功能性訓(xùn)練對青少年手槍運(yùn)動員據(jù)槍穩(wěn)定性的影響

溫子豪

(廣州市體育科學(xué)研究所,廣東 廣州 510620)

射擊屬于技能類表現(xiàn)準(zhǔn)確性項(xiàng)目,射擊比賽要求運(yùn)動員在既定條件下具備高精度的命中能力,該能力主要表現(xiàn)為優(yōu)異的協(xié)調(diào)性與穩(wěn)定性[1]。協(xié)調(diào)性一般通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)的能力表現(xiàn),特別是在大腦皮層的控制下,多個系統(tǒng)及器官協(xié)調(diào)合作,使整個射擊技術(shù)動作達(dá)到連貫、流暢、統(tǒng)一。穩(wěn)定性一般是指生理和心理的穩(wěn)定性。射擊是一項(xiàng)靜止性和耐力性相結(jié)合的運(yùn)動,對運(yùn)動員的穩(wěn)定性要求較高,準(zhǔn)確的動作技術(shù)建立在穩(wěn)定性基礎(chǔ)之上[2-3]。手槍是無依托的射擊運(yùn)動,與其他射擊項(xiàng)目相比,手槍的據(jù)槍支撐面小,對穩(wěn)定性的要求更高。

手槍射擊可分為握槍、站立、據(jù)槍、瞄準(zhǔn)、擊發(fā)、保持6個基礎(chǔ)動作技術(shù)[4],其中據(jù)槍技術(shù)與身體姿態(tài)、身體動作功能緊密相關(guān)。據(jù)槍穩(wěn)定性的提升有助于提高運(yùn)動員的射擊表現(xiàn),為接下來的瞄準(zhǔn)、擊發(fā)、保持等技術(shù)動作的發(fā)揮提供保障。

本文以青少年業(yè)余體校手槍射擊運(yùn)動員作為研究對象,分析其據(jù)槍穩(wěn)定性與身體動作功能之間的關(guān)系,通過身體功能性訓(xùn)練間接提升其據(jù)槍穩(wěn)定性,增強(qiáng)其薄弱環(huán)節(jié)的動作功能質(zhì)量,降低傷病發(fā)生率,減少動作代償、肌激活程度不足、力的輸出不共軸等現(xiàn)象,為青少年手槍射擊運(yùn)動員的體能訓(xùn)練提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

整群抽取廣州市射擊射箭運(yùn)動管理中心20名手槍射擊運(yùn)動員,其中男10名,女10名(表1),運(yùn)動等級達(dá)到國家一級者7人,國家二級者6人。

表1 研究對象基本情況

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)法

1.2.1.1 訓(xùn)練方案

對運(yùn)動員實(shí)施12周功能訓(xùn)練干預(yù)實(shí)驗(yàn)(表2),時(shí)間安排在2016年10—12月。訓(xùn)練干預(yù)頻率為每周3次,每次60 min,訓(xùn)練強(qiáng)度為中等,通過RPE主觀感覺量表及梅脫與運(yùn)動強(qiáng)度對照表進(jìn)行監(jiān)控。

表2 運(yùn)動員功能訓(xùn)練計(jì)劃

1.2.1.2 測試方案

評價(jià)指標(biāo)共有5項(xiàng)。其中,身體動作功能評價(jià)指標(biāo)3項(xiàng),分別為FMS功能性動作篩查[5]、OSW下背痛功能障礙問卷調(diào)查[6]、DASH上肢功能評估問卷調(diào)查[7]。核心區(qū)域穩(wěn)定性評價(jià)指標(biāo)1項(xiàng),采用McGill核心穩(wěn)定性測試[8]。使用美國Delsys Trigno全無線EMG測試分析系統(tǒng)進(jìn)行肌電信號采集,測試系統(tǒng)包括16個肌電傳感器,每個傳感器里有封裝電極、放大器,包括1個肌電通道,3個加速度計(jì)通道,EMG信號分辨率為16 bit,最大采樣頻率為4 000 Hz。考核分5組進(jìn)行,每組10發(fā),共60發(fā)。EMG選擇上肢8塊表層肌肉,每位運(yùn)動員按照固定編號,在相應(yīng)的肌肉肌腹貼上對應(yīng)號碼的肌電傳感器,體毛過多的部位預(yù)先采用剃刀進(jìn)行毛發(fā)剃除,用75%濃度的酒精進(jìn)行消毒處理。采集瞄扣前3 s據(jù)槍動作過程中的肌電信息,提取選用頻域分析方法,整理計(jì)算貢獻(xiàn)率和振幅平均值的變異系數(shù)CV(%),評估實(shí)驗(yàn)前后據(jù)槍穩(wěn)定程度的變化[9-13]。

