负重振动训练对公路自行车运动员下肢力量影响的研究.pdf

2023 年第6期总第240期负重振动训练对公路自行车运动员下肢力量影响的研究负重振动训练对公路自行车运动员下肢力量影响的研究张娜（辽宁省柏叶体育训练基地，辽宁 沈阳 110173）摘要：目的：探讨为期6周的负重振动训练对公路自行车运动员下肢力量的影响。方法：选取20名男子公路自行车运动员并随机分为对照组和实验组，每组10人。对照组进行常规负重力量训练，实验组采用负重振动训练，训练共持续6周，每周3次，每次60min。分别在实验前后对所有运动员进行下肢等速肌力和下蹲跳（CMJ）测试，分析比较实验前后两组运动员下肢力量的提高情况。结果：对照组和实验组运动员等速肌力和CMJ测试在实验前均无显著性差异（P0.05）；经过6周的不同训练干预，在等速肌力测试60/s时，接受负重振动训练的实验组公路自行车运动员髋关节、膝关节屈肌群和伸肌群峰值力矩以及踝关节的跖屈和背屈肌群峰值力矩均有显著提高（P0.05），并且显著优于采用传统负重训练的对照组运动员（P0.05）；在180/s等速肌力测试时，实验组运动员髋关节、膝关节的屈肌群和伸肌群峰值力矩显著提高（P0.05），且与对照组相比差异显著（P0.05），与对照组相比差异也不显著（P0.05），但提高幅度要高于对照组。实验组运动员负重振动训练后CMJ成绩有了显著提高（P0.05），并且显著高于对照组运动员（P0.05）；After 6 weeks of different training interventions，the experimental groupof road cyclists who received weight-bearing vibration training significantly increased the peak torque of the hipjoint，knee joint flexor and extensor muscle groups，as well as the peak torque of the ankle joint plantar flexor anddorsal flexor muscle groups（P0.05），and was significantly better than the control group of athletes who received辽 宁 体 育 科 技收稿日期：20230429；修回日期：20231010作者简介：张娜（1982-），女，高级教练员，研究方向：自行车教学与训练。LIAONING SPORT SCIENCE AND TECHNOLOGY第45卷第6期2023年11月Vol.45No.6Nov.2023 632023 年第6期总第240期负重振动训练对公路自行车运动员下肢力量影响的研究公路自行车属于中长距离周期性耐力项目，良好的体能尤其是下肢肌肉力量是公路自行车运动员取得优异成绩的关键。目前，针对公路自行车运动员下肢肌肉力量训练的方法多种多样，如果能够找到一种训练效果较好的训练方法，可以起到事半功倍的作用。全身振动训练（WBV）是近年来比较流行的一种体能训练方法，通过对运动员提供不稳定的运动环境，对肌肉给予一定频率和幅度的扰动刺激，从而引起肌肉收缩力量的增长。在国内外体能训练研究中已经证实振动训练能够在短时间内提高运动员肌肉最大力量、速度耐力和爆发力，并且能够增强神经肌肉协调性等方面的作用效果。振动训练已经在游泳、篮球、举重、排球、体操等运动项目的体能训练中普遍使用，并且运动员的身体素质都有明显提高，但目前将振动训练运用在公路自行车运动员体能训练中的研究很少见。基于此，本研究将振动训练应用于公路自行车运动员下肢负重力量训练中，探讨负重振动训练对其下肢肌肉力量的作用，旨在为有效提高公路自行车运动员的力量素质提供科学的训练方法。1研究对象与方法1.1研究对象以20名辽宁省男子公路自行车运动员为研究对象，研究负重振动训练对其下肢肌肉力量的影响效果。将运动员随机分为对照组和实验组，每组各10人，所有运动员在近3个月内没有下肢运动损伤。运动员基本情况见表1。