快速伸縮復合訓練對青少年變向與跳躍能力的影響

黃林杰 ，粱興悅，張志勇，楊 耿，李端英，孫 健

（廣州體育學院，廣東 廣州 510500）

在復雜多變的競賽條件下，運動員需要根據外界環境的變化不斷調整自己的身體姿態、位置及移動方向等，靈敏素質成為眾多運動項目運動員必不可少的運動素質，是運動員競技水平高低的評價內容之一[1]。靈敏素質包括判斷決策能力、改變動作及方向的能力等，其中，改變方向的能力即變向能力（Change of direction speed，CODS），是靈敏素質的基礎和直接表現形式[2]。研究[3-4]尚未明確何種訓練方法可專門用于運動員的變向能力訓練，但抗阻力量訓練（Resistance training，RT）、沖刺訓練及復合式訓練等均可有效提高運動員的變向能力。1968年蘇聯田徑教練Yuri Verkhoshanski提出的快速伸縮復合訓練（Plyometric training，PT）被認為是一種高效率、實施簡單的重要訓練方法[5-6]，被用于對運動員的爆發力、跳躍能力及沖刺速度進行訓練[7]，同時，其還對練習者的肌肉力量及肌肉生理橫斷面積產生積極影響[8]。因此，剖析快速伸縮復合訓練對青少年運動員變向及跳躍能力的影響及其作用機制具有重要價值。

1 試驗對象與方法

1.1 試驗對象

廣州體育學院2019級體育教育專業14名男生，運用隨機序列分組法將其分為試驗組（PT）及對照組（RT）。試驗對象均有5年以上運動訓練經歷，深蹲1RM測試均超過自身體重1.5倍，并通過30s閉眼單腳站立測試，具有較好的下肢力量與平衡能力，無嚴重運動損傷（表1）。

表1 試驗對象基本情況

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗流程

包括前期準備、熟悉試驗、試驗前測、隨機分組、試驗訓練干預、試驗后測及數據處理等7個部分（圖1）。讓試驗對象熟悉訓練內容、測試方法及流程，避免因試驗對象對測試不熟悉而影響測試成績。干預過程中，試驗組進行自身體重負荷的快速伸縮復合訓練，對照組進行傳統抗阻力量訓練，訓練周期為6周，訓練頻率為每周2次，每次訓練干預時長為40min。

1.2.2 評價指標

評價指標主要包括變向能力、跳躍能力及下肢最大力量三大方面，其中：變向能力評價指標包括T測試、Illinois測試、505測試；跳躍能力測試為無擺臂下落跳（Drop jump，DJ）；下肢最大力量評價指標為深蹲1RM（1 Repetition maximum）。

1.2.3 干預方案（表2）

表2 試驗干預方案

PT組干預包括多種類型的快速伸縮復合訓練手段，同時訓練動作的復雜程度及負荷隨周期安排遞增，3個階段每次訓練干預的跳躍次數分別為96次、110次、138次。RT組依據爆發力訓練原則，以較大負荷及較快的動作速度進行傳統抗阻力量訓練，3個階段訓練干預的個人平均負荷重量分別為2503kg、2728kg、2887kg。

干預過程共3個訓練周期6周時間，每次訓練干預前所有試驗對象完成包括軟組織松解、慢跑、肌肉激活、動態拉伸及神經激活等在內的共15min的熱身內容，每次訓練總時長為40min。PT組組間間歇45s，大組間歇1.5min，負荷為自身體重。對照組組內間歇1.5min，大組間歇3min。

1.2.4 數據處理

試驗數據以均值±標準差表示，采用獨立樣本t檢驗與配對樣本t檢驗分別對試驗前后測的組間差異和組內前后測數據進行對比，效應量強度使用Cohen提供的ES指南進行計算分析[9]。

2 試驗結果

2.1 快速伸縮復合訓練對青少年運動員變向能力的影響

PT組進行為期6周的快速伸縮復合訓練后，試驗前后變向能力測試中的T測試及505測試成績存在顯著性差異（P<0.05）。進行傳統抗阻力量訓練的RT組所有變向能力測試成績試驗前后均無顯著性差異（P>0.05）。PT組試驗干預前后的T測試與505測試成績ES均為大效應量，PT組的Illinois測試及RT組的3種變向能力測試成績ES處于小效應量范圍（表3）。

