跑步经济性相关下肢刚度与神经肌肉力量训练适应性研究

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1、SOOCHOWUNIVERSITY博士学位论文论文题目跑步经济性相关下肢刚度与神经肌肉力量训练适应性研究研究生姓名聂文良指导教师姓名张林专业名称体育教育训练学研究方向体育运动中竞技能力的开发与评定论文提交日期2013年3月跑步经济性相关下肢刚度与神经肌肉力量训练适应性研究中文摘要中文摘要研究目的：1）通过探讨影响下肢刚度的中枢因素、外周因素，以及中枢-外周协同因素与跑步经济性（runningeconomy,RE）之间的关系，寻找RE的生物力学评价指标，以弥补当前RE生理学评价指标的不足。2）探讨力量训练对骨骼肌运动经济性影响的力学特性与表面肌电反应特征，为揭示力量训练提高RE的机制，弥补

2、当前研究不足，以及为制定有针对性的RE提高方案，提供参考。研究方法：1）为排除生理学和运动学因素对RE的影响，突出下肢刚度与跑步经济性之间的关系，研究选取14名经过长期耐力训练（专业训练年限4.55±0.96年）的二级中长跑优秀运动员为实验对象，根据给定速度（12km/h）的稳态摄氧量计算的RE值分为高RE组和低RE组，测量影响下肢动作刚度的“外周因素”——肌-腱联合体（muscle-tendonunit，MTU）初始组织刚度、“中枢因素”——动作前时（PMT，pre-motiontime），以及利用三维图像解析和测力方法，采集实验对象12km/h跑步时运动学和动力学数据，计算并评价影响

3、下肢刚度的“中枢-外周结合因素”——外显刚度，对实验对象的下肢刚度影响因素及其跑步经济性进行相关研究，比较并分析不同RE组下肢刚度的差异。2）为揭示力量训练提高RE的机制，探讨力量训练对肌肉运动经济性和力学特性的影响，研究募集了30名没有力量训练经历，并且每周的体育锻炼不超过一次的健康成年男性作为实验对象，以排除个体力量、耐力等训练经历对实验结果的影响。将实验对象随机分为训练组与对照组，训练组接受10个星期的渐进性抗阻力量训练干预，对照组不参与训练，测试并比较力量训练干预前后活动肌运动经济性和力学特性的变化。3）为揭示力量训练提高RE的机制，探讨活动肌力量能力下降对肌肉运动经济性的影响，

4、以及活动肌的表面肌电反应特征，研究选取17名具有长期大强度力量训练经历的运动员作为为实验对象，比较5*10组大强度爆发性抗阻力量练习前后股四头肌肌-腱联合体(MTU-QF,muscletendonunitofquadricepsfemoris)肌力-肌电特征的变化。研究结果：1）受试者以10km/h和12km/h的给定速度在跑台上跑步时，在第五分钟达到真正的代谢稳态，与前一分钟摄氧量差值分小于2ml/kg。2）优秀中长跑运动员下肢MTU刚度表现出一定的训练适应性，表现为跟腱和胫骨前肌的高刚I中文摘要跑步经济性相关下肢刚度与神经肌肉力量训练适应性研究度值和股内侧肌的低刚度值，但未发现与RE

5、之间有显著相关关系。3）优秀中长跑运动员腿、髋关节、踝关节刚度在跑步支撑期表现为显著的前高后低的变化特征，膝关节刚度则变化不大；前支撑期腿刚度与RE存在显著正相关（r=0.565,p=0.04）。4）本研究自制的跟腱反射触发器与表面肌电测试仪（ME6000，Finland）组合，能够实现ATRT测试的可视化控制，并能满足测试精度要求；ATRT的动作前时（pre-motortime,PMT）组间比较发现，高RE组PMT有降低的趋势，但差异不具有显著性；PMT与RE无显著相关关系。5）10周抗阻力量训练能够使骨骼肌的力学特性得到改善，表现为最大力量、速度力量的提高以及活动肌在SSC周期中弹性

6、能量的利用能力增加，这种改善提高了肌肉的工作效率，使其运动经济性得到了改善。6）本研究通过5组急性抗阻伸膝力量练习干预促使活动肌产生了急性疲劳，疲劳导致活动肌最大力量、速度力量显著降低，使得肌肉工作效率（aEMG/T）显著下降，活动肌工作效率的降低与肌肉本身功能受损而非中枢神经系统（centralnervesystem，CNS）的驱动能力下降有关，为应对疲劳对肌肉工作能力的影响，活动肌收缩预激活加强。研究结论：1）本研究首次对优秀中长跑运动员跑步支撑期下肢刚度和跑步经济性关系进行了探索性研究，确定了跑步前支撑期腿刚度与跑步经济性之间的显著正相关，研究首次确立了一个综合评价优秀中长跑运动员

7、跑步经济性的生物力学指标，弥补了生理学评价指标的不足，使跑步经济性的评价不再局限于生理学指标。2）本研究自制的跟腱反射触发器与ME6000组合，能够实现ATRT测试的可视化控制，测试的采样频率（1000Hz）能够满足测试对于精确度的要求，实现了测试方法的创新，但仪器功能需要进一步完善。3）骨骼肌的力量能力的提高或降低都能够使肌肉的工作效率产生同步变化，进而影响到肌肉运动经济性，力量训练导致活动肌运动经济性的提高，与肌肉本身的功能改善