不同身體姿勢與運動節奏對男子游泳選手腹直肌訓練效果影響的肌電特征分析

王嶸，熊發州，白幕煒，徐冬青，張薇，張運亮

不同身體姿勢與運動節奏對男子游泳選手腹直肌訓練效果影響的肌電特征分析

王嶸1，熊發州1，白幕煒2，徐冬青3，張薇3，張運亮4

對15名男子游泳選手腹直肌在仰臥起坐練習下肌電特征進行分析。研究結果表明：（1）無論是向心收縮過程，還是離心收縮過程，斜靠仰臥起坐姿勢時，鍛煉效果最好；（2）在仰臥起坐動作練習時，采用斜靠仰臥起坐動作且使用加速起（快起），減速落（慢落）的運動節奏，對腹直肌訓練效果較好；（3）提出了練習仰臥起坐動作的動作要領。

游泳；男子；腹直肌；仰臥起坐；身體姿勢；肌電圖

腹直肌是核心區力量訓練中的主要核心肌群[1]，它對改善運動員技術水平，提高運動成績至關重要。腹直肌鍛煉效果的評價，可以用表面肌電儀來測試。表面肌電是從人體皮膚表面通過電肌記錄下來的神經肌肉活動時發放的生物電信號，它與肌肉的活動狀態和功能狀態之間存在著不同程度的關聯性，因而能在一定的程度上反映神經肌肉的活動[2－3]。本研究通過對男子二級以上游泳運動員的仰臥起坐動作肌電變化的特征進行定量描述分析，旨在試圖找出不同仰臥起坐練習和運動節奏條件下，腹直肌肌群肌電變化的一般規律，據此提出針對游泳選手腹直肌練習的方法，減少訓練調控過程中的盲目性，提高專項身體素質訓練的實效性，為一線訓練提供技術支持與參考。

1 肌肉力量比值的計算

由于每個人肌肉力量，隨著年齡，訓練年限長短而各不相同，所以就不能進行簡單的比較，這就要求在測試前測出每個人每塊肌肉的最大肌肉力量，根據公式：肌肉力量比值=完成動作的肌肉放電量（MV）/肌肉最大放電量（MVC），如此得到的數值可以排除年齡、訓練年限等因素進行比較[4]。

2 試驗對象與試驗設計

2.1 試驗對象

運動訓練專業本科游泳專項男生15人，年齡在18歲至22歲，其中一級3人，二級12人。

2.2 試驗儀器與數據處理

采用NORAXON 2400T表面肌電圖儀及分析系統進行現場測試，收集相關數據。選取表面肌電圖平均振幅數值作為試驗計算數據，用SPSS11.5軟件進行分析計算平均數和標準差，進行單因素方差分析（ANOVA）及相關分析，組間顯著性標準為P＜0.05。

2.3 試驗方法

2.3.1 動作姿勢的確定在走訪游泳專項教師、體能教練和游泳隊教練的基礎上，確定仰臥起坐動作為鍛煉腹直肌的有效且常用的訓練方法之一。為了研究的需要，我們將仰臥起坐動作劃分為向心運動與離心運動兩個時相過程。

本試驗方法選擇：在預試驗的基礎上，由于骶棘肌、股四頭肌、背闊肌和腹直肌的第一塊肌肉肌腹處的肌電監測結果與預想結果不符，所以在最終的試驗方案中只選擇仰臥起坐的3個身體姿勢，直腿仰臥起坐（身體與地面水平之間的夾角為0°，見圖1，在下文中簡稱身體姿勢A）、小腿擱凳仰臥起坐（軀干與大腿，以及大腿與小腿之間的夾角為90°，見圖2，在下文中簡稱身體姿勢B）和斜靠仰臥起坐（身體與地面水平之間的夾角為45°，見圖3,在下文中簡稱身體姿勢C）3種仰臥起坐練習進行測試。

圖1 直腿仰臥起坐動作

圖2 小腿擱凳仰臥起坐動作

圖3 斜靠仰臥起坐動作

2.3.2 電極片的貼放部位將電極片分別放在腹直肌（Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ）的中間肌腹部位，其中干擾電極片放在腹直肌的最上端部位，共7塊電極片。

2.3.3 動作節奏的確定（1）勻速動作節奏：通過預試驗，確定該項測試的動作節奏為30次/Min，節拍器設置為60個節拍；分2拍完成每個動作，1拍起，1拍落。（2）快起慢落動作節奏：通過測驗目視和數據得知，在完成斜靠仰臥起坐、直腿仰臥起坐動作時較小腿擱凳仰臥起坐動作完成速度慢，被測試者面部帶有吃力表情，測試數量減少，以斜靠仰臥起坐動作為例；確定20次/Min，節拍器設置80個節拍，1個完整動作分4拍，1拍起，3拍落。（3）慢起快落動作節奏：1Min完成動作數量同上，但動作節奏有改變，1個完整動作3拍起，1拍落。

