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離心訓(xùn)練器對飛行人員下肢力量提升的研究目錄TOC\o"1-3"\h\u4776引言 2132591、離心訓(xùn)練概述 2271341.1離心收縮的主要特點(diǎn) 2159351.2離心訓(xùn)練的作用 2209621.2.1離心訓(xùn)練對增加肌肉力量的作用 2181641.2.2離心訓(xùn)練對發(fā)展肌肉肥大的作用 3297552、飛輪訓(xùn)練器對下肢力量的訓(xùn)效果 4127082.1飛輪(Flywheel)訓(xùn)練器 4106512.2飛輪訓(xùn)練器訓(xùn)練效果的影響因素 4290063、研究對象與方法 527793.1研究對象 5117673.2研究方法 5287493.2.1文獻(xiàn)資料法 5300763.2.2實(shí)驗(yàn)法 5214503.2.3數(shù)理統(tǒng)計(jì)法 7143384、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 7296715、分析與討論 753115.1對于飛輪訓(xùn)練器負(fù)荷的安排 7189635.2力量發(fā)展速率的影響因素 8251385.3飛輪訓(xùn)練對力量生成速率的影響 8129136、結(jié)語 929964參考文獻(xiàn) 10摘要:在體育科學(xué)不斷向前發(fā)展的今天,國內(nèi)外國家隊(duì),俱樂部足球體能訓(xùn)練出現(xiàn)了更多力量訓(xùn)練方式,本課題通過創(chuàng)新飛輪訓(xùn)練和常規(guī)杠鈴訓(xùn)練,讓飛行人員增強(qiáng)下肢力量,并對其進(jìn)行了試驗(yàn)后效果比較研究,尋找更好的訓(xùn)練方式等,以期對飛行人員有較好的訓(xùn)練方法。關(guān)鍵詞:離心訓(xùn)練器;飛行人員;下肢力量引言下肢肌肉力量由于加快了速度,所以它是我們?nèi)〉煤玫谋憩F(xiàn),達(dá)到優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)成績的前提。下肢爆發(fā)力是下肢力量素質(zhì)和速度素質(zhì)相結(jié)合在不同肌肉相互協(xié)調(diào)作用下發(fā)揮出的能力,能在一瞬間爆發(fā)出更大的能量、輸出更高的功率。它是大飛行員必須要發(fā)展的一項(xiàng)重要運(yùn)動(dòng)素質(zhì),飛行員下肢爆發(fā)力的提升成了日常訓(xùn)練中不可或缺的部分,飛行員教練員運(yùn)用不同的力量訓(xùn)練方法來提升飛行員的下肢肌肉力量,在大多數(shù)力量訓(xùn)練中,肌肉活動(dòng)形式可能是等距、向心和離心,它們具有不同的生理機(jī)制和神經(jīng)肌肉參數(shù)[1]。離心訓(xùn)練主要表現(xiàn)為肌肉離心收縮,獨(dú)立離心運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生較高峰值功率,減少肌肉激活及代謝的費(fèi)用,籌集較多運(yùn)動(dòng)單位,刺激較大量IIx型肌纖維,使肌肉生理橫斷面積及肌纖維類型發(fā)生進(jìn)一步變化,增加肌肉力量,提高關(guān)節(jié)活動(dòng)度。肌肉產(chǎn)生向心階段的力,制約著訓(xùn)練時(shí)所用的載荷,因此,可在離心階段給肌肉加荷,以增強(qiáng)下肢肌肉最大力量,而實(shí)際情況下,幾乎沒有孤立離心動(dòng)作,一般發(fā)生于拉伸縮短的周期內(nèi),它要求我們對訓(xùn)練時(shí)向心-離心運(yùn)動(dòng)時(shí)長-轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制與調(diào)節(jié),或利用飛輪等離心訓(xùn)練設(shè)備,實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練[2]。