traditional weight-bearing training（P0.05）；During the 180/s isokinetic muscle strength test，the peak torqueof the flexor and extensor muscles in the hip and knee joints of the experimental group athletes was significantlyincreased（P0.05），and the difference was significant compared to the control group（P0.05），and the difference was not significant compared to the control group（P0.05），but theincrease was higher than the control group.The CMJ scores of the experimental group athletes showed a significantimprovement after weight bearing vibration training（P0.05），and were significantly higher than those of thecontrol group athletes（P0.05）.Conclusion:Six weeks of weight bearing vibration training can effectively improvethe maximum strength（P0.05），fast strength and explosive force of lower limbs of road cyclists，and the trainingeffect is better than the traditional weight bearing strength training.Key words：vibration training；road cyclists；lower limb strength表1运动员基本情况统计分组对照组实验组n1010年龄（岁）21.53.221.83.6身高（cm）172.64.3173.54.7体重（kg）66.33.867.23.5训练年限（y）4.62.34.72.6运动等级一级及以上一级及以上1.2研究方法1.2.1文献资料法通过中国维普、中国知网数据库以关键词“振动训练”“公路自行车”“下肢力量”进行文献资料检索，并对收集到的文献资料进行分析和整理，为本研究的实验设计和撰写提供参考。1.2.2实验法1.2.2.1训练方案训练干预共持续6周，每周进行3次，每次训练持续时间约 60min，包括热身活动、力量训练和放松。在实验期间实验组除接受振动刺激外，其他一切下肢的热身及训练内容均与对照组完全相同，并保持正常的生活和训练安排。实验组运动员采用振动训练与常规负重训练相结合的训练方式，在美国产的PowerPlate振动训练仪平台上进行负重振动训练，振动训练频率为30Hz，振幅为4mm，训练采用的动作为负重深蹲、高翻、杠铃弓箭步蹲起等。负重的负荷强度为最大力量的60，每个动作4组，每组12次，每组之间休息 1min，每个动作之间休息 2min。对照组站在关闭的振动训练平台上完成负重训练，采用的训练内容与实验组完全相同。1.2.2.2测试指标等速肌力测试：采用德国产 Isomed 2000 等速肌力测试系统测试实验前后运动员下肢肌肉力量。测试前先让运动员进行 10min 的热身运动。在训练前后对实验组和对照组运动员分别在60/s慢速 642023 年第6期总第240期负重振动训练对公路自行车运动员下肢力量影响的研究（重复 5 次）和 180/s快速（重复 10 次）条件下进行髋关节、膝关节、踝关节峰值力矩的测试，测试过程严格按照测试手册要求进行操作。测试角速度选取屈伸模式测试，每个角速度测试3次，取最大值，每次之间休息 2min，不同角速度测试之间休息5min。