不同高度俯臥撐對上肢主要肌群募集程度的影響研究

方祺善

（遼寧師范大學 遼寧 大連 116000）

前言

我們現在是全面健身的時代，國家在不斷推進體育建設。體育建設是決勝全面建成小康社會的重要工程之一，是實現中華民族偉大復興中國夢的光榮使命。學校體育作為全民健身重要組成部分，也是促進體育運動的重要部分，大學生的身體健康影響這我國未來接班人的培養。目前的大學生缺乏科學的健身知識、方法和建議，然而俯臥撐是最常見的力量訓練。俯臥撐是上肢的力量訓練，是一種對提高肌肉力量的方法，力量的好壞直接影響著我們自身的運動表現。因此，我們要把肌肉力量訓練的手段設計得更加合理。近年來，我國在體育領域開展了大量的發展，采用了許多先進的海外教學方法和理念。重點發展力量訓練的專業化、科學化等方向，上肢力量是訓練的基礎，無論是幫助運動員提高體育成績，還是幫助普通人保持健康都是至關重要的。俯臥撐作為現在常見的運動方式之一，可以增強我們的上肢肌肉力量，深受大多數運動員的喜愛。隨著時間的推移，如今有著各種各樣式的俯臥撐動作，但是人們并不清楚每種俯臥撐可以刺激到哪些肌肉。因此，我們將以更科學、更規范的方式來設計這種運動。本研究的主要目的是為了分析不同腿部高度俯臥撐的動作差異，進一步探究這幾種俯臥撐肌肉收縮的特點,讓我們更加了解俯臥撐動作，提供更科學訓練方法。

1、研究對象與方法

1.1、研究對象

本實驗的研究對象是兩種俯臥撐的動作分析。通過表面肌電測試儀進行測試的結果和文獻資料,對兩種俯臥撐相關肌肉的收縮程度進行比較。

實驗測試對象為遼寧師范大學有過兩年或兩年以上運動經驗的10名在校學生，詳見表1。

表1 受試人群基本情況調查表

1.2、研究方法

（1）文獻資料法。

以“俯臥撐”、“不同高度”、“上肢肌肉”為關鍵詞在中國知網中進行檢索，經過持續的篩選，最后發現對本文撰寫有意義的文獻一共有4篇。通過遼寧師范大學圖書閱讀了大量有關力量訓練、俯臥撐動作的書籍11余本，經篩選后確定對本文撰寫有意義數量為5篇。通過閱讀文獻與書籍得以更好的了解俯臥撐不同腿部高度的問題，對一些文獻材料進行了系統的分析后，對論文具體研究方向、實驗方法以及研究內容提供了堅實的理論基礎。

（2）實驗法。

本次實驗受試者在實驗前已經為上肢活動做好了充分的準備。每個人都從簡單的上肢熱身準備練習開始，然后分別進行標準式俯臥撐、板凳式俯臥撐。每個俯臥撐1.5s-2s左右一次。每種俯臥撐均做12次，記為完成1組訓練，每次進行2組訓練，先進行一組標準俯臥撐，然后在足夠的休息時間后再進行一組板凳式俯臥撐，每周訓練1次。最后將兩組俯臥撐的表面肌電信號測試進行采集。標準俯臥撐動作是雙手支撐地面，上肢是幾乎垂直于地面，雙腿自然伸展，只有雙手和雙腳支撐地面，讓頭部、軀干、腿部保持在一條直線。動作重點是收緊核心，整個身體成一條直線上升和下降。板凳式俯臥撐是雙手支持地面，上肢幾乎垂直于地面，腿在身體后方自然伸展，只有雙手支撐地面，腳在高60cm的板凳上，讓頭部、軀干、腿部保持一條直線。動作重點是收緊核心，整個身體成一條直線上升和下降。俯臥撐動作是健身中我們常見的鍛煉方式之一，俯臥撐動作的形式可以根據改變手掌距離、提高腳的支撐高度或者手的支撐高度而各不相同，還可以做負重俯臥撐等等。本次研究的主要肌肉有4塊，分別為胸大肌、三角肌前束、肱二頭肌、肱三頭肌，研究方法是分析各肌肉在俯臥撐動作中所起的作用和各肌肉的起止點。三角肌前部的起止點分別為鎖骨處和肱骨粗隆，當做俯臥撐動作時，三角肌前部的肌肉拉著上臂在肩關節做屈的動作；胸大肌的起止點分別位于胸干骨、鎖骨、肋骨和腹直肌鞘處四個位置，在做俯臥撐動作上臂會繞著肩關節屈 運動；肱二頭肌的起點止點分別位于人體軀干背部的肩胛骨的盂上結節處以及喙突和和上肢的橈骨的粗隆處，在俯臥撐動作過程當中，上肢肌肉肱二頭肌拉著上臂繞著肩關節進行屈的運動；人體的肱三頭肌的起點位于人體軀干背部的肩胛骨處和人體上肢的肱骨處，止點位于上肢骨尺骨的鷹 咀處，在進行俯臥撐動作過程當中，肱三頭肌拉著下臂繞著肘關節進行伸的運動。

