太極拳騰空飛腳向內轉體180°接提膝獨立動作支撐腿肌肉表面肌電特征分析

呂墨竹

摘 要：研究目的：分析中得出太極拳騰空飛腳向內轉體180°接提膝獨立動作支撐腿起跳階段相關肌肉的力量特點以及發力特征。研究方法：以沈陽體育學院武術院隊的學生（5名）作為研究對象。采用ME6000表面肌電儀測試系統對他們在完成動作過程中支撐腿有關肌肉的表面肌電（sEMG）進行測驗。 研究結果：起跳階段首先被激活放電的肌肉是脛骨前肌；脛骨前肌被激活持續時間最長，為0.64s，在起跳階段總時間中占70.47%。腓腸肌內側頭的積分肌電值最大，為385.80±31.73μVs；貢獻率為21.50%。結論：從上面的分析結果可以看出，在完成動作過程的起跳階段中，腓腸肌內側頭肌的電值最大、貢獻率也最高。所以，起跳階段的主要用力肌為腓腸肌內側頭。

關鍵詞：太太極拳 騰空飛腳 表面肌電 支撐腿 提膝獨立

中圖分類號：G85 文獻標識碼：A 文章編號：2096—1839（2017）1—0036—03

本研究對太極拳騰空飛腳向內轉體180°接提膝獨立動作進行分析，嘗試將肌電測試技術結合運動生物力學、運動解剖學、運動訓練學等多種學科，從一個全新的視角分析太極拳騰空飛腳向內轉體180°接提膝獨立技術動作支撐腿各肌肉的起始順序和做功的大小以及持續的時間等，從而在以后的訓練中加強和指導主要肌肉的專門化訓練，做出一些的理論支撐和實踐指導作用。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

研究對象是太極拳騰空飛腳向內轉體180°接提膝獨立動作支撐腿肌肉肌電特征，測試對象為沈陽體育學院武術與民族傳統體育專業太極拳院隊的學生5名。所有測試對象均身體健康，自愿參與本次測驗。年齡： 22.4±1.67歲、身高：171.6±2.88 cm、體重：62.4±4.56 Kg、訓練年限：8.4±1.52年、二級以上運動員。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

通過網站進行相關文獻查閱，并以“競技太極拳”“騰空飛腳”“肌電”等作為搜索關鍵詞來獲取本文所需文獻資料。同時查閱大量有關肌電和武術及肌電與其他運動項目的科學研究的文獻、書籍資料等，為本研究奠定了理論研究基礎。

1.2.2 測試法

1.2.2.1 測試設備

本次測試所使用到的設備有ME6000表面肌電儀、16通道無線肌電信號收集與發射器、筆記本電腦一臺、常速攝像機一臺、三腳架一個、一次性表面肌電電極片若干、繃帶若干。

1.2.2.2 動作階段劃分

測試依據騰空飛腳向內轉體180°接提膝獨立動作的起跳階段動作特征。把起跳階段：從站立點經下蹲最低點到腳離地點。騰空階段：從腳離地點經騰空最高點。

1.2.2.3 肌電信號的采集與處理

本研究使用ME6000表面肌電儀，使用無線采集方式，采樣頻率為1000Hz，采集右側股內側肌、股直肌、股二頭肌、腓腸肌內側頭、脛骨前肌、股外側肌表面肌電信號。

1.2.3 錄像分析法

通過對受試運動員完成的測試動作視頻進行反復觀看和分析處理，劃分出各階段的時間點以及各階段所持續的時間和它們所占的百分比。

1.2.4 數理統計法

本文應用MegaWin ME6000表面肌電信號分析系統對測驗的原始數據進行處理并提取數據；然后使用Microsoft Excel數理統計軟件對采集到的肌肉肌電數據進行處理。全部數據用均數±標準差形式表示。

2 結果與分析

2.1 起跳階段肌肉激活時間順序分析

起跳階段：從運動員準備開始到右腳尖離開地面結束，是完成動作的基礎，該技術動作的騰空和落地兩個階段能否順利完成取決于起跳階段完成質量的好壞。肌電活動開始的時間順序能夠表現出運動員在完成該動作過程中的動作節奏，動作的節奏決定了該動作在完成過程中的協調性，也就決定了該動作的完成質量。