2.3.4 試驗步驟第一步，測試前，根據身體姿勢A動作，確定腹直肌的電極貼放部位，把被測試者的腹直肌人為的分為左右兩側，以右側為例貼電肌進行試驗。并在腹直肌上按照肌肉的生理層次（生理線條）確定在肋骨下貼6塊電肌片。位置為右上第二塊、右中第三塊、右下第四塊。在貼放電極時，把電極貼放在每塊肌肉的中間——肌腹處。

第二步，貼電肌片時，由于電肌片面積過大所要測試腹直肌右上第二塊、右中第三塊、右下第四塊相連較近，所以在貼電肌片時正負極上下兩片要各少貼一點，以保證電肌片能很好的測到極點反應。同時檢查電肌片正負極之間的極點反應是否正常，隨后調試測試儀器，保證處于正常運行狀態。

第三步，被測試者練習測試動作，每類動作預先完成一次。測試員喊“開始”后，被測試者隨節拍器的節奏完成規定次數動作。同時開起肌電儀，進行數據的采集。

第四步，每位測試者依次進行測試，同步記錄研究數據。2.3.5試驗要求試驗前，要求測試者熟練掌握操作規程。對所選定測試部位肌肉進行清理，檢查電極貼片的位置是否正確，同時在腹直肌上方貼上無關電極，以排除身體靜電的干擾。

試驗中，測試者先進行不同仰臥起坐練習的勻速節奏動作測試。休息一天后再進行變速節奏的測試。

測試時間安排在上午進行，同時試驗前的準備活動適度，使測試者不處于疲勞狀態，最大限度地消除人為誤差，保證測試數據的準確性，進而提高結果分析的有效性。

3 試驗結果

3.1 向心收縮過程中，腹直肌肌電變化特征

數據顯示，向心收縮過程中，腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同身體姿勢運動時，平均振幅均未見顯著性差異（腹直肌-ⅠP=0.22＞0.05；腹直肌-ⅡP=0.178＞0.05；腹直肌-ⅢP=0.178＞0.05）。腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別在勻速節奏下運動平均振幅變化沒有顯著性差異；在加速、減速節奏下運動平均振幅變化顯示腹直肌-Ⅱ沒有顯著性差異外，腹直肌-Ⅰ、Ⅲ具有非常顯著性差異（腹直肌-ⅠP=0.000＜0.05；腹直肌-ⅡP=0.316＞0.05；腹直肌-ⅢP=0.002＜0.05）。從肌肉原始放電振幅大小的數值,說明身體姿勢C時，肌肉肌電放電振幅最大。并且腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的肌電放電振幅大于身體姿勢A和B。身體姿勢B時，腹直肌三塊肌肉放電振幅最小。

3.1.1 勻速節奏時，3種仰臥起坐動作肌電變化特征比較分析數據顯示，勻速節奏下腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在3種不同姿勢仰臥起坐動作下運動，總體結果都不存在顯著性差異.從肌肉原始放電振幅可以得知，腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在身體姿勢C時，顯示出比其他兩種練習更大電量振幅，振幅最小的是身體姿勢B。

3.1.2 加速節奏時，3種仰臥起坐動作肌電變化特征比較分析試驗結果顯示，加速節奏下腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在3種不同姿勢仰臥起坐動作下運動，除腹直肌-Ⅱ不存在顯著性差異.其余均存在顯著性差異。身體姿勢C時,肌肉放電振幅由大到小依次為:腹直肌-Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ。身體姿勢B時為:腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。身體姿勢A時為:腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。肌肉肌電放電振幅從大到小依次是身體姿勢C、身體姿勢A、身體姿勢B。

3.1.3 減速節奏時，3種仰臥起坐動作肌電變化特征比較分析試驗數據得出，減速節奏下腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在3種仰臥起坐動作下運動，3塊肌肉總體結果都不存在顯著性差異。身體姿勢C時,肌肉放電量由大到小依次為:腹直肌-Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ。身體姿勢B時為:腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。身體姿勢A時為:腹直肌-Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ。不同肌肉在不同身體姿勢下運動，肌電放電振幅最大的是身體姿勢C、其次是身體姿勢A、最小的是身體姿勢B。

3.2 離心收縮過程中，腹直肌肌電變化特征分析

離心收縮過程中，腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別在不同仰臥起坐動作下平均振幅顯現非常顯著性差異。（腹直肌-ⅠP=0.001＜0.05，腹直肌-ⅡP=0.000＜0.05,腹直肌-ⅢP=0.000＜0.05）腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別在不同節奏下平均振幅不顯現顯著性差異（腹直肌-ⅠP=0.281＞0.05，腹直肌-ⅡP=0.541＞0.05,腹直肌-ⅢP=0.244＞0.05）。除在身體姿勢A和B運動時，不同肌肉在不同節奏下練習，均存在顯著性差異。不同身體姿勢間肌電放電振幅從大到小依次為身體姿勢C、身體姿勢A、身體姿勢B。

