在现役空军人员中,使用力板进行的跳跃测试无法确定其肌肉骨骼损伤的风险
《The Journal of Strength & Conditioning Research》:Jump Assessments on Force Plates Do Not Determine Musculoskeletal Injury Risk in Active-Duty Air Force Personnel
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时间:2026年08月11日
来源:The Journal of Strength & Conditioning Research 3.0
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阿赫曼、康、德雷韦克、李、洛伦泽蒂和金。弹跳技巧对自由重量深蹲中关节角度、净关节力矩及肌肉活动的急性影响。《力量与条件研究杂志》XX(X):000–000,2026年——本研究探讨了在自由重量深蹲过程中采用弹跳技巧对关节运动学、净关节力矩以及肌肉激活模式的生物力学影响。弹跳技巧的
阿赫曼、康、德雷韦克、李、洛伦泽蒂和金。弹跳技巧对自由重量深蹲中关节角度、净关节力矩及肌肉活动的急性影响。《力量与条件研究杂志》XX(X):000–000,2026年——本研究探讨了在自由重量深蹲过程中采用弹跳技巧对关节运动学、净关节力矩以及肌肉激活模式的生物力学影响。弹跳技巧的特点是在离心阶段与向心阶段之间快速切换,其原理在于利用弹性能量来提升向心阶段的运动表现。不过,其生物力学效应至今仍不明确。共有10名经过力量训练的受试者(7名男性,3名女性)参与了这项研究。他们在5种不同负荷条件下(分别为体重的0%、25%、50%、75%和100%)进行了4次弹跳深蹲和标准深蹲测试。研究通过三维动作捕捉、力板以及肌电图数据来测定关节角度、净关节力矩和肌肉活动情况。研究人员运用线性混合效应模型来分析不同负荷条件下弹跳技巧所带来的影响。在弹跳技巧下,关节角度有所增大,其中髋关节屈曲度增加4.1°,膝关节屈曲度增加5.8°,骨盆前倾角度增加4.7°,同时躯干前倾程度增加,腰椎伸展度则减少6.4°。各关节的净关节力矩也有所上升,尤其是髋关节增加38%,膝关节增加50%,踝关节增加21.3%,其中腰椎伸展力矩的增加幅度最大,为182%。在向心阶段,肌肉激活模式向臀部肌肉群倾斜,股二头肌、臀大肌和臀中肌的激活程度分别增加40%、37%和28%,而股四头肌的激活程度在向心阶段保持不变。弹跳技巧显著改变了深蹲时下肢的生物力学特性,增加了下背部的负荷,并使得运动模式更以髋部为主导。该分析是在R 28软件中进行的,显著性水平为0.05,统计功效为0.92。由于本研究中负荷范围存在差异,预期效应大小被保守地设定为已发表数值的一半,因此所需样本量为5名受试者。每种条件进行了2次、每次2次重复的试验,最终选取中位数所在的试验组用于统计分析。所有统计分析均采用线性混合效应模型,以考虑受试者内的重复测量数据。针对每个因变量类别分别建立了5个线性混合效应模型:(a) 总力量(双腿累计)、力量发展速率以及关节净力矩;(b) 主导腿的关节角度和肌电信号幅度。除肌电和力量发展速率外,所有变量的数据均取自转折点处的数值。对于肌电信号,分别以深蹲周期中45–50%和50–55%的时间段作为向心收缩和离心收缩阶段的代表值。所有模型均在R 28软件中利用lme4包进行构建,相关结果可见补充数字内容1(网址:http://links.lww.com/JSCR/A875)。统计显著性标准为p ≤ 0.05。关节净力矩已按体重标准化,单位为Nm·kg?1。地面反作用力和力量发展速率则按系统重量标准化,系统重量定义为(体重+外部负荷)× 9.81 m·s?2。地面反作用力以无量纲比值形式呈现,而力量发展速率则以s?1为单位。之所以要进行这种标准化处理,是因为最轻的杠铃负荷为20公斤,而对某些受试者而言,体重的25%对应的负荷更轻,若使用低于20公斤的负荷将影响该参数的准确性。这些变量均采用对数尺度进行建模,以体现乘性效应(LME-a);而对于关节角度和肌电信号幅度,则假设存在加性效应,采用原始测量尺度进行建模(LME-b)。所有模型均包含受试者的随机截距项,以考虑重复测量带来的影响。此外,总力量和关节净力矩模型还包含了受试者在不同运动模式下的随机截距项和随机斜率项,用以体现个体间的差异。通过残差值和拟合值诊断图,可确认模型假设中的同方差性、正态性和独立性条件得到满足。为符合模型假设,除了总力量和力量发展速率外,0%体重的条件未被纳入分析。由于模型假设不成立,无法对膝关节屈曲角度进行显著性检验。报告的估计均值仅为提供描述性概览。相关的自定义R脚本及数据集可于开放科学框架存储库中获取(网址:https://osf.io/8qsmp)。
