，MVIC）：采用等速肌力測試儀的等長肌力測試模式，膝關節運動角度設為-20°，收到測試開始指令后受試者盡全力進行5s的股四頭肌等長收縮，進行3次測試，取3次測試的最大值作為本次測試的MVIC值。

2）肌肉爆發力（Muscle Power，MP）：采用等速肌力測試儀中角速度為180°/s的向心-向心測試模式進行5次膝關節屈伸運動，取5次運動中的股四頭肌最大峰值功率作為本次測試的MP值。

3）肌肉力覺（Muscle Force Sense，MFS）：本實驗的肌肉力覺主要觀察受試者膝關節對50%MVIC的復制能力。先進行MVIC測試，隨后指示受試者注視顯示器，做伸膝動作，控制顯示器的數據達到50%MVIC，令受試者用心感受并保持剛才的用力5s。正式測試時受試者配戴眼罩和耳機，自然放松，收到指令后開始用力至50%MVIC后保持用力5s，重復測試3次，每次測試結果均不告知受試者。最后數值取3次實際值與目標值差值的絕對數為本次實驗的MFS數據。

2 結果

2.1 各組不同時間點股四頭肌最大等長力量變化

如表2所示，運動側肢體的MVIC值組內比較可知，各組運動后即刻的MVIC值相較于運動前均非常顯著降低（p＜0.01）；恢復后，HR拉伸組、HRC拉伸組和CR拉伸組的MVIC值出現顯著性上升（p＜0.05），對照組的MVIC值無顯著變化（p＞0.05）。恢復后實驗組組間對比無顯著性差異（p＞0.05）。

表2 各組不同時間點股四頭肌最大等長力量的變化（N·m）

2.2 各組不同時間點股四頭肌爆發力變化

如表3所示，運動側肢體的MP值組內比較可知，各組運動后即刻的MP值較運動前均出現非常顯著降低（p＜0.01）；恢復后與運動后即刻相比可知，CR組的MP值出現顯著提高（p＜0.05），對照組、HR組和HRC組的MP值有所恢復，但無統計學差異（p＞0.05）。恢復后實驗組組間進行對比可知，CR組的恢復效果顯著優于HR組和HRC組（p＜0.05），HR組和HRC組相比無顯著性差異（p＞0.05）。

表3 各組不同時間點股四頭肌爆發力的變化（w）

2.3 各組不同時間點股四頭肌肌肉力覺功能變化

如表4所示，運動后即刻運動側股四頭肌的MFS組內進行比較可知，各組較運動前的可變誤差數值均非常顯著升高（p＜0.01）；恢復后，對照組的MFS可變誤差值無統計學意義（p＞0.05），HR組、HRC組和CR組的MFS可變誤差值有非常顯著性降低（p＜0.01），實驗組組間對比無顯著性差異（p＞0.05）。

表4 各組不同時間點股四頭肌肌肉力覺可變誤差值變化（°）

3 討論

大負荷運動訓練和運動比賽均會導致肌肉組織微損傷和疲勞現象的產生，主要表現為工作能力減弱、工作效率降低、動作的協調性和靈活性降低等現象。及時選擇主動恢復方案對疲勞肌肉進行干預，對于提高訓練效果和比賽成績，預防運動損傷具有積極意義［3］。本研究利用等速肌力測試系統，對受試者進行5組離心-向心運動模式的運動方案，以模擬大負荷后肌肉的生理狀態。各組受試者經過運動方案之后，作為評價肌肉疲勞黃金標準的最大等長肌力［4］、爆發力和肌肉力覺功能均出現非常顯著的下降，這提示肌肉出現明顯的疲勞指征，運動方案執行成功。

通過對以往研究者的相關研究進行梳理后發現，目前就PNF拉伸法是否能夠改善肌肉力量還并未達成共識。徐建武［5］等研究發現，對疲勞后的股四頭肌進行PNF拉伸（HRC法），于恢復1h后進行再次測試發現實驗組的最大等長肌力得到顯著恢復。Rees［6］等研究證明，PNF拉伸（方法未知）后受試者的踝關節的運動范圍提高了7.8%，小腿三頭肌的最大等長肌力提高了26%。也有研究認為PNF拉伸對肌肉力量素質并無有益影響，甚至會影響肌肉的力量表現。柳愛蓮等［7］對自行車運動員股四頭肌進行2～3次PNF拉伸（CR法）后發現，股直肌的平均肌電壓雖出現顯著性下降，但其最大等長肌力并未出現顯著性變化。Balle［8］等研究也發現，與靜態牽伸相比，PNF拉伸（CR法）會造成更嚴重的股四頭肌力量損失。本實驗結果顯示，3種常用PNF拉伸法均能夠在短時間內促進疲勞肌肉最大等長肌力的快速恢復，這與上述部分研究的結論并不一致。經分析，出現這種研究結果差異的原因可能與進行PNF拉伸的部位、次數、持續時間以及周期的不同有關。本實驗中，3種常用PNF拉伸法促進疲勞肌肉最大等長肌力恢復的原因除PNF拉伸過程肌肉自身抑制和交互抑制機制得到激活，通過增強中樞神經系統的信號傳導和拮抗肌的反射性抑制來促進股四頭肌在短時間內得到恢復外，持續一定時間和強度的拉伸也會使肌肉張力增大，肌肉內的毛細血管擴張，血液循環加快，從而改善疲勞肌肉的血液供應，促進能源底物ATP和磷酸肌酸的恢復及加速肌肉中乳酸等代謝廢物的排出，最終使疲勞肌肉的最大等長肌力得到恢復。