1、離心訓(xùn)練概述1.1離心收縮的主要特點(diǎn)離心訓(xùn)練屬于抗阻訓(xùn)練肌肉發(fā)力,指當(dāng)肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生張力而伸長,做好退讓性工作。離心力量就是肌肉做退讓工作時(shí)所顯示出的威力。隨著訓(xùn)練研究的逐步加深,人們?nèi)找姘l(fā)現(xiàn)離心力量在運(yùn)動(dòng)中的意義[3]。離心訓(xùn)練是體能訓(xùn)練的重點(diǎn)內(nèi)容,它能夠?qū)崿F(xiàn)向心訓(xùn)練,等長訓(xùn)練這些方法無法實(shí)現(xiàn)的功能,對提高運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)素質(zhì)及運(yùn)動(dòng)成績也日益被人們所認(rèn)識,并研究指出,離心訓(xùn)練在損傷恢復(fù)與預(yù)防上亦具有正面作用。這是由于肌肉在離心收縮過程中有其特有的優(yōu)點(diǎn)與特性。1.2離心訓(xùn)練的作用1.2.1離心訓(xùn)練對增加肌肉力量的作用抗阻訓(xùn)練對發(fā)展肌肉力量,促進(jìn)肌肉肥大有良好作用,常規(guī)抗阻訓(xùn)練方案均為持續(xù)離心-向心循環(huán)動(dòng)作。DudleyGA和其他人他們比較了抗阻訓(xùn)練的傳統(tǒng)方法(向心-離心)和僅向心收縮(向心-向心)對下肢肌肉力量的作用,結(jié)果指出,向心和離心相結(jié)合的訓(xùn)練方式對肌肉力量的訓(xùn)練更為有效。CollianderEB和TeschPA的研究中,對受試者分別以12次向心收縮與6次向心-離心收縮的訓(xùn)練方式進(jìn)行12周的力量訓(xùn)練,采用向心和離心相結(jié)合訓(xùn)練,股四頭肌向心和離心峰值力矩增加更為顯著;并且在接下來12周的停訓(xùn)后,向心與離心相結(jié)合訓(xùn)練方式可以較好地抵消停訓(xùn)效果,有效地維持了訓(xùn)練對于峰值力矩的改善作用,且慢速離心峰值力矩比快速離心峰值力矩維持更好。肌肉離心訓(xùn)練階段對肌肉力量的培養(yǎng)有著非常關(guān)鍵的影響,并比向心訓(xùn)練誘發(fā)了較好,較持久神經(jīng)適應(yīng)性[4]。RoigM等人的Meta分析指出,抗阻訓(xùn)練對力量成長呈現(xiàn)任務(wù)特異性,也就是離心訓(xùn)練能夠更加有效地增強(qiáng)肌肉離心收縮力量,但向心訓(xùn)練對于改善肌肉向心收縮效果較好。李學(xué)軍等用等動(dòng)訓(xùn)練器比較向心訓(xùn)練與離心訓(xùn)練時(shí)膝關(guān)節(jié)屈伸力矩的不同。研究發(fā)現(xiàn),離心訓(xùn)練組正在提高離心峰值力矩、加速時(shí)間及延長達(dá)到峰值力矩時(shí)間效果均好于向心訓(xùn)練組,并且離心訓(xùn)練組在訓(xùn)練中做功負(fù)荷比向心訓(xùn)練組多30%[5]。在此基礎(chǔ)上,離心等動(dòng)訓(xùn)練和向心等動(dòng)訓(xùn)練在改善向心峰值力矩方面并沒有明顯區(qū)別,表明離心訓(xùn)練除能有效地培養(yǎng)離心力量外,也能有效地開發(fā)向心力量,但向心訓(xùn)練并不能有效地訓(xùn)練肌肉離心力量。所以,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí),合理地進(jìn)行離心訓(xùn)練是十分必要的[6]。1.2.2離心訓(xùn)練對發(fā)展肌肉肥大的作用Schoenfeld等Meta分析認(rèn)為離心訓(xùn)練對肌肉肥大的促進(jìn)作用優(yōu)于向心訓(xùn)練(離心訓(xùn)練對肌肉圍度的增加量有10%,而向心訓(xùn)練僅有6.8%),但二者差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。