背景
侧向往返移动(Lateral Shuffle)是指在人体额状面内向身体一侧短距离移动,并在某一位置执行预期或非预期的侧切和180º变向,之后再横向移动至下一次侧切和180º变向,如此重复。在网球比赛中,运动员70%的移动属于侧向往返移动。在篮球比赛中,运动员侧向往返移动的用时占整个比赛的18.1-42.1%。然而,持拍类项目和集体球类项目频繁的侧向往返移动会影响运动员下肢(尤其是踝关节)的神经肌肉控制,并可能增加受伤风险。
疲劳是一个复杂的现象。了解疲劳的机制,及其对包括神经肌肉输出和输入在内的神经肌肉控制的影响,对预防损伤和提高运动表现具有重要意义。当前已有大量研究发现神经肌肉的输出能力(如肌肉最大自主收缩力量、峰值功率、反向跳跃高度和动作速度等)在疲劳后会显著降低,但关于疲劳对神经肌肉输入能力(即本体感觉)影响的研究出现了不一致的结果。研究发现,排球比赛后膝关节本体感觉显著降低,外翻肌疲劳导致了足球运动员踝关节本体感觉的下降。与之相反,跑步机跑步诱发的疲劳并不影响膝和踝关节的本体感觉。
造成研究结果不一致的原因可能有以下几点:
1)疲劳诱导方式的不同。一些研究采用了相对不受控制的疲劳诱导方式(如模拟比赛或对抗),而其他研究则使用了更受控制的方式(如等长收缩或跑步机特定距离的跑步)。
2)运动项目的实际需求不同。例如,排球运动员在比赛中经常进行多次跳跃,这可能导致膝关节本体感觉的降低。
3)疲劳的评估指标不同。一些研究使用神经肌肉指标(如最大自主收缩力、反向跳跃表现), 一些研究使用主观指标(如主观疲劳度),还有研究使用生理学指标(如血乳酸、血清肌酸激酶等)。
4)本体感觉评估方法不同。本体感觉测量常用的方法包括被动运动检测阈值、关节位置重现和主动运动范围判别评估装置(Active Movement Extent Discrimination Assessment, AMEDA)。前两种方法要求被试者使用等速动力学系统,在视觉和听觉受阻的同时感知踝关节位置。然而,这些方法因其生态效度有限而受到质疑。研究表明,通过AMEDA测量出的踝关节本体感觉敏锐度(Ankle Inversion Proprioception, 踝关节本体感觉敏锐度)具有高度敏感性,并且由于其操作简单和更高的生态效度优势,已成为更广泛使用的本体感觉评估方法。
因此,本研究的目的是通过使用不同距离和速度的侧向往返移动诱导疲劳,评估不同侧向往返移动诱导的疲劳对踝关节本体感觉敏锐度和反向纵跳表现的影响;2)探讨疲劳与踝关节本体感觉敏锐度、反向纵跳表现之间的关系。本研究假设:1)无论侧向往返移动的距离和速度条件如何,疲劳都会显著降低踝关节本体感觉敏锐度和反向纵跳表现;2)踝关节本体感觉敏锐度和反向纵跳表现都与侧向往返移动诱导的生理和感知疲劳程度相关。
方法
18名男性大学运动员(年龄21.3 ± 1.8yrs,身体质量72.8 ± 8.5kg,身高177.4 ± 5.8cm)参与了该研究。通过随机进行6种不同速度和距离的侧向往返移动(5m,2.0m/s;5m,1.8m/s;5m,1.6m/s;2.5m,2.0m/s;2.5m,1.8m/s;2.5m,1.6m/s)来诱导疲劳,侧向往返移动的持续时间为3min,侧向往返移动中包括的变向次数计算如图。运动员根据音频提示来调整移动速度,并在两条线之间进行重复的横向移动,并确保他们的身体中心达到两条线之一。规定的动作包括保持双脚与肩膀对齐的姿势,膝盖屈曲约60°。在整个过程中,测试者提醒参与者保持膝关节的这个角度。如果运动员连续3次以上违规,测试将无效。
测试前进行10min的标准化热身,包括慢跑、动态拉伸和三次次最大反向纵跳试跳。在侧向往返移动期间对心率进行全程监控,在运动前后测量了血乳酸、反向纵跳和主观疲劳度。使用运动前和运动后反向纵跳下降高度用于最后的数据分析。
在侧向往返移动后使用AMEDA评估踝关节本体感觉敏锐度。AMEDA由一个稳定平台和一个可翻转的平板组成,可翻转的平板配有一个可以沿着足部中心轴旋转并生成倾斜角度的板,包括四个角度位置(位置1=10˚,位置2=12˚,位置3=14˚,位置4=16˚)。参与者用测试脚进行内翻运动,在达到测试位置后确定内翻角度位置并报告适当的数字,然后返回到起始位置。在正式测试过程中,要求参与者光脚站在平台上,直视前方。测试脚的中间趾要与可移动测试平台的轴线对齐,以确定踝关节的位置。在正式测试之前,向参与者展示踝关节的四个内翻位置,每轮总共3次。随后,在测试期间,4个内翻位置被随机呈现给参与者,每个位置被判断10次。实验人员不向受试者提供关于判断正确性的反馈。
描述性数据以均值 ± 标准偏差(SD)的形式呈现。使用Shapiro-Wilk和Levene方法分别评估数据分布的正态性和方差的均匀性。使用ROC下面积来评定踝关节本体感觉敏锐度;使用重复测量方差分析(RM-ANOVA)以比较不同距离和速度对踝关节本体感觉敏锐度的影响;采用Pearson相关分析检验了心率、血乳酸、反向纵跳下降高度、主观疲劳度和踝关节本体感觉敏锐度以及变向次数之间的关系。统计学显著性水平设定为p < 0.05。
结果
随着速度的增加,心率、血乳酸和主观疲劳度呈增加趋势,反向纵跳高度呈下降趋势,但踝关节本体感觉敏锐度变化趋势不明显。相同速度下,2.5m方案比5m方案诱发了更为明显的的神经肌肉疲劳。
RM-ANOVA显示,距离对踝关节本体感觉敏锐度(F = 7.351,p < 0.01,η2= 0.178)和反向纵跳下降高度(F = 5.265,p < 0.05,η2 = 0.134)存在显著主效应。速度对心率(F = 4.575,p < 0.05,η2 = 0.119)、血乳酸(F = 23.109,p ≤ 0.001,η2 = 0.405)、反向纵跳高度(F = 5.265,p ≤ 0.001,η2 = 0.273)和主观疲劳度(F = 8.426,p ≤ 0.001,η2 = 0.199)存在显著主效应。距离和速度之间对于所有指标均无交互作用效应(p > 0.05)。
相关性分析结果显示,心率、血乳酸、反向纵跳下降高度、主观疲劳度和变向次数彼此之间呈显著性相关(p < 0.05)。踝关节本体感觉敏锐度与心率、血乳酸、反向纵跳下降高度、主观疲劳度之间无相关性(p > 0.05),但踝关节本体感觉敏锐度与变向次数呈负相关(r = –0.251,p < 0.01)。
结论
“2种距离x3种速度”的侧向往返移动诱导的疲劳影响了反向纵跳表现,但并未影响踝关节本体感觉敏锐度。踝关节本体感觉敏锐度似乎受到变向次数的影响。相同运动模式诱导的疲劳似乎会以不同的方式影响神经肌肉输入和输出的能力。在涉及大量横移侧切的训练和比赛中,监测踝关节本体感觉以预防踝关节损伤是必要的。
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