沙灘排球運動員彈跳素質負荷特征的實驗研究

趙惠潔

(云南師范大學體育學院，云南昆明 650500)

沙灘排球運動員彈跳素質負荷特征的實驗研究

趙惠潔

(云南師范大學體育學院，云南昆明 650500)

運用多學科知識，對沙灘排球運動員彈跳素質負荷特征的有關問題進行了實驗研究。結果表明:運動員在沙地縱跳時的運動負荷強度大于室內木質地縱跳;沙地上完成縱跳時肌肉更容易疲勞，且下肢肌肉功能狀態的變化有特異性;運動員連續縱跳相對高度的變化特征進一步揭示了沙地對運動員起跳過程中神經肌肉興奮性水平的影響程度。建議根據沙排的項目特點，采取全面而有針對性的訓練，以利于運動員彈跳素質的提高。

沙灘排球;彈跳素質;負荷特征;個性化訓練

沙灘排球(以下簡稱沙排)與室內排球(以下簡稱室排)雖同屬隔網對抗的技能主導類項目，且在訓練理論、方法上也有所借鑒，但由于比賽場質地的區別，運動員在訓練及比賽時的運動負荷特征有著明顯的差異。SEMG信號是從肌肉表面引導和記錄到肌肉活動時神經系統生物電變化的一維時間序列信號，由于其檢測具有非損傷性和良好的局部性，且SEMG信號的某些特征與肌肉的功能水平和功能狀態之間存在一定程度的關聯性［3］，因此，運用SEMG的肌肉功能相關性進行肌肉功能評價在運動訓練中具有創新的現實意義。本研究選擇沙排運動員專項彈跳素質作為切入點，應用SEMG信號分析研究運動員在不同介質上有關肌肉連續運動疲勞過程中負荷指標的變化規律、差異性及其原因。通過分析SEMG信號變化特征與肌肉活動水平和肌肉功能狀態之間的關聯性，探討肌肉活動和疲勞導致SEMG信號變化的可能原因。在研究基礎上提出沙排運動員彈跳素質訓練的應用建議，旨在為沙灘排球的項目特征研究提供相關的理論依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

5名運動員(基本情況見表1)統一標準助跑摸高的肌電信號特征。

表1 實驗對象基本情況

1.2 研究方法

1.2.1 動態運動靜態取樣同步記錄連續助跑摸高過程中高度的變化:

儀器:Mega肌電信號放大器(Finland)，Ag－AgCL電極，計算機，錄音節拍器，摸高刻度板，RPE表(Borg，1982)等;

目標測試肌:股直肌、小腿三頭肌內側、臀大肌;

分析指標:傳統SEMG信號線性頻域分析中，主要涉及其特征參數的平均功率頻率值(MPF)和中位頻率值(MF);以及相對高度;

實驗場地:4m×2m×0.4m的沙地和標準木地板球場。

測試方式:實驗對象在三米范圍內完成30次統一的標準助跑摸高動作，節奏15次∕分，恢復時間均為1小時，實驗順序采用對抗平衡法。

1.2.2 數理統計法:

采用方差分析和線性回歸分析，顯著定為P＜0.05，非常顯著定為P＜0.01，統計分析由SPSS軟件進行。

2 結果與分析

2.1 肌電指標的分析

SEMG信號是從肌肉表面引導和記錄到肌肉活動時神經系統生物電變化的一維時間序列信號，由于其檢測具有非損傷性和良好的局部性以SEMG信號的某些特征與肌肉的功能水平和功能狀態之間存在一定程度的關聯性［3］。

2.1.1 縱跳負荷過程中MPF動態變化

對運動員在沙地縱跳和木質地縱跳負荷值的取樣過程中，發現其MPF都呈線性下降，沙地縱跳負荷的MPF從開始的60.724±3.53 HZ下降到結束時的43.826±7.39 HZ，t檢驗結果t=7.377，P=0.000(P＜0.01)。木質地縱跳負荷顯示，MPF從開始到結束也都出現顯著下降(見表2)。線性回歸分析發現，平均下降斜率分別為:－0.567±1.811 HZ/點;－0.411 ±3.579 HZ/點;－0.327±3.238 HZ/點;－0.486± 2.984 HZ/點。

表2 同介質SEMG功率譜MPF實測值及其變化顯著性檢驗

2.1.2 縱跳負荷過程中MF動態變化

通過線性回歸分析發現，MF也都呈線性下降，平均下降斜率分別為:－0.5456±1.553 HZ/點;－0.425 ±3.23 HZ/點;－0.384±2.72 HZ/點;－0.322± 1.867 HZ/點。其中沙地縱跳負荷下降最多，從開始的60.724±3.53 HZ下降到結束時的43.826±7.39 HZ，t檢驗結果t=7.046，P＜0.01。(見表3)