盡管這一研究結(jié)果在培訓(xùn)中具有非常大的潛在作用,但在這其中,均未對離心訓(xùn)練負(fù)荷強(qiáng)度進(jìn)行良好調(diào)控,由于肌肉離心收縮能產(chǎn)生比向心收縮大得多的張力,這就使得離心訓(xùn)練所顯示的較好增長可能來自較大負(fù)荷強(qiáng)度,且無法很好的解釋離心訓(xùn)練在促進(jìn)肌肉肥大方面的作用[7]。然而,離心超負(fù)荷訓(xùn)練對提高肌肉圍度的訓(xùn)練作用卻獲得了一致同意,NorrbrandL也認(rèn)為,僅僅將向心和離心訓(xùn)練相結(jié)合是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,離心階段須施以離心超負(fù)荷訓(xùn)練,以達(dá)到最佳訓(xùn)練效果,離心超負(fù)荷訓(xùn)練能較好地刺激肌纖維蛋白合成,并促進(jìn)細(xì)胞合成信號增多,基因表達(dá)[8]。MooreDR和其他人研究指出,經(jīng)過等速系統(tǒng)全力離心訓(xùn)練之后,肌纖維蛋白的合成速率急劇上升,且明顯優(yōu)于全力向心訓(xùn)練,這樣對長期訓(xùn)練能更好地訓(xùn)練肌肉肥大。EliassonJ和其他人發(fā)現(xiàn),與次大強(qiáng)度離心訓(xùn)練和大強(qiáng)度向心訓(xùn)練相比,大強(qiáng)度離心訓(xùn)練對蛋白質(zhì)合成的刺激作用更為顯著,在訓(xùn)練后2小時(shí)內(nèi)能顯著提高核糖體蛋白S6激酶的磷酸化水平,而這種影響可能源于離心收縮過程中肌肉被動(dòng)伸長,產(chǎn)生較大肌肉張力[9]。2、飛輪訓(xùn)練器對下肢力量的訓(xùn)效果2.1飛輪(Flywheel)訓(xùn)練器向心階段受力將極大制約離心階段負(fù)荷強(qiáng)度,所以,向心收縮所引起的作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于離心收縮,離心階段采用常規(guī)訓(xùn)練方法進(jìn)行訓(xùn)練,不能提供充分負(fù)荷強(qiáng)度,有研究顯示,離心階段的工藝,常規(guī)訓(xùn)練方法多提供百萬分之40-50最大離心負(fù)荷強(qiáng)度。大負(fù)荷的離心訓(xùn)練相比于低負(fù)荷的離心訓(xùn)練,能在提高力量和協(xié)調(diào)性、在加速肌肉生長速度上帶來了較好的結(jié)果。所以不管是在向心階段或是離心階段,傳統(tǒng)訓(xùn)練方式并不能最大限度地激活肌肉[10]。相對于傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式而言,飛輪訓(xùn)練器(FlywheelDevices)是通過滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置產(chǎn)生阻力。然后由經(jīng)過訓(xùn)練的人在向心階段往上拉繩,繩子穿過軸承與滑輪相連,啟動(dòng)旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)后所產(chǎn)生的力隨滑輪旋轉(zhuǎn)的快慢而改變,旋轉(zhuǎn)得越快越好;滑輪的旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生把繩索倒回去的慣性,繩索的倒回,要求訓(xùn)練者用離心力來抗拒慣性力的作用,此后馬上開始下次行動(dòng)向心階段[11]。2.2飛輪訓(xùn)練器訓(xùn)練效果的影響因素相對于傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式而言,飛輪訓(xùn)練器(FlywheelDevices)是通過滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置產(chǎn)生阻力。在運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)明顯增大的情況下,由此可見,飛輪慣性增大,其主要原因是動(dòng)作速度的逐步下降[12]。