神經肌肉訓練對網球運動員下肢跳躍測試的影響

李 玉, 王安利, 趙寧寧, 黃 鵬*

(1. 北京體育大學 運動醫學與康復學院, 北京 100084; 2. 河北省體育科學研究所, 河北 石家莊 050011)

網球運動需要運動員重復執行一系列高強度、爆發性的動作,如下肢短距離的沖刺、變速以及加減速運動等,這些動作增加了膝關節旋轉和剪切方向的載荷、膝關節及其周圍組織的內部壓力,增加了其損傷發生的風險.研究表明,每5個網球損傷中就有1例是膝關節損傷,且損傷多為慢性損傷,其中80%的慢性損傷沒有明確的發病機制[1].系統的損傷風險評估及有針對性的康復性體能訓練能夠有效提升運動員運動表現,降低運動員損傷發生風險[2].因此,對網球運動員進行下肢功能測試,并根據測試結果提供個性化及專項化訓練,最大程度地降低網球運動員下肢損傷風險是網球運動員損傷預防的關鍵工作.神經肌肉訓練(neuromuscular training,NT)是一種包含基本訓練(如基本動作訓練)和專項性訓練(如與專項相關的特定動作)的力量和調節控制運動,如抗阻訓練、動態穩定訓練、平衡能力訓練、核心訓練、快速伸縮復合式訓練以及靈活性訓練,以增強與健康和運動技能相關的身體素質能力,并預防損傷[3].下肢單腿跳躍測試(One-leg Hop Tests)作為下肢功能測試的重要組成部分,常用來評估受試者的下肢肌肉力量、爆發力以及動態平衡能力等,評估損傷風險,還可以用來測試受傷人員下肢之間的差異,確定患肢的功能[4-5],具有操作簡單、重復測量信效度高等特點,廣泛應用于運動損傷的風險篩查、下肢損傷的康復訓練以及重返賽場的評定等領域[6-8].本研究通過對網球運動員進行為期6周的自重神經肌肉訓練,評價神經肌肉訓練對網球運動員下肢跳躍測試表現的影響.

1 研究對象與方法

1.1 研究對象基本情況2020年04月至2020年06月,河北省男子網球隊隊員9名,運動等級均為國家二級運動員,年齡(23.9±3.6)歲、身高(183.9±6.7) cm、體重(78.9±4.6) kg.

1.2 單腿跳躍測試選取單腿三級跳躍(triple hop for distance,TH)測試、單腿內側三級跳躍(medial side triple hop for distance,MSTH)測試以及單腿外側三級跳躍(lateral side triple hop for distance,LSTH)測試等3種功能測試.每項測試前,測試人員對受試者進行講解并示范,讓受試者熟悉測試過程及動作.受試者在正式測試前每條腿進行練習以便熟悉測試動作,受試者跳躍落地后至少保持2 s則測試成功;每項測試進行3次,取最遠距離(精確至1 cm).如果第3次測試為最遠距離,則進行第4次測試;如果第4次測試為最遠距離,則納入數據分析.出現以下情況則為測試失敗：當受試者對側下肢或者上肢接觸地面、失去平衡或者在初次著陸時出現額外的跳躍時,該次測試失敗.同一個測試間隔30 s,不同測試項目間隔2 min[6,9-10].

1.2.1單腿三級跳跳躍測試(TH)方法 測試人員講解測試動作后,受試者測試腿單腿站立,大腳趾在貼著起始線后,盡最大努力連續3次盡可能向前跳,并且同側腳落地保持2 s以上,測量從起始線至最后落地時大腳趾的距離,連續測試3次,記錄數據.

1.2.2單腿內(外)側三級跳跳躍測試(MSTH&LSTH)方法 測試人員講解測試動作后,受試者測試腿足內(外)

側垂直于測試方向,緊貼起始線單腳站立,連續3次盡可能向內(外)側跳,并且同側腳落地保持2 s以上,測量從起始線至最后落地時足內(外)側的距離,連續測試3次,記錄數據.測試方法示例如圖1所示.

圖1 TH、MSTH、LSTH測試示意圖

取3次測試最佳成績納入統計數據,統計運動員TH、MSTH和LSTH測試距離,計算下肢對稱指數LSI[6](limb symmetry index)

1.3 本體感覺訓練干預方案根據下肢本體感覺訓練相關內容,結合網球運動項目特點,對9名運動員進行2次/周、每次30～40 min、為期6周的神經肌肉訓練,訓練干預分為3個階段,具體的訓練方案見表1.

