缺血训练对自行车运动员下肢爆发力的影响研究

于竹筠 孙强

摘 要 研究目的：本研究旨在通过对场地自行车运动员的缺血力量训练，检测其爆发力的相关指标，研究下肢缺血训练对自行车运动员的力量训练是否有效。研究方法：20名自行车队运动员随机分为两组，缺血训练组（BFR）10名，正常训练组（CON）10名。BFR组采用止血带对腿部进行下肢血流受限的缺血性训练，采用压力带施加固定80mmHg压力对双腿血流进行限制，同时进行力量训练，而CON组进行正常力量训练。通过Wingate无氧功率测试和等速肌力测试其实验前后相关指标的变化情况。研究结果：（1）在Wingate测试中，BFR组的PP/KG，AP，AP/KG和实验前相比均具有显著性差异（p<0.05）;同样经过6周训练后BFR组的PP/KG，AP/KG比CON组有显著性提高（p<0.05）。（2）经过6周的力量训练，不管是60？s还是180？s的等速测试中两组运动员膝关节屈伸肌群的峰力矩相比实验前均有有显著性提升;两组之间比较，在60？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的峰力矩相比无显著性提升（P>0.05），180？s等速测试中，BFR组膝关节屈伸肌群的峰力矩比CON组有显著性提升（P<0.05）。（3）经过6周的力量训练，60？s 和180？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的平均功率、相对平均功率和实验前相比有显著性提升（P<0.05）;6周训练后两组之间比较，60？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的平均功率、相对平均功率相比均无显著性提升（P>0.05），而180？s等速测试中BFR组平均功率和相对平均功率比CON组有显著性提升（P<0.05）。研究结论：（1）6周缺血训练可以明显提升下肢无氧能力。（2）6周缺血训练对于提高下肢等速肌力测试的力矩峰值和平均功率等均有显著提升，缺血训练在发展下肢爆发力比传统力量训练方法更有效。

关键词 缺血训练 无氧能力 等速训练 爆发力

中图分类号：G807.4文献标识码：A

0前言

（1）研究背景。自行车运动是周期性体育运动项目，作为竞技自行车项目中的场地自行车运动员的传统力量训练，往往采用大负荷分组的训练方式，虽然这一训练方法能够使肌肉肥大，提高肌肉的最大收缩力量，提高肌肉适应训练和比赛的能力，使全身肌肉均衡发展，降低运动损伤发生率，但是大负荷所带来的训练损伤风险难以避免，特别是当运动员肌肉疲劳、身体劳顿时进行大负荷的力量训练，更容易造成对肌肉关节的伤害。因此从力量训练负荷这一角度下手，对负荷进行合理控制，使得在较低负荷下，既能够增长肌肉力量，使肌肉肥大，又能减少运动员在力量训练中身体损伤的风险的方法的探索，成为一项十分重要的研究议题。血液流量限制（blood flow restriction，BFR）是通过利用特殊袖带对人体肢体施加压力的，阻断或者限制肢体静脉或者动脉中的血液，以造成肢体远端肌肉缺血的一种方法。将BFR结合到抗阻运动训练中，是一种新兴的运动训练方式。

（2）研究目的和意义。因此本研究希望通过对场地自行车运动员的缺血力量训练，检测其爆发力、速度素质的相关指标，研究缺血训练在高水平运动员专项力量训练中是否发挥有效的作用，实验良性结果可为专业运动员在进行力量训练方式的选择提供一种行之有效的选择，并且能够降低高负荷训练造成的运动损伤风险。为缺血训练在运动队中的训练可行性提供科学依据。

1研究对象和方法

1.1研究对象

1.1.1实验对象及分组

20名男性江苏省自行车队场地自行车运动员。

随机分为两组：

（1）缺血训练组（BFR）10名;（2）正常训练组（CON）10名。

1.2研究方法

1.2.1实验方案

BFR组和CON组均进行为期6周的训练。

BFR组采用止血带对腿部进行下肢血流受限的缺血性训练，采用压力带施加固定80mmHg压力对双腿血流进行限制，同时进行力量训练;BFR组力量训练安排如下：

周二：卧蹬训练——运动员蹬腿负荷为40%1RM，每次蹬腿重复12次，完成6组，组间休息2分钟;

快速半蹲训练——运动员负荷为30%1RM，每次重复8次，完成4组，组间休息2分钟;

周四：杠铃深蹲训练——运动员深蹲负荷为40%1RM，每组完成2次，一共完成6组，组间休息2分钟;

