關于賽艇運動員運動學表面肌電監控的研究

□秦馨（北京市朝陽區第三少兒業余體校 北京 100025）

1、研究目的

賽艇運動對技術要求較高， 有效的劃槳動作是賽艇技術動作的重要組成部分。每槳過程中，艇的平均速度、拉槳節奏以及運動中相關肌肉的活動狀況等參數是衡量劃槳動作質量高低的重要指標。而測功儀在陸地上高度還原了槳手在艇上的技術動作，使這項重要指標更加清晰的展現在我們的面前。且在某一特定的比賽距離中，運動員會根據自己的能力變換槳頻以控制自己的劃槳節奏。因此， 分析運動員在測功儀上不同階段拉槳動作的相關運動學和肌電參數的變化情況，能較好地揭示該項目的技術特征，符合賽艇運動項目訓練和比賽的需要， 從而為朝陽區第三少兒業余體校的賽艇運動提供訓練時的數據支持。

2、研究對象

北京市朝陽區第三少兒業余體校賽艇運動員2 人， 受試者健康狀況良好，無運動損傷，基本信息見表1。

表1 賽艇運動員基本信息

3、研究方法

本研究通過調查法、觀察法、實驗法、文獻研究法等對朝陽區三體校賽艇運動員測功儀訓練過程中的表面肌電進行監控和研究。

4、結果與分析

4.1、數據采集

（1）運動學。

運用SONY 高速攝像機采集賽艇運動員在測功儀上的運動學參數，在正式測試前，根據運動員拉槳的動作，同時根據現場測試情況，調節好攝像機的高度，焦距等參數，采用50Hz 的采集頻率。最終從錄像中選取錄一個， 或多個完整的拉槳周期的視頻進行運動學解析。

（2）表面肌電。

運用Delsys 便攜式肌電測試儀測量左右兩側腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌和股直肌的表面肌電。正式測試時，在測功儀上進行。測試前，運動員先做準備活動，保證運動員發揮出最佳水平，防止運動損傷的發生，之后對受試者測試部位進行去毛去脂，粘貼電極。

4.2、動作階段劃分和參數定義

（1）動作階段劃分。

由于拍攝角度和位置的限制，且賽艇均為周期性運動，根據賽艇的動作技術特征， 把靠近攝像機一側的運動均分為3 個特征時刻：滑板收緊，拉槳至1/2 處，出手回劃。

滑板收緊階段：運動員坐在滑座上收緊上前，是運動員在測功儀上的起始動作，也是每個拉槳周期的起始動作。

拉槳至1/2 處：運動員坐在滑座上拉槳至1/2 處，此處為運動員的做功峰值處，亦是槳下力量最大階段。

出手回劃階段：運動員拉槳完成后的復位動作，是運動員拉槳動作最快的階段。

（2）參數定義。

本研究所選用的運動學參數主要包括最大水平槳速度、 平均水平槳速度、拉槳周期。相關參數的定義見表2。

本研究表面肌電所選用的參數包括積分肌電IEMG、 肌肉的發力順序和持續時間。其中積分肌電IEMG 是指在一定時間內肌肉參與活動的運動單位放電總量，即在時間不變的前提下，其值的大小在一定程度上反映了參加工作的運動單位的數量的多少和運動單位群放電的大小。積分的目的是確定“曲線下包圍的面積”，是對EMG 信號進行的時域積分，全波整流信號的積分值總是增加的。通過對iEMG 的定量就可以判斷出肌肉活動總體的強弱。

4.3、數據處理

應用視訊圖像解析系統、Delsys 自帶分析軟件、Office Excel 2010 等軟件對采集的數據進行處理。

4.4、表面肌電

（1）運動學。

測功儀： 賽艇運動員第一次和第二次各項指標測試結果見表3、表4，比較分析2 名賽艇運動員，孫涵杰的成績明顯優于其他兩個運動員，但是拉槳周期第二次的明顯比第一次的有所下降。劉鑫的最大水平槳速度很大，但是平均拉槳速度并不大，說明拉槳的穩定性較差，對于拉槳速度的把控不穩定，有待進一步提高。

