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中图分类号:G872 文献标识:A 文章编号:1009-9328(2012)10-000-02
摘 要 本文为解不同角速度下青少年男子自行车运动员髋关节肌群等速肌力特征,探讨伸屈肌在不同角速度下及不同运动方式中力矩和功率的差异,为训练实践提供理论依据。方法 采用瑞士Con-Trex等速测力系统,对13名青少年男子自行车运动员在180°/s,120°/s及60°/s角速度下髋关节伸屈肌群的最大力矩、平均力矩、峰值功率、平均输出功率等指标进行测试,结合自行车专项运动理论进行分析。结果:(1)髋关节伸肌的峰值力矩高于屈肌,尤其是在120?/s与60?/s;(2)120?/s伸肌向心/屈肌离心(EP/FF)模式下,峰值功率和平均功率都达到相应肌肉发力的最高值;(3)伸肌向心/屈肌向心(EP/FP)模式下,伸屈肌力量在180?/s均显著高于120?/s和60?/s。结论 青少年自行车运动员训练过程中,需加强髋关节角速度为120?/s和180?/s时的力量。
关键词 等速运动 自行车运动员 运动成绩 髋关节 角速度
一、前言
场地自行车运动项目的主要特点是距离短、速度快、技战术高,而取得优异成绩的关键是速度,包括自行车的起动速度[3]、加速度、最高速度和高速耐力等等[4]。在整个骑行过程中,自行车的受力状况是由所受阻力以及获得的动力两部分矢量之和所得。其中动力来自于蹬踏推动力、下坡滑动力和顺风的推力。蹬踏推动力是自行车运动中的最主要力学因素,受运动员自身的训练水平以及自行车的传动比的影响。有研究表明自行车运动员在踏蹬过程中小腿三头肌在整个周期内均有肌肉活动,股四头肌、腘绳肌分别在踏蹬阶段和上提阶段活动度较高,为提高踏蹬动作效率,单、双关节肌间必须一同工作以产生协调运动。目前我国成年运动员很难达到高水平,其原因很可能就在于青少年时期的训练,但我国针对自行车项目青少年的训练关注和研究还不够,专门针对青少年自行车运动员的专项力量的生物力学研究未见报道.因此,本研究通过对13名青少年自行车运动员髋关节肌力矩和功率的测量,以了解不同角速度下青少年男子自行车运动员髋关节肌群等速肌力特征,探讨伸屈肌在不同角速度下及不同运动方式中力矩和功率的差异,为训练实践提供理论依据。
二、对象与方法
(一)研究对象
苏州市自行车队青少年男子运动员13名,年龄在13-16岁之间。平均身高174.5±7.61cm,体重67.26±10.67kg,髋关节均无明显伤病。
(二)研究方法
1.实验法
采用瑞士Con-Trex等速肌力与测试系统,对髋关节进行测试。实验之前,让受试者做好充分的热身活动。要求受试者坐位,利用专用带对运动员左腿髋关节进行固定,分别让髋关节在180°/s,120°/s及60°/s的恒定角速度下运动,对自行车运动员髋关节周围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),伸屈肌平均输出功率(Average Power)等指标进行测试分析。
2.数据统计法
本研究采用SPSS16.0进行相关数据统计学分析。结果均用结果±标准差表示,显著性差异用P<0.05表示。
三、研究结果与分析
(一)自行车运动员髋关节伸屈肌力矩的研究
分别采用180?/s、120?/s、60?/s条件下的伸屈肌群的向心(centripetal,P)与离心(centrifugal,F)运动方式。即伸肌向心/屈肌向心(EP/FP),伸肌向心/屈肌离心(EP/FF)与伸肌离心/屈肌向心(EF/FP)三种运动方式进行腿部肌肉力量素质研究。在3种不同角速度及3种不同肌肉发力方式的条件下,运动员肌肉爆发的高峰值功率普遍出现在120?/s EP/FF及60?/s EP/FF做功条件下。在测试伸肌峰值功率时,将120?/s EP/FF与120?/s其他相应各组及60?/s EP/FF组与60?/s其它相应各组组间T检验,P均等于0.000,组间有显著性差异,见表1。
表1 自行车运动员髋关节各角速度下伸屈肌力矩
180?/s EP/FP 120?/s EP/FP 120?/s EP/FF 120?/s EF/FP 60?/s EP/FP 60?/s EP/FF 60?/s EF/FP
EPT 105.23±42.51 135.57±51.92 -180.50±55.06a 132.51±37.83 139.18±47.51 -168.04±62.02b 145.06±36.26
FPT -114.20±25.58 -129.39±31.72 -118.99±31.41 184.45±35.49c -128.76±30.51 -135.57±33.71 165.27±59.18d
EAT 79.01±36.11 111.19±47.81 -146.81±40.90 102.78±26.03 114.94±49.86 -146.79±52.23 112.29±32.58
