健身鍛煉中股后肌群訓練動作的有效性研究

陳 偉，王 琨，郭東雪

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健身鍛煉中股后肌群訓練動作的有效性研究

陳 偉1，王 琨2，郭東雪2

1.陜西鐵路工程職業技術學院體育教學部，陜西 渭南，714000；2.西安體育學院健康科學系，陜西 西安，710068。

隨著社會的不斷進步和發展，人們生活條件得到不斷改善，吃、穿、住、用、行等問題都基本解決[1]，但是迎面而來巨大問題是全民體質處于一個不斷下坡的趨勢，亟待引起所有人的注意，因此習總書記提出全面健身的發展水平是一個國家體育發展水平的重要標志，同時也是國家的一項重要任務[2]。而健身就是采用各種科學的方法進行鍛煉，使身心保持一個健康的狀態[3][4]，因此方法是關鍵，不懂或者是模棱兩可，于人于己都是不負責任的表現。本文主要研究方向是全民健身股后肌群的訓練動作的有效性的研究，旨在為全民健身提供科學有效地訓練方法。選取西安體育學院大二健身健美專項30名男生為實驗對象，訓練不足一年無比賽無等級且健康無傷病，年齡為20～25歲，平均身高：175±5.36cm，平均體重：77.56±7.94kg，運用運動生物力學和醫學影像等研究方法和測量手段，根據股后肌群的生理解剖特征、功能及相關訓練理論，利用表面肌電測試對眾多動作對肌肉刺激大小進行排序、利用等速肌力測試對運動員股后肌群最大力量進行測試和利用彩色多普勒超聲儀測試對受試者進行股后肌群的厚度測試，并獲取指標，經數理統計分析得出結果，從而選擇出對股后肌群訓練特別有效地動作，為全面健身提供參考依據。8個訓練動作對股后肌群刺激大小由大到小依次為反向腿彎舉、俯臥腿彎舉、站姿腿彎舉、坐姿腿彎舉、弓箭步深蹲、直腿硬拉、史密斯深蹲、弓背挺身。在一定程度上，運動員的體重、股后肌群力量、股后肌群肌肉厚度成正比。大部分人的屈伸肌群比例失調。在一定程度上體重越大，屈肌力量越大，屈肌力量越大其股后肌群厚度也就越大。不同的訓練動作對目標肌群的刺激強弱不同，單關節運動的動作對肌肉刺激大于多關節運動對肌肉的刺激。大部分人的屈伸肌力量之比遠遠低于60%，說明股后肌群的力量遠遠滯后于股四頭肌的力量，而股后肌群對于人體的功能的維持以及健康方面來講都是至關重要的，所以無論是運動員還是正常人群，其比值也不能小于60%，比值越低，受傷的風險就會越大，應加強屈肌訓練。彩色多普勒超聲儀能清楚的對單塊肌肉厚度進行測試，其清晰度、準確度遠遠超過以前的各種測試方法，以后將更多地運用于體育研究之中。

全民健身；健身鍛煉；股后肌群；訓練動作；LSD多重比較；有效性

隨著社會的不斷進步和發展，人們生活條件得到不斷改善，吃、穿、住、用、行等問題都基本解決[5]，但是迎面而來的巨大問題是全民體質處于一個不斷下坡的趨勢，亟待引起所有人的注意。自2008年成功申辦北京奧運會以來，不斷對全民健身活動開展的深度和廣度有著深刻的影響[6]，人民對全民健身活動的認識進一步加強[7][8]。全民健身的發展水平是一個國家體育發展水平的重要標志，同時也是國家的一項重要任務[9]。全民健身并非只是一句口號，要想落到實處，必須有大量的健身設施及專業的健身指導者，作為體育工作者，理應義不容辭的承擔起全民健身計劃的倡導者和指導者。

健身就是采用各種科學的方法進行鍛煉，使身心保持一個健康的狀態[10][11]。目前提倡的健身運動主要是抗阻訓練加有氧運動，抗阻力訓練增加肌肉量、肌力、肌耐力等等，有氧運動主要是鍛煉人的心肺耐力水平、減少多余的脂肪[12]，只有兩者結合才能使人的身體既好看又健康。而對于每個人而言，身體的機能水平相差各異，但有一個共同點就是，幾乎所有人股后肌群都特別薄弱，就連好多專業的運動員也會因為股后肌群的薄弱或者相對滯后而產生這樣或那樣的損傷[13][14]。股后肌群之所以薄弱、易傷，主要原因是鍛煉不夠、未能引起重視，當然跟它的解剖、生理特征也有很大關系，因為股后肌群由股二頭肌、半腱肌、半膜肌三塊肌肉組成，共同止于坐骨結節，形成了集中地前拉力，坐骨結節承受著人體坐位的大部分支撐重量，因而對長期坐位工作或進行短跑、跳遠、武術、瑜伽（壓腿、劈叉）等運動時，加重其負擔量，使之更容易損傷，另外因股后肌群是股四頭肌的拮抗肌[15]，但其收縮力只大約等于它的一半甚至還不到，股后肌群外形細長，肌腱部分較長，因而收縮時與其他肌肉相比收縮力較小，所以在共同收縮過程中，極易造成被動牽拉從而產生損傷。所以，不管是競技運動員還是每個人，股后肌群的訓練不容小視，需要引起每一個人的重視。