下蹲跳（CMJ）测试：采用美国AMTI三维测力台对运动员 CMJ 高度进行测试。运动员先进行约5min左右的慢跑热身活动后再进行测试。测试过程中要求运动员双手叉腰避免摆臂；在直立状态下快速下蹲至膝关节约90左右后立即向上快速起跳，每人测试3次，每次间隔30s，取最好成绩。1.2.3数理统计法运用SPSS 23.0统计软件对实验测试数据进行统计处理，所有数据采用平均数标准差（XS）表示，对组内实验前后数据比较运用配对样本T检验，对组间数据比较运用独立样本T检验，显著性水平为P0.05），表明实验前两组运动员的髋关节肌力在同一水平无显著性差异。对照组和实验组运动员经过 6 周不同方式的训练干预后，髋关节屈肌群、伸肌群峰值力矩与实验前相比都有了不同程度的提高，表明两种训练方案均能提高公路自行车运动员髋关节肌群的力量。但从两组之间比较来看，在60/s测试条件下，采用负重振动力量训练方案的实验组运动员训练后的伸髋肌群峰值力矩和屈髋肌群峰值力矩与实验前相比分别提高了 20.8%和 16.7%，具有显著性差异（P0.05）；对照组运动员训练后的伸髋肌群峰值力矩和屈髋肌群峰值力矩与实验前相比分别提高了13.4%和9.0%，同样具有显著性差异（P0.05）；但是实验后实验组运动员的伸髋肌群峰值力矩和屈髋肌群峰值力矩均显著高于对照组（P0.05）。180/s测试条件下，实验组运动员训练后的伸髋肌群峰值力矩和屈髋肌群峰值力矩与实验前相比分别提高了17.8%和 13.3%，具有显著性差异（P0.05）；对照组运动员训练后的伸髋肌群峰值力矩与实验前相比提高了12.7%，具有显著性差异（P0.05）；实验后实验组运动员的伸髋肌群峰值力矩和屈髋肌群峰值力矩均显著高于对照组（P0.05）。可见，负重振动训练干预后实验组运动员的髋关节肌群力量比常规负重训练的对照组运动员的髋关节肌群力量提高更明显。表2实验前后运动员髋关节肌群峰值力矩变化比较（N.M）测试速度60/s180/s伸肌屈肌伸肌屈肌对照组实验前342.442.5195.620.4307.640.1154.417.5实验后388.447.6*213.323.2*346.743.3*161.518.6提高幅度13.4%9.0%12.7%4.6%实验组实验前348.744.7192.521.6312.8152.318.4实验后421.350.4*#224.626.6*#368.448.4*#172.620.5*#提高幅度20.8%16.7%17.8%13.3%注：*表示实验前后组内比较具有显著性差异（P0.05）；#表示实验前后组间比较具有显著性差异（P0.05），表明实验前两组运动员的膝关节肌力在同一水平，无显著性差异。对照组和实验组运动员经过6周不同方式的训练干预后，膝关节屈肌群、伸肌群峰值力矩与实验前相比都有了不同程度的提高，表明两种训练方案均能提高公路自行车运动员膝关节肌群的力量。但从两组之间比较来看，在60/s测试条件下，采用负重振动力量训练方案的实验组运动员训练后的膝关节伸肌群和屈膝肌群峰值力矩与实验前相比分别提高了 22.9%和 20.5%，具有显著性差异（P0.05）；对照组运动员训练后的伸膝肌群和屈膝肌群峰值力矩与实验前相比分别提高了 10.3%和 652023 年第6期总第240期负重振动训练对公路自行车运动员下肢力量影响的研究11.1%，同样具有显著性差异（P0.05）；实验后实验组运动员的伸膝肌群和屈膝肌群峰值力矩均显著高于对照组（P0.05）。在 180/s测试条件下，实验组运动员训练后的伸膝肌群和屈膝肌群峰值力矩与实验前相比分别提高了16.4%和15.3%，具有显著性差异（P0.05）；实验后实验组运动员的伸膝肌群峰值力矩和屈膝肌群峰值力矩均显著高于对照组（P0.05），表明实验前两组运动员的踝关节肌力在同一水平，无显著性差异。对照组和实验组运动员经过6周不同方式的训练干预后，踝关节跖屈肌群、背屈肌群峰值力矩与实验前相比都有了不同程度的提高，表明两种训练方案均能提高公路自行车运动员踝关节肌群的力量。