女性短距离速滑运动员下肢关节等速肌力特征

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.0609

中国组织工程研究

• 肌肉肌腱韧带组织构建 tissue construction of the muscle, tendon and ligament • 上一篇下一篇

女性短距离速滑运动员下肢关节等速肌力特征

黄达武1，刘露2，朱星1，王新宝1，陈月亮3

(江西师范大学，1体育学院，2心理学院，江西省南昌市 330022；3湖北理工学院体育部，湖北省黄石市 435003)

收稿日期:2018-08-07 出版日期:2018-12-28 发布日期:2018-12-28
通讯作者: 陈月亮，教授，湖北理工学院体育部，湖北省黄石市 435003
作者简介:黄达武，男，1981年生，湖北省潜江市人，汉族，2013年上海体育学院毕业，博士，副教授，主要从事体育教育训练学的研究。
基金资助:
国家体育总局科研项目(2012A022)；江西省社科规划(15TY03)；江西省高校人文社会科学重点研究基地项目

Characteristics of isokinetic muscle strength of lower limb joints in elite female short track speed skaters

Huang Dawu1, Liu Lu2, Zhu Xing1, Wang Xinbao1, Chen Yueliang3

(1Sports College, 2School of Psychology, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, Jiangxi Province, China; 3Department of Physical Education, Hubei Polytechnic University, Huangshi 435003, Hubei Province, China)

Received:2018-08-07 Online:2018-12-28 Published:2018-12-28
Contact: Chen Yueliang, Professor, Department of Physical Education, Hubei Polytechnic University, Huangshi 435003, Hubei Province, China
About author:Huang Dawu, PhD, Associate professor, Sports College of Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, Jiangxi Province, China
Supported by:
the Scientific Research Project of General Administration of Sport of China, No. 2012A022; the Social Science Plan of Jiangxi Province, No. 15TY03; the Key Project of Humanity and Social Science of Universities of Shanxi Province

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：
肌力：是指肢体作随意运动时肌肉收缩的力量。检查方法是嘱患者上下肢依次作各关节伸、屈运动，并克服检查者所给的阻力，观察肌力是否正常、减退或瘫痪，并注意瘫痪部位。一般上肢作上臂的外展、内收、前臂伸屈、腕的伸屈、手指的外展、内收、握拳；下肢作屈髋、小腿伸屈，足跖及背屈等。在病情需要时，尚需对有关的每个肌肉进行分别检查。
等速肌力训练：是指利用等速仪器，根据运动过程中肌力大小的变化，由机器提供相匹配的阻力，使整个关节按照预先设定的速度进行运动的一种训练方法，又称可调节抗阻训练或恒定速度训练。等速训练也分为向心性训练和离心性训练两种不同的肌肉训练方法。

摘要
背景：研究显示，速滑运动员国际级健将组表现出较国家健将组更合理的关节肌力特征；另一项研究还显示，力量指标与成绩高度相关，说明速滑运动员的下肢关节肌力特征与专项竞技能力密切相关。
目的：研究优秀女子短距离速滑运动员下肢关节等速肌力特征，为运动员改进训练提供参考并为进一步揭示项目特征提供数据支撑。
方法：运用德国产Isomed 2000等速测试系统对中国4名优秀女子短距离速滑运动员(分别编号为1，2，3，4，均为国际健将)下肢髋、膝、踝3个关节进行向心等速测试。正式测试前，运动员在各测试角速度下进行3次亚极限强度的适应性练习，间隔2 min后开始正式测试。在参考预试验结果的基础上将测试角速度定为低速60 (°)/s和高速180 (°)/s。低速重复5次，高速重复7次，屈伸循环进行，不同速度间隔5 min，各速度屈伸阶段均取最高值进行研究。
结果与结论：①高、低速测试间，踝关节及膝关节各数据有良好对应关系，但髋关节没有；②踝、膝关节峰力矩随速度增长下降，平均功率随速度增长而增长；③速度对踝、膝关节肌力比有影响，但对髋关节没有；速度对峰力矩角影响较小；④运动员2屈、伸肌表现均较好；运动员1左、右腿平衡性有待提高；运动员3踝关节肌力发展较好，但膝、髋关节伸肌群速度力量有待提高；运动员4膝关节肌力发展较好，但踝、髋关节伸肌群速度力量有待提高；⑤中国优秀运动员膝、踝关节屈伸肌得到全面发展，但髋关节较差；优秀运动员峰力矩更大，肌力比有专项特征，左、右腿膝关节峰力矩平衡性较好，峰力矩角稳定，且符合专项特征，优秀速滑运动员膝关节肌力具有共性特征，但应重视其髋部肌群肌力的全面发展。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程
ORCID: 0000-0003-1767-7619(黄达武)

关键词: 速度滑冰, 等速肌力, 峰力矩, 平均功率, 峰力矩角, 组织构建

Abstract:

