乒乓球運動員的上肢肌肉力量及控制能力差異研究

摘要：研究目的：本研究關注乒乓球運動員的上肢力量和神經肌肉控制能力，評估不同水平運動員持拍側肩、肘、腕關節的肌力特征，為專項訓練和損傷預防提供建議。研究方法：使用美國BTE公司的PrimusRS系統評估乒乓球運動員上肢肌力和神經肌肉控制能力，測試包括肩關節內外旋、肘關節屈伸及前后的旋轉，還有腕關節的屈伸和偏斜，測試角速度為60°/s和180°/s。研究結果：（1）乒乓球運動員肩關節內外旋峰力矩隨測試角速度增加而下降（P＜0.05），二級運動員的峰力矩高于專修學生（P＜0.05）；（2）一級運動員和專修學生在180°/s測試下肘關節峰力矩低于60°/s測試（P＜0.05），二級運動員肘關節峰力矩差異更顯著（P＜0.01），一級運動員肘關節肌肉控制準確率高于其他組（P＜0.01）；（3）腕關節測試中，一級和二級運動員表現優于專修學生，但差異不顯著。研究結論：一級和二級乒乓球運動員肩關節內外旋協調性、調動能力均優于專修學生；一級運動員肘關節肌力控制準確率高。因此，需加強乒乓球運動員上肢關節協調性、肌肉控制、動作準確性及專項力量以提升比賽成績。

關鍵詞：乒乓球運動員" 上肢力量" 肌肉控制" BTE PrimusRS評估系統

中圖分類號：G804 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8902-（2025）-03-091-3-TBB

在競技體育的現代化進程中，科技在提升運動員表現和訓練效率方面發揮著日益關鍵的作用?，F代科技利用先進設備和數據分析，全面監控和分析運動員的身體和技術動作，幫助教練和運動員優化訓練。特別是在神經肌肉控制方面，科技的應用顯著提升了運動員的表現。

近年來，隨著我國乒乓球運動向力量與速度結合的方向發展，運動員們面臨著更高的身體素質要求，這不僅包括快速的身體反應能力，還要求擁有強健和靈活的身體基礎。在乒乓球運動的生物力學研究中，上肢力量被賦予了極其重要的地位。在激烈的比賽中，運動員需要迅速適應動作的變化，并作出精確的判斷。因此，在訓練過程中，教練員需要特別關注提升運動員的反應速度，尤其是在對球的落點和力量控制方面的訓練。

BTE PrimusRS康復訓練系統設計先進，功能多樣，適用性廣。本研究通過使用BTE PrimusRS的等速和CPM模式，測試不同水平乒乓球運動員的上肢力量和控制能力，目的是深入分析乒乓球上肢專項力量特征，為肩、肘、腕關節動作質量提供評估指標，識別訓練中的問題，并為科學訓練和預防運動損傷提供理論支持。

1、研究對象與方法

1.1、研究對象

本研究對象是某體育院校不同運動水平的32名乒乓球運動員，其中一級運動員有7名，二級運動員有13名，專修學生有12名；受試者在半年內均無運動損傷，訓練正常。受試者系統訓練年限最短的為4個月，最長的為15年，5年以上的有14人，研究對象基本情況見表1。

1.2、研究方法

（1）文獻資料法。

以乒乓球、神經肌肉控制、上肢力量、BTE PrimusRS、康復訓練等為關鍵詞，查閱相關文獻庫，同時查閱相關教科書、指南和學術專著，為本研究的順利進行提供可靠的依據。

（2）測試法。

本研究使用的儀器是BTE PrimusRS評估系統，系統由計算機控制和監測，訓練動力頭可360度旋轉，能夠提供等長、等張、等速、離心肌肉功能測試和被動運動，可進行單個關節的測試和訓練。具體采用速度慢速60°/s和快速180°/s的角速度，各重復測試5次，通過測試可以得到肌肉相關的肌肉峰值力矩、做功程度、關節角度、控制準確度等參數，進而通過數據進行分析。

