劉興康，厲彥虎，傅 濤

短時疲勞狀態(tài)下橄欖球運動員側(cè)切動作中下肢肌肉的表面肌電特征

劉興康1，厲彥虎2，傅 濤3

目的：探討短時疲勞對橄欖球運動員側(cè)切動作時下肢肌肉表面肌電的影響；為短時疲勞狀態(tài)下運動員下肢損傷增多提供實驗依據(jù)。方法：選取中國農(nóng)業(yè)大學的12名橄欖球運動員作為研究對象，利用Wave-plus肌電采集系統(tǒng)結(jié)合同步視頻，收集短時疲勞前、后優(yōu)勢側(cè)腿側(cè)切動作中下肢肌肉積分肌電值（IEMG）和下肢肌肉間活化程度的直接比值等肌電數(shù)據(jù)，通過配對 t 檢驗分析疲勞后下肢肌電的特征。結(jié)果：1）短時疲勞后較短時疲勞前側(cè)切動作中準備（PR）階段的臀大?。℅MAX）、臀中?。℅MED）、股四頭肌內(nèi)側(cè)頭（VM）、股四頭肌外側(cè)頭（VL）（P≤0.05）的積分肌電值明顯降低；短時疲勞后較短時疲勞前側(cè)切動作負重（LO）階段GMAX、GMED、VM和內(nèi)側(cè)腘繩?。∕H）（P≤0.05）的積分肌電值明顯降低；2）短時疲勞后較短時疲勞前側(cè)切動作中PR階段下肢肌肉間活化程度比值沒有明顯的差異；LO階段VM與VL、VM與MH及腓腸肌外側(cè)頭（LG）與外側(cè)腘繩?。↙H）的肌肉間活化程度比值具有明顯的差異。研究結(jié)論：短時疲勞造成側(cè)切動作PR階段GMAX、GMED、VM和VL的激活程度明顯降低，短時疲勞造成側(cè)切動作LO階段GMAX、GMED、VM和MH的激活程度明顯降低；短時疲勞后側(cè)切動作負重階段股四頭肌內(nèi)側(cè)頭與股四頭肌外側(cè)頭和股四頭肌內(nèi)側(cè)頭與內(nèi)側(cè)腘繩肌的肌肉間協(xié)同收縮能力發(fā)生改變。

短時疲勞；橄欖球；側(cè)切動作；表面肌電

1 前言

橄欖球運動作為一項大強度、對抗激烈的同場競技項目，運動損傷不可避免，且損傷的發(fā)生率極高。尤其是橄欖球運動中的側(cè)切動作導致膝關(guān)節(jié)非接觸性前交叉韌帶損傷帶來了嚴重的后果，膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶的損傷大都是在側(cè)切動作時下肢神經(jīng)肌肉控制出現(xiàn)異常，從而導致膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶斷裂及其他損傷。側(cè)切動作是為了騙過防守運動員，進攻球員先向一個方向跑動，然后切向另一個方向移動的運動技巧，是很多運動項目運動員經(jīng)常使用的技術(shù)動作［15］，橄欖球運動中，運動員為了擺脫競爭對手的防守，經(jīng)常需要通過瞬間的改變跑動方向來實現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)目的，因此，側(cè)切是橄欖球運動員頻繁使用的一項重要基本技術(shù)，這樣的動作極易導致膝關(guān)節(jié)損傷。

側(cè)切動作速度快，參與動作的下肢肌肉較多，較多的肌肉參與維持膝關(guān)節(jié)在矢狀面、冠狀面及水平面的穩(wěn)定性。之前的研究表明，短時疲勞會影響側(cè)切動作中下肢的運動學和動力學［3］，并且下肢的肌肉在維持膝關(guān)節(jié)動態(tài)平衡中具有重要作用［14］，因此，在短時疲勞狀態(tài)下側(cè)切動作中下肢肌肉的表面肌電有可能也發(fā)生相應(yīng)的變化。雖然短時疲勞狀態(tài)下側(cè)切動作中下肢運動學、動力學的研究比較多，但是，短時疲勞狀態(tài)下橄欖球運動員側(cè)切動作中下肢肌肉表面肌電的研究較少，并且研究結(jié)果也存在著較大的差異。因此，本研究的目的在于探討短時疲勞對橄欖球運動員側(cè)切動作時下肢肌肉表面肌電的影響；為短時疲勞狀態(tài)下，運動員下肢損傷增多提供實驗依據(jù)。