BACKGROUND: Elite skaters at international level have been shown to hold more rational muscle strength characteristics of joints than the elite skaters at national level. Force indexes are reported to be related to grade, suggesting that the muscle strength characteristics of lower limb joints of skaters are closely related to professional competitive ability.
OBJECTIVE: To study the characteristics of isokinetic muscle strength of lower limb joints in elite female short track speed skaters, so as to provide references for strength training and provide data for revealing sports characteristics.
METHODS: Centripetal isokinetic testing was performed in hip, knee and ankle joints of elite female short trakck speed skaters (numbered as 1, 2, 3 and 4) at international level using Isomed 2000. All skaters underwent thrice subultimate strength adaptive staining before testing, and 2 minutes later, the isokinetic testing was conducted. The angular velocity was set as 60 (°)/s (low velocity) and 180 (°)/s (high velocity), respectively based on preliminary results. The low velocity repeated 5 times and high velocity repeated 7 times, 5 minutes in between. Flexion/extension was a cycle, and the highest values were selected for analysis.
RESULTS AND CONCLUSION: In the high and low velocity speed, all data in ankle and knee had good corresponding relationship, but not hip. Peak torques of ankle and knee joints were on a descent with velocity increasing, and average power increased with velocity increasing. Velocity had impaction on muscle ratio in ankle and knee joints but not hip. Velocity had little impaction on peak torque angle. The flexor and extensor of No.1 skater performed well. The balance between right and left legs of No.1 skater needed to be improved. The ankle strength in No. 3 skater performed well, but the strength of knee and hip needed to be improved. The knee strength of No. 4 performed well, but the speed strength of ankle and hip extensors needed to be improved. In summary, the strength of ankle and knee flexors and extensor in Chinese elite athletes get a well development, but not hip. The elite athletes have higher peak torque, muscle strength ratio shows special features, the balance between right and left knee peak torque, and the peak torque angle is stable, which meet the special requirements. Knee muscle strength in four elite skaters reflects the common characteristics. The hip muscle strength should be improved.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

Key words: Skating, Muscle Strength, Hip Joint, Knee Joint, Ankle Joint, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

黄达武，刘露，朱星，王新宝，陈月亮. 女性短距离速滑运动员下肢关节等速肌力特征[J]. 中国组织工程研究, doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.0609 .

Huang Dawu1, Liu Lu2, Zhu Xing1, Wang Xinbao1, Chen Yueliang3 . Characteristics of isokinetic muscle strength of lower limb joints in elite female short track speed skaters [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.0609 .

图/表（结果） 6

2.1 踝关节屈伸向心等速测试结果

2.1.1 踝关节峰力矩和平均功率峰力矩和平均功率是等速研究中的常用指标，其中峰力矩与运动员的最大力量有较好的对应关系^[16]，平均功率为单位时间内肌肉做功，在运动实践中常用它表示运动员的爆发力^[2]。

表2，3分别是踝关节低、高速测试时的数据表现。从个体情况来看，运动员2整体表现较好，没有低于正常范围的数据，且左踝在低、高速测试过程都有高于评价范围的数据。运动员3右踝的背屈肌力有待提高，但两踝伸过程表现较好，其中低速测试时均超过评价范围。运动员1左踝屈肌力量不理想，低、高速测试均低于正常范围，致使左右腿屈肌力量不平衡。运动员4踝关节峰力矩表现正常，均在评价范围内。此外，低速时，4位运动员左、右踝的肌力比在22%-37%之间，高速测试时在22%-42%。除运动员1

的个别数据外，左、右腿同名肌群峰力矩差异在10%以内，符合专家推荐标准，体现了良好平衡关系^[1]。从表2，3运动员峰力矩的排序对比可以看到，4位运动员低、高速间峰力矩有较好的对应关系，即低速时大的，其高速时也大。表2，3中还包含了低、高速测试时的平均功率情况，因无相关数据作为参考，无法对其优劣进行评价。但从两表中可以看到，不论高速还是低速测试，峰力矩与平均功率有较好的对应关系，即峰力矩大的其平均功率也大。此外，测试速度的增长使平均功率上涨、肌力比升高，但峰力矩下降，这些特征与相关研究相同^[17]。尽管没有相关数据予以比较，但从表3中可以看到高速测试时运动员4左、右腿踝背伸肌群的平均功率明显小于其他3位运动员。

2.1.2 踝关节峰力矩角峰力矩角也是等速测试分析中的一个常用指标^[1]，可以反映专项运动适宜发力角度的群体特征，也可以分析运动员最适宜的发力角度是否符合专项需要，同时还可以对比运动员左、右腿的平衡性，两腿的峰力矩角相差太大同样会造成运动中的失衡。

从表4各运动员踝关节峰力矩角情况可看出，除了低速测试过程中运动员1左腿屈过程略大及运动员3右腿屈过程略小外，4位运动员的其他数据在各速度上展现了良好的集中趋势。尤其是伸过程，不论高速还是低速，左、右腿的峰力矩角非常接近，低速时维持在2°左右，高速时维持在5°左右。此外，从上表还可以看到，除个别数据外，高、低速间的峰力矩角差异不大，说明运动员个体的峰力矩角具有一定的稳定性。

