不同方式仰臥起坐腰腹部肌肉表面肌電信號的比較分析

徐玉明，李海鵬，袁 瑩

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不同方式仰臥起坐腰腹部肌肉表面肌電信號的比較分析

徐玉明1，李海鵬2，袁 瑩1

目的：比較不同方式仰臥起坐腰腹部肌肉表面肌電信號，尋求不同健腹器鍛煉效果的實證。方法：11名男性大學生分別在傳統仰臥起坐、Ab Rocket(Roc1和Roc2)、Ab King(King1、King2、King3)等不同方式下以不同的頻率(20次/min、30次/min、40次/min)進行運動，對其上腹直肌、下腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌等肌肉表面肌電信號RMS值進行比較分析。結果：Ab King健腹器(King2和King3模式)上腹直肌RMS值顯著高于傳統仰臥起坐時上腹直肌RMS值(P<0.05)；傳統仰臥起坐下腹直肌RMS值顯著高于Ab Rocket健腹器(P<0.05)，與Ab King健腹器間未見顯著性差異(P>0.05)；傳統仰臥起坐腹外斜肌RMS值顯著高于其余各種運動方式(P<0.05)；Ab Rocket(Roc2)豎脊肌RMS值顯著高于其他各種方式(P<0.05)。結論：1)在進行仰臥起坐時，頻率越高，腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌表面肌電均方根振幅RMS值越大，肌肉活動越激烈；2)Ab King健腹器與傳統仰臥起坐相比，對腹直肌的刺激顯著更強，但對腹外斜肌的刺激弱，適合以加強腹部肌肉為目的的一般健身者使用；3)Ab Rocket健腹器當至少兩對助力彈簧進行助力時，與傳統仰臥起坐相比，對豎脊肌的刺激強，適于超重患者、腰腹部肌肉虛弱的健身者使用。

仰臥起坐；健腹器；腰腹肌；表面肌電

仰臥起坐作為《國家學生體質健康標準》中一項重要測試指標，在學校體育領域發揮了重要的作用[8]。在如今多靜少動、體力活動日益不足、腹部肥胖高發的社會背景下，仰臥起坐作為一種獨特的鍛煉模式，在大眾健身中也備受追捧[9,10,14,17]。隨之而來的是基于仰臥起坐這種鍛煉模式，以“能量消耗速率高、腹部脂肪減少快、省時省力又省事”等為特點的健腹器應運而生，并源源不斷地涌向健身市場，有商家打出廣告：“每天鍛煉5分鐘，相當于仰臥起坐500次，腹部贅肉輕松變肌肉。”[4,11]然而，現實生活中，此類訓練器械對于腹部肌肉是否能夠產生切實的訓練效果？不同品牌的訓練器械之間訓練效果是否一致？諸如此類問題尚缺乏實證支持。鑒于此，本研究選取Ab Rocket與Ab King2種時下熱銷的健腹器作為對比器械，通過分析腹部肌肉表面肌電指標，與傳統的仰臥起坐比較，以期對健腹器的訓練效果進行驗證的同時，為健身者選擇健腹器提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

通過廣泛宣傳招募，篩選出11名浙江某高校男性大學生作為受試者(表1)。

納入標準：身體健康，無急性或慢性腰背痛及腰背傷病史；能正確的完成實驗動作；腹部、骶髂及豎脊肌部位皮褶厚度小于12.7 mm；腰腹部未見明顯脂肪堆積。

表 1 本研究受試者基本信息一覽表
Table 1 Details of the Subjects (n=11)

年齡(歲)身高(cm)體重(kg)體脂百分比(%)皮褶厚度(mm)腹部骶髂豎脊肌22．6±2．3174．7±6．068．0±8．412．6±3．36．2±3．46．2±3．75．8±3．2

1.2 研究方法

1.2.1 實驗儀器

身高/體重計(國家體育總局體育科學研究所，健民GMCS-IV)，人體成分測試儀(韓國，Inbody 720)，皮褶厚度計(國家體育總局體育科學研究所，“體星”)，仰臥起坐測試儀(國家體育總局體育科學研究所，健民GMCS-IV)，Ab Rocket健腹器(浙江金華高博工貿有限公司，KP-AB023B)，Ab King健腹器(浙江金華康大電器有限公司，HD-1001A)，ME 6000八通道肌電儀(芬蘭Mega，WBA-8)。

