跑步經(jīng)濟(jì)性相關(guān)下肢剛度與神經(jīng)肌肉力量訓(xùn)練適應(yīng)性研究.pdf

1、研究目的：1）通過探討影響下肢剛度的中樞因素、外周因素，以及中樞-外周協(xié)同因素與跑步經(jīng)濟(jì)性（running economy, RE）之間的關(guān)系，尋找RE的生物力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)，以彌補(bǔ)當(dāng)前RE生理學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)的不足。2）探討力量訓(xùn)練對(duì)骨骼肌運(yùn)動(dòng)經(jīng)濟(jì)性影響的力學(xué)特性與表面肌電反應(yīng)特征，為揭示力量訓(xùn)練提高RE的機(jī)制，彌補(bǔ)當(dāng)前研究不足，以及為制定有針對(duì)性的RE提高方案，提供參考。
　　研究方法：1）為排除生理學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)因素對(duì)RE的影響，突出下肢

2、剛度與跑步經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系，研究選取14名經(jīng)過長(zhǎng)期耐力訓(xùn)練（專業(yè)訓(xùn)練年限4.55±0.96年）的二級(jí)中長(zhǎng)跑優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，根據(jù)給定速度（12km/h）的穩(wěn)態(tài)攝氧量計(jì)算的RE值分為高RE組和低RE組，測(cè)量影響下肢動(dòng)作剛度的“外周因素”——肌-腱聯(lián)合體（muscle-tendon unit，MTU）初始組織剛度、“中樞因素”——?jiǎng)幼髑皶r(shí)（PMT，pre-motion time），以及利用三維圖像解析和測(cè)力方法，采集實(shí)驗(yàn)對(duì)象12km/h

3、跑步時(shí)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算并評(píng)價(jià)影響下肢剛度的“中樞-外周結(jié)合因素”——外顯剛度，對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的下肢剛度影響因素及其跑步經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行相關(guān)研究，比較并分析不同 RE組下肢剛度的差異。2）為揭示力量訓(xùn)練提高 RE的機(jī)制，探討力量訓(xùn)練對(duì)肌肉運(yùn)動(dòng)經(jīng)濟(jì)性和力學(xué)特性的影響，研究募集了30名沒有力量訓(xùn)練經(jīng)歷，并且每周的體育鍛煉不超過一次的健康成年男性作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，以排除個(gè)體力量、耐力等訓(xùn)練經(jīng)歷對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。將實(shí)驗(yàn)對(duì)象隨機(jī)分為訓(xùn)練組與對(duì)照組，訓(xùn)練組

4、接受10個(gè)星期的漸進(jìn)性抗阻力量訓(xùn)練干預(yù)，對(duì)照組不參與訓(xùn)練，測(cè)試并比較力量訓(xùn)練干預(yù)前后活動(dòng)肌運(yùn)動(dòng)經(jīng)濟(jì)性和力學(xué)特性的變化。3）為揭示力量訓(xùn)練提高RE的機(jī)制，探討活動(dòng)肌力量能力下降對(duì)肌肉運(yùn)動(dòng)經(jīng)濟(jì)性的影響，以及活動(dòng)肌的表面肌電反應(yīng)特征，研究選取17名具有長(zhǎng)期大強(qiáng)度力量訓(xùn)練經(jīng)歷的運(yùn)動(dòng)員作為為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，比較5*10組大強(qiáng)度爆發(fā)性抗阻力量練習(xí)前后股四頭肌肌-腱聯(lián)合體(MTU-QF, muscle tendon unit of quadriceps f

5、emoris)肌力-肌電特征的變化。
　　研究結(jié)果：1）受試者以10km/h和12km/h的給定速度在跑臺(tái)上跑步時(shí)，在第五分鐘達(dá)到真正的代謝穩(wěn)態(tài)，與前一分鐘攝氧量差值分小于2ml/kg。2）優(yōu)秀中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員下肢MTU剛度表現(xiàn)出一定的訓(xùn)練適應(yīng)性，表現(xiàn)為跟腱和脛骨前肌的高剛度值和股內(nèi)側(cè)肌的低剛度值，但未發(fā)現(xiàn)與RE之間有顯著相關(guān)關(guān)系。3）優(yōu)秀中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員腿、髖關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)剛度在跑步支撐期表現(xiàn)為顯著的前高后低的變化特征，膝關(guān)節(jié)剛度則變化不

6、大；前支撐期腿剛度與RE存在顯著正相關(guān)（r=0.565, p=0.04）。4）本研究自制的跟腱反射觸發(fā)器與表面肌電測(cè)試儀（ME6000，F(xiàn)inland）組合，能夠?qū)崿F(xiàn)ATRT測(cè)試的可視化控制，并能滿足測(cè)試精度要求；ATRT的動(dòng)作前時(shí)（pre-motor time, PMT）組間比較發(fā)現(xiàn)，高RE組PMT有降低的趨勢(shì)，但差異不具有顯著性；PMT與RE無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系。5）10周抗阻力量訓(xùn)練能夠使骨骼肌的力學(xué)特性得到改善，表現(xiàn)為最大力量、速度力

7、量的提高以及活動(dòng)肌在SSC周期中彈性能量的利用能力增加，這種改善提高了肌肉的工作效率，使其運(yùn)動(dòng)經(jīng)濟(jì)性得到了改善。6）本研究通過5組急性抗阻伸膝力量練習(xí)干預(yù)促使活動(dòng)肌產(chǎn)生了急性疲勞，疲勞導(dǎo)致活動(dòng)肌最大力量、速度力量顯著降低，使得肌肉工作效率（aEMG/T）顯著下降，活動(dòng)肌工作效率的降低與肌肉本身功能受損而非中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nerve system，CNS）的驅(qū)動(dòng)能力下降有關(guān)，為應(yīng)對(duì)疲勞對(duì)肌肉工作能力的影響，活動(dòng)肌收縮預(yù)激活加

8、強(qiáng)。
　　研究結(jié)論：1）本研究首次對(duì)優(yōu)秀中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員跑步支撐期下肢剛度和跑步經(jīng)濟(jì)性關(guān)系進(jìn)行了探索性研究，確定了跑步前支撐期腿剛度與跑步經(jīng)濟(jì)性之間的顯著正相關(guān)，研究首次確立了一個(gè)綜合評(píng)價(jià)優(yōu)秀中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員跑步經(jīng)濟(jì)性的生物力學(xué)指標(biāo)，彌補(bǔ)了生理學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)的不足，使跑步經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)不再局限于生理學(xué)指標(biāo)。2）本研究自制的跟腱反射觸發(fā)器與ME6000組合，能夠?qū)崿F(xiàn)ATRT測(cè)試的可視化控制，測(cè)試的采樣頻率（1000Hz）能夠滿足測(cè)試對(duì)于精確度的要