生物力学视角下“Plyometric”与肌肉“拉长—缩短周期”运动理论的研究述评

分析人体跑、跳、投等与反向动作、“Plyometric”的关系,并以下肢为例从生物力学视角对肌肉收缩的“拉长—缩短周期”(stretch-shortening sycle,SSC)运动的预激活时期、离心收缩期、离心—向心耦联期、向心收缩期四个运动时相进行了探讨和述评,介绍SSC理论的起源以及相应的生物力学机制,且分析SSC运动与“残余力量增加”(residual force enhancement,RFE)和“残余力量抑制”(residual force depression,RFD)的关系。同时,搜集、整理和追溯“Plyometric”一词的来源,归纳并梳理其在国内爆发力训练理论研究领域的翻译历程,阐述快速伸缩复合训练(plyometric training,PT)导入的生物力学原则。旨在加强教练员、运动员以及广大体育工作者对SSC运动理论的认识,了解PT训练的生物力学原理,为各专项运动员爆发力训练提供一定理论依据和实际参考。

疲劳干预对拉长-缩短周期动作中下肢生物力学的影响

目的:探讨疲劳干预对典型拉长-缩短周期动作(SSC)——落地反跳(DJ)的下肢生物力学和运动表现的影响。方法:采用Vicon及三维测力台同步采集15名田径专业跑、跳类专项男性运动员在折返跑+垂直纵跳疲劳干预前后落地反跳时的运动学及地面反作用力数据。比较疲劳前后的运动表现及下肢三关节运动学、动力学、刚度和关节做功等特征。结果:疲劳后,(1)DJ腾空高度下降(P<0.05),膝、踝关节的触地角度和角度变化量以及向心期、离心期以及总触地时间均增加(P<0.05);(2)膝关节的蹬伸力矩以及功率降低(P<0.05);(3)膝、踝关节刚度下降,并引起下肢整体刚度下降(P<0.05);(4)膝关节的能量吸收贡献度、踝关节的能量吸收以及净能量均下降(P<0.05)。结论:疲劳改变SSC动作结构,降低下肢尤其是膝、踝关节运动控制能力进而导致运动表现下降。此外,下肢及膝、踝刚度的下降,结合上述关节能量特征的改变,是进一步评价疲劳发展过程中SSC力学表现的重要参考。

力竭性“拉长-缩短周期”运动中离心收缩和向心收缩阶段肌肉疲劳和损伤及下肢主要关节用力特征研究

目的:观察在"拉长—缩短周期"运动中肌肉离心收缩和向心收缩后的疲劳、损伤状况和下肢髋、膝、踝关节的用力特征,为运动训练和预防损伤提供理论参考。方法:11名健康男性受试者通过确立的疲劳运动模型进行力竭性"拉长—缩短周期"运动,通过测试肌电图、关节用力分布特征和关节力量的变化评价SSC过程中肌肉离心、向心收缩阶段的疲劳损伤特征。结果:1)SSC运动后,肌肉向心收缩期的能力迅速降低,运动后10 min左右恢复,在运动后2 d4、d基本保持在同一水平;而离心阶段呈现出延迟性降低的特征。2)既定运动模型中,制动和爆发用力的蹲起阶段,膝关节承受的负荷最大。3)肌肉离心收缩后EMG和CK活性都呈现延迟性恢复的特征。结论:力竭性SSC运动中的离心收缩更容易造成肌肉的延迟性疼痛,且肌肉疲劳后恢复较慢。肌肉在向心收缩阶段,没有出现的明显的延迟性肌肉疼痛和/或损伤。力竭性SSC运动中膝关节是承受负荷的主要关节;髋关节和踝关节表现出对膝关节运动能力减弱的补偿性增长,共同构成下肢完成技术动作的协调机制。