FAT -106.19±20.59 -121.04±29.32 -103.52±24.13 119.23±29.16 -118.16±29.28 -121.55±29.70 108.67±38.75
注:a为120?/s EP/FF分别与120?/s EP/FP和120?/s EF/FP比较均P<0.001,b为60?/s EP/FF分别与60?/s EP/FP和60?/s EF/FP比较均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结果表明,自行车运动踏板的后半圈中,运动员EP/FF的动作非常重要,作为主要发力腿,髋关节伸肌群从事主动拉长的超等长运动,使得EP力量更大。且在角速度为120?/s 及60?/s之间峰值力矩达到最大。建议运动员训练时注意加强练习60?/s-120?/s之间的伸肌的向心力量和屈肌的离心力量,以增强运动员在起动时,加速以及最高速度时的踏蹬力量,从而提高运动成绩。 而在测试屈肌峰值功率时,将120?/sEF/FP与120?/s其他相应各组及60?/s EF/FP组与60?/s其它相应各组组间t检验,P均等于0.0001,组间有显著性差异。张岩等人研究认为,屈肌峰值力矩的显著性意义揭示伸屈肌的协调能力在训练中可以得到提高[2]。结果显示,自行车运动踏板的前半圈中,运动员EF/FP的动作非常重要,作为主要发力腿,髋关节屈肌群从事主动拉长的超等长运动,使得FP力量更大。且在角速度为120?/s 及60?/s之间峰值力矩达到最大。同样在对AT(平均力矩)的研究中发现,EAT及FAT在不同角速度下各组间t检验P>0.05,无显著性差异。说明对于自行车运动员来说,不同角速度下用力习惯和用力方式的不同,AT之间可以有变化但是无明显差异性。
(二)自行车运动员髋关节伸屈肌功率的研究
自行车运动员在角速度为180?/s 及120?/s时髋关节肌群伸屈肌峰值功率与平均功率均显著高于60?/s,结果见表2。
表2 自行车运动员髋关节各角速度下伸屈肌功率
180?/s EP/FP 120?/s EP/FP 120?/s EP/FF 120?/s EF/FP 60?/s EP/FP 60?/s EP/FF 60?/s EF/FP
EPP 327.35±154.02a 315.98±180.46a 368.75±114.08b 279.43±137.40c 215.98±146.53c 175.14±63.10 178.66±92.48
FPP 349.45±101.45a 378.53±100.36a 353.43±85.06b 379.23±69.59c 131.91±32.38 149.06±70.53 167.41±55.21
EAP 237.59±124.81a 245.52±130.41a 296.65±85.85b 199.75±73.68c 163.66±114.28 153.19±53.55 125.91±48.37
FAP 315.69±71.69a 251.80±67.91a 211.55±54.07b 243.64±62.12c 121.33±31.49 121.48±36.36 109.67±40.13
注:a为180?/s EP/FP, 120?/s EP/FP分别与60?/s EP/FP作组间T检验P<0.001,b为120?/s EP/FF与60?/s EP/FF作组间t检验P<0.001。c为120?/s EF/FP分别与60?/s EF/FP作组间t检验P<0.001。
由表2可见,自行车运动员在运动过程中,无论力量大小,当以180?/s 到120?/s之间的角速度进行运动时,其伸屈肌爆发的峰值功率及平均功率均可达个体较高水平。因此建议教练员训练时加强发展自行车运动员180?/s的伸屈肌力量。增强屈伸肌力量的利用率,使运动员的水平发挥到最佳状态,减少不必要的力量损耗。
四、结果
(一)自行车运动速度是关键,青少年男子自行车运动员在踏蹬过程中,伸肌表现的峰值力矩高于屈肌,尤其是120?/s与60?/s,这与自行车运动员起步阶段爆发出更大蹬踏力量相关。
(二)伸肌向心/屈肌离心模式下,120?/s峰值功率和平均功率都达到相应肌肉发力的最高值。
(三)伸肌向心/屈肌向心模式下,180?/s伸屈肌力量均显著高于120?/s和60?/s。
参考文献:
[1] Hislop JH,Perrine JJ.The isokinetie concept of exercise[J].1967,47:114-117.
[2] 田麦久.运动训练学[M].2000:64-65.
[3]何洋,白鸿毅,等.青少年自行车运动员选材指标体系的研究[J].山西体育科技.1994(4):1-7.
[4] 郑小鸿.当前我国场地自行车项目高水平女子运动员踏蹬状态的初步研究[D].北京体育大学硕士论文.1997:21-22.
