李忠京

(福建師范大學體育科學學院,福建福州 350108)

太極拳內勁短距離發(fā)力肌電圖特征分析

李忠京

(福建師范大學體育科學學院,福建福州 350108)

通過對實驗組和對照組學生短距離發(fā)力的肌電圖測試法和等速肌力測試法聯(lián)合測試,采集到每個人體八個部位的肌電IEMG值和MF值,以及等速肌力的峰力矩和角度,對各通道的肌電數(shù)據(jù)進行距離分析和Mann-Whitney U檢驗,對等速肌力測試數(shù)據(jù)進行T檢驗,最后對兩組IEMG值和MF值分層聚類的Q型聚類分析,發(fā)現(xiàn)對照組與實驗組身體左右的IEMG差異值存在非常顯著的差異;實驗組大部分肢體的IEMG值都小于對照組;實驗組的IEMG值和MF值都趨于同一類型。

太極拳內勁;肌電圖;短距離發(fā)力

1 前言

在太極拳內勁的運用中,一般有這樣的說法“在發(fā)只先須有拿,在拿只先須有引,在引只先須有化”[1]。這些“發(fā)、拿、引、化”就是內勁的一種形式。但如果直觀地從一個肌肉單位中來看內勁的變化,我們可以從圖1中來看太極拳的內勁變化方式有4大類:尋導、疏導、平衡、集中。而以上所說的“發(fā)、拿、引、化”包括在這四大類內勁方式之中。

圖1 一個單位肌肉的太極拳內勁走向

人體在發(fā)力時肌肉經(jīng)過了一些細微的變化,因此可以肯定地說經(jīng)過太極拳內勁的訓練的人,其肌肉用力的肌電圖顯示特征一定有異于普通人[2],本文將利用兩組不同的學生發(fā)力的肌電圖測試來觀察他們的特征,以便總結出人眼看不出的一些細微特征,為更進一步地揭示太極拳的技擊奧秘提供科學客觀的數(shù)據(jù)。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

體育學院學生(男性)一共8人,其中4人經(jīng)過8個月的太極拳內勁訓練,但沒有對在實驗中的發(fā)力動作做專門的訓練,另外4人為未受過太極拳內勁訓練的學生。

2.2 研究方法

2.2.1 肌電圖測試法和等速肌力測試法聯(lián)合測試

每人都采取左腳在前的站立姿勢,左手輕觸在等速測力儀(HUMACNORM,USA)的用力把上,規(guī)定在10cm的短距離范圍內進行前推發(fā)力。幅度用標記標出,每人都推3次。

同時把肌電議(MP150多導生理記錄儀)的電極分別放于兩側的肱三頭肌、第3腰椎的腰肌、股直肌、小腿的腓腸肌肌腹處,左右共8個部位進行測試。分別測試它們的 IEMG值和MF值。

2.2.2 數(shù)理統(tǒng)計法

取有效數(shù)據(jù),使用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)的處理。對各通道的肌電數(shù)據(jù)進行距離分析和Mann-Whitney U檢驗,對等速肌力測試數(shù)據(jù)進行T檢驗,最后對兩組IEMG值和MF值分層聚類的Q型聚類分析。

3 研究結果與分析

3.1 兩組各通道IEM G與MF值的左右距離差異比較分析

首先對兩組每人的 IEMG值與MF值進行距離分析,并找出兩組每一位人的IEMG與MF值左右對稱肢體的距離差值,然后對兩組的差值進行Mann-Whiney U檢驗。發(fā)現(xiàn)兩組的IEMG左右對比值有顯著性差異,MF左右對比值沒有差異。IEMG左右對比值的檢驗結果見表1。

表1 對照組與實驗組IEMG左右對比值的Mann-Whitney U檢驗結果

從以上結果可以看出,P值＜0.01,顯示對照組與實驗組身體左右的IEMG差異值存在非常顯著的差異。實驗組的IEMG差值明顯小于對照組。而兩組的MF值的左右值比沒有差異,表明兩組沒有調動身體運動單元補償來增加肌力[3]。對照組IEMG差異值大,說明人體兩側力量對比差異大[4],對人體的重心的穩(wěn)定性影響較大,就是說實驗組的重心比較穩(wěn)定。因此說對照組在發(fā)力時,身體的力量分配不均勻,這是未受過太極拳內勁訓練的人常犯的錯誤。內勁的最大特征之一就是發(fā)力與身體的平衡達到高度的統(tǒng)一,顯示內勁的“平衡”功能。

3.2 各肢體的IEMG值和MF值對比分析

在對兩組對應肢體的IEMG值對比中(如:對照組的左臂與實驗組的左臂IEMG值的對比)發(fā)現(xiàn),某些肢體的IEMG值有顯著差異,個別的肢體的MF值有顯著差異。

