武術套路專項學生膝關節等速肌力特征分析

【中圖分類號】G806 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-2813（2025）18-0001-04

[Abstract] Objective： Itaims to explore the biomechanical characteristics ofknee joint muscle strength in students majoring inWushu routine.It analyzes the main isues in the development of knee joint flexionand extension muscle strength.Methods： Using literature review，testing methods，and mathematical statistical methods，the IsoMed20oO isokinetic muscle strength testing training system was employed to test the muscle strength tests on the bilateralknee jointsof18 students majoring in Wushuroutineat Shenyang Sports Universitywithangularvelocities of 60^°/s ， 180% ，and 240^°/s respectively. Conclusion： At an angular velocity of 240^°/s ，students majoring in Wushu routines have alower kneejoint flexion extension ratio，indicating insuficientrapid strength of the kneejoint flexor muscle groupanda risk of sports injuries; The diference in muscle strength between theleft andright sides of the knee joint is less than 10% ，indicating a relatively balanced development. Suggestion： Students majoring in Wushu routines should pay atention to developing the strength ofthe knee joint flexor and extensor muscles in theirdailytraining to ensurethe balance of kneejoint flexor and extensor muscle strength，maintain the stabilityof the knee joint during routine exercises，andachievethegoalof preventing sports ijuries.Aditionaly，infuture strengthtraining，individual screning students specialized in Wushu routines should be strengthened，and scientific strength compensation training" programs should be developed for students with significant differences in muscle strength between the left and right knees joint.

[Keywords] Sports biomechanics; Isokinetic muscle strength; Knee joint;Wushu routine

基金項目：遼寧省體育科學學會規劃課題（項目名稱：武術競賽\"choking\"現象及影響因素研究，項目編號： 2022LTXH106）。 作者簡介：崔曉寧（1996—），男，碩士，助教，研究方向為民族傳統體育學與體能訓練。 通信作者：李萌萌（1997—），女，碩士，研究方向為民族傳統體育學，E-mail：1460953639@qq.com。

等速肌力測試是目前國際上最先進的肌力評估方法[1]，在運動訓練、體育科研和康復醫學領域發揮著重要作用。該方法能夠測試出某一組對抗肌群的最大力量、最大功率以及最大力矩出現角度等參數，可客觀、量化地反映關節活動范圍內的肌力情況。在實踐中，基于對運動員肌力發展水平的評估，可為進一步改進訓練方案、制訂科學訓練計劃提供可靠的理論依據。

武術套路演練不僅要求在手眼身法步的配合下完成各種快速動作的銜接，還需完成各種高難度的騰空垂轉類動作。這就要求武術套路習練者具備較為優秀的下肢力量，且主動肌與拮抗肌、異側同名肌群能夠均衡發展，如此才能在套路演練中最大限度地發揮技術水平，同時避免發生運動損傷。膝關節位于下肢三關節的中間環節，在完成競技武術套路中的騰空垂轉類動作時，膝關節周圍韌帶、肌肉以及關節面承受的負荷極大，尤其是半月板與十字韌帶極易發生運動損傷。因此，通過等速測試技術量化武術套路專項學生膝關節肌力發展水平，探索適合武術套路專項學生膝關節屈伸肌群配布規律的訓練方法，可為運動損傷的預防及康復提供理論參考。

1研究對象與方法

1.1研究對象

研究對象為武術套路專項學生膝關節的等速肌力特征。測試對象為沈陽體育學院18名武術套路專項學生，受試者基本情況見表1。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

該研究以中國知網數據庫為檢索源，以“武術套路”“等速肌力\"“膝關節\"等為關鍵詞進行檢索，對查閱到的資料進行整理和總結，為此次研究提供了扎實的理論依據。

1.2.2 測試法

測試設備：選用德產ISOMED2000等速肌力測試訓練系統。

測試方法：1）測試前，根據所要測試的關節設定動力頭位置，安裝好相應適配器，在電腦上輸入受試者基本信息并進行編號。2）隨后對儀器進行常規標定，設置測試模式為等速向心。3）嚴格按照實驗手冊要求，對受試者的膝關節以及為避免實驗過程中產生代償性運動的非測試關節進行固定。測試膝關節時，受試者取坐位，動力頭的旋轉軸與膝骨外骨對準，以實現肌肉力矩輸出最大。4正式測試前，以選取的角速度進行3＼～5次亞極限強度的適應性練習，自的是讓受試者熟悉測試過程。為減小誤差，在每次測試前進行重力補償，并檢查固定肢體繃帶的松緊度是否合適。5測試時結合語言提示，激勵受試者。受試者左右兩側膝關節在每個角速度下各進行5次最大力量的屈伸測試，相同關節在不同測試角速度之間間歇 1min ，不同關節之間歇 5min 。測試后立即將數據存盤，并檢測有無數據丟失，若發現遺漏立即補測。