周六：卧蹬训练、快速半蹲训练（同周二）。

CON组不采用缺血性训练，按照常規力量训练进行训练;

CON组力量训练安排：

周二：卧蹬训练——运动员蹬腿负荷为85%1RM，每次蹬腿重复12次，完成6组，组间休息2分钟;

快速半蹲训练——运动员负荷为60%1RM，每次重复8次，完成4组，组间休息2分钟;

周四：杠铃深蹲训练——运动员深蹲负荷为85%1RM，每组完成2次，一共完成6组，组间休息2分钟;

周六：卧蹬训练、快速半蹲训练（同周二）。

1.2.2检测指标

通过Monark无氧功率自行车运用Wingate测试法，检测受试者在训练前后的爆发力、无氧能力等各方面的指标;在进行测试前，运动员必须做好充分的准备活动。在睡眠不足，生病等身体状态不佳，禁止进行最大无氧能力测试。开始进行无氧能力测试前，应该对手柄和车座的高度位置进行调整，开始时受试者做好踏车准备，测试人员发出开始口令，空载情况下开始全力踏车，在3秒内系统自动加负荷受，全力骑行30秒，在电脑生成测试的各项数据的结果，实验数据以文本文档的形式储存。

测试步骤：

（1）准备活动5-10min;

（2）短暂休息3min;

（3）正式测试30s最快速度踏骑自行车。

记录测试最大无氧功率，平均无氧功率等数据。

1.2.3等速肌力测试

本实验使用德国IsoMed2000等速肌力测试仪对受试者的左、右膝关节，进行快速180？s（25次）的屈、伸模式测试，快、慢速测试间休息1分钟。在实验测试前，要求受试者进行5-10分钟的热身活动，以防止测试过程中出现运动损伤。膝关节测试，受试者取坐位，用宽束带对受试者进行固定，严格按照等速极力测试仪器的测试手册要求进行操作。研究认为60？s和180？s的测试可分别代表绝对力量和爆发力。在爆发力（180？s）测试时，一般选择20或25次，本研究选取25次。

本研究选用峰力矩（peak torque，PT ）、相对峰力矩（PT/BW）、平均功率（average power，AP）、相对平均功率（AP/BW）等指标来反映场地自行车运动员的膝关节屈伸肌群力量特征。

1.2.4数理统计

采用SPSSl7.0统计软件对所测得实验数据进行统计分析，所得数据用平均数北曜疾畋硎荆捎门涠匝総检验比较组内训练前后是否有显著性差异，以独立样本t检验来比较缺血训练组和正常训练组训练效果是否显著，P<0.05 表示差异显著，P<0.01表示差异非常显著。

2实验结果

2.1实验前后无氧功率的变化情况

PP表示最大无氧功率，PP/KG表示相对无氧功率，AP表示平均无氧功率，AP/KG表示相对平均无氧功率。从表2可见，经过6周的缺血力量训练，在Wingate测试中，BFR组的PP/KG，AP，AP/KG和实验前相比均具有显著性差异;同样经过6周训练后BFR组的PP/KG，AP/KG比CON组有显著性提高。说明BFR组的爆发力和无氧能力均有明显提升，而CON组的爆发力和无氧能力无显著提升。

2.2实验前后膝关节峰力矩，相对峰力矩的变化情况

从表3可见，膝关节屈伸肌群峰力矩值随着角速度增加而减少。与实验前相比，经过6周的缺血力量训练，在60？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的峰力矩与实验前相比有显著性提升（P<0.05）;同样在180？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的峰力矩与实验前相比有显著性提升（P<0.05）。

6周训练后BFR组和CON组之间比较，在60？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的峰力矩相比无显著性提升（P>0.05）;而180？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的峰力矩相比有显著性提升（P<0.05）。

从表4可见，膝关节屈伸肌群相对峰力矩值随着角速度增加而减少。与实验前相比，经过6周的缺血力量训练，在60？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的相对峰力矩与实验前相比有显著性提升（P<0.05）;同样在180？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的相对峰力矩与实验前相比有显著性提升（P<0.05）。

6周训练后BFR组和CON组之间比较，在60？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的相对峰力矩相比无显著性提升（P>0.05）;而180？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的相对峰力矩相比有显著性提升（P<0.05）。

2.3实验前后膝关节屈伸肌群平均功率，相对平均功率的变化情况

从表5可见，膝关节屈伸肌群平均功率随着角速度增加而增加;经过6周的力量训练，在60？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的平均功率与实验前相比有显著性提升（P<0.05）;同样在180？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的平均功率与实验前相比有顯著性提升（P<0.05）。