1.2.2 運動器械及方式

1.傳統仰臥起坐(Tr)：受試者仰臥于墊子上，雙腿稍分開，屈膝呈90°，髖關節呈145°左右，固定雙腳。手臂抱于頭后或交叉在胸前，起坐至雙肘觸及雙膝，然后還原為仰臥，雙肩胛接觸墊為完成一次。

2.Ab Rocket健腹器(Roc)：該器械需要練習者從類似仰臥起坐的坐位開始，身體克服器械阻力向下躺下，彈簧被拉長，然后在彈簧收縮的幫助下仰起。該器械提供1對助力彈簧(Roc1)和2對助力彈簧(Roc2)2種運動模式，起坐時后者比前者省力，躺下時后者比前者費力。

3.Ab King健腹器(King) ：該器械可以調節仰起時的高度，屈膝呈90°，髖關節呈180°仰臥于水平面板上，利用上肢力量幫助完成動作。該器械提供不同起始高度的King1(高)、King2(中)、King3(低)3種運動模式。

以上6種運動方式(Tr、Roc1、Roc2、King1、King2、King3)，受試者均分別按照20次/min(低)、30次/min(中)、40次/min(高)3種頻率進行。

1.2.3 肌電測試

本研究主要選取上腹直肌(upper rectus abdominis,UAR)、下腹直肌(lower rectus abdominis,LAR)、腹外斜肌(external oblique abdominis,EOA)、腰豎脊肌(erector spine muscles,ES)為肌電測試主要肌肉。選取各肌肉肌腹部分最隆起處的表面作為電極貼置點，剃除過長、過密毛發后，用75%的醫用酒精反復擦拭皮膚，待皮膚干燥后，將兩塊表面電極沿肌肉纖維長軸方向貼置，2個電極中心相距2 cm，參考電極貼于與前2塊構成等邊三角形的位置，并用醫用膠布或彈力帶固定無線傳感器[7,14,15]。

每位受試者均采用3種運動方式分別完成10次左右的仰臥起坐，選取從第3次開始的連續5次仰臥起坐動作肌電信號的均方根振幅值(RMS)作為主要指標，并經MegaWin 3.0操作軟件進行肌電信號分析。

1.2.4 測試步驟

實驗準備。受試者在實驗前，對各運動方式進行充分的熟悉，能正確完成動作，要求起坐還原速度均勻，動作連貫自然。受試者在每次測試前進行5 min準備活動(慢走3 min +腰腹部肌肉拉伸2 min)。

實驗流程。為了盡可能的消除實驗過程中的序列效應，針對遺留效應，本實驗設計控制被試在各個水平條件的測試開始前有足夠的休息時間，完全恢復。所有受試者利用拉丁方順序進行實驗，每次實驗只對一名受試者進行測試。每種運動模式做一組，每組運動10次仰臥起坐，組間充分休息至完全恢復。每位受試者完成所有測試的時間約為1 h。

圖 1 傳統仰臥起坐、Ab Rocket健腹器、Ab King健腹器及其訓練方法示意圖Figure 1. Sample Modes for Traditional Sit ups, Ab Rocket Exercise and Ab King

1.2.5 統計分析

2 研究結果

2.1 三因素被試內設計的重復測量方差分析

本研究包含器械、頻率、肌肉3個因素，器械分6個水平，頻率分3個水平，肌肉分4個部分。Mauchly 球形度檢驗顯示，除頻率外，被試內其他效應器械、肌肉、器械*頻率、器械*肌肉、頻率*肌肉、器械*頻率*肌肉的球形度檢驗結果均達到顯著水平，因此，除頻率接受球形度方差分析外，其余均采用Greenhouse-Geisser校正后的方差分析(表2)。

表 2 本研究三因素被試內設計的重復測量方差分析一覽表Table 2 Results of Repeated Measures Analysis of Variance

由表2可知，器械、頻率、肌肉的主體內效應和器械*肌肉的交互作用均非常顯著(P<0.01)，而器械*頻率、頻率*肌肉的交互作用和器械*頻率*肌肉間三重交互作用不顯著(P>0.05)。

