李巧玲 韓衍金

（1.北京體育大學(xué)，北京 100086；2.吉林師范大學(xué)體育學(xué)院，吉林 四平 136000）

太極拳是一種柔和緩慢的拳術(shù)，練習(xí)時(shí)要求：體松心靜、呼吸自然、意領(lǐng)形隨、身形兼?zhèn)洹＝?jīng)過(guò)幾十年來(lái)的研究表明[1-4]，太極拳具有修心養(yǎng)性、強(qiáng)身健體、治療疾病的功效，成為國(guó)際性醫(yī)療體育保健項(xiàng)目。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)太極拳鍛煉的生理、心理效應(yīng)及健身原理已有許多研究[5-8]，但對(duì)太極拳鍛煉運(yùn)用“意識(shí)引導(dǎo)動(dòng)作“產(chǎn)生的肌肉變化的研究還未見(jiàn)報(bào)道，本文試圖通過(guò)肌電測(cè)試太極拳摟膝坳步動(dòng)作練習(xí)時(shí)“意識(shí)引導(dǎo)動(dòng)作”產(chǎn)生的肌肉運(yùn)動(dòng)變化特征，探索“意識(shí)引導(dǎo)動(dòng)作”對(duì)肌肉產(chǎn)生的影響，以期為太極拳健身愛(ài)好者提供一種新的健身理念。

1 研究對(duì)象與研究方法

1.1 研究對(duì)象

以左側(cè)摟膝拗步動(dòng)作為例，受試對(duì)象為北京體育大學(xué)校代表隊(duì)太極拳運(yùn)動(dòng)員6名，其中武英級(jí)運(yùn)動(dòng)員3員，一級(jí)運(yùn)動(dòng)員3名，平均年齡、身高、體重分別為20±3.79歲，176.00±7.94cm，69.67±8.08kg。

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

（1）Megawin6000導(dǎo)表面肌電測(cè)試儀（芬蘭，Mega公司），可同步采集 16導(dǎo)肌電，采樣頻率 1OOOHz；（2）（QUALISYS一MCU5OO）紅外線遠(yuǎn)射測(cè)試系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，對(duì)照組：按照摟膝拗步動(dòng)作的路線和方向進(jìn)行肢體動(dòng)作練習(xí)，無(wú)須意識(shí)配合動(dòng)作；實(shí)驗(yàn)組：動(dòng)作過(guò)程及動(dòng)作要領(lǐng)同對(duì)照組，不同點(diǎn)是：練習(xí)時(shí)，要求用“意識(shí)引導(dǎo)”動(dòng)作并配合呼吸。為保證動(dòng)作質(zhì)量和研究需要，兩組受試者各進(jìn)行三次摟膝拗步動(dòng)作測(cè)試，同步記錄肌電和運(yùn)動(dòng)軌跡信號(hào)，并存儲(chǔ)于電腦。

本實(shí)驗(yàn)選擇下肢左右兩側(cè)共16塊肌肉采集肌電信號(hào)，如表1。在運(yùn)動(dòng)軌跡信號(hào)采集上，共用9個(gè)紅外光反射標(biāo)志物固定其測(cè)試部位各關(guān)節(jié)點(diǎn)上，其中左右髖2個(gè)，位于大轉(zhuǎn)子最高點(diǎn)；左右膝2個(gè)，股骨外上髁；左右踝2個(gè)，脛骨外踝最高點(diǎn)；后腰1個(gè)，第五腰椎棘突；腳尖2個(gè)，跖趾關(guān)節(jié)點(diǎn)。

表1 摟膝拗步下肢各肌肉名稱及編號(hào)

圖1 受試者在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

將兩組練習(xí)時(shí)間進(jìn)行百分比處理，統(tǒng)一為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間段。肌電處理數(shù)據(jù)主要為：積分肌電（IEMG）、肌肉的激活順序、持續(xù)時(shí)間，將肌電信號(hào)中IENG值大于最大值的20%，且時(shí)間大于0.05秒的部分為肌肉激活區(qū)。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)特征指標(biāo)數(shù)據(jù)主要利用QUALISYS相關(guān)的QTools軟件和Excel 2003軟件進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)。數(shù)據(jù)進(jìn)行Spss 16.0軟件系統(tǒng)處理，配對(duì)樣本T檢驗(yàn)，采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差方式，差別的顯著性和高度顯著性分別定義在P＜0.05、P＜0.01。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 關(guān)于對(duì)太極拳意識(shí)的闡述