測試安排在實(shí)驗(yàn)干預(yù)前后,采集測試數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。為盡可能減少實(shí)驗(yàn)與測試間的干擾,從非疲勞性測試逐漸過渡至疲勞性測試,表面肌電測試安排在測試天上午進(jìn)行,其他測試均安排在下午進(jìn)行。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

表面肌電數(shù)據(jù)通過Delsys EMG works 4.0肌電分析軟件進(jìn)行處理,肌電原始信號經(jīng)處理后保存原始肌電數(shù)據(jù)的有效信息,導(dǎo)出為Excel文件與其他測試數(shù)據(jù)一起錄入Excel 2010并建立數(shù)據(jù)庫。運(yùn)用Spss19.0對實(shí)驗(yàn)前后收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行配對t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 功能性動作篩查結(jié)果

由實(shí)驗(yàn)干預(yù)前后功能性動作篩查數(shù)據(jù)(表3)可知,實(shí)驗(yàn)干預(yù)后FMS各項(xiàng)測試平均值均有提高。運(yùn)動員的身體功能呈上升趨勢,其中直線弓箭步蹲測試分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)前后呈顯著性差異(P<0.05),肩部靈活性測試、穩(wěn)定性俯臥撐測試及FMS綜合評分在實(shí)驗(yàn)前后呈極顯著性差異(P<0.01),旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的測試分?jǐn)?shù)在實(shí)驗(yàn)干預(yù)后未發(fā)生變化。

2.2 功能評估量表得分

由表4可知,實(shí)驗(yàn)干預(yù)前后疼痛及功能障礙得分都呈下降趨勢,OSW與DASH問卷量表計(jì)分實(shí)驗(yàn)前后均呈顯著性差異(P<0.05)。其中,OSW下背痛功能評估量表實(shí)驗(yàn)后得分均值下降22.87%,DASH上肢功能評估量表實(shí)驗(yàn)后得分均值下降33.54%。

2.3 核心穩(wěn)定性測試結(jié)果

由表5可知,實(shí)驗(yàn)前后核心肌耐力與穩(wěn)定性均呈極顯著差異(P<0.01)。實(shí)驗(yàn)前軀干屈曲穩(wěn)定能力較軀干伸展穩(wěn)定能力差,右側(cè)側(cè)橋穩(wěn)定能力較左側(cè)側(cè)橋穩(wěn)定能力強(qiáng),實(shí)驗(yàn)后兩側(cè)維持時(shí)間差距有所減少。McGill測試總維持時(shí)間均值,從原來的(197.25±67.59)s延長至(262.15±63.39)s,核心區(qū)域肌耐力及穩(wěn)定性明顯提升。

表3 實(shí)驗(yàn)前后FMS篩查結(jié)果 分

注:*為P<0.05;**為P<0.01;表4～表6同此

表4 實(shí)驗(yàn)前后功能評估量表得分 分

表5 實(shí)驗(yàn)前后McGill核心穩(wěn)定性測試結(jié)果 s

2.4 實(shí)驗(yàn)前后表面肌電測試結(jié)果

由表6可知,各部位肌電振幅的變異系數(shù)均呈減少趨勢,其中,斜方肌上部、三角肌前束、三角肌中束、肱二頭肌的肌電振幅均值實(shí)驗(yàn)前后呈顯著性差異(P<0.05),提示運(yùn)動員據(jù)槍穩(wěn)定性有所提升。

表6 實(shí)驗(yàn)前后振幅平均值變異系數(shù)比較 Hz

3 分析與討論

3.1 功能性訓(xùn)練對運(yùn)動損傷的影響

在站姿射擊的機(jī)械運(yùn)動周期中,槍支以人體作為架座,扣動扳機(jī)后,人槍系統(tǒng)開始對相互作用的多次沖擊進(jìn)行動態(tài)響應(yīng)過程,并在不同平面產(chǎn)生系列的等效彈性系數(shù)和阻尼系數(shù)[14-15],繼而引起腕關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)及腰部關(guān)節(jié)不同程度的受力變化。據(jù)槍穩(wěn)定功能的提高不僅有助于提升手槍射擊的運(yùn)動表現(xiàn),更有助于減少具有射擊專項(xiàng)特征的局部組織勞損及結(jié)構(gòu)性肌張力失衡導(dǎo)致的運(yùn)動損傷。