2.1.1 器械因素的多重比較

由表3可知，RMS均值從大到小的運動方式依次為King3、King2、 King1、 Tr 、Roc1、 Roc2。多重比較表明，除了King1與King2、King1與Tr、King2與King3沒有顯著性差異外，其他水平間均具有顯著性差異。從而提示，Roc、King這2種運動器械或運動方式與Tr之間存在顯著性差異(除King1與Tr外)。

表 3 本研究器械因素水平下RMS值及多重比較分析結果一覽表Table 3 Multiple Comparison of RMS Value between Different Instruments

注：*代表均值差值在 0.05 級別上較顯著，下同。

2.1.2 頻率因素的多重比較

由表4可知，RMS均值從大到小的頻率依次為高(40次/min)、中(30次/min)、低(20次/min)。多重比較表明，低頻率與中頻率間沒有顯著性差異，低頻率與高頻率、中頻率與高頻率之間的差異非常顯著。

表 4 本研究頻率因素水平下RMS值及多重比較分析結果一覽表Table 4 Multiple Comparison of RMS Value between Different Frequencies

2.1.3 肌肉因素的多重比較

由表5可知，肌肉RMS均值從大到小的肌肉依次為上腹直肌、下腹直肌、腹外斜肌、腰豎脊肌。多重比較表明，腹直肌作為仰臥起坐的主動肌，與次動肌腹外斜肌及拮抗肌豎脊肌的差異呈非常顯著(P<0.01)，腹直肌中的上下腹直肌間沒有顯著性差異。結合表2，交互作用的方差分析顯示，僅器械與肌肉的交互作用非常顯著(P<0.01)，且二者均不受頻率高低的影響，因此，后續研究將肌肉因素固定，考察不同運動器械水平下腹部肌肉的表面肌電信號更具有實際意義。

表 5 本研究肌肉因素水平下RMS值及多重比較分析結果一覽表Table 5 Multiple Comparison of RMS Value between Different Muscles

2.2 不同運動器械對腰腹部肌肉表面肌電信號的影響

2.2.1 不同運動器械對上腹直肌表面肌電信號的影響

Mauchly 球形度檢驗顯示，器械的球形度檢驗結果達到顯著水平，因此采用Greenhouse-Geisser校正后的方差分析，F=16.77，P<0.01，所以器械的不同對上腹直肌RMS值的影響非常顯著。

由表6可知，Ab King健腹器的3種模式的上腹直肌RMS值均高于Tr的上腹直肌RMS值，其中，King2、King3與Tr呈非常顯著性差異；Ab Rocket健腹器的2種模式(Roc1、Roc2)的上腹直肌RMS值均顯著低于Tr的上腹直肌RMS值；Ab King健腹器3種模式的上腹直肌RMS值均非常顯著高于Ab Rocket健腹器2種模式的上腹直肌RMS值。Ab King健腹器的3種模式間，King1與King3間具有非常顯著性差異，Ab Rocket健腹器的2種模式間也具有非常顯著性差異。

表 6 本研究器械因素水平下上腹直肌RMS值及多重比較分析結果一覽表Table 6 Multiple Comparison of RMS Value for UAR between Different Instruments

2.2.2 不同運動器械對下腹直肌表面肌電信號的影響

Mauchly 球形度檢驗顯示，器械的球形度檢驗結果達到顯著水平，因此采用Greenhouse-Geisser校正后的方差分析，F=14.53，P<0.01，所以器械的不同對下腹直肌RMS的影響非常顯著。

由表7可知，Ab King健腹器的3種模式的下腹直肌RMS值雖均高于Tr的下腹直肌RMS值，但并無顯著性差異；Ab Rocket健腹器的2種模式(Roc1、Roc2)的下腹直肌RMS值均顯著低于Tr的下腹直肌RMS值；Ab King健腹器的3種模式的下腹直肌RMS值均非常顯著高于Ab Rocket健腹器的2種模式的下腹直肌RMS值。Ab King健腹器的3種模式間，僅King1與King3間有顯著性差異；Ab Rocket健腹器的2種模式間有非常顯著性差異。