從圖1中我們能夠看出太極拳騰空飛腳向內轉體180°接提膝獨立動作起跳階段支撐腿各肌肉被激活的時間順序不同；脛骨前肌第一個被激活放電，并且一直被激活放電直到本階段的結束；其次第二個被激活放電的是腓腸肌內側頭；最后股內側肌、股外側肌、股直肌、股二頭肌幾乎都是在第一時間段（從站立到下蹲最低點）的結尾才被激活開始放電，并且與脛骨前肌、腓腸肌內側頭一樣都持續放電直到該階段結束。在整個起跳階段過程中，第一時間段（從站立到下蹲最低點）的時間比第二時間段（從下蹲最低點到腳離地點）的時間要長。此結果與動作肌肉實際做功相吻合；這是因為在此階段的動作主要是屈膝、屈髖、下蹲動作，完成屈膝、屈髖動作的主要肌肉為脛骨前肌、腓腸肌、股二頭肌、股直肌等。

2.2 起跳階段肌肉持續時間特征分析

一個好的起跳過程不僅可以使運動員在騰空階段擁有更大的轉動慣量，更可以使運動員在騰空階段更好的控制身體的穩定為動作的落地階段打好基礎。起跳階段支撐腿各肌肉都被激活參與做功，但各肌肉被激活持續的時間不同，起跳階段支撐腿各肌肉所持續的時間見表3所示。

從表1中我們可以看到起跳階段各肌肉被激活所持續的時間以及在整個起跳階段總時間中所占的百分比，從時間上看，脛骨前肌持續的時間最長，為0.64s，在起跳階段總時間中占70.47%。持續時間排在第二的是腓腸肌內側頭，為0.48s，占總時間的56.55%。股內側肌、股外側肌、股直肌、股二頭肌持續時間相差不大，這是因為股內側肌、股外側肌、股直肌屬于同一肌群股四頭肌，所以這三塊肌肉幾乎同時被激活，并且所持續的時間差別很小；本階段的六塊肌肉都持續到起跳階段的結束。

綜上所述：完成該動作的起跳階段，在第一時間段站立到下蹲的身體活動中，只有個別肌肉被激活放電，其中第一個激活放電的是脛骨前肌。在第二時間段中，所選取的6塊肌肉都被激活并且一直持續到該階段結束。以上我們分析了太極拳騰空飛腳向內轉體180°接提膝獨立動作起跳階段支撐腿肌肉的激活順序以及肌肉持續的時間，那么可以得出起跳階段肌肉激活的順序是脛骨前肌→腓腸肌內側頭→股內側肌、股外側肌、股直肌（幾乎同時被激活）→股二頭肌；肌肉的持續時間大小是脛骨前肌>腓腸肌內側頭>股內側肌、股外側肌、股直肌（這三塊肌肉屬于同一肌群的股四頭肌，持續時間相近）>股二頭肌。

2.3 起跳階段肌肉積分肌電值與貢獻率分析

從表2我們可以看出，運動員起跳階段各肌肉積分肌電值和貢獻率，肌肉的積分肌電值范圍從220.80μVs到385.80μVs，從表中可以得出在完成該動作起跳階段中支撐腿相關肌肉積分肌電值的大小排序：腓腸肌內側頭肌電值最大，其次是股直肌、股內側肌、股外側肌，再次是脛骨前肌，最后是股二頭肌。其中腓腸肌腓腸肌內側頭的積分肌電值是385.80±31.73μVs，其次是股直肌329.20±57.33μVs，股內側肌328.80±53.62μVs，股外側肌315.80±41.85μVs，脛骨前肌和股二頭肌肌電值相對較小，為287.00±59.27μVs，220.80±40.61μVs。從圖2我們可以看出，在起跳階段腓腸肌內側頭做功最大，其次是股直肌、股內側肌、股外側肌。其中股直肌、股內側肌、股外側肌積分肌電值相差不大，股二頭肌在該階段作用相對較小。

