麻文慧 ，范家成，周 越，湯一鑄

賽艇是運(yùn)動員通過劃動槳葉，推進(jìn)船艇前進(jìn)的項(xiàng)目。賽艇比賽的賽程有2 000m的，2 000m比賽用時5-8min，劃完一個賽程運(yùn)動員要劃動200-240槳，每槳力量要達(dá)到30kg左右［1］。賽艇比賽全程可分為3個階段：起航階段，需要肌肉做快速運(yùn)動給船艇一個大的加速度；途中階段，需要一個高的有氧能力來維持船艇以較快和恒定的速度行進(jìn)；沖刺階段，需要靠肌肉在酸性環(huán)境下加大功率使船艇快速駛向終點(diǎn)［2］?？梢哉f，賽艇是項(xiàng)需要高水平力量和耐力的運(yùn)動，國際級賽艇選手的力量訓(xùn)練占整個訓(xùn)練時間的70%左右［3］。因此，優(yōu)秀賽艇運(yùn)動員既需要良好的力量素質(zhì)又需要出色的耐力素質(zhì)［4］。表面肌電（sEMG）在體育運(yùn)動中的應(yīng)用有一定的研究成果，也具有可靠性，利用表面肌電圖可以評價肌肉在運(yùn)動過程中的功能，探討運(yùn)動訓(xùn)練的規(guī)律，為訓(xùn)練提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取湖北賽艇隊(duì)12名優(yōu)秀重賽艇運(yùn)動員 （重量級6名，輕量級6名）為研究對象，運(yùn)動級別為一級以上。運(yùn)動員近期無傷病，身體狀況良好。測試根據(jù)他們的訓(xùn)練課進(jìn)行安排，運(yùn)動員中有參加2013年全運(yùn)會，并獲得重量級雙人單槳全國第三名，具體信息如下：

表1 運(yùn)動員基本信息

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)器材

芬蘭產(chǎn)MegaWin6000型16導(dǎo)肌電儀及其分析軟件、上海申風(fēng)醫(yī)療保健用品有限公司產(chǎn)的一次性使用心電電極（銀/氯化銀 Ag/AgCl）、美國產(chǎn) CONCEPTⅡ（PM4）風(fēng)輪式測功儀、日本產(chǎn)的SUUNTO心率表、腕表、索尼數(shù)碼攝像機(jī)等。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)方法

對湖北省12名男子賽艇運(yùn)動員進(jìn)行測功儀2 000m全力劃測試，選取左右側(cè)三角肌后束、肱二頭肌、背闊?。ㄙN背闊肌中部）、豎脊肌、股四頭肌內(nèi)側(cè)頭和脛骨前肌來觀察其表面肌電的變化特征。

1.3 數(shù)據(jù)處理

測功儀2 000m全力劃測試，截取運(yùn)動開始前10槳、在500m處、1 000m處、1 500m處和2 000m處各截取10槳的原始肌電信號，拍攝一個完整的動作運(yùn)動周期。通過對原始肌電分析，得出iEMG、MF和MPF值以及肌肉的發(fā)力時序。采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件中描述統(tǒng)計(jì)計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差；用配對樣本T檢驗(yàn)法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)；設(shè)P﹤0.05具有顯著性差異，P＜0.01具有非常顯著性差異。

2 研究結(jié)果

2.1 測功儀2 000m測試積分肌電值（iEMG）結(jié)果

在2 000m測試中各塊肌肉iEMG都發(fā)生了明顯變化，在比賽開始到500m這一比賽階段中iEMG出現(xiàn)的明顯 （P＜0.05，左右側(cè)肱二頭肌和右側(cè)豎脊肌除外）；500m到1 000m這一階段中左右側(cè)肱二頭肌出現(xiàn)顯著性（P＜0.05），右側(cè)脛骨前肌出現(xiàn)非常顯著性下降（P＜0.01）；在1 000m到1 500m階段左右側(cè)肱二頭肌和左側(cè)豎脊肌出現(xiàn)顯著性差異 （P＜0.05）；在比賽最后500m的沖刺階段，除左右側(cè)豎脊肌和右側(cè)脛骨前肌沒有表現(xiàn)出顯著性差異外，其余各肌肉均出現(xiàn)顯著性 （P＜0.05），左側(cè)背闊肌出現(xiàn)非常顯著性（P＜0.01）。在整個運(yùn)動過程中上肢肌肉的iEMG一直保持在較高范圍，尤其是三角肌后束；豎脊肌在整個運(yùn)動過程中其值最小。左側(cè)肌肉的iEMG大于右側(cè)肌肉的iEMG。

