下肢肌電應用研究現狀

耿帥 趙文韜 馬士龍

中圖分類號：G804 文獻標識：A 文章編號：1009-9328（2015）12-000-02

摘 要 隨著競技體育的發展，競技體育比賽日趨激烈，加大體育科研是提高運動成績的有力保障。而表面肌電技術是體育科研中不可或缺的手段。本文收集近十年的相關文章，旨在找出肌電在下肢運動中的研究成果、現狀和趨勢，為進一步的研究提供理論支撐。

關鍵詞 下肢 體育 肌電

肌電信號由神經肌肉系統中運動單位募集和激發頻率的變化所決定，肌肉的收縮是由于中樞神經系統的α運動神經元發放神經沖動造成的，用適當的方法將骨骼肌興奮時發生的電位變化引導、放大并記錄所得到的圖形為肌電圖。因此，肌電圖是用來記錄肌肉的電活動變化，常用來反映中樞神經系統的活動。肌電圖可以記錄不同負荷下的肌電振幅、肌肉放電的開始與結束時間、不同肌肉參與活動的先后次序、頻率、肌肉的收縮強度等，用以說明不同負荷與不同訓練動作在神經肌肉功能的支配特點與差異。

一、研究內容

在肌電運用中，目前最常用的是表面電極技術，其最大特點是可直接應用于運動實踐中，而不影響運動員動作的完成，所記錄的肌電信號為運動員完成動作時肌電信息的真實反映，在實踐中可對運動員進行無損傷的、實時的測量。因此現在研究中使用表面電極最多，而表面肌電技術在下肢肌肉的研究涉及到很多方面。

（一）運動沖擊力對下肢肌電的影響

在運動訓練，沖擊力對運動員身體及運動技術的影響是個不可忽略的因素，直接關系著運動員的人身安全和運動成績，但是在實際的運動訓練中，關于起跳彈跳力的研究多于沖擊力的研究。

牛文鑫、王旸等人在《模擬跳傘著陸中踝關節防護對下肢肌電活動性的影響》中表示：踝關節防護和性別對所有肌肉的觸地前下肢肌電持續期都無顯著性影響，兩因素也無顯著性交叉影響。佩戴護踝后脛骨前肌觸地前肌電幅值顯著增大，而外側腓腸肌觸地前肌電幅值則不受踝關節固定的顯著性影響。

周家穎由《跳深時下肢肌肉的生物力學特征研究》得出：運動員在一定范圍內下落高度跳深時，隨下落高度的增加，其肌電均方根值先增加后下降。

（二）運動速度對下肢肌電的影響

運動訓練中，每一項運動技術都包含眾多訓練因素的影響，如運動強度、運動性質、運動方式、運動時間、運動性質等，這些訓練因素往往關系到運動員今后的運動成績。在很多運動項目中，運動速度直接關系到運動成績，加大運動速度對運動過程的研究是很必要的。

章國峰《短跑運動員途中跑與部分力量練習手段的下肢肌電特征對比分析》表示從運動員下肢肌電圖來看，臀大肌在整個途中跑過程中表現為明顯的放電階段性，除在擺動期存在一段無明顯電位變化的階段以外，在整個途中跑其他階段都存在顯著放電現象。臀大肌、股二頭肌和半鍵半膜肌在下壓扒地過程中放電的強度和頻率甚至大于支撐時期。

張原在《400m跑下肢肌電活動規律探討》中提出：從趴地時程的肌電積分值，可以看出股二頭肌與脛骨前肌的肌肉單位面積的興奮性較強。極點時速度明顯下降與股二頭肌在前擺下壓、趴地時程的肌電振幅下降有關。

詹建國、戴興鴻在《短跑運動員股后肌群力量練習的下肢肌電特征分析》寫到：在挺髖動作中，臀大肌首先大強度放電，開始階段肌電積分也較大。在髖關節角度較大情況下，股二頭肌和半腱半膜肌放電較多，肌電積分值較大。