從表2和圖3中我們可以看到，在完成動作過程中，起跳階段相關肌肉貢獻率的大小排序依次為：腓腸肌內側頭>股內側肌、股直肌、股外側肌（貢獻率相近、差別不大）>脛骨前肌>股二頭肌。其中腓腸肌內側頭的貢獻率在該階段最大為21.50%，其次是股內側肌、股直肌、股外側肌，依次為17.80%、17.40%、17.10%，再次是脛骨前肌和股二頭肌為15.00%、11.20%。在太極拳騰空飛腳向內轉體180°接提膝獨立動作的起跳階段過程中，按動作時間劃分為，下蹲時間段和蹬地時間段；下蹲時間段是從站立到下蹲最低點，蹬地時間段是從下蹲最低點到腳離地點。在起跳階段的下蹲時間段中，支撐腿肌肉激活持續時間較短、肌電值不大，說明此時肌肉還沒有完全緊張起來；而在蹬地時間段中，支撐腿各肌肉同時被激活并且持續到起跳階段結束；在完成蹬地過程時肌肉處于緊張狀態，這個時間段的肌肉肌電值相對較大，為動作的蹬地起跳做準備。總體來說，在起跳階段支撐腿各肌肉被激活持續的時間大致相同，肌電值有差異，其中脛骨前肌持續時間最長，腓腸肌內側頭肌電值和貢獻率最大。綜上所述，在太極拳騰空飛腳向內轉體180°接提膝獨立動作的起跳階段過程中，按動作時間劃分為，下蹲時間段和蹬地時間段；下蹲時間段是從站立到下蹲最低點，蹬地時間段是從下蹲最低點到腳離地點。在起跳階段的下蹲時間段中，支撐腿肌肉激活持續時間較短、肌電值不大，說明此時肌肉還沒有完全緊張起來；而在蹬地時間段中，支撐腿各肌肉同時被激活并且持續到起跳階段結束；在完成蹬地過程時肌肉處于緊張狀態，這個時間段的肌肉肌電值相對較大，為動作的蹬地起跳做準備。總體來說，在起跳階段支撐腿各肌肉被激活持續的時間大致相同，肌電值有差異，其中脛骨前肌持續時間最長，腓腸肌內側頭肌電值和貢獻率最大。

參考文獻：

[1]王 華.自由式摔跤抱單腿摔和模擬負重動作的肌電圖分析[J].天中學刊，2002（5）：41-44.

[2]孫 礪.女子抓舉技術動作的肌電分析[J].山東體育科技，2007（1）：36-38.

[3]張秀麗，劉 卉，劉學貞.國家隊射箭運動員動作技術的肌電特性[J].中國體育科技，2007（6）：71-74.

[4]盛浩明.我國優秀男子手槍速射運動員射擊技術的肌電研究[J].北京體育大學學報，2008（8）：15-19.

[5]李衛平，鄭念軍.我國優秀女子400m跑選手卜范芳模擬跑道與場地跑技術的運動學和肌電特征的比較研究[J].山東體育學院學報，2008（7）：28-31.

[6]龐 軍，宋利山.不同負荷下男子挺舉的生物力學特征[J].西安體育學院學報，2003（2）：59-62.

The Myoelectric Characteristics of the Supporting Leg Muscles of Vacating Half Twist inward 180 ° and Knee Independent Action in Taijiquan

Lv Mozhu（Wushu School of Shengyang Sport University， Shenyang Liaoning 110102， China）

Abstract：Research Objectives： This paper aims to analyze the myoelectric characteristics of the supporting leg muscles of vacating half twist inward 180 ° and knee independent action in Taijiquan， and analyze the data of myoelectric characteristic of the supporting leg muscle， so as to get the strength characteristics and the force characteristics of the support leg related muscle in Taijiquan of vacating half twist inward 180 ° and knee independent action. Research Methods： In this paper， 5 Taijiquan students from Shenyang Sport University are chosen as the subjects of the research. Muscle Tester（ME6000） is used to test the surface electromyography（SEMG） of the subjects supporting leg muscle， during the process of operation. After analyzing the data， we hope to find out some characteristics of related muscles， such as integrated electromyography（iEMG）， the average starting time and the lasting time of electromyography， and the size of the contribution rate .Research Results.

Keywords：Taijiquan Jump kick EMG Supporting leg Lift knee independent