不同器械鍛煉對肱二頭肌肌電信號變化特征的研究

陳奇琛

摘 要：練習肱二頭肌的器械有很多，但練習的效果不同，依據現代科學的手段探討哪種器械練習對肱二頭肌更有效果。受試者分別做托臂彎舉、直臂杠鈴彎舉、直臂啞鈴彎舉、龍門架彎舉、引體向上夾臂，采取所測出的肌肉肌電信號圖進行分析。在練習的過程中，積分肌電、最大值的相對值均具有顯著性差異。龍門架彎舉對練習肱二頭肌的整體有效果，直臂啞鈴彎舉對練習肱二頭肌爆發力有明顯效果。

關鍵詞：肱二頭肌 表面肌電 健身 器械

中圖分類號：G804 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2813（2018）03（c）-0012-02

隨著社會的發展，人們對健康有了新的認識，健身活動已成為許多人生活的重要組成部分。近幾年熱愛健身的人們對健身的要求日益增加，特別是男性不僅想得到身體上的健康，對自身的外形也有了新的要求。在這類人群中鍛煉肱二頭肌是他們的重要鍛煉內容，在健身會館中鍛煉肱二頭肌的器械有很多種，大多數人只是盲目鍛煉，如何選擇最佳鍛煉方法成為本研究課題。查閱近幾年文獻，有關于研究肱二頭肌在不同負荷及不同速度收縮時的肌電變化[1]和等長負荷誘發肱二頭肌疲勞過程中的肌電信號變化[2]。而關于鍛煉肱二頭肌表面肌電信號分析的文章很少，且沒有不同器械鍛煉對肱二頭肌比較影響的文章，因此，本研究填補了此領域的空白，對全民健身提供科學依據。表面肌電是生物反饋領域中的一個分支，用于探測或推斷表面電極下及其周圍，由肌肉（群）收縮引起的與肌肉活動相關的各種現象，是神經肌肉系統活動的綜合效應在生物電上的反映[3]。通常通過肌電圖機所獲得的肌電圖信號是一維時間序列信號，它是表面引導電極所觸及的多個運動單位活動時所產生的電變化在時間和空間上迭加的結果[4]，也叫積分肌電。通過對比不同器械練習時的表面肌電信號及其運動幅值的最大值，及時反映出肌肉的狀態，有助于建立科學的訓練方法。本文結合了肱二頭肌的練習特點，通過表面肌電信號分析來提供科學合理的練習肱二頭肌的訓練方法。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究從吉林體育學院抽取5名男性學生為研究對象，年齡為21歲，體重在60～70kg，無病史。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

通過對期刊等途徑搜集關于表面肌電方面的著作及相關論文30余篇，全面了解本研究領域的研究現狀和前沿，為本文撰寫奠定了理論基礎。

1.2.2 實驗法

實驗器材：便攜式運動生物電采集系統和分析系統、表面電極貼、托臂彎舉、直臂杠鈴彎舉、直臂啞鈴彎舉、龍門架彎舉、引體向上夾臂、筆記本、筆。實驗步驟：每人分別做托臂彎舉、直臂杠鈴彎舉、直臂啞鈴彎舉、龍門架彎舉、引體向上夾臂，每人每個動作做3次。每人的器械負重相同。邊做動作邊測試表面肌電信號。每天每人做兩個器械，分上下午做，測試期間確保不做力量鍛煉。實驗前準備：實驗室溫度設置在23°C～26°C之間，受試者在實驗前做10min熱身活。測試方法：本實驗選擇上肢表層肌肉作為檢測對象，用75%醫用酒精擦拭表面電機安放點及其附近的皮膚，以去除皮膚表面的油污，壞死的角質層。實驗使用雙電極引導法記錄肌電信號，每對探測電極間距2cm，置于所測肌肉中心點上，并與肌纖維走向平行（固定穩妥）。要固定一個無關電極（相當于地線）。