（3）數據統計法。

對測試得到的數據進行統計分析，運用SPSS 26.0數據處理系統對所得數據進行分析處理，采用獨立樣本T檢驗和單因素方差進行比較分析，檢驗數據之間的差異性是否顯著。結果用“平均值±標準差”表示，P＜0.01有高度顯著性差異， P＜0.05為有顯著性差異。

2、研究結果

2.1、不同水平乒乓球運動員肩關節等速肌力測試結果

為了檢驗不同水平乒乓球運動員的肩關節內外旋的差異，研究對收集的數據進行獨立樣本T檢驗和單因素方差分析，結果如表2、表3所示。180°/s時，一級運動員和專修學生內旋峰力矩明顯低于60°/s時，且二級運動員內旋峰力矩存在高度顯著性差異（P＜0.01）；一級和二級運動員的外旋峰力矩均顯著下降。60°/s和180°/s時，二級運動員的內旋峰力矩顯著高于專修學生的內旋峰力矩；60°/s時，二級運動員的外旋峰力矩顯著高于專修學生；180°/s時，一級和二級運動員的外旋峰力矩顯著高于專修學生的內旋峰力矩，其余指標尚未表現出顯著性差異。

2.2、不同水平乒乓球運動員肘關節等速肌力測試結果

（1）不同水平乒乓球運動員肘關節屈伸差異對比。

采用獨立樣本T檢驗和單因素方差分析，對不同水平乒乓球運動員肘關節屈/伸峰力矩進行差異對比和對同級別運動員不同角速度下肘關節屈/伸峰力矩的差異對比。結果見表4、表5所示。180°/s時，一級運動員和專修學生肘關節屈/伸峰力矩顯著低于60°/s時峰力矩（P＜0.05），且二級運動員肘關節屈/伸峰力矩有非常顯著性的差異（P＜0.01）；在60°/s肘關節屈曲時，一級運動員的峰力矩顯著高于專修學生的峰力矩，其余指標尚未表現出顯著性差異。

（2）慢速60°/s時乒乓球運動員肘關節旋前/旋后、肘屈伸控制差異對比。

對不同水平乒乓球運動員的前臂旋前、旋后和肘關節控制進行差異對比，結果如表6所示。在60°/s速度下，不同水平的乒乓球運動員前臂旋前/旋后的峰力矩沒有顯著差異。一級運動員在肘關節屈曲控制上的準確率顯著高于二級運動員和專修學生。在肘關節伸展控制上，一級運動員與二級運動員準確率無顯著差異，但兩者均顯著高于專修學生（P＜0.05）。

使用BTE PrimusRS評估系統進行肘關節控制測試，目標為最大肘屈伸峰力矩的60%，角速度設定為60°/s。受試者坐位，固定上身，放松優勢手肘，下肢受限制以避免代償。連接701配件和動力頭，調整手臂活動角度、速度和時間。測試中，受試者應控制力量在計算機顯示的紅色虛線內，以實現肌肉控制。（見圖1）

2.3、不同水平乒乓球運動員腕關節等速肌力測試結果

不同水平乒乓球運動員腕關節屈曲與伸展、橈側與尺側偏的峰力矩差異對比結果如表7所示。60°/s時，不同水平乒乓球運動員的腕關節屈曲和伸展、腕關節橈尺側偏的峰力矩均無顯著性差異。

3、討論與分析

本研究關注乒乓球運動員肩、肘、腕三個上肢關節的肌肉力量及其對競技表現的影響。這些關節的協同作用對技術執行、力量輸出和預防傷害至關重要，特別是在滿足乒乓球對高強度、高速度和高精度的需求時。肩關節的運動會影響肘和腕關節的角度變化，形成一個緊密的運動鏈。

