肘关节屈伸肌群等速肌力的测定与分析.pdf

1 9 9 8年 3月 第 2 l 卷第 1期 北 京 体 育 大 学 学 报 J o u r n a l o f B e i j i n g Un i v e r s i t y o f P h y s i c a l E d u c a t i o n M a r 1 9 g8 Vo1 2l No1 肘关节屈伸肌群等速肌力的测定与分析 医学、临 床 医学 I 康复 医学的 实践 提供 参考，用 B I OD E X 等速 测 力及 康复 系统，测 定了 北京 体育 大 学体 育 生 物科学 系 9名男 生 时关节屈、伸肌 群 静力 和 等速 向心、等 速 离心 不 同运 动速 度的 肌 力。结果 为：肘 关节 屈、伸肌群 最太 力矩 与肌 肉收缩 方式 的 关系 符 合一般 规 律，即 离心 收缩 大 于静 力收 缩，静 力收 缩 叉大 于 向心 收 缩。肘 关节屈、伸 肌群 最大 力矩，在收缩 速 度为 6 O。1 2 0 s 范 围 内，无 明显 差异，可选 为慢速 测试 速度。如 测定侠 速肌 力，速度 至少 提高 到 1 8 0 ,s 以上。肘 关节 屈 伸肌群 力矩 比率 均值 1，即 屈肌 肌力 大 于伸 肌肌 力 t 但 个体 差异 较大 并根 据 肘关 节屈、伸 肌 群 力矩、最 大 力矩与 关节 角度的 关 系 提 出进 行直 立位 屈 时 力 量 练 习时 可取 肩 关节 屈 曲 1 0。2 0。角的 位置；进 行 伸 肘肌 群 力量 练 习时，可采取 直 立 位头 后 上 举的 抗 阻 练 习。最大 力 El h o w 钷 角度 Ex t e n s o r-r(n d F l e x o r s Da L Kua n Ab s t r a c t I n o r d e r t 0 u n d e r s t a n d t h e】a w o f t h e t o r q u e r a n g e o f e l b o 啊 e xt e ns o r s f l e x o r s i n di f f e r e nt mo d ea t d i f f e r e n t v e l o c i t y a n d d i f f e r e n t a n g l e o f J o i nt9 m a l e s t u d e nt s o f t h e De p a r t me n t o f Hu m a n Ex e r c i s e S c i e n c e s i n t h e B e i i i ng Un i v e r s i t y 0 f Ph y s i c a l Ed u c a t i o n we t e t e s t e d o n t h e BI ODEX i s o k i n e t i e t e s t i n g a nd r e h a h i l i t a-t i o n s y s t e m f o r r e f e r e n c e o f s p o r t s，c l i n i c a l a n d r e ha b i l i t a t i o n me d i c i n e p r a c t i c e s Th e e l b o w e x t e n s o r f l e x o r s t r e n g t h i n i so me t r i c，i s o k i n e t i c c o n c e n t r i c，a n d i s o k i n e t i c e c c e n t ri c i 1,1 o d e s we r e c o l l e c t e dTh e r e s u l t s we r e a s f o l l o ws：Th e r e l a t i o n s h i p b e t we e n t h e p e a k t o r q u e o f t h e e l b o w e xt e n sor s fl e x o r s a nd t