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【体能探索27期】北欧腘绳肌训练对提高青少年男子足球运动员腘绳肌离心力量的影响

摘要

目的:通过实验检测6周的北欧腘绳肌训练(Nordic hamstring exercise, NHE)对青春期前(pre–peak height velocity [PHV])和青春期中期或后期(mid/post-PHV)的青少年男性足球运动员的影响。

方法:将48名受试者分为pre-PHV组(11.0±0.9岁)或mid/post-PHV组(13.9±1.1岁),并在此基础上再进一步分为实验组(Experimental, EXP)和对照组(Control, CON)。训练前后均对受试者进行腘绳肌力量评估(NordBord)。要求EXP组的受试者在6周的时间内完成周期性NHE计划,每周一到两次。

结果:NHE使实验组中的pre-PHV组(d = 0.83[0.03-1.68])和mid-PHV组(d = 0.53[−0.06-1.12])腘绳肌相对离心力量分别有中等和小程度地增加。通过组间对比,pre-PHV组(d = 1.03[0.23-1.84])和mid-PHV组(d = 0.87[0.22-1.51])均出现了腘绳肌离心力量中等程度的增加,pre-PHV组效果更明显。

结论:研究结果表明,为期6周的NHE可以改善男性青少年足球运动员腘绳肌离心力量,且对青春期前的球员训练效果更显著。本研究结果可为青少年男子足球运动员的NHE处方提供参考。

关键词:青少年;抗阻训练;运动表现

一、前言(Introduction)

为促进青少年足球运动员的发展,提高他们的竞技水平,减少比赛和训练中损伤的发生是至关重要的。有报道称,足球运动员受伤的风险自7岁起就会随年龄的增长而增加。因此,特定的损伤预防训练对青年足球运动员而言是必需的。鉴于此,国际足联(FIFA)提出了FIFA 11+方案,旨在帮助14岁及以上球员预防下肢损伤。FIFA 11+综合热身练习的一个关键组成部分即强调通过NHE来发展腘绳肌离心力量。由于其能够极大地减少腘绳肌损伤,故经常将其加入到训练之中。且在足球精英运动员中,较强的腘绳肌离心力量被证明可以降低腘绳肌受伤的风险。尽管NHE对成年运动员非常有效,但尚无直接证据表明NHE可改善14岁以下男性青少年足球运动员的腘绳肌离心力量。先前的FIFA 11+方案,排除了NHE,因为它被认为对年轻和缺乏经验的运动员来说太过激烈。然而,实验结果却与此相反。实验证明10-12岁的男子篮球运动员在接受5周NHE后,腘绳肌离心力量显著增加了12.6%。然而尽管在热身方案中加入NHE可能有助于预防损伤,但针对青少年这一人群,腘绳肌离心力量的具体改善情况尚不清楚。此外,个人的发育状态会影响青年时期的运动表现,这些差异归咎于肌肉大小、协调性和激素水平的差异,这进一步混淆了这一概念。因此,本实验将进一步研究NHE对青春期前和青春期中期/后期男性足球运动员腘绳肌离心力量的影响。

图1 国际足联FIFA 11+方案

二、方法(Methods)

(1)设计(Design)

采用随机对照的实验方法,比较青少年男性足球运动员6周NHE的效果。根据研究设计(将受试者分成4组,进行2次重复测量),以及以往研究结论,本次实验中每组受试者至少8名。实验组分别有8名青春期前和16名青春期中期或后期的受试者,而2个对照组分别有11名青春期前和13名青春期中期或后期的受试者。实验在赛季内进行,受试者仍参加常规足球训练,每周两次,持续六周。不同之处在于EXP组在每次足球训练开始前,额外执行了一个NHE。所有受试者在实验前后均进行腘绳肌离心力量测试。进行预测试前2周,对所有受试者开展了4次熟悉测试项目的课程,每次进行3到5次NHE练习,以确保技术熟练程度。两次熟悉训练间至少间隔48小时。

(2)受试者(Participants)

起初有76名男性青少年足球运动员自愿参与了这项研究,而实验结束后,有28名受试者因没有遵守要求被从研究中除名。每个实验组的生理特征见表1。所有受试者在研究开始前都没有下肢肌肉或骨骼损伤,且均有2年及以上的足球经验,并定期在俱乐部参加训练。受试者没有参与任何正式的体能训练项目,也没有进行NHE的经验。


表1 受试者基本信息表

(3)实验程序(Procedures)

在训练干预前后分别对腘绳肌离心力量进行测试。测试要求在训练后至少48小时以后进行,允许适当的恢复。每次测试前,要求受试者完成与平常训练前相同的热身。热身活动约10分钟,包括低强度慢跑、改变方向的灵敏训练、下肢动态拉伸和跳跃类任务。EXP组和CON组的所有受试者每周进行两次足球专项训练(周一和周三晚上6点到9点)。比赛安排在每周六。