但从两组之间比较来看，在60/s测试条件下，采用负重振动力量训练方案的实验组运动员训练后的踝关节跖屈肌群、背屈肌群峰值力矩与实验前相比分别提高了12.28%和11.1%，具有显著性差异（P0.05）；实验后实验组运动员的跖屈肌群、背屈肌群峰值力矩均显著高于对照组（P0.05）；实验后实验组和对照组运动员踝关节跖屈和背屈峰值力矩之间也不具有显著性差异（P0.05），训练后实验组运动员踝关节跖屈肌群、背屈肌群峰值力矩要高于对照组，但不具有显著性差异（P0.05）。可见，采用振动力量训练方案的实验组运动员的踝关节肌群力量提高效果要略好于采用传统力量训练方案的对照组。表4实验前后运动员踝关节肌群峰值力矩变化比较（N.M）测试速度60/s180/s跖屈肌背屈肌跖屈肌背屈肌对照组实验前117.412.740.76.468.37.332.64.6实验后123.112.841.36.770.47.533.34.4提高幅度4.86%1.47%3.07%2.15%实验组实验前115.613.640.46.368.67.732.54.1实验后129.812.7#44.96.5#72.37.834.14.6提高幅度12.28%11.1%5.39%4.92%2.2实验前后公路自行车运动员CMJ测试水平比较由表5可见，实验组运动员经过为期6周的负重振动训练后CMJ成绩由实验前的（39.66.8）cm提高到（44.38.2）cm，提高了11.9%，具有显著性差异（P0.05）；实验后实验组运动员的CMJ成绩要显著高于对照组（P0.05）提示两组运动员实验前下肢力量无显著性差异。经过6周的不同训练干预，接受负重振动训练的实验组运动员等速肌力测试在60/s时，髋关节、膝关节屈肌群和伸肌群峰值力矩以及踝关节的跖屈和背屈肌群峰值力矩均有显著提高（P0.05），且与对照组相比差异显著（P0.05）；实验组等速肌力测试在180/s时髋关节、膝关节的屈肌群和伸肌群峰值力矩与训练前相比显著提高（P0.05），且与对照组相比差异显著（P0.05），与对照组相比差异也不显著（P0.05），但提高幅度要高于对照组。可以看出，负重振动训练能够显著增加公路自行车运动员下肢的最大力量和快速力量，并且训练效果要优于传统负重力量训练。对于公路自行车运动员来说，下肢爆发力有利于提高整体速度水平，因此下肢爆发力也是公路自行车运动员必须具备的一项基本运动素质。纵跳测试作为一种简单有效的测试手段，能够反映下肢伸肌群从离心收缩快速转为向心收缩的能力，可间接评价下肢爆发力水平。本研究对公路自行车运动员进行6周的负重振动训练，训练干预后对照组和实验组运动员CMJ测试成绩均有提高，但对照组CMJ测试成绩提高不显著（P0.05），而实验组的CMJ测试成绩显著提高（P0.05），且实验后实验组CMJ测试成绩要显著高于对照组（P0.05），反映了负重振动训练能够显著增加公路自行车运动员下肢的爆发力，并且训练效果要优于传统负重力量训练。力量素质的提高和发展是以人体生理生化机制和肌肉的形态结构机能的改变为基础的，同时以神经中枢的兴奋、抑制过程的强度和集中以及相适应的神经过程充分协调为前提而建立起来的各种用力动作的条件反射的结果。传统的负重力量训练主要是通过器械的重力对肌肉产生相应刺激，肌肉对刺激适应后形态和力量发生相应的改变。虽然多数研究显示负重振动训练的效果要好于传统负重训练，但是到目前还没有明确的机制能够解释其原因。国内外研究者给出了大量的相关假说机制，一般认为，振动刺激作为一种外界刺激能够引起人体的知觉改变，通过增强神经肌肉兴奋性和强直振动反射，使受刺激部位的肌肉在多质点状态下产生不随意反射性收缩，促进不同肌群的协同作用，抑制了拮抗肌群发挥作用。此外，振动刺激改变了做功过程中的肌肉的长度，同时激活肌梭特别是初级传入纤维的兴奋性，反射地引起梭外肌纤维收缩，使肌肉在主动收缩的前提下动员的肌纤维数量增多，激发了肌肉的有力收缩，导致训练效果的增强。也有研究表明，振动刺激会产生“加速”效应，使运动员在训练中承受的负荷量时刻发生变化，神经系统也要不断进行自身的调节以适应运动的需要。因此，负重振动训练能够增加神经系统的反应能力和灵活性，有效提高神经系统协调肌肉的能力，使更多的肌纤维参与运动，从而提高肌肉力量。还有研究表明，振动训练能够促进机体激素分泌，同时加速机体的血液循环，从而使肌肉体积增大，肌肉力量提高。