基于中跑運動員對泥漿訓練與傳統力量訓練的探析

黃朋

泥漿訓練法在國外的軍事體能等領域已經廣泛開展，作為一種力量訓練手段，其主要優點體現在三個方面：其一，它是一種流體材料，具有恒定的阻力，與傳統力量訓練手段相比，它可以動用下肢更多的肌肉進行練習；其二，教練員可以根據訓練目的和動作要求，通過改變泥漿的黏陛來改變訓練的強度；其三，在泥漿池中訓練，可以結合專項技戰術進行訓練，避免了運動損傷的發生。所以，泥漿訓練作為一種新型力量訓練手段，將更多地應用到專項力量訓練中去。因而，深入探討泥漿訓練對運動員下肢肌肉的生物力學特征，對提高運動員力量訓練質量具有較重要的理論和實踐意義。

從目前掌握的資料來看，有關傳統肌肉力量訓練方法、肌肉力量與專項技術特點研究較多，而探討新型的力量訓練手段與方法研究較少，本研究以泥漿池為訓練手段，對運動員訓練前后的下肢肌電特征變化規律實施對比研究，探討泥漿池力量訓練的價值所在，以期為中跑運動員力量訓練實踐提供理論參考。

一、對相關概念的認識

（一）對力量訓練的認識

目前，關于力量訓練的方法很多，表現在以下幾個方面：一是傳統杠鈴式的各種力量訓練，如靜力性練習、等張練習、等動練習、退讓練習、超等長練習、循環練習等方法；二是電刺激力量訓練；三是振動力量訓練。

根據查閱文獻可知，近年來國內外關于各種力量訓練，尤其是結合專項采取的非傳統的力量訓練手段，如電刺激訓練、振動訓練等研究頗多，原因在于相對于傳統力量訓練方法，非傳統力量訓練更具針對性、科學性和實效性。如電刺激方法的優點在于：①可有針對性地對某些肌肉進行較好的訓練，且比常規訓練方法的效果好得多；②可提高肌肉的張力，一般情況下能達到肌肉隨意收縮的60%左右；③相對于傳統方法耗能少，且可以多次重復使用，中樞神經系統也不會出現疲勞。而振動訓練主要對神經肌肉系統和骨骼組織系統有改善作用，而且對感覺系統和代謝系統也有一定的影響。但非傳統力量訓練也有一定的負面效應。

（二）對泥漿訓練的認識

本研究中所用的力量訓練手段為泥漿池，是指在一個裝有泥漿的大池子里面進行訓練，主要用于運動員體能方面的訓練。它主要由泥濘池、噴水裝置、攪拌裝置、水循環、泥循環系統組成。泥漿池的底部有可升降的操作臺，噴水系統主要由噴水和噴嘴構成，攪拌系統主要由軌道、滾筒和驅動電機所組成，水循環系統主要由循環水泵和循環水管組成，泥漿循環主要由泥漿沖水器、過濾網以及泥水分離器構成。泥漿的深度可以根據升降機調節，一般控制在踝關節以上、膝關節以下，水和泥漿可以循環使用。采用這種裝置可以減少對運動員下肢關節的沖擊力，實現軟著陸的效果，可明顯提高向心收縮的效果，并且能保護關節不受損傷。

二、國內外力量訓練最新研究動態

（一）運動量對力量訓練的影響

Juan Jose Gonzalez Badillo.etal通過實驗得知：對于舉重運動員而言，短時間訓練中，為了有效地增加專項力量，中等運動量優于高運動量、低運動量除此之外，簡單的增加訓練強度并不一定使機體產生好的適應，而且可能對人體產生副作用，只有在非大量練習較高強度的負重訓練中，這種力量訓練效果才比較有效。

（二）重復次數對力量訓練效果的影響

已有實驗表明：在進行抗阻力訓練中，增加重復次數不能很好的增強力量。而相反，超大強度的力量訓練可導致運動員精疲力盡、受傷以及過度訓練綜合癥等現象，因此，這種訓練方法是不科學的。

