男子短距離自行車運動員等動肌力配布特征研究

喬 勇 薄世軍

山西省體育科學研究所，山西 太原 030012

競技自行車運動是借助于器械工具作功的周期性力量運動項目，該運動項目需要運動員具備較為全面的力量素質，要有較強的力量耐力和爆發力，自行車運動員的下肢力量對于運動員的專項成績的提高至關重要的作用，對于運動員的階段性的訓練效果的評價非常重要，通過等速肌肉力量測試評價男子自行車運動員的力量情況和階段性的訓練效果顯的尤其必要。在下隊服務中，本研究對12名優秀男子自行車運動員進行下隊跟蹤服務中，通過等速儀器量化測試定性和定量分析運動員情況。評價自行車運動員階段性的訓練效果和肌肉力量的變化情況，并實時反饋給教練員和運動員。

自行車運動員的力量素質主要表現為下肢快速力量耐力和爆發力。快速的踏蹬動作依賴于下肢屈伸肌群緊張而協調交替收縮，從而保證不降低工作效率。表現為運動員在較高騎行頻率下所表現出來的踏蹬力量。為此，本研究以我省男子短距離自行車運動員為研究對象，探討自行車運動員膝、踝關節屈伸肌群特征，為科學化運動訓練、運動員選材和專項體能評價提供一定的參考價值。

1 研究方法

1.1 研究對象

對山西省自行車項目12名（包括國際健將4名和8名運動健將）自行車運動員進行膝、踝關節屈伸肌群采用等動肌力向心測試，隊員均無陳舊性傷病。主要采用個性化的跟蹤測試和綜合研究分析。

表1 運動員研究對象基本情況

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

通過中國知網查閱關于自行車運動項目專項力量訓練、一般力量訓練和力量評定等相關方面的相關期刊文章資料60余篇。

1.2.2 實驗測試法

通過等動肌肉力量測試儀（美國產CYBEX NORM-770型）進行膝、踝關節肌群等動向心肌力測試，膝關節通過60°/s、180°/s和300°/s三種角速度進行測試；測試膝關節屈伸活動，儀器動力頭曲柄范圍設置在-5°-100°之間，膝關節水平伸直為0°；踝關節通過60°/s、120°/s和180°/s三種角速度進行測試，測試踝關節在-35°— 40°之間，踝關節中立位位置設置為0點。防止運動員受傷和測試數據的客觀準確性，運動員充分做好下肢的熱身活動和預測試。

1.2.3 數理統計法

對所測的數據主要應用spss16.0統計軟件包和Excel軟件對所測數據進行統計學分析，包括T檢驗。

1.2.4 專家訪談法

針對所研究的對象，下服服務中走訪了相關專家、自行車教練員和運動員，聽取和吸收大家對本研究的意見和建議。

1.2.5 總結歸納法

在自行車隊下隊科技服務中，對所測試和獲取的第一手資料結合專項進行分析，針對自行車運動員運動訓練和力量訓練。進行針對性的分析，并提出對策和指導意見。

2 研究結果與分析

2.1 自行車運動員膝關節屈伸肌群測試結果分析

表2 自行車運動員膝關節屈伸肌群峰力矩值（N＊m）

表3 自行車運動員膝關節屈伸肌群相對峰力矩值

等動肌力測試技術在運動醫學和運動康復領域得到了廣泛的應用，用于作為運動員運動關節肌肉群系統的肌肉力量評估的有效方法，并對于人體主要關節運動損傷的診斷恢復及治療評估效果是一種較為科學安全的評估手段和有效方法，在內各大醫院和科研院所得到較為廣泛的應用。

通過表2可以看出對所測的自行車運動員膝關節的屈伸肌群峰力矩值，由此可以看出自行車運動員屈伸肌群隨著測試角速度的加快而峰力矩值在相應的不斷的減少，這符合精典的希爾方程（Hill equation )理論，骨髂肌收縮時力與速度的關系，與國內相關領域的研究學者基本相同。在測試角速度60°/s，自行車運動員的峰力矩值最大，300°/s自行車運動員的峰力矩值最小。在測試角速度60°/s、180°/s、300°/s三種角速度下膝關節伸肌群力矩值都明顯大于屈肌群力矩值。左右測膝關節統計學T檢驗沒有顯著性差異，這和樣本量小有很大的關系。

但在我們測試中，有一些隊員測試左右側膝關節峰力矩值差距達到了30%，在所測試的部分自行車運動隊員中發現的一些個例問題。對于每個人膝關節都有優勢測和非優勢測，張鑫宇左側最大力量的屈肌比較薄弱；姜鑫宇快速力量伸肌小于屈肌，應加大伸肌的快速力量訓練。夏藝風力量發展比較均衡，力量比較大。針對運動員測試中存在的問題及時反饋給了中心領導和教練員。對于存在的力量薄弱環節下一步通過針對性專項訓練后，再進行測試，得到很大程度的提高。通過針對性強化訓練，有較大的改善。國內外學者研究得優勢側和普通側一般在15%以內。