手槍運(yùn)動員運(yùn)動損傷的常見部位與該項(xiàng)目的力學(xué)分布一致,損傷以腰部和頸肩部居多。研究表明,過度疲勞、準(zhǔn)備活動不充分、不重視恢復(fù)、技術(shù)動作不正確是造成損傷的主要原因[16-18]。本文認(rèn)為利用主動激活與交互抑制的原理進(jìn)行主動恢復(fù)的體能訓(xùn)練策略,能達(dá)到預(yù)防傷病的目的,這也是本實(shí)驗(yàn)中功能性訓(xùn)練采用DNS與PNF等技術(shù)的原因。

對比實(shí)驗(yàn)前后OSW和DASH的調(diào)查結(jié)果可知,運(yùn)動員下背部及肩部的疼痛和功能障礙狀況得到有效改善,表明DNS與PNF的結(jié)合應(yīng)用對防治損傷產(chǎn)生了一定作用。這一結(jié)果印證了Do Hyun Kim等的觀點(diǎn),即動態(tài)神經(jīng)肌肉穩(wěn)定技術(shù)是能提供最佳脊柱穩(wěn)定性、減輕下背痛、改善平衡的運(yùn)動模式[19]。此外,也證實(shí)了Sapna Malla等的研究結(jié)果,采用PNF節(jié)律穩(wěn)定技術(shù)對非特異性下背痛患者降低疼痛、減少功能喪失具有良好效果[20]。

關(guān)于治療效果的研究,Rasmussen-Barr等進(jìn)行了一次有趣的實(shí)驗(yàn)調(diào)查。采用穩(wěn)定性訓(xùn)練和手法治療改善了47名受試者下背痛癥狀,其中訓(xùn)練組(ST)改善的人數(shù)多于手法治療組(MT)。實(shí)驗(yàn)后隨訪發(fā)現(xiàn),訓(xùn)練組患者在改善疼痛、一般健康和功能障礙水平方面有明顯效果,從長遠(yuǎn)來看,更多手法治療組的患者報(bào)告需反復(fù)治療[21]。

本研究認(rèn)為,在適應(yīng)癥的范圍中,主動訓(xùn)練與激活的治療策略較被動治療更能達(dá)到改善和緩解疼痛的效果。長期單側(cè)的過度使用可能造成一些骨骼肌系統(tǒng)的累積性損傷,通過深層次的激活和減少代償,提高人體軀干的穩(wěn)定性,減緩下背部的疼痛。這也是本次實(shí)驗(yàn)后運(yùn)動員OSW與DASH量表得分明顯下降的原因。

3.2 功能性訓(xùn)練對動作功能的影響

相鄰關(guān)節(jié)學(xué)說是功能性訓(xùn)練的一項(xiàng)重要理念,它從生物力學(xué)的角度指出身體局部與整體結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián),把動作功能障礙的形成歸因?yàn)殪`活性與穩(wěn)定性的問題[22]。

研究表明,特殊的本體感覺神經(jīng)肌肉促進(jìn)技術(shù)有助于提高軀干的穩(wěn)定性[23-24]。在干預(yù)訓(xùn)練中,采用的PNF牽張及其訓(xùn)練手段包含有靜力伸展和肌肉的主動收縮過程,因此,在提高柔韌性素質(zhì)的同時(shí),也促進(jìn)了力量素質(zhì)的發(fā)展。關(guān)于力量素質(zhì)的提高能有效改善機(jī)體平衡能力的研究眾多,這也是運(yùn)用PNF牽張法改善機(jī)體平穩(wěn)能力的理論依據(jù)[25]。

節(jié)律穩(wěn)定技術(shù)的使用與關(guān)節(jié)活動度及核心穩(wěn)定性的提高也存在相關(guān)性。本研究的FMS篩查結(jié)果顯示,軀干穩(wěn)定性俯臥撐、跨欄步、直線弓箭步、肩關(guān)節(jié)靈活性、仰臥主動直抬腿等得分均值實(shí)驗(yàn)后出現(xiàn)了不同程度的提高,尤其是肩關(guān)節(jié)靈活性,實(shí)驗(yàn)前后得分均值呈顯著性差異。利用PNF技術(shù)對射擊運(yùn)動員肩部內(nèi)外旋的功能與活動度進(jìn)行干預(yù)訓(xùn)練,通過等長收縮—放松—靜力牽伸的交互抑制方法,逐步增加其關(guān)節(jié)活動度,從而解決了靈活性不佳的問題。