研究结果呈现在相应的图表和表格中。描述性统计数据见表1。总力量(图2)、力量发展速率、关节角度(图3)以及关节净力矩(图4)的模型分析结果汇总于表2,而原始模型输出结果及可视化图表则见补充数字内容2和3(网址:http://links.lww.com/JSCR/A876和http://links.lww.com/JSCR/A877)。
表1 不同条件下地面反作用力、力量发展速率、逆运动学参数、逆动力学参数以及肌电信号的描述性统计数据(均值±标准差)。
*变量 条件 0%体重 25%体重 50%体重 75%体重 100%体重
地面反作用力(1) 平均力量发展速率(1/s) GRF 1.94±0.21 1.88±0.17 1.81±0.17 1.75±0.14 1.67±0.15
NB 1.16±0.08 1.17±0.08 1.17±0.07 1.18±0.08 1.18±0.07
最大力量发展速率(1/s) B 4.09±13.81 3.47±0.85 3.32±0.72 0.86±0.68
NB 0.44±0.25 0.51±0.36 0.54±0.31 0.55±0.26 0.53±0.2
逆运动学参数(°) 逆动力学参数(Nm·kg?1) 踝关节背屈
B -45.98±7.79 46.23±7.32 46.85±7.93 46.46±7.72 -0.66±0.14
NB -44.45±7.27 44.61±7.44 44.96±6.98 44.43±7.32 -0.44±0.11
髋关节内收
B -24.60±6.12 -24.35±6.84 -24.68±6.86 -24.30±7.32 -0.44±0.16
NB -23.00±6.84 -23.46±7.25 -22.96±6.90 -22.76±7.08 -0.21±0.10
髋关节屈曲
B 116.48±5.03 115.70±5.06 115.23±4.79 115.45±5.38 -1.19±0.28
NB 113.03±4.51 112.03±4.58 111.96±5.10 112.97±4.82 -0.77±0.18
髋关节旋转
B 21.51±8.84 20.84±10.30 22.17±10.22 20.99±11.71 -0.27±0.09
NB 15.31±8.67 14.82±8.17 15.74±8.16 14.48±9.00 -0.17±0.07
膝关节屈曲
B 141.52±8.52 141.46±8.06 143.28±8.26 142.19±8.12 -1.55±0.45
NB 134.18±8.72 134.20±8.43 135.17±7.85 134.48±6.94 -0.90±0.16
腰部伸展
B -35.19±5.76 -35.63±4.16 -36.06±4.21 -34.28±4.27 -2.18±0.30
NB -29.08±6.08 -29.55±3.85 -30.53±4.26 -28.70±3.80 -1.26±0.21
骨盆倾斜
B -11.50±7.93 -11.03±7.28 -9.56±7.07 -10.74±7.09 -0.23±0.23
NB -16.70±7.53 -15.60±6.12 -14.72±6.87 -16.37±6.07 -0.16±0.14
肌电信号 向心收缩阶段 离心收缩阶段
股二头肌 B 0.28±0.15 0.31±0.14 0.37±0.19 0.38±0.15 0.44±0.15
NB 0.17±0.07 0.19±0.07 0.21±0.08 0.28±0.11 0.33±0.14
臀大肌 B 0.11±0.08 0.13±0.11 0.15±0.12 0.20±0.15 0.28±0.23
NB 0.06±0.05 0.08±0.06 0.10±0.10 0.14±0.09 0.08±0.08