表3 同介質SEMG功率譜MF實測值及其變化顯著性檢驗

2.1.3 不同介質上縱跳時MPF、MF值的比較分析

從上述統計可以看出，無論何種負荷方式，MPF、MF都表現出線性下降的規律。通過進一步分析不同介質上兩組指標的差異性，發現沙地縱跳負荷的均數指標都小于木質地。統計檢驗結果證實:在兩種不同介質上助跑摸高時，前述兩項的均數指標之間存在顯著性差異(P＜0.01)。

2.2 縱跳過程中小腿三頭肌內側、股直肌和臀大肌SEMG信號的時動分析

運動員的蹬地踏跳時下肢肌肉用力順序有先后。在一個運動周期中，開始肌肉輕微收縮，只有少數運動單位放電，振幅小，隨著收縮強度的增加，運動單位放電頻率變快，且參加放電的運動單位數逐漸增多，振幅加大，顯示出下肢肌肉的收縮順序不同。實驗結果證實，運動員縱跳時，最先出現振幅信號的是小腿肌(t= 34.982 s)，但此時肌肉并沒有最大用力收縮;其次股直肌開始收縮(t=35.017 s)，在整個緩沖、蹬伸過程中都在最大用力，是真正的最先用力肌;再次臀大肌開始發力t=35.064 s，但振幅小，與股直肌發力時間相差47 ms。由此可以看出，運動員在縱跳時下肢主要肌肉的發力順序是股直肌－小腿三頭肌內側－臀大肌。

表4 不同介質摸高被測肌肉MF、MPF差異的顯著性檢驗

2.3 不同介質上縱跳相對高度的變化

從實驗結果分析運動員在不同介質上助跑摸高高度動態變化，發現沙地和木質地上助跑摸高高度變化趨勢較為相似。運動員摸高達到最高的高度后開始下降，下降速度相對平穩，僅有少次數回升波動。全程斜率T檢驗結果表明，室內木質地和沙地上助跑摸高的高度下降趨勢不存在顯著性差異(P＞0.05)，見表5。但是前十次高度下降卻存在差異性(P＜0.05)，這一結果說明:運動員的下肢肌肉力量是決定其彈跳高度的基礎，在不同介質上縱跳所引起的負荷強度變化會造成肌肉疲勞程度不一樣，從而影響絕對力量大小，這種影響在肌肉疲勞初期顯著。

表5 不同介質上摸高高度下降斜率的t檢驗

3 討論

3.1 不同介質上縱跳誘發肌肉疲勞狀態的SEMG信號變化分析

本研究揭示，運動員在不同介質上完成助跑摸高過程中，下肢主要用力肌用力順序相同，其振幅變化有較大差異;MPF和MF時間序列曲線的下降呈現完全一致性的變化。另外，在不同介質上完成助跑摸高時頻域指標MPF和MF的絕對值具有明顯差別。證實在不同介質上進行縱跳時，運動員的下肢肌肉功能狀態的變化有特異性，在沙地上完成縱跳時肌肉更容易疲勞。

一般認為，肌肉疲勞過程中，SEMG頻譜左移以及相應的頻域指標的變化則主要與代謝性酸化誘發肌纖維動作電位傳導速度下降有關［4］。由于酸化是肌肉負荷疲勞過程中所發生的一種必然現象，且酸化的程度與肌肉的功能狀態密切相關［5］。因此，運用SEMG信號時、頻分析法，評價不同介質運動中肌肉的功能狀態，從而指導訓練實踐具有一定的信度。

3.2 連續縱跳高度變化反映了專項負荷特點

運動員在訓練和比賽過程中，隨運動時間的延續，必然會產生能源物質的消耗，代謝產物的積累，神經肌肉興奮性水平的改變等，表現在連續助跑摸高中即是摸高高度的規律性變化。有人對運動員原地連續縱跳有過研究［6］，結果表明高度隨次數增加而下降，論證了高度指標是評價運動性疲勞的有效指標。同時，本實驗的結果進一步揭示，不同的地面介質對高度絕對值的影響很大，尤其是在沙地這種特殊的地面介質上，它直接影響運動員的所有移動和起跳動作。據統計，運動員在沙地上的平均彈跳高度要比木質地上的低10 cm左右。聯系沙排的扣球訓練時，應考慮到沙子的滯流性特性，特別注意起跳時間，避免早跳，才能充分發揮彈跳高度以提高扣球的質量。運動員長期從事沙排訓練能使其下肢肌肉的最大力量和爆發力得到發展，彈跳也能得到明顯的提高。