關于PNF拉伸對肌肉爆發力的干預效果方面，學者們的研究結論也并不一致。有研究對下肢肌群進行了10min的CR拉伸后發現，受試者下肢的縱跳能力在5min內出現顯著下降，在隨后的時間內完全恢復并有所提高［9］。王瑋［10］研究發現，進行1～2次的HRC拉伸能顯著加強肩關節屈肌的爆發力和快速做功能力，3次的HRC拉伸能夠顯著增強髖關節的最大力量和爆發力。劉靜［11］研究發現，進行2次PNF拉伸可以顯著增強小腿三頭肌的爆發力素質，次數增加到5次則會產生抑制效果。郝紅紅［12］研究發現，持續1min的HRC拉伸可以促進肩關節肌肉快速做功能力，延長時間至2min和3min后會產生抑制效果。上述研究結果表明持續時間時間較短，次數較少的PNF拉伸確實有助于肌肉爆發力素質的恢復。因此本實驗中的3種PNF拉伸方法均采用的是短時少量牽伸模式，實驗結果顯示CR組受試者經過拉伸之后爆發力出現明顯的恢復，HR組和HRC組的股四頭肌爆發力在后測時雖有所提高，但并表現出統計學差異。經分析，出現該現象的可能原因是短時多次的PNF拉伸雖然會使肌肉肌腱的剛度增加，肌肉肌腱儲存和釋放彈性勢能的能力提高，收縮時間縮短或機械效率提高，進而提高肌肉的力量表現［13］，但HR拉伸法和HRC拉伸法中包含的靜態拉伸成分太多，拉伸之后從收縮成分到骨骼的力傳遞效率以及肌肉剛度會出現不同程度的下降，從而會影響其對爆發力的恢復效果。CR拉伸法在第②步驟時采用的是目標肌肉的向心抗阻收縮，該過程會使自身抑制機制增強，目標肌肉產生的張力進一步增大，腱梭傳入中樞神經系統的信號增強，從而更好地促進肌肉爆發力的恢復。

肌肉力覺為本體感覺中運動覺的一種，是指目標肌肉收縮時“努力的感覺”，多用來描述骨骼肌對發力大小的掌控程度，其對于維持身體平衡控制、動作的準確性和關節的穩定性十分重要［14-15］。目前關于肌肉力覺的研究多集中踝關節，關于膝關節肌肉力覺的報道較少。肌肉力覺的測試一般采用目標力的25%、50%和75%，張秋霞對不同力矩進行重測信度研究后發現，目標力矩越大，肌肉力覺的重測信度越差，關于誤差計算的重測信度研究發現可變誤差和絕對誤差的重測信度較高［16-17］。本實驗采用最大等長肌力的50%為目標肌力，重復測量3次，結果采用可變誤差進行計算，結果表明，經過PNF拉伸后，各實驗組的肌肉力覺可變誤差值都出現了明顯的下降，這與前人的研究結果保持一致［5］。經分析，本實驗中3種PNF拉伸方法降低肌肉力覺可變誤差的原因除自身抑制和交互抑制機制對疲勞肌肉力量素質的恢復效果外，更多的可能是因為PNF拉伸可以增加肌肉-肌腱的延展性，提高肌肉本體感受器的信息傳導能力，減輕Renshaw細胞對α-運動神經元以及γ-運動神經元的功能的抑制作用，從而使得肌梭-腱器官的興奮性和敏感性增強，肌肉力覺功能得以恢復。

4 結論

3種PNF拉伸方法均可在短時間內促進疲勞肌肉的最大等長肌力和肌肉力覺功能的恢復，3種方法間的恢復效果無差異。在爆發力恢復方面，HR拉伸和HRC拉伸在短時間內未表現出恢復效果，CR拉伸可在短時間內促進爆發力的快速恢復且效果顯著優于HR拉伸和HRC拉伸。同比之下，CR拉伸法在短時間內對疲勞肌肉的恢復效果更為優異，可以作為比賽或訓練間歇期快速恢復的方法廣泛應用和推廣。