2.2 膝关节屈伸向心等速测试结果

2.2.1 膝关节峰力矩和平均功率表5，6显示，运动员4左、右腿膝关节屈、伸肌峰力矩均高于优秀运动员标准，表现优异，其他3位运动员低、高速测试结果均在正常范围内。低速测试时，肌力比在48%-57%，高速测试时肌力比在56%-69%之间，测试速度增加肌力比上升。从4人峰力矩的排序来看，低、高速间的峰力矩有较好的对应关系。不论高速还是低速测试，左、右腿同名肌群峰力矩差异均在10%范围内，符合专家推荐标准^[1]。

从表5，6中还可以看到，峰力矩与平均功率仍保持了较好的对应关系。与相关研究对比发现^[18]，除低速测试时

运动员3个别数据略低外，该研究对象的其他平均功率数据优势明显，尤其是高速测试。与上述踝关节的特征一样，峰力矩随速度增长而下降，平均功率和屈伸比随速度的增长而增长，不同的是膝关节的屈伸比大于踝关节。

2.2.2 膝关节峰力矩角从表7中可以看到，不论低速还是高速，左、右腿峰力矩角均有个别数据偏小或偏大。但仍可以从两个方面看到优秀运动员的共性特征：一是，运动员个人左、右腿峰力矩角较平衡；二是，4位运动员中只有个别数据稍显差异，整体数据仍然具有较高的集中趋势。因此，膝关节的峰力矩角在高、低速间同样具有较大的稳定性。

2.3 髋关节屈伸向心等速测试结果

2.3.1 峰力矩和平均功率从表8，9中可以看到，运动员1左、右腿的伸髋峰力矩均表现较好，但右髋屈过程的峰力矩明显低于正常值，这与其右侧腹股沟的运动损伤有直接关系。其他3位运动员的峰力矩均在或超出正常区间。低速测试时，运动员1左右腿的肌力比为35%和31%，高速测试时为35%和36%，与其他3位运动员的肌力比有较大差异

(低、高速均在45%-50%)，原因就是其右髋屈过程的峰力矩较小。左、右腿同名肌群峰力矩差上，运动员1左髋均大于右髋，且差异达到10%以上，超出专家推荐范围，其他3位运动员数据均在专家推荐范围内。两表还显示，平均功率与峰力矩无良好对应关系，且速度的增加并没有使屈、伸比上升，且低、高速间的峰力矩无良好对应关系。

2.3.2 髋关节峰力矩角从表10中可以看到，除了运动员1右髋高速伸过程峰力矩角与其他3位选手有一定差异外，其他数据4位运动员体现了良好的集中趋势。如，低速测试时，左、右髋屈峰力矩角在29°和30°左右，伸峰力矩角在72°和68°左右；高速时，左、右髋屈峰力矩角都在32°左右，伸过程运动员1略低，其他3位运动员在72°左右。对比左、右腿的峰力矩角可发现，4位运动员左、右腿屈过程的峰力矩角非常接近，但运动员1和运动员3分别在高速和低速伸过程中左、右腿峰力矩角出现了一定差异。从上表还能看到，除了运动员1右髋伸过程外，速度对峰力矩角的影响较小。

参考文献

[1] 夏娇阳.我国速度滑冰优秀男子运动员膝、踝关节肌力特征的比较研究[J].体育科学,2005,8(25):53-55.

[2] 宋爱晶,邓京捷,吕晓红,等.等速肌力测试膝、踝关节及腰背肌力量的评价[J].中国组织工程研究,2015,19(46):7425-7429.

[3] 周爱国,闫龙超.预负荷练习对肌肉力量的影响研究[J].北京体育大学学报,2015,38(6):115-118.

[4] 陆爱发,戴军,刘善德.青少年羽毛球运动员的下肢关节力量研究—非优势侧[J].北京体育大学学报,2016,39(7):132-138.

[5] Alexandre C, Damien L, Pascal B, et al. Is the subscapularis normal after the open Latarjet procedure? An isokinetic and magnetic resonance imaging evaluation.J Shoulder Elbow Surg.2017;26:1775-1781.

[6] 杨学达,李晓兰.跨关节肌肉力量与人健身关节操的影响[J].中国组织工程研究,2015,19(15):2366-2370.

[7] 佟永典,李秋萍,许晓娜.关于速滑运动员伸膝肌群动力特性的实验研究[J].冰雪运动,1997,12(4):1-4.

[8] 朴忠淑,高松薰.功率自行车及滑板滑行无氧功之间的关系[J].体育科学,2005,25(4):58-61.

[9] 夏娇阳,王新.优秀女子短道速度滑冰运动员下肢肌力特征及与500 m 成绩的回归分析[J].北京体育大学学报, 2014,37(9): 79-84.

[10] 黄达武,陈亮,王新宝,等.优秀男子短距离速度滑冰运动员于凤桐表面肌电的特征[J].北京体育大学学报,2016,39(7):67-74.

