不同啞鈴練習肱二頭肌姿勢的表面肌電分析

胡浩 吉林體育學院

在這個經濟日益繁榮，壓力逐增的時代，健身越來越受到人們的重視。啞鈴作為最常見的健身器材之一，成為上肢力量練習中的最佳途徑之一。經過走訪，在健身館中利用啞鈴鍛煉肱二頭的姿勢主要有三種，那么在利用啞鈴進行力量練習過程中能否得到科學的理論指導，找到練習肱二頭肌的最佳方式，是一個值得研究的問題。

本實驗通過對啞鈴集中彎舉，啞鈴交替外旋舉，啞鈴交替彎舉三種姿勢下肱二頭肌的表面肌電進行分析，研究啞鈴練習肱二頭肌力量的一般性規律，從而指導大眾更快更有效地練習上肢力量，也為以后其他科研人員在這方面的研究提供參考依據。

一、研究對象與方法

（一）研究對象

以吉林體育學院學生20 名年齡在19～22 歲之間的男生作為研究對象。身體健康無病史，實驗前受試對象未進行劇烈運動，肱二頭肌無疲勞感。

（二）研究方法

1.文獻資料法

根據所研究的內容和目的通過人工查閱和互聯網查閱的方式查閱表面肌電相關論文34 篇，全面了解本研究領域的研究現狀和前沿。

2.實驗法

首先從受試者班級選取 2 實驗對象學生進行預實驗，熟悉操作流程，以及如何對所測試數據的進行處理方式。其次從受試者學生中選取20 名男生作為測試的實驗對象，實驗之前對20 名男大學生進行動作方法的培訓使其能夠做出來標準的動作，這樣會使實驗數據分析真實有效。

下面對啞鈴練習肱二頭肌的三種不同方式進行解釋和說明。啞鈴集中彎舉：以下都稱為姿勢A，坐在凳上，用左手握啞鈴，讓上臂肘部緊貼在同側大腿的內側，前臂自熱向下直垂放松。右手指向內扶壓在另一大腿上，手微微彎曲。收縮握鈴的一側手臂的二頭肌將前臂開始向上彎起，到彎曲的最高點時，快速徹底收縮二頭肌1～2s，然后開始伸展肘關節，讓啞鈴慢慢下落到開始位置。啞鈴交替外旋舉：以下都稱為姿勢B，身體自然直立，雙手手持啞鈴垂于身體兩側，掌心相對。以肘關節為支撐點，慢慢向上彎舉，同時前臂慢慢開始外旋，掌心朝上，到達最高點收緊肱二頭肌，停留。正式實驗對象開始準備階段，根據受試者進行實驗前的熱身活動，實驗開始前用75%酒精對肱二頭肌肌腹的表面皮膚進行清潔，使表面肌電數據更加準確。

在肌電測試過程中，如果測試的動作能夠重復完成，通常采用多次重復測試來獲取某一變量的平均變化，即平均模式。平均模式能更好地反映運動時的各個變量的真實情況。

進行正式測試，實驗時統一采用右臂來進行測量，測量時所用的啞鈴負荷為個人上臂最大力量的70%。采用表面肌電信號采集儀DASYLab 10.0，對每一位受試者進行A、B、C 三種不同姿勢下表面肌電信號的采集，每個姿勢采集3 次，將得到的表面肌電信號進行比較分析，得出結論。

3.數理統計法

利用SPSS17.0 系統對所測試出來實驗對象的表面肌電傳出來的信號數據和分析數據的結果進行數理統計。并且用t 值檢驗數據差異是否有顯著性的意義，當P＜0.05 差異時具有顯著性意義，P＜0.01 差異是具有高度顯著性意義。

二、結果與分析

（一）結果

1.不同姿勢下iEMG 特征

AB 兩個姿勢之間，通過計算P＜0.01，在AC 兩個姿勢之間，用同樣的方法檢驗P＜0.05，在BC 兩個姿勢之間，用此方法檢驗，P＞0.05。

2.不同姿勢下RMS 特征

如表所示,在AB 兩個姿勢之間，通過檢驗，P＜0.01，在AC 兩個姿勢之間，用同樣的方法檢驗，P＜0.05，在BC 兩個姿勢之間，用此方法檢驗，P＞0.05。

（二）分析

時域分析的指標主要包括積分肌電值（integrated EMG，iEMG）、均方根值（RootMean Square，RMS）和平均振幅（Average Amplitude，MA）。iEMG 是一段時間內肌肉中能參與活動的運動單位放電總量，通常是用來分析在單位時間內肌肉的收縮性。RMS 是平均放電量，大小受肌電幅值的影響，與運動單位的募集和興奮節律有關，MA 表示肌電信號的強弱，其大小與參與活動的運動單位數目和放電頻率的同步化程度有關。本實驗主要采用積分肌電值和均方根振幅值來進行分析。

1.不同姿勢下iEMG 特征分析

iEMG 肌電圖上的肌電變化曲線與時間橫軸所包繞面積的積分，可以是反映規定時間內肌肉的肌電活動波動的強弱。由肌肉的肌電信號則是肌肉在收縮過程中所伴隨發生生理電波的電信號，也是肌肉收縮的產生的必要條件。所以，在肌電特征和肌力之間所對應關系一直應該是人們最為關注的數值。也有許多研究學者的研究報告表明：肌肉的表面積分所產生肌電與肌力之間也存在高度相輔相成的關系。也就是說肱二頭肌的iEMG 值產長得越大，則證明肌肉發力就越大。本實驗通過累計每個不同姿勢下的iEMG 來判斷肌肉的所產生的發力大小。