1.2.3 數理統計法

將實驗所得數據利用統計軟件進行運算，統計結果以均數±標準差±s表示，組間比較采用組間t檢驗分析，P<0.05為顯著性差異，P<0.01為高度顯著性差異。

2 研究結果與分析

2.1 鍛煉器械選擇

選擇在健身會館中經常使用5種練習肱二頭肌的器械。（1）托臂彎舉。在做托臂彎舉動作的時候要坐在托臂彎舉器上，然后把手臂放直，由專門的教練員規定杠鈴的重量為15kg，然后保持大臂不動小臂抓起杠鈴做前后彎舉的動作。（2）直臂杠鈴彎舉。是讓受試者直立站好兩臂自然下垂，然后由教練把杠鈴放入受試者肩膀保持平衡大臂保持不動，雙手抓好杠鈴手腕用力帶動小臂，來回做的動作。（3）做直臂啞鈴彎舉時讓受試者坐直然后把重量為7.5kg的啞鈴放入手中，受試者外旋手腕帶動小臂向上做動作，兩只手的動作和負重完全一樣。（4）龍門架彎舉。是在健身會館中常見的一種大型器械，在使用之前我們要調好受試者所要承受的重量為35kg，然后讓受試者兩手抓住器械的鐵鏈然后發力讓整個身體向上移動直到力竭為止。（5）引體向上夾臂就是在傳統的引體向上的動作中讓大臂夾緊做引體向上的動作。

2.2 積分肌電的分析

肌電信號反映的是在一定時間內肌肉放電的平均水平， 積分肌電值取決于肌肉負荷性因素和肌肉本身的生理、生化過程之間的關系，反映肌電信號的強度，肌肉參與活動的運動單位數目及放電頻率同步化程度[5]。各種負荷形式下肌肉收縮力或輸出功率的變化與肌電信號的振幅間存在著一定的相關性，可以反映出運動期間肌肉力量的變化。因此我們可以通過積分肌電值對肌肉收縮過程中的肌力進行測量、分析及評價。說明在此階段經系統動員較多的支配肱二頭肌的運動神經元，肱二頭肌的主要作用是完成上臂在肩關節處的前屈，完成引臂動作。在運動過程中，托臂彎舉和直臂啞鈴彎舉的P值具有高度顯著性意義，龍門架彎舉和引體向上夾臂有顯著性意義，其他的器械的比較經檢驗都沒有顯著性意義，原因可能是樣本量太少。說明龍門架彎舉對肱二頭肌的刺激強度更大。龍門架彎舉在運動的時候參加的肌群和肌纖維明顯多于直臂啞鈴彎舉，在手臂發力時參加發力的肌纖維也明顯多于其他器械，同時說明脂肪組織消耗對結果的影響在肌肉發力時較肌肉運動時大，這說明在練習龍門架彎舉的時候還能做到減脂的效果。所以，龍門架彎舉對于全面的練習肱二頭肌最有效果。

3 結論與建議

3.1 結論

托臂彎舉、直臂杠鈴彎舉、直臂啞鈴彎舉、龍門架彎舉、引體向上夾臂對練習肱二頭肌都有較好的鍛煉效果。從積分肌電的比較來排序是一為龍門架彎舉，二為直臂啞鈴彎舉，三為托臂彎舉，四為直臂杠鈴彎舉，五為引體向上夾臂。說明龍門架彎舉對鍛煉肱二頭肌效果最好。從最大峰值的比較來排序是直臂啞鈴彎舉大于托臂彎舉大于引體向上夾臂大于龍門架彎舉大于直臂杠鈴彎舉。從最大峰值來看直臂啞鈴彎舉對練習肱二頭肌的爆發力效果最為明顯。

3.2 建議

長期堅持練習各種器械可以達到減脂的目的。如重視練習肱二頭肌，獲得身心健康，增進外形美觀，龍門架彎舉是一項較為容易練習且效果最為明顯的練習器械。龍門架彎舉和直臂啞鈴彎舉都能達到有效練習肱二頭肌。因此，直臂啞鈴彎舉和龍門架彎舉具有廣泛推廣的可行性，應當長期規律地堅持鍛煉下去，為全民健身理念的推廣打下堅實的基礎。

參考文獻

[1] 楊靖.第三套中學生廣播體操表面肌電特性研究[D].天津科技大學，2016.

[2] 魏慶水.懸吊練習與常規練習時核心部位主要用力肌群表面肌電的比較與分析[D].首都體育學院，2015.

[3] 宋凌霄.第九套廣播體操運動過程中下肢肌肉表面肌電特性研究[D].天津科技大學，2015.

[4] 張杰.高水平短跑運動員途中跑擺動技術肌肉用力特征及其專項力量訓練手段的優化[D].上海體育學院，2012.

[5] 鄒彬.動力及靜力性肌肉收縮疲勞前后肌電及腦電參數的變化特征[D].武漢體育學院，2008.