八段錦“搖頭擺尾去心火”動(dòng)作不同做法的表面肌電特征研究

王 松 謝業(yè)雷

1.廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院，福建 漳州 363105；

2.上海體育學(xué)院，上海 200438

1 前言

目前國家體育總局健身氣功管理中心推行的功法主要有八段錦、五禽戲、易筋經(jīng)、六字訣等，其中八段錦功法歷史悠久，動(dòng)作簡單易學(xué)，在眾多功法中受眾人群最為廣泛。[1]在此套功法的重新整理和編排過程中，不同領(lǐng)域、地域的編排人員對(duì)同一動(dòng)作有著自己不同的理解和鍛煉方式，這就導(dǎo)致了“同一動(dòng)作不同做法”的現(xiàn)象產(chǎn)生。在八段錦功法中最為明顯的動(dòng)作，即“搖頭擺尾去心火”。調(diào)查得知，該動(dòng)作存在三種不同的做法，其一是《教材》上的動(dòng)作描述，[2]通過教學(xué)視頻和在國家體育總局健身氣功功法培訓(xùn)中觀察與交流，發(fā)現(xiàn)不同教師或同一教師對(duì)該動(dòng)作還存在兩種不同于書本的詮釋方式。

根據(jù)《教材》對(duì)該動(dòng)作的具體分解描述，兩種不同于書本的做法主要集中在分解動(dòng)作五，《教材》中描述的第一種A做法是：馬步成型后，同時(shí)頭向后搖，上體立起，隨之下頜微收，目視前方；而第二種B做法是：馬步成型后，頭向后搖，同時(shí)臀部完成圓繞，后翹上提，完成“背弓”動(dòng)作后頭回正，收腹斂臀下坐，目視前方；第三種C做法是：馬步成型后，頭向后搖，上體立起，接著臀部完成圓繞，待搖擺至身后，收臀下坐，目視前方。[2]本次研究通過對(duì)八段錦“搖頭擺尾去心火”動(dòng)作的三種不同做法下表面肌肉肌電的活動(dòng)特征進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)，旨在利用先進(jìn)的科學(xué)儀器對(duì)其進(jìn)行更為細(xì)致的觀察與研究，從而得出不同做法下人體肌肉的活動(dòng)特點(diǎn)，進(jìn)一步了解八段錦搖頭擺尾這一動(dòng)作的練習(xí)特點(diǎn)以及對(duì)腰髖部的肌肉鍛煉效果，不同的習(xí)練方法適用于不同的受眾群體，以便于今后更加容易教學(xué)和學(xué)習(xí)搖頭擺尾動(dòng)作，進(jìn)而推動(dòng)八段錦的傳播與發(fā)展。

2 研究對(duì)象與研究方法

2.1 研究對(duì)象

八段錦中“搖頭擺尾去心火”動(dòng)作不同做法下的表面肌電特征。

2.2 研究方法

2.2.1 文獻(xiàn)資料法

通過查閱廈門大學(xué)圖書館、中國期刊網(wǎng)數(shù)據(jù)庫等，以“健身氣功、八段錦、表面肌電”為關(guān)鍵詞，檢索出相關(guān)文獻(xiàn)，并對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行歸納整理，為此次研究設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理以及文章撰寫提供理論及參考依據(jù)。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)法

（1）測試對(duì)象。本次實(shí)驗(yàn)測試對(duì)象來自上海體育學(xué)院健身氣功院隊(duì)6名運(yùn)動(dòng)員，其中包括3名男生和3名女生。挑選標(biāo)準(zhǔn)：6名運(yùn)動(dòng)員均獲得過全國高校健身氣功比賽冠軍；測試前，均未進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)且不存在頸部、腰部、腿部肌肉拉傷或髖關(guān)節(jié)扭傷等傷病。其受試者具體信息如下。

