重復次數對健康男性等速軀干軸向旋轉力學特征的影響

等速運動，又稱恒定角速度運動，為當今較為精準的力量測試或訓練方式之一，其綜合了等長收縮和等張收縮的優點，可使關節在既定的運動角速度下抵抗最大阻力收縮，訓練效果良好，等速運動可應用于運動損傷和提高運動員的運動水平

。過往研究證實，肌力與收縮速度、肌纖維類型(傳導速度)等存在相關性

，運動角速度是影響肌力輸出的最主要因素，然而，現尚無較多關于運動角速度和峰力矩相關性的報道，一般認為用于肌力測試或訓練的角速度低于60°/s，用于耐力測試或訓練角速度大于180°/s

，影響峰力矩的主要因素還有收縮次數、測試模式等

，最佳的測試參數迄今仍無統一標準。本文以此為背景，通過觀察健康男性軀干旋轉肌群在不同角速度和收縮次數下的等速力學特征，希望得出較為合適的測試角速度和重復次數，用以指導日后的臨床工作。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年6月～2020年2月在我科實習的20名男性學生，平均年齡(23.80±4.40)歲，平均身高和體重分別為(173.25 ± 4.76)cm和(65.58 ±7.80)kg。納入標準：男性，年齡20～35歲；無腰背傷史、特異性腰痛、腰椎間盤突出癥的患者；脊柱旋轉活動度正常。排除標準：測試中出現腰部不適；存在等速肌力測試的禁忌癥(如關節不穩、呼吸系統疾病等)；腹部和腰部有手術史者；存在影響神經傳導疾病者(如神經根病、糖尿病等)。實驗設計經我院倫理委員會批準(NFEC-2017-133)，所有患者均需簽署書面知情同意書。

對新疆人口就業的影響：截至2016年，新疆總人口2 398. 08萬人，農業人口1 238. 61萬人(其中農業從業人員492. 91萬人)，占總人數的51. 65%。2016年棉花每公頃家庭用工天數為34. 95日，雇工天數為103. 95日，情景A下，如果2020年與2025年棉花分別進口120萬噸、150萬噸，種植面積分別減少586. 67千hm2、733. 33千hm2，即工作日將分別減少8 146萬日、10 183萬日，如果一個人1年工作日按照245天(新疆地區減去1天肉孜節和1天古爾邦節假日)計算，相當于短期內就業人數將分別減少33. 25萬人和41. 56萬人。

1.2 方法 采用德國產IsoMed 2000等速肌力測試系統及軀干旋轉附件(D&R FerstlGmbH，德國)，該系統的測試信度可達0.96

。每位受試者接受2次(方案A和方案B)等速軀干軸向旋轉測試，測試順序由隨機數表生成，其中方案A具體參數：模式為向心-向心，軀干左/右旋轉，無重力補償，測試角速度依次為90°/s、30°/s、180°/s，對應測試次數分別為5、5、10，組間休息1 min，30°/s評估結束后進行Borg勞累度評估量表(rating of perceived exertion scale，RPE)評估。方案B：模式為向心-向心，軀干左/右旋轉，無重力補償，測試角速度依次為90°/s、30°/s、180°/s，對應測試次數分別為10、10、15，組間休息1 min， 30°/s評估結束后同樣進行RPE評估。2次測試間隔24h以上，預防延發性肌肉酸痛影響測試結果。測試體位為坐位：受試者端坐于無靠背座椅上，固定骨盆、下肢和雙肩，雙足固定于踏板上，雙手置于手柄上，以0°為中立位，左旋40°，右旋40°。測試前均向每位受試者進行研究的介紹，并給予熟悉儀器的時間，正式開始時囑受試者盡全力收縮，并給予口頭鼓勵。

1.3 評定標準 選取峰力矩(peak torque，PT)和總功(total work，TW)進行分析：PT為活動范圍內的力量最大值(單位為扭矩，N·m)；TW為肌肉在具體運動范圍內所累積的物理量(單位為焦耳，J)，代表肌肉在特定范圍內的收縮強度。提取方案A ：90°/s、30°/s的第2～4次PT均值(用PT90°-1和PT30°-1表示)，180°/s第2～9次PT(PT180°-1)和TW均值(TW180°-1)行統計分析，提取方案B：90°/s、30°/s第2～4次PT均值(PT90°-2和PT30°-2表示)和第7～9次PT均值(PT90°-3和PT30°-3)，180°/s第7～14次PT(PT180°-2)和TW均值(TW180°-2)行統計分析。RPE是由瑞典心理學家Gunnar Borg設計，測試者通過運動時的自身感覺進行評估，用以評估運動強度，分值為6～20分，分值越高代表運動強度越高。有研究顯示，RPE數值乘以10時，與其運動時的心率存在正相關性，因此可以使用RPE預測心率