2 研究對象與方法

2.1 實驗對象

實驗選取中國農(nóng)業(yè)大學橄欖球隊的專業(yè)橄欖球運動員12名，要求年齡在18～28歲，專業(yè)訓練年限在2年以上，最近3個月沒有較大的下肢損傷史以及沒有后背及下肢手術(shù)史。受試者的基本情況如下：運動員年齡20.92±1.79歲、身高178.00±6.23cm、體重76.08±5.49kg，且下肢優(yōu)勢側(cè)均為右側(cè)。向運動員演示側(cè)切動作，運動員經(jīng)過一段時間的側(cè)切動作練習，并簽訂知情同意書。

2.2 實驗方法

在測試之前，所有受試者運用跑步機（10 km/h的速度）進行至少5 min的熱身，然后對要測試的肌肉適當?shù)剡M行動態(tài)牽拉。測試人員用剃須刀對受試者優(yōu)勢腿股四頭肌內(nèi)側(cè)頭（Vastus Medial，VM）、股四頭肌外側(cè)頭（Vastus Lateralis，VL）、內(nèi)側(cè)腘繩?。∕edial Hamstrings，MH）、外側(cè)腘繩?。↙ateral Hamstring，LH）、臀中?。℅luteus Medius，GMED）、臀大?。℅luteus Maximus，GMAX）、腓腸?。℅astrocnemius）的肌腹處（沿著肌肉走向）進行剃毛，除角質(zhì)，用75%的酒精棉球拭去皮膚表面的油脂，讓受試者保持中立位，沿著肌肉走行在肌腹處貼上Ag-Cl表面電極，電極直徑8 mm，兩電極之間的距離20 mm，為防止電極滑動或脫落用醫(yī)用膠布固定，采集前測試電極間電阻（≤10kΩ）及均方根噪聲（≤10 μV）。告知受試者每個測試的標準動作，啟動Wave-Plus程序，收集每塊肌肉的最大自主等長收縮（Maximal Voluntary Isometric contractions，MVICs）時的肌電信號。經(jīng)過3次次大強度的熱身后，收集每塊肌肉5 s最大等長收縮時的肌電信息，去除第1 s和最后1 s的數(shù)據(jù)，確保采集到平穩(wěn)階段的肌電數(shù)據(jù)。這3秒鐘的肌電積分值來衡量側(cè)切動作中肌電變化情況，測試完成后保存數(shù)據(jù)。側(cè)切動作中的肌電數(shù)據(jù)用最大等長收縮時的百分比（MVIC%）表示，每塊肌肉測試方法［7］見圖1。

圖1 肌肉MVIC測試方法Figure 1. Muscle MVIC Test Method

測得下肢肌肉的MVIC肌電信息后，適當休息3 min，在距離測力臺3 m的位置盡可能快的、有力地優(yōu)勢側(cè)腿在測力臺上完成斜向前方60°的側(cè)切動作，同時用Wave-plus肌電采集系統(tǒng)（1 000 Hz）結(jié)合視頻（25 Hz）同步采集疲勞前3次成功的側(cè)切動作中下肢8塊肌肉的肌電信息。然后受試者進行由一系列的體育鍛煉組成，每組包括4次連續(xù)的90%的最大彈跳高度連續(xù)縱跳，接著是按照每分鐘200下的節(jié)拍器進行20 s的上下臺階（30 cm），隨后進行10次膝關(guān)節(jié)90°的克服自身體重的蹲起，完成10次蹲起之后進行5次10 m折返跑的功能靈敏性疲勞模型［2］的運動。直到受試者出現(xiàn)在連續(xù)2組的循環(huán)測試中，4次縱跳受試者跳的平均高度≤80%的最大縱跳高度；連續(xù)過3組的循環(huán)測試中，受試者心率（HR）達到一個平臺期，并且達到推測HRmax的90%；受試者經(jīng)過測試人員的語言鼓勵，無法再堅持練習，RPE≥19的情況下停止，立即測試疲勞后3次成功的側(cè)切動作中下肢8塊肌肉的肌電信息。