臀中肌 B 0.08±0.03 0.08±0.05 0.11±0.06 0.12±0.07 0.17±0.09
NB 0.05±0.02 0.06±0.03 0.08±0.04 0.10±0.06 0.06±0.05
胫骨前肌 B 0.26±0.34 0.23±0.28 0.30±0.25 0.33±0.29 0.39±0.28
NB 0.12±0.07 0.12±0.05 0.12±0.06 0.17±0.09 0.27±0.16
股外侧肌 B 0.79±0.35 1.08±0.68 1.08±0.44 1.36±0.61 1.72±0.72
NB 0.74±0.22 0.99±0.32 1.17±0.47 1.43±0.66 1.77±0.79
股内侧肌 B 1.06±0.55 1.42±0.74 1.62±0.58 1.88±0.78 2.43±0.96
NB 0.99±0.43 1.35±0.61 1.52±0.61 1.82±0.74 2.25±1.05
其中,B表示弹跳运动模式,NB表示非弹跳运动模式。外部负荷水平分别为0、25%、50%、75%和100%,均以体重的百分比表示。
图2为不同外部负荷下,弹跳与非弹跳深蹲模式下预测的地面反作用力经系统质量标准化后的数值对比图,线条为线性混合效应模型得出的估计值(粗线为固定效应均值,细线为受试者层面随机效应),阴影区域表示95%置信区间。
图3为逆运动学参数的线性混合效应模型分析结果。左侧为弹跳模式下各关节角度的固定效应估计值(截距值);右侧为外部负荷的固定效应,即每增加1%体重所带来的变化。点号代表弹跳模式,方块代表非弹跳模式,数值为均值,线条为95%置信区间。符号#表示两种模式之间存在显著差异,符号!则表示模型诊断条件不满足。
图4为逆运动学参数的线性混合效应模型分析结果,结构与图3相同。
表2为总力量、关节角度以及关节净力矩的统计分析结果。
*效应类型 影响因素 B模式与NB模式的差异 不同负荷下的差异
总力量(%) 负荷×B模式 负荷×NB模式 GRF 40.2% [43.3至37]? -0.1% [-0.2至-0.1]? 0% [0至0.1]
RFD 250 90.6% [87.1至93.1]? -0.3% [-0.1至-0.6]? 0.2% [0至0.5]?
RFD峰值 250 90.1% [86.5至92.8]? -0.3% [-0.1至-0.5]? 0.3% [0.1至0.5]?
关节角度(°) 髋关节屈曲 4.1° [6.3至1.8]? -0.01° [-0.04至0.01] -0.0° [-0.02至0.02]
膝关节屈曲 7.1° [10至4.2]? 0.02° [-0.01至0.05]? 0.01° [-0.02至0.04]?
踝关节屈曲 1.3° [3.1至-0.4]? 0.01° [-0.01至0.03] 0.0° [-0.02至0.02]
骨盆倾斜 4.67° [7.09至2.24]? 0.02° [-0.01至0.04] 0.01° [-0.02至0.03]
髋关节旋转 4.05° [6.32至1.78]? -0.01° [-0.04至0.01] 0.0° [-0.02至0.02]
髋关节内收 -1.27 [0.27至-2.81] 0.0° [-0.01至0.02] 0.0° [-0.01至0.02]
腰部伸展 -6.35° [-3.34至-9.37]? 0.02° [-0.02至0.04] 0.02 [-0.03至0.03]
关节净力矩(%) 髋关节屈曲 37.5% [43.3至31.7]? 0.1% [0至0.1]? 0.2% [0.2至0.3]?
膝关节屈曲 49.8% [58.2至39.6]? -0.2% [-0.3至0.1]? 0% [-0.1至0.1]
踝关节屈曲 21.3% [27.6至13.8]? 0% [0至-0.1] 0.1% [0至0.2]?
骨盆倾斜 5.8% [12.5至-0.7] -0.3% [-0.3至-0.2]? -0.2% [-0.2至-0.1]?
髋关节旋转 9.4% [12.2至6.5]? -0.1% [-0.1至0]? 0% [-0.1至0]?
髋关节内收 20.9% [25.7至15.9]? 0.1% [0至0.1]? 0.1% [0至0.1]?
腰部伸展 -181.5% [-140.8至-229]? -0.4% [-0.6至-0.3]? -0.7% [-0.8至-0.6]?