表 7 本研究器械因素水平下下腹直肌RMS值及多重比較分析結果一覽表Table 7 Multiple Comparison of RMS Value for IAR between Different Instruments

2.2.3 不同運動器械對腹外斜肌表面肌電信號的影響

Mauchly球形度檢驗顯示，器械的球形度檢驗結果達到顯著水平，因此采用Greenhouse-Geisser校正后的方差分析，F=11.08，P<0.01，所以器械的不同對腹外斜肌RMS的影響非常顯著。

由表8可知，Tr的腹外斜肌RMS值均顯著高于其他器械方式的腹外斜肌RMS值。King3與King1及Ab Rocket健腹器的2種模式分別具有顯著性差異；Roc2的腹外斜肌RMS值均顯著低于其他器械的腹外斜肌RMS值。

表 8 本研究器械因素水平下腹外斜肌RMS值及多重比較分析結果一覽表Table 8 Multiple Comparison of RMS Value for OEA between Different Instruments

2.2.4 不同運動器械對腰豎脊肌表面肌電信號的影響

Mauchly 球形度檢驗顯示，器械的球形度檢驗結果達到顯著水平，因此采用Greenhouse-Geisser校正后的方差分析，F=18.10，P<0.01，所以器械的不同對腰豎脊肌RMS的影響非常顯著。

由表9可知，Ab Rocket中Roc2的腰豎脊肌RMS值同其他5種運動器械中腰豎脊肌RMS值具有顯著性差異，其余各種運動器械間并無顯著性差異。

2.2.5 不同固定因素下腰腹部各肌肉RMS均值比較

當肌肉因素固定時，不同運動器械下腰腹部肌肉RMS均值如圖2所示。上、下腹直肌RMS值從大到小的運動方式依次均為King3、King2、 King1、 Tr、Roc1、 Roc2；腹外斜肌RMS值從大到小的運動方式依次為Tr、King3、King2、 King1、 Roc1、 Roc2；豎脊肌RMS值從大到小的運動方式依次為Roc2、King2、Tr、Roc1、King3、King1。

表 9 本研究器械因素水平下腰豎脊肌RMS值及多重比較分析結果一覽表Table 9 Multiple Comparison of RMS Value for ES between Different Instruments

圖 2 同一肌肉因素下不同運動器械中RMS值比較示意圖Figure 2. Comparison of RMS Values for Different Instruments

2.3 器械水平固定下的肌肉因素簡單效應檢驗

為了進一步觀察器械對各肌肉的影響，同時從另一方面反映器械的特點，本研究在器械水平固定下，對肌肉因素進行簡單效應檢驗。Mauchly球形度檢驗顯示，器械的球形度檢驗結果達到顯著水平，因此采用Greenhouse-Geisser校正后的方差分析，F=3.27，P<0.05，所以在不同器械水平下肌肉的簡單效應非常顯著。

表 10 本研究器械因素水平下不同肌肉RMS間多重比較分析結果一覽表Table 10 Multiple Comparison of RMS Value for Same Instruments between Different Muscles

由表10可知，腹外斜肌RMS值同其他3種肌肉RMS值具有顯著性差異，其余各種肌肉RMS值之間并無顯著性差異。當器械因素固定時，不同肌肉RMS值之間的比較如圖3所示。除Roc2中肌肉RMS值從大到小依次為：上腹直肌、腰豎脊肌、下腹直肌、腹外斜肌外，其余5種運動器械中肌肉RMS值從大到小依次為：上腹直肌、下腹直肌、腰豎脊肌、腹外斜肌。

圖 3 同一運動器械下不同肌肉RMS值比較示意圖Figure 3. Comparison of RMS Values for Different Muscles

3 分析與討論

仰臥起坐是鍛煉腰腹部核心力量最常用的方式之一[10,14,15]。RMS值作為肌電信號時域分析的指標之一，主要用于描述數據靜態特征，反映一定時間內的肌肉放電的平均水平，與運動單位募集的數量和肌纖維放電的同步化有關，因此，RMS值被用來測量肌肉活動的時間，判斷肌肉活動的開始時間和停止時間，以及估計肌肉產生肌力的大小[2,5]。本研究通過對上腹直肌、下腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌在Ab Rocket健腹器(Roc1、Roc2)、Ab King健腹器(King1、King2、King3)及傳統仰臥起坐(Tr)6種不同方式下肌電信號RMS值進行采集分析，探究不同健腹器是否可以替代或超越仰臥起坐，以及是否能夠對腰腹部核心力量訓練產生良好的效果。