測試指標：1）相對峰值力矩：指單位體重的峰值力矩，適用于不同體重人群之間的肌力比較。2）括抗肌群比值：指主動肌與拮抗肌兩組肌群峰力矩的比值，膝關節屈伸肌峰力矩比值 （H/Q） 對于判斷肌力平衡情況以及膝關節穩定性具有重要意義[2]。3）異側同名肌力比例：是判斷左右兩側同一肌群是否平衡的重要指標，合理范圍的異側同名肌比值差可有效預防運動損傷[3]。4）達峰力矩角度：即最佳用力角度，產生峰力矩時的關節角度，是關節功能正常的一個特異性指標。關節活動范圍，即關節一次屈伸所經過的角度[4]。5）平均功率：指單位時間內肌肉所做功，單位為J/s。該指標在一定程度上可反映運動員肌肉的快速發力能力[5]。6）總功：是力與運動角位移的乘積，單位為J。該指標可反映肌肉的總工作能力。

1.2.3 數理統計法

使用SPSS21.0統計學軟件分析測試相關數據，采用平均數和標準差、單因素方差分析來描述數據特征，其中 Plt;0.05 為差異有統計學意義， Plt;0.01 為差異有統計學意義。

2 結果與分析

2.1不同角速度下武術套路專項學生膝關節屈伸肌群相對峰值力矩的測試結果與分析

膝關節處于下肢三關節中的中間環節，在參與跑、跳等動作時作用顯著。在起跳過程的緩沖階段，膝關節伸肌群被動拉長做離心收縮，同時屈肌群進行向心收縮，其作用如下：膝關節伸肌群進行離心收縮可為蹬伸階段膝關節伸肌群創造適宜的肌肉收縮初長度；膝關節協同收縮可緩解跳轉落地時與地面產生的沖擊力，屈伸肌群可對膝關節起加固作用，保證力量傳導過程中的穩定性。

由表2可知，膝關節屈伸肌群相對峰值力矩隨測試角速度的增快呈減小趨勢。這是由于收縮元中的橫橋斷開時損失肌力，在收縮過程中形成橫橋時也損傷肌力。此外，克服收縮元和結締組織中的流體黏滯性也會導致張力下降6，且速度加快會使收縮元和結締組織中流體黏滯性增加。

2.2不同角速度下武術套路專項學生膝關節屈伸肌群肌力比值結果與分析

屈伸肌群峰值力矩的比值能夠反映關節運動中屈、伸肌群之間肌力的平衡狀況。膝關節屈伸肌群的協調發力，對高質量完成技術動作以及避免關節損傷具有重要意義。競技武術套路中的旋風腳和騰空擺蓮常與馬步、仆步、劈叉動作銜接，膝關節周圍韌帶、肌肉及關節面在動作的起跳階段和落地階段承受負荷極大，尤其半月板與十字韌帶極易發生撕裂甚至斷裂。屈肌群力量不足是導致這一損傷的主要因素，因此，保持膝關節屈伸肌群肌力適當比例尤為重要。

由表3可知，武術套路專項學生膝關節屈伸肌力比值在0.60＼～0.73之間，總體上隨角速度的增快呈上升趨勢，說明武術套路專項學生膝關節屈肌群較伸肌群更能適應快速運動。有研究指出，優秀運動員等速向心收縮時膝關節屈伸比的參考值為： 60^°/s 時為 0.60～ 0.69， 180°/s 時為0.70＼～0.79， 240^°/s 時為 0.80～0.90^[7] 該研究測試結果與前人提出的參考值對比發現：在180^°/s 時，武術套路專項學生膝關節屈伸比偏低；在240^°/s 時，差距更為明顯，說明膝關節屈肌群快速力量不足。拮抗肌力量不足會導致主動肌與拮抗肌力量失衡，理論上存在關節損傷的風險。在今后的力量素質訓練中，武術套路專項學生應提高膝關節屈伸肌群比例，以防止在動作演練時發生運動損傷。

2.3不同角速度下武術套路專項學生膝關節異側同名肌肌力差異結果與分析

異側同名肌肌力差異是反映受試者左、右側相同肌群力量是否平衡的指標。研究認為，異側同名肌肌力差異在 10% 以內屬正常范圍， 10%～15% 有臨床意義，而大于 15% 時損傷風險增大[8]。武術套路專項學生在完成旋風腳、騰空擺蓮接馬步動作時，需起得高、落得穩，左右兩側膝關節屈伸肌群肌力平衡有助于其高質量完成該動作。

