振动训练对田径运动员下肢爆发力和身体成分的长时效应研究

摘 要： 通过对田径运动员进行8周振动训练，对比训练前后运动员下肢肌群爆发力及身 体成分的变化，旨在了解数周振动训练对提高下肢爆发力的作用，探讨振动训练对田径运动 员力量训练的意义，为田径运动员力量训练提供新的思路与参考。20名青年男性田径运动员 ，随机分为振动组10人，对照组10人。振动组采用振动训练台30 Hz频率、2 mm振幅对下肢 进行为期8周的振动训练，对照组则进行8周传统的下肢力量训练。训练前后分别对运动员进 行身体成分测试和下蹲跳测试（CMJ）测试。结果显示，振动组与对照组8周训练前后CMJ成 绩出现非常显著的提高（P<0.01），骨骼肌含量出现显著性增加（P<0.05），而体脂百 分比无显著性变化（P>0.05）。振动组与对照组组间CMJ成绩具有显著性差异（P<0.05） ，骨骼肌含量和体脂百分比无显著性差异（P>0.05）。由此得出结论，本研究所采用的8 周振动训练方案可以有效提高田径运动员下肢肌群爆发力，且效果比传统器械力量训练更为 明显，但对运动员身体成分组成影响效果并不显著，有待进一步研究。

关键词：振动训练；下肢爆发力；身体成分；长时效应

中图分类号：G820.2 文献标识码：A 文章编 号：1007-3612(2011)11-0119-03

The Chronic Effects of Vibration Training on Explosive Power and Body Composition of Athletes

ZHOU Shengling

(Sports College，Xuzhou Normal University，Xuzhou 221116 Jiangs u China)

Abstract: The aim of this study was to compare the performanceenhancing effects of vibra tion strength training and conventional strength training for athletes.The subj ects were 20 professional athletes，dividing into two groups randomly.The inter vention period consisted of 8 weeks.During the intervention，one group was defi ned as the vibration group，which performed vibration strength training on the P ower Plate，while the other group，the control group，performed the same trainin g plan without vibration.Body composition and the maximum jump height in counte rmovement jump (CMJ) were tested before and after the 8 weeks’ intervention.Th e results showed that CMJ performance and skeleton muscle mass increased signifi cantly in both groups(P<0.05)，while there was no significant difference of the body fat percentage in both groups(P>0.05).Moreover，comparing to the control group，the CMJ performance of vibration group increased significantly( P<0.05).In conclusion，the results point that 8 weeks’ vibration training in this study has superiority compared with similar training without vibration regarding the explosive power of the professional athletes.

Key words: vibration training，explosive power，body composition，chroni c effects

振动训练已逐渐成为国际上较为认可的增加肌肉力量、提高运动成绩的新方法。传统 的抗阻力量训练主要是通过器械的重力加速度对肌肉产生急性刺激，肌肉适应刺激后形态和 力量发生相应改变［1］。振动训练的工作原理与传统力量训练方法基本一致，同样 是通过对 肌肉产生加速度后，提高肌肉的爆发力与耐力［2,3］。目前，振动训练的作用机制 目前尚 不明确，可能是由于振动刺激改变肌肉长度，激发肌肉肌梭，使肌肉发生有力收缩［3 ］。目前，已有大量采用等速力量测试系统对振动训练前后不同部位肌肉力量变化的研究， 涉及人体上肢、下肢、躯干等多个肌群。研究显示，振动训练确实可以明显有效地提高肌肉 做功能力［4］。然而等速力量测试对于测试环境与测试人员专业水平有较高要求， 存在一定 局限性。CMJ作为一种简单有效的测试手段，可直接在运动场地进行，在国外已有相关研究 采用这种方法评价训练效果［5］，被证明能够比较准确地说明下肢爆发力的情况。  另外，国内外已有研究表明，短时全身振动训练能有效促进肌肉力量与爆发力增加，改 善神经调节肌肉做功能力［2,6］。但多周乃至数月的振动训练对肌肉力量与爆发力 的影响研 究较少，尤其是针对国内有一定运动背景的田径运动员的相关研究较少。另外，振动训练对 运动员身体成分的影响目前研究较少涉及。综上所述，本研究对田径运动员进行8周的振动 训练，在训练前后对运动员的CMJ成绩与身体成分进行测试，并通过与对照组的对比，旨在 分析振动训练提高田径运动员下肢肌群爆发力和全身身体成分的效果。

