1.1 设计 随机对照试验,组间比较采用独立样本t检验,组内比较采用配对样本t检验。
1.2 时间及地点 实验于2019年11月至2020年1月在成都体育学院康复大楼完成。
1.3 对象 2019年11月至2020年1月在成都体育学院随机选取30名在校大学生,经入选标准和排除标准筛选最终有16名学生进入研究,采用随机数字表法将其分为加压组(n=8)和对照组(n=8)。
入选标准:①20-22岁之间的健康男性大学生;②受试对象身体健康状况良好;③体质量指数范围在15.0-25.0 kg/m2内,训练水平和体脂率接近;④无下肢重大伤病史;⑤训练期间保持正常饮食和生活习惯;⑥在整个测试过程中没有任何疾病和运动损伤出现。
排除标准:①不能完成测试者;②不能按要求完成规定动作者。
研究方案的实施符合《赫尔辛基宣言》和成都体育学院对研究的相关伦理要求,受试者为自愿参加,对试验过程完全知情同意,并签署知情同意书。
1.4 材料
主要实验设备:①H+CUFFES加压训练配套装置;里面配有6个袖套、1个压力控制器。袖套为两对腿部袖套,一对上肢袖套,袖套宽度为11 cm,压力控制器范围是 0-39.9 kPa。②MYON无线表面肌电仪:肌电系统为aktos肌电系统,采样频率为2 000 Hz,配套操作软件为proEMG软件,将测试的表面肌电信号导出,单位为V。③多关节等速肌力测试与训练系统:瑞士CON-TREX公司生产,型号为11CON-TREX-MJ。
1.5 方法
1.5.1 基本试验条件 选取成都体育学院康复大厦作为实验地点,测试时间选用无人使用且安静无噪声的时间段,如果条件不允许,尽量保持不受设备的干扰。尽量保持周围无无线信号发射和接受装置,尽量使得表面肌电测试的准确。
1.5.2 加压训练 加压组和对照组的训练时间为7周,每周 3 d,选在星期一、星期三和星期五,每天训练总时长不超过1 h。为控制训练过程抗阻的大小,同时防止训练过程其他肌群的代偿作用,所有动作均在器械上完成。统一热身运动后进行运动强度为25%1RM(最大力量)的5个动作,包括坐姿伸膝(器械伸膝)、站姿腿伸展(器械腿伸展)、卧推(器械卧推)、躯干伸展(器械伸展)和躯干屈曲(器械卷腹),见图1。
加压组采用H+CUFFES加压训练装置进行四肢加压。坐姿伸膝、站姿腿伸展训练动作时,在大腿根部绑上袖带施加15.96 kPa压力;卧推、躯干屈曲和躯干伸展训练动作时,在上臂绑上袖带施加11.97 kPa压力。每个动作重复15次,一个动作3组,每组之间休息30 s,休息时解开压力带;在训练期间要求受试者收紧腹部,在训练后让受试者进行统一的拉伸和放松。对照组训练内容同加压组一样,但没有对四肢实施加压。
1RM(一次最大力量测试方案):①指导受试者以小负荷(轻松做起5-10次的负荷)进行热身;②热身后间歇1 min;增加负荷,使受试者5个动作都能完成3-5次重复,在器械上根据主观感受增加负荷即可;③休息2 min;增加负荷,使受试者能完成两三次重复,增加负荷方式同②;④2-4 min休息,按照②增加负荷,直至能够完成一次最大抗阻力量。即为每个受试者的1RM。
1.5.3 表面肌电测试指标 第1次训练和最后一次训练时进行测量,表面肌电测试的具体方法:首先让受试者暴露躯干核心区域,然后对受试者的皮肤进行处理:剔除腰腹部和腰背部的体毛,用体积分数75%的乙醇对皮肤进行消毒处理,反复擦拭,清除人体皮肤的皮脂。 等待乙醇自然挥发干燥后,根据四块肌肉的电极片位置放置电极,四块肌肉的位置分别是[13]:①腹直肌由上往下第二肌腹最隆起部位,贴行方向顺肌纤维方向贴放同时使正负两电极的中心距离相距20 mm,参考电极固定放置于测试电极旁;②腹外斜肌左侧距肚脐旁开约10 cm腹外斜肌肌腹最隆起处,贴行方向顺肌纤维方向贴放,同时使正负两电极的中心距离相距20 mm,参考电极固定放置于测试电极旁;③竖脊肌:于第12胸椎与第1腰椎平齐水平左侧竖脊肌肌腹隆起处,贴行方向顺肌纤维方向贴放,同时使正负两电极的中心距离相距20 mm,参考电极固定放置于测试电极旁;④多裂肌:平第5腰椎与第1骶椎,后正中线旁开2 cm,贴行方向顺肌纤维方向贴放,同时使正负两电极的中心距离相距20 mm,参考电极固定放置于测试电极旁。通过aktos肌电系统测量后,用系统内自带的proEMG软件进行数据转换,可直接导成均方根值(root mean square,RMS),然后导出数据。
1.5.4 等速力量测定指标 等速肌力测试是利用等速运动可调节抗阻和恒定的角速度,即在预设的角速度下,根据受试者肌肉力量大小调节施加的阻力,躯干只能在预设的角速度下运动,运动过程中肌肉发力只会使肌肉力量增大,力矩输出增加[14]。其显著特点是运动速度相对稳定,受试者在整个活动范围内是安全的,不会产生爆发式等运动现象。峰力矩也称最大力矩,是指肌肉或肌群在关节运动过程中收缩产生的最大力矩输出值,代表肌肉或肌群的最大肌力,被认定是等速肌力测试中的“金指标”[15]。
躯干肌力测试过程:受试者取站位,膝关节和踝关节呈直线,用束缚带及相关设备将受试者固定在仪器上,双手自然抓握胸前手把,方便使力进行动作,调整仪器动力头位置,使动力头转动轴与受试者躯干屈伸转动轴一致,在测试前先进行3次无阻力的屈伸活动熟悉如何发力,测试角速度选择30,90,120 (°)/s[13],然后进行5次等速屈伸测试,组间体息30 min,发力模式选择“向心-向心”模式[16],记录5次屈伸结果。
1.6 主要观察指标 ①受试者表面肌电信号RMS;②等速肌力测试结果。
1.7 统计学分析 所有数据均通过SPSS 26.0软件进行统计分析处理,测试数据用 x±s表示,组间对比采用独立样本t检验,采用配对样本t检验进行组内对比,检验水准α=0.05。