[11] 黄达武,刘露,马勇占,等.优秀女子速度滑冰运动员支撑阶段技术稳定性[J].北京体育大学学报,2014,37(7):80-86.

[12] 黄达武,陈月亮,马勇占.优秀速滑运动员王北星专项肌肉用力特征研究[J].中国体育科技,2014,50(3):56-64.

[13] 陈新.对我国优秀速滑运动员下肢关节伸屈肌群等速测试的个体研究与分析[J].沈阳体育学院学报,2006,25(1):54-58.

[14] 钟添发,田麦久,王路德,等.运动员竞技能力结构模型及选材标准[M].北京:人民体育出版社,1994.

[15] 陈月亮.我国优秀短距离速滑运动员体能训练的理论与实践研究[D].上海.上海体育学院,2007.

[16] 赵卫侠,巫宗德,刘波.等速肌力测试评价断裂跟腱修复后的肌肉力量[J].中国组织工程研究,2014,18(46):7468-7471.

[17] Brown SR, Brughelli M, Bridgeman LA. Profiling Isokinetic Strength by Leg Preference and Position in Rugby Union Athletes. Int J Sports Physiol Perform. 2016;37(11):890-897.

[18] 夏娇阳,张颖,张晓明.优秀滑冰运动员膝关节肌力特征的比较研究[J].北京体育大学学报,2009,32(8):130-134.

[19] 陈民盛,张云,覃晓红.Clap冰刀蹬冰技术动作原理的探讨[J].中国体育科技,2003,39(10):26-28.

[20] 王学臣,李贵阳,邹晓峰.“伸膝压踝”技术在弯道蹬冰中的作用研究[J].北京体育大学学报,2005,28(7):931-933.

[21] 夏娇阳,张颖,王新.优秀速度滑冰运动员下肢肌肉力量特征的力学分析[J].成都体育学院学报,2009,35(9):77-80.

[22] 张晓明,龙春生,夏娇阳.对我国第九届冬运会男子短距离速度滑冰前四名运动员膝、踝关节肌力特征的研究[J].北京体育大学学报,2006,29(2):213-215.

[23] 黄达武,刘露,吴瑛,等.优秀速度滑冰运动员冰上直道专项肌肉用力特征对比分析[J].中国运动医学杂志,2015,34(2):157-167.

[24] 李秋萍,佟永典,许晓娜.我国速滑运动员膝关节肌群力特征研究[J].成都体育学院学报,2006,32(4):77-80,99-102.

[25] 原贺琦.不同等级运动员散打鞭腿动作的运动生物力学分析[D].西安体育学院硕士研究生学位论文,2017.

[26] 付颖,闫琪.中国女子曲棍球运动员膝关节伸、屈肌群等速力量测试研究[J].陕西师范大学学报(自然科学版)，2011,39(6):96-99.

[27] 鲁智勇,李伟,解强.我国优秀橄榄球运动员身体功能特点研究[J].中国体育科技,2016,52(2):141-封三.

[28] 林嘉,陈小平.肌电与足底压力同步测量在对我国优秀[J].天津体育学院学报,2006,21(3):201-204.

[29] 王义智,李大立.我国速度滑冰运动员比赛后程降速问题的解决措施[J].冰雪运动,2009,31(5):14-19.

[30] 陈民盛,张强,覃晓虹.Clap式冰刀蹬冰动作特点对速滑专项力量训练的启示[J].天津体育学院学报,2004,19(2):15-17.

[31] 侯广庆,邹晓峰,陈民盛.滑行姿势和功率对速滑成绩的影响[J].体育学刊,2006,13(1):111-113.

[32] 李春雷,杨中军,冯毛弟.中国国家蹦床队运动员髋、膝关节屈伸肌群力量特征分析[J].北京体育大学学报,2012,35(6):113-116.

[33] 余利容,张乾伟.优秀男子举重运动员专项成绩与下肢等速肌力相关回归分析[J].武汉体育学院学报,2017,51(6):89-94.

[34] de Koning JJ, de Groot G, van Ingen Schenau GJ. Coordination of leg muscles during speed. J Biomech. 1991; 24(2):137-146.

引言

短距离速度滑冰是典型的体能主导类竞速项目，运动员下肢肌肉力量对专项运动成绩有决定性影响^[1]。因此，日常训练中教练员极其重视运动员下肢肌力水平发展。等速测试系统能测知关节整体范围内任一角度的最大力矩输出，兼具等长和等张收缩的部分优点，且安全有效、可靠稳定^[2]，已在伤病筛查、康复锻炼、肌力测试和运动训练等多个领域广泛运用^[3-6]。近年来，已有学者对滑冰运动员下肢关节肌力特征进行了研究，如：佟永典等^[7]发现，男、女健将级速滑运动员伸膝肌群的峰力矩和最大做功显著大于一级运动员；朴忠淑等^[8]研究表明，速滑运动员膝、髋关节的峰力矩与众多滑板时间指标显著相关；夏娇阳^[1]研究显示，速滑运动员国际级健将组表现出较国家健将组更合理的关节肌力特征；她的另一项研究还显示，力量指标与成绩高度相关，优秀女子速滑运动员膝关节等速测试指标成功进入500 m成绩逐步回归方程^[9]。说明速滑运动员的下肢关节肌力特征与专项竞技能力密切相关，研究优秀速滑运动员的下肢关节肌力特征具有较大实践价值。然而，受项目普及率及测试条件等因素的限制，目前研究报道较少，且存在研究对象代表性不足和指标不全面等缺憾，致使相关研究结果的实际运用价值受限。