2.2 測功儀2 000m測試中位頻率（MF）結(jié)果分析

在2 000m測試中各塊肌肉的MF出現(xiàn)了不同程度的變化，從比賽開始到500m這一階段中左側(cè)豎脊肌出現(xiàn)了顯著性（P＜0.05），右側(cè)背闊肌和左右側(cè)股四頭肌內(nèi)側(cè)頭出現(xiàn)非常顯著性（P＜0.01）；比賽1 000m到1 500m階段左側(cè)豎脊肌出現(xiàn)顯著性（P＜0.05），左側(cè)肱二頭肌和左側(cè)背闊肌出現(xiàn)非常顯著性 （P＜0.01）。整個運(yùn)動過程中下肢肌肉的MF值保持較大范圍，脛骨前肌MF達(dá)到最大值，豎脊肌MF值最小，左右側(cè)MF值相差不大。

2.3 測功儀2 000m測試平均功率頻率（MPF）結(jié)果分析

在2 000m測功儀測試中，MPF隨著運(yùn)動的進(jìn)程也發(fā)生相應(yīng)的變化，從比賽開始到500m這一階段左側(cè)背闊肌和右側(cè)豎脊肌表現(xiàn)顯著性降低（P＜0.05），左側(cè)肱二頭肌、右側(cè)背闊肌、左右側(cè)股四頭肌內(nèi)側(cè)頭和左右側(cè)脛骨前肌都表現(xiàn)出非常顯著性下降（P＜0.01）；測試進(jìn)行到1 000m時左側(cè)豎脊肌表現(xiàn)非常顯著性差異（P＜0.01），右側(cè)豎脊肌也表現(xiàn)出顯著性差異（P＜0.05）；比賽進(jìn)行到1 500m時左側(cè)股四頭肌內(nèi)側(cè)頭表現(xiàn)出非常顯著性差異（P＜0.01），右側(cè)股四頭肌內(nèi)側(cè)頭也表現(xiàn)處顯著性差異；比賽到最后階段各肌肉則沒有表現(xiàn)出顯著性差異。整個運(yùn)動過程中下肢肌肉的MPF值保持較大范圍，脛骨前肌MPF達(dá)到最大值，豎脊肌MPF值最小。

表2 賽艇運(yùn)動員測功儀2 000m測試左側(cè)主要用力肌群iEMG（單位：μVS）

表3 賽艇運(yùn)動員測功儀2 000m測試右側(cè)主要用力肌群iEMG（單位：μVS）

表4 賽艇運(yùn)動員測功儀2 000m測試左側(cè)主要用力肌群MF（MF單位：Hz）

表5 賽艇運(yùn)動員測功儀2 000m測試右側(cè)主要用力肌群MF（MF單位：Hz）

表6 賽艇運(yùn)動員測功儀2 000m測試左側(cè)主要用力肌群MPF（MPF單位：Hz）

表7 賽艇運(yùn)動員測功儀2 000m測試右側(cè)主要用力肌群MPF（MPF單位：Hz）

3 分析與討論

對賽艇運(yùn)動的生物力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動員在從事賽艇運(yùn)動訓(xùn)練時，其發(fā)力主要以腿部力量為支點(diǎn)，整個身體為引力點(diǎn)，在腿部發(fā)力的瞬間，腿的蹬力迅速傳到背上方，然后由于慣性作用下手臂加速屈臂，完成拉漿。因此其發(fā)力順序應(yīng)為腿部，軀干和手臂。本研究發(fā)現(xiàn)賽艇運(yùn)動員的發(fā)力順序與賽艇運(yùn)動生物力學(xué)研究相一致［4］。