h e i r mo de s a c c o r d e d wi t h t h e e o r D mo n l a w，n a m e l y t h e e c c e n t r i c s t r e n g t h w a s g r e a t e r t h a n t h e i som e t r i c，w h ic h ws t s g r e a t e r t h a n t h e c o n c e n t ric Th e r e wa s n o s i g n i f ica n t d i f f e r e n c e b e t we e n t h e p e a k t o r q u e o f t h e e l b o w e x t e n sor s a n d t h a t o f t h e f l e x o r s a t t h e r a n g e o f 6 0 1 2 0 d e g s e c Tha t s pe e d ma y b e u s e d i n s l o w s p e e d t e s t i n g o f t h e e l b o w J o i n t As f o r f a s t s p e e d t e s t i n g t t h e v e l oci t y s h o u l d be r a i s e d t o 1 8 0 d e g s e c o r r la o r e Th e me E n t o r q u e r a t i o o f t h e e l b o w f l e x o r e x t e n s o r w a s1 I t iT l e a n s t h a t s t r e n g t h o f t h e f l e x o r s wa s g r e a t e r t h a n t h a t o f t h e e x-t e n so r s，b u t i n d i v i d u a l d i f f e r e n c e s we r e g r e a t Ac c o r d i n g t o t h e r e a t l o n s h t p be t we e n t h e t o r q u e，t h e p e a k t o r q u e o f e x t e n s o r s a n d fl e x o r s o f t h e e l b o w J O n t a n d i t s a n g l e，i t wa s s u g g e s t ed t h a t d u rin g e l b o w f l e x i o n r g s i s t a n e e t r a i n i n g i n s t a n d i n g p o s i t i o n t h e s h o u l d e r J o i n t ma y be f l e x e d t o 1 0 2 0 d e g A n d d u r i n g e x t e n s i o n 1)北京 体育 太学运 动 医学 教研室，北京1 0 0 D 8 4 S p o r t sMe d i c i n e Te a c h i n g a n e i R a r c h S e c t io t B UPEB e i j i n g 2)北京体育大学体育保健康复专业 9 2级，北京1 0 0 0 8 4 G r a d e A d m i t ad L 1 9 9 2，H e a l t h 啪 r e a n dR e h a b i l it a r i o1 0 0 0 8 4 n 第一作 者 杨静触 l 9 辨6月 教 授 畔 t y 刖P E 8 4 维普资讯 http:/ 第 1期 扬静宜 等：肘关 节屈 伸肌 群等 速肌 力 的测定 与分 析 r e s i s t a n c e t r a i n i n g e i t h e r s i