速度滑冰女子短距离项目是中国的传统优势项目，也是历届冬奥会最具夺金实力和重点发展项目之一。深入探析中国优秀女子短距离速滑运动员的下肢关节肌力特征，既可以了解个体力量情况，为训练提供参考，也可以通过归纳群体特点，进一步揭示项目特征，具有重要的理论和实践意义。课题组已对文章中的3名运动员等国家队主力队员实地滑冰和直线等速蹬伸的肌力特征进行了相关报道^[10-12]，该文从关节等速肌力视角的研究无疑有助于进一步全面揭示中国优秀女子短距离速滑运动员的下肢肌力特征。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

1.1 设计下肢关节向心等速测试。

1.2 时间及地点于2014年4月课题组成员使用哈尔滨体科所Isomed 2000等速测试系统对受试者完成了相关测试。

1.3 对象国家速滑队女子主力队员4人，均为国际健将，排名世界前八(为叙述方便将其分别编号为1，2，3，4)。运动员1，都灵冬奥会备战周期短距离项目领军人物，获都灵冬奥会女子500 m铜牌；运动员2，500 m项目第1个滑进37 s的女子运动员，前世界纪录保持者；运动员3，索契冬奥会女子1 000 m金牌得主；运动员4，都灵冬奥会女子500 m第8名。她们几乎囊括了近3个奥运周期国内所有大赛女子短距离项目的金、银牌，代表了中国该阶段的最高水平。

仪器：Isomed 2000等速肌力测试训练系统，由德国D&R Ferstl 公司设计和制造(哈尔滨体科所提供)。

1.4 方法

1.4.1 测试要求测试前，运动员完成慢跑、韧带拉伸及各关节屈伸等30 min准备活动。测试时，严格按照实验手册规定方法进行固定，调整转动轴心与关节活动轴心一致并进行重力补偿。正式测试前，运动员在各测试角速度下进行3次亚极限强度的适应性练习，间隔2 min后开始正式测试。

1.4.2 测试方法采用Isomed 2000髋、膝、踝关节测试方案，进行关节向心等速测试。为防止运动员受伤，在参考预试验结果的基础上将测试角速度定为低速60 (°)/s和高速 180 (°)/s。低速重复5次，高速重复7次，屈伸循环进行，不同速度间隔5 min，各速度屈伸阶段均取最高值进行研究。

1.4.3 角度定义人体自然体位定为0°，向心方向为正，离心方向为负。其中，髋关节伸直为0°，测试范围为10°-100°；膝关节伸直为0°，测试范围为10°-90°；踝关节在脚与小腿垂直时为零度，测试范围为-20°-50°。

1.5 主要观察指标 4名运动员踝关节、膝关节、髋关节的屈伸向心等速测试结果。

1.6 统计学分析为与运动实践中的蹬伸过程更好对应，对踝关节的屈、伸测试数据进行了对换，即表中的屈代表背屈过程，伸代表背伸过程。因研究测试样本量不足，且国内处同一水平的运动员数量有限，研究以此次测试数据和陈新^[13]文献中的2位国际健将数据为基础，采用钟添发、田麦久^[14]以及陈月亮等^[15]人推荐的优秀运动员指标评价标准制定办法，即x(_)±s，计算运动员的三关节峰力矩评价标准，见表1，对此次测试的相关数据进行判断。低于正常范围的视为不合格用斜体和小一字号标识，高于正常范围的视为优秀并加粗标识，在评价范围内的视为正常无特殊标识。肌力比是关节屈、伸肌峰力矩的比值，对判断关节稳定性和屈、伸肌力是否均衡有重要参考价值。左/右是左、右腿同名肌群峰力矩的比值，用于判断左、右腿肌力是否平衡。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