“意識(shí)”（想象力），是一種神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)下的人體心理活動(dòng)，古代中國(guó)唯物主義者認(rèn)為意識(shí)隨著物質(zhì)性的氣的聚散而存在或消失[9]，其傳遞途徑是通過(guò)氣以生物電形式沿神經(jīng)和神經(jīng)體液兩種途徑[10]調(diào)控身體動(dòng)作。

太極拳的“意識(shí)”是指在練習(xí)中把握、支配、調(diào)控演練動(dòng)作的各種思維活動(dòng)。太極拳練習(xí)時(shí)要求用“意識(shí)”引導(dǎo)動(dòng)作，它的運(yùn)動(dòng)效果是靠人的大腦反應(yīng)配合呼吸和肢體動(dòng)作三者相合的狀態(tài)所決定的。在動(dòng)作的整個(gè)過(guò)程中都要由意識(shí)引領(lǐng)著肢體動(dòng)作。比如摟膝拗步的推掌動(dòng)作，不只做推掌動(dòng)作，而是在一開(kāi)始或未動(dòng)之前就用意識(shí)引導(dǎo)著手掌向進(jìn)攻目標(biāo)推掌，隨即通過(guò)手臂由屈到伸的過(guò)程中，由意識(shí)與氣的配合推送到達(dá)止點(diǎn)，使經(jīng)絡(luò)順暢。太極拳這種由意識(shí)指導(dǎo)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和效果就叫“意引形隨、“用意不用力”，這樣，太極拳鍛煉才能達(dá)到“神形兼?zhèn)洹薄盃t火純青”的境地。

2.2 表面肌電圖

表面肌電圖（surface electromyography）是從肌肉表面記錄的神經(jīng)肌肉系統(tǒng)活動(dòng)時(shí)生物電變化的一維時(shí)間序列信號(hào)[11]，能夠反映神經(jīng)肌肉內(nèi)部機(jī)能，肌肉間相互協(xié)調(diào)關(guān)系，在體育科學(xué)研究中具有重要的實(shí)用價(jià)值。

圖2 兩組練習(xí)情況下原始肌電圖

從這張肌電圖看：主要記錄了兩組運(yùn)動(dòng)員做摟膝拗步動(dòng)作時(shí)肌電活動(dòng)信息，包括肌肉的激活狀態(tài)、活動(dòng)持續(xù)時(shí)間和肌肉活動(dòng)強(qiáng)度以及圖像密集程度和振幅大小。

通過(guò)太極拳摟膝拗步動(dòng)作的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，我們可以看到：由于“意識(shí)引導(dǎo)”和呼吸的配合，使下肢肌肉活動(dòng)特征發(fā)生變化，肌肉被激活早，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，肌電值相對(duì)較大，一方面反映了太極拳是一種意氣運(yùn)動(dòng)[12]，是用意練意的拳，是一種以“心意”為主導(dǎo)支配周身相隨的運(yùn)動(dòng)，另一方面反映機(jī)體神經(jīng)調(diào)節(jié)作用，意識(shí)的運(yùn)動(dòng)促使肌肉在一定條件下被激活，肌肉中樞同步興奮性和反射協(xié)調(diào)能力高，來(lái)獲最大肌肉力量。

在“意識(shí)引導(dǎo)”下，肌電信號(hào)較強(qiáng)，振幅較大，在一定程度上說(shuō)明，有意識(shí)練習(xí)在一定時(shí)間內(nèi)募集參與肌肉收縮的運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量較多，興奮節(jié)律的同步化程度較高，這是因?yàn)橛靡庾R(shí)時(shí)引起肌肉神經(jīng)沖動(dòng)程度比較大，由于不同程度的神經(jīng)沖動(dòng)引起不同程度的肌肉收縮，從而產(chǎn)生不同的肌電信號(hào)。太極拳練習(xí)通過(guò)意識(shí)引導(dǎo)和呼吸的配合，改善了人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能，使肌肉神經(jīng)中樞同步興奮程度增加，肌肉被激活早，募集動(dòng)員參加工作的運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量增加，運(yùn)動(dòng)單位放電總量增多，從而對(duì)人體肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生良好的調(diào)節(jié)效果。