動態(tài)神經(jīng)肌肉穩(wěn)定技術(shù)(Dynamic Neuromuscular Stabilization,DNS)對核心穩(wěn)定性訓(xùn)練有獨(dú)特作用。DNS是基于運(yùn)動發(fā)育學(xué)(Dvelopmental Kinesiology,DK)原理的一種動作模式優(yōu)化整合策略。與大多數(shù)功能性訓(xùn)練方法一樣,DNS最初也應(yīng)用于臨床及運(yùn)動康復(fù)領(lǐng)域,隨著應(yīng)用研究的日益發(fā)展,目前該技術(shù)在運(yùn)動訓(xùn)練領(lǐng)域逐漸普及。動態(tài)神經(jīng)肌肉技術(shù)利用潛意識和連帶運(yùn)動的方式,激活深層核心肌肉和整體肌肉形成最優(yōu)化的腹內(nèi)壓控制(Intra-Abdominal Pressure Regulation,IAP)和綜合脊柱穩(wěn)定系統(tǒng)(Integrated Spinal Stabilizing System,ISSS)的共軸穩(wěn)定功能[26]。在本研究中,20名射擊運(yùn)動員的上肢力量素質(zhì)在實(shí)驗(yàn)前后明顯提高。在同類研究中,Pavel Davidek等人對20名男性皮劃艇運(yùn)動員開展為期6周的DNS訓(xùn)練干預(yù),發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組最大劃槳力量輸出明顯高于對照組[27]。DNS訓(xùn)練與力量提升密切相關(guān),深層穩(wěn)定肌群激活,矢狀面和運(yùn)動關(guān)節(jié)的共軸穩(wěn)定,有利于力量的恒定產(chǎn)生與輸出。此外,在實(shí)驗(yàn)干預(yù)中發(fā)現(xiàn),DNS激活訓(xùn)練后,部分手槍射擊運(yùn)動員的翼狀肩胛情況得到明顯改善。

在DNS訓(xùn)練原則中,動作姿勢既是訓(xùn)練手段也是測試方法。應(yīng)用在射擊運(yùn)動員身體功能訓(xùn)練上,DNS以健康嬰兒的穩(wěn)定發(fā)育模式進(jìn)行指導(dǎo)治療,使受損的穩(wěn)定模式盡可能得到恢復(fù),通過大腦皮層控制激活I(lǐng)SSS和恢復(fù)理想的IAP規(guī)則,優(yōu)化運(yùn)動效率和防止關(guān)節(jié)超載。DNS訓(xùn)練強(qiáng)調(diào)呼吸姿勢功能的表現(xiàn),在理想的呼吸模式中,膈肌的功能尤為重要,核心穩(wěn)定性并不是由腹部或背部肌肉的力量來決定,而是通過恰當(dāng)?shù)母箖?nèi)壓調(diào)控來實(shí)現(xiàn)。因此,良好的膈肌激活水平與對稱性是DNS呼吸評估和訓(xùn)練的重要內(nèi)容。王寶宏等認(rèn)為,腹式呼吸對自主神經(jīng)的調(diào)節(jié)效果明顯,能增強(qiáng)交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)的均衡性,對射擊運(yùn)動員神經(jīng)疲勞具有良好的放松效果[28]。此外,據(jù)槍瞄準(zhǔn)時(shí),為了保持動作的連貫性與穩(wěn)定性,運(yùn)動員一般會采用屏息策略,在屏息前的呼吸中,如果采取胸式呼吸,胸廓起伏就會增加,破壞動作的穩(wěn)定性。

3.3 功能訓(xùn)練對運(yùn)動員據(jù)槍穩(wěn)定性的影響

從技術(shù)層面出發(fā),據(jù)槍是射擊動作技術(shù)中的重要環(huán)節(jié),有著承上啟下的作用。據(jù)槍姿勢建立在站位及握槍的動作技術(shù)之上,其協(xié)同穩(wěn)定為接下來的瞄準(zhǔn)、擊發(fā)、保持等動作技術(shù)的有效發(fā)揮提供了保障。無論訓(xùn)練或是比賽,據(jù)槍姿勢的維持時(shí)間都比其他動作長。