讨论

3.1 群体特征及训练启示

3.1.1 踝关节自Klap新式冰刀普及后，运动成绩大幅增长。因新式冰刀的后刀拖与冰鞋可以自动分离，运动员在踝背伸时仍可实现全刀着冰且避免刀尖刨冰^[19]，解除了对踝关节参与做功的限制，同时提高了力的传递效果^[20]，增强了三关节作为整体的蹬冰效果。因此，起末端效应的踝关节，其肌力水平发展逐渐受到广大教练员和运动员的高度重视。与相关研究对比发现^[21]，低速测试时[60 (°)/s]，该研究对象踝关节的背伸峰力矩并无明显优势，但高速度时[180 (°)/s]明显大于对方，说明4位运动员踝背伸的速度力量更好。上述分析显示，峰力矩与平均功率有良好对应关系，可解释为优秀运动员在重视最大力量发展的同时也高度重视了其做功能力的发展；或发展最大力量对提高肌肉做功能力有积极影响。不论何种解释，这两点都是日常训练中应予以重视的。低、高速间峰力矩及平均功率有良好对应关系，说明优秀运动员高度重视了踝关节肌力水平的全面发展，没有偏废某一性质力量的训练。除运动员1屈肌外，其他同名肌群的峰力矩差异在10%以内，符合专家推荐要求^[1]，说明优秀运动员极其重视左、右踝肌力的平衡，以避免重心不稳而影响滑跑效果。屈肌峰力矩小于伸肌，且随速度增加而上升，该趋势与相关研究类似^[17]。

肌力比在合理范围可使关节更加稳定且避免屈肌受伤。上述研究显示，优秀女子速滑运动员踝关节肌力比 60 (°)/s时在22%-37%之间，180 (°)/s时在22%-42%之间，与张晓明等^[22]对优秀男子速滑运动员踝关节肌力比的研究非常接近[60 (°)/s 时在30%左右，180 (°)/s时在35-50%之间]。有关速滑运动员踝关节合适的肌力比需要更多数据来支撑，但速滑运动员应高度重视踝背屈的力量训练是毋庸置疑的。因为，一方面，狭窄的支撑面和高速滑跑的弯道对踝关节的稳定性提出了更高要求，比赛中运动员因支撑不稳、打滑、趔趄等造成降速甚至摔倒的例子比比皆是；另一方面，黄达武等^[23]研究结果表明，负责踝背屈的胫骨前肌在一个完整动作周期里的大部分时间内均处于高度激活状态。

夏骄阳等^[21]通过高速摄影分析发现，速滑运动员踝关节的爆发蹬冰范围在85°-105°之间。上述踝关节峰力矩角的分析显示，该研究对象低、高速伸肌峰力矩角在2°-5°间(92°-95°)，说明优秀运动员的峰力矩角稳定，左、右对称且符合专项要求。峰力矩角反映了关节最适宜的发力范围，是专项力量的一个方面，如果运动员的峰力矩角不符合专项要求，即在专项过程中不能发挥其最大力量，就会造成力量利用低效，甚至因发力习惯导致专项技术动作形变。因此，在日常肌力训练过程中，不仅要重视力量的大小、速度等问题，还要根据专项要求注意角度问题。

3.1.2 膝关节股四头肌粗壮是速滑运动员的典型形态特征。因为，滑跑过程中运动员需保持上体前倾、靠侧向蹬冰获得动力，专项技术在一定程度上限制了髋关节和踝关节的做功能力，膝关节伸展成为滑跑的主要动力来源。因此，不论新式冰刀还是旧冰刀下，膝关节的肌力训练在专项力量训练中占据了较大比例。上述的分析显示，3位运动员的峰力矩都在优秀运动员范围内，运动员4的峰力矩高于评价范围。与李秋萍等^[24]和夏骄阳等^[18]研究对比可发现，该研究对象膝关节的峰力矩及平均功率远大于对方，说明4位运动员不仅最大力量发展更好，且爆发力更强。表5，6显示，峰力矩与平均功率对应关系良好，且低、高速间峰力矩及平均功率有良好对应关系，该特征与踝关节类似。

肌力比范围上，60 (°)/s和180 (°)/s测试速度时分别在48%-57%和56%-69%间，与同类研究报道接近^[13]，但明显小于原贺琦等^[25]对散打、付颖等^[26]对曲棍球以及鲁智勇等^[27]对橄榄球运动员膝关节肌力比的研究报道，说明短距离速度滑冰膝关节的肌力比有其自身的专项特点。速滑运动员应重视拮抗肌的均衡发展，以加强关节的稳定性并防止股后肌群拉伤。因为，在专项滑跑过程中运动员始终处于动态支撑方式下，直道上重心左右横向移动大且自由滑行阶段要求运动员保持较小的启蹬角，这些专项技术特征对膝关节的稳定性都提出了极大挑战，要求训练中必须高度重视屈肌力量的发展以保持合适的肌力比。对比左、右腿肌力比还可发现，不论高速还是低速测试，左腿的肌力比更大，说明左膝屈肌力量发展更好，这与弯道上始终保持身体内倾、左腿蹲屈工作的技术有关，该肌力特征提示日常训练中应更加有意识的发展左腿屈膝力量以满足弯道专项技术要求。