表1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象的具體信息

（2）測試動(dòng)作的選取及階段劃分。 對(duì)于八段錦“搖頭擺尾去心火”這一動(dòng)作的三種不同做法方法分別進(jìn)行測試，6名運(yùn)動(dòng)員需要完成“搖頭擺尾去心火”動(dòng)作的三種練習(xí)方法的正面、側(cè)面、反面的測試，動(dòng)作測試持續(xù)時(shí)間不存在顯著性差異，并在完成過程中嚴(yán)格遵守習(xí)練方法且實(shí)驗(yàn)動(dòng)作的正誤由專業(yè)教師嚴(yán)格監(jiān)督。其實(shí)驗(yàn)動(dòng)作階段劃分如下：

圖1 起勢

圖2 開步托掌

圖3 搖頭擺尾

圖4 收正下坐

（3）測試儀器的選取。遙測肌電設(shè)備。肌電數(shù)據(jù)采集主要選用美國產(chǎn)Noraxon16導(dǎo)遙測肌電DTS系統(tǒng)，（NORAXON U.S.A INC.），采樣頻率為 1500Hz。[3]

動(dòng)作記錄設(shè)備。動(dòng)作錄像與圖片采集肌數(shù)據(jù)處理主要采用聯(lián)想（Thinkpad T520i）電腦及配套攝像頭。

（4）測試肌肉的選取。根據(jù)測試內(nèi)容進(jìn)行肌肉的選取，如下表：

表2 NOR奧AXON測試系統(tǒng)所選測試肌肉的中英文對(duì)照表

測試肌肉的中英文對(duì)照，其中測試電極片，采用上海勵(lì)圖醫(yī)療器材有限公司生產(chǎn)的自粘式LT－7型乳乳突電極片。[3]

圖5 所選取肌肉的在

圖6 所選取肌肉在

（5）正式測試。受試者首先進(jìn)行熱身活動(dòng)，熱身主要以自我感覺為主，時(shí)間在15分鐘以內(nèi)，保證每位運(yùn)動(dòng)員熟悉測試動(dòng)作。[4]粘貼馬克球，由武術(shù)學(xué)院研究生，按照測試動(dòng)作技術(shù)特點(diǎn)對(duì)受試者粘貼馬克球并檢查其粘貼位置的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。[4]為了保障肌電后期數(shù)據(jù)的歸一化的處理（Normalization），受試者在正式開始動(dòng)作測試前完成了MVC的測試。MVC測試要求受試者盡自己最大能力，完成受測試肌肉的向心收縮，并保持5秒。[5]

對(duì)受試者進(jìn)行MVC數(shù)據(jù)采集后，開始進(jìn)行“搖頭擺尾”的動(dòng)作測試。遙測肌電系統(tǒng)以及聯(lián)想（Thinkpad T520i）電腦的配套攝像儀器同步采集。

每位運(yùn)動(dòng)員需成功完成3次測試動(dòng)作。

2.2.3 專家訪談法

當(dāng)面訪談上海體育學(xué)院武術(shù)學(xué)院養(yǎng)生教研室和生物力學(xué)教研室的專家和老師，向其咨詢相關(guān)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等問題。

2.2.4 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

（1）肌電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。肌電數(shù)據(jù)的處理使用了美國Noraxon公司的配套軟件MyoResearch XP Master Edition，從而得到人體表面肌電相關(guān)指標(biāo)。（2）常規(guī)數(shù)理統(tǒng)計(jì)。采用Spss17.0統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)以上數(shù)據(jù)采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。P＜0.05,表示存在差異性。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 均方根振幅、積分肌電及肌肉發(fā)力持續(xù)時(shí)間特征分析

從表3、表4可以看出，A、B、C三種做法在整個(gè)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)過程中，所測試的六個(gè)部位的肌電均方根值較大的主要集中在股直肌與臀大肌，其他四個(gè)部位的數(shù)值相對(duì)較小，根據(jù)“搖頭擺尾去心火”的動(dòng)作特征可知，測試動(dòng)作需要在馬步的形態(tài)下完成“搖頭”與“擺尾”的過程，顯示為股直肌與臀大肌的持續(xù)發(fā)力。