2.3 數(shù)據(jù)處理與分析

根據(jù)受試者側(cè)切動作時采集到的視頻與肌電信號同步進行側(cè)切動作階段的劃分，準備（PR）階段是指腳尖接觸力臺的前3幀視頻的時刻直到腳尖接觸力臺的前1幀視頻時刻之間的時間段；負重（LO）階段是指前腳掌剛剛接觸力臺的時刻直到腳尖離開力臺的前1幀時刻之間的時間段。截取側(cè)切動作PR及LO時下肢各個肌肉50 ms的肌電積分值。評估3次側(cè)切動作中PR階段和LO階段股四頭肌內(nèi)、外側(cè)頭和腘繩肌內(nèi)、外側(cè)頭的活化程度的直接比值（Q：H）、股四頭肌內(nèi)側(cè)頭與股四頭肌外側(cè)頭的活化程度的直接比值，活化程度的直接比值為1意味著肌肉有等同的激活程度。肌肉活化程度的比值＝主動肌積分肌電值/拮抗肌積分肌電值×100%。實驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0進行統(tǒng)計學分析，實驗數(shù)據(jù)均采用“均數(shù)±標準差（±SD）”表示，疲勞前、后數(shù)據(jù)采用單因素方差分析，P≤0.05為顯著性差異。

3 研究結(jié)果

3.1 短時疲勞前、后側(cè)切動作PR階段下肢肌肉IEMG值的變化特征

短時疲勞前、后PR階段臀大肌、臀中肌、和股四頭肌內(nèi)側(cè)頭、股四頭肌外側(cè)頭的積分肌電值明顯降低，然而，短時疲勞之后PR階段內(nèi)側(cè)腘繩肌、外側(cè)腘繩肌、腓腸肌內(nèi)側(cè)頭和腓腸肌外側(cè)頭的積分肌電值有所增加，但并沒有統(tǒng)計學意義（表1）。

3.2 短時疲勞前、后側(cè)切動作LO階段下肢肌肉IEMG值的變化特征

短時疲勞前、后側(cè)切動作的LO階段較側(cè)切動作PR階段下肢各肌肉的積分肌電值都明顯增大，肌肉在LO階段肌肉的活動明顯增強。短時疲勞后較短時疲勞前側(cè)切動作LO階段臀大肌、臀中肌、股四頭肌內(nèi)側(cè)頭和內(nèi)側(cè)腘繩肌的積分肌電值明顯降低；腓腸肌內(nèi)、外側(cè)頭雖然有所下降但并不明顯；股四頭肌外側(cè)頭和外側(cè)腘繩肌的積分肌電值反而有所增加（表2）。

表1 受試者短時疲勞前、后PR階段各肌肉標準化后的IEMG值%MVICTable 1 Normalized Muscle Activity Values（% Maximal Voluntary Isometric Contraction） for the PR Phase of Side-cutting During Short-time Pre-fatigue and Post-fatigue （±SD）

表1 受試者短時疲勞前、后PR階段各肌肉標準化后的IEMG值%MVICTable 1 Normalized Muscle Activity Values（% Maximal Voluntary Isometric Contraction） for the PR Phase of Side-cutting During Short-time Pre-fatigue and Post-fatigue （±SD）

注：*表示P≤0.05，**表示P≤0.01，下同。

短時疲勞之后（n=12）臀大肌 （GMAX）56.46±30.25*40.08±17.37*臀中肌 （GMED）55.44±23.70*44.24±19.07*股四頭肌內(nèi)側(cè)頭 （VM）37.91±12.99*31.30±12.97*股四頭肌外側(cè)頭 （VL）57.54±26.05*43.29±14.05*內(nèi)側(cè)腘繩肌 （MH）38.75±16.5739.04±18.08外側(cè)腘繩肌 （LH）32.15±12.2236.28±31.45腓腸肌內(nèi)側(cè)頭 （MG）27.90±8.8342.06±34.31腓腸肌外側(cè)頭 （LG）52.02±24.6157.70±27.79短時疲勞之前（n=12）

