揭秘足球运动员与普通人的差异:内侧腓肠肌腱特性与跳跃表现的关联研究

《European Journal of Applied Physiology》:Gastrocnemius medialis tendon properties do not differ between male academy soccer players and control participants but are related to jump performance

【字体: 时间:2025年04月09日 来源:European Journal of Applied Physiology 2.8

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  为探究成年男性足球运动员(ASP)与对照参与者(CON)的内侧腓肠肌(GM)腱特性差异,以及 GM 腱特性与跳跃表现的关系,研究人员开展了相关研究。结果显示,GM 腱特性在两组间无差异,但与跳跃表现存在相关性。这为运动训练干预提供了参考依据。

  在足球运动的世界里,球员的爆发力和速度是决定比赛胜负的关键因素。而跳跃能力,作为衡量球员身体素质的重要指标,与球员在球场上的表现密切相关。内侧腓肠肌(GM)腱,作为连接肌肉与骨骼的关键结构,在跳跃过程中起着至关重要的作用。然而,目前关于 GM 腱特性与跳跃表现之间的关系却存在诸多争议。不同研究的结果大相径庭,这使得教练和运动员们在训练和提升表现时缺乏明确的方向。为了揭开这层神秘的面纱,来自利物浦约翰摩尔大学等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。
研究人员招募了 13 名来自英国顶级足球学院的成年男性足球运动员(ASP)以及 11 名年龄匹配、有规律进行休闲体育活动的男性对照参与者(CON)。他们通过一系列专业的实验,深入探究 GM 腱的机械和材料特性,以及这些特性与各种跳跃表现指标之间的关系。最终,研究人员发现,ASP 和 CON 的 GM 腱机械和材料特性并没有明显差异。但是,GM 腱的最大伸长量与单侧垂直反向运动跳跃(CMJ)的峰值功率呈负相关,而腱刚度、最大力和腱横截面积(CSA)则与双侧下落跳跃时的峰值力和刚度呈正相关。这一研究成果发表在《European Journal of Applied Physiology》上,为足球运动员的训练和体能提升提供了重要的理论依据。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们使用等速测力计(IKD)测量参与者的最大自主等长收缩(MVC)扭矩,以此来评估肌肉力量。借助超声检查技术,精确测量 GM 腱的长度和 CSA。同时,利用表面肌电图(EMG)记录肌肉活动,以分析肌肉的协同收缩情况。此外,力平台被用于采集跳跃过程中的地面反作用力数据,从而计算出跳跃高度、峰值功率等关键指标。
研究结果主要包括以下几个方面:
  1. 可靠性:大部分跟腱形态学参数的变异系数(CV)和典型误差(TE)较低,GM 腱机械性能的测量也具有较高的可靠性。跳跃变量中,单侧垂直 CMJ 和双侧水平 CMJ(HCMJ)的可靠性较高,而垂直下落跳跃的部分变量可靠性相对较低。
  2. GM 腱形态和机械特性:ASP 和 CON 在 GM 腱的任何变量上均无显著差异,包括腱 CSA、刚度、伸长、应变、应力和杨氏模量等。
  3. 相关性:单侧垂直 CMJ 峰值功率与 GM 腱伸长呈负相关,与最大腱力也呈负相关。双侧下落跳跃的峰值力和刚度与 GM 腱刚度、最大腱力、应力以及 CSA 呈正相关。而水平 CMJ 与腱特性之间未发现显著关系。
    研究结论和讨论部分具有重要意义。研究表明,ASP 和 CON 的 GM 腱特性并无不同,但在跳跃表现方面,更硬的 GM 腱有助于在单侧垂直 CMJ 中产生更大的功率输出。在双侧下落跳跃中,更硬、更大的 GM 腱与更高的力和刚度输出相关,这可能为肌腱在高地面反作用力(GRF)活动中提供保护机制。不过,该研究也存在一定的局限性,比如 ASP 队列仅来自单一足球学院,可能无法代表其他学院的球员;对照队列参与多种运动,不能直接与精英足球运动员对比。未来需要在更多样化的队列中进行研究,以进一步验证这些发现。这项研究为力量和体能教练制定训练方案提供了参考,有助于提高运动员的下肢力量和跳跃时的腿部刚度,同时也为足球运动员的体能评估提供了规范性数据集。

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