*“B模式的影响”指两种运动模式之间截距值的平均差异。“负荷×B模式”和“负荷×NB模式”表示相对于相应负荷水平的差异,随机效应则代表各条件下截距值的标准差,残差标准差则表示估计回归线周围的误差波动幅度。?粗体表示p值小于0.05,?表示模型假设不满足。
地面反作用力与力量发展速率方面,弹跳模式下的地面反作用力明显高于非弹跳模式(图2;表2,基于LME-a模型),增幅为40.2%,p值小于0.05。负荷增加会略微降低弹跳模式下的地面反作用力,增幅为每增加1%负荷减少0.1%,p值小于0.05,而非弹跳模式下负荷变化对地面反作用力无显著影响。力量发展速率的两个指标也呈现类似趋势(表2,基于LME-a模型):弹跳模式下的RFD250和RFD峰值分别比非弹跳模式高90.6%和90.1%,p值均小于0.05。负荷增加会稍许降低弹跳模式下的RFD250,增幅为每增加1%负荷减少0.3%,p值小于0.05,而非弹跳模式下则出现轻微但显著的上升趋势,增幅为每增加1%负荷增加0.2%,p值小于0.05。RFD峰值的趋势也与此类似。
关节角度方面,弹跳模式下的关节角度显著大于非弹跳模式,尤其是髋关节屈曲、骨盆前倾以及髋关节外旋角度,差异均达到显著水平,p值小于0.05。相比之下,弹跳模式下的腰部伸展角度显著更负,值为-6.4°,p值小于0.05,说明躯干前倾程度更大,而髋关节内收角度则无显著差异。对于其他关节,负荷带来的影响较小且不显著。膝关节屈曲的模型假设不满足,其分析结果需谨慎解读。
关节净力矩方面,弹跳模式下的所有关节净力矩均显著高于非弹跳模式,增幅在37.5%至181.5%之间,p值均小于0.05,涉及关节包括髋关节屈曲、膝关节屈曲、踝关节屈曲、髋关节旋转以及髋关节内收。相比之下,弹跳模式下的腰部伸展力矩绝对值显著更大,为-181.5%。负荷变化对部分关节也有显著影响,如髋关节内收和髋关节旋转的力矩会随负荷增加而略有上升,增幅分别在0.1%至0.2%之间,p值小于0.05。
肌电信号分析显示,大多数肌肉在弹跳和非弹跳两种运动模式下的离心收缩阶段和向心收缩阶段的激活程度均显著更高,p值小于0.05。其中,股二头肌、臀大肌、臀中肌、股外侧肌、股内侧肌以及胫骨前肌在弹跳模式下的激活程度显著高于非弹跳模式,而胫骨前肌的激活程度在两种模式间无显著差异。在弹跳和非弹跳条件下,随着负荷的增加,肌肉活动都有所增加,其中腓肠肌和股四头肌的负荷相关效应最为显著。在向心收缩阶段,与标准深蹲相比,弹跳深蹲时股二头肌(+40.5%)、臀大肌(+37.1%)、臀中肌(+28.0%)以及腓肠肌内侧头(+45.1%)的活动强度更高(p < 0.05)。而股四头肌的股外侧肌和股内侧肌以及胫骨前肌则未出现明显的条件差异。除胫骨前肌外,所有肌肉的负荷效应均为正值(p < 0.05)。
图5显示了针对每块分析肌肉的EMG活动的固定效应估计值的线性混合效应模型结果。左侧为离心收缩阶段EMG的弹跳条件固定效应估计值(截距),右侧为向心收缩阶段的固定效应估计值。点(弹跳)和方块(非弹跳)表示平均值,线条代表95%置信区间。#表示弹跳条件之间存在显著差异。
图6展示了相同模型的结果,用于分析每块肌肉的EMG活动固定效应估计值。左侧为离心收缩阶段EMG活动对外部负荷(按体重的百分比变化)的固定效应,右侧为向心收缩阶段EMG活动对外部负荷的固定效应。点(弹跳)和方块(非弹跳)表示平均值,线条代表95%置信区间。*表示与1不同;**表示两种弹跳条件均与1不同。
表3为转折点前后肌肉活动统计分析的结果。
| 肌肉 | 弹跳效应 | 负荷×弹跳 | 负荷×非弹跳 |
|------|----------|-----------|------------|