畢霞等[1]利用表面肌電分析系統測試33例健康青年人在穩定平面和不穩定平面下各完成俯臥撐、屈膝雙橋運動、反橋運動、雙橋運動、端坐5個動作的腰腹部肌肉肌電信號，結論是腰腹部肌群在不穩定平面比在穩定平面下更容易激活。王嶸等[6]用表面肌電法對15名男子游泳運動員腹直肌在不同形式(小腿擱凳仰臥起坐、斜靠仰臥起坐和直腿仰臥起坐)和不同運動頻率的仰臥起坐練習下的肌電特征進行了分析。3種運動頻率分別設置為：1)勻速動作頻率：30次/min，每次起與落的時間為1∶1；2)加速頻率：20 次/min，每次起與落的時間為1∶3；3)減速頻率：20 次/min，每次起與落的時間為3∶1。將完整的1個仰臥起坐分為向心收縮階段和離心收縮階段進行肌電信號分析，進而提出：1)無論是離心收縮過程，還是向心收縮過程，斜靠仰臥起坐姿勢時，腹直肌訓練鍛煉效果最好；2)仰臥起坐動作練習時，在加速頻率下利用斜靠仰臥起坐動作，鍛煉效果較好。該研究結果表明，仰臥起坐速度越慢，肌肉收縮越接近于等長收縮，因此，本研究設計了3種頻率(20次/min、30次/min、40次/min)的傳統仰臥起坐，起與落用相同的時間，相關研究結果也證實了40次/min時不同方式仰臥起坐各部位肌肉RMS值最高。

本研究中不同方式仰臥起坐對腹直肌產生的刺激由大到小的排列順序依次為King3、King2、 King1、Tr 、Roc1、Roc2，與受試者主觀難易程度一致。從運動解剖學角度來看，Ab King健腹器需要受試者的手臂在頭上方扶住把手，拉長了腹直肌的起始長度，在練習的過程中，相比于傳統仰臥起坐需要動員更多更強的肌肉活動才能完成動作。Ab King健腹器的3種模式中，只有起始高度為最小負荷的King1和傳統仰臥起坐下固定點在同一高度，而更大負荷的King2和King3的起始高度均在下固定點之下。此外，在仰臥起坐向心收縮開始階段及離心收縮末尾階段時，身體重量阻力最大，軀體卷曲或伸展過程中，離下固定點較遠的上腹直肌比離下固定點較近的下腹直肌需要動員更多的肌肉力量；而在向心收縮末尾階段及離心收縮開始階段時，身體重量阻力已降至整個過程中最小，此時靠近下固定點的下腹直肌主要發力把身體拉近下固定點，正因如此，不同運動器械中上腹直肌RMS值均要大于下腹直肌RMS，這一點同陳玉婷[3]的研究有一定的相似性。Hamlyn等[12]曾通過對動態舉重訓練及靜態穩定訓練時下腹直肌、腹外斜肌、上腰部豎脊肌及腰骶部豎脊肌等不同部位肌肉RMS的測定，證明了在不同負重下，隨著強度的增加，肌肉的活動增強，這一點與本研究結果一致。本研究中Ab King健腹器按負荷從大到小的模式排列為King3、King2、King1，在主動肌腹直肌和次動肌腹外斜肌的RMS影響上，大小排列與負荷大小排列一致。Ab Rocket健腹器中Roc2模式比Roc1模式降低了仰臥起坐中起的負荷，提高了落的強度，肌肉肌電RMS值表現出相應的結果。

