运动科学揭秘:五大关键肌力爆发力数据指标,优化训练与康复

文摘   2024-09-16 19:06   江苏  

体能爆发力肌力测试常见数据指标

在体能肌力测试过程中,我们时常看到许多数据与指标,那么它们究竟是什么意思呢?对我们训练或者伤病预防与康复又有什么意义呢?跟着小编脚步,下文为你解答五大常见指标!

参考书籍:take-off/NSCA爆发力指南/运动损伤管理/调控肌力

       一.最大肌力Fmax

1.概念与意义:

   最大肌力,在大多数国内体院传统教科书被定义为:最大力量是指肌肉通过最大随意收缩克服阻力时所表现出来的最高力量;但随着运动科学的与时俱进,这样的定义似乎缺少了一个概念;即时间特征。最大力量并非神经冲动传导到肌纤维时便立刻产生的,而是在300ms左右产生的。所以,作者私以为这种定义有待完善与严谨。

 最大力量的意义不仅在于为运动员给予专项技术&输出功率的基础肌力保障,更是机体预防伤病的关键,强大肌力可以保护软组织与肌腱骨骼。

2.最大力量产生时间:

 最大肌力的产生需要300ms左右的时间,但大多数运动,如跑跳田径等都在250ms内,最大肌力往往无法在专项运动过程中得以产生,所以最大肌力某些专项也存在局限性;因此,在有限的时间内产生尽可能大的肌力往往是很多专项运动员的肌力目标;

3.不平衡性与不对性

 最大肌力存在两种差异,分别是不平衡不对称

3.1不对称

 在探讨人体运动学中的不对称性时,不对称指数(Asymmetry Index, AI)是一个关键指标,其计算公式为:AI = (左侧值 - 右侧值) / 最大值 × 100%。该指数常用于量化身体两侧肌力的差异,这种差异在专业运动员中尤为常见,尤其是在那些需要单侧肢体发力的运动项目,如持拍运动和挥鞭旋转类运动。在这些运动中,运动员的惯用侧肌肉往往展现出较对侧更为显著的力量优势。

 (如上图:我国巴黎奥运会网球冠军郑钦文左右两侧手臂纬度差异)

 现有研究指出,肌力不对称可能增加运动员受伤的风险。例如,在需要转体动作的体育活动中,如果髋关节两侧的活动范围不对称,可能会增加下腰痛的风险。同样,在足球运动中,如果支撑腿与射门腿的肌力差异过大,可能会降低射门的成功率

  然而,肌力不对称与伤病之间的关联并非总是直接的。当肌力差异发生在远离脊柱的身体远端时,其对伤病的影响可能较小。一般认为,两侧肌力差异在15%以内是可以接受的,这一阈值被认为是肌力不对称性的上限。这一观点基于对运动员长期训练和比赛表现的观察,以及对肌力不对称可能带来的潜在伤病风险的评估。


3.2不平衡

 在运动生理学领域,肌肉力量的不平衡现象指的是原动肌与拮抗肌之间的力量差异。与因运动项目特性导致的肢体左右侧肌力不对称相比,肌肉群间的不平衡更可能成为运动损伤的诱因。以下肢为例,髋关节的外展肌群与内收肌群的力量不平衡在冰球运动员中尤为显著,内收肌群力量的减弱常被视为内收肌损伤的潜在风险因素。

 在康复训练中,理想的内收肌与外展肌力量比值被推荐为1.05,而对于冰球运动员而言,这一比值的理想范围则为0.95。此外,股四头肌与腘绳肌之间的力量失衡被认为是导致女性运动员前交叉韧带损伤的一个重要因素。尽管如此,关于上肢肩关节内旋与外旋肌群力量失衡与运动损伤风险之间关系的实证研究仍然相对有限,尤其是在那些频繁参与投掷类运动的运动员中。

        二.力量发展速率 

                RFD(rate of the force development)

1.概念与意义

     RFDrate of the force development力量发展速率就是力量-时间图像的斜率,也就是单位时间内力量变化值。上文也提及对于大多数专项来说,尽可能短的时间内产生更多力的素质水平相比最大力量可能更重要。

  从伤病预防及康复角度来说:RFD的波动不仅能反映运动员疲劳状态,也能作为运动员术后肌力水平康复指标;有研究表明已有研究证明,顶尖足球运动员在前交叉韧带重建术后的6个月后,肌肉力量就已经达到峰值,但是下肢肌肉在进行30%50%90%的最大随意等长收缩(MVIC )时,对应的 RFD 仅能达到伤前80%77%63% ,术后12个月后, RFD MVIC 才能恢复到伤前的90%

2.测试方法

RFD本质是基于力量-时间函数关系的斜率,可以通过测力台、线性位置传感器、等速肌力测试仪等绘制出图像;一般以50ms为单位横截距,截取力量数值变化为纵截距,绘制斜率。