t t i n g o r s t a n d i n g p o s i t i o n wi t h s h o u l d e r j o i n t“I 1 fl e x i o n ma y b e u s e d Ke y wo r d s e l b o w j o i n t，mu s c l e s t r e n g t h，i s o me t r i c s t r e n g t h s o k i n e fic c o n c e n t r i c，i s o kine t i c e e e e n t r t o r q u e，p e a k t o r q u e，a n g l e o f t he pe a k t o r q u e 国 内、外有关等速肌 肉力量的研究，大部分以膝关 节屈、伸肌群 为研 究对 象。等速肌力的 变化规律，也 多由膝关 节屈、伸肌群等速力量测试结果得 出。自等速测力系统引入我 国以来 一 有关 等速 肌力测试 的报导逐年 增加。李 国平、杨静宜、潘 启强、吴 毅 等人 对膝关节 屈、伸肌群等速肌力基本规律进行了研究。膝关节屈伸肌群力量的等速测试t 已被用于运动 员 的肌力评定 s 和 临床 医学、康复 医学 的实践 中一“。除此 之外，徐军 等人对髋关节肌力 的 测试和临床应用作了大量工作 ”。但 目前 已见 到的上肢肌 力的等速 测试屈指可数 一般认为，等速肌 力的最 大力矩 与收 缩方 式的关 系是：离心静力(速度 一O)向心；与 运动速度 的关 系是，向心收缩 时随速度 增加 而下降，离 心收缩 时随速度增 加稍有上 升，而后 保持或下降；对抗肌 的比率 随运动速度增加而提高等 为 了解这些规律是否 同样适用于 上肢 肌肉力量，本文研 究 目的为探讨肘关节屈、伸肌群在不 同收缩方式、不同运动速度、不同关节 角度时力矩变化情况，为今后运动医学、临床医学、康复医学的实践提供参考 1 试验对象和方法 1 1 试 验对 象北京 体育大学人体运动科学 系 9名男生，自愿为本研究受试者。受试者均 未参加系统专项训练，没有进行 上肢 力量 的专 门练习，没有足 以影响肘关 节活动 的损 伤史 受试 者平均年 龄、身高、体重 见表 1。1 2 研究方法所 有测试 在 B I O DE X 多关 节等速 测力及康复 系统(I 型，美 国 B I OD E X 公司生产)上进行。按仪器使用说明要求，测 试时取坐 位，附加椅背调至最大直立位，测试 表 l 受试 者一 般情 况(N一9)臂肩关节外展 3 0。，屈 曲 4 5。上臂纵轴与前臂纵轴成一 直线 定为 中立 位。前臂呈旋后位。一律测试右臂肘关节屈、伸肌力。经适当准备活动后，按静 力、等速 向心、等速离 心的顺 序进行测试。静力测试 6 个 不 同关节角度 的力矩，分别为屈肘 1 O。、3 o 、5 0。、7 O 、9 0。和 1 1 0。每一角度重复 2次，每次持续 3 s，间隔 1 0 s。为进 行 向心、离心肌力的对 比，由于仪器性能所 限，向心和离心收缩各 测 3个 不同速度：6 0。s、9 o。s、1 2 0。，s。每速重复 3次，间歇约 S O s。取最 大力矩(P e a k T o r q u e，P T)、最 大力矩角度(An g l e o f P e a k To r q u e，APT)及上述 各角度的 力矩。用 T 检验、方差分析、Q检验、s检验等方法进行统计学 处理，显著性差异取 0 0 5水 平。2 试验结果 2 1 最大力矩 2 1 1 屈 肌群屈 肌群静 力 P T大 于向心 9 0。s 和 1 2 0 s，但与 6 0。s 未 见明显差异，静 力 P T小 于各速离 心 P T。向心各速 P T小于各速离心 P T(表 2)。2 1 2 忙肌群静力 P T小 于各速离 心 P T，但未见大于 各速 向心 P T。向心各速 P T小于各 速离心 P T(表 2)。3 维普资讯 http:/ 北京 体育 大学 学报 第 2 1 卷 2 1 _ 3 对抗肌 群 比较仅在 等速 向心 6 0。s中出现 明显差异。屈 肌大于伸肌(表 2)2 2 对抗肌最大力矩比率屈 t O肌群力矩 比率均大于“l，。