每個學生肱二頭肌的積分肌電值的平均累計情況以及ABC 三種不同姿勢下，積分肌電值累計的對比關系：A 姿勢下的 iEMG 累積效率要高于 B 姿勢，B 姿勢下的 iEMG 累積效率要高于 C 姿勢。啞鈴練習肱二頭肌過程中 iEMG 累積效率依次增大的順序為：啞鈴交替彎外旋舉→啞鈴交替彎舉→啞鈴集中彎舉。

A 姿勢與B 姿勢的實驗對比分析，啞鈴集中彎舉的iEMG值比啞鈴交替外旋舉iEMG 值大。說明進行啞鈴集中彎舉能對肱二頭肌的刺激強度更大，且具有高度顯著性意義。

A 姿勢與C 姿勢的實驗對比分析，啞鈴集中彎舉的iEMG值比啞鈴交替彎舉iEMG 值大。說明進行啞鈴集中彎舉能對肱二頭肌的刺激強度更大，且具有顯著性意義。

結合解剖學動作分析認為出現以上結果的原因有兩點，主要原因是A 姿勢下肘關節和肩關節都相對固定，且肌肉的初長度適宜，能夠發揮出肱二頭肌的最大力量，而在B 姿勢與C姿勢中肱二頭肌預先被拉長，無法使肱二頭肌充分發力，肘關節與肩關節相比之下不太固定，且需要肱二頭肌分散一部分力量來固定肘關節的位置；次要原因是坐位的啞鈴集中彎舉，前臂處于外旋位，肱二頭肌可以充分應用于屈肘。

B 姿勢與C 姿勢的實驗對比分析，啞鈴交替外旋舉的iEMG值比啞鈴交替彎舉iEMG 值小，但二者差異無顯著性意義。

結合解剖學動作分析，雖然C 姿勢下前臂處于外旋位，肱二頭肌可以充分用于屈肘，但在B 姿勢與C 姿勢中這種差異并不明顯，積分肌電大小差異也沒有明顯顯著性意義。

2.不同姿勢下RMS 特征分析

均方根振幅反應一定時間內在肌肉放電過程中的平均水平，被認為是與運動單位募集的數量和所有肌纖維放電的同步化有關，因此用來判斷肌肉活動的起止時間，以用來估計肌肉產生肌力所產生的大小。均方根振幅時域分析中最可靠的方法，也是最常用的參數，我們用平均值來描述是可以表示該信號的中心趨勢曲線或集中發展程度。

各個實驗對象在ABC 三種不同姿勢下練習肱二頭肌的過程中肱二頭肌肌電活動的均方根振幅情況，然后根據每個學生各肌肉放電活動的均方根振幅平均值，得出均方根振幅的總平均值及標準差，從上述數據上可以反映出啞鈴練習肱二頭肌過程中放電的均方根振幅的總體情況在整個練習過程中，A姿勢下的均方根振幅值也是最大，B 姿勢的均方根振幅值也是最小。

A 姿勢與B 姿勢的實驗對比分析，啞鈴集中彎舉的RMS值比啞鈴交替外旋舉RMS 值大。說明進行啞鈴集中彎舉募集的運動單位較多，且這種差異具有高度顯著性意義。

A 姿勢與C 姿勢的實驗對比分析，啞鈴集中彎舉的RMS值比比啞鈴交替彎舉RMS 值大。則是說明進行啞鈴集中彎舉募集的運動單位較多，而且這種差異具有顯著性意義。

結合運動解剖學動作分析認為，出現以上結果的原因有兩點，主要原因是A 姿勢下肘關節和肩關節都相對是固定，且肌肉的初長度適宜，能夠發揮出肱二頭肌的最大肌肉力量，而在B 姿勢與C 姿勢中肱二頭肌預先被拉長，無法充分使肱二頭肌發力，肘關節與肩關節相比之下是不太固定，需要肱二頭肌分散一部分力量來固定關節的位置；次要原因是坐位的啞鈴集中彎舉，前臂處于外旋位，肱二頭肌可以充分應用于屈肘。

B 姿勢與C 姿勢的實驗對比分析，啞鈴交替外旋舉的RMS值比啞鈴交替彎舉RMS 值小，但二者差異無顯著性意義。

結合解剖學動作分析，雖然C 姿勢下臂處于外旋位時，肱二頭肌可以充分用于屈肘，但在B 姿勢與C 姿勢中這種差異并不明顯，RMS 差異沒有明顯意義。

三、結論與建議

（一）結論

（1）在三種不同的啞鈴練習肱二頭肌的姿勢中，啞鈴集中彎舉對肱二頭肌的刺激最大，啞鈴交替彎舉與啞鈴交替外旋舉對肱二頭肌刺激沒有顯著性差異，則使用啞鈴集中彎舉對肱二頭肌的刺激強度最大。

（2）在三種不同的啞鈴練習肱二頭肌的姿勢中，啞鈴集中彎舉募集的運動單位最多，啞鈴交替彎舉與啞鈴交替外旋舉之間沒有顯著性差異，則使用啞鈴集中彎舉的姿勢鍛煉肱二頭肌的效果較好。

（二）建議

（1）在日常健身過程中推薦使用啞鈴集中彎舉這種鍛煉方式發展肱二頭肌力量。

（2）建議推廣利用表面肌電研究鍛煉肌肉最佳途徑的這種研究方法，為大眾進行力量練習提供科學的理論依據，促使大眾采用最為科學的方式方法進行力量練習。