腹直肌作為仰臥起坐中主動肌，僅在Ab King健腹器(King2和King3兩種模式)表現出上腹直肌RMS值分別顯著地高于傳統仰臥起坐時上腹直肌RMS值(P<0.05)，而Ab Rocker健腹器(Roc1和Roc2兩種模式)上、下腹直肌RMS值則均顯著低于仰臥起坐時上、下腹直肌RMS值(P<0.05)。由此可見，Ab Rocket對腹直肌的鍛煉效果并不理想，相比Ab Rocket健腹器而言，傳統仰臥起坐對腹直肌還存在著一定的優勢。但如果為了進一步提高上腹直肌肌肉活性則可以選擇Ab King健腹器，并且需將健腹器的動作起始高度盡可能降低(增加難度)方能產生優于仰臥起坐的效果。究其原因，主要在于Ab King健腹器相比于傳統仰臥起坐拉長了腹直肌的起始長度，同時使得負荷增大，所以對腹直肌RMS的影響而言,Ab King健腹器要高于傳統仰臥起坐，并且上腹直肌間的差異要大于下腹直肌間的差異。而Ab Rocket健腹器由于設置了彈簧助力結構，使得仰臥起坐中起的動作更省力，而落時如果身體重量小于彈簧助力則需要動員豎脊肌向下運動，彈簧越多，助力越大，這種效應就越大。所以在對腹直肌的影響上，可以理解為Roc2比Roc1多了1對彈簧，Roc1比Tr又多了1對彈簧，難易程度自然也就由小到大排列為Roc2、Roc1、Tr，三者間RMS值得差異也就隨之呈現。

腹外斜肌通常作為仰臥起坐中的次動肌。本研究中不同方式對腹外斜肌產生的刺激從大到小的依次為Tr 、King3、King2、 King1、 Roc1、 Roc2，而且傳統仰臥起坐的腹外斜肌RMS值顯著高于其他模式，腹外斜肌RMS值(P<0.05)。原因主要在于Ab King健腹器的動作要求是上肢張開固定于頭上方，拉長了腹直肌、腹外斜肌起始初長度，但腹外斜肌與腹直肌不同的，是在Ab King健腹器的仰躺狀態到坐起的狀態過程中，上肢一直固定于頭上方，導致腹直肌肌肉長度有拉長到縮短的過程，而離下固定點較遠的腹外斜肌的肌肉長度幾乎沒有變化，近似于等長收縮；而傳統仰臥起坐將手放于頭后，手臂緊靠身體，并沒有拉長腹外斜肌起始長度。Hamlyn等[12]研究提出，等動練習對核心肌肉產生的效應能達到甚至超過等長練習的效果，從而解釋了傳統仰臥起坐的腹外斜肌RMS值均顯著高于其他所有方式腹外斜肌RMS值的原因。Ab Rocket健腹器的彈簧助力裝置決定了作為次動肌的腹外斜肌相比于傳統仰臥起坐變得更省力。Ab King健腹器與Ab Rocket健腹器(Roc1)在腹外斜肌上的差異不顯著，但Roc2的腹外斜肌RMS值卻顯著低于其他所有方式。

豎脊肌往往以拮抗肌的方式在仰臥起坐中發揮作用。本研究中不同方式對豎脊肌產生的刺激從大到小的依次為Roc2、King2、Roc1、Tr 、King3、King1，其中僅Roc2豎脊肌RMS值顯著高于其他所有方式。Roc1模式與Ab King健腹器及傳統仰臥起坐無差異，主要原因在于，彈簧的助力低于體重的負荷，受試者落時不需要動用豎脊肌；而Roc2的彈簧助力高于受試者體重負荷，使得豎脊肌得以激活。由此可見，若以提升豎脊肌活性為目的，可以選擇Ab Rocket健腹器，且需選擇2對助力彈簧方能達到有效的鍛煉效果。