6周训练后BFR组和CON组之间比较，在60？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的平均功率相比无显著性提升（P>0.05）;而180？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的平均功率相比有显著性提升（P<0.05）。

从表6可见，膝关节屈伸肌群相对平均功率随着角速度增加而增加;经过6周的力量训练，在60？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的相对平均功率与实验前相比有显著性提升（P<0.05）;同样在180？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的相对平均功率与实验前相比有显著性提升（P<0.05）。

6周训练后BFR组和CON组之间比较，在60？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的相对平均功率相比无显著性提升（P>0.05）;而180？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的相对平均功率相比有显著性提升（P<0.05）。

3讨论与分析

3.1实验前后运动员无氧功率的变化情况分析

评价无氧运动能力的指标主要有：最大无氧功率（PP）、平均无氧功率（AP）。最大无氧功率代表人体极短时间内做功的能力，其值越高说明爆发力越强大。最大无氧功率又称为峰值功率，一般在测试的3-10秒之间出现峰值，反映人体最大无氧功率的水平高低，峰值与最大速度和加速能力有显著关联，所以机体ATP，CP含量高的运动员在训练和比赛中提供更多的能量，能够取得更好的成绩。平均无氧功率是受试者运动输出功率的平均值，体现肢体肌肉维持高功率耐力水平，无氧功率的高低取决于机体的最大分解率和与糖酵解的最大合成率。平均无氧功率越大则肌肉维持高强度运动时间越久，反映其速度耐力越好。在评价运动员的无氧代谢能力的时候应考虑到体重因素，应主要以相对最大功率和相对平均功率来评价。从表2可见，经过6周的缺血力量训练，在Wingate测试中，BFR组的PP/KG，AP，AP/KG和实验前相比均具有显著性差异;同样经过6周训练后BFR组的PP/KG，AP/KG比CON组有显著性提高。说明BFR组的爆发力和无氧能力均有明显提升，而CON组的爆发力和无氧能力无显著提升，进一步说明通过下肢缺血训练对于提高无氧功率水平有很大帮助。

3.2实验前后受试者膝关节峰力矩，相对峰力矩的变化情况分析

峰力矩是指肌肉或肌群环关节运动过程中相应肌肉或肌群收缩进而产生的最大力矩输出值，能真实的反映肌肉在运动过程中的最大负荷情况，代表关节肌肉或肌群的最大肌力。相对峰力矩是峰力矩除以体重所得比值，反映运动员单位体重发力的情况，排除了因此体重差异对力量的大小影响。在测试角速度60？s时，反映了膝关节的最大动态肌力水平，在测试角速度180？s时，反映肌肉快速收缩肌力水平即爆发力。

从表3，4可见，经过6周的力量训练，不管是60？s还是180？s的等速测试中两组运动员膝关节屈伸肌群的峰力矩相比实验前均有有显著性提升，这说明虽然两组运动员经过训练后下肢肌肉力量均有明显的提高。两组之间比较，在60？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的峰力矩相比无显著性提升（P>0.05）;180？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的峰力矩相比有显著性提升（P<0.05）。表明BFR组训练后的下肢爆发力增长高于对照组。这与有研究发现缺血训练所导致的缺氧内环境会使得慢肌纤维向快肌纤维转换，还会使相应缺血部位糖分解酶活性增加，快肌纤维糖分解能力提高，从而提高相应肌肉的爆发力。也有研究指出缺血训练松开后血流再灌注，之前缺血部位黄嘌呤氧化酶活性会升高，会促进组织的生长与繁殖，也会促进肌肉肥大和肌力增加，这与本实验结果的具有一致性。

3.3实验前后膝关节屈伸肌群平均功率，相对平均功率的变化情况分析

场地自行车运动员成绩的高低及动作技术质量的优劣，往往取决于完成动作过程中肌肉功率的大小，即取决于人体肌肉中的化学能转变为机械能的速度。平均功率是肌肉在单位时间内所做的功，反映肌肉的工作效率。所以爆发力的练习应是力与速度相结合的练习，在运动技术中，功率又被称为肌肉收缩的爆发能力。场地自行车运动项目中对力量素质有较高的要求，很大程度上指的是快速力量和爆发力，所以爆发力优劣对于动作完成起着举足轻重的作用。