从上述分析发现，伸肌峰力矩角在低、高速上分别是60°和55°左右，与运动实践中的120°和125°对应(伸直是180°，所以60°对应120°)。林嘉等^[28]通过肌电、角度仪和足底压力的同步测量结果表明，中国优秀短距离速滑运动员膝关节的爆发蹬冰阶段在120°左右，并推荐120°处的爆发力素质可作为训练和评估的代表性指标。因此，该研究对象膝关节的伸肌峰力矩角符合专项要求。较小的峰力矩角可有效降低运动员的启蹬角，提高蹬冰效率，且相关研究报道中国运动员后程降速的主要原因是膝角过大^[29]。因此，在日常力量训练中应根据专项需求控制运动员膝关节的屈伸范围，强调特殊范围内的速度力量及力量耐力练习，以保障全程滑跑过程的蹬冰效率。此外，夏娇阳^[1]的研究结果显示，优秀男子速滑运动员膝关节伸肌峰力矩角在110°-115°之间，明显小于女子运动员。这是因为男子运动员的肌力水平明显大于女子运动员的结果，提示提高专项力量有降低启蹬角的可能性。

从表5-7的分析可以看到，4位运动员膝关节的相对峰力矩、平均功率和肌力比非常接近，且左、右腿的肌力差均在10%以内，左、右腿峰力矩角对称，且具有良好的稳定性，整体数据集中趋势较好，能代表优秀运动员的共同特征，可为将来力量训练提供参考。

3.1.3 髋关节尽管膝关节是滑跑的主要动力来源，但处于人体核心部位、作为众多竞速项目主要动力来源的髋关节肌力水平对速滑运动员仍然重要。一方面，Klap冰刀的蹬冰动作遵循大关节带动小关节、由上至下髋、膝、踝的发力顺序规律^[30]，说明最先发力的髋关节肌力大小对后续动作的影响较大，较大的伸髋肌力可为膝、踝关节奠定良好的速度基础；且髋关节的伸展速度与蹬冰功率呈显著正相关^[31]，提示伸髋肌应具备较大的力量以满足专项技术的需求；另一方面，蹬冰完成后浮腿应快速折叠前摆以配合支撑腿的蹲屈及重心转移，具有一定质量的冰鞋及较快的回摆速度都对屈髋肌提出了较高要求。因此，速滑运动员在高度重视膝、踝肌力发展的同时也要重视髋部肌群肌力的训练。

从上述的分析中可以看到，4位运动员髋关节的肌力比明显低于李春雷等^[32]对蹦床运动员及余利容等^[33]对举重运动员髋关节肌力比的研究，说明就髋关节的肌力比而言，速度滑冰有其专项特征。上述髋关节的数据还显示，峰力矩与平均功率的对应关系较差，且低、高速间峰力矩及平均功率无良好对应，即力量大的做功能力并不一定好，低速测试表现好的高速测试时并不一定强。此外，肌力比并没有随速度的增长而增长。这些特征与膝、踝关节截然不同，说明优秀运动员未重视对髋关节肌力水平的全面发展，部分运动员在提高最大力量时忽视了爆发力的发展，重视基础力量训练时忽视了速度力量的发展。De Koning博士等^[34]的研究证实，臀大肌是国外优秀速滑运动员蹬伸过程中重要的做功肌群，但黄达武等^[12]对中国优秀速滑运动员蹬冰过程的肌电特征研究却显示，臀大肌在整个支撑过程的激活程度较低，且肌肉做功贡献率较低。此外，对比中外优秀运动员蹬冰过程髋关节的伸展幅度可清晰看到，中国运动员的展髋幅度明显低于欧美以甚至日韩选手。因此，不论从运动学、动力学还是生物反馈角度上来看，中国速滑运动员都应加强臀部屈伸肌群的专项力量训练。

表10显示，髋关节峰力矩角在72°-68°之间，小于夏骄阳等^[21]的报道，说明优秀运动员习惯于更低身体姿态下蹬冰，无疑这将更有利于提高蹬冰效率。

3.2 个体特征及训练建议运动员4下肢三关节屈、伸阶段峰力矩的表现均较好，没有数据低于优秀运动员评价标准，尤为突出的是膝关节8个数据均大于其他3位运动员，且高于正常标准，说明运动员4膝关节力量发展突出。但是，从平均功率指标来看，高速测试时其踝关节伸过程的平均功率明显低于其他3位运动员，且髋关节伸过程峰力矩在最大的情况下，平均功率却低于他人，提示其在日常训练中应加强踝关节和髋关节伸肌的快速力量及力量耐力训练。

从运动员3下肢三关节峰力矩的表现可看到，膝、髋关节数据基本在优秀运动员范围内，而踝关节有3个数据超过优秀运动员的评价范围，说明其踝关节肌力发展更为优越。从平均功率来，其踝关节伸肌群的平均功率在4人中最好，但膝、髋关节伸肌群的平均功率几乎都在最后。运动员3是短道速滑运动员出身，短道训练经历使其踝关节肌力得到较好发展，良好的弯道技术及弯道滑跑能力使其单圈成绩尤为突出。但长期以来，启动和加速慢是其主要弱点，这或许与其作为滑跑主要动力来源的膝、髋关节肌力发展落后有关，提示运动员3日后训练中应加强髋、膝关节伸肌群的快速力量发展。