表2 受試者短時疲勞前、后LO階段各肌肉標準化后的IEMG值%MVICTable 2 Normalized Muscle Activity Values（% Maximal Voluntary Isometric Contraction） for the LO Phase of Side-cutting during Short-time Pre-fatigue and Post-fatigue （±SD）

表2 受試者短時疲勞前、后LO階段各肌肉標準化后的IEMG值%MVICTable 2 Normalized Muscle Activity Values（% Maximal Voluntary Isometric Contraction） for the LO Phase of Side-cutting during Short-time Pre-fatigue and Post-fatigue （±SD）

短時疲勞之后（n=12）臀大肌 （GMAX）109.65±44.07* 78.00±14.83*臀中肌 （GMED）129.34±37.26*103.55±31.93*股四頭肌內(nèi)側(cè)頭 （VM）101.51±58.21* 61.66±10.00*股四頭肌外側(cè)頭 （VL）131.99±58.04154.08±57.23內(nèi)側(cè)腘繩肌 （MH） 83.04±26.61* 74.19±20.75*外側(cè)腘繩肌 （LH） 54.91±21.70 57.66±16.36腓腸肌內(nèi)側(cè)頭 （MG） 98.11±92.93 72.42±22.21腓腸肌外側(cè)頭 （LG） 72.55±36.19 56.48±23.52短時疲勞之前（n=12）

3.3 短時疲勞前、后側(cè)切動作PR階段和LO階段下肢肌肉間活化程度的直接比值的變化特征。

短時疲勞后較短時疲勞前側(cè)切動作PR階段下肢肌肉間活化程度的直接比值并沒有明顯的差異。從表3可以看出，短時疲勞后較短時疲勞前側(cè)切動作LO階段股四頭肌內(nèi)側(cè)頭（VM）與股四頭肌外側(cè)頭（VL）、股四頭肌內(nèi)側(cè)頭（VM）與內(nèi)側(cè)腘繩?。∕H）及腓腸肌外側(cè)頭（LG）與外側(cè)腘繩?。↙H）的活化程度的直接比值具有明顯的差異，表現(xiàn)為短時疲勞后股四頭肌內(nèi)側(cè)頭的收縮強度明顯減弱，但由于短時疲勞后外側(cè)腘繩肌的收縮強度并沒有明顯降低，導致短時疲勞前、后腓腸肌外側(cè)頭與外側(cè)腘繩肌的活化程度的直接比值有明顯的差異，意味著短時疲勞前、后側(cè)切動作LO階段肌肉間協(xié)同收縮能力發(fā)生改變。

4 討論

側(cè)切動作速度快、參與動作的下肢肌肉較多，較多的肌肉參與維持膝關(guān)節(jié)在矢狀面、冠狀面及水平面的穩(wěn)定［16］。為了對抗動態(tài)動作中膝關(guān)節(jié)額外的負荷，存在兩種神經(jīng)肌肉激活模式，1）選擇性地激活能夠?qū)关摵傻募∪猓?）不加選擇地共同激活能夠維持生物力學穩(wěn)定的肌肉。這兩種激活模式都能維持膝關(guān)節(jié)動作過程中冠狀面的穩(wěn)定性［10］。因此，理解短時疲勞對側(cè)切動作中下肢肌肉激活情況、肌肉間協(xié)同收縮情況的影響對預(yù)防由側(cè)切動作引起的膝關(guān)節(jié)相關(guān)損傷至關(guān)重要。

表3 受試者短時疲勞前、后LO階段下肢肌肉活化程度的直接比值Table 3 Muscle Co-contraction Ratios for the LO Phase of Side-cutting after Short-time Pre-fatigue and Post-fatigue （±SD）