本研究根據股后肌群的解剖學特征及功能，運用運動生物力學與醫學影像方法對股后肌群的最大肌力、厚度等指標以及在最大重量下不同動作對股后肌群的刺激大小進行測量，目的在于為股后肌群訓練提供更好的動作，促進科學訓練，減少運動損傷的發生。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究主要采用實驗法，以股后肌群訓練動作對股后肌的有效性為研究對象，西安體育學院大二健身健美專項30名男生為實驗對象，滿足條件為：訓練不足一年無比賽無等級且健康無傷病、年齡為20～25歲、平均身高：175±5.36cm、平均體重：77.56±7.94kg、所有參與實驗的受試者均屬自愿。

1.2 研究方法

1.2.1 實驗測試法 測試地點為在西安體育學院運動生物力學實驗室和體操館，所有測試儀器與設備的使用均在在專業人員的協助與指導下完成各項訓練及測試。

（1）兩組實驗對象8個訓練動作1RM下的表面肌電測試

利用芬蘭 Mega Win6000 無線藍牙遙測肌電測試儀（采樣頻率為 1000Hz）和日本CASIO-FH25 高速攝像機及同步燈一臺，統一對30名實驗對象股后肌群的8個訓練動作1RM下的刺激效果進行測試，選取均方根肌電（RMS）和積分肌電（IEMG）兩個指標進行相應的分析。測試過程統一使用太空TECHNOGYM健身器材（要使用器材有：坐式屈腿訓練、大腿伸展訓練器、俯臥屈腿訓練器、坐姿下拉訓練器、杠鈴等）。

（2）兩組實驗對象膝關節處屈伸肌的最大力量測試

采用德國ISOMED2000等速力量測試系統對膝關節處的伸肌（股四頭肌）和屈肌（半腱肌、半膜肌和股二頭肌，統稱股后肌群[16]）進行測試，嚴格遵循使用說明手冊進行實驗操作，受試對象坐在等速肌力測試儀器上，使身體和大腿部及踝關節處固定起來進行關節角速度為60°/s下的屈伸測試，測試結果選取屈、伸肌的峰值力矩和相對峰值力矩指標進行分析。

（3）兩組實驗對象股后肌群（半腱半膜肌和股二頭肌）的厚度測試。

采用彩色多普勒超聲儀（LOGIQ Book XP，GE 公司）和香山精準迷你便攜掛鉤秤（數顯）對實驗對象進行股后肌群厚度的測量，在做好一切準備后，將香山精準迷你便攜掛鉤秤（數顯）垂直固定在受試者被側肌肉肌腹位置正上方，利用彩色筆標記受試者股二頭肌以及半腱肌肌腹位置，測量并記錄腘窩到兩塊肌肉肌腹的距離，在肌膚位置涂抹專用耦合劑，對兩塊肌肉肌腹位置分別使用彩色多普勒超聲儀高頻探頭進行厚度測量并記錄[17]。

1.2.2 數理統計法 對所有測試及測量獲得的數據進行SPSS17.0與Excel軟件的統計分析來處理，得出的結果數據全部用平均數±標準差（mean±SD）的形式來表示。不同數據之間兩兩進行相關性分析，對30名受試者8個動作所做的肌電數據進行卡方檢驗分析。文表中的數值如果沒有特殊的說明，皆為受試對象結果的平均值±標準差（x±SD）。

2 研究結果與分析

2.1 等速肌力與股后肌群厚度測試結果與分析

表1 等速肌力測試和彩色多普勒超聲儀測試結果

對30名受試者首先進行等速肌力測試，主要測試膝關節處屈肌（股后肌群）的峰力矩值Flex（N?m）和相對峰值力矩Flex/Bw（N·m/kg），得出30名受試者屈肌峰值力矩的`x±SD為136.03±24.94，相對峰值力矩為1.75±0.28。對30名受試者的體重與屈肌峰值力矩利用SPSS軟件進行相關性分析，得出相關系數r為0.564，P值為0.001，因r>0，P<0.01說明在0.01水平上體重和膝關節處屈肌峰值力矩具有顯著正相關，即體重越大，其股后肌群力量也就越大[18]。