| 离心收缩 | 股二头肌 | 70.7% [80.7至55.5]? | 0.5% [0至0.9]? | 0.8% [0.4至1.3]? |
| | 臀大肌 | 54.7% [70.9至29.5]? | 0.6% [0.1至1]? | 0.8% [0.4至1.3]? |
| | 臀中肌 | 54.2% [66.1至38.1]? | 0.3% [-0.1至0.6] | 0.5% [0.2至0.8]? |
| | 股外侧肌 | 25.6% [41.2至6]? | 0.7% [0.5至1]? | 0.9% [0.6至1.1]? |
| | 股内侧肌 | 26.8% [42.7至6.5]? | 0.7% [0.5至1]? | 0.7% [0.4至0.9]? |
| | 腓肠肌内侧头 | 53.4% [68.5至31]? | 1.2% [0.8至1.6]? | 1.2% [0.8至1.6]? |
| 向心收缩 | 股二头肌 | 40.5% [52.8至25.1]? | 0.5% [0.3至0.8]? | 0.7% [0.5至1]? |
| | 臀大肌 | 37.1% [49.9至20.9]? | 1.1% [0.8至1.3]? | 1.1% [0.9至1.4]? |
| | 臀中肌 | 28% [38.1至16.2]? | 0.9% [0.8至1.1]? | 1% [0.8至1.1]? |
| | 股外侧肌 | -2.4% [10.3至-16.9] | 0.7% [0.6至0.9]? | 0.7% [0.6至0.9]? |
| | 股内侧肌 | 3.6% [17.3至-12.4] | 0.7% [0.6至0.9]? | 0.7% [0.5至0.8]? |
| | 腓肠肌内侧头 | 45.1% [61.9至20.9]? | 0.9% [0.5至1.3]? | 1% [0.7至1.4]? |
| | 胫骨前肌 | -7.9% [31.5至-69.7] | 0.4% [0至0.9] | 0.4% [-0.1至0.8] |
*“弹跳效应”表示不同模式(弹跳、非弹跳)条件下截距的平均差异。“负荷×弹跳”和“负荷×非弹跳”表示相对于各自条件下的外部负荷的变化量。随机效应表示每种条件下截距的标准差。残差误差表示估计回归线周围的残差标准差。?粗体表示p < 0.05。
讨论:据我们所知,这是首项研究弹跳技巧对自由重量深蹲过程中关节运动学、关节合力矩以及肌肉激活模式的影响。研究结果表明,弹跳技巧会显著改变下肢的运动机制,增加关节力矩、活动范围以及肌肉活动,尤其是后侧链肌肉。这些发现有助于理解弹跳技巧对弹性能量利用及肌肉间协调性的影响,进而拓展了目前对该技巧在自由重量深蹲中作用的认识。虽然GRF、关节力矩以及肌肉活动的整体增加与转折点处加速度增大的预期效果一致,但更显著的发现是腰盆运动的系统性改变以及肌肉协调性向后侧链的转移。
对GRF的分析(图2)显示,弹跳条件带来了约40%的显著提升。与GRF趋势一致,RFD响应也呈现出类似的规律,且明显具有弹跳优势。在弹跳条件下,RFD250和RFDPEAK的值均显著更高,这说明弹跳技巧不仅提升了力的大小,还加快了转折点处力量的产生速度。总体而言,弹跳技巧带来的运动特征表现为更高的绝对负荷和更快的力量生成速度。这种双重效应支持了这样一种观点:弹跳技巧是一种独特的训练手段,可用于提升爆发力。