表3 受試者短時疲勞前、后LO階段下肢肌肉活化程度的直接比值Table 3 Muscle Co-contraction Ratios for the LO Phase of Side-cutting after Short-time Pre-fatigue and Post-fatigue （±SD）

短時疲勞之前 （n=12）短時疲勞之后 （n=12）VM：VL0.89±0.42*0.59±0.20*VM：MH1.24±0.68*0.85±0.19*VL：LH3.03±2.462.10±1.19 MG：MH1.23±1.241.05±0.55 LG：LH1.51±0.91*1.08±0.56*

側(cè)切動作中下肢肌肉的積分肌電值反映了運動單位數(shù)量的多少和運動單位群放電的總量，通過IEMG值可以判定肌肉活動總體的強弱?，F(xiàn)有的研究表明［1］：平均功率頻率（MPF）和中值頻率（MF）都能較好地描述疲勞后的肌電的變化特征，本研究在判定疲勞的過程中使用RPE、運動表現(xiàn)以及受試者心律特征來判定疲勞情況，在預(yù)實驗過程中通過RPE、運動表現(xiàn)判定的疲勞與MPE和MF的變化特征具有一致性。本研究主要是研究疲勞之后側(cè)切動作中下肢各肌肉的總體做功情況以及肌肉間協(xié)同收縮情況，因此，選擇肌電信號的時域分析中的積分肌電值作為主要研究指標。Kristev等人［9］的研究發(fā)現(xiàn)，持續(xù)的最大肌肉收縮至疲勞的過程中，可以觀察到相關(guān)肌肉積分肌電值的降低。但是，在次最大或中等強度至疲勞的情況下，保持恒定的外力輸出，積分肌電值的增加意味著運動單位增加或已激活的運動單位放電頻率加快均為神經(jīng)肌肉策略應(yīng)對疲勞的補償性改變［11］。短時疲勞導致側(cè)切動作PR階段臀大肌、臀中肌、股四頭肌內(nèi)側(cè)頭積分肌電值的降低，兩者產(chǎn)生差異的原因可能在于導致疲勞的方式不同，在進行最大強度收縮時，所募集的運動單位接近飽和，隨著運動持續(xù)運動單位逐漸疲勞，募集程度降低，而次大強度收縮時，隨著運動的進行都有可以募集的新的運動單位參與工作。但本研究與次最大強度疲勞導致肌肉積分肌電值增加的原因可能是因為橄欖球運動員的側(cè)切動作是強度較大的測試動作（特別是在LO階段標準化后的下肢肌肉積分肌電值遠遠高于最大等長收縮時的值），并且采用無線肌電采集系統(tǒng)，進行疲勞造模之后立即進行疲勞之后的側(cè)切動作，尤其是受試者是水平較好的橄欖球運動員，在疲勞之前做側(cè)切動作過程中下肢肌肉的募集程度就比較高，短時疲勞后沒有更多的神經(jīng)單位動員，導致疲勞后側(cè)切動作中下肢肌肉的積分肌電值降低。內(nèi)側(cè)腘繩肌、外側(cè)腘繩肌、腓腸肌內(nèi)側(cè)頭和腓腸肌外側(cè)頭的積分肌電值增加可能是因為不同的運動形式對不同肌肉的參與需求不同以及所完成動作對協(xié)同肌和拮抗肌的要求不同導致的［6］。臀肌，可以控制落地動作中下肢的位置，吸收緩沖力，并作為著地過程中髖關(guān)節(jié)強大的伸肌、外旋和外展肌，疲勞之后側(cè)切動作PR階段臀大肌和臀中肌激活程度明顯減低，會導致髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋角度增加，髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋角度增加會導致膝關(guān)節(jié)外翻、外旋角度增加。相比于短時疲勞之前，短時疲勞之后側(cè)切動作LO階段臀大肌、臀中肌、股四頭肌內(nèi)側(cè)頭和外側(cè)腘繩肌的激活程度減弱。閉鏈理論認為，髖關(guān)節(jié)內(nèi)收、內(nèi)旋會導致膝關(guān)節(jié)的外翻，根據(jù)此理論，在承受體重的任務(wù)中，膝關(guān)節(jié)ACL拉力增加的外翻和內(nèi)旋動作會受臀大肌和臀中肌的影響［8］。因此，臀大肌、臀中肌肌肉的激活情況會影響膝關(guān)節(jié)的外翻和下肢的旋轉(zhuǎn)動作。因為股四頭肌和腘繩肌能產(chǎn)生內(nèi)翻或者外翻的力矩，所以，股四頭肌和腘繩肌在動態(tài)活動中能夠控制膝關(guān)節(jié)冠狀面的穩(wěn)定性［10］。股四頭肌內(nèi)側(cè)頭相對于股四頭肌外側(cè)頭激活程度較低，會增加膝關(guān)節(jié)外翻的力矩。短時疲勞之后LO階段內(nèi)側(cè)腘繩肌的激活程度明顯降低，與前人對疲勞之后落地動作中腘繩肌激活會明顯降低的結(jié)果相一致［12］。有學者認為，內(nèi)側(cè)腘繩肌激活程度明顯減低以及股四頭肌外側(cè)頭激活程度增加（下面肌肉間激活程度的比值中也會體現(xiàn)），代表著因疲勞導致的側(cè)切動作中膝關(guān)節(jié)生物力學效率的最優(yōu)化，會提高膝關(guān)節(jié)側(cè)切動作的效率［5，12］。本研究的結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，短時疲勞后側(cè)切動作LO階段股四頭肌外側(cè)頭和外側(cè)腘繩肌的IEMG有所增加，雖然沒有統(tǒng)計學意義，但是，股四頭肌外側(cè)頭和外側(cè)腘繩肌的激活程度增加而股四頭肌內(nèi)側(cè)頭和內(nèi)側(cè)腘繩肌的激活程度降低會導致膝關(guān)節(jié)在冠狀面的失衡，這也可能是導致膝關(guān)節(jié)外翻力矩增加的原因之一。