。

2.1 軀干旋轉肌群在不同角速度下的PT和TW值比較 20例受試者在90°/s和30°/s角速度下，隨著運動次數的增加，軀干左旋/右旋PT雖出現輕微降低，但差異均無統計學意義，見表1，2。在180°/s角速度下，隨著運動次數的增加，PT和TW均顯著降低(均

<0.05)，見表3，4。

2 結果

本研究發現角速度低于90°/s，峰力矩最大值均出現于5次重復收縮組，收縮次數的增加雖致峰力矩出現輕微下降，但差異無統計學意義，同時受試者的RPE亦無顯著變化，意味著軸向旋轉次數在一定范圍內的增加，尚不會增加受試者的心肺負荷，該發現可用于日后制定科學的訓練次數。本文結果顯示最大旋轉峰力矩出現于角速度為90°/s時，而非30°/s，一般而言，我們常使用低于角速度60°/s進行肌力測試，該現象部分異于過往研究結果，在一定角速度范圍內，隨著角速度增加，峰力矩將減少

。這是因為肌肉收縮存在速度-張力曲線，快速收縮時，肌力下降是因為橫橋附著與再附著速度受到限制，導致附著橫橋的數量比肌肉緩慢收縮時少

。慢速運動時，肌群可同時募集I型和II型肌纖維，使得肌肉收縮力量較大，隨著運動速度的加快，則是募集II型肌纖維為主，加之在相同運動角速度下，同等單位的I型肌纖維收縮產生力量較II型肌纖維大

。如此看來，每個關節可能都有其特定的速度-張力關系，都有其最佳的收縮速度，故測試角速度的選擇需根據待測肌肉的力學特征而定。

1.4 統計學方法 采用SPSS 22.0統計軟件進行數據分析。計量資料以x±s表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以百分比表示，采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

3 討論

軀干軸向旋轉主要依靠雙側腹內斜肌、腹外斜肌、背闊肌、豎脊肌等肌肉協同收縮，如向右側旋轉時，主要依靠右側背闊肌、腹內斜肌、豎脊肌，和左側腹外斜肌

。等速軀干軸向旋轉的設計特殊性，使軀干在水平面上旋轉時受重力的影響較少。肌力的大小與收縮速度和前后負荷相關，臨床上常用等速肌力測試對肌力進行量化評估，然而，雖等速測試存在信度高，可測試關節多樣等特點，但測試時所選擇的最佳測試參數，如測試模式、角速度、重復次數等尚無統一標準

。本文通過結合不同運動角速度和重復次數，觀察在兩者相互影響下，軀干旋轉峰力矩的變化特征，從而得出較佳的等速測試參數。

2.2 RPE評分比較 方案A為(12.85±2.41)分，方案B為(13.30±2.39)分，兩者比較差異無統計學意義(

=-0.847，

=0.397)。

當角速度為180°/s時，峰力矩出現較大幅度下降，隨著運動次數的增加，峰力矩和做功呈進一步顯著性下降。180°/s屬高速運動，為IsoMed 2000等速軀干旋轉的最高速度，脊柱左/右旋轉的穩定性依賴眾多韌帶、關節囊等非主動收縮結構，配合主動肌、拮抗肌和協同肌協同收縮得以實現。脊柱包括頸椎、胸椎、腰椎和骶椎，各椎體間通過椎間盤和各種類型的小關節進行連接

，輔以核心肌群進行穩定強化

。快速運動使關節的穩定性受到更多挑戰，運動速度越快，拮抗肌活動需增加以保持關節的穩定性，但過快的測試速度受試者難以接受或無法企及，甚至可引起不適

。本研究發現15次快速軸向向心-向心旋轉后，PT和TW均出現顯著下降，意味著15次快速收縮后肌肉出現疲勞，故耐力測試或訓練的重復次數應設置于10次內。

高校規范化的內控建設體系不僅能提高管理工作的質量，促進學術科研教學的發展；還可以合理配置資金，提高教育經費的使用效率，有效的遏制高校重復建設，避免資金浪費和無效投入；也只有全面系統的內部控制體系才能夠規范經濟行為，防止經濟舞弊的發生。

綜上所述，在無重力補償向心-向心模式下，重復收縮5次內等速肌力測試的峰力矩最大，收縮超過10次肌肉耐力顯著下降。隨著運動角速度的增加，軀干旋轉肌群的峰力矩與角速度呈非典型線性關系，角速度對峰力矩的影響仍需要進一步研究。本文存在不足之處：樣本量偏小，選用的測試角速度有限，僅選取部分常用的慢速、中速、快速角速度，后續研究應加大樣本量，增加等速測試頻譜，更加全面的了解重復次數、峰力矩和角速度間的關系。

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