預(yù)激活增強效應(yīng)對男子體操運動員跳馬助跑的影響分析

譚平易

本文通過改變時間變量，在PAP的誘導(dǎo)環(huán)境下，研究基于不同時段下，針對男子體操運動中跳馬助跑項目的干涉情況。實驗對象選擇了湖南省體操運動管理中心的5名男子體操運動員，經(jīng)過多次重復(fù)的單組實驗測試，采用攝像機拍攝捕捉動作，使用SPSS21.0分析實驗數(shù)據(jù)，選擇95%置信區(qū)間。實驗結(jié)果表明：髓關(guān)節(jié)角度與CMJ峰值力以及跳馬助跑倒2步/2步、踏板起跳的水平均有明顯提高，在經(jīng)過8min后達(dá)到漲幅巔峰，持續(xù)時間為16min。因此證實了預(yù)激活增強效應(yīng)有助于改善運動員身體運動水平與運動項目訓(xùn)練成績，從而提高比賽成績。

體操作為我國奧運的重點項目之一，盡管已經(jīng)躋身進(jìn)入世界前列但由于該項目動作發(fā)揮十分考驗運動員臨場發(fā)揮能力，具有不穩(wěn)定性，尤其是跳馬項目未取得優(yōu)異的成績，因此體操訓(xùn)練也成為我國運動項目培育的關(guān)注重點。目前國內(nèi)對男子體操項目中的跳馬訓(xùn)練情況并不理想，助跑動作由于構(gòu)成機理與訓(xùn)練內(nèi)容簡單，因此常被訓(xùn)練員/教練員所忽略，實際上落地技術(shù)穩(wěn)定的發(fā)揮能直接影響比賽成績，李小鵬于雅典奧運會中跳馬項目的失敗充分說明了這一點。因此本文從跳馬助跑技術(shù)入手著力研究提高男子體操比賽成績的方法。

根據(jù)近年來體操訓(xùn)練的方法發(fā)展情況來看，目前世界上比較認(rèn)可的是PAP訓(xùn)練法。預(yù)激活增強效應(yīng)（Post activation potentiation PAP）起源于1982年的動物實驗中，在以白鼠與比目魚為實驗對象的動物實驗中，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)老鼠的跖伸肌、比目魚肌在經(jīng)歷強烈的直接刺激后凸顯出顯著的肌肉單收縮峰值張力整體數(shù)值上升的情況，運動員自身的脛骨前肌與跖屈肌在進(jìn)行運動10s時所呈現(xiàn)的最大等長自主收縮淵以及在進(jìn)行項目熱身運動后的肌肉單收縮的峰值張力均有顯著增加的情況，由此可證實，激活增強效應(yīng)在人類肌肉肌群中同樣存在。通過大量的動物及人體實驗后，PAP研究發(fā)展至今已經(jīng)被應(yīng)用到體育競技訓(xùn)練當(dāng)中，用于提高運動員身體素質(zhì)及技巧水平。本文旨在研究PAP方案對男子體操跳馬助跑訓(xùn)練情況，希望有助于PAP在跳馬助跑訓(xùn)練中更好地實踐與應(yīng)用。

1 實驗研究

1.1 實驗對象

本實驗選擇了湖南省體操運動管理中心的5名男子體操運動員進(jìn)行實驗。所有研究對象均在實驗前知曉并同意進(jìn)行此次研究，與赫爾辛基宣言相符合。

1.2 實驗方法

本次研究中的PAP誘導(dǎo)方案具體為：30s靜態(tài)拉伸+3組5次屈膝縱跳。進(jìn)行正式實驗前，面向運動員身體素質(zhì)能力進(jìn)行提前檢測，檢測結(jié)果表明：所有實驗對象均可有效完成累計5次屈膝縱跳，基于此，將實驗中的項目間隔時間更改為30s/組，實驗組合對照組分別采用以下兩種不同的方案：

實驗組主要進(jìn)行的是對臀伸肌群、股四頭肌群和小腿三頭等肌群的動靜態(tài)牽拉運動，牽拉直到感受到疼痛時再更換腳，每只腳運動30s，一共牽拉3分鐘。牽拉動作完成以后再進(jìn)行3組5次的屈膝縱跳動作，要求屈膝時的腰線要低于水平線。