当考虑外部负荷时,GRF和RFD的效应均有所下降,表明在高负荷下其作用减弱。研究者认为,这种减弱可能反映出随着负荷增加,弹跳技巧的利用效率降低,这可能是由于为了自我保护,离心加速度无意识地减小,从而导致SSC的贡献下降(11)。此前有研究(2)指出,在较高强度(70–80% 1RM)下,弹跳技巧的效果较小(约20%),而且负荷从70%增加到80% 1RM时,对GRF的影响也很微弱。这些发现表明,弹跳技巧在较轻负荷下更为有效,而随着负荷增加,其相对优势会逐渐减弱。至于将这一现象推广到需要承受更高绝对负荷的业余运动员或精英运动员身上,目前尚不清楚。在举重、力量举和强力举等项目中,量化运动员使用弹跳技巧的程度及其效果受人体测量因素影响的程度或许具有重要意义。
弹跳条件显著影响了关节运动学,表现为髋关节屈曲、旋转和骨盆倾斜度增加,而腰椎伸展度则减少。这一结果与以下假设相符:更大的位移有助于发挥拉伸-缩短周期的类似弹簧的作用,从而增强弹性能量储存以及早期向心收缩峰值速度和平均向心收缩速度等表现指标(2)。较大的关节活动范围表明存在一种特殊的运动策略,这种策略可能有利于弹性能量的利用,但也会导致腰盆偏离中性姿态。观察到的骨盆倾斜度增加以及躯干前倾加剧的情况,提示在高负荷或疲劳状态下需格外谨慎(7,25,31)。对于那些以深蹲作为主要竞技项目的运动员来说,情况可能有所不同。此外,在弹跳条件下,由于深蹲深度增加,腰椎前凸减少、骨盆前倾度增大,可能会导致腰椎承受的机械应力上升,因为有研究指出,深度增加会提升腰椎的负荷(39)。在膝关节和髋关节也观察到了类似的趋势,即更深程度的屈曲会增加外部力矩和关节接触力,分别在胫股关节和髋关节达到体重的20倍和15倍(27)。与这些发现一致,我们的数据也显示,在弹跳条件下,所有关节维度上的负荷均有所增加。如果能够妥善控制,这样的负荷或许有助于肌肉骨骼结构的适应性重塑,而非带来负面影响。不过,研究者建议应谨慎、逐步地运用弹跳技巧,注重转折点的动作控制,保持膝关节与髋关节的对齐,避免过度外翻或躯干稳定性丧失,尤其是在高强度或疲劳状态下。
弹跳技巧使得膝关节、髋关节和踝关节屈曲时的关节合力矩增加,这意味着伸肌群面临更大的负荷。这一结果符合预期,因为先前的研究已表明,随着负荷增加,伸肌力矩也会上升(14,15),再加上弹跳对GRF的影响(图2),可以推测弹跳效应与外部负荷效应之间存在关联。弹跳条件还会导致躯干前倾加剧,进而使腰椎伸展力矩升高。值得注意的是,在所有分析的关节中,腰椎伸肌的关节合力矩相对差异最大,达到了185%。这再次强调了合理控制负荷的必要性,因为过度的躯干前倾会增加脊柱稳定肌群的负担。这一观察结果与先前关于深蹲时躯干倾斜度随负荷增加而上升的报告一致(15),说明弹跳条件也可能带来类似效应,体现在下背部的更高力矩上。研究还发现,弹跳技巧对髋关节屈曲角、内收角以及力矩有显著影响,这说明在弹跳条件下,对腿部轴线的控制难度加大。这一发现与先前文献(33)的结果一致,即外部负荷增加会导致髋关节外展和外旋力矩增大,以此维持稳定性和姿势的一致性。虽然弹跳技巧的效果似乎比单纯的外部负荷更强,但重深蹲与弹跳动作的结合可能会给髋关节稳定肌群带来额外负担,这从臀中肌和臀大肌活动的增加中可以看出(图5和图6)。因此,针对性地加强髋关节稳定肌群的训练可能是明智之举,这一观点也得到了先前研究的支持(33)。
在所有记录的肌肉中,除了胫骨前肌外,弹跳技巧都在转折点前引发了更高的肌肉活动。转折点过后,弹跳条件下主要是后侧链肌肉的激活度上升,而股直肌群并未出现类似的增长。有趣的是,在弹跳条件下,负责膝关节运动的股二头肌和腓肠肌内侧头在转折点前后都表现出显著更高的激活度。这一现象与先前的研究结果一致,即随着膝关节位移的增加,股二头肌和腓肠肌的激活度也会上升(32)。这种模式可能反映了额状面稳定性和刚性的提升,因为股二头肌可提供膝关节周围的侧向支撑,而腓肠肌内侧头则提供内侧支撑(12)。