1 研究对象与方法

1.1 实验对象  20名青年男性田径运动员，运动等级均达到国家二级及以上，无个人伤病史，身体状 态良好，近期未参加过大强度力量训练，参加本研究8周训练期间不再参加其他力量训练。 随机分为两组，其中振动组10人，对照组10人，基本情况见表1：表1 参加测试人员基本情况组别年龄/岁身 高/cm体重/kg振动组（N=10）19.1±1.2174.4±10.170.8±9.6对照组（N=10）20.0±0.8176.2±11.064.8±12.3 1.2 研究方法  身体成分测试：采用韩国产Inbody3.0身体成分测试仪测试身体成分，包括全身骨骼 肌含量与体脂百分比等。测试于晨间空腹进行，室内温度、湿度恒定，测试对象未进行过剧 烈运动，体成分测试过程中均赤脚、裸露上身。8周训练结束后，次日清晨再进行相同测试 。CMJ测试：采用国民体质监测系统中的纵跳测试仪测试CMJ高度。具体测试方法为：测 试对象完成约10 min左右的慢跑热身活动后，依次进行测试；测试过程中，双手固定于臀部 ，避免摆臂；起始动作为直立状态，快速下蹲至膝关节约90度左右后立即起跳；每人共进行 三次测试，每次间隔20 s，记录最好成绩。8周训练结束后，次日再进行相同测试。上述测试结束后次日开始系统的振动训练。振动训练采用美国产Power Plate振动训练仪。 振动组训练采用频率为30 Hz，振幅为2 mm；训练时，受试者直立于振动训练仪平台上 ，手持事先准备的重量为8RM（RM：最大重复次数）的杠铃水平置于肩膀上方，保持腰部直 立，下肢缓缓半蹲至膝关节150度位置，此时保持身体重心在训练仪平台中心，再慢慢起身 至直立；重复动作8次为一组，每天进行5组，组间间隔40 s，每周进行三次力量训练，共持 续8周时间，期间经常检查并调节杠铃重量。对照组训练方案相同，同样在振动训练仪平台 上进行力量训练，但训练过程中无振动刺激。数理统计采用SPSS15.0软件，各组力量训练前后CMJ成绩与身体成分变化对比采用配对T 检验，振动组与对照组组间对比采用单因素方差分析。

2 结 果

2.1 下肢肌群爆发力变化

表2 振动组与对照组8周振动训练前后CMJ成绩情况训练前/cm训 练后/cm振动组38.7±7.342.8±10.4**对照组39.1±5.540.0±11.8**#注：**表示训练前后对比具有非常显著性差异（P<0.01），#表示组间具有显著性差异 （P<0.05）。以下各表同。结果显示，振动组8周训练后CMJ成绩有显著性提高（P<0.01），对照组训练后CMJ成绩 也有显著性提高（P<0.01），说明无论是结合器械的振动训练还是单纯的器械训练都 可以有效提高运动员下肢爆发力。振动组与对照组相比，CMJ成绩有显著性差异（P<0. 05），说明振动组CMJ成绩提高更为明显，增加振动刺激的力量训练比单纯的器械力量训练 能够更有效提高运动员下肢爆发力。 图1 振动组与对照组下肢CMJ成绩训练前后变化情况 2.2 全身身体成分变化

表3 振动组与对照组全身身体成分骨骼肌含量与

体脂百分数变化情 况骨骼肌含量/kg训练前 训练后体脂百分数/%训练前 训练后振动组34.1±7.837.0±9.7*18.4±12.719.5±13.0对照组37.2±10.639.9±6.6*19.2±10.919.3±13.9 表3显示，训练前后两组受试者身体成分骨骼肌含量均有显著增加（P<0.05），说明 力量训练起到了增肌效果。而体脂百分数没有显著性变化（P>0.05），说明两种训练 方式均没有起到减脂作用。另外，振动组与对照组训练后骨骼肌含量和体脂百分数没有显著 性差异（P>0.05），说明8周振动训练对受试者骨骼肌和脂肪含量作用不明显。