摘 要 本文为解不同角速度下青少年男子自行车运动员髋关节肌群等速肌力特征,探讨伸屈肌在不同角速度下及不同运动方式中力矩和功率的差异,为训练实践提供理论依据。方法 采用瑞士Con-Trex等速测力系统,对13名青少年男子自行车运动员在180°/s,120°/s及60°/s角速度下髋关节伸屈肌群的最大力矩、平均力矩、峰值功率、平均输出功率等指标进行测试,结合自行车专项运动理论进行分析。结果:(1)髋关节伸肌的峰值力矩高于屈肌,尤其是在120?/s与60?/s;(2)120?/s伸肌向心/屈肌离心(EP/FF)模式下,峰值功率和平均功率都达到相应肌肉发力的最高值;(3)伸肌向心/屈肌向心(EP/FP)模式下,伸屈肌力量在180?/s均显著高于120?/s和60?/s。结论 青少年自行车运动员训练过程中,需加强髋关节角速度为120?/s和180?/s时的力量。
关键词 等速运动 自行车运动员 运动成绩 髋关节 角速度
一、前言
场地自行车运动项目的主要特点是距离短、速度快、技战术高,而取得优异成绩的关键是速度,包括自行车的起动速度[3]、加速度、最高速度和高速耐力等等[4]。在整个骑行过程中,自行车的受力状况是由所受阻力以及获得的动力两部分矢量之和所得。其中动力来自于蹬踏推动力、下坡滑动力和顺风的推力。蹬踏推动力是自行车运动中的最主要力学因素,受运动员自身的训练水平以及自行车的传动比的影响。有研究表明自行车运动员在踏蹬过程中小腿三头肌在整个周期内均有肌肉活动,股四头肌、腘绳肌分别在踏蹬阶段和上提阶段活动度较高,为提高踏蹬动作效率,单、双关节肌间必须一同工作以产生协调运动。目前我国成年运动员很难达到高水平,其原因很可能就在于青少年时期的训练,但我国针对自行车项目青少年的训练关注和研究还不够,专门针对青少年自行车运动员的专项力量的生物力学研究未见报道.因此,本研究通过对13名青少年自行车运动员髋关节肌力矩和功率的测量,以了解不同角速度下青少年男子自行车运动员髋关节肌群等速肌力特征,探讨伸屈肌在不同角速度下及不同运动方式中力矩和功率的差异,为训练实践提供理论依据。
二、对象与方法
(一)研究对象
苏州市自行车队青少年男子运动员13名,年龄在13-16岁之间。平均身高174.5±7.61cm,体重67.26±10.67kg,髋关节均无明显伤病。
(二)研究方法
1.实验法
采用瑞士Con-Trex等速肌力与测试系统,对髋关节进行测试。实验之前,让受试者做好充分的热身活动。要求受试者坐位,利用专用带对运动员左腿髋关节进行固定,分别让髋关节在180°/s,120°/s及60°/s的恒定角速度下运动,对自行车运动员髋关节周围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),伸屈肌平均输出功率(Average Power)等指标进行测试分析。
2.数据统计法
本研究采用SPSS16.0进行相关数据统计学分析。结果均用结果±标准差表示,显著性差异用P<0.05表示。
三、研究结果与分析
(一)自行车运动员髋关节伸屈肌力矩的研究
分别采用180?/s、120?/s、60?/s条件下的伸屈肌群的向心(centripetal,P)与离心(centrifugal,F)运动方式。即伸肌向心/屈肌向心(EP/FP),伸肌向心/屈肌离心(EP/FF)与伸肌离心/屈肌向心(EF/FP)三种运动方式进行腿部肌肉力量素质研究。在3种不同角速度及3种不同肌肉发力方式的条件下,运动员肌肉爆发的高峰值功率普遍出现在120?/s EP/FF及60?/s EP/FF做功条件下。在测试伸肌峰值功率时,将120?/s EP/FF与120?/s其他相应各组及60?/s EP/FF组与60?/s其它相应各组组间T检验,P均等于0.000,组间有显著性差异,见表1。
表1 自行车运动员髋关节各角速度下伸屈肌力矩
180?/s EP/FP 120?/s EP/FP 120?/s EP/FF 120?/s EF/FP 60?/s EP/FP 60?/s EP/FF 60?/s EF/FP
EPT 105.23±42.51 135.57±51.92 -180.50±55.06a 132.51±37.83 139.18±47.51 -168.04±62.02b 145.06±36.26
FPT -114.20±25.58 -129.39±31.72 -118.99±31.41 184.45±35.49c -128.76±30.51 -135.57±33.71 165.27±59.18d
EAT 79.01±36.11 111.19±47.81 -146.81±40.90 102.78±26.03 114.94±49.86 -146.79±52.23 112.29±32.58