且不 同运动方式、不 同运动速 度之 间没有显著差异(表 3)。2 3 最大力矩 角度AP T测试 结果见表 4 屈肌群 AP T未见收缩方式和运动速度 之间的 差异；但伸肌群 的 AP T有离 心 向心 静 力的趋势 有一定 明显差 异。衰 2 肘关节屈伸肌群最大力矩 f t-l b s 衰 3 时关节屈 伸肌群力矩比率(士衄)N 屈 叭群 伸肌群 P值 静 力 9 4 0、O 0 士 5、7 4 3 4 7 8 4-6 7 8。6 0。,I s 9 3 5 27：7 4 44 3 0 5 2+4 7 7 向心 9 0 s，1 2 0 s 各速离 心*各速 离心，#各 建离心 2 4 备不 同角度力矩肘关节屈、伸肌群 各 种收缩方式、各种 不同运动速度，在不同关节 活动角度时的力矩曲线见图 1 和图 2 除屈 肌群静力收缩力矩曲线接近一直线外，其余 均为肘关 节接近 伸直时 力矩较低，达 到最 大 值后，又有下降趋势 3 讨论 3 1 不同收缩方式对肘关节屈、伸肌群 P T 的影 响肘关 节屈、伸 肌群 的 P T 随不 同 收 缩方式 的变化，基 本上 符合 一般 规律，即离心*不同收绾方式、运动速度之间无明显差异 衰 4 肘 关 节屈 仲肌 群最 大力 矩 角度 度*向心 1 2 o。s及各 速 离心#静力 向心 在本研究 中，屈肘肌群静力 P T(4 0 0 0 士5 7 4 f t-l b s)与向心 6 0。s(3 5 2 7 士4 4 4 f t-l b s)，伸肘肌 群静 力 P T(3 4 7 8 士6 7 8 f t-1 b s)与各速 向心 P T(2 8 1 6 士6 1 7 3 0 5 2-I-4。7 7 i t-l b s)之 间未见显著性差异(表 2)，估计 与例 数较 步有 关。由总的趋势来看，静力 P T的平均值大于向心各速 P T的均值。3 2 不 同运动速度对肘关节 肌群 P T的影响在等速肌力的测定 中，角速 度在 1 8 0。s以上 为快速 B I OD E X使用说 明书中，对 不同部 位慢速、快速测试推荐使用 的角速度有所 区别。膝关节屈、伸肌群 P T随运动速度的增加而下降“。在本研究中，肘关节屈、伸肌群向 心和离心收缩的 P T，随速度的改变并 未出现 明显差异。在向心收缩中 尚有 随速度提高而下 降 的趋 势，在 离 心 收缩中变 化无 规律(表 2)。这可 能是 因为 测试 所 采用 的 3种 速度 均 在 1 8 0。s 以下，同属测定慢肌纤维的收缩力量，故相互之间差异不大。基于这种分析，提出肘关 节慢速测试可在 6 o。s 和 1 2 0 s 之 间选 择，快速测试 的速度应提高到 1 8 0。s以上 差异能否 维普资讯 http:/ 第 1期 杨静 宜 等；肘关 节屈 伸肌 群等 速肌 力 的测定 与分 析 出现，应进 一步观 察。圉 1 肘 关节屈 肌群 力矩 与 羌节 角度 曲关 系 哥 2 肘 羌节 伸肌 群力 矩与 羌节 角度 的关 节 3 3 肘关节屈 伸肌群力矩比率在膝关 节等速肌力测定中，屈肌 伸肌力矩 比率均小于“1”，且随运动速度提高而提高。本研究结果，肘关节屈 伸肌群力矩比率均值都在“1”以上(表 3)。这说明膝关节伸肌群力量较大，而肘关节为屈肌群力量较大 但是 r检验结果 表 明，仅在 等速 向心 6 0 s 时 出现 了显著性 差异(表 2)。原因是膝关节屈肌 P T很少超过 伸 肌的 9 0 而肘关节肌力个体差异较大。G a i We o n 口 等人报导，9 7 3岁女子肘伸肌肌力 最大值略大于屈肌(未进行统计学 比较)，但 各年龄、体重组 的均值亦有相反 的现象出现。D a 试d P a w b ws k 等人测定了棒球投手的肘关节肌力，结果为慢速时屈肌P T大于伸肌，快 速 时又刚好相反。本文受试者屈 伸肌群力矩比率均值虽都在“1”以上，但个体变化幅度在 0 7 4 7 1 7 0 7之 间(表 3)。有相当一部分受试者为伸肌大于屈肌。人类 在进 化过程 中，上肢 不再承 受体 重。在 日常生活和劳动 中对抗重力及阻力均 需屈 肘 肌群进行 向心或离心的收缩，屈肘肌群得到锻炼的机会较多 但在支撑和上举等动作中需伸 肘肌群工作 不同的个人生活(如睡上 下铺)、劳动条件，会对其产生影响。