672023 年第6期总第240期负重振动训练对公路自行车运动员下肢力量影响的研究研究表明，振动特征（振动幅度，振动频率和施加振动的方法）和运动方案（运动类型，强度、持续时间）对负重振动训练效果具有较大影响。目前，对于不同振幅和不同振动频率的振动训练研究较少，缺少适宜振幅和振动频率的相关数据范围，对振动训练所需的最适宜的振幅和频率仍在探索中，一般研究所采用的振动幅度范围主要在（24）mm之间，振动频率在（3050）Hz之间。本研究所采用的振动训练方案的振幅为 4mm，振动频率为 40hz，研究结果显示，在6周的不同训练干预后，接受负重振动训练的实验组公路自行车运动员下肢最大力量、快速力量和爆发力均得到了显著的提高，并且训练效果要显著好于单纯负重力量训练的对照组运动员。可见，本研究所采用的负重振动训练的振动幅度和振动频率基本适宜，能够满足公路自行车运动员增强下肢肌肉力量的需要。4结论与建议4.1结论4.1.1经过6周的不同训练干预，在角速度60/s时等速肌力测试，接受负重振动力量训练的实验组公路自行车运动员髋关节、膝关节屈肌群和伸肌群峰值力矩以及踝关节的跖屈和背屈肌群峰值力矩均有显著提高（P0.05），并且显著高于采用传统负重力量训练的对照组（P0.05）；在 180/s等速肌力测试时，实验组运动员髋关节、膝关节的屈肌群和伸肌群峰值力矩显著高于训练前（P0.05），且与训练后对照组相比差异显著（P0.05），与训练后对照组相比差异也不显著（P0.05），但提高幅度要高于对照组。表明6周的负重振动训练能够显著增加公路自行车运动员下肢的最大力量和快速力量，并且训练效果要优于传统负重力量训练。4.1.2经过6周的不同训练干预，接受负重振动训练的实验组公路自行车运动员 CMJ成绩有了显著提高（P0.05），并且显著高于对照组运动员（P0.05），说明负重振动训练能够显著增加公路自行车运动员下肢的爆发力，并且训练效果要优于传统负重力量训练。4.2建议4.2.1虽然振动训练能够提高公路自行车运动员下肢力量，但其在运动员的专项力量训练中应起到辅助训练的作用，不应作为主要的训练方法，并且在实施负重振动训练时应根据运动项目专项特点制定出优化的训练计划。4.2.2振动训练的作用效果受到振动幅度、振动频率、振动时间以及施加振动方法等因素的影响，因此，在运动员的体能训练中进行振动训练要根据运动项目进一步研究论证，选择最适宜的振幅、频率以及训练时间，使训练效果最大化。参考文献：1周志雄，季钢，张凡.优秀男子公路自行车运动员专项体能特征研究J.体育科学，2009，29（9）:50-55，71.2胡绪杰.振动训练对体育院校篮球专选学生下肢爆发力影响的实验研究D.济南:山东体育学院，2021.3沈杨.振动训练对短跑运动员下肢专项力量的影响研究D.石家庄:河北师范大学，2021.4危小焰.彭春政.振动力量训练对肌肉力量的影响研究J.体育科研，2004，25（4）:92-94.5卜淑敏，韩天雨.全身振动训练在运动训练和康复领域中的应用及研究进展J.北京体育大学学报，2014（8）:23-26.6刘晓冬.振动训练对男子跳远运动员下肢爆发力即时影响的研究D.北京:北京体育大学，2020.7王馨谊.振动训练对吉林省女子自由式摔跤运动员下肢力量影响的研究D.长春:吉林体育学院，2020.8刘英伟，邹晓峰.振动训练对速滑运动员下肢肌力影响的实验研究J.沈阳体育学院学报，2012(1):81-83.9尹军，下肢振动力量训练研究M.北京:北京体育大学出版社，2010.10吴攀.振动训练对羽毛球专项学生下肢爆发力影响的研究D.天津:天津体育学院，2018.11袁艳，苏彦炬，吴贻刚.负重振动训练对下肢快速力量的影响及其神经适应的特征J.北京体育大学学报，2016，39（11）:62-67.12邓京捷，李吉如.振动训练对小轮车运动员下肢肌群肌力影响的研究J.广州体育学院学报，2010，30（3）:78-80.13Luo J，McNamara B，Moran K.The use of 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