中距離跑項目的肌肉疲勞（連載2）

（譯自：New Studies in Athletics）

作者：黃佳敏<譯>

研究方向：中長跑，體能/康復訓練

實驗素材與方法

實驗對象

18位接受過系統訓練的男子長跑運動員被招募來參與這項研究。運動員是否能在38分鐘內完成10公里是本次實驗對象的募集標準。每位受試者在研究開始之初都簽署了知情同意書。實驗被安排在開普敦進行，而且同時得到了南非開普敦大學保健科學學院道德研究委員會以及芬蘭于韋斯屈萊大學道德委員會的支持。

實驗設計

受試者需要在超過十天的時間裡分三個不同的時間前往實驗室。他們還被要求在進行實驗研究的這段時間保持正常的訓練、生活習慣，並且在進行實驗的當天早上不得進行訓練。在他們第一次去實驗室的時候，受試者先獲得了熟悉實驗所需設備及實驗方案的機會。目的是為了減少由於受試者對實驗的不熟悉而導致的誤差。此外，我們還收集了近三個月內每位受試者的周跑量以及比賽經歷。

第一天測試時，受試者進行了一次5000m計時跑，並且在5000m跑的前後還進行了兩項最大能力測試。最大能力測試的項目是20m衝刺跑（開始前有一段15米的加速跑段落）和膝關節伸肌的最大主動收縮能力測試。

又過了不到七天他們第二次來到了實驗室，這次測試了他們的最大攝氧量以及在跑步機上的最大速度跑能力，方法則是讓他們在水平放置的電動跑步機上進行遞增負荷跑。

肌電圖活性以及步幅大小的測量

測試開始之前，先對每位受試者的皮膚用砂紙進行擦拭、酒精消毒等處理，然後將肌電圖的兩極（貝克曼微型皮膚電極，美國伊利諾伊）放置在右腿的股外側肌、股內側肌、股直肌、股二頭肌和腓腸肌處。電極都被小心地縱向綁在每塊肌肉的肌腹處。在5000m計時測試中，所有的肌電圖數據都通過遙測技術（德國Glonner公司發明的Biomes2000軟體）採集並傳輸到裝有Labview 5.1編程軟體（美國德克薩斯國家儀器公司發明）的筆記本電腦上。遙測系統用特製的腰帶系在受試者的腰部。肌電圖信號通過在線電腦系統以10-550Hz的帶通截止頻率被放大，以1000Hz的採樣頻率被數碼化。對跑過程中的兩個階段——肌肉被激活之前的階段（著地支撐之前的100ms）以及整個支撐階段中所測得的未經過平滑處理的肌電圖信號進行全波整流、積分計算以及時間標準化（平均肌電圖）處理。

為了測得步態方面的參數，我們將連有一個光電池接觸墊和兩扇光電門的電子計時器裝置（芬蘭奧盧Newtest有限公司）放置在終點前直道上的一段20米區域內。在5000米計時跑的過程中，每隔一圈通過光電池接觸墊測出跑的平均速度、著地時間、騰空時間，同時測量受試者股外側肌、股內側肌、股直肌、股二頭肌、腓腸肌的肌電圖數據。然後計算1/（落地時間 騰空時間），作為步頻（單位時間的步數）大小。而步幅則是通過平均速度除以步頻的方式求得。測試中，受試者在跑過20米區域時的每一步所採集到的肌電圖、步幅、步頻的數據最終都與在20米區域中的總步數相除得到一個平均值。

20米最大衝刺能力測試

受試者在室內跑道上進行了3-5次的20米最快衝刺。他們在衝刺前有一段15米的加速段落，以確保在20米段落途中能夠達到正常或者最大的跑速。每次衝刺跑之間有1-2分鐘的恢復時間，其間運動員重新回到20米衝刺跑的起點。跑的時間仍通過連有兩個光電門的電子計時器測得。最後選取每位受試者的最好成績，用以和隨後所有的其他數據進行分析。

最大主動收縮

在完成20米衝刺測試十分鐘後，受試者又進行了三次最大主動收縮測試，每次測試時間5秒，間隔5秒，實驗在附有定製椅子的腿部推蹬機（芬蘭科科拉Hur有限公司）上進行，膝關節彎曲角度為70°。受試者被要求兩腿盡最大能力對抗踏板5秒，試驗時研究人員對每位測試者都加以相同內容的語詞激勵。將三次中力量數值最大的一次作為5000米計時跑前未疲勞情況下的數據指標，並將其與隨後測得的數據放在一起進行分析。用於分析的肌電圖活性數據則來源於最大主動測試中右腿的股外側肌、股內側肌、股直肌、股二頭肌，並對5秒測試中力量數值最大的2秒得到的未經過平滑處理的肌電圖信號進行全波整流、積分計算以及時間標準化處理。在完成5000米計時跑後即刻，受試者直接再用先前使用過的腿部推蹬機進行測試。該測試在計時跑完成後十秒內就進行。

5000米計時跑

為了減少可能的由於進行腿部主動收縮測試和20米衝刺跑測試所導致的疲勞效應，受試者在完成上述最大能力測試後休息了20分鐘。然後，他們在全長144m的室內館跑道上進行5000米計時跑。他們被要求儘力跑，而且在跑的時候研究人員同樣對他們進行言語上的激勵。在計時跑途中，每圈的時間都進行了記錄，同時告知運動員每公里跑的時間。到了最後一圈，受試者直接在終點前的直道上再次完成了20米衝刺測試。用於分析的肌電圖、光電門以及廣電接觸墊數據信號則是取自於全程最快的一圈（出現在5000m跑之初：228-545m）、全程最慢的一圈（出現在5000m跑之末：3972-4856m）以及全程的最後一圈中運動員恰巧經過終點前的20米區域的段落（4980-5000m）。在跑的著地階段和著地前100ms肌肉被激活前的階段所得到的所有被測肌肉的肌電圖數據都進行了平均值計算。