3.3 強化全面力量訓練并突出個性化訓練

沙排運動員的彈跳訓練，為防止下肢肌肉發展不平衡，大腿肌群特別是股四頭肌的訓練應放在訓練首位;其次是小腿肌的訓練，對抗肌的訓練也應按順序進行。力量訓練時還應有針對性，重點要提高運動員的最大力量和爆發力，不必花費更多的時間進行反應力量訓練。運動員需要強有力的、均衡發展的肌肉群以便能迅速在松軟不穩定的沙地上起動、助跑和起跳，全面力量訓練對沙排運動員是非常重要的。

通過分析SEMG信號圖和摸高記錄值，我們還發現兩名訓練水平相當的運動員在縱跳時大腿股直肌和小腿三頭肌的用力強度有區別。股直肌發力大的隊員由于較利于克服沙子流動帶來的不穩定性，顯示沙地縱跳高度比另一隊員要高;小腿發力大的隊員則在木質地上顯示了彈跳的高度優勢。因此，根據運動員在沙地和木質地上縱跳時下肢主要用力肌群的不同，對運動員應采用有針對性的力量訓練，注重全面和個性化訓練相結合，才能達到提高彈跳能力的目的。

3.4 訓練手段多樣化

3.4.1 模擬訓練

從本實驗結果得知，沙地縱跳與木質地縱跳的負荷強度變化規律上是相近的，因而采用模擬室排訓練的手段有利于促進沙排運動員的彈跳素質。例如，在沙地縱跳訓練中可以借鑒室排的訓練方法，分別對起跳的4個時項做模擬練習，最大限度地提高運動員的助跑、擺臂、緩沖、蹬伸動作能力，再結合沙地完整起跳動作的訓練，能更有效地提高沙排運動員的彈跳能力。但應注意，模擬訓練中的強度變化特點、以及運動員機體的神經－肌肉聯系程度等方面與實際的沙排專項訓練還有距離，長時間的模擬訓練并不利于運動員專項素質提高。因此，模擬訓練多安排在沙排運動員初級訓練階段中采用。

3.4.2 交叉訓練(Cross－training)

交叉訓練(CT)指一堂訓練課中多利用強度不同的形式，使運動員機體適應不固定的供能方式的訓練，包括專項練習和非專項練習。為了降低多變環境下受傷的機率，也為了使運動員獲得良好的綜合素質，沙排訓練中應經常采用CT訓練。它對“減輕運動員對訓練的厭倦;防止損傷;保持損傷后恢復階段的訓練;維持適當的身體素質［7］”都有潛在的好處。安排CT訓練必須依運動員的實際情況來進行，訓練強度也要與現代沙排比賽的高強度相適應，以提高運動員機體的適應能力。

4 結論

4.1 SEMG表面肌電信號可用于“不同介質上運動誘發肌肉疲勞”的實驗。實驗結果證實，沙排運動員在助跑摸高過程中MPF、MF呈明顯線性下降;沙地縱跳MPF、MF指標的均數絕對值都小于室內木質地縱跳，表明運動員在沙地縱跳時的運動負荷強度大于室內木質地縱跳。

4.2 沙排運動員的力量訓練要全面和個性化相結合。大腿肌群特別是股四頭肌的訓練應放在訓練首位，其次是小腿肌的訓練;對抗肌的訓練也應按縱跳時下肢肌肉的用力順序進行;對發力方式不同的運動員要進行有針對性的訓練。

4.3 模擬練習和交叉練習有助于沙排運動員彈跳專項素質和機體適應能力的提高，但對于高水平的運動員來說，還應強調專項化訓練。

4.4 根據沙排的項目特點，多采取有針對性即個性化訓練，有利于運動員的全面發展。

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An experimental study of the jumping load characteristics of beach volleyball players

ZHAO Hui－jie
(School of P.E.，Yunnan Normal University，Kunming 650500，Yunnan，China)

This research is based on multi－discipline theories.The purpose is to examine the jumping characteristics of beach volleyball players on different grounds.The findings are as follows:the load of vertical jumping carried in sand was higher than that on wooden floor indoors，which indicates that it is easier to feel tired on the sand ground and the lower limb muscle performances are different with their own characteristics.The changes of relative height in repeated vertical jumps further proved how much the sand ground had influenced the nerve and muscle excitement of the players.It is suggested that we should implement comprehensive but targeted training based on the characteristics of beach volleyball to improve the players＇jumping qualities.

beach volleyball;jumping qualities;characteristics jumping load;individualized training

G842

A

1009－9840(2015)03－0067－04

2014－12－17

趙惠潔(1978－)，女，云南大理人，碩士，講師，研究方向體育教育訓練學。