文档介绍：SOOCHOW UNIVERSITY
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(running economy, 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 ±
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-tendon unit,MTU)初始组织刚度、“中枢因素”——动
作前时(PMT,pre-motion time),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,
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, muscle tendon unit of quadriceps femoris)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
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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 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 = , p =
)。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-motor time, 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(central nerve S)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跑步经济性的生物