飛輪訓(xùn)練器訓(xùn)練效果除和力量水平相關(guān)外,它的訓(xùn)練效果也和受訓(xùn)人員主觀努力程度相關(guān)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):不同受訓(xùn)人員產(chǎn)生的峰值力大小存在顯著差異性。一是主要是由于他們采用了同樣的飛輪載荷,二是由于不同受訓(xùn)人員本身能力存在差距,并非一成不變。不同受訓(xùn)者均采用同一負(fù)荷飛輪器械,一定能收到不一樣的訓(xùn)練效果,主要原因是負(fù)荷強(qiáng)弱不一,旋轉(zhuǎn)快慢不一。和傳統(tǒng)的訓(xùn)練方式是一樣,應(yīng)選擇不同轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪作為抗阻訓(xùn)練對象,以便對不同力量水平的人進(jìn)行。并已有研究證明半徑隨飛輪負(fù)荷增大而增大,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量愈大,在訓(xùn)練中希望產(chǎn)生較大離心超負(fù)荷訓(xùn)練,需要適當(dāng)提高峰值力出現(xiàn)頻率。針對不同受訓(xùn)人員,希望能夠產(chǎn)生較好的訓(xùn)練效果,要用到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比較大的飛輪。如果使力量比較弱的受訓(xùn)人員,還可以采用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的飛輪,用于克服飛輪負(fù)載,以造成離心超負(fù)荷,訓(xùn)練效果常常不能令人滿意。一些研究顯示,男性訓(xùn)練者離心超負(fù)荷訓(xùn)練可使用較大飛輪負(fù)荷,而女學(xué)員在離心超負(fù)荷訓(xùn)練時(shí),就是經(jīng)常采用較小的飛輪負(fù)荷來取得理想的成績[13]。正是由于飛輪負(fù)載增加了容量,才使離心超負(fù)荷訓(xùn)練的效果漸漸降低。甚至不同受訓(xùn)人員所面臨的訓(xùn)練目的也一樣。還應(yīng)選擇不同轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪負(fù)荷進(jìn)行培訓(xùn)。若要實(shí)現(xiàn)離心超負(fù)荷訓(xùn)練,必須掌握一些發(fā)力技術(shù)[14]。3、研究對象與方法3.1研究對象招募對象12名飛行人員,必須具備一些訓(xùn)練經(jīng)歷,且全部被試2個(gè)月來均未出現(xiàn)下肢損傷。在試驗(yàn)之前的24小時(shí)內(nèi)沒有大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng),考試前一個(gè)小時(shí)沒有吃東西,受試者在試驗(yàn)過程中,測試項(xiàng)目的類型不應(yīng)列入日常訓(xùn)練項(xiàng)目中。表1受試者基本信息(n=12)指標(biāo)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差年齡/歲22.4±0.3身高/cm172.8±15.6體重/kg75.9±3.83.2研究方法3.2.1文獻(xiàn)資料法通過參閱“中國知網(wǎng)”和“EBSCO”中的文獻(xiàn)和資料,對"RFD"“離心”“Flywheel”進(jìn)行了檢索、以“eccentrictraining”為關(guān)鍵詞進(jìn)行了文獻(xiàn)研究,為本文的研究提供理論支撐。3.2.2實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)儀器該試驗(yàn)儀器設(shè)備為意大利產(chǎn)DESMOTEC離心過載訓(xùn)練儀、Kistler三維測力臺試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)指標(biāo)的檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)流程在試驗(yàn)之前測試爆發(fā)力和RFD的計(jì)算。