華立君、宋吉銳在《排球運動員下肢肌力與肌電特征的相關研究》中指出：股四頭肌三塊肌肉的積分肌電值變化隨著測試速度的增加，三塊肌肉的積分肌電值逐漸減小。

（三）身體運動姿勢對下肢肌電的影響

在運動訓練，技術的訓練是至關重要的環節，而技術動作是否標準，這就由運動中的身體姿勢來決定了，直接影響運動成績的提高、運動員潛力的開發以及運動員的職業生涯和身體安全，所以加大運動中身體姿勢的研究是勢在必行。

孫科的實驗《不同座高對自行車運動員下肢工作狀態的影響》顯示：座高過大或過小均使部分肌肉放電增大，易導致肌肉疲勞。

羅炯在《自行車騎行過程中頻率及生理節律對下肢肌電的影響研究》中表示：生理節律對股直肌爆發點的影響顯著，且隨踏蹬頻率增加，股二頭肌肌電爆發點及結束點顯著提前。

（四）運動強度和量度對下肢肌電的影響

運動負荷，是始終貫穿于運動訓練之中，由運動量和運動強度組成，兩者是相互依存的關系，缺一不可，運動量是以運動強度為條件而存在的，運動強度是以運動量為其存在的必要基礎。在運動訓練中，探求科學負荷閾，加大運動強度和運動量的研究是至關重要的。

盧春艷、翟雪峰在《通過下肢肌電活動的對比探討極限強度下擺腿力量訓練的方法》實驗說到：拉膠帶前擺腿練習的肌電活動分析——開始前擺時股直肌電活動強度較低，隨著膠帶越來越緊，肌電活動強度增大。

琚婷婷在《優秀運動員著外加緊身裝備的下肢肌電特征研究》表明：在等速向心運動中，股直肌和股二頭肌平均肌電值AEMG隨緊度增大有遞增變化趨勢，疲勞系數隨緊度增加而減小。

熊峰在《排球扣球動作的生物力學分析》中發現：在蹬伸過程中主動肌肉中，前排肌肉積分肌電和值小于后排肌肉，左側肌肉積分肌電和值小于右側肌肉。

（五）運動員水平對下肢肌電的影響

眾所周知，運動技術形成需要經過一定的階段，大致分為四個階段：泛華、分化、鞏固和自動化階段，不同階段時期，就會有著不同的肌電表，而運動員的水平的高低，更能直接在肌電圖上表現出來。

溫愛玲在《24式太極拳下肢肌肉肌電特征分析》中表示與高水平組相比，低水平組肌肉肌電積分值偏低，其中右胖腸肌、左臀大肌、右闊筋膜張肌、左闊筋膜張肌積分肌電值低于高水平組，構成顯著性差異。

周家穎由《跳深時下肢肌肉的生物力學特征研究》得出：普通組和優秀組運動員完成20-100厘米下落高度跳深時，不同運動員預激活的肌肉有所不同，預激活的肌電活動幅度有所差異。

（六）運動疲勞對下肢肌電的影響

運動性疲勞受眾多因素的影響，如運動強度和性質、運動方式和時間、運動性質、年齡和性別等，以及產生的機制也不盡相同，如能源物質的消耗、代謝失調、保護抑制等。但是無論什么原因和機制導致的疲勞，都會對運動過程的肌電產生影響。

琚婷婷在《優秀運動員著外加緊身裝備的下肢肌電特征研究》表明：緊身裝備在向心運動緩解肌肉疲勞方面均具有一定積極的作用，隨緊身裝備緊度增加疲勞系數而減小。

陸阿明在《運動性疲勞對跑運動學與下肢肌電的影響》研究中得出：除了腓腸肌，下肢其他肌肉的積分肌電逐漸增加。

綜上所述，下肢表面肌電技術的研究運用范圍之廣，涉及運動項目之多，包括自行車、短跑、跳深、太極拳、跳傘，運用的實驗操作方法之全。

二、結論

（一）研究角度全面，且易于觀察理解，包括力量、速度、負荷、姿勢、運動水平、運動性疲勞等。

（二）研究項目較多，涉及面較全，包含包括自行車、短跑、跳深、太極拳、跳傘等眾多項目

（三）很少從心理、環境、人文環境等角度去研究，為了提高運動成績，需進一步加強這方面的研究及成果的運用。

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