以仰臥起坐為基礎模型的腹部訓練器有很多種形式，有學者就不同腹部訓練器同仰臥起坐的訓練效果之間進行了比較。Sternlicht等[16]以33名成年人(其中13名女性)為實驗受試，選取Ab Roller Plus，Torso Track 2，AB-DOer Pro，Perfect Abs 4種便攜式腹部訓練器同傳統仰臥起坐鍛煉時腹部肌肉(上腹直肌、下腹直肌、腹外斜肌、股直肌)的表面肌電RMS值進行比較研究，結果顯示，各種腹部訓練器同傳統仰臥起坐肌電信號間比較時不僅不存在性別差異，而且，諸如Ab Roller Plus、Torso Track 2(高強度)的訓練器或訓練模式同傳統仰臥起坐的腹部肌肉活性間也不存在顯著性差異。AB-DOer、Torso Track 2(低強度)以及Perfect Abs(坐姿起始+低強度)訓練時腹部的表面肌電信號均顯著低于傳統仰臥起坐；4種腹部訓練器中，只有Perfect Abs(臥姿起始+中或高強度)訓練時腹部的表面肌電信號則顯著高于傳統仰臥起坐。之所以如此，關鍵在于Perfect Abs是4種健腹部訓練器中唯一個按傳統仰臥起坐在解剖學上模擬設計的，并且在練習時可以按需要增加負荷。

如果各種腹部訓練器不僅是簡單地模仿傳統仰臥起坐模式，而是能進一步通過依靠外部阻力來提高腹部肌肉的參與程度，那么形式多樣的腹部訓練器將更加有效。有研究表明，如若不增加額外負荷，僅依靠自身體重進行健腹器鍛煉時，只有個別腹部訓練器在較高難度模式時產生的腰腹部肌肉活性能顯著優于傳統仰臥起坐[9,13]。

4 結論

1.在進行仰臥起坐時，頻率越高，腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌表面肌電RMS值越大，肌肉活動越激烈。

2.Ab King健腹器與傳統仰臥起坐相比，對腹直肌的刺激上更強，但對腹外斜肌的刺激弱，綜合而言適合以加強腹部肌肉為目的的一般健身者使用。

3.當Ab Rocket健腹器至少2對助力彈簧進行助力時，與傳統仰臥起坐相比，對豎脊肌的刺激強，適于超重患者、腰腹部肌肉虛弱的健身者使用。

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Comparative Analysis on Abdominal Muscles Surface EMG Signals from Several Different Forms of Sit-ups

XU Yu-ming1,LI Hai-peng2,YUAN Ying1

Objective:The aim of this study was to compare abdominal muscles surface EMG signals from different forms of sit-ups with the purpose of seeking more evidence for the effect of exercise.Methods:A total of 11 male college students were recruited to finish the exercise of traditional sit-up,Ab Rocket (Roc 1 & Roc 2) and Ab King (King1,King2 & King3) separately.RMS values of upper rectus abdominis,lower rectus abdominis,external oblique abdominis and erector spine muscles were analyzed under the frequency of 20 repeats/min,30 repeats/min and 40 repeats/min.Results:Firstly,RMS value of upper rectus abdominis in Ab King 2 and Ab King3 were significantly higher than traditional sit-ups (P<0.05);Secondly,RMS values of lower rectus abdominis in traditional sit-ups was significantly higher than Ab Rocket (P<0.05),but almost same to Ab King;Thirdly,RMS value of external oblique abdominis in traditional sit-ups was significantly higher than Ab Rocket and Ab King separately (P<0.05);Finally,RMS value of erector spine muscles in Ab Rocket 2 was the highest among all sit-ups forms (P<0.05).Conclusions:1) Higher frequency induced higher RMS values among all muscles in different sit-ups forms;2) Rectus abdominis,not external oblique abdominis,were more sensitive for the stimulate in Ab King than traditional sit-ups,so that it’s suitable for the common body builder;3) Two more auxiliary springs in Ab Rocket will generate more stimulates for erector spine muscles than traditional sit-ups,therefore,it was suitable for the people with overweight or weak muscle strength.

sit-ups;portableabdominaltrainingdevices;Abdominalmuscles;surfaceEMG

2015-05-09；

2015-09-26

徐玉明(1969-)，男，河北邢臺人，教授，博士，主要研究方向為運動人體科學、體育測量評價，Tel：(0571)28861325，E-mail：xuyuming110@126.com。

1.杭州師范大學，浙江 杭州 310036；2.上海體育學院，上海 200438 1.Hangzhou Normal University，Hangzhou 310036,China；2.Shanghai University of Sport，Shanghai 200438,China.

1002-9826(2015)06-0121-07

10.16470/j.csst.201506017

G804.6

A