3 分析与讨论

本研究对具有一定运动训练背景的田径运动员进行8周的力量训练，采用本研究设计 的力量训练方案后，无论是振动组还是对照组，CMJ成绩都得到了明显地提高，反映了其下 肢从离心收缩快速转化为向心收缩的能力得到了显著提高，下肢爆发力得到了明显加强。由 此可见，即使是经历过系统田径专项训练的运动员，如果采用合适的训练手段，其下肢爆发 力仍然可以得到进一步的加强。而振动组与对照组相比，由于加入振动刺激，CMJ成绩提高 更为明显，说明振动训练作为有利的外界刺激使下肢肌群产生相应适应，能够促进下肢爆发 力进一步提高。 另外，本研究中，力量训练也使得受试者身体成分骨骼肌含量得到了显著提高，说明8 周的时间不仅仅能够改善机体神经系统对肌肉的控制能力，还能够使得肌肉本身得到发展， 使得人体骨骼肌绝对含量增加。而力量训练对人体体脂百分比没有显著影响，究其原因，一 方面可能是因为8周的时间仍然相对较短，不足以改变人体脂肪含量；另一方面可能是由于 力量训练强度较大，主要以糖酵解供能系统供能，不能有效减少脂肪。但是随着人体骨骼肌 含量的增加，基础代谢率也相应增加，体脂百分比可能在更长一段时间内会出现一定下降。 目前，对于振动训练对力量训练的长时效应，国内外已有较多的相关研究。Issurin等 ［7］在研究中对普通男性进行了3周大负荷肘关节力量训练，其中振动组和对照组力量分 别 增加了49.8%和16%，振动组明显高于对照组。Delecluse等［8］研究中发现，12周 的振动训练 后，与采用无振动训练的对照组相比，振动组膝关节等张收缩力量和CMJ成绩明显提高（9. 0%，P<0.05以及7.6%，P<0.05）。但是与以上研究结果相反的是，de Ruiter等 ［9］研究中， 11周的振动训练后，振动组与力量组之间不存在显著性差异，这一结果可能是由于振动训练 总量不够，频率或者强度不高，导致未对肌肉产生足够刺激。另外，还有多项研究［7- 9］ 表明，振动训练对于骨骼肌爆发力与绝对力量有显著作用，可以有效增加骨骼肌爆发力和耐 力。总的来说，振动训练对于人体骨骼肌爆发力和绝对力量的增加确实有显著的长时效应， 这与本研究的结果基本一致。值得一提的是，本研究严格控制变量，振动组和对照组在8周 训练中，外界环境、场地设施、力量训练器械与负荷方案完全一致，将振动刺激控制为单一 变量，以便更加客观、明确地了解振动训练的效果。 关于振动训练提高人体下肢爆发力的可能原因，首先可能是由于振动训练在训练初期提 高了人体神经系统对肌肉的调节能力。目前确切的机制尚不明确，可能的解释主要有振动训 练提高了人体运动单位的同步化，促进了全身不同肌群的协同作用，抑制了拮抗肌群发挥作 用。以上假说在一些研究中［10］也被用来解释为什么振动训练可以提高CMJ的运动 成绩。另 一方面，对于没有力量训练基础的普通人群，其肌肉力量增加的原因往往可以归结于神经系 统调节能力的提高，而对于专业运动员则不然［11，12］。但本研究中，田径运动员 经过8周的力量训 练下肢爆发力得到显著的提高，除了其他原因外，笔者认为本研究振动训练适宜的刺激也有 效地提高了受试者神经系统协调肌肉的能力。因为振动刺激不同于日常个人训练所产生的刺 激，有效改善了机体神经中枢的协调性，加强神经中枢功能，使得更多的肌纤维参与运动， 从而提高其爆发力和绝对力量。 振动训练提高下肢爆发力的原因还可能是由于振动训练增强机体血液循环，促进机体激 素作用，从而使得肌肉体积增大，肌肉力量提高。振动训练可以改变肌肉血液循环状态，欧 阳秀雄等［13］对22名普通高校学生研究发现，振动频率30 Hz组与50 Hz组皮肤血流 量在5 min内 均有显著性升高，50 Hz组升高更加明显，并且在振动结束后恢复阶段血管收缩速度减慢， 皮 肤血流量加速现象保持持久。可见，振动训练可使肌肉毛细血管开放增多，加强局部的血液 供给，改善营养，引起血液和淋巴液流动的动力性变化，有利于肌细胞及时补充能量物质， 排出代谢废物，改善内环境，有效降低疲劳。振动训练还可以促进机体激素分泌，Thue K等 ［14］研究发现，与对照组相比，振动组在振动训练后血液中生长激素与睾酮明显升 高，这一 现象说明肌肉内部蛋白质合成可能增加，肌肉体积可能相应增大，肌肉力量可能进一步提高 。 另外，目前振动训练可选择的训练方案很多，其中振动训练的频率和振幅是最重要的， 因为振幅和频率直接决定了训练中神经-肌肉系统所承受的负荷强度是否适宜。目前，对于 不同振幅的振动训练研究较少，缺少适宜振幅的相关数据范围，但是一般研究所采用的范围 主要在2～4 mm之间。振动频率方面，目前认为30～50 Hz是能够对肌肉产生最佳力量训 练效果 的频率范围［15,16］。从本研究结果来看，本研究中所采用的振动训练方案基本适 宜，能够满足田径运动员增强下肢爆发力和肌肉绝对力量的需要。

4 结 论

本研究所采用的连续8周、30 Hz频率、2 mm振幅的振动训练方案可以有效提高田径运动员 CMJ成绩，增强运动员下肢肌群爆发力，且与单纯的器械力量训练相比有更明显的效果。但 本方案对运动员身体成分的骨骼肌含量和体脂百分比影响效果并不显著，有待进一步研究。 

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投稿日期：2011-04-07

作者简介：周生灵，讲师，硕土，研究方向体育教学与训练。

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