3.1、肩關節的肌力特征

隨著測試角速度的增加，不同水平乒乓球運動員肩關節內、外旋等速收縮峰力矩顯著下降。原因在于當肌肉興奮超過一定的限度時，肌肉收縮時間縮短，肌纖維的興奮需要一定時間才可能達到最大張力。然而，神經系統的抑制反饋限制了肌肉的最大張力，因此，峰力矩會隨著角速度的增加而降低。此外，我們發現乒乓球運動員在訓練和比賽中可能會經歷精神和肌肉疲勞，這會影響球速和擊球質量，降低運動表現。

肩關節的旋轉動作對乒乓球運動員的擊球效果和球控有顯著影響，是能量傳遞的關鍵。肩部靈活性高，支持運動員在多方向上運動。然而，長時間訓練和高強度負荷可能導致肌肉不對稱和關節過載，引發損傷。乒乓球運動員常見的盂肱內旋缺陷會限制肩關節活動并可能引起疼痛，這通常與正手減速階段的重復性微損傷有關。

綜上所述，不同水平乒乓球運動員隨角速度的增加，肩關節的內外旋力矩會顯著降低。這可能與肌肉響應速度、神經系統抑制反饋以及肌肉疲勞等因素有密切聯系。因此，在日常訓練中，乒乓球運動員需注意調整訓練強度和角速度，以避免對肩關節造成過大負荷。同時，也需要加強肩部穩定性和靈活性的訓練，以提高運動表現和預防肩部損傷。

3.2、肘關節的肌肉特征和肌肉控制能力

一級和二級運動員肘關節屈和伸峰力矩均高于專修學生；肘關節屈伸控制上，一級運動員優于二級運動員和專修學生。研究數據表明，高水平乒乓球運動員在發力時展現出較高的穩定性，兼具爆發力和控制能力；其歸根于他們經過系統訓練的神經系統得到優化，這種訓練使得大腦與肌肉之間的信息傳遞更為迅捷，從而提高反應速度和擊球質量。此外，長時間的訓練不僅提升了運動員對信息的感知和處理能力，還進一步增強了他們的高效肌肉適應能力。肘關節的旋前和旋后動作主要發生在乒乓球運動員引拍時，用于調整球拍角度擊球；不同水平運動員在這一動作上的發力和執行基本相同，未見顯著差異。

高水平乒乓球運動員在肘關節肌力和控制上表現更佳，這與他們的訓練質量和神經系統優化有關。教練應著重增強運動員的神經肌肉控制、關節協調和肌肉力量，以提高技術水平和比賽成績。

3.3、腕關節的肌力特征

研究針對乒乓球運動員腕關節特點，對不同水平運動員進行了腕關節屈伸和橈尺側偏測試。結果顯示，不同水平運動員在腕關節屈伸方面無顯著差異，而在腕關節尺側偏方面，一級運動員高于二級運動員和專修學生，但差異不顯著。乒乓球技術關鍵在于腕關節和手指的快速協調發力，以實現快速、準確且多變的擊球。運動員需具備良好的協調性和靈活性，否則可能因發力不均導致損傷，尤其是三角纖維軟骨復合體的損傷，這與握拍方式和打球強度有關。

本研究評估了不同水平乒乓球運動員肩、肘、腕關節的力量和控制能力差異及其對表現的影響，并為個性化訓練提供了依據。建議教練根據運動員情況制訂訓練計劃，以提高運動表現和預防傷害。

4、結論

高水平乒乓球運動員在力量、速度和控制上勝過低水平者，顯示上肢力量是運動中的關鍵素質。制訂個性化訓練計劃以增強上肢力量、靈活性和協調性對提升競技水平至關重要。

動作控制對乒乓球運動員至關重要，因為它影響技術動作的穩定性和協調性，從而幫助他們在比賽中應對各種情況。預防運動損傷需合理訓練和技巧指導，以減少受傷風險。

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