不同专项运动员 也会有差别 这是值得进一步研究的问题。3 4 肘关节屈伸力矩随关节角度的变化及最大力矩角度Ma r ia n Wi l i a m s 1 等人用张力 计测 定了人体 数个肌群 力量与关节角度之 间的关系 结果为静力屈 肘 9 o。角时，张力计上 显 示出的“力”最大(用磅表示)。本研究测试手段与其不同，静力力量也是在等速测试系统上测 量，用“力矩”来表示。结果也 与其 不同：屈 肘肌群在各不 同角度 的力矩，经方差分析无 明显差 异(图 1)。伸肘肌群静力力矩仅在 l 0 角时明显低于其他角度(图 2)。动力性运动不论 向心 还是离心，结果为 l 0。角和 3 o。角力矩明显低于其他角度。5 0。角以上均无显著差异。活体肌 肉的张力不 易测定 肌 肉收缩 引起张力改变，外在 表现 为力矩 的变化。肌 肉力矩 的大小，决 定于肌 肉张力 与力臂 的乘 积。肌 肉张力的大 小，除与肌 肉生理 横断面面积和神经 支配有关外，在一定条件下，与肌肉的初长度有关；力臂长短则与解剖结构有关。肱二头肌在 肘关节屈曲 9 0。角时力臂最大，但此时，肌 肉初长度较短；肘关节接近伸直时力臂虽小 但初 长度 较大，所 以力矩有可 能差 异不 大。此外，Ma r I a n Wi l mms 1 等 人 测定的是“力，而非力 矩，阻力臂如改变会影响力的测试结果。本实验与前人报导的结果不同，看来还是有一定理 论 依据 的。由于 测试 样本 不是 很大，最好能进一步得到证实。肱 三头 肌收缩 时力臂是否 有变 化，未见报导，但在前臂接近伸直时，初长度最短，并且有效分力较小 故此时力矩较其他角 度小 也有一定理论依据 向心与离心运动中 l 0 角和 3 o。角力矩明显低于其他角度，与等速 叼 d 帅 神 加 0 0_ 维普资讯 http:/ 3 4 北 京体 育大 学学报 第 2 1卷 测试特点不无关系。其他段之 间虽差异 未达 到显著性 水平，但可看 出 7 0。9 0。角力矩较大 的 趋势(图 l、图 2)。表 4中结果也 可说 明，各不同收缩方式、不 同运动速度 的 AP T有一定范 围(屈 肌群：向心 6 9。8 4。，离心 8 2。9 3。；伸肌群：向心 7 0。7 9。，离 心 9 l。1 0 1。)，屈 肌群 AP T经方差分析，相互之间没有明显差异，伸肌群 A P T经进一步 s检验，结果为静力向 心(1 2 0。s)离 心；向心 1，即屈肌群肌力大 于伸肌群，但个体差异较大 4)根 据肘关节屈、伸肌群力矩、最大力矩 与关节角度 的关系，提 出进行 直立位屈 肘力量 练 习时，可取肩关 节屈 曲 1 0。2 0。角的位置；进行 伸肘肌群力 量练 习时，可 采取直立位 头后 上 举的抗阻练 习。由于受 试者 数量较 少，今 后进行 更大样 本的研究是必要的。5 参考文献 1 李国 平，腺晓 明，张维螂 用 等速测 力法评 定优 秀运动 员股 四头肌 和月目月 黾 肌 力 量和 耐力中国运 动 医学 杂志，I 9 8 8，7(9)：1 43 1 4 8 2 橱静宜，孙卫星，王伟平等 优 秀运动员股四头肌月 目 月黾 肌等速测定正常值的研究北京体育学院学 报，1 9 9 I，(3)：1 3 2 0 3 潘启强C Y B E X I I+测试 中膝关节月 国 月 目 肌与股四头肌力矩峰值比率问题韧探 体育科学，1 9 9 2，1 2(I)：6 1 6 2 4 吴毅，扬晓冰，李云霞等膝关 节屈肌和伸肌等速向、等速离心厦等长测试的研究中国运动医学杂春，1 9 9 6，1 5 (3)r 1 93 1 96 9 昊 升光，陈 九州，陈俊 忠 男 性 网球 选手股 四头肌 等速 向心厦 离 心分析中国运动 医学 杂志、1 9 9 4，1 3(1)：3 9 4 3 9 橱静宜t 藏柳田B I O D E X在大腿、膝关节伤后功能诊断厦康复中的应用北京体育学院学报，1 9 9 3，1 6(Z)；9 0 3 4 7 陈世益，范振华，许胜文髌骨疼痛症运动员 的股四头肌特性 与。