3.2.1 勻速節奏時，3種仰臥起坐動作肌電變化特征比較分析試驗數據顯示，除3塊肌肉分別在身體姿勢A和B時，所得結果沒有顯著性差異外，其余各仰臥起坐動作都存在顯著性差異。在身體姿勢C練習時肌肉原始放電量最大，身體姿勢B時放電量最小。

3.2.2 加速節奏時，3種仰臥起坐動作肌電變化特征比較分析數據顯示，不同肌肉在不同身體姿勢下運動，所得結果均沒有顯著性差異。肌肉原始放電振幅由大到小依次是身體姿勢C、身體姿勢A、身體姿勢B。

3.2.3 減速節奏時，3種仰臥起坐練習肌電變化特征比較分析3塊不同肌肉在不同身體姿勢下運動，所得結果不具有顯著性差異。肌肉放電振幅最大的是腹直肌-Ⅲ，最小的是腹直肌-Ⅱ。除了在身體姿勢B與A練習時（P=0.616＞0.05），所得結果沒有顯著性差異外，其余各仰臥起坐動作之間都具有顯著性差異。不同身體姿勢運動時，肌肉放電振幅最大的是身體姿勢C，最小的是身體姿勢B。

3.3 身體姿勢C時，不同運動節奏條件下的腹直肌肌電變化特征分析

3.3.1 身體姿勢C時，腹直肌向心收縮肌電變化特征分析身體姿勢C時，不同運動節奏對腹直肌-Ⅰ、Ⅲ測試結果不存在顯著性差異。腹直肌-Ⅱ除了加速與勻速P=0.768＞0.05節奏間沒有顯著差異外，其余各節奏間都存在顯著性差異。從肌電原始放電振幅數值看，身體姿勢C時，腹直肌-Ⅰ、Ⅱ在不同節奏下放電振幅由大到小依次為：勻速、加速和減速。腹直肌-Ⅲ在不同節奏下放電振幅由大到小依次為：加速、勻速和減速。

3.3.2 身體姿勢C時，腹直肌離心收縮肌電變化特征分析不同運動節奏對腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ測試結果所得試驗數據進行統計學分析,結果均不存在顯著性差異.從肌電原始放電振幅大小的數值，可以看出，在身體姿勢C時，腹直肌-Ⅰ、Ⅲ在不同節奏下放電振幅由大到小依次為：加速、減速和勻速。腹直肌-Ⅱ在不同節奏下放電振幅由大到小依次為：勻速、加速和減速。

4 結果討論

4.1 向心收縮過程對腹直肌訓練效果影響的分析

向心收縮練習過程中，在各種仰臥起坐練習時腹直肌的放電并沒有顯著性差異，但是仍然能夠看出身體姿勢C時，腹直肌的放電振幅要比其他兩種仰臥起坐動作強烈。身體姿勢A或身體姿勢B練習時，肌肉處于放松狀態，此時被試者自身的重力并不會對腹直肌產生拉伸效果，而身體姿勢C時，腹直肌需要克服自身的重力而收縮，因此，身體姿勢C的腹直肌肌電活動要大于身體姿勢A和B的練習。出現這種試驗結果的原因可能與被試者在練習過程中并沒有做到勻速運動，而是初始速度過快，導致腹直肌出現突然的發力，而出現放電。通過對腹直肌肌電原始放電量振幅大小數值的分析，可以得出，向心收縮時動作節奏放電量由大到小依次為：加速、勻速和減速。由于仰臥起坐動作向心收縮時，腹直肌在做克制性工作，所以動作節奏一般采用加速完成。

4.2 離心運動時對腹直肌練習效果影響的分析

離心收縮練習過程中，3塊腹直肌在不同仰臥起坐練習下存在顯著性差異，但在不同節奏運動時未見顯著性差異。因為受到重力影響，動作下落速度加快。要控制動作下落姿勢和速度，這樣可以避免髖關節屈肌和腰椎伸肌受到拉傷。由于腹直肌在做離心收縮時，受到體重產生的重力的牽張作用會反射性的收縮，再加上離心收縮時，腹直肌的彈性成分被拉長而產生阻力，同時腹直肌中的可收縮成分也產生最大阻力，因此離心收縮時力量要大于向心收縮時的力量，相應的肌電反應也會比較強烈。此外，向心收縮中的克服自身的重力而收縮也會加劇腹直肌的放電。離心收縮時在三種動作節奏下運動，肌肉原始放電量由大到小為加速、減速、勻速。從坐起到返回動作原始姿勢，腹直肌則是在做退讓性工作。在腹肌力量訓練中，退讓性工作也是發展腹肌力量的有效方法。