表1 網球運動員下肢自身體重神經肌肉訓練方案

2 實驗結果

2.1 干預前后前運動員左右側下肢跳躍測試結果分析9名網球運動員干預前后下肢TH、MSTH、LSTH測試結果見表2.

表2 干預前后運動員跳躍測試結果變化情況

配對t檢驗表明，干預前，9名網球運動員TH測試右側下肢表現極顯著優于左側(P=0.004)，LSTH測試表現右側下肢極顯著優于左側(P=0.007)，MSTH測試左右側表現無顯著性差異(P=0.212)；干預后，運動員TH測試左右側下肢(P=0.069)、MSTH(P=0.887)表現均無顯著性差異，LSTH測試右側顯著優于左側(P=0.049).與干預前相比：運動員TH測試左側表現干預后極顯著高于干預前(P=0.001)，右側表現干預前后無顯著性差異(P=0.055)；運動員MSTH測試左側表現干預后顯著高于干預前(P=0.027)，右側表現干預前后無顯著性差異(P=0.120)；LSTH測試左側下肢表現顯著高于干預前(P=0.013)，右側下肢測試表現干預前后無顯著性差異(P=0.125).

2.2 干預前后運動員下肢對稱指數結果分析9名

網球運動員干預前后下肢對稱指數變化情況詳如表3所示.

表3 干預前后運動員下肢對稱指數變化情況

表3顯示，干預后TH-LSI極顯著高于干預前(P=0.003)，MSTH-LSI極顯著高于干預前(P=0.005)；MSTH-LSI干預前后無顯著性差異(P=0.372).

2.3 干預前后TH-LSI、MSTH-LSI、LSTH-LSI對稱指數成對比較結果干預前后,TH-LSI、MSTH-LSI、LSTH-LSI對稱指數成對比較結果見表4.

表4 干預前后對稱指數成對比較結果

單因素重復測量分析結果顯示,干預前,TH-LSI、MSTH-LSI、LSTH-LSI三者間主體內效應檢驗滿足球形檢驗F(2,16)=5.236,P=0.018<0.05,顯示不同測試方法得出的對稱指數存在差異,組間兩兩比較結果顯示,MSTH-LSI極顯著高于TH-LSI(P=0.004)、MSTH-LSI顯著高于LSTH-LSI(P=0.029)、TH-LSI和LSTH-LSI兩者間無顯著性差異(P=0.831);干預后,TH-LSI、MSTH-LSI、LSTH-LSI三者間主體內效應檢驗不滿足球性檢驗,采用Greenhouse-Geisser校正后結果顯示F(2,16)=1.917,P=0.195,表明不同TH-LSI、MSTH-LSI、LSTH-LSI三者間無顯著性差異.

3 分析討論

自身體重訓練實際上是一種力量訓練,即利用自身的身體重量進行的非器械負重訓練,具有在有效增強肌肉力量的同時可以保護關節和結締組織,更貼近實際的運動技術等特點,在運動訓練方面起著不可忽視的作用[11].下肢跳躍測試作為下肢功性測試中重要的組成部分,可以有效地間接反映受試者下肢的動態平衡能力、下肢力量以及神經肌肉控制能力,操作相對簡單,廣泛應用于運動損傷風險評估、康復訓練以及運動員重返賽場評定等[4-5,12-14].目前,單腿三級跳躍測試TH和許多下肢功能測試如FMS(Functional Movement Screen,功能性動作篩查)中的跨欄步和直線弓步等更多的集中在矢狀面方向,很少涉及矢狀面以外的其他運動方向,由于網球運動的項目特點,運動員在訓練或比賽中,需要使用更多的滑步或者交叉步進行冠狀面的滑步橫移,因此對網球運動員冠狀面的下肢功能測試評估,可能會對網球運動員下肢運動能力以及損傷風險篩查等提供重要的補充信息.

本研究對因2020年新冠疫情封閉后首次集訓的9名網球運動員恢復系統訓練前期進行6周以下肢為主的自重神經肌肉訓練,以期能夠改變運動員因長期居家封閉導致的運動能力下降的現狀,提升運動員的運動能力,降低網球運動員下肢損傷發生的風險.