在動態(tài)落地動作中，膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性主要受股四頭肌和腘繩肌共同收縮的影響，因此，理解疲勞對其激活模式的影響對進一步了解損傷至關(guān)重要。Q/H這組拮抗肌通過限制脛骨的前移來減少ACL損傷的風險。股四頭肌和腘繩肌的同時收縮可以提供膝關(guān)節(jié)冠狀面動態(tài)平衡，潛在性地保護造成膝關(guān)節(jié)ACL損傷增加的過度內(nèi)翻或者外翻負荷。Q/H在控制髖關(guān)節(jié)矢狀面和水平面內(nèi)的活動起到重要的作用。De［4］提出了在腘繩肌和股四頭肌“共同激活”的概念，作者認為，主動肌和拮抗肌激活程度受中樞神經(jīng)的控制，當主動肌和拮抗肌共同參加一項特殊任務(wù)時，共同激活中樞控制每塊肌肉的運動單元，將兩塊肌肉作為整體對待，同時收縮來加強關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。冠狀面內(nèi)，平衡的股四頭肌和腘繩肌之間的收縮可以提高膝關(guān)節(jié)間的壓力，增加膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。已有研究表明，肌肉的共同收縮可以有效降低關(guān)節(jié)冠狀面的活動［13］。選擇性地激活膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)的肌肉可以產(chǎn)生內(nèi)翻力矩，選擇性地激活膝關(guān)節(jié)的外側(cè)肌肉可以產(chǎn)生外翻力矩，這樣可以分別對抗膝關(guān)節(jié)的外翻或者內(nèi)翻力矩。本研究短時疲勞前、后側(cè)切動作PR階段下肢肌肉間活化程度的直接比值并沒有明顯的差異，也就是說短時疲勞對側(cè)切動作PR階段膝關(guān)節(jié)周圍的穩(wěn)定肌肉協(xié)調(diào)收縮沒有明顯的影響，肌肉間有良好的協(xié)同工作能力。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能和側(cè)切動作PR階段肌肉受到的阻力較小，對肌肉的要求較低，短時疲勞對此階段肌肉間激活情況的影響不夠明顯導致的。短時疲勞后側(cè)切動作LO階段股四頭內(nèi)側(cè)頭和股四頭肌外側(cè)頭的活化程度的直接比值降低，意味著短時疲勞增加膝關(guān)節(jié)冠狀面內(nèi)的不平衡狀態(tài)，有使膝關(guān)節(jié)外翻力矩增加的趨勢。同樣地，內(nèi)側(cè)腘繩肌和外側(cè)腘繩肌的活化程度的直接比值降低，會減少膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)的壓力，降低了膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)的穩(wěn)定性，增加了膝關(guān)節(jié)外翻的風險?？傊虝r疲勞前后側(cè)切動作LO階段肌肉間協(xié)同收縮能力發(fā)生改變，這也可能是導致疲勞之后ACL損傷風險增加的危險因素之一。