（三）電刺激訓練對提高力量的研究

電刺激訓練法是應用電刺激儀器產生的脈沖電流，代替由大腦發出的神經沖動從而使神經收縮，從而達到提高肌肉力量的目的。Nicola abauh.etal的實驗表明電刺激訓練法對優秀橄欖球運動員力量和爆發力的影響。結果顯示為蹲力顯著性提高了8.5%；其它方面無明顯增加。12周以后，隨意轉動、縱跳高度和蹲力都有顯著性提高。

（四）振動訓練對提高力量的研究

振動訓練是利用機械振動產生肌肉振蕩的訓練方法，是最初的肌腱振動產生強直振動反射（TVR）的修正形式。李玉章對20名健康的大學生進行測試，結果發現：振動刺激可以增大肌肉的放電量；但在多維組合振動中，隨振動頻率增加，肌肉的激活程度呈階梯狀遞增，存在較為明顯的強度梯度，并且在對肌肉的協調激活和針對性激活方面比單維垂直振動占優勢。

近年來，全身振動訓練（WBV）作為一種新興的神經肌肉練習方法，通過改善神經系統之間的協調性，促進人體屈肌群的最大力量、爆發力量、力量耐力、協調性、柔韌性等素質的協調發展。目前，振動訓練在運動實踐中受到廣泛重視。

三、表面肌電在體育中的應用

（一）肌電信號介紹

在大腦中樞神經系統的調控下，身體各肌肉間相互協調配合，將興奮傳至骨骼肌，使人體產生協調運動，同時骨骼肌細胞產生生物電的變化。肌電信號（EMG）極其微弱，并且與神經肌肉各種活動有著密切的關系，它里面蘊含著許多與肢體運動很密切的信息。根據生物電引導方式的不同，EMG可分為兩種：一種是通過針電極刺人肌肉組織的針電極肌電信號，它被稱為針電極；另外一種則是從人體皮膚表面將電極信號引導出來所獲得的表面肌電（Surface Electromyogram，sEMGl。

目前，臨床肌電圖檢查多采用針電極肌電圖，因為一次性針電極價格昂貴，一般病人難以負擔，在臨床檢測中針電極不是很多，且是非一次性使用，存在感染疾病的危險性。而表面肌電信號是一種容易掌握、安全、非侵入性的紀錄肌電方法，能使所測肌肉的能量客觀量化。

（二）表面肌電信號產生原理

表面肌電信號實際上是從人體肌肉表面通過一種電極引導記錄下來的神經肌肉系統的生物電信號，這些生物電信號是運動單位在空間和時間上的總和。肌電信號的頻率和振幅取決于諸多因素，如中樞神經系統運動單位同步化、人體皮膚溫度、人體肌肉活動方式、肌纖維的募集水平等等。

（三）表面肌電信號提取方法及指標意義

1.常用表面肌電信號處理及分析法

肌電信號處理的方法較多，從總體上來說主要有頻域分析法、時域分析法、小波處理法和非線性動力學方法。

對于時域分析，主要有積分肌電值（IEMGl、均方根振幅（RMsl、平均振幅（MA）、對稱性以及時程，IEMG和RMS在時間維度上可以反映sEMG信號振幅的變化特征。時域分析是以時間為變量，對肌電信號進行統計分析得到某些統計特征，如通過平滑、濾波、整流、標準化處理，然后借以相關軟件計算幅值的直方圖、絕對平均值、方差、過零次數、均方值、三階原點矩或四階原點矩。

對于頻域分析，首先對表面肌電進行快速傅里葉轉換（FFT），然后進行頻譜分析，它可以在頻率維度上說明表面肌電的變化，主要用于對肌肉疲勞的研究。它包括表面肌電峰值頻率、頻帶寬、功率譜（FFF）、中值頻率（MF）、中位頻率（MPF）。表面肌電功率譜的分析一定要是原始數據，它可反映表面肌電圖信號在不同頻率分量的變化；平均功率頻率是判斷肌肉疲勞的指標之一，這兩個指標描述的頻域信號較其它指標相對穩定。