神經肌肉訓練能夠提升運動員下肢運動表現,主要有以下幾個方面的原因：一是神經肌肉訓練計劃中有不穩定平面的動態關節穩定性訓練,不穩定平面的訓練能夠增加運動員主動肌與拮抗肌之間的協調性,使主動肌與拮抗肌之間達到更好的肌肉平衡模式,進而提升運動員的運動表現[19];二是干預期間的連續跳躍訓練能夠有效地訓練肌肉、結締組織和神經系統,增加肌梭的敏感性和高爾基腱器官的抑制作用,這種變化將會增加肌肉的彈性并更好地促進神經肌肉的協調,可以縮短肌肉拉長-縮短周期,更好地利用肌肉在拉長-縮短周期存儲的能力,從而促進肌肉向心運動階段最大功率的產生[20-21];三是神經肌肉訓練也可能增加股外側肌、腓腸肌等下肢肌肉在跳躍運動中的激活程度[22].此外,經過神經肌肉訓練后,運動員在進行橫向移動時,可能會選擇簡單的降低重心,如增加運動中屈髖屈膝角度以更好地刺激臀大肌等肌肉來獲得更好地橫向移動策略[10,16,23].由此可見,6周的自身體重神經肌肉訓練能夠提高運動員下肢跳躍測試表現,提升運動員運動表現能力,降低運動員下肢損傷發生的風險.

3.2 神經肌肉訓練對網球運動員下肢對稱性的影響下肢肢體對稱指數是反應雙側下肢對稱性的重要指標[24],對稱指數的大小反應的是運動員雙側下肢差異,可以用來快速評價同一位運動員自身雙腿之間的差異性.體育科學實踐研究中發現,下肢功能性不對稱已經成為不同接觸、有限接觸以及非接觸等項目的研究熱點,如兩側肢體力量不對稱會增加損傷風險,還會通過運動技巧及姿勢的補償機制影響運動表現[25-26],對稱性指數<90%或不對稱指數>10%可能與首次非接觸式下肢受傷風險相關[27].表3顯示,干預前,網球運動員3種下肢跳躍測試所得的對稱指數都大于90%,表明網球運動員左右側下肢對稱性相對較好,這可能與網球運動為雙側肢體運動有關.表4顯示,干預前TH-LSI與MSTH-LSI、MSTH-LSI與LSTH-LSI間存在顯著差異,這表明在對網球運動員進行下肢對稱指數評價時,單個運動平面的功能測試(如矢狀面的TH測試)不能完全反映出運動員下肢存在的不對稱風險,應該充分考慮運動員的運動平面,如網球運動員在訓練和比賽中冠狀面的橫向移動非常多,對網球運動員進行下肢功能評價時應將冠狀面和矢狀面結合起來進行綜合評價.MSTH和LSTH是相對較新的下肢功能測試,能夠更好地識別受試者冠狀面的運動不足,可以作為下肢損傷風險篩查的重要補充與完善[10,28].干預后,網球運動員雙側下肢對稱指數升高,尤其是TH-LSI和LSTH-LSI,干預后顯著高于干預前,該實驗結果與Zouhal等[29]的研究類似.Zouhal等[29]在足球運動員的熱身活動中加入快速伸縮式復合訓練、動態平衡能力訓練等在內的神經肌肉控制訓練,6周后發現,足球運動員靈敏性顯著增加,尤其是轉向慢的一側顯著提高.干預后,TH-LSI、MSTH-LSI和LSTH-LSI均無顯著性差異,這可能與徒手或手中持小負荷重量的平衡訓練需要同時在冠狀面和矢狀面獲得較大的關節控制有關,進而可以減少下肢的不對稱性[26].此外,經過6周的自身體重神經肌肉訓練,運動員下肢側向運動的爆發力增加也會提升運動員下肢橫向短距離沖刺能力[30].實驗結果表明,6周的自身體重神經肌肉訓練干預能夠提高網球運動員下肢對稱性,尤其是冠狀面內的對稱指數.

由于本研究采取單腿跳躍測試均為三級跳躍測試,因此本研究未納入單腿垂直縱跳作為測試評價指標.此外,本研究于2020年04月至2020年06月疫情期間實施,由于河北省疫情防控等政策原因,存在樣本量較小,沒有設置空白對照組等缺陷,但本研究為未來運動員下肢損傷風險評估與預防提供了新的探索與思路,未來在條件允許的情況下,應擴大樣本量,增加受試者運動專項,并從動作分析等方面進行深入研究.

4 結論

6周的自重神經肌肉訓練能夠有效提高網球運動員下肢單腿跳躍測試運動表現,改善下肢不對稱現象,提升運動員運動表現,有可能降低運動員下肢損傷發生的風險;單腿內側三級跳躍測試和單腿外側三級跳躍測試能夠發現冠狀面的運動不足,建議在運動員下肢損傷風險篩查中加入該2項測試.