圖3 兩組練習(xí)情況下關(guān)節(jié)角度圖

由于受試者均為優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員，動(dòng)作比較規(guī)范嫻熟，以上兩組下肢關(guān)節(jié)角度曲線圖沒(méi)有差別（見(jiàn)圖3）。

2.3 太極拳“意識(shí)運(yùn)用”對(duì)下肢肌肉肌電持續(xù)時(shí)間的影響

從各肌肉持續(xù)時(shí)間結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)組左側(cè)臀大肌持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，其次為左股四頭肌外、左半腱肌。右側(cè)肌肉中，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)為右脛骨前肌，其次為右臀大肌、右股四頭肌外。對(duì)照組左側(cè)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的為左股四頭肌外，其次為左半腱肌、左股四頭肌內(nèi)，右側(cè)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的為右股四頭肌外、右臀大肌、右股直?。ㄒ?jiàn)表 2）。

表2 摟膝拗步下肢各肌肉持續(xù)時(shí)間表

從肌肉持續(xù)時(shí)間結(jié)果表明：兩組臀大肌、股四頭肌外，半腱肌及脛骨前肌，放電持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，其余肌群較短。從兩組同側(cè)同塊肌肉相比，實(shí)驗(yàn)組肌肉放電持續(xù)時(shí)間明顯大于對(duì)照組，但兩組各肌肉間存在一定的差異：如左臀大肌、左腓腸肌外持續(xù)時(shí)間明顯大于對(duì)照組呈高度顯著性差異（P＜0.01）；左半腱肌、右半腱肌、右脛骨前肌呈顯著性差異（P＜0.05）；其余各肌肉實(shí)驗(yàn)組持續(xù)時(shí)間比對(duì)照組長(zhǎng)，但差異不顯著（P＞0.05）。

從兩組肌肉信號(hào)的振幅和持續(xù)時(shí)間來(lái)看：實(shí)驗(yàn)組肌電圖信號(hào)較強(qiáng)、振幅較大肌肉，兩組差異不顯著，但兩組信號(hào)較弱、振幅較小的肌肉實(shí)驗(yàn)組大于對(duì)照組，持續(xù)時(shí)間呈顯著差異。

實(shí)驗(yàn)組各肌肉被激活時(shí)間比對(duì)照組早，持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，這可能是由于神經(jīng)肌肉系統(tǒng)控制的結(jié)果。下肢各肌肉由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)控制，在神經(jīng)脈沖的影響下，肌肉興奮時(shí)其收縮成分出現(xiàn)激活狀態(tài)，并持續(xù)一段時(shí)間。

根據(jù)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元活動(dòng)的“大小原則”，即運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的大小與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的興奮閾值成反比[13]?？梢缘弥‰娦盘?hào)小的肌肉，可能是由于運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元較小，興奮閾值低，在意識(shí)引導(dǎo)下，首先被募集激活參與動(dòng)作過(guò)程，隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度加大，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元較大的肌肉然后被募集，因此，肌電圖信號(hào)并不強(qiáng)。振幅相對(duì)較小左側(cè)臀大肌、左腓腸肌外、左半腱肌和右側(cè)半腱肌持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，與對(duì)照組相比，呈顯著性差異。而肌電圖信號(hào)較強(qiáng)，振幅大的主要用力肌肉，如左右股四頭肌外、左右股四頭肌內(nèi)，持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，但差異不顯著（P＞0.05）。

2.4 太極拳”意識(shí)”運(yùn)用對(duì)肌肉積分肌電值的影響

積分肌電值是指在一定時(shí)間內(nèi)肌肉中參與活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)單位放電總量，即在時(shí)間不變的前提下，其值的大小在一定程度上反映參加工作的運(yùn)動(dòng)單位的數(shù)量多少和每個(gè)運(yùn)動(dòng)單位的放電大小。