對照組與實(shí)驗(yàn)組均開始四周干預(yù)訓(xùn)練,但實(shí)驗(yàn)組仍需接受Flywheel的培訓(xùn)。要求:研究對象48小時(shí)休息區(qū)間內(nèi)不做劇烈力量活動(dòng),并戒除含咖啡因之飲食,不喝酒,不抽煙[15]。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方案包括慢跑以及10個(gè)從低強(qiáng)度逐漸向高強(qiáng)度活化熱身動(dòng)作,受試者激活熱身十五米左右,來回各1次。熱身動(dòng)作有:抱膝提踵,斜抱膝,燕式平衡等、最大的伸展,側(cè)弓箭步,毛毛蟲爬行、后交弓箭步,高抬腿,縱跳,小碎步疾跑2.訓(xùn)練方案。先用NSCA確定1RM,然后檢驗(yàn),然后于星期一和星期五訓(xùn)練下肢,練習(xí)的動(dòng)作是杠鈴深蹲,負(fù)重提踵,發(fā)展相對爆發(fā)力的阻力負(fù)荷應(yīng)在45-65%1RM訓(xùn)練;訓(xùn)練組數(shù)\數(shù)量為五次×六組,組間間歇4分;星期三做快速伸縮的復(fù)合式訓(xùn)練,練習(xí)動(dòng)作是跳箱。訓(xùn)練組數(shù)\數(shù)量為六次×六組,組間間歇兩分鐘。圖24周對照組訓(xùn)練計(jì)劃離心式超負(fù)荷飛輪抗阻力培訓(xùn)。所用設(shè)備為Flywheel型離心訓(xùn)練器DESMOTEC型(意大利),有四種慣性配重輪0.006kg·m2、0.008kg·m2、0.02kg·m2、0.06kg·m2。若要產(chǎn)生較大離心過載值,那么較大慣性負(fù)載就是較好的方案。在這項(xiàng)研究中,飛輪離心過載負(fù)荷依據(jù)以上文獻(xiàn)及受試者力量能力大小,選擇用(1個(gè)大飛輪的慣性負(fù)載0.02kg·m2、1個(gè)加大飛輪的慣性負(fù)載0.06kg·m2)持續(xù)四周,一周三次飛輪介入訓(xùn)練。訓(xùn)練組數(shù)4個(gè),共7個(gè),小組之間休息三分鐘。這將產(chǎn)生顯著的力量增益,或者在不同程度上提高運(yùn)動(dòng)的成績。圖34周實(shí)驗(yàn)組訓(xùn)練計(jì)劃3.Kistler三維測力臺測試得出F和T數(shù)值計(jì)算RFDRFD=△F/△tF=力T=時(shí)間△=一段時(shí)間的力/時(shí)間(0.5S-1S之間的F)3.2.3數(shù)理統(tǒng)計(jì)法由實(shí)驗(yàn)所得資料以Excel表格整理歸納,隨后采用SPSS23.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,分析成績的前,后效應(yīng),均值是用平均數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差來表示,運(yùn)用該軟件獨(dú)立樣本T檢驗(yàn),將數(shù)據(jù)資料作統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,每個(gè)參數(shù)都用平均數(shù)的±標(biāo)準(zhǔn)差來表示,顯著性水平取為0.05。4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表2實(shí)驗(yàn)組與對照組前后差異的分析結(jié)果指標(biāo)實(shí)驗(yàn)組對照組前后前后SJ_maxRFD2920.67±2288.124401.67±2619.14*2793.34±1202.242640.83±1423.37CM._maxRFD2484.99±1537.184294.17±2901.11*3471.67±1711.042414.994738.74注:與con相比,*:P<0.0結(jié)果:與CON組相比CMJ-RFD與SJ-RFD均有顯著性升高(P<0.05)。5、分析與討論5.1對于飛輪訓(xùn)練器負(fù)荷的安排國外學(xué)者對飛輪慣性負(fù)載進(jìn)行了研究,其適用范圍為0.05-0.145kg/m2,存在巨大差異,還不符合對照組的負(fù)荷強(qiáng)度,繼而造成訓(xùn)練效果存在爭議。