3.不同类型RFD

根据时间变化,一般0~50ms内称为起始强度50~200称为爆发强度

 三.反向跳跃CMJcountermovement jump

1.概念与意义

CMJcountermovement jump)作为下肢爆发力测试的最佳测试之一,不仅由于其极其简单的操作流程,还由于其丰富的数据指标价值CMJ即反向纵跳是下肢伸展最常见的动作模式,为跑跳等模式提供下肢肌力数据。

2.测试方法

常用测力台测试,以分析出CMJ各阶段的力学运动学参数,如:RFD、峰值功率、各阶段的时间&冲量;也可以用IMU等传感器进行运动学参数;CMJ指标较多,在此仅以几个常见数据指标分析。

2.1高度

高度作为CMJ测试肉眼可见的数据指标,一定程度上是能反映运动员下肢爆发力水平;但仍有局限性:一方面存在于其算法效度是否合格,应尽可能利用起跳速度计算,而不是利用腾空时间计算跳跃高度。因为腾空起飞阶段身体姿势可能与起跳前不一致,例如过度屈膝屈髋导致下落时间偏长,跳跃高度计算结果虚高。另一方面,相比IMTP来说,跳跃高度无法反映运动员在各个时间特征下的产力情况。

2.2离心持续时间

从运动开始到零速度所经过的时间。较短的离心持续时间往往与新鲜感和积极的准备状态相对应。能够快速解重和制动(减速)意味着神经肌肉系统处于全面激活状态。当离心持续时间变慢时,应考虑运动员神经兴奋程度与潜在伤病风险,当然也存在慢性训练的适应因素

2.3推进阶段峰值功率

峰值推进功率是衡量运动员如何充分利用推进阶段的一个很好的指标。它是在推进阶段,力量和速度的乘积最高的瞬间。一般被认为是测量CMJ爆发力的最重要指标之一

2.4反向跳跃深度

反向跳跃的深度因专项需求不同,也反映了跳跃策略的选择。浅的反向跳跃深度可能伴随着更快的起跳反应时,利于专项表现。而更深的反向跳跃深度可能较大的运动范围(ROM使运动员能够有更多的时间来产生推进冲量,这反过来可以转化为更大的起跳速度。



四.反应力量指数 RSI(reactive strength index)

1. 概念与意义

反应力量指数(RSI)是为了评估运动员的反射性跳跃能力,并能够确定增强式训练对身体施加的压力。反应力量能够影响加速能力、变向速度以及灵敏表现。有许多信效度较高的测试用于测量反应力量指数.

2.计算方法

RSIMOD=跳跃高度/收缩时间

方法一:RSI = 跳跃高度 / 触地时间

方法二:RSI = 腾空时间 / 触地时间

方法三:RSI = 跳跃高度 / 起跳时间

3.RSI的水平等级

1.5——反应力量水平低下,多加强力量,进行初级Plyo训练

1.5-2.0——反应力量中等,进行中级Plyo训练

2.0-2.5——反应力良好,可以进行高级plyo训练

 五.离心利用率EUR(Eccentric Utilization Ratio)

1. 概念与意义

离心利用比率(Eccentric Utilization Ratio, EUR)是一个在高性能运动训练中具有特殊用途的度量指标。EUR定义为反向运动跳跃(Countermovement Jump, CMJ)与静态跳跃(Static Jump, SJ)表现的比值,被认为是衡量运动员力量表现的有用指标。

1.1体能训练角度:

  在需要变向(Change of Direction, COD)或跳跃的运动中,运动员最大限度地利用肌肉的拉伸缩短循环(Stretch-Shortening Cycle, SSC)是有益的。SSC的能力对于运动员来说至关重要,而在某些运动项目中,高EUR可能不是那么重要。例如,自由式摔跤运动员在准备发起攻击时,倾向于保持低姿态和准备好的姿势,而美式橄榄球的中锋在对抗阶段的动作本质上是推进性的,很少利用SSC。在这些情况下,可接受的EUR可能天生较低,例如小于1.0与NCAA一级篮球运动员(例如大于1.0)相比

1.2康复角度来说:

 EUR的变化可以作为髌腱健康的一个良好指标,因为髌腱在跳跃中储存和释放能量时高度参与。然而,对于EUR指标的优越性也应进行辩证思考:由于EUR的指标是比值形式,因此其数值具有相对性。如果向心基础肌力非常薄弱,EUR指标也能达到一定的比值!!)。因此,应根据不同情况谨慎使用EUR,以确保训练和康复计划的有效性和安全性。

2. 测试方法

CMJ/SJ=EUR

作者个人建议:任何的数据与指标固然能反映出运动员的体能&肌力水平、隐性伤病风险概率与疲劳程度,但仍需结合运动专项具体的动作模式需求与专项能力要求加以分析。

最后附上小编之前参加上海NSCA活动的一张图

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zyt的运动科学笔记
江苏一名普通本科-大二体育学院学生/主要用于分享运动科学知识\x26amp;体能训练前沿理论;分享读书笔记\x26amp;推荐相关书籍