對照組按照常規(guī)的訓(xùn)練進(jìn)行熱身，其中靜態(tài)休息時間為5分鐘。

實驗組合對照組分別采用以下兩種不同的方案。

在實驗開始前準(zhǔn)備好攝影設(shè)備的固定，進(jìn)行定點拍攝，在框架移開以后讓兩臺設(shè)備同時進(jìn)行定點的動作捕捉拍攝。

1.3 實驗步驟

將單組多重前后測試實驗方法應(yīng)用于本次實驗對象中。

進(jìn)行正式實驗前，要求兩組實驗對象均進(jìn)行熱身準(zhǔn)備，其中靜態(tài)休息5分鐘。但隨后實驗組在進(jìn)行5次跳馬動作后接著開始在5min的PAP干預(yù)下進(jìn)行5次跳馬運動，其中跳馬之間的間隔時間為4min。在熱身運動過程中，在小組對象進(jìn)行正常熱身活動后，分組記錄兩組成員的髖關(guān)節(jié)活動度（基礎(chǔ)值），在小組對象每次進(jìn)行跳馬項目前，針對研究對象的下行髖關(guān)節(jié)活動度，在關(guān)鍵時間點：進(jìn)行PAP項目前、后0與16min;針對研究對象下蹲跳，在關(guān)鍵時間點：進(jìn)行PAP項目前后0、4、8、12、16min數(shù)據(jù)進(jìn)行測試與記錄。另外，在攝影機全程記錄下運動員每次跳馬的動作，以及PAP前后的時間間隔要注意保持在5min。

在每次完成跳馬助跑訓(xùn)練后，教練員還要做好監(jiān)督和評價，及時指出運動員的技術(shù)動作完成的優(yōu)缺點。此外，本實驗在不影響運動員日常訓(xùn)練下完成。

1.4 實驗數(shù)據(jù)收集

收集運動員髖關(guān)節(jié)活動度素質(zhì)情況，運動員自身髖關(guān)節(jié)的活動程度能夠有效反映在助跑過程中，運動員自身主動肌與拮抗肌的力量情況以及同肌肉柔韌度間進(jìn)行交互協(xié)調(diào)與交替的能力，具體操作如下：要求運動員平躺在地面上，將優(yōu)勢腿伸直，同時將身體向前保持前傾，將大轉(zhuǎn)子作為身體軸心的水平面上，注意保持優(yōu)勢腿同實驗對象身體間的夾角，將大腿外側(cè)中間位置、實驗對象的身體水平位及大轉(zhuǎn)子作為實驗標(biāo)記點。測試時測試者需要穩(wěn)定地按壓運動員另外一條腿的末端。本次試驗過程中，使用漢斯HS1024c型號量角器對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，要求實驗對象在預(yù)設(shè)點分別進(jìn)行兩次測試，并且取兩者的較大值作為最終實驗結(jié)果進(jìn)行記錄。

CMJ指的是運動員下蹲跳，運動員的下蹲跳峰值和高度是影響跳馬的關(guān)鍵素質(zhì)能力，在下蹲跳時運動員充分展現(xiàn)了肌肉剛度和收縮能力，此外還能一定程度上體現(xiàn)出結(jié)締組織的彈力情況和運動神經(jīng)興奮活動情況。具體的測試方法如下：首先要求運動員雙腳站立測力臺（KISTLER9281C，德國）上在與腰臀同寬，在雙手?jǐn)[動的同時身體迅速下蹲接著向上蹬步跳起。每個動作在既定時間內(nèi)檢測2次，取其中最大的CMJ峰值力和高度。實驗過程中采用高速攝像機（JVC PX100進(jìn)行數(shù)據(jù)跟蹤采集，此次研究過程將跳馬助跑倒三步起跳瞬間同離板過程中所產(chǎn)生的影響機理作為主要檢測對象，將拍攝參數(shù)分別設(shè)置為：頻率100fps，主光軸與助跑跑道垂直，距離跑道約20m。