非線性動力學分析包括關聯維數、Lyapunov指數、混沌和分形分析等。對于近幾年所出現的計算復雜度變化的一些生理學機制或其它原理缺乏較為系統的研究。

2.指標及意義

時域和頻域分析是肌電圖分析的主要兩個方面，而時域分析包括振幅、積分肌電值、時程、均方根值、時程等參數的分析。頻域分析包括平均功率頻率、中位頻率、峰值頻率、頻帶寬等參數的分析。

積分肌電（IEMG）：主要反映肌肉在工作時運動單位的數目以及每個運動單位的放電多少。已有實驗研究發現，在漸增負荷運動中，IEMG值隨時間的延長而呈上升趨勢，并且如果負荷不相同時，IEMG的斜率也不同，負荷與斜率成正比關系。

均方根振幅（RMS）：反映的是肌肉的放電有效值，它的大小主要取決于表面肌電振幅大小。研究表明，這一般與運動單位募集肌纖維能力和興奮同步有關。

四、中跑運動員下肢專項力量研究綜述

（一）有關中跑運動員專項力量特征研究

中跑實際上是屬于周期性體能類項目，其競技能力主要表現在速度力量、速度、速度耐力與技術的完美結合，其項目主要體現在高速度的持續跑，因此，具備良好的有氧代謝能力、無氧代謝能力、有氧與無氧混合代謝能力及整體身體素質水平對于中跑運動員是至關重要的。整體上中跑是一種以有氧代謝為基礎無氧代謝為主的運動，參與供能的主要是磷酸原系統（ATP-CP）和糖酵解系統。通過所查相關資料文獻可以看出：速度、速度力量和速度耐力水平決定了中跑的競技成績，而其速度是核心，速度耐力是基礎，而根本是速度力量。因此力量訓練是提高速度和增強專項耐力的有效途徑。

（二）中跑運動員下肢專項力量訓練現狀

應結合中跑運動項目特點進行力量訓練，發展中跑項目所需的專項肌肉力量，肌肉力量的增加主要通過肌肉橫斷面積的增加和肌肉神經的協調性增強。而肌肉橫斷面積的增加主要提高肌肉的最大力量，而神經肌肉協調性的增強主要提高快速力量。對于中跑項目而言，增加肌肉橫斷面積，即增加肌肉的體積是不可取的，應該在保證體重穩定的基礎上，增強中跑運動員下肢神經肌肉的協調性。而為加強其專項力量應從以下幾個方面進行考慮：其一，究竟發展哪一種性質的力量，例如中跑運動主要發展的是速度力量還是力量耐力；其二，究竟發展哪個部位的肌肉，中跑運動主要是發展下肢前后群的肌肉力量還是上肢腰部肌群或手臂肌群；其三，要特別重視速度力量訓練的后效應。

在體育運動中，力量訓練的手段上主要采取克服杠鈴、啞鈴的重量進行力量練習，且以徒手或者輕器械多重復次數的練習為宜。因為中跑項目需要的不單是最大力量，而是速度、耐力、力量的同步提高。通過速度和力量耐力的增加，才能促使專項能力的提高。

目前，力量訓練的手段較多地是仍然一種傳統的“杠鈴式”訓練，這種力量練習不足主要在于：其一，它主要是以靜力性、被動式練習為主，因此，容易造成訓練損傷；其二，這種練習大部分以某一塊肌肉或某一肌群進行練習，不能同時動用整個下肢的大部分肌肉群；其三，這種練習只能在器械上進行練習，而不能結合具體技術動作進行練習。而泥漿訓練克服了這些不足，不僅可以避免訓練損傷的發生，還可以同時動用下肢的大部分肌肉群進行練習，另外，它還可以針對中跑項目的技術動作進行練習。