負(fù)重跑對(duì)下肢肌肉表面肌電的分析

馬超群

摘 要：負(fù)重跑是消防部隊(duì)日常訓(xùn)練的必備科目，為減要進(jìn)一步研究負(fù)重跑下肢肌肉發(fā)力情況。本文以14名長(zhǎng)春市消防支隊(duì)現(xiàn)役官兵為研究對(duì)象，研究了負(fù)重跑過(guò)程中下肢各肌肉表面肌電的變化。結(jié)果表明：負(fù)重跑中股直肌發(fā)力最大，是運(yùn)動(dòng)的主要肌肉，則其余3塊肌肉為輔助肌肉。

關(guān)鍵詞：負(fù)重跑 下肢肌肉 表面肌電

中圖分類號(hào)：G822 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2813（2018）01（c）-0007-02

負(fù)重跑是一項(xiàng)很好的減少脂肪、提高心肺功能的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)負(fù)重跑還是提高人體下肢肌肉力量的重要方法。負(fù)重訓(xùn)練還可以提高神經(jīng)的協(xié)調(diào)中心，這樣的統(tǒng)治中心的肌肉產(chǎn)生興奮或抑制的過(guò)程更準(zhǔn)確和及時(shí)，并且可以互相轉(zhuǎn)換，肌肉協(xié)同和固定工作更加協(xié)調(diào)，肌肉力量的增加。消防官兵經(jīng)常處于負(fù)重跑狀態(tài)，所以他們下肢肌肉的力量較發(fā)達(dá)。但是消防官兵在日常的負(fù)重跑訓(xùn)練過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)肌肉拉傷等一系列的受傷情況。本文研究負(fù)重跑過(guò)程中下肢肌肉肌電變化情況，從而減少消防官兵受傷情況。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本文以吉林長(zhǎng)春市消防支隊(duì)現(xiàn)役官兵14名為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)法

（1）實(shí)驗(yàn)儀器及器材。云微8導(dǎo)無(wú)線表面肌電測(cè)試儀（WGS-EMG）及分析軟件。

（2）選取肌肉。腓腸肌、股直肌、股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、4塊肌肉（以身體右側(cè)肌肉為例）。

1.2.2 數(shù)理分析法

采用時(shí)域分析法將實(shí)驗(yàn)后所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行積分肌電（IEMG）、均方根振幅（RMS）、時(shí)程、時(shí)序、均方根和標(biāo)準(zhǔn)差分析，整理并導(dǎo)出數(shù)據(jù)，利用SPSS 21軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，并對(duì)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行檢驗(yàn)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 負(fù)重跑過(guò)程中各肌肉積分肌電及貢獻(xiàn)率的分析

由表1可得在負(fù)重跑運(yùn)動(dòng)過(guò)程中股直肌用力最，臀大肌用力相對(duì)最小大，股內(nèi)側(cè)肌、腓腸肌次之，然而股外側(cè)肌用力與上述3塊肌肉相比較來(lái)說(shuō)較小。整個(gè)負(fù)重跑運(yùn)動(dòng)中，肌肉的積分肌電大小可依次排列為股直肌>股內(nèi)側(cè)肌>腓腸肌>股外側(cè)肌。

從運(yùn)動(dòng)過(guò)程的下肢肌肉肌電分析可以得知在負(fù)重跑過(guò)程中主要發(fā)力肌肉股為直肌，負(fù)重跑過(guò)程中股直肌的發(fā)力是優(yōu)于股內(nèi)側(cè)肌的發(fā)力，股內(nèi)側(cè)肌發(fā)力優(yōu)于腓腸肌以及股外側(cè)肌。按照生物力學(xué)當(dāng)中的“大關(guān)節(jié)帶動(dòng)小關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的原理”（大肌肉群首先運(yùn)動(dòng)的原理），負(fù)重跑運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的這樣的發(fā)力的肌肉順序是合理有效的，所以也就可以得到：當(dāng)需要進(jìn)行大幅度運(yùn)動(dòng)或者克服大阻力的時(shí)候，大肌肉群作為主要的發(fā)力，之后帶動(dòng)其他所參與的肌肉同時(shí)配合進(jìn)行共同發(fā)力，從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)鏈。同時(shí)參與的關(guān)節(jié)所在肌肉肌群激活的順序也由近端依次向遠(yuǎn)端進(jìn)行。根據(jù)生物力學(xué)“大關(guān)節(jié)帶動(dòng)小關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的原理”，股直肌、股內(nèi)側(cè)肌相對(duì)要先于腓腸肌、股外側(cè)肌發(fā)力。所以在負(fù)重跑過(guò)程中，隨著下肢的運(yùn)動(dòng)，腓腸肌、股外側(cè)肌為了對(duì)下肢骨骼進(jìn)行支持，保持運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)作穩(wěn)定起到了支持作用。所以在負(fù)重跑過(guò)程中下肢肌肉的被激活的先后順序?yàn)楣芍奔　⒐蓛?nèi)側(cè)肌、腓腸肌以及股外側(cè)肌。表1中負(fù)重跑過(guò)程中的下肢各肌肉的貢獻(xiàn)率的數(shù)據(jù)充分證明了這一特征。