自行車運動是靠器械做功的運動項目，要求運動員在高速踏蹬過程中，雙側的膝關節發力要經濟、協調用力，提高做功的效率，減少無用和代償的發力。

參照國內的一些學者的研究，丁淑玉[1]對河南省自行車運動員下肢膝關節力量在60°/s時測試的左右測伸肌群力量為250.25±25.54和265.35±26.38，最大力量要大于我省的自行車動員。參照國外一些學者D.Carl[2]等研究發現國外自行車的下肢圍度明顯要大于國內運動員，下肢力量也要大于國內自行車運動員。而內學者和一些教練員都認為肌肉圍度大，相應絕對力量大，體重也隨著增大，會影響到爆發力的發展，從而不利于專項技術的發展。縱向的看山西自行車的發展歷史，曾經在80、90年代領先全國，而目前處于相對低谷狀態。同一線教練員交流了解，以前大強度、大運動量的基礎力量多，現在相對較少，側重于騎行技術專項訓練相對要多一些。固然因互是多方面。基礎的體能素質做為金字塔的地基也很重要。

由表3可以看出膝關節屈伸肌群比值隨著測試角速度的增加而相應的在增加。膝關節屈伸肌群比值非常重要，60°/s反映了運動員最大力量時的比值，300°/s反映了運動員快速力量時的比值。相應的在增加。膝關節屈伸肌群比值非常重要，屈伸比值的大小，不代表峰力矩值的大小，科學的理解是比值的大小是衡量膝關節屈伸肌群在鐘擺運動時，發展協調性（相對平衡程度）。比值大說明的屈伸力矩相對平衡，比值小則相差較大，可以看出短距離自行車運動員膝關節力矩的比值隨著測試角速度的增加屈伸肌群趨向于協調的相對平衡。

孫曉[3]等研究我國自行車同運動員膝關節屈伸肌的比率60°/s時均值為53.50%，240 °/s時為63.27%；美國《力量與體能訓練》一書推薦的比率數值為：低速60°/s為67%一77%，中速180°/s為80%一89%，高速300°／s為90%一95%。從本研究測試結果來看，受試者膝關節屈伸肌峰力矩比值偏低，說明膝關節屈肌群向心收縮肌肉力量較弱。膝關節屈肌群主要是股后肌群，包括半腱肌、半膜肌和股二頭肌。這些肌群收縮力量在防止膝關節脛骨前移，保護膝關節前交叉韌帶方面具有重要的作用。[4]另外，股后肌群收縮肌力的強弱決定膝關節在運動過程中的穩定性。[5]

因此，自行車運動員在專項基礎力量訓練中應注重加強膝關節屈肌群最大肌力訓練，預防因屈伸肌群肌力比值失衡而導致膝關節發生運動性損傷。[6-7]

協調平衡能力在自行車運動中起著至關重要的作用，鄧興國研究員[8]在《自行車運動中踏蹬作用力的分布》一文中，對于技術較高自行車運動員在踏蹬的前半圈曲柄最高點為0度，最低點為180度，伸肌群的力量起主要作用，在后半局如果屈肌群配合協調不好，不但不能產生提拉作用，很可能產生負作用，可見在自行車競技運動中，不但要發展伸肌群的力量，同時也要發展屈肌群的力量，更需要發展屈伸肌群在高速踏蹬中的協調性。

2.2 自行車運動員踝關節測試結果分析

表4 自行車運動員踝關節背屈跖屈肌群峰力矩(N＊m)

由表4的測試結果可以看出男子自行車運動員踝關節背屈跖屈肌群峰力值，隨著測試角速度的增加而減小。本測試研究中踝關節背屈肌群在慢等速60°/s、中等速120°/s和快等速180°/s時，遠遠小于跖屈肌群，將近4倍左右，主要方面的因素是由于先天性的生理功能結構所決定的。對于人體踝關節背屈肌群主要的主動肌是脛骨前肌，而跖屈肌群的主動肌是腓腸肌和比目魚肌。國內學者丁淑玉針對河南省自行車運動員的研究踝關節背屈肌群是跖屈肌群的3倍左右。這就提示我們自行車運動員在訓練踝關節跖屈肌群同時多強化背屈肌群的練習，從而使踝關節的屈伸比值處于合理水平，從而減少運動損傷的發生。

美國功能訓練知名專家Gray Cook在人體關節的相互依存理論中認為踝關節是靈活性關節，踝關節在人體的三個面和三個軸都可以運動。對踝關節的靈活性和穩定力量訓練中，要以踝關節的靈活性訓練為前提。踝關節是人體在踏蹬、跳躍技術環節中對人體運動能力產生最大作用的關鍵部位，其力量的提高和發展是實現人體運動能力的發揮產生“放大”效果重要來源之一。

3 研究結論

（1）自行車運動員膝關節屈伸肌群峰力矩值隨著測試角速度的加大峰力矩值在相應的不斷減少。膝關節屈伸肌群比值隨著測試角速度的增加而相應的在變大。對于踝關節背屈跖屈肌群峰力值，隨著測試角速度的增加在不斷減小。

（2）針對性的對自行車運動員進行基礎力量進行訓練，在提高膝、踝關節伸肌群訓練的同時，要加大訓練屈肌群的快速力量，從而提高自行車運動員屈伸肌群的比值。尤其需要加強自行車運動員踝關節背屈肌群的力量。自行車運動員膝、踝關節屈伸肌群的力量大小和屈伸肌群比例合理與否，是減少運動損傷發生和成為優秀運動員的關鍵因素之一。

（3）男子短距離自行車運動員在高頻率的快速用力過程中左右側膝、踝關節屈屈伸肌群協調發力，部分運動員左右側力量發展不均衡，弱側需要加以訓練提高。

（4）自行車運動員在訓練比賽中是克服空氣阻力、地面摩擦力等因素周期性運動項目，肌肉絕對力量和相對力量的大小很重要，相對力量大對于運動員取得好成績更為有利，對于短距離自行車相比較公路組運動員要求絕對力量和相對力量要大。