男子短距离自行车运动员膝关节屈伸肌群平均功率和相对平均功率随测试速度的增加而增加;做功减少是由于肌肉力量变小，虽然随着速度的加快，肌肉力量下降了，但做功时间缩短了，时间缩短幅度远大于力量下降幅度，所以表现为平均功率、相对平均功率随着角速度加快而提高。从表5和表6的测试结果经过6周的力量训练，60？s 和180？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的平均功率、相对平均功率和实验前相比有显著性提升（P<0.05）说明6周训练2组运动员的肌力和爆发力均有明显增加;6周训练后两组之间比较，发现在60？s等速测试中BFR组和CON组膝关节屈伸肌群的平均功率相比无显著性提升（P>0.05），而180？s等速测试中BFR组平均功率和相对平均功率比CON组有显著性提升（P<0.05），这说明虽然与实验前自身肌肉力量和爆发力均有明显提升，但是在180？s反映爆发力的测试中BFR组表现更强大爆发力。

当快速运动时，要求神经肌肉系统以最快的速度发挥出尽可能最大的力量。场地自行车运动员下肢爆发力要有能在比赛中争抢有利位置与弯道维持身体姿势平衡的能力。较强的下肢爆发力，可以使运动员在比赛中能支撑身体完成连续的发力。提示，缺血训练下肢爆发力训练方法比传统的下肢力量训练方法效果更加明显，因此缺血训练这一较为新型的力量训练方式可以丰富日常力量训练中来。

4结论

（1）6周缺血训练可以明显提升下肢无氧能力;（2）6周缺血训练对于提高下等速肌力测试的力矩峰值和平均功率等均有显著提升，提升缺血训练在发展下肢爆发力方法比传统力量训练方法更有效。

*通讯作者：孙强

基金项目：2016 年度江苏省高校自然科学研究面上资助经费项目（16KJB310004）。

作者简介：于竹筠（1989-），女，江苏宜兴人，汉族，硕士生在读，研究方向：社会体育指导;孙强（1988-），男，江苏盐城人，汉族，硕士研究生，实验师，研究方向：运动生理学。

参考文献

[1] 李小丹，刘小学，延烽等.我国场地短距离自行车女子500m全程竞速能力的训练学特征研究[J].天津体育学院学报，2005，2（04）：72-73.

[2] 赵彦，励建安，孙飙等.短时动脉血流阻断的训练对健康大学生骨骼肌功能的影响[J].北京体育大学学报，2013，36（05）：59-63.

[3] American College of Sports Medicine.Position stand：progression models in resistance training for healthy adults[J].Medicine and Science in Sports and Exercise，2009，41（03）：687-708.

[4] 趙彦，励建安.外周动脉阻塞性疾病运动受限的骨骼肌功能改变机制[J].北体育大学学报，2011，10（05）：8-10.

[5] 吴毅. 膝关节屈肌和伸肌等速向心、等速离心及等长测试的研究[J].中国运动医学杂志，1996，15（03）：193-196.

[6] 白玉龙，吴毅.等速测试技术的临床应用研究[J].中国运动医学杂志，1998，13（05）：198-200.

[7] 梁成军.肌肉力量训练神经适应机制研究综述[J].吉林体育学院学报，2013，29（03）：14-17.

[8] 张辉.Wingate无氧功率试验的研究分析[J].杭州师范学院学报，2004，12（03）：352-355.

[9] 王健.无氧能力间接监测方法研究进展[J].中国体育科技，1999，35（06）：11-14.

[10]   成鹏，毕霞，杨红.膝关节等速测试中角度和时间因素的研究[J].中国运动医学杂志，2001，20（01）：64-65.

[11]   白玉龙，吴毅.等速测试技术的临床应用研究[J].中国运动医学杂志，1998，13（05）：198-200.

[12]   刘晓鹏，安华，于长隆.应用等速肌力测试评价膝前交叉韧带断裂重建术后康复的效果[J].中国运动医学杂志，2008，27（03）：286-289.

[13]   陶泉.膝关节病变与等速力矩曲线之间的关系[J].中国康复，2003，18（06）：385-386.

[14]   Nishimura，A.&M.Sugita&K.Kato，etal.Hypoxia increases muscle hypertrophy induced by resistance training[J].Int J Sports Physiol Perform，2010，5（04）：497-508.

[15]   Lowery，R.P.&J.M.Joy&J.P.Loenneke.etal.Practical blood flow restriction training increases muscle hypertrophy during a periodized resistance training programme[J].Clin Physiol Funct Imaging，2014，34（04）：317-21.

[16]   李国平.用等速测力法评定优秀运动员股四头肌和腘绳肌力量和耐力[J].中国运动医学杂志，1988，7（03）：143-148.