表3 均方根振幅特征統(tǒng)計(jì)表（單位：uV%）

表4 積分肌電特征統(tǒng)計(jì)表（單位：uV＊s%）

而積分肌電的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，該動(dòng)作的主要發(fā)力部位除股直肌與臀大肌肌電數(shù)值較高以外，還有豎脊肌與多裂肌的參與，這一結(jié)果充分體現(xiàn)了測試對(duì)象在做“搖頭擺尾”動(dòng)作時(shí)，豎脊肌與多裂肌發(fā)力的重要性。通過對(duì)三種不同做法下六個(gè)部位肌電數(shù)據(jù)的差異性統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)不存在顯著性差異（P＞0.05）,由此可知，“搖頭擺尾去心火”動(dòng)作的三種不同做法均對(duì)所測試肌肉產(chǎn)生鍛煉效果，且無顯著差異性。從表5可以看出，在“搖頭擺尾去心火”整個(gè)動(dòng)作運(yùn)動(dòng)的過程當(dāng)中，A做法肌肉發(fā)力持續(xù)時(shí)間較長的是多裂?。?.668s）與臀大?。?.025s）；B做法是腹外斜?。?.942s）與豎脊肌（2.067s）；C做法是多裂?。?.804s）與臀大?。?.803s）。通過單因素方差分析，可知B做法與C做法，在腹外斜肌和多裂肌的發(fā)力持續(xù)時(shí)間上存在顯著性差異，P=0.028、0.042＜0.05。由此可見，三種不同做法對(duì)于所測肌肉的作用時(shí)間長短有所不同，A、C兩種做法基本一致，B做法則對(duì)腹外斜肌和多裂肌作用時(shí)間較長。

表5 肌肉發(fā)力持續(xù)時(shí)間特征統(tǒng)計(jì)表

3.2 表面肌電特征圖差異性分析

圖7 A種做法下“搖頭擺尾去心火”動(dòng)作表面肌電圖（特征圖）

在A做法下整個(gè)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)中，腹直肌、腹外斜肌和臀大肌是在一段平緩用力之后出現(xiàn)一個(gè)波峰較大的肌電信號(hào)，即動(dòng)作出現(xiàn)“搖頭”時(shí)，而股直肌、豎脊肌和多裂肌在整個(gè)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)過程中大部分處于平緩用力的狀態(tài)。說明在A種做法下腹直肌、腹外斜肌和臀大肌，在“搖頭”動(dòng)作階段有著較為明顯的擠壓與牽拉，可以使腹部和臀部的肌肉得到鍛煉，而“擺尾”動(dòng)作階段則略顯不足；股直肌、豎脊肌和多裂肌在整個(gè)動(dòng)作中僅僅起到固定發(fā)力的作用，以維持動(dòng)作的馬步狀態(tài)。

圖8 B種做法下“搖頭擺尾去心火”動(dòng)作表面肌電圖（特征圖）

在B做法下整個(gè)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)過程中，所測試的六個(gè)部位肌肉在經(jīng)過一段平緩的持續(xù)用力之后，幾乎同時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)比較明顯的波峰，體現(xiàn)出肌肉發(fā)力的集中性，即動(dòng)作出現(xiàn)“背弓”時(shí)。說明B做法對(duì)所測肌肉均有明顯的發(fā)力情況，使之得到較大程度的鍛煉。從動(dòng)作解析的角度來看，B做法是將“搖頭”“擺尾”兩個(gè)動(dòng)作階段放在同一時(shí)間段內(nèi)完成，對(duì)練習(xí)人員身體協(xié)調(diào)性有著較高的要求。