适应关节角度 下肌力特性 的设想 体育科学 1 9 99，1 9(I)r 4 9 5 2 8 待军，黄美光，撩民影响正常青壮年髋关节等建力矩值的部分 因紊分析中国运动医学杂志，1 9 9 4，1 3(3)：1 4 0 1 4 3 9 棣军，黄美光t 沈定国假肥大型进行性肌营养不良症患儿髋膝运动功 能分折中国康复 医学杂志，I 9 9 4，9(4)；1 49 1 5 Z 1 0 棘军，黄美光，榇民应用 K i n C o m等速装置进行髋关节内旋测试的可靠性中国运 动医学杂志，1 9 9 5，1 4(4)：2 2 0 2 2 2 I I 较柳明，橱静宜伺肘肌群等张离心与向心收缩不同组台方案训练的效果北京体育学院学报，1 9 9 3 1 6(1)：4 7 5 2 I Z G W e Mo n，su L Sn o u s e，Sa n d r a S hu h Nor mat ive s t r e n gt h v a l u e s f 0 r k ne e，s h 0 l d e l b o w a nd a n k1e f )T f ma l e s a g e s 9 7 a d e t e r mi n e d b y i o k i n e t k l e s t i n g At h le t i c Tr a i n i n g，1 9 8 8，2 3(4)3 2 5 3 6 6 维普资讯 http:/ 第 1期 杨静 宜等 肘关 节屈 伸 肌群 等速 肌 力 的测 定与 分析 3 5 l3 Da d Pa w|o ws k i Da vi d HPe r r i n Re l a t io n s h i p b e t we e n s h ou l d e r a nd e lbo w is ok i ne t i c p e a k t o c l u e，t o l l u e a c c de r a fi o n e n e r g y，a v e r a g e p o we r a n d t ot a l wo r k a n d t h r o wi n g v e l o c l t y i n i n t e t c oU e g i a t e At hl e t i c Tr a i ni n g，19 89，2 4(2)l 29 1 3 2 1 4 Ma r i a n W i l l i a ms，a n d Le o n St u t z ma nS t r e ng t h Va ria t i o n Thr o u gh t b e Ra n g e o f】0 h a t M o t i o n Th e Phy s i c Th e r a p y Re v i e w l 95 9，3 9(3)1 4 5 15 2 (收稿 日期：1 9 9 6 1 2 1 1)(上接 1 2页)5 参考 文献 1 汪 新建 杜 会心理 学概论 天津 天 津人 民出版社，1 9 8 8 2 王润平 杜会的发展与体育的繁荣 人民大学 体育，l 9 9 0，1 2 3 李鸿江 发达五国璺身体育的丧策 北京体育师蓖学院学报，1 9 9 0(4)：4 7 4 粱文、系统化的 日 本大窳体育 北京体育大学学报 1 9 9 4，1 7(4)，1 7 5 李刳译 前联邦菇国企业体育 山东体育科技，l 9 9 1(1)6 国世平，等 中国人的捎费风俗 北京冲 国社会出版社，1 9 9 1 7 郑航生 等 社会学概论新编 北京：人民大学出板 5 社，l 9 8 9 8 中国城市家庭研 究组 中国城市家庭 济南。山东人民出版杜，l 9 8 5 9 潘 允康 家庭杜 会学 重庆：重庆 出版社，1 9 8 6 1 0划选林 婚姻社 会学 天津：天津 人民 出版 杜，1 9 8 7 1 1袁方 社 会统计学 北 京。中国统计 出版 社 1 9 8 8 l 2 臧超美 市场经济条件下北京市企业职工体育工怍研究 北京体育大学学报，1 9 9 4，1 7(2)6 儿 l 3 任 槔 市 场经济条 件 下我国 职工体 育主体 意识的 培养 北京体 育大学 学报，1 9 9 4，l 7(2)：1 5 (收稿 日期 l 9 9 6 1 1 1 9)维普资讯 http:/