运动员1三关节屈、伸阶段峰力矩暴测试露出了两方面问题，一是，右髋屈肌力量明显不足，导致肌力比显著小于其他3位选手，这与其右侧腹股沟经常拉伤不无关系，运动损伤会严重影响该处肌群的力量训练，也会导致技术动作形变及动作经济性下降；二是，左右腿同名肌群肌力失衡情况较明显，提示其力量训练应更具有针对性，一味追求绝对力量的增长不是最佳选择，抓薄弱环节、补短板应该成为努力的方向。

运动员2处于较好时期，从其实际运动表现来看，不论启动、加速、扭滑还是单圈成绩都无明显弱点。上述数据分析也显示，三关节峰力矩均表现较好，没有数据低于优秀运动员评价范围。对她来说，可继续保持目前力量训练状态。

3.3 结论与建议

3.3.1 结论 ①优秀速滑运动员峰力矩更大，肌力比具有专项特征，左、右腿膝关节峰力矩平衡性较好，峰力矩角稳定且符合专项特征；②优秀速滑运动员膝关节肌力具有趋同性，可为专项力量训练提供参考；③优秀速滑运动员膝、踝关节的屈伸肌得到全面发展，但髋关节存在问题，应该重视髋关节肌力水平的全面发展。

3.3.2 建议髋关节肌群肌力对速滑运动员竞技能力有重要影响，而4位运动员髋关节的肌力水平发展普遍不足。因此，髋部肌群肌力训练应成为日常体能训练的重要内容，须采用各种手段方法促进髋关节肌力的全面发展，以满足专项运动的需要。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

女性短距离速滑运动员下肢关节等速肌力特征

Characteristics of isokinetic muscle strength of lower limb joints in elite female short track speed skaters

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表（结果） 6

参考文献

相关文章 15

引言

材料方法

讨论

文章快阅

延伸阅读

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	许国峰, 李学斌, 唐一钒, 赵寅, 周盛源, 陈雄生, 贾连顺. 人黄韧带细胞骨化发生过程中的自噬[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(8): 1174-1181.
[2]	周玉, 龙小安, 李宁, 王纯. 有限元法分析髌腱炎状态时的生物力学变化[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(8): 1280-1286.
[3]	宋旭东, 何云武, 李勇霖, 陈静, 胡君兰. 超声引导下椎旁神经阻滞治疗带状疱疹相关疼痛的Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(11): 1797-1804.
[4]	庞巨涛，张新虎，孙建华，周连军，刘斌，李凤国，李文哲. 经皮球囊扩张椎体后凸成形后椎体再骨折的危险：回顾性多因素分析[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(8): 1182-1187.
[5]	曹曦，崔伟，陈跃平，冯洋，路通. 尼尔样1型生长因子促进修复骨再生和治疗骨质疏松的应用潜力[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(8): 1235-1240.
[6]	高坤，朱文秀，李亨，刘伟东，李全，余伟吉，王立新，曹亚飞 . 去卵巢大鼠血清来源外泌体促进原代成骨细胞的增殖[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(7): 958-989.
[7]	宋超，田鑫，刘琳，徐雅雯，孟圆，李晓丽，彭萌，李华东，王志涛，戈莎. 骨密度测试联合老年人运动功能量表-25评估筛查老年人基础运动障碍及跌倒风险：天津市6个社区1 458例调查[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(7): 990-995.
[8]	艾力麦尔旦•艾尼瓦尔，李鹏，刁兆峰，木合塔尔•霍加. 幼兔颅盖骨成骨细胞的分离培养及鉴定[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(7): 996-1000.
[9]	武敏1，李雪1，高洁1，杨帅1，蔡毅志2，王明国1 . 下颌持续前导对成年及幼年期大鼠髁突软骨血管内皮生长因子表达和Micro-CT下髁突骨质变化的差异[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(7): 1001-1006.
[10]	王灿莉，焦志立，孙勇，孙嵩. 两种富血小板纤维蛋白对人牙龈成纤维细胞增殖活性影响的比较[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(7): 1007-1012.
[11]	周艳星，彭新生，侯敢，李江滨，张华，周志昆，周艳芳. 辣椒素抑制成纤维细胞增殖的作用及其分子机制[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(7): 1018-1022.
[12]	赵彩萍，朱美玲，王婷婷，柳雪蕾，刘翠玲. 化学神经根炎症模型大鼠的制备及评价[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(7): 1030-1034.
[13]	韩杰，陈跃平，莫坚，王大伟，苏波，李书振，夏天，王世鑫 . 三七总皂苷干预激素性股骨头缺血坏死模型兔的超微结构评价[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(7): 1035-1039.
[14]	黄红，黄佳纯，黄宏兴，王吉利，刘少津，汪悦东 . 过表达雌激素相关受体α干预沉默Bak1、Bcl2重组腺病毒载体转染MG63细胞的增殖与分化[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(7): 1041-1045.
[15]	彭显江，刘勃志，段海峰，杨谦梓，胡胜 . 小尾寒羊主动脉瓣及二尖瓣置换过程中的麻醉管理[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(7): 1052-1056.