對30名受試者利用彩色多普勒超聲儀測試其股后肌群（股二頭肌和半腱半膜肌）厚度，其股二頭肌厚度`x±SD為3.83±0.41cm，半腱半膜肌厚度x±SD為5.04±0.52cm。對30名受試者的體重與股二頭肌和半腱半膜肌分別利用SPSS軟件進行相關性分析，相關系數r值均大于0小于0.5，P值均大于0.05，可以得出，體重與股后肌群的厚度有一定關系，但是這種相關性不明顯，且相關程度很小，因為存在個體差異，每個人即使相同的體重，其身體的肌肉比例、分布也不相同。

為了驗證股后肌群力量與股后肌群（股二頭肌和半腱半膜肌）厚度的相關性，所以分別做了膝關節處屈肌峰值力矩與股二頭肌厚度和半腱半膜肌厚度的相關性分析，得出股二頭肌厚度與屈肌峰值力矩的相關系數r為0.569，P值為0.001，可知股后肌群力量與股二頭肌厚度在0.01水平上呈顯著性相關，說明一定程度上股后肌群力量越大股二頭肌厚度越大；但是對屈肌峰值力矩與半腱半膜肌厚度的相關性分析得出相關系數r>0且小于0.5，P>0.05，說明股后肌群力量與半腱半膜肌厚度具一定相關性，但是不顯著。

從表中不難看出，30名受試者的屈伸肌峰值力矩之比為0.48±0.09，小于0.6，說明股后肌群的力量遠遠滯后于股四頭肌的力量，而股后肌群對于人體的功能的維持以及健康方面來講都是至關重要的，所以無論是運動員還是正常人群，其比值也不能小于60%，比值越低，受傷的風險就會越大[19]，造成這種現象，主要原因是股后肌群鍛煉不夠、未能引起重視，當然跟它的解剖、生理特征也有很大關系，因為股后肌群由股二頭肌、半腱肌、半膜肌三塊肌肉組成，共同止于坐骨結節，形成了集中地前拉力，坐骨結節承受著人體坐位的大部分支撐重量，因而對長期坐位工作或進行短跑、跳遠、武術、瑜伽（壓腿、劈叉）等運動時，加重其負擔量，使之更容易損傷，另外因股后肌群是股四頭肌的拮抗肌，但其收縮力只大約等于它的一半甚至還不到，股后肌群外形細長，肌腱部分較長，因而收縮時與其他肌肉相比收縮力較小，所以在共同收縮過程中，極易造成被動牽拉從而產生損傷。

2.2 肌電測試結果與動作排序

表2 8個訓練動作1RM下對股二頭肌和半腱半膜肌的肌電測試結果

圖1 八個訓練動作1RM下對股二頭肌和半腱半膜肌的肌電測試的RMS/1RM值

圖2 八個訓練動作1RM下對股二頭肌和半腱半膜肌的肌電測試的IEMG/1RM值

股后肌群也叫做腘繩肌，是一組特別重要而又往往不受大眾重視的肌肉群。不管是針對于健身愛好者、健美運動員、舉重運動員、熱愛健康人士還是別的項目運動員，它的強弱從某種程度來說至關重要，幾乎對于所有人而言，前表鏈均強于后表鏈，不管是對于競技比賽還是維持正常健康身體條件，這都是一個很嚴重的問題，在好多比賽中會出現這樣或者那樣的腿部拉傷，從而影響比賽成績，而腿部拉傷也是大部分為股后肌群拉傷，肌肉拉傷的最重要的原因就是肌肉不發達、力量小、拮抗肌群失衡，所以針對股后肌群的訓練與每個人都密切相關。在21世紀的今天，時間對于每個人來說都是特別寶貴的，那么效率就會顯得格外重要，訓練也是如此，在最短的時間內選取最有效的動作進行鍛煉，將會事半功倍。

從表2、圖1和圖2可以直觀看出，根據單位重量的RMS和IEMG值得大小對八個動作進行從大到小的排隊，單位重量的RMS值排序依次為俯臥腿彎舉、站姿腿彎舉、反向腿彎舉、坐姿腿彎舉、弓背挺身、直腿硬拉、弓箭步深蹲、史密斯深蹲；單位重量的IEMG值排序依次為俯臥腿彎舉、反向腿彎舉、站姿腿彎舉、坐姿腿彎舉、弓背挺身、直腿硬拉、弓箭步深蹲、史密斯深蹲。