1.5 實驗數(shù)據(jù)處理

本次研究中所采集的實驗數(shù)據(jù)包括：助跑倒三步、倒二步（毽子步）、踏板起跳水平速度（倒一步）以及在運動員從開始踏板到最后腳底離板時髖關(guān)節(jié)處的角速度等運動學(xué)重要統(tǒng)計數(shù)據(jù)。將所收集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計與清洗后，借助Dartfish軟件對其進(jìn)行詳細(xì)的解析與計算，在此過程中，面向運動員助跑水平速度與踏板髖關(guān)節(jié)的角速度所采集的并非精確數(shù)值而是多次測量結(jié)果的平均值。另外，需要對疲勞指數(shù)進(jìn)行計算。疲勞指數(shù)具體是指借助CMJ以及跳馬助跑運動學(xué)等主要指標(biāo)的動態(tài)變化情況對此次實驗對象在進(jìn)行累計5次的跳馬項目后，對其體能的變化比率情況進(jìn)行反映，計算公式如下：

1.6 實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計

使用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS 21.0 對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差±SD）表示。通過改變某一參數(shù)形成對比來分析經(jīng)過PAP方案訓(xùn)練的最佳時間段。實驗結(jié)果偏差值較大的數(shù)據(jù)則使通過LSD進(jìn)一步兩兩比較。此外，實驗標(biāo)準(zhǔn)值的最佳時間段使用Pearson進(jìn)行相關(guān)檢分析。P<0.05表示存在統(tǒng)計學(xué)差異。

2 結(jié)果分析

2.1 PAP干預(yù)實驗髖關(guān)節(jié)活動度情況對比

經(jīng)過實驗對比后熱身前后的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)靜態(tài)休息（設(shè)定為5分鐘），發(fā)現(xiàn)髖關(guān)節(jié)活動度的數(shù)據(jù)顯示活動度并未得到明顯增高，變化值在-0.890%。干預(yù)后關(guān)節(jié)活動度則明顯提高了7.91%左右。在完成數(shù)據(jù)檢驗以后發(fā)現(xiàn)髖關(guān)節(jié)活動度的實驗小組存在統(tǒng)計學(xué)差異，差異值如下F（4，20）=7.891，p=0.001，q2=0.61。而據(jù)LSD得出的干預(yù)后髖關(guān)節(jié)活動度顯示兩兩對比以后皆大于基礎(chǔ)值（p=0.002）、PAP實施前0min（p=0.001）、PAP實施前16min（p=0.016）和OAO實施后16min（p=0.02）。

2.2 PAP干預(yù)實驗CMJ峰值力情況對比

CMJ峰值力的實驗數(shù)據(jù)結(jié)果如下圖1所示，根據(jù)數(shù)據(jù)可以看到在PAP實施前的CMJ峰值力疲勞指數(shù)近似0.40%，在峰值力組內(nèi)的統(tǒng)計學(xué)差異值如下：F（4.05.20.25），p=0.001。而據(jù)LSD得出的峰值力顯示，干預(yù)前后兩組兩兩對比，在PAP實施之前即未干預(yù)時初始條件是p=0.031，表現(xiàn)的峰值力上不高，干預(yù)前4分鐘時p=0.006、干預(yù)前12分鐘時（p=0.002）。此外還可以看到，在實施PAP進(jìn)行干預(yù)后以后的CMJ峰值力明顯低于干預(yù)前4分鐘時（p=0.006），干預(yù)前12分鐘時（p=0.002）;在干預(yù)后4分鐘時CMJ峰值力明顯高于干預(yù)前8分鐘時（p=0.005）以及低于干預(yù)前12分鐘（p=0.002）;在干預(yù)后8分鐘時CMJ峰值力明顯高于干預(yù)前4分鐘（p=0.006）;最后干預(yù)后16分鐘的CMJ峰值力也是比干預(yù)前8分鐘要高。