(4)人体测量学(Anthropometrics)

在测试开始前,记录年龄、身高和体重等数据(表1),以确定每个球员目前的生长发育状态(误差为±1年)。在完成训练计划之后,进行后续测试之前,也要进行测量。青春期前两年的受试者被分到pre-PHV组,而青春期前一年到青春期后两年半的受试者被划分到mid/post-PHV组。

(5)腘绳肌离心力量测试(Eccentric hamstring strength)

通过NordBord器械检验腘绳肌离心力大小。要求受试者跪在NordBord面板上(图2),将脚踝固定在钩子上,使踝关节垂直于小腿,钩子位于外踝上方。NHE是通过膝关节部位的屈肌离心运动来完成的,要求受试者逐渐降低上半身,通过腘绳肌的收缩来抵抗运动,并始终保持躯干和臀部的中立位置。受试者的手臂在肘关节处弯曲,双手手掌朝前,允许受试者在支撑不住时用手臂加以缓冲,最后研究人员帮助受试者回到起始位置。因为受试者生长发育情况不同,我们将选择相对峰值力作为测量结果,记录单位为牛顿(N)。随后,使用预先设计的Excel电子表格对数据进行分析,将3次试验中每肢的平均值相加除以2,以提供用于数据分析的双边评分。

图2 NordBord器械

(6)训练计划(Training Programs)

NHE需要持续6周(表2),受试者需完成至少85%的总训练课程(11个课程中的9个)。每次训练之间至少间隔48小时,热身后再进行NHE。NHE的训练量每周逐步增加。两个实验组每周NHE的训练增量一致。受试者两两一组交替进行训练,期间大约有60到90秒的休息。当EXP组进行NHE时,CON组进行低强度传球训练直到足球专项训练开始。在足球专项训练中,两组都完成相同的足球训练。在整个实验期间没有安排任何专门的冲刺训练,因为有报道称,通过专门的冲刺训练或NHE,青少年腘绳肌离心力量可获得改善。


表2 训练计划表

(7)统计分析(Statistics Analysis)

使用SPSS进行初步分析。采用Shapiro-Wilk对各变量进行正态检验,满足P < 0.05。使用独立样本t检验来检验EXP组和CON组在人体测量和初始腘绳肌离心力方面的差异。随后,基于量表的推断来量化组内和组间与标准的差异,并比较EXP和CON的前后变化。效应量(d)的不确定性用90%的置信区间表示。效应量采用先前提到的标准(<0.2 =微不足道,0.2 - 0.6 =小,0.6-1.2 =中等,1.2-2.0 =大,2.0-4.0 =非常大,>4.0 =非常大)。0.2的效应量被认为是“最小的有价值的差异”。(< 1% =几乎可以肯定不是,1% - 5% =不太可能,5% - 25% =不太可能,25% - 75% =有可能,75% -95%=可能,95%-99.5% =很有可能,> 99.5% =基本可以确定,使用电子表格计算。)如果置信区间与大量正值和负值的阈值重叠,差异被认为是不清楚的。数据以平均值(SD)表示。

三、结果(Results)

组内分析(表3)显示,两组EXP组受试者的相对峰值力均有所增加,青春期前期这组受试者的相对峰值力改善程度更大(d = 0.83 vs 0.53)。CON组受试者腘绳肌离心力量有轻微的增加。

组别

实验前(N/kg)

实验后(N/kg)

效应量(置信区间=90%)

效应程度

好处

T

有害性

几率

青春期前期

实验组(8)

4.27(0.88)

4.95(0.76)

0.83(0.03-1.68)

中等

90.3%

7.1%

2.6%

357

对照组(11)

4.24(0.83)

4.20(0.70)

-0.05(-0.75-0.65)

微小

0%

100%

0%

0

青春期中/后期

实验组(16)

4.69(0.85)

5.17(0.95)

0.53(-0.06-1.12)

小幅度

85.4%

13.2%

1.4%

397

对照组(13人)

4.45(0.69)

4.43(0.72)

-0.03(-0.67-0.20)

微小

0%

100%

0%

0

表3 组内腘绳肌离心力分析

组间分析(表4)显示,不同发育阶段的受试者腘绳肌离心力均有适度增长,但青春期前组较中期或后期的训练效果更明显(d = 1.03 vs 0.87)。

变量

组别

效应量(置信区间=90%)

效应程度

好处

T

有害性

几率

相对离心力(N/kg)

青春期前期组

1.03(0.23-1.84)

中等

91.1%

6.3%

2.6%

373

青春期中/后期组

0.87(0.22-1.51)

中等

89.9%

7.8%

2.3%

384





表4 组间腘绳肌离心力分析

四、讨论(Discussion)