表3 訓練前后受試者變向能力差異

2.2 快速伸縮復合訓練對青少年運動員跳躍能力的影響

PT組及RT組試驗前后的下落跳高度及反應力量指數均出現顯著性差異（P<0.05），2組試驗對象干預前后的跳躍能力測試成績ES均為大效應量（表4）。

表4 訓練前后受試者跳躍能力差異

3 分析與討論

3.1 快速伸縮復合訓練對變向能力的影響

變向能力是眾多運動項目運動員必備的關鍵素質，變向能力的好壞對運動員的運動成績有較大影響[1]。研究[10-11]表明，505測試及T測試是變向能力的最有效測試方法。T測試在不受最大速度影響的條件下使運動員在人體矢狀面前后方向及冠狀面左右方向移動，對運動員移動過程中從減速、轉換方向到加速的整個過程進行測試，可以直接地反映運動員的變向能力[12]。505測試可以直接測量受試者在高速沖刺條件下減速并實現180o大幅度變向繼而加速啟動的能力[13]。Illinois測試一直被認為是標準的變向能力測試，但有學者提出其測試效度不及505測試，因為Illinois測試過程中運動員的耐力水平和速度素質尤其是最大速度對測試成績有較大影響，因此其并非是變向能力的最好測試指標[14]。經過為期6周負荷漸進的快速伸縮復合訓練，試驗對象的505測試及T測試成績都呈現顯著性差異，且為大效應量（分別提升6.63%及3.80%），可見快速伸縮復合訓練對運動員變向能力的提高有積極效應。Illinois測試結果沒能得到提高，原因可能與其測試效度有關，此測試方法包括較多的直線沖刺及繞標志桶的曲線跑動，測試所用時間較長，對運動員的無氧糖酵解供能能力有一定要求。快速伸縮復合訓練僅包括矢狀面及冠狀面內的跳躍，未涉及曲線的改變方向的訓練，是Illinois測試成績未提高的另一原因。

變向能力受多種因素影響，主要包括運動員的技術動作、直線沖刺速度、下肢肌肉質量與力量水平等[12,15]。快速伸縮復合訓練是一種提高肌肉功能的有效訓練方法，其最核心的作用是改善肌肉的拉長—縮短周期（Strectchshortening cycle，SSC），提高彈性串聯組件的利用率并強化運動過程中肌肉的牽張反射，使肌肉可以在短時間內充分發揮出力量[16]。肌肉SSC能力的改善可來源于多種形式的快速伸縮復合訓練，包括獨立的離心與向心跳躍、水平與垂直方向的跳躍及高強度的單/雙腳交換腿跳躍或跳深訓練等[17]。通過改善肌肉的SSC功能可使運動員的爆發力得到提升。變向過程中運動員的下肢運動周期包含支撐期和擺動期[18]，支撐期肌肉會經歷離心、過渡到向心階段的循環過程，爆發力的提高會使運動員的變向能力得到增強。動作技術的改善也是運動員變向能力提高的重要因素。在快速伸縮復合訓練中，運動員被要求每次跳躍時先用前腳掌著地再過渡到全腳掌，或僅用前腳掌支撐以保證腳步輕巧靈活地著地。這一動作的改進使參與完成動作的肌肉發生改變，除原本做離心緩沖的髖膝關節肌群如股四頭肌、腘繩肌及臀肌參與外，小腿的腓腸肌及比目魚肌做離心收縮的占比也得到提高，以緩沖身體下落動能，使得腳掌的每次觸地時間減少，進而縮短腳步的動作周期，提升運動員的變向能力[19]。本研究認為，下肢肌肉SSC功能的提升及技術動作的改善是運動員變向能力提高的直接影響因素。

3.2 快速伸縮復合訓練對跳躍能力的影響

從試驗結果可以看到，PT組和RT組的下落跳高度和反應力量指數測試成績均得到提高，且均為大效應量，但就提升幅度而言，PT組的跳躍能力提升幅度高于RT組（分別高出6.7%和13.1%）。現有綜述表明，快速伸縮復合訓練干預對下落跳高度的影響是3種跳躍測試（CMJ、SJ、DJ）中最大的，快速SSC（DJ）的功能改善相對于慢速SSC（CMJ）的提升效果更佳，與此同時，干預周期大于10周的快速伸縮復合訓練的ES遠高于10周以下的干預效果（二者平均ES為1.87和0.58）[20-21]。本文研究結果與前人一致，即下落跳表現得到有效提高， 且6周快速伸縮復合訓練同樣對下落跳高度有十分顯著的影響效果（ES=2.03）。SSC中快速吸收制動力(或離心力)以及隨后產生高推動力(或向心力)的能力被稱為反應性力量，RSI是其高效度的評價指標之一[22]。反應力量指數可反映運動員的下肢垂直剛度，用以有效評價SSC類的動作表現[23-24]。2組訓練干預提高受試者跳躍能力的可能機制是運動單位募集能力的增強[25]、興奮傳導延擱的減少[26]、拮抗肌與主動肌協調程度的提高[27]等，使得力量輸出的效率得到提高。與此同時，試驗對象深蹲1RM測試可見，RT組后測成績較試驗前有12.2%的增幅，且前后差異具有統計學意義（P<0.05）。肌肉最大力量作為爆發力的基礎得到提升，是RT組跳躍能力提升的關鍵因素[28]。 與變向能力的提升機制一致，快速伸縮復合訓練使肌肉SSC的功能得到提高可能是PT組優于RT組的主要原因，其包括串聯彈性組件和神經中樞的運動反射得到增強，肌纖維中肌球蛋白重鏈的占比得到提高使得Ⅱ型肌纖維亞型發生轉化等[29-30]。下肢快速伸縮復合訓練的要點是在減少觸地時間的前提下盡量提高跳躍高度或遠度，從而完成有效且靈巧的訓練，觸地時間及跳躍高度2個訓練要點正向遷移至跳躍能力測試中，使運動員的跳躍能力得到提升，這與前人的大部分研究結果一致，即快速伸縮復合訓練對跳躍能力的練習效果優于傳統抗阻力量訓練[31-32]。

4 小結

每周2次共6周漸進負荷的快速伸縮復合訓練比傳統抗阻力量訓練更有利于提高青少年運動員的變向能力及跳躍能力。這有助于豐富快速伸縮復合訓練研究，為青少年運動員變向及跳躍能力訓練提供參考。