因此,在試驗(yàn)的過程,應(yīng)允許被試試用不同載荷的慣性配重片,為了選擇合適的配重片,產(chǎn)生最大爆發(fā)力為訓(xùn)練負(fù)荷,以避免過度訓(xùn)練或運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生,對訓(xùn)練速度進(jìn)行控制。5.2力量發(fā)展速率的影響因素快速力的生成對若干有較高功率需求的動(dòng)作的表現(xiàn)是至關(guān)重要的,并可用力發(fā)展速率(RFD)進(jìn)行評價(jià)。常規(guī)阻力訓(xùn)練,包括向心、離心等肌肉動(dòng)作,已證實(shí)能導(dǎo)致RFD明顯升高。此外,早期RFD(<100ms),目前認(rèn)為,主要取決于神經(jīng)的快速激活,快速腿伸展和等速離心訓(xùn)練八周后明顯增加。另辟蹊徑,進(jìn)行了相關(guān)研究,力量訓(xùn)練四個(gè)星期,包括一周24次快速離心下蹲,引起肌肉力量及RFD明顯升高。這些特性的提高與各種纖維類型股外側(cè)肌纖維橫截面積增大相伴而生,和IIx肌纖維百分比改變不足,這或許與RFD有利的適應(yīng)性相關(guān)但是,該訓(xùn)練干預(yù)是快速離心深蹲以及下蹲或者反向跳躍。所以快速下蹲對于RFD有什么影響還不得而知。反之,慢速離心深蹲訓(xùn)練則可能引起反向運(yùn)動(dòng)跳躍峰值速度下降,盡管慢速離心蹲訓(xùn)練對RFD運(yùn)動(dòng)的影響有待進(jìn)一步研究。神經(jīng)活化及肌纖維的種類構(gòu)成在RFD中起著重要作用[16]。5.3飛輪訓(xùn)練對力量生成速率的影響飛輪訓(xùn)練組經(jīng)過為期四周的介入訓(xùn)練,飛輪訓(xùn)練組SJ,CMJ力量產(chǎn)生速率提高。CMJ測試顯示RFD訓(xùn)練前和訓(xùn)練后均有顯著改善。表明用飛輪訓(xùn)練器做深蹲,其運(yùn)動(dòng)更接近CMJ。飛輪訓(xùn)練通過離心超負(fù)荷訓(xùn)練,能夠更加有效地增強(qiáng)下肢爆發(fā)力。飛輪訓(xùn)練中往往在向心最后一個(gè)階段要承受很大負(fù)荷,能使SSC效果最大化,讓下一個(gè)向心階段有更大威力,并提高動(dòng)作速度,這對培養(yǎng)爆發(fā)力,快速力量是很有意義的。由試驗(yàn)結(jié)果還可以看出,CMJmaxRFD各項(xiàng)指標(biāo)前,后組間差異都比SJmaxRFD大。所以CMJ測試比較能體現(xiàn)出肌肉迅速伸長和變短。AsklingC等(2010)對飛行人員進(jìn)行16腿彎舉的飛輪訓(xùn)練干預(yù),結(jié)果顯示飛輪訓(xùn)練組與空白對照組相比,能有效地提高30米沖刺跑項(xiàng)目。梁富美Meta分析顯示,已有五篇文獻(xiàn)報(bào)告的強(qiáng)度為85%~93%1RM,反復(fù)抗阻5~10次后,在間歇0~3min內(nèi)縱跳成績明顯提高[17]。Maroto-IzquierdoS(2017)等人研究發(fā)現(xiàn),實(shí)施四周飛輪腿舉訓(xùn)練,對手球運(yùn)動(dòng)員20米沖刺及CMJ的提高效果要好于傳統(tǒng)訓(xùn)練方式。Wilson和其他(1993)的研究顯示,用30%1RM訓(xùn)練抗阻,能顯著提高下肢之爆發(fā)力跳躍得分提升[18]。6、結(jié)語四周Flywheel訓(xùn)練對SJ和CMJ的RFD有積極影響。其中,對于CMJ-RFD比SJ-RFD提高效果更好。常規(guī)抗阻訓(xùn)練,包括向心、離心等肌肉動(dòng)作,已證實(shí)能導(dǎo)致RFD明顯升高,然而,在本次試驗(yàn)中,四周常規(guī)抗阻訓(xùn)練并未導(dǎo)致RFD明顯升高,是負(fù)荷設(shè)定,還是四周訓(xùn)練時(shí)間過短,等等,鑒于這一問題尚待探討和深入研究。
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