表3 摟膝拗步下肢各肌肉積分肌電（IEMG）結(jié)果

從表3實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)看，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比，各肌肉積分肌電值存在不同的差異性。左股四頭肌外、左臀大肌、左腓腸肌外和右股二頭肌呈現(xiàn)高度差異性（P＜0.01）；左半腱肌、左股四頭肌內(nèi)、左脛骨前肌和右半腱肌、右股直肌、右股四頭肌內(nèi)、右脛骨前肌呈顯著差異（P＜0.05）。左股二頭肌、左股直肌和右股四頭肌外、右臀大肌、右腓腸肌外積分肌電值有差異，但不顯著（P＞0.05）。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組主要用力肌肉較為一致。這說(shuō)明左側(cè)摟膝拗步動(dòng)作中，臀大肌、股四頭肌外、肌內(nèi)和脛骨前肌這幾塊肌肉在參與活動(dòng)時(shí)其運(yùn)動(dòng)單位激活的數(shù)量多，同步性較好，放電量較大，在動(dòng)作中起主要作用，為下肢主要用力肌肉。

從表面肌電圖振幅上看，振幅越大代表參與肌肉收縮的肌纖維數(shù)量也就越多，活動(dòng)時(shí)引起的肌肉收縮張力大。肌肉隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增加被激活放電，雖然持續(xù)時(shí)間上沒(méi)有差異性，但其運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配的肌纖維數(shù)量較多，神經(jīng)支配比大，在有意識(shí)引導(dǎo)練習(xí)下，神經(jīng)系統(tǒng)中樞興奮程度增強(qiáng)，肌肉運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量興奮收縮同步化程度較高，表現(xiàn)為肌電圖振幅大，活動(dòng)時(shí)引起的肌肉收縮張力大。

另外，從左右兩側(cè)各肌肉積分肌電總值來(lái)看（見(jiàn)表3），實(shí)驗(yàn)組左右兩側(cè)積分肌電值都大于對(duì)照組，兩者都側(cè)重在右腿，從左右比來(lái)看，實(shí)驗(yàn)組左側(cè)積分肌電比值相對(duì)較大。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

無(wú)論是有意識(shí)引導(dǎo)練習(xí)還是無(wú)意識(shí)練習(xí)，其動(dòng)作的主要用力肌肉是相同的；左右兩側(cè)下肢肌肉貢獻(xiàn)率較為相似；下肢肌肉活動(dòng)特征發(fā)生變化。運(yùn)用“意識(shí)引導(dǎo)”并配合呼吸做摟膝拗步動(dòng)作與無(wú)“意識(shí)”做動(dòng)作相比較，肌肉肌電特征發(fā)生不同變化，表現(xiàn)為：用意識(shí)引導(dǎo)動(dòng)作肌肉激活時(shí)間早、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、肌電圖像密集、振幅較大、肌電值相對(duì)較大；對(duì)人體肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生良好調(diào)節(jié)效果；對(duì)高水平運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，有意識(shí)引導(dǎo)和無(wú)意識(shí)練習(xí)對(duì)各關(guān)節(jié)角度變化都不會(huì)產(chǎn)生影響。

3.2 建議

太極拳練習(xí)者在演練的動(dòng)作達(dá)到順暢自如時(shí)，可增加意識(shí)與動(dòng)作的配合，這樣才能達(dá)到內(nèi)、外相兼的演練效果。近年來(lái)，隨著全球范圍內(nèi)太極拳運(yùn)動(dòng)普及與開(kāi)展，對(duì)太極拳內(nèi)在精神意識(shí)的研究會(huì)越來(lái)越多，逐漸完善其健身、健心理論體系，研究更具科學(xué)性，合理性，讓太極拳造福世界民眾。本文僅從肌電學(xué)角度分析闡述太極拳意識(shí)，對(duì)于太極拳精神意識(shí)的研究還有待進(jìn)一步深入分析討論。

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