2.3 PAP干預(yù)實驗CMJ高度情況對比

還有一點值得關(guān)注的是PAP與疲勞的平衡關(guān)系，研究表明當(dāng)肌肉疲勞程度小于PAP時對于提高運動員成績有明顯性作用。而這種關(guān)系出現(xiàn)的時間以及維持也需要展開深入研究。在實驗中安排進(jìn)行了干預(yù)跳馬實驗，PAP干預(yù)之前進(jìn)行跳馬動作的實驗結(jié)果顯示出，關(guān)于CMJ高度疲勞指數(shù)的變化情況用百分比表示為-1.801%，表現(xiàn)出了疲勞現(xiàn)象，PAP干預(yù)之后進(jìn)行跳馬動作的實驗結(jié)果顯示出，關(guān)于CMJ高度疲勞指數(shù)的變化情況用百分比表示為1.297%，疲勞現(xiàn)象有所緩解。干預(yù)前后的CMJ高度對比結(jié)果分別用以下時間表示：0min、2min、4min、6min、8min、10min、12min，統(tǒng)計學(xué)差值F變化為0.412、0.966、4.229、5.100、4.663、4.604、5.572（見下表1），呈現(xiàn)出先增后減的凸函數(shù)形式，其中CMJ高度變化在干預(yù)后的8min后達(dá)到了漲幅的巔峰值，持續(xù)時間16min。使用單因素重復(fù)對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行方差檢驗，分析結(jié)果顯示CMJ高度組內(nèi)沒有統(tǒng)計學(xué)差異p≥0.05。因此經(jīng)過上述的實驗證實了PAP實際上是動態(tài)變化的，與活動強度呈反比例關(guān)系。合理的構(gòu)建PAP方案有助于改進(jìn)運動員在比賽中的疲勞平衡。

2.4 跳馬助跑水平速度與踏板髖關(guān)節(jié)角速度

根據(jù)實驗運動員的疲勞指數(shù)變化情況，在實施PAP之前倒三步的指數(shù)為0.239%，倒二步0.198%，此外，踏板髖關(guān)節(jié)角速度與踏板起跳的指數(shù)數(shù)值分別為0.238%、0.263%。

在進(jìn)行PAP活動項目前，運動員倒3步/2步以及踏板起跳及踏板髖關(guān)節(jié)角速度的疲勞指數(shù)變化情況分別為：0.159、1.640%、0.693%、1.117%，采用單向重復(fù)方差檢驗法檢測。根據(jù)指數(shù)統(tǒng)計情況來看，上述四項內(nèi)容的結(jié)果數(shù)值之間統(tǒng)計學(xué)差異尚不顯著，其中P≥0.05。但是其中可以觀察到，助跑速度同倒2步疲勞變化指數(shù)整體變化比率在面向?qū)嶒瀸ο髮嵤㏄AP前，具有著較為密切的關(guān)聯(lián)，根據(jù)PAP實施之前的r值（r=0.897），PAP實施之后的r值（r=0.974），得出P<0.05。進(jìn)一步將上述數(shù)據(jù)借助協(xié)方差函數(shù)進(jìn)行檢驗，對其結(jié)果梳理發(fā)現(xiàn)：在組內(nèi)數(shù)據(jù)對比方面，倒2步助跑速度呈現(xiàn)顯著統(tǒng)計學(xué)差異，其差異值Huynh Feldt F（9，36）=2.235，P=0.042， Partialη2=0.358。而據(jù)LSD得出的結(jié)果也發(fā)現(xiàn)差異顯著，在實施PAP后的8分鐘對比實施之前的4分鐘、8分鐘以及16分鐘的p值后看出，實施PAP后的4分鐘與16分鐘之間可以看到明星的差異，p值為0.009，而對于踏板髖關(guān)節(jié)角速度的結(jié)果來看，實施PAP前后的16分鐘也存在明顯的差異，p值為0.043。

3 結(jié)論

綜上所述，本文通過采用干預(yù)的實驗方案對湖南省體操運動管理中心的5名男子體操運動員進(jìn)行誘導(dǎo)實驗，通過觀察實驗對象PAP干預(yù)前后的髖關(guān)節(jié)活動度、CMJ峰值力及跳馬助跑倒2步跑速的指標(biāo)變化來驗證。實驗證實該經(jīng)過PAP誘導(dǎo)之后，三項數(shù)值明顯增長且其指標(biāo)與時間有關(guān)，在經(jīng)過8min后達(dá)到增長值顛覆，且持續(xù)時間分別達(dá)到16min與8min，其中與基礎(chǔ)值相比，CMJ峰值力在經(jīng)過5次跳馬助跑后出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，存在安全風(fēng)險，但是經(jīng)過干預(yù)以后有所緩解，運動員經(jīng)過5次跳馬后疲勞現(xiàn)象出現(xiàn)一段時間后有所改善，進(jìn)而恢復(fù)甚至超過基礎(chǔ)值。因此證實預(yù)激活效應(yīng)有效應(yīng)用于體育競技比賽中作為長期的訓(xùn)練機制，教練員要規(guī)劃合理有效的訓(xùn)練計劃來提高PAP效力，切實提升比賽成績。

（作者單位：湖南省體操運動管理中心）