FAT -106.19±20.59 -121.04±29.32 -103.52±24.13 119.23±29.16 -118.16±29.28 -121.55±29.70 108.67±38.75
注:a为120?/s EP/FF分别与120?/s EP/FP和120?/s EF/FP比较均P<0.001,b为60?/s EP/FF分别与60?/s EP/FP和60?/s EF/FP比较均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结果表明,自行车运动踏板的后半圈中,运动员EP/FF的动作非常重要,作为主要发力腿,髋关节伸肌群从事主动拉长的超等长运动,使得EP力量更大。且在角速度为120?/s 及60?/s之间峰值力矩达到最大。建议运动员训练时注意加强练习60?/s-120?/s之间的伸肌的向心力量和屈肌的离心力量,以增强运动员在起动时,加速以及最高速度时的踏蹬力量,从而提高运动成绩。 而在测试屈肌峰值功率时,将120?/sEF/FP与120?/s其他相应各组及60?/s EF/FP组与60?/s其它相应各组组间t检验,P均等于0.0001,组间有显著性差异。张岩等人研究认为,屈肌峰值力矩的显著性意义揭示伸屈肌的协调能力在训练中可以得到提高[2]。结果显示,自行车运动踏板的前半圈中,运动员EF/FP的动作非常重要,作为主要发力腿,髋关节屈肌群从事主动拉长的超等长运动,使得FP力量更大。且在角速度为120?/s 及60?/s之间峰值力矩达到最大。同样在对AT(平均力矩)的研究中发现,EAT及FAT在不同角速度下各组间t检验P>0.05,无显著性差异。说明对于自行车运动员来说,不同角速度下用力习惯和用力方式的不同,AT之间可以有变化但是无明显差异性。
(二)自行车运动员髋关节伸屈肌功率的研究
自行车运动员在角速度为180?/s 及120?/s时髋关节肌群伸屈肌峰值功率与平均功率均显著高于60?/s,结果见表2。
表2 自行车运动员髋关节各角速度下伸屈肌功率
180?/s EP/FP 120?/s EP/FP 120?/s EP/FF 120?/s EF/FP 60?/s EP/FP 60?/s EP/FF 60?/s EF/FP
EPP 327.35±154.02a 315.98±180.46a 368.75±114.08b 279.43±137.40c 215.98±146.53c 175.14±63.10 178.66±92.48
FPP 349.45±101.45a 378.53±100.36a 353.43±85.06b 379.23±69.59c 131.91±32.38 149.06±70.53 167.41±55.21
EAP 237.59±124.81a 245.52±130.41a 296.65±85.85b 199.75±73.68c 163.66±114.28 153.19±53.55 125.91±48.37
FAP 315.69±71.69a 251.80±67.91a 211.55±54.07b 243.64±62.12c 121.33±31.49 121.48±36.36 109.67±40.13
注:a为180?/s EP/FP, 120?/s EP/FP分别与60?/s EP/FP作组间T检验P<0.001,b为120?/s EP/FF与60?/s EP/FF作组间t检验P<0.001。c为120?/s EF/FP分别与60?/s EF/FP作组间t检验P<0.001。
由表2可见,自行车运动员在运动过程中,无论力量大小,当以180?/s 到120?/s之间的角速度进行运动时,其伸屈肌爆发的峰值功率及平均功率均可达个体较高水平。因此建议教练员训练时加强发展自行车运动员180?/s的伸屈肌力量。增强屈伸肌力量的利用率,使运动员的水平发挥到最佳状态,减少不必要的力量损耗。
四、结果
(一)自行车运动速度是关键,青少年男子自行车运动员在踏蹬过程中,伸肌表现的峰值力矩高于屈肌,尤其是120?/s与60?/s,这与自行车运动员起步阶段爆发出更大蹬踏力量相关。
(二)伸肌向心/屈肌离心模式下,120?/s峰值功率和平均功率都达到相应肌肉发力的最高值。
(三)伸肌向心/屈肌向心模式下,180?/s伸屈肌力量均显著高于120?/s和60?/s。
参考文献:
[1] Hislop JH,Perrine JJ.The isokinetie concept of exercise[J].1967,47:114-117.
[2] 田麦久.运动训练学[M].2000:64-65.
[3]何洋,白鸿毅,等.青少年自行车运动员选材指标体系的研究[J].山西体育科技.1994(4):1-7.
[4] 郑小鸿.当前我国场地自行车项目高水平女子运动员踏蹬状态的初步研究[D].北京体育大学硕士论文.1997:21-22.