CUVA甲級賽女子排球運動員正面上手傳球上肢肌電研究

崔甲甲　徐　彬　馬國東　劉　陽

(吉林體育學院，吉林 長春　130022)

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CUVA甲級賽女子排球運動員正面上手傳球上肢肌電研究

崔甲甲徐彬馬國東劉陽

(吉林體育學院，吉林 長春130022)

通過對參加CUVA甲級賽的長春師范大學女子排球隊10名主力隊員正面上手傳球時上肢表面肌電信號的測試，分析上肢肌肉的放電順序及大小，以此來指導排球運動員進行科學的訓練。采用DASLab10.0表面肌電采集儀，對每名受試者在3m、6m間距下正面上手傳球時進行上肢肌肉表面肌電信號采集，利用IBM SPSS stastics19系統對收集的數據進行數理統計。結果顯示：在正面上手傳球時上肢肌肉的激發順序分別是斜方肌上束、三角肌前束、肱二頭肌、旋前圓肌和肱三頭肌，其中三角肌前束放電量最大，貢獻率最高。不同距離正面上手傳球上肢發力大小和放電順序并無顯著性差異。結論：不同距離傳球并不影響上肢肌肉發力順序和用力大小，建議排球運動員日常訓練中重點鍛煉三角肌前束，加強正面上手重復性傳球練習來提高傳球的穩定性。

女子排球；上手傳球；表面肌電

正面上手傳球是排球運動最基本的技術，是進行比賽與組織戰術的基礎，在比賽中起著從防守轉為進攻或反攻的橋梁紐帶作用，在激烈的攻防轉換中起到傳導循環的作用，因而正面上手傳球是完成戰術配合、創造進攻得分的重要手段。隨著科學水平的不斷提高，對排球傳球動作的研究越來越深入，表面肌電信號能夠實時地、準確地反映肌肉活動狀態和功能狀態。資料顯示，近年來關于排球動作訓練的研究甚多，但關于運用表面肌電技術對排球正面上手傳球動作的研究還處于空白。因此利用肌肉放電生理變化測量技術，對正面上手傳球動作上肢肌肉的工作狀態進行研究,這對于提高排球運動員正面上手傳球技術動作具有重要的意義。

1　研究對象與方法

1.1研究對象

以2010、2011年連續兩年奪得CUVA甲級賽冠軍的長春師范大學女排10名主力隊員為研究對象，具體信息如下表。

表1　受試者信息一覽表

1.2研究方法

1.2.1文獻資料法

通過對CNKI的查閱，收集相關排球正面上手傳球的資料，閱讀相關表面肌電著作及文章，全面了解本研究領域的研究現狀，為研究提供理論參考依據。

1.2.2實驗法

(1)實驗儀器與材料：DASYLab10.0表面肌電采集系統及配套的軟件、電極貼若干、酒精、棉簽。

(2)實驗設計方案：所有受試對象均進行20分鐘3m、6m正面上手傳球熱身。熱身完畢后根據人體肌肉解剖學方位，確定測試肌肉的具體位置，然后正確安置電極片，電極粘貼在人體待測量肌肉的肌腹表面。為了使測得的表面肌電數據更加準確，用75%酒精棉球在貼電極處反復擦拭干凈，去除油脂和死皮，降低皮膚阻抗。每個電極都應放置在肌肉的肌腹隆起最高點，與肌肉走向相一致，兩電極間距小于 2cm。同時逐個檢查電極片的粘貼是否牢靠，以及所測試的肌肉電極是否連接在各自相應的通道。通過被測肌肉收縮來檢查是否有肌電信號反應。

(3)數據采集：對每一名受試者在3m、6m間距下正面上手傳球，進行上肢肌肉表面肌電信號采集，將得到的表面肌電信號進行分析，比較兩種間距下正面上手傳球表面肌電信號的差異。

1.2.3數理統計法

采用IBM SPSS statistics 19系統對實驗對象的表面肌電信號數據分析和結果進行數理統計。并采用配對樣本T檢驗，檢驗數據的有效性，P<0.05則具有顯著性意義，P<0.01則具有高度顯著性意義。