5 結(jié)論：

1. 短時疲勞造成側(cè)切動作PR階段臀大肌、臀中肌、股四頭肌內(nèi)側(cè)頭和股四頭肌外側(cè)頭的激活程度明顯降低，短時疲勞造成側(cè)切動作LO階段臀大肌、臀中肌、股四頭肌內(nèi)側(cè)頭和內(nèi)側(cè)腘繩肌的激活程度明顯降低。

2. 短時疲勞后側(cè)切動作負重階段股四頭肌內(nèi)側(cè)頭與股四頭肌外側(cè)頭和股四頭肌內(nèi)側(cè)頭與內(nèi)側(cè)腘繩肌的肌肉間協(xié)同收縮能力發(fā)生改變。

［1］ 王樂軍，陸愛云，鄭樊慧等.低負荷靜態(tài)收縮誘發(fā)屈肘肌疲勞的肌電與腦電相干性分析［J］.體育科技，2014，34（2）：40-47.

［2］ CHAPPELL J D，HERMAN D C，KNIGHT B S，et al. E ff ect of fatigue on knee kinetics and kinematics in stop-jump tasks［J］.Am J Sports Med，2005，33：1022-1029.

［4］ DE LUCA C，MAMBRITO B. Voluntary control of motor units in human antagonist muscles：co-activation and reciprocal activation［J］. J Neurophysiol，1987，58（3）：525-542.

［5］ HAUTIER C A，ARSAC L M，DEGHDEGH K，et al. In fl uence of fatigue on EMG/force ratio and co-contraction in cycling［J］.Med Sci Sports Exerc，2000；32：839–843.

［3］ COLLINS J D，ALMONROEDER T G，EBERSOLEK T，et al.The effects of fatigue and anticipation on the mechanics of the knee during cutting in female athletes［J］. Clin Biomech，2016，35：62–67.

［6］ KOMI P V，TESCH P.EMG frequency spectrum，muscle structure，and fatigue during dynamic contractions in man［J］.Eur J Appl Physiol Occup Physiol，1979，42：41-50.

［7］ KONRAD P. A practical introduction to kinesiological electromyography ［J］. ABC EMG，2005，4：4.

［8］ KREBS D E，ROBBINS C E，LAVINE L，et al. Hip biomechanics during gait ［J］. J Orthop Sports Phys Ther. 1998，28（1）：51-59.

［9］ KRISTEV L，KOSSEV A. Muscle fatigue assessment during sustained high isometric contractions［J］.Acta Physiol Pharmacol Bulg，2001，26：29-32.

［10］ LLODY D G，BUCHANAN T S. Strategies of muscular support of varus and valgus loads at the human knee ［J］. J Biomech，2001，34（10）：1257–1267.

［11］ MORTANI T，MURO M，NAGATA A. Intra-muscluar and surface electromyogram changes during muscle fatigue［J］.Appl Physiol，1986，60：1179-1185.

［12］ PADUA D A，ARNOLD BL，PERRIN D H，et al. Fatigue，vertical leg sti ff ness，and sti ff ness control strategies in males and females ［J］. J Athl Train，2006，41：294-304.

