场上快速屈膝测试:评估急性膝屈肌疲劳的新利器

【字体: 时间:2025年04月20日 来源:European Journal of Applied Physiology 2.8

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  在运动场景中,实验室外评估急性肌肉疲劳常因恢复时间影响而被低估。研究人员开展了 “场上快速屈膝(FKF)测试评估急性膝屈肌疲劳” 的研究。结果显示 FKF 测试可靠,能评估疲劳。这为监测膝屈肌疲劳、降低受伤风险提供新途径。

  在体育赛事中,运动员受伤的情况屡见不鲜,其中腘绳肌受伤是个大问题。想象一下,一名足球运动员在赛场上全力冲刺,突然感到腿部一阵剧痛,不得不遗憾退场,这不仅影响了他的职业生涯,还让俱乐部面临着康复成本和比赛失利的损失。近年来,足球运动中腘绳肌受伤的发生率持续上升,而这与疲劳密切相关。以往研究发现,在模拟比赛和实际比赛中,膝屈肌的收缩功能会在半场和赛后下降。但在实际应用场景中,评估神经肌肉疲劳却面临着难题。传统测量肌肉收缩功能的设备使用起来很麻烦,从运动结束到测量这段时间内,运动员的身体可能已经恢复了不少,导致疲劳被低估。为了更准确地评估运动后的疲劳状况,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学(Vrije Universiteit Amsterdam)等机构的研究人员开展了一项研究,相关成果发表在《European Journal of Applied Physiology》上。
研究人员采用了一系列关键技术方法。他们让参与者佩戴惯性测量单元(IMU),其中一个固定在小腿胫骨上,用于测量膝关节的角加速度;另一个安装在 40 米处的机械计时门上,用来记录短跑时间。同时,通过视频记录快速屈膝动作,确保动作规范。

研究结果如下:

  • 主观疲劳感知(RPE):RPE 从冲刺前的中位数 3(范围 2 - 5)显著增加到冲刺后的 9(范围 8 - 10),休息 6 分钟后仍未完全恢复(中位数 4,范围 2 - 6)。这表明运动员在冲刺后主观上明显感到疲劳,且短时间休息无法完全消除疲劳感。
  • 短跑时间:大多数参与者从第 1 次到第 14 次冲刺,短跑时间逐渐增加。其中,第 1 次冲刺平均时间为 5.96±0.40 秒,第 14 次为 6.55±0.37 秒,差异具有统计学意义(p<0.001f=0.89 )。第 15 次冲刺(6.15±0.39 秒)虽比第 14 次快,但仍慢于第 1 次,说明冲刺后有恢复,但不完全。这反映出重复冲刺会使运动员速度下降,即使经过休息,也难以完全恢复到初始状态。
  • 快速屈膝时的峰值角加速度(PAA):PAA 在冲刺后显著下降,从 107.1±11.5 rad?s?2 降至 94.1±11.7 rad?s?2p<0.001f=0.50 ),休息后恢复到 103.1±10.7 rad?s?2 ,但与冲刺前相比仍有差异(p=0.08d=0.66 )。同时,获得 PAA 时的膝关节角度也显著增加。这表明疲劳会影响膝屈肌的快速力量发展能力,休息后虽有恢复,但未完全恢复到初始水平。而且,疲劳引起的冲刺成绩下降(第 1 次和第 14 次冲刺时间增加)与 FKF 测试中 PAA 的下降显著相关(p=0.01r2=0.48 );在未疲劳状态下,短跑和 FKF 表现也存在显著线性关系(p=0.03r2=0.33 )。这意味着通过 FKF 测试的 PAA 变化,可以在一定程度上反映冲刺引起的膝屈肌疲劳,以及未疲劳状态下短跑与膝屈肌功能的关系。

研究结论和讨论部分指出,该研究提出的 FKF 测试具有重要意义。它操作简单且标准化,参与者即使不熟悉测试,仅通过热身练习,PAA 的变异系数(CV)也较低(约 3%),说明测试可靠性高。与其他评估肌肉疲劳的方法相比,如垂直跳涉及多个肌肉群的协调收缩,FKF 测试更专注于膝屈肌。通过监测膝屈肌疲劳状态,教练和运动员可以调整训练负荷和恢复时间,降低受伤风险。虽然目前还不清楚 FKF 测试能否量化不同水平的膝屈肌疲劳,以及其对更长期疲劳的敏感性,但这为后续研究提供了方向。此外,研究还发现短跑与未疲劳状态下膝屈肌 PAA 存在关联,不过这还需要更大规模的研究来证实。总之,FKF 测试为评估急性膝屈肌疲劳提供了一种新的可靠方法,为运动训练和预防损伤提供了有价值的参考。

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