2　實驗結果與分析

2.1結果

2.1.1傳球動作中上肢肌肉活動順序的判定

從圖1、圖2都可以看出，正面上手傳球動作中所測五塊肌肉的工作情況。根據表面肌電信號記錄傳球時肌肉的激活情況，可以確定排球傳球動作進行時肌肉活動的激發順序依次為：斜方肌上束、三角肌前束、肱三頭肌、肱二頭肌、旋前圓肌。

圖1　3m傳球動作中主要肌肉活動開始時間一覽圖

圖2　6m傳球動作中主要肌肉活動開始時間一覽圖注：5條曲線從上至下依次代表的肌肉分別是：斜方肌上束、三角肌前束、肱三頭肌、肱二頭肌、旋前圓肌。

2.1.2積分肌電值的平均累計情況比較結果

積分肌電(iEMG)是指肌電圖曲線所包絡的面積，是反映一定時間內肌肉中運動單位的放電總量[1]。

表2　正面上手傳球不同距離的平均每秒累計iEMG值(mV/s)與貢獻率比較

表3　各肌肉在不同距離傳球下的iEMG值t檢驗

注：*表示各肌肉在不同距離傳球下iEMG相比P>0.05，有顯著性意義；**表示各肌肉在不同距離下iEMG相比P>0.01，有高度顯著性意義.

由表3可以看出，在正面上手傳球過程中，3m和6m兩個距離之間斜方肌上束、三角肌前束、肱三頭肌、肱二頭肌、旋前圓肌iEMG值差異，沒有顯著性意義。

圖3　不同距離傳球各肌肉iEMG平均累計情況

2.1.3不同距離傳球均方根振幅特征

均方根肌電(RMS)反映一定時間內肌肉放電的平均水平，被認為與運動單位募集的數量和肌纖維放電的同步化有關，因此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[1]。

表4　不同距離傳球的平均均方根振幅值比較(mV)

表5　各肌肉在不同距離下的RMS值t檢驗

注：*表示各肌肉在不同距離下RMS相比P>0.05，有顯著性意義；**表示各肌肉在不同距下RMS相比P>0.01，有高度顯著性意義。

由表5可以看出，在上手傳球過程中， 3m和6m兩個距離之間斜方肌上束、三角肌前束、肱三頭肌、肱二頭肌、旋前圓肌RMS值差異，沒有顯著性意義。

圖4　不同傳球距離的平均均方根振幅值比較

2.2分析

利用表面肌電信號分析系統，將10名女子排球運動員不同距離的正面上手傳球表面肌電信號進行對比與分析。

2.2.13m距離正面上手傳球與6m距離正面上手傳球時肌肉時序特征的對比分析

從圖1、圖2中可以看出在3m、6m時正面上手傳球時肌肉動員順序一致：斜方肌上束、三角肌前束、肱三頭肌、肱二頭肌、旋前圓肌。

由以上分析可以得出：傳球距離大小的改變并不會影響排球傳球上肢肌肉的發力順序。從肌肉的動員順序中可以看出正面上手傳球是由大關節帶動小關節完成技術動作，肌肉的動員順序圍繞肩→肘→腕關節進行。因此在正面上手傳球過程中要注意手臂動作，在訓練中養成良好習慣，完成正面上手傳球動作的自動化。動作的自動化與肌肉募集運動神經單位數量多少有關，當參與運動的肌纖維數量和幅度都增多、增大時，反復練習能使更多的肌纖維協同配合參與運動募集，從而有助于改進運動技術，提高運動成績，達到訓練的目的。

2.2.2不同距離下正面上手傳球積分肌電特征分析

表面積分肌電(iEMG)是對肌電圖上的肌電變化曲線與時間橫軸之間所包繞面積的積分,可以反映一段時間內肌肉的肌電活動強弱，積分肌電(iEMG)是表面肌電數據在經過濾波整流后，單位時間內曲線下面積總和[2]。許多研究者的研究結果表明:肌肉的表面積分肌電與肌力之間存在高度相關關系。也就是說肌肉iEMG值越大證明肌肉發力越大。實驗通過累計不同距離下傳球肌肉的iEMG值來判斷肌肉的發力大小。