3.1 測功儀2 000m運(yùn)動中iEMG與運(yùn)動強(qiáng)度的關(guān)系

iEMG是指一定時間內(nèi)肌肉參與活動的運(yùn)動單位的放電量，即在時間不變的情況下其值的大小一定程度上反映了參加工作的運(yùn)動單位的數(shù)量和每個運(yùn)動單位放電的大小。由賽艇運(yùn)動員在測功儀2 000m測試中的平均積分肌電值可以看出賽艇運(yùn)動員在2 000m比賽中開始時iEMG值瞬時上升，這是因?yàn)樵诒荣愰_始時運(yùn)動強(qiáng)度大，需要動員更多的運(yùn)動單位，肌肉受刺激產(chǎn)生興奮，產(chǎn)生更多的動作電位，每個運(yùn)動單位放電量也很大，因此iEMG值上升很快；到500m處iEMG值隨著運(yùn)動時間的增加而又所下降，其下降幅度不大，在1 000到1 500m處iEMG值下降到最低值，在此時運(yùn)動強(qiáng)度也有所下降，這是由于肌肉經(jīng)過長時間大負(fù)荷的運(yùn)動肌肉力量下降，產(chǎn)生疲勞，iEMG值也產(chǎn)生相應(yīng)的降低，但是在最后沖刺階段運(yùn)動強(qiáng)度達(dá)到最大，iEMG值快速增加。這就符合賽艇運(yùn)動員常采用的“1-3”分段速度模式［6-8］，即在比賽中第一、第三 500m段分別是最快速度和最慢速度的戰(zhàn)術(shù)安排模式。由表可知，隊(duì)員基本上都采用了“1-3”分段速度模式，在采用此模式中XIA這名運(yùn)動員所表現(xiàn)的沖刺能力最強(qiáng)，其iEMG值的變化符合“1-3”分段速度模式，并且在最后沖刺階段iEMG值達(dá)到最大值。本研究表明IEME隨著運(yùn)動強(qiáng)度的增大也出現(xiàn)上升，說明IEMG可以較準(zhǔn)確的反應(yīng)運(yùn)動強(qiáng)度的大小。

3.2 2 000m運(yùn)動中MF和MPF與運(yùn)動疲勞的關(guān)系

MF是指骨骼肌在收縮過程中肌纖維放電頻率的中間值［8］，測功儀2 000m全力劃測試中，從開始比賽到比賽結(jié)束，MF整體表現(xiàn)為隨著運(yùn)動負(fù)荷的增加和運(yùn)動疲勞的出現(xiàn)先下降后增加的趨勢，其下降幅度較大，增加幅度較小。在開始比賽后，各個肌肉的MF值達(dá)到最大。從比賽開始到1 500m處MF出現(xiàn)整體下降趨勢，這可能是因?yàn)殡S著運(yùn)動肌肉活動持續(xù)時間的延長或肌肉活動次數(shù)的增加［10，11］，MF 出現(xiàn)下降趨勢，但是在最后2 000m沖刺階段MF值有所上升，但是上升幅度不大。左側(cè)肌肉和右側(cè)肌肉整體相比來說，左側(cè)肌肉的MF下降幅度較大；從本研究中我們發(fā)現(xiàn)左右側(cè)背闊肌下降幅度最大，左右側(cè)三角肌后束和左右側(cè)脛骨前肌下降幅度則較小。運(yùn)動員左右側(cè)各個肌肉的MF值差別不大 （左右側(cè)股四頭肌除外），說明運(yùn)動員各肌肉的疲勞狀態(tài)保持一致［11］。