本研究的目的是通过比较NHE对处于青春期前期和青春期中/后期运动员的影响,研究NHE对不同生理阶段的青少年男子足球运动员腘绳肌离心力量的影响。组内分析显示,加入NHE有利于增强pre-PHV组和mid/post-PHV组腘绳肌的相对离心力,pre-PHV组效果更明显。此外,测试前后,两组CON组腘绳肌离心力均未发生变化。EXP组内pre-PHV组和mid/post-PHV组的相对峰值力分别增加了19%和10%。据报道,训练有素的足球运动员在10周(250-286次)或4周(162次)的NHE计划后,腘绳肌绝对和相对离心力量分别增加了11%和14%。而对业余男性足球运动员而言,12周(642次)NHE计划使腘绳肌离心力增加了12%。此外,与本研究受试者相似,对于没有NHE经验的男性成年而言,6周(340次重复)NHE使腘绳肌离心力量增加了约15%。尽管评估方法不同,目前的研究结果表明,6周的NHE有利于提高男性青少年足球运动员的腘绳肌离心力量。此外,针对我们的实验对象而言,这样的改善是否可以通过较低的训练量来实现还有待观察。最近有研究表明,在优秀的青年足球运动员中,一个低运动量的NHE,包括每周10次的重复训练,就足以改善腘绳肌离心力量。特别是对青春期前期的受试者来说。目前为止,仍有人怀疑对青春期前人群中使用这种方法是否合适,在这项研究中,我们证明了在没有任何肌肉骨骼损伤的情况下较低的训练量也能获得能力的提高。

实验中我们选择相对力量作为测量结果,因为体重和绝对力量的大小会影响NHE运动中腘绳肌离心力的总力量分数。我们发现青春期前的男孩比青春期后的男孩对抗阻训练的反应更积极,但这与之前的研究并不完全一致。在之前的研究中,证明成熟的男性在力量方面有更大的改善。这也可能表明,对处于发育阶段的青少年而言把相对力量作为绝对力量的基础是非常重要的。从运动处方的角度来看,EXP组之间反应的差异可能是由于NHE对青春期中期/后组刺激不足。例如,虽然本研究中的两组之前都没有NHE的训练经验,但较年长的球员在长期的训练中对该刺激产生了积极的适应。事实上,最近有报道称,通过短跑或NHE,可使腘绳肌离心力量得到类似程度的改善。因此,尽管在训练计划中避免了高速冲刺训练,但由于mid/post-PHV组运动员较长的训练年限和短跑的训练经历提高了其对刺激的感受阈值,导致NHE产生的影响较小。因此,处于mid/post-PHV时期运动员可能需要改变训练处方。

综上所述,要根据不同的发育阶段来制定NHE计划。由于本研究仅采用自身体重作为训练负荷,无意中降低了对mid/post-PHV组的训练刺激,而NHE的效果很大程度上取决于体重。优秀的足球运动员最好有4×身体质量(千克)+ 26.1的腘绳肌离心力量分数(牛顿)。因此,由于mid/post- PHV组的初始相对力量分数(4.69 N/kg)高于pre-PHV(EXP组)的初始相对力量分数(4.27 N/kg),在训练量相等的情况下,mid/post- PHV组可获得的积极适应更少。

此外,在NHE期间可增加额外的训练负荷,如负重背心,促进训练负荷的增加。虽未证实,但可能存在一个腘绳肌离心力量的阈值,一旦达到这个阈值,就需要进一步增加负荷以获得力量水平的提高。另一种可能的解释是,mid/post-PHV组在NHE时对身体力臂的改变影响了运动的表现。随着躯干向前移动,由于腘绳肌力臂缩短而重力的力臂变长,受试者控制身体的难度加大。同时我们也不能排除PHV训练期间伴随的上肢和下肢长度的改变以及体重变化,故需要进一步的研究。

这项研究并非没有局限性,如该研究将青春期中期和后期的受试者合并为一组。考虑到这两个发育阶段对训练刺激的反应是不同的,将在未来研究两者的不同。此外,我们对这种适应背后的机制尚不清楚,未来可进一步检验NHE对青年运动员的影响,如对肌肉动作和结构影响,以及对跳跃、冲刺和减速等能力的影响。

五、结论(Conclusion)

结果显示,6周的NHE对不同发育阶段的球员腘绳肌离心力量都有提升,而对青春期前的球员有更大的改善。教练可运用本研究中使用的NHE计划提升男性青少年足球运动员竞技能力。

译者:体能训练学院2018级实验班—胡晓慈

校译:张鹏

文献来源:Drury B, Green T, Ramirez-Campillo R, Moran J. Influence of Maturation Status on Eccentric Hamstring Strength Improvements in Youth Male Soccer Players After the Nordic Hamstring Exercise. Int J Sports Physiol Perform. 2020 Mar 18:1-7. doi: 10.1123/ijspp.2019-0184. Epub ahead of print. PMID: 32188789.