［13］ PALMIERI-SMITH R M，MCLEAN S G，et al. Association of quadriceps and hamstrings co-contraction patterns with knee joint loading［J］.J Athl Train，2009，44（3）：256-263.

［14］ THOMAS A C，PALMIERI-SMITH R M，MCLEAN S G. Isolated hip and ankle fatigue are unlikely risk factors for anterior cruciate ligament injury［J］. Scand J Med Sci Sports，2011，2（3）：359-368.DOI：10.1111/j.1600-0838.2009.01076.

［15］ ZEBIS M K，BENCKE J，ANDERSEN L L，et al. Acute fatigue impairs neuromuscular activity of anterior cruciate ligament agonist muscles in female team handball players［J］. Scand J Med Sci Sports，2011，21：833–840.

［16］ ZEBIS M K，BENCKE J，ANDERSEN L L ，et al. The e ff ects of neuromuscular training on knee joint motor control during side cutting in female elite soccer and handball players［J］. Clin J Sport Med，2008，18：329-337.

The Characteristics of Surface Electromyography of Lower Limb Muscles of Elite Rugby Players in Side-cutting Task during Short-time Fatigue

LIU Xing-kang1，LI Yan-hu2，F(xiàn)U Tao3

Objective：The purpose of this study was to investigate the e ff ect of short-time muscle fatigue on lower limb surface electromyograph for rugby players during a functional side-cutting movement and provide an experimental basis and reference for the increase of lower limb injury after short-time fatigue and further study. Methods：Twelve China Agriculture University rugby players were selected as research subjects，using Wave-plus EMG acquisition system synchronized with video，lower limb muscles IEMG and muscle co-contraction index （CI） of dominant leg during side-cutting before and after conditions was calculated，the characteristics of electromyography of lower limb after fatigue were analyzed by paired t test. Results：1） The IEMG of Gluteus maximus （GMAX），Gluteus medius （GMED），Vastus medial （VM） and Vastus lateral （VL） （P≤0.05） were signi ficant decreasing after short-time fatigue compared before during side cutting PR stage；The IEMG of GMAX ，GMED，VMand medial hamstring （MH） （P≤0.05） were signi fi cant decreasing after short-time fatigue compared before during side cutting LO stage. 2） The ratio of muscle co-contraction of VM：VL，VM：MH，VL：LH，MG：MH and LG：LH had no di ff erence after short-time fatigue compared before during side cutting PR stage；the ratio of muscle Co-contraction of VM：VL，VM：MH and LG：LH had signi fi cant di ff erence after short-time fatigue compared before during side cutting LO stage. Conclusion：1）The activation degree of GMAX，GMED，VM and VL was signi fi cantly decreased in the PR stage of the short-term fatigue，and the activation degree of GMAX，GMED，VM and MH was signi fi cantly decreased in the short-time fatigue. 2） There are changing of muscle co-contraction index of vastus medial and Vastus lateral （VM：VL），vastus medial and medial hamstring （VM：MH） during LO phase after short-time fatigue，caused to fatigue during LO stage of side cutting movement.

short-time fatigue；rugby；side-cutting；surface electromyography

G804.6

A

1002-9826（2017）06-0085-05

10. 16470/j. csst. 201706010

2017-04-18；

2017-08-09

天津體育局全運會科技攻關(guān)課題（GY201606）；天津市自然科學基金資助課題（16JCYBJC29100）。

劉興康，男，在讀博士研究生，主要研究方向為運動康復理論與技術(shù)，運動損傷相關(guān)生物力學， E-mail：liuxingkang1202@126.com。

厲彥虎，男，主任醫(yī)師，博士，主要研究方向為脊柱康復，運動損傷防治，E-mail：liyanhupp@126.com。

1.北京體育大學 運動醫(yī)學與康復學院，北京 100084；2.國家體育總局運動醫(yī)學研究所 運動員醫(yī)療中心，北京 100061；3. 天津體育學院 健康與運動科學系，天津 300381 1.Beijing Sport University，Beijing，100084 China；2.National Institute of Sport Medicine，Beijing 100061，China；3.Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China.