跑步經(jīng)濟性相關下肢剛度與神經(jīng)肌肉力量訓練適應性研究.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)濟性（running economy, RE）之間的關系，尋找RE的生物力學評價指標，以彌補當前RE生理學評價指標的不足。2）探討力量訓練對骨骼肌運動經(jīng)濟性影響的力學特性與表面肌電反應特征，為揭示力量訓練提高RE的機制，彌補當前研究不足，以及為制定有針對性的RE提高方案，提供參考。
　　研究方法：1）為排除生理學和運動學因素對RE的影響，突出下肢

2、剛度與跑步經(jīng)濟性之間的關系，研究選取14名經(jīng)過長期耐力訓練（專業(yè)訓練年限4.55±0.96年）的二級中長跑優(yōu)秀運動員為實驗對象，根據(jù)給定速度（12km/h）的穩(wěn)態(tài)攝氧量計算的RE值分為高RE組和低RE組，測量影響下肢動作剛度的“外周因素”——肌-腱聯(lián)合體（muscle-tendon unit，MTU）初始組織剛度、“中樞因素”——動作前時（PMT，pre-motion time），以及利用三維圖像解析和測力方法，采集實驗對象12km/h

3、跑步時運動學和動力學數(shù)據(jù)，計算并評價影響下肢剛度的“中樞-外周結合因素”——外顯剛度，對實驗對象的下肢剛度影響因素及其跑步經(jīng)濟性進行相關研究，比較并分析不同 RE組下肢剛度的差異。2）為揭示力量訓練提高 RE的機制，探討力量訓練對肌肉運動經(jīng)濟性和力學特性的影響，研究募集了30名沒有力量訓練經(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驗對象，以排除個體力量、耐力等訓練經(jīng)歷對實驗結果的影響。將實驗對象隨機分為訓練組與對照組，訓練組

4、接受10個星期的漸進性抗阻力量訓練干預，對照組不參與訓練，測試并比較力量訓練干預前后活動肌運動經(jīng)濟性和力學特性的變化。3）為揭示力量訓練提高RE的機制，探討活動肌力量能力下降對肌肉運動經(jīng)濟性的影響，以及活動肌的表面肌電反應特征，研究選取17名具有長期大強度力量訓練經(jīng)歷的運動員作為為實驗對象，比較5*10組大強度爆發(fā)性抗阻力量練習前后股四頭肌肌-腱聯(lián)合體(MTU-QF, muscle tendon unit of quadriceps f

5、emoris)肌力-肌電特征的變化。
　　研究結果：1）受試者以10km/h和12km/h的給定速度在跑臺上跑步時，在第五分鐘達到真正的代謝穩(wěn)態(tài)，與前一分鐘攝氧量差值分小于2ml/kg。2）優(yōu)秀中長跑運動員下肢MTU剛度表現(xiàn)出一定的訓練適應性，表現(xiàn)為跟腱和脛骨前肌的高剛度值和股內側肌的低剛度值，但未發(fā)現(xiàn)與RE之間有顯著相關關系。3）優(yōu)秀中長跑運動員腿、髖關節(jié)、踝關節(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（r=0.565, p=0.04）。4）本研究自制的跟腱反射觸發(fā)器與表面肌電測試儀（ME6000，F(xiàn)inland）組合，能夠實現(xiàn)ATRT測試的可視化控制，并能滿足測試精度要求；ATRT的動作前時（pre-motor time, PMT）組間比較發(fā)現(xiàn)，高RE組PMT有降低的趨勢，但差異不具有顯著性；PMT與RE無顯著相關關系。5）10周抗阻力量訓練能夠使骨骼肌的力學特性得到改善，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，使其運動經(jīng)濟性得到了改善。6）本研究通過5組急性抗阻伸膝力量練習干預促使活動肌產生了急性疲勞，疲勞導致活動肌最大力量、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）的驅動能力下降有關，為應對疲勞對肌肉工作能力的影響，活動肌收縮預激活加

8、強。
　　研究結論：1）本研究首次對優(yōu)秀中長跑運動員跑步支撐期下肢剛度和跑步經(jīng)濟性關系進行了探索性研究，確定了跑步前支撐期腿剛度與跑步經(jīng)濟性之間的顯著正相關，研究首次確立了一個綜合評價優(yōu)秀中長跑運動員跑步經(jīng)濟性的生物力學指標，彌補了生理學評價指標的不足，使跑步經(jīng)濟性的評價不再局限于生理學指標。2）本研究自制的跟腱反射觸發(fā)器與ME6000組合，能夠實現(xiàn)ATRT測試的可視化控制，測試的采樣頻率（1000Hz）能夠滿足測試對于精確度的要