4.3 腹直肌練習姿勢效果的影響

腹直肌無論在做離心收縮還是向心收縮時，身體姿勢A、B、C所得試驗結果存在顯著性差異.從肌電原始放電振幅的數值可以看出，身體姿勢C時，腹直肌肌肉放電量最大，鍛煉效果最佳。采用此種練習方法能更好的發展腹直肌，動作要領如下：仰臥在斜45°的器械上，頭放在低處，兩腳勾住器械頂端在上，雙腿自然并攏，雙手抱頭，兩肘向前。練習者從仰臥開始，兩臂抱頭，兩肘向前，身體離開墊子至身體直立成90°為止，然后還原動作。

4.4 練習中加強質量監管

仰臥起坐動作由于動作的特點，雖然人為的將腹直肌劃分成3塊肌肉，但在運動時它們是同時運動、做功的，根據肌電圖儀反饋的肌電圖圖像和肌電放電振幅數值可知，無論是向心收縮還是離心收縮，腹直肌3塊肌肉收縮用力各不相同。造成這種情況的原因之一是在測試對象在做仰臥起坐動作時，動作的發力時機和順序不一造成的，有的在做動作前先發力，身體呈仰臥位姿勢時，然后開始做動作；有的是開始做動作后，才發力。原因之二是由于身體控制能力不強造成的。在練習中教師、教練員應隨時提醒保持動作的正確性和規范性，以達到要鍛煉的效果。

5 訓練啟示

（1）仰臥起坐練習是加強腹直肌訓練的重要練習方法。通過文章數據可以看出，采用斜靠仰臥起坐的練習方法是有針對性的增強腹直肌肌肉力量練習。練習中要采用正確的練習姿勢和方法，嚴格遵守動作規范和要求，否則會導致腹肌兩側力量不均等情況。

（2）在實踐中，如果采用加速節奏進行腹直肌離心收縮練習，所得到的練習效果并不理想。因為，坐起到返回動作原始姿勢狀態動作速度采用加速落（快速落），動作實質是以重力來完成的，這樣腹直肌鍛煉效果減少，所以，在實際訓練中我們采用減速節奏。由此說明要想取得良好的腹直肌鍛煉效果，在完成仰臥起坐動作時可以采用加速起（快起）、減速落（慢落）節奏。

（3）在完成斜靠仰臥起坐練習時，腹直肌肌電放電振幅大于直腿仰臥起坐和小腿擱凳仰臥起坐，可以間接的說明肌肉放電振幅越大，肌肉運動越強烈，肌肉鍛煉效果越明顯。采用斜靠仰臥起坐這種方法練習，對今后增強腹直肌鍛煉效果，更具有針對性。

[1]趙佳.核心區力量及其訓練研究進展[J].天津體育學院學報，2009,24（3）：218-220.

[2]崔玉鵬.表面肌電圖在人體運動研究中的應用[J].首都體育學院學報，2005，17（1）：102-104.

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

[4]于建成.不同類型手倒立動作的肌電變化特征分析[J].天津體育學院學報，2006，21（6）：528-530.

EMG Characteristics of the Effect of Different Posture and Rhythm on Abdominal Rectus Muscle of Male Swim Athletes

WANG Rong1，XIONG Fazhou1，BAI Muwei2，XU Dongqing3，ZHANG Wei3，ZHANG Yunliang4
（1.Dept.of First PE，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China；2.Dept.of PE，Guangdong Pharmaceutical University，Guangdong 510006，China；3.Dept.of Health&Exercise Science，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China；4.Dept.of Sport Art，Tianjin U－niversity of Sport，Tianjin 300381，China）

The EMG characteristics of abdominal rectus muscle of 15 male swimmers in practice sit－ups were analyzed.Results showed that，first，whether to shrink process，or eccentric contractions process，leaning sit－ups posture had the best effect.Second，in the sit－ups practice，adopted moves leaning sit－ups moves and used accelerated（quick），slowing down（slow down the pace），the abdominal rectus muscle training effect was better.Third，movement essentials in practice sit－ups were suggested.

swim；male；abdominal rectus muscle；sit－up；body pose；EMG

G 804.3

A

1005-0000（2011）01-0090-03

2010-07-19；

2010-09-02；錄用日期：2010-11-15

王嶸（1978-），女，天津人，講師，研究方向為體育教育訓練學。

1.天津體育學院體育教育訓練一系，天津300381；2.廣東省廣東藥學院體育部，廣東廣州510006；3.天津體育學院健康與運動科學系，天津300381；4.天津體育學院體育藝術系，天津300381。