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人体运动链功能训练结构模型研究

牛永刚  
【摘要】:研究目的与意义:现代功能性体能训练强调本体感觉下的多平面,多关节,全方位完整运动链训练。采用在正确动作模式下,神经激活与再生和核心稳定性基础上,通过振动训练、平衡训练、悬吊训练等各种手段,对速度、力量、柔韧、爆发力、耐力等素质进行提高,达到专项需要水平或帮助提高专业技术能力。目前对功能性体能训练特别是完整运动链的认识,多数是概念化的描述和碎片化的记录,如弱链、动作代偿、稳定训练等,缺少对这些问题内在关系的梳理和深入的分析,没有系统的研究成果。本研究以康复领域的肌肉链模型为基础,结合训练学领域的鞭打动作研究方式方法,对人体运动链进行系统的研究,力图寻找和建立符合现代功能性体能训练的力量训练、柔韧素质训练模型与方法,为完整运动链功能的训练提出理论与实践建议。研究对象与方法:本研究以人体运动链功能结构训练模型研究对象。测试对象主要为北京市柔道队、北京排球队13名二级及以上运动员进行,经过设计的9个不同运动链动作的肌力、速度等进行测试,测试的方法及动作的信度和效度,对比相关文献及预实验检验后具有可行性。主要的研究方法包括文献资料法,测量法,数理统计法和逻辑分析法。测量法主要是对测试对象采用通过BTE Primus肌力测试系统的等张模式下的“力—速”模式进行测试。并确定测试三个负荷(2kg、5kg、8kg)下的9个动作:即上肢链,半身链,全身链,直臂上肢链,直臂半身链,直臂全身链,核心旋转,核心屈曲,下肢蹬伸。并将9个动作末端环节的功率、速度和动作幅度三项数据作为一级指标,并能过一级指标来来计算二级指标:包括动作在三种不同负荷下功率(爆发力)变化率、速度变化率、躯干旋转贡献率、上肢链贡献率、半身链贡献率和下肢链贡献率等。核心稳定性测试采用等长核心肌力测试方法(Mc Gill核心区力量测试法),主要包括三个测试内容:核心屈肌耐力等长测试,核心伸肌耐力等长测试和左、右两侧侧桥等长肌力测试。肌电测试选用意大利制造的BTS Free300EMG32通道无线表面肌电仪,对人体22块肌肉进行测试。评价指标包括肌肉激活时序、工作持续时间和均方根RMS的贡献率。运用SPSS20.0统计软件包对数据进行统计学的处理与分析,用平均数均值±标准差对数据进行描述,P﹤0.05,用配对T检验、多因素相关性分析等统计学方法,对相关数据进行处理,找出相关各因素之间的相关性并进行分析。在Excel2007中分别建立不同的数据库,并运用Excel2007数学计算功能对数据进行解析与处理。研究结果:1.运动链末端环节的功率,在2kg到5kg负荷变化时,对各链间的变化情况进行独立样本T检验时发现,上肢链与半身链之间有显著性差异(P=0.024,P0.05),半身链与全身链之间存在非常显著性差异(P=0.005,P0.01);在5kg到8kg负荷变化时,对各链间的变化情况进行独立样本T检验时发现,上肢链与半身链之间无显著性差异(P=0.063,P0.05),半身链与全身链存在非常显著性差异(P=0.000,P0.01)。2.运动链末端环节的动作速度,在中低负荷变化与中高负荷变化时,上肢链和半身链均有显著性变化(P=0.037,P0.05),全身链没有显著性差异(P=0.859,P0.05)。且末端环节的速度随着负荷增加幅度有减缓的趋势,在上肢链和半身链中,均表现为随负荷增加,动作速度下降幅度有增加的趋势;而全身链此现象不明显。当负荷固定时,随运动环节增加,各运动链末端环节的速度变化幅度之间均存在着十分显著的差异(P0.01)。说明运动环节的增加对速度的增加呈加速提高趋势。从环节变化对负荷的响应来看,当参与运动链环节相同时,各链末端环节的速度对负荷的响应不显著(P0.05)。3.运动链末端环节动作幅度与所承受负荷的大小有关,末端环节动作幅度是随着受负荷的增加而减少。相同负荷下运动环节增加对运动幅度的影响,可以清楚的看出,动作幅度有随运动环节增加而增加的趋势。4.所有测试动作中,测试肌肉的活动顺序、持续时间和贡献率受测试运动的负荷和动作姿势的不同而改变。在上肢主导的动作中,随着运动链的增加,即运动环节的增加,上肢链肌肉贡献率的比例在下降;核心链的贡献率在半身链动作测试时比例最高,在全身链动作测试时贡献率最低;而下肢链的贡献率却呈现出比例随运动环节增加而增加的情况,且在全身链测试动作中贡献率大幅提升。研究结论:1.本研究提出“核心区+”、“+核心区”以及全身对角线三种力量训练结构模型和正向和逆向两种柔韧素质训练结构模型。同时提出在力量和柔韧素质训练时,需要关注与呼吸运动的基本机制(PRM)一致性,及应遵循训练的四个原则。2.肌力在传导过程中,人体运动链有三种可能的机制实现肌力的增加,一是宏观与微观的张拉整体结构式传导,实现了力量全身性平衡自稳态。二是“拉长-缩短循环”(Stretch-Shortening Cycle)收缩方式,实现了肌肉离心工作与向心工作形式的高效连接,并实现增力效果。三是张力在肌筋膜组织的保持与增加,实现了肌肉的第三种工作形式——等长收缩的增力价值,即解决了主动肌、拮抗肌、协同肌之间的肌力传导与转化。3.将全身运动链划分为上肢链、核心链和下肢链三个子链,其连接处(肩关节与髋关节)及其上下关节与肌肉是容易产生弱链的地方。弱链产生的形式有两种:结构引发弱链和功能引发弱链。4.末端环节功率、速度和动作幅度与运动链和运动负荷的基本关系遵循Hill方程的力-速方程关系。负荷一定的情况下,功率、速度和动作幅度三者均表现出随运动链环节数量的增加而增加的趋势。在参与运动的运动链环节数量一定时,功率随负荷的增加而增加,速度和动作幅度下降。5.人体肌肉的活动是全身性的,肌肉的激活情况受动作姿势和负荷影响。上肢主导的动作中,躯干与下肢肌肉越多地作为动力肌参与时,其末端环节功率、速度和动作幅度越大。


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