從表2可以清楚看到兩組的左臂,左股四頭肌,左小腿,右腰,右小腿共5個部位的IEMG值存在顯著差異,只有左股四頭肌1個部位的MF值存在顯著差異。這說明在主要的發(fā)力肢體上,兩組肌肉力量的運用存在差異,身體的肌肉運動協(xié)調形式是不一樣的。

表2 對照組與實驗組各肢體IEM G值和MF值的Mann-Whitney U檢驗

從IEMG值差異的5個部位中發(fā)現(xiàn),它們的Mean Rank都是對照組的大于實驗組,很顯然對照組的各部位發(fā)力均大于實驗組,而不是小于實驗組,而左股四頭肌的MF值的差異中Mean Rank卻是實驗組大于對照組。

表3 兩組力矩/角度值的顯著性檢驗

從表3中可以看到,實驗組比對照組的力矩/角度值大的多,經(jīng)過統(tǒng)計學檢驗P＜0.01,有非常顯著的差異。說明實驗組在單位轉動角度上,具有更強的力量。也就是說太極拳內勁在短距離內可以發(fā)揮出較大的力量。實驗組的內勁顯然表現(xiàn)出了,肌肉的IEMG值小,省力,但是打擊效果卻更好,顯示了內勁的“集中”功能。

3.3 兩組IEM G值和MF值分層聚類分析

最后對兩組的IEMG值和MF值進行分層聚類的Q型聚類分析,表4和表5分別顯示的是IEMG值和MF值的分層聚類分析的類成員聚類表,類數(shù)從2到5的個案所屬的類別。

表4 IEM G值分層聚類分析類成員聚類表

從表4和表5可以看出,隨著類數(shù)的增加,對照組與實驗組的聚類就越來越明顯,實驗組基本趨于同一種類型,而對照組卻各自分層,說明對照組的IEMG值和MF值比較混亂,沒有規(guī)律性。因此內勁的訓練可以使人體肌肉的用力趨于一種協(xié)調的有序狀態(tài),它們的基本特征都趨于一致。

表5 M F值分層聚類分析類成員聚類表

4 結論

通過對實驗組和對照組人員的 IEMG值和MF值的一系列統(tǒng)計處理發(fā)現(xiàn),實驗組的內勁發(fā)力時左右兩側力量差異相對較小,顯示了內勁的“平衡”功能;實驗組大部分肢體的IEMG值都小于對照組,顯示了內勁省力但是打擊效果卻更好的“集中”功能;實驗組的 IEMG值和MF值都趨于同一類型,表現(xiàn)出了很強的有序狀態(tài)。因此通過多次發(fā)力后采集IEMG值和MF值數(shù)據(jù)的分層聚類分析,在以后可以作為評價練習者是否掌握內勁的客觀依據(jù)之一。

[1]王力泉.吳氏簡化太極拳[M].沈陽:遼寧人民出版社,1984:211.

[2]羅炯,金季春.表面肌電的處理方法及在體育科研中應用前景[J].山西體育科技,2005,25(1):1-4.

[3]秦嶺.體育生物醫(yī)學基礎與發(fā)展[M].北京:人民體育出版社,2001:296.

[4]WANGDuming.WANGJian.JEL iezhong.sEMG time-frequency analysis techniques for evaluation of muscle fatigue and its application in ergonomic studies[J].space Medicine&Medical Engineening,2003,16(5):387-390.

Electromyogram Analysis of Inner Strength of Shadowboxing

Li Zhongjing
(College of Physical Education and Sports Science,Fujian Normal University,Fuzhou,350108,Fujian,China)

Utilizing technologies of superficial electromyogram ( sEMG) and isokinetic dynamometer ,the integrated electromyogram ( IEMG) and mean frequency (MF) were measured on eight sites in body with short - range push. Then the data were studied by distance analysis ,Mann - Whiteney U test and Q - cluster analysis method. The results indicated that : (1) The IEMGof the left side in body was different from the right side ,meanwhile ,there was significant difference in the difference between the shadowboxing exercise group and the control group without additional exercise than usual. (2) The IEMGof the exercise group was in the lower level ,compared with that of the control group . (3) The IEMG and MF tended to the same type in the exercise group .

inner strength of shadowboxing;electromyogram;push in short range

G852.11

A

1672-1365(2011)05-0075-02

2011-03-20;

2011-04-22

福建省教育廳課題“太極拳內勁系統(tǒng)開發(fā)研究”(JB06101)。

李忠京(1963-),男,山東萊陽人,副教授,碩士生導師,研究方向:中國傳統(tǒng)武術養(yǎng)生。