在進行健身運動時，對于相對薄弱的肌群，盡量采取一些孤立動作集中刺激，從解剖學上講，目標肌群訓練動作參與關節越少，其刺激相對越大；在進行健身運動訓練動作的安排上，每個肌群訓練動作大致安排4-6個，每個動作4-6組[20]，每組12-15rm，因股后肌群相對薄弱，所以在動作安排上盡量安排4個對其刺激最好的就可以，從肌電測試結果上不難得出，刺激大小排序前四個動作為俯臥腿彎舉、反向腿彎舉、站姿腿彎舉、坐姿腿彎舉，對這4個動作進行分析，全部為單關節參與的孤立動作，而弓背挺身、直腿硬拉、弓箭步深蹲、史密斯深蹲這4個動作均為多關節參與的復合動作。在對于一般人群，在進行健身運動初期時，盡可能多采用孤立動作，因為其刺激明顯、負重小、易操作、安全，而對于復合動作，相對來說不易掌握，負重大，初練者往往不容易找到訓練感覺而且極易受傷。

2.3 八個鍛煉動作對股二頭肌刺激的IEMG值測試的單因素方差分析

表3 方差分析表 ANOVA

從表3方差分析表的結果可以看出，方差來源包括組間離差、組內離差和總離差；組間離差平方和為37852.691，組內離差平方和為19324.199，總離差平方和為57176.89，是組間離差平方和與組內離差平方和之和。Df 為自由度，組間自由度為7，組內自由度為232；總自由度為239。均方是平方和與自由度之比，組間均方為5407.527，組內均方為83.294。從以上數據計算得到F值等于64.921（組間均方與組內均方之比）。計算的F值64.921，對應的P值為0.000，小于0.05，表明8個鍛煉動作對股二頭肌鍛煉時的刺激有顯著的差異。

以上分析結果可以表明8個訓練動作對股二頭肌鍛煉時的刺激有顯著的差異，但是并不意味著每兩個試驗之間的差異都顯著，也不能具體地說明哪些鍛煉動作平均數之間有顯著的差異，哪些差異不顯著。所以有必要進行兩兩試驗項目測試結果平均數間的比較，以判斷兩兩試驗項目測試結果平均數之間的顯著性。統計學上把多個平均數兩兩間的相互比較稱為多重比較，多重比較的方法很多，其中最常用的有最小顯著差數法（LSD）[21]。

表4 LSD多重比較表

（*. 均值差的顯著性水平為0.05。）

LSD 多重比較結果如下：

表4為用LSD 法進行多重比較的檢驗結果。第1欄的第1列“[I]鍛煉動作”為比較基準試驗項目，第2列“[J] 鍛煉動作”是比較鍛煉動作。第2欄是比較基準鍛煉動作的股二頭肌的IEMG值得平均數減去比較鍛煉動作的股二頭肌的IEMG值得平均數的差值（Mean Differ-ence），在平均數差值上用“*”號表明均值之間具有0.05水平上有顯著性差異。由此可知，在顯著性水平0.05時，箭步蹲、直腿硬拉、史密斯深蹲、弓背挺身這四個動作兩兩之間對股后肌群的刺激效果均無明顯差異；反向腿彎舉和站姿腿彎舉對股后肌群刺激效果無明顯差異，說明這兩個動作的鍛煉效果相當；反向腿彎舉、站姿腿彎舉、俯臥腿彎舉、坐姿腿彎舉這四個動作之間除了反向腿彎舉和站姿腿彎舉對股后肌群刺激效果無明顯差異，其余之間均呈顯著性差異，而且這四個動作與箭步蹲、直腿硬拉、史密斯深蹲、弓背挺身這四個動作對股后肌群的刺激效果兩兩之間呈顯著性差異。由表2和表4可以得出，在針對股后肌群鍛煉時，反向腿彎舉、站姿腿彎舉、俯臥腿彎舉、坐姿腿彎舉這四個動作對股后肌群的刺激強于箭步蹲、直腿硬拉、史密斯深蹲、弓背挺身這四個動作，可以作為股后肌群鍛煉的主打動作，刺激良好、安全有效。