2.2 負(fù)重跑過(guò)程中各肌肉均方根（RMS）的分析

均方根振幅（RMS）描述肌電信號(hào)振幅的集中趨勢(shì)，反映一段時(shí)間內(nèi)肌肉放電的平均水平。

由表2得知腓腸肌、股外側(cè)肌的放電量相對(duì)較小，所以整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是起到輔助作用的肌肉。在進(jìn)行負(fù)重跑的過(guò)程中由股直肌在單位時(shí)間內(nèi)的平均的放電量最大，股內(nèi)側(cè)肌在一定的時(shí)間內(nèi)平均放電量?jī)H次與股直肌，由此可以知道：股直肌和股內(nèi)側(cè)肌在負(fù)重跑過(guò)程中是主要的發(fā)力肌肉，由表2可知了解到腓腸肌以及股外側(cè)肌在負(fù)重跑過(guò)程中的放電量與其他兩塊肌肉的放電量相比較來(lái)說(shuō)較小，故在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中該兩塊肌肉只是起到輔助。肌肉的放電大小排列順序可以表明，在負(fù)重跑過(guò)程中，股直肌為主要的發(fā)力，且放電量也是最大的并且股內(nèi)側(cè)肌放電量次之。所以股直肌是負(fù)重跑運(yùn)動(dòng)過(guò)程中主要的發(fā)力肌肉。通過(guò)肌電活動(dòng)順序不同掌握了肌肉發(fā)力時(shí)序的變化，為研究負(fù)重跑與空跑過(guò)程中肌肉發(fā)力的變化提供了依據(jù)。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

（1）通過(guò)負(fù)重跑運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的表面肌電分析發(fā)現(xiàn)，在負(fù)重跑運(yùn)動(dòng)中各肌肉放電協(xié)同性是有所差別，負(fù)重跑運(yùn)動(dòng)中的主要的發(fā)力的肌肉是股直肌。

（2）通過(guò)對(duì)負(fù)重跑運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的各肌肉均方根振幅研究與分析，說(shuō)明負(fù)重跑運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各肌肉用力大小情況為：股直肌>股內(nèi)側(cè)肌>腓腸肌>股外側(cè)肌。

（3）通過(guò)對(duì)負(fù)重跑運(yùn)動(dòng)動(dòng)作中各肌肉積分肌電值的研究與分析，說(shuō)明負(fù)重跑過(guò)程中的肌肉積分肌電及貢獻(xiàn)率大小排列為：股直肌>股內(nèi)側(cè)肌>腓腸肌>股外側(cè)肌。

3.2 建議

（1）負(fù)重跑步是訓(xùn)練中常見(jiàn)的一種手段，因?yàn)槠洚a(chǎn)生的效果是很明顯的。武警消防部隊(duì)訓(xùn)練管理人員應(yīng)了解負(fù)重跑過(guò)程中下肢肌肉肌電變化的特點(diǎn)，掌握其變化的一般規(guī)律，更好的應(yīng)用到軍事訓(xùn)練領(lǐng)域。更好地將負(fù)重跑訓(xùn)練推廣到軍事訓(xùn)練的領(lǐng)域，讓更多的人受益。

（2）根據(jù)負(fù)重跑的特點(diǎn)，武警消防部隊(duì)訓(xùn)練管理人員要正確認(rèn)識(shí)該動(dòng)作中肌肉發(fā)力和工作特點(diǎn)。在日常的訓(xùn)練中正確運(yùn)用負(fù)重跑訓(xùn)練，結(jié)合運(yùn)動(dòng)中肌肉發(fā)力特點(diǎn)的工作特點(diǎn)，客觀指導(dǎo)，客觀的評(píng)價(jià)，提高軍事訓(xùn)練的實(shí)效性、科學(xué)性，減少軍事訓(xùn)練過(guò)程的主觀錯(cuò)誤。

參考文獻(xiàn)

[1] 張象.兩類不同性質(zhì)力量訓(xùn)練對(duì)下肢肌力影響特征研究！[J].成都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，41（2）：97-99.

[2] 吳新炎，陳月亮.優(yōu)秀短距離女子速滑運(yùn)動(dòng)員途中滑單步周期腿部肌肉肌電特征研究[J].首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（6）：563-568.

[3] FrancescoDi Nardo，Alessandro Mengarelli，Annachiara Strazza，Valentina Agostini，Marco Knaflitz，Laura Burattini，Sandro Fioretti. A new parameter for quantifying the variability of surface electromyographic signals during gait： The occurrence frequency[J].Journal of Electromyography and Kinesiology，2017（36）.