由表2數據可看出，每個運動員各塊肌肉的積分肌電值的平均累計情況，以及不同距離下正面上手傳球積分肌電值累計的對比關系。由圖3可以看出，運動員在正面上手傳球過程中，6m距離傳球時除旋前圓肌累積效率稍低以外，其余四塊肌肉均要稍高于3m傳球。

由表3數據可看出，斜方肌上束、三角肌前束、肱三頭肌、肱二頭肌、旋前圓肌在兩種不同距離傳球時之間的iEMG值差異，用小概率事件原理檢驗數據的有效性，通過計算可得， P>0.05均無顯著性意義。

通過以上分析說明6m正面上手傳球其斜方肌上束、三角肌前束、肱三頭肌、肱二頭肌較3m正面上手傳球接收到的刺激強度稍大，而旋前圓肌接收到的刺激強度反而稍小。在傳球中由于距離的變化，遠距離傳球時上肢肌肉會發力更大一些，但不特別明顯。而在所得數據中可知旋前圓肌在6m時比在3m時發力稍小，推斷在傳球時由下肢協調發力帶動整個動作完成，在正面上手傳球距離遠時下肢肌肉帶動發力會更大，繼而在肩→肘→腕關節至手掌觸碰擊球時有了更大的速度，進而使得旋前圓肌發力更小。

兩種不同距離正面上手傳球主動發力過程中上肢肌肉所承受的負荷沒有太大變化，牽涉的運動單位神經元刺激強度也未有顯著變化。因此在不同距離傳球時，下肢肌肉承擔了更多負荷，而與上肢發力的大小并無太大關系，正面上手傳球技術動作也是由上肢肌肉、下肢肌肉及其它各肌肉輔助協調完成的。所以在排球訓練中建議多進行下肢的力量訓練。

2.2.3不同距離下的貢獻率對比分析

貢獻率是指一塊肌肉放電量占完成這一動作的主要幾塊肌肉放電量總和的百分比，能反應某塊肌肉在完成這一動作中所起作用的大小，它是一個相對指標[3]。

從表2貢獻率中可以看出，在3m傳球時貢獻率由高到低排序：三角肌前束為36.1%，肱二頭肌為22.8%、旋前圓肌為19.5%、肱三頭肌為16.3%，斜方肌上束為5.3%。在6m傳球時貢獻率由高到低排序：三角肌前束為37.4%，肱二頭肌為21.9%，旋前圓肌為17.7%，肱三頭肌為16.6%，斜方肌上束為6.4%。

排球運動員正面上手傳球動作時，三角肌前束屬于上肢帶肌，它在近固定時收縮使上臂在肩關節屈，因而在整個技術動作中發力最大。肱二頭肌是雙關節肌，跨肩、肘關節，在正面上手傳球時主要作用是使上臂在肩關節屈。旋前圓肌在傳球時它的作用使前臂旋前、屈肘，肱三頭肌是肱二頭肌的拮抗肌群，斜方肌上束的作用為使肩胛骨上提。

通過表2實驗數據，以及上手傳球動作上肢肌肉分析，可以確定在不同距離上手傳球時貢獻率最大的均為三角肌前束，其次為肱二頭肌、旋前圓肌、肱三頭肌，貢獻率最小的為斜方肌上束。

2.2.4不同距離下的平均RMS值分析

均方根肌電(RMS)反應一定時間內肌肉放電的平均水平，被認為與運動單位募集的數量和肌纖維放電的同步化有關，因此用來判斷肌肉活動的開始時間和停止時間，以估計肌肉產生肌力的大小。均方根肌電是時域分析中最可靠、最常用的參數，用平均值來描述就可表示該信號的中心趨勢或集中程度。

由表4可以看出兩種不同距離上手傳球時各塊肌肉的肌電活動的均方根振幅情況，根據每個受試者各肌肉放電活動的均方根振幅平均值，得出各肌肉放電均方根振幅的總平均值及標準差。由圖4可以反映出3m上手傳球和6m上手傳球過程中五塊肌肉放電的均方根振幅的總體情況。在整個傳球過程中，三角肌前束均方根振幅值最大，其次為肱二頭肌、旋前圓肌、肱三頭肌，斜方肌上束均方根振幅值最小。6m距離上手傳球其均方根振幅除旋前圓肌稍低，其余四塊肌肉均稍高于3m距離上手傳球。