3 研究結論

（1）通過此次實驗得出，對于一直進行體育鍛煉的人，在一定程度上體重越大，屈肌力量越大，其股后肌群厚度也就越大。

（2）通過實驗測試得出，大部分人的膝關節處的屈伸肌力量之比遠遠低于60%，說明股后肌群的力量遠遠滯后于股四頭肌的力量，而股后肌群對于人體的功能的維持以及健康方面來講都是至關重要的，所以無論是運動員還是正常人群，其比值也不能小于60%，比值越低，受傷的風險就會越大，應加強屈肌訓練。

（3）通過研究發現，對股后肌群訓練過程中，反向腿彎舉這個動作對股后肌群的刺激最大，大于俯臥腿彎舉、站姿腿彎舉、坐姿腿彎舉、直腿硬拉、史密斯深蹲、弓箭步深蹲和弓背挺身，八個動作對其刺激依次遞減，整體而言，反向腿彎舉、站姿腿彎舉、俯臥腿彎舉、坐姿腿彎舉這四個動作對股后肌群的刺激強于箭步蹲、直腿硬拉、史密斯深蹲、弓背挺身這四個動作，可以作為股后肌群鍛煉的主打動作，刺激良好、安全有效。

（4）對于單塊肌肉厚度的測量過程中，彩色多勒普超聲儀較別的方法而言，更便攜、經濟、省時、準確、科學，可更多的應用于體育研究當中。

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The Effective Study on the Training Action of Hamstring in Fitness Exercise

CHEN Wei1, WANG Kun2, GUO Dongxue2

1.Department of Physical Education, Shaanxi Railway Institute, Weinan Shaanxi, 714000, China; 2.Department of Health Science, Xi`an Physical Education University, Xi'an Shaanxi, 710068, China.

：With the continuous progress and development of society, people's living conditions have been constantly improved, eating, wearing, living, using, walking and other problems have been basically solved, but the huge problem facing the whole people's physique is in a downward trend, which urgently needs the attention of all people. Therefore, General Secretary Xi proposed that the development level of comprehensive fitness is a national physique. The level of development of education is an important symbol, but also an important task of the country. And fitness is to use a variety of scientific methods to exercise, so that the body and mind to maintain a healthy state, so the method is the key, do not understand or ambiguous, people are irresponsible for themselves. The direction is to study the validity of the training movement of the national body-building posterior femoral muscles, so as to provide a scientific and effective training method for the national body-building.：A total of 30 male students in Xi'an Institute of physical Education were selected as experimental subjects. They were trained for less than one year without competition, without grade, healthy and sick, aged 20 to 25 years old. The average height was 175 ±5.36 cm, and the average weight was 77.56 ±7.94 kg. By using the methods of sports biomechanics and medical imaging, according to the physiological and anatomical characteristics, function and relevant training theory of the posterior femoral muscle group, the average body height was 175 ±5.36 cm and the average weight was 77.56 ±7.94 kg. Surface electromyography（EMG）was used to rank the muscle stimulation, isokinetic muscle strength test was used to measure the maximum strength of the posterior femoris muscle group and color Doppler ultrasound was used to test the muscle stimulation. The thickness of the posterior femoral muscle group was measured, and the index was obtained. The results were obtained by mathematical statistical analysis, and then the training of the posterior femoral muscle group was selected to be particularly effective, which provided the reference for the overall fitness.：The order of stimulation to posterior femoral muscle group in 8 training movements was reverse leg bending, prone leg bending, standing leg bending, sitting leg bending, bow and arrow step squat, straight leg pulling, Smith squat, and bow back. To a certain extent, the weight of athletes, the strength of posterior femoral muscles and the thickness of posterior femoral muscles are proportional to each other. The proportion of flexor and extensor muscles in most people is disproportion.：To a certain extent, the greater the weight, the greater the flexor strength and the greater the thickness of the posterior femoral muscle group. The intensity of different training actions on target muscle group is different, and the single joint movement is greater than the multi-joint movement on muscle stimulation. The ratio of flexor and extensor muscle strength in most people is far lower than that of 60 percent, indicating that the strength of the posterior femoral muscle group lags far behind that of the quadriceps, and that the posterior femoral muscle group is essential for the maintenance and health of the human body. Therefore, whether athletes or normal people, their ratio can not be less than 60 percent, the lower the ratio, the greater the risk of injury, should Strengthen flexor training. Color Doppler ultrasound instrument can clearly test the thickness of a single muscle, its clarity and accuracy is much higher than the previous testing methods, and will be more used in sports research in the future.

National fitness; Exercise; Posterior femoral muscle group; Training action; LSD Multiple Comparison; Effectiveness

2019-01-16

2019-04-16

G804.22

A

1007―6891（2019）03―0036―07

10.13932/j.cnki.sctykx.2019.03.09