表4 第二次測試賽艇運動員各指標測試結果

（2）表面肌電數據分析。

劉鑫2 次測試的積分肌電平均值及收縮負荷比見依次表5、表6，肌肉積分肌電收縮負荷比見圖1、圖2。

表5 劉鑫第一次測試完整周期中肌肉積分肌電平均值及收縮負荷比

表6 劉鑫第二次測試完整周期中肌肉積分肌電平均值及收縮負荷比

圖1 劉鑫第一次測試完整周期中肌肉積分肌電收縮負荷比（%）

圖2 劉鑫第二次測試完整周期中肌肉積分肌電收縮負荷比（%）

對2 次測試中，每塊肌肉做功占測試肌肉做功總和進行排序，依次為：

腹直肌R＞腹直肌L＞腹外斜肌R＞腹外斜肌＞股直肌R＞豎脊肌R＞股直肌L＞豎脊肌L

腹直肌L＞股直肌R＞豎脊肌R＞股直肌L＞腹外斜肌R=股直肌R＞豎脊肌L＞腹外斜肌L

腹直肌R＞腹直肌L＞腹外斜肌R＞腹外斜肌L＞股直肌R＞豎脊肌L＞豎脊肌R

從2 次測試中發現， 劉鑫在一個劃槳周期中兩側腹直肌與腹外斜肌在選取的肌肉中占比較大，豎脊肌和股直肌做功占比較小。2 次測試中，右側肌肉發力做功皆大于左側（除第二次測試中左側腹直肌做功高于右側）。

從左右肌肉發力平衡性來看， 除第二次測試中兩側腹直肌發力相差較大，其余肌肉發力基本平衡。

劉鑫在拉槳動作的肌肉發力順序， 偏向于豎脊肌和股直肌先發力，然后是腹直肌和腹外斜肌。除了第二次測試中，股直肌和豎脊肌發力沒銜接上， 其余兩次肌肉發力順序以及個肌肉發力持續時間都處于正常范圍。

孫涵杰2 次測試的積分肌電收縮負荷比見表7、表8。肌肉積分肌電收縮負荷比見圖3、圖4：

表7 孫涵杰第一次測試完整周期中肌肉積分肌電平均值及收縮負荷比

表8 孫涵杰第二次測試完整周期中肌肉積分肌電平均值及收縮負荷比

圖3 孫涵杰第一次測試完整周期中肌肉積分肌電收縮負荷比（%）

圖4 孫涵杰第二次測試完整周期中肌肉積分肌電收縮負荷比（%）

對2 次測試中，每塊肌肉做功占測試肌肉做功總和進行排序，依次為：

股直肌R＞股直肌L＞豎脊肌L＞腹直肌R＞腹外斜肌L＞腹外斜肌R＞豎脊肌R＞腹直肌L

豎脊肌L＞豎脊肌R＞腹直肌L＞股直肌L＞股直肌R＞腹外斜肌L＞腹外斜肌R＞腹直肌R

豎脊肌R＞豎脊肌L＞腹直肌L＞腹直肌R＞腹外斜肌R＞腹外斜肌L

從2 次測試中發現， 孫涵杰在一個劃槳周期中兩側豎脊肌在選取的肌肉中占比較大，兩側腹外斜肌做功占比較小。從左右肌肉發力平衡性來看，兩側豎脊肌發力做功相差略多。

孫涵杰在劃槳動作的肌肉發力順序，第一次好于第二次，后兩次股直肌激活發力較晚。2 次測試，首先發力的肌肉均為豎脊肌。

5、結論與建議

（1） 本次測試運動員在測功儀上的最大水平拉槳速度遠大于平均水平拉槳速度， 這也說明運動員對于拉槳速度的把控能力薄弱，控制拉槳穩定的能力差，有待提高綜合能力以提高平均水平拉槳速度；

（2）此外本次測試的運動員的左右對稱性相對薄弱，具體表現在孫涵杰的左側豎脊肌和股直肌發力明顯弱于右側， 需要在后期加強左右側對稱性力量訓練；

（3）本次測試運動員的下肢力量明顯不足，下肢蹬伸不充分，具體表現在劉鑫，需要在后期訓練加強下肢力量的鍛煉。