由表5數據可看出，正面上手傳球過程中斜方肌上束、三角肌前束、肱三頭肌、肱二頭肌、旋前圓肌在3m和6m上手傳球時，兩種距離之間的RMS值差異，經t檢驗差異，無顯著性意義(P>0.05)。

通過以上分析，6m和3m兩種不同距離的傳球其運動單位募集的數量也比較平均，上手傳球上肢各肌肉承受的負荷并未明顯增加。因此說明上手傳球上肢肌肉發力的大小不是影響傳球距離的主要因素。

3　結論與建議

3.1結論

在正面上手傳球過程中，上肢肌肉激發順序依次為斜方肌上束、三角肌前束、肱三頭肌、肱二頭肌、旋前圓肌。三角肌前束放電量最高，貢獻率最大，其次是肱二頭肌、旋前圓肌、肱三頭肌，斜方肌上束貢獻率最小。在不同距離進行正面上手傳球過程中，上肢肌肉的激發順序以及用力大小沒有顯著性差異。

3.2建議

排球運動員在日常進行正面上手傳球訓練時應圍繞肩→肘→腕發力順序完成，使得各肌肉充分發力，避免運動損傷的發生。

三角肌前束、肱二頭肌是完成正面上手傳球動作的主要用力肌肉，教練員在日常訓練中應特別加強這些肌肉的爆發、耐力性的力量訓練。

反復性練習能使更多的肌纖維協同配合參與運動募集，完成傳球動作的自動化，在日常訓練中運動員要加強反復性正面上手傳球動作，才能保證正面上手傳球時球的高度、距離、方向的穩定性。

[1] 曲峰.運動員表面肌電信號與分形[M].北京體育大學出版社,2008:5.

[2] 陳瑞瑞.排球扣球中鞭打動作的肌電分析與力量訓練方法的探討[D].北京體育大學,2010.

[3] 趙凱.男子排球副攻隊員右側交叉步攔網快速移動的動作分析[D].北京體育大學,2012.

[4] 蔣咸生，牛健壯，呂向明，等.優秀男排主攻手4號位強功助跑起跳技術的肌肉表面肌電活動特征的分析[J].西安體育學院學報，2010，(5)：607-611.

[5] 錢永東.網球平擊發球動作的表面肌電分析[J].吉林體育學院學報，2013,29(1):66-68.

[6] 趙靜茹.網球運動員正手擊球動作過程中心肌電分析[D].北京體育大學碩士學位論文，2010:53.

Research into Upper Limb Myoelectricity of CUVA Serie A Women Volleyball Athletes ’ Front Overhand Pass

CUI Jia-jia,XU Bin, MA Guo-dong,LIU Yang

(Jilin Sport University， Changchun130000， China)

By testing the upper limb surface myoelectricity signal of CUVA serie A women volleyball athletes ’ front overhand pass, this paper makes an analysis of excitation sequence and strength of upper limbs muscles so as to make scientific training to volleyball athletes. Methods: select 10 lead women volleyball athletes of CUVA serie A from Changchun Normal University and by the use of the instrument DASLab10.0 collect the upper limb surface myoelectricity signal while each participant makes front overhand passing between the space 3m and 6m and finally make mathematical statistics on the data by using the IBM SPSS stastics 19.Results: The excitation sequence are trapezius muscle bundles, deltoid toe, bicipital muscles of arms, pronator teres, triceps muscle of arms, and among them the capacity deltoid toe discharges much more than the others. There are no significant differences between excitation sequence and its strength of front overhand pass in different distances. Conclusions: Pass in different distances doesn’t affect the power sequence of upper limbs muscle and its strength. Volleyball athletes are advised to focus on focusing on exercising the deltoid toe in their daily training, and on strengthening the repetition of front overhand pass in order to enhance the pass stability.

women volleyball; overhand pass; surface myoelectricity

2016-08-12；

2016-09-02

崔甲甲(1985-)，男，碩士，實驗員，研究方向：運動人體科學。

?運動人體科學與應用心理學

G842

A

1672-1365(2016)05-0070-05