在矢状面上,这两块肌肉都是膝关节的后侧屈肌,这意味着弹跳时膝关节的屈曲主要是由被动的重力和弹性力量驱动的,而这两块肌肉则通过主动收缩来抵消这种运动。总体而言,许多深蹲研究都指出,向心收缩阶段的肌肉活动通常高于离心收缩阶段。例如,在重深蹲中,上升阶段的肌肉激活度高于下降阶段(40)。此外,较高的负荷通常会伴随躯干前倾加剧、运动学特征改变以及肌肉力臂和募集模式的变动(15,22,26)。因此,有研究指出,在高负荷下,躯干会进一步前倾,髋关节伸肌和腘绳肌的负荷增加,而股直肌群的激活度则下降(40)。我们的数据也反映了这一趋势:在向心收缩阶段,股直肌群的激活度并未因弹跳技巧而出现显著变化(图5),而股二头肌(40.5%)、臀大肌(37.1%)以及臀中肌(28%)的激活度则有所上升。与此同时,躯干前倾度和腰椎伸展力矩也增加了(图3和图4)。这表明,弹跳技巧会在向心收缩阶段提高臀肌和腘绳肌的激活度,这两组肌肉都是髋关节伸肌,这一现象可能反映了与弹跳条件下躯干前倾加剧相关的协调策略。因此,如果目标是进行以股四头肌为主导的深蹲,应避免使用弹跳技巧。在较轻负荷下,深蹲通常以股四头肌为主导,此时使用弹跳技巧会导致运动模式向以髋关节为主导的方向转变。总体而言,弹跳技巧会导致骨盆前倾加剧、躯干前倾加重、腰椎伸展力矩上升,以及向心收缩阶段以后侧链肌肉为主的激活模式,这些共同特点表明,弹跳技巧所带来的腰盆运动策略的改变,已超越了单纯的力量放大效应。
在解读本研究结果时,需考虑若干局限性。与以往的研究一样(16),脊柱被建模为无自然弯曲的刚性结构。外部负荷的范围并未包括最大强度的负荷。由于弹跳技巧常用于接近1RM强度的奥运举重项目,因此在这样的条件下,机械反应和神经肌肉反应可能会有所不同。这一点尤为重要,因为我们的GRF研究结果表明,随着相对负荷的增加,弹跳条件的效应会减弱,因此有必要进一步深入研究。此外,若不改变受试者的自然深蹲姿势,就难以进一步标准化深蹲深度,观察到的差异可能源于弹跳条件下更大的关节活动范围,尤其是在运动学和EMG数据方面。研究还未包括除RFD之外的时间分析。虽然由于最大力量出现在转折点,因此对这一阶段进行了分析,但弹跳条件在其他阶段,如“粘滞阶段”的影响仍需进一步探究。时间标准化曲线可在补充数字内容5中查看(见图,http://links.lww.com/JSCR/A879),也可从OSF数据库中获取(datapoints)。未来的研究应考虑从时间维度进行分析,重点关注后链激活机制及协调策略。研究对象为经过训练的业余运动员,深蹲并非他们的主要竞技项目,因此研究结果难以推广到初学者或精英运动员群体。不过,由于大多数运动员都属于这一范畴,这些发现对力量与体能训练教练仍具有实际意义。实验中并未要求受试者以最大速度完成动作,这限制了在向心收缩后期不同训练条件下的对比分析。所有受试者均为亚洲人,这一因素可能影响研究结果在其他人群中的适用性(21)。
实际应用方面,在需要承受高外部负荷或高力量输出的运动项目中,如奥林匹克举重和力量举,弹跳深蹲可能有助于提升力量与爆发力表现。此外,在那些涉及高冲击着地动作的运动项目中,比如体操和自由式滑雪板运动,或是需要更高机械刺激的训练场景中,弹跳深蹲也能发挥积极作用。由于该训练方式会对腰骨盆区域以及关节大角度位置带来更高的负荷,因此必须给身体足够的适应时间。教练应密切监测训练负荷及运动员的疲劳状况,逐步且有选择地引入弹跳训练技术。具体的动作策略、技术水平以及训练目标都应作为指导原则,确保运动员能够安全地应对由此带来的更高机械负荷及神经肌肉挑战。
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