由表4可知，在3種不同角速度下，武術套路專項學生膝關節左右兩側同名肌肌力差異均小于 10% ，說明膝關節屈伸肌群異側肌肌力差異在3種測試速度下未達到損傷的臨界點，即武術套路專項學生膝關節左右兩側的肌力平衡性較好。這一特性有助于武術套路專項學生在動作演練過程中高質量完成跳躍接馬步動作。但膝關節作為武術套路項目中最易發生運動損傷的部位，建議定期對膝關節左右兩側肌力差異進行評估，以降低傷病發生風險。

2.4不同角速度下武術套路專項學生膝關節屈伸肌群達峰力矩時的關節角度測試結果與分析

達峰力矩時的關節角度能夠反映專項運動適宜發力角度的群體特征，也可用于對比受試者左、右腿的平衡性。對于武術套路專項學生而言，若左右兩側膝關節達峰力矩時的關節角度相差過大，不僅不利于完成高難度騰空垂轉接落地動作，還會增加運動損傷的風險。由表5可知，武術套路專項學生膝關節在約150.80^°～153.70^° 進行屈運動或在 114.00^°～120.60^° 進行伸運動時將產生最大肌力。在 180^°/s 時，屈伸肌群達峰力矩時的關節角度均達到最大值，且屈伸肌群達峰力矩時的關節角度在同一測試速度下左右兩側無顯著差異。該測試結果表明，膝關節在不同角速度下，左右兩側達峰力矩時的關節角度差異不顯著，這證明武術套路專項學生左右腿較為平衡，符合武術套路專項運動的需求。

2.5不同角速度下武術套路專項學生膝關節屈伸肌群平均功率和總功測試結果與分析

在體育運動中，功率被稱為肌肉收縮的爆發力。對于武術套路專項學生而言，騰空垂轉類動作的起跳動作效果取決于膝關節屈伸肌群爆發力的強弱。由表6可知，隨給定角速度的增快，武術套路專項學生雙側

2）在今后的下肢力量訓練中，應加強對武術套路專項學生的個體篩查，運用專業的肌力測試設備進行精準評估，同時建立詳細的學生肌力數據檔案以便長期跟蹤。針對膝關節左右肌力差異較大的學生，結合其身體狀況、訓練基礎和運動目標，制訂科學合理的力量補差訓練方案，助力其實現運動能力的全面提升。

膝關節屈伸肌群平均功率值呈上升趨勢，而屈伸肌總功呈逐漸減小趨勢。

3 結論與建議

3.1結論

1）武術套路專項學生雙側膝關節屈伸肌群相對峰值力矩隨給定角速度的增快而增大。

2）武術套路專項學生膝關節屈肌群快速力量欠佳，屈伸比值偏低。

3）在3種測試速度下，膝關節屈伸肌群異側同名肌力差異未達到損傷的臨界點；達最大力矩時，關節角度左右兩側差異較小。這表明膝關節左右兩側的肌力平衡性較好，符合武術套路專項運動的需求。

3.2 建議

1）建議武術套路專項學生在日常訓練中，不僅要發展膝關節伸肌肌力，還需同步發展膝關節屈肌肌群力量，通過多樣化的訓練手段如彈力帶抗阻訓練、等長收縮訓練等，并依據不同訓練階段動態調整訓練強度與頻率，以確保膝關節屈伸肌肌力平衡，從而維持膝關節在套路演練過程中的穩定性，達到預防運動損傷、延長運動壽命的目的。在訓練過程中，教練還需定期為學生開展運動損傷防護知識講座，強化其自我保護意識。

參考文獻

[1]趙青青，劉先瑩，李紅，等.腦卒中偏癱患者患側和健側上肢關節的等速肌力特征研究[J].中國康復醫學雜志，2023，38（11）：1558-1565.

[2]劉俊威.我國藝術體操運動員下肢快速伸縮復合訓練方法應用與運動負荷安排[D].北京：首都體育學院，2024.

[3]陳志濤.IRT對青少年女子中長跑運動員下肢肌力與足底壓力特征影響的研究[D].長春：吉林體育學院，2022.

[4]吳穎.我國部分優秀單板滑雪U型場地技巧運動員髖、膝關節等速肌力特征研究[D].沈陽：沈陽體育學院，2012.

[5]曹峰銳，鄒亮疇.對女子手球運動員膝關節屈伸肌群進行等速測試[J].醫用生物力學，2011，26（4）：373-378.

[6]宋校能.優秀女子英式橄欖球運動員肩撲摟撞擊力量及其影響因素研究[D].上海：上海體育學院，2021.

[7]王東需.功能性訓練對古典跤運動員膝關節屈伸肌群肌力平衡的影響[D].濟南：山東體育學院，2020

[8]宋京林.不同年齡女性排球運動者膝關節等速肌力測試[J].中國組織工程研究，2019，23（27）：4321-4325.