在據(jù)槍姿態(tài)下,穩(wěn)固的支撐通過運(yùn)動員的神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)調(diào)節(jié)獲得。如果整體支撐的穩(wěn)定度不高,射擊過程中需要對上肢肌力進(jìn)行調(diào)節(jié)[29]。調(diào)節(jié)的結(jié)果可能會產(chǎn)生動作功能的代償現(xiàn)象,這將導(dǎo)致運(yùn)動鏈與本體感覺發(fā)生改變,從而影響射擊的精準(zhǔn)程度。有研究指出,高水平射擊運(yùn)動員的肩、髖、踝關(guān)節(jié)靈活性容易受限,身體后側(cè)鏈柔韌性較差,大部分運(yùn)動員的動作模式存在非對稱現(xiàn)象[30]。盡管射擊運(yùn)動員的肌肉負(fù)荷量較小,但由于持續(xù)時(shí)間長,局部刺激集中,日積月累的單側(cè)運(yùn)動對其造成不少的結(jié)構(gòu)問題,如結(jié)締組織或肌肉短縮、肌群肌力不足導(dǎo)致的代償與勞損等。這不僅在身體功能上表現(xiàn)為非對稱性,在身體形態(tài)上也會展現(xiàn)為不對稱與不平衡。通過實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn),不少青少年射擊運(yùn)動員出現(xiàn)高低肩、脊柱側(cè)凸、骨盆傾斜、膝關(guān)節(jié)過伸等問題。因此,無論是高水平職業(yè)射擊運(yùn)動員還是業(yè)余體校的青少年運(yùn)動員,身體功能性訓(xùn)練必不可少。

傳統(tǒng)的射擊專項(xiàng)體能訓(xùn)練較注重運(yùn)動員力量的提升,通過懸吊訓(xùn)練、局部肌耐力訓(xùn)練、有氧耐力訓(xùn)練、軀干力量訓(xùn)練等,提高射擊的穩(wěn)定性與運(yùn)動表現(xiàn)[31]。然而,單純的力量訓(xùn)練可能擾亂運(yùn)動員射擊時(shí)的槍感及本體感覺。相對于傳統(tǒng)的專項(xiàng)體能訓(xùn)練,身體功能性訓(xùn)練更注重訓(xùn)練的過程及目的性。

最佳的動作模式應(yīng)是整體連貫而非孤立的,身體結(jié)構(gòu)局部薄弱或協(xié)調(diào)失衡可能導(dǎo)致整體失能。在發(fā)育過程中解剖結(jié)構(gòu)的不完全發(fā)育及姿勢與運(yùn)動控制的不成熟,可能會影響運(yùn)動員的前饋機(jī)制,繼而產(chǎn)生動作功能性障礙。在手槍項(xiàng)目中,據(jù)槍瞄準(zhǔn)動作是運(yùn)動員練習(xí)及維持時(shí)間最長的身體姿勢,要求運(yùn)動員據(jù)槍時(shí)需維持骨盆側(cè)傾、塌腰、上體后傾等動作,強(qiáng)調(diào)盡量以骨骼承重,減少肌肉承載,以便增加射擊的穩(wěn)定程度。由于長時(shí)間骨盆與脊柱位置不共軸,隨著專項(xiàng)訓(xùn)練年限的增加,動作模式自動化,如果沒有針對性地實(shí)施干預(yù)訓(xùn)練,運(yùn)動員的身體功能性失衡,甚至是運(yùn)動傷病的產(chǎn)生只是時(shí)間問題。

4 小結(jié)

通過對青少年手槍運(yùn)動員12周的訓(xùn)練干預(yù),證實(shí)身體功能訓(xùn)練對提升青少年手槍運(yùn)動員據(jù)槍穩(wěn)定性具有良好效果。DNS動態(tài)神經(jīng)肌肉穩(wěn)定技術(shù)和PNF本體感覺促進(jìn)技術(shù)是提高運(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)、提升身體功能、減少損傷的重要技術(shù)手段。動作功能的缺失不僅會影響青少年射擊運(yùn)動員的據(jù)槍穩(wěn)定性,還會限制其全面發(fā)展,不利于青少年的健康成長。