MPF表示的是功率譜曲線重心的頻率，在測功儀2 000m全力劃測試中，隨著肌肉工作過程的進(jìn)行，比賽距離的和比賽時間的增加，肌電信號的頻率特性隨著肌肉機(jī)能狀態(tài)的轉(zhuǎn)變而發(fā)生改變，MPF隨之降低，這說明肌肉持續(xù)工作到了疲勞［12］。隨著疲勞程度的加深，肌電信號的頻譜左移。肌肉工作的負(fù)荷強(qiáng)度越大，疲勞的程度越大，平均功率頻率的減小明顯。從表中我們可以看出各肌肉的MPF下降都很大，尤其是左右側(cè)豎脊肌和左側(cè)背闊肌下降幅度較大，說明這些肌肉達(dá)到的疲勞程度較深，是主要受限制的肌群。在開始比賽時各個肌肉的MPF值達(dá)到最大。各個肌肉在開始到1 500m處MPF一直處于下降狀態(tài)這可能同途中的慢肌動員有關(guān)，但是在2 000m沖刺階段MPF下降幅度很小，甚至有些肌肉在此階段MPF有些上升，但是上升的幅度也不大，這可能與這些肌群的快肌動員有關(guān)。運(yùn)動員左右側(cè)肌肉的MPF值差別不大（脛骨前肌除外），說明左右側(cè)肌肉的疲勞狀態(tài)基本保持一致。

3.3 一個完整動作周期中的肌肉發(fā)力時序

圖1表示的是賽艇運(yùn)動員在一個完整的動作周期中肌肉表現(xiàn)出來的肌肉放電情況。綜合分析，在一個完整的動作運(yùn)動中，運(yùn)動員的脛骨前肌最先開始放電，而且在一個動作周期中連續(xù)放電兩次，說明運(yùn)動員在此動作中脛骨前肌最先發(fā)力，最早被動員，其次是股四頭肌內(nèi)側(cè)頭被動員，然后就是豎脊肌，背闊肌，三角肌后束，最后是肱二頭肌，由此我們可以得出在一個完整的動作中，肌肉的發(fā)力順序?yàn)槊劰乔凹。竟伤念^肌內(nèi)側(cè)頭＞豎脊?。颈抽熂。救羌『笫倦哦^肌。

圖1 賽艇運(yùn)動員一個完整的動作周期的原始表面肌電圖

4 結(jié)論

1）在一個動作周期中，肱二頭肌和三角肌用力比較大，其次是股四頭肌內(nèi)側(cè)頭，脛骨前肌最后是豎脊肌和背闊??；在整個動作中股四頭肌內(nèi)側(cè)頭放電持續(xù)時間最長，說明其肌肉發(fā)力持續(xù)時間比較長。

2）賽艇運(yùn)動員測功儀2 000m全力劃測試中，一個完整的動作是從蹬伸腳（脛骨前?。╅_始，然后蹬伸膝關(guān)節(jié)（股四頭?。?，之后是背伸（豎脊?。?，拉開上臂（背闊?。?，最后帶動的是收上臂（三角肌后束），屈肘（肱二）等一連串動作。形成由下向上、由遠(yuǎn)端到低端的動力鏈。運(yùn)動員的肌肉發(fā)力時序?yàn)槊劰乔凹。竟伤念^肌內(nèi)側(cè)頭＞豎脊?。颈抽熂。救羌『笫倦哦^肌；本研究肌肉的發(fā)力時序基本遵循了正確技術(shù)動作的活動規(guī)律。

3）隨著運(yùn)動強(qiáng)度的增加和疲勞的出現(xiàn)iEMG值出現(xiàn)下降趨勢，這說明運(yùn)動中途肌肉用力在一定程度出現(xiàn)暫時放松；MF和MPF也呈下降趨勢，表明快肌出現(xiàn)了疲勞。但是在最后沖刺階段iEMG值、MF和MPF都有所上升，因?yàn)樵谧詈鬀_刺階段需要募集更多的運(yùn)動單位及動員更多的快肌參與運(yùn)動。在整個2 000m運(yùn)動過程中背部肌肉背闊肌和豎脊肌疲勞最明顯，此在一定的程度上也限制了運(yùn)動能力。

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