圖9 C種做法下“搖頭擺尾去心火”動(dòng)作表面肌電圖（特征圖）

在C做法下整個(gè)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)過程中，腹直肌和腹外斜肌在動(dòng)作的“搖頭”階段出現(xiàn)持續(xù)用力，之后恢復(fù)平緩；而股直肌和臀大肌在整個(gè)動(dòng)作中用力比較均勻，沒有出現(xiàn)明顯的波峰；豎脊肌和多裂肌的波形則經(jīng)過一段平緩過程后，逐漸上升，在動(dòng)作出現(xiàn)“擺尾”階段時(shí)，肌電出現(xiàn)了波峰，之后逐漸恢復(fù)平緩，這一動(dòng)作過程充分體現(xiàn)出肌肉發(fā)力的順序性。

4 結(jié)語

就所測肌肉的積分肌電和均方根振幅的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，三種不同的“搖頭擺尾去心火”動(dòng)作做法，有著基本一致的肌肉參與特點(diǎn)，即馬步形態(tài)下股直肌和臀大肌的持續(xù)發(fā)力，“搖頭擺尾”時(shí)豎脊肌與多裂肌的參與。從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度來看，六個(gè)測試部位的肌電數(shù)值不存在顯著性差異，均可以得到有效鍛煉。而從三種不同做法對(duì)于所測肌肉的作用時(shí)間來看，其長短有所不同，A、C兩種做法對(duì)于肌肉作用時(shí)間長短差別不大，且不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異性；而B做法則對(duì)腹外斜肌和多裂肌的作用時(shí)間較長，且與C做法存在顯著性差異。通過對(duì)比不同做法的表面肌電波形特征圖可以看出，A做法在整個(gè)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)過程中，肌肉用力情況相對(duì)比較平緩，在“搖頭”階段對(duì)腹部肌肉的發(fā)力有一定要求，“擺尾”的過程要求較低；B做法則存在較為集中的持續(xù)發(fā)力情況，“背弓”出現(xiàn)時(shí)所測肌肉幾乎同時(shí)產(chǎn)生較大的擠壓與拉伸，體現(xiàn)為發(fā)力的集中性；C做法體現(xiàn)了肌肉發(fā)力的順序性，在整個(gè)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)過程中各個(gè)測試肌肉的發(fā)力先后有序，先是腹直肌和腹外斜肌，然后是豎脊肌與多裂肌，股直肌和臀大肌則維持動(dòng)作的基本馬步形態(tài)。調(diào)身、調(diào)息、調(diào)心是健身氣功的三大要素，同時(shí)也代表了習(xí)練健身氣功的階段和順序。調(diào)身是學(xué)習(xí)健身氣功的初級(jí)階段，是動(dòng)作的標(biāo)準(zhǔn)性、準(zhǔn)確性以及協(xié)調(diào)性的統(tǒng)一。就“搖頭擺尾去心火”動(dòng)作練習(xí)時(shí)肌肉發(fā)力控制的難易程度和持續(xù)時(shí)間來講，A、B、C三種不同做法，屬于遞進(jìn)關(guān)系。A做法相對(duì)簡單，適合初學(xué)者或年長者練習(xí)，目的在于強(qiáng)調(diào)習(xí)練者對(duì)動(dòng)作的整體性認(rèn)識(shí)；C做法環(huán)環(huán)相扣，由頭至尾依次進(jìn)行，適合中階習(xí)練者采用，尤其反應(yīng)出習(xí)練者循序漸進(jìn)地掌握“搖頭”和“擺尾”的完整過程；B做法要求“搖頭擺尾”同時(shí)進(jìn)行，對(duì)習(xí)練者身體肌肉的控制能力以及腰腹部發(fā)力的持續(xù)時(shí)間要求較高，比較適合高階習(xí)練者，充分體現(xiàn)了動(dòng)作的高度協(xié)調(diào)性與統(tǒng)一性。