圖1 普通俯臥撐的標準動作

圖2 板凳俯臥撐的標準動作

（3）實驗器材。

ME6000表面肌電測試儀、筆記本電腦、肌電貼片、酒精棉球、螺絲刀、剪刀、卷尺。

（4）實驗方法步驟。

①使用ME6000表面肌電測試儀，檢查機器正常工作，并檢測肌電傳感器信號強度；

②受試者進行兩到三分鐘的上肢熱身活動，實驗人員為其講述實驗流程和注意事項；

③分別選取受試者的右側胸大肌、肱二頭肌、肱三頭肌、三角肌前束，然后用酒精球擦拭，提高皮膚的導電性，將肌電儀導線末端的電極片按照順序粘貼到指定位置；

④讓各組受試者進行2組俯臥撐，每一組俯臥撐做12次，先進行標準俯臥撐一組，然后充分休息后在進行一組板凳式俯臥撐每一次完成俯臥撐動作都要控制速度；

⑤所有人做完俯臥撐后，實驗人員做好記錄工作，把實驗采集的數據進行數據分析。

2、結果

2.1、不同腿部高度的俯臥撐動作主要肌肉的平均振幅變化

本實驗分別設置了倆種不同高度都俯臥撐動作。如表2進行不同高度俯臥撐時AEMG的變化。我們可以用AEMG來具體反映機體中參與收縮工作的肌肉放電的平均水平高低，集平均振幅可以有效地反映機體中參與收縮的工作的肌肉信號強度、參與活動的運動技能單位數目以及放電頻率同步化的程度高與低，我們把肌電信號整合之后，揭示肌肉的刺激程度。俯臥撐動作完成過程中，平均振幅可以反映出對肌肉的刺激程度。當完成的俯臥撐腿部高度逐漸變高時，上肢肌肉胸大肌中AEMG逐漸變小，(p＞0.05)無顯著性差異；當完成的俯臥撐腿部高度逐漸變高時，三角肌前部的AEMG逐漸變大，(p＞0.05）兩組之間無顯著性差異；當完成的俯臥撐腿部高度逐漸變高時，肱二頭肌的AEMG逐漸變小，(p＞0.05）兩組之間無顯著性差異；當完成的俯臥撐腿部高度逐漸變高時，肱三頭肌的AEMG逐漸變小，(p＞0.05）兩組之間無顯著性差異。（詳情見表2）

表2 兩種俯臥撐不同腿部高度的主要肌肉平均振幅變化aEMG（uV）

2.2、不同腿部高度的俯臥撐動作主要肌肉的RMS變化

實驗結果顯示隨著腿部高度的變化，三角肌的RMS值逐漸提高，但是(p＞0.05)沒有顯著性差異；胸大肌的RMS值逐漸減少，但是(p＞0.05)沒有顯著性差異；肱二頭肌 RMS值逐漸提高，但是(p＞0.05)沒有顯著性差異；肱三頭肌到RMS值變化不大。由于肌肉的肌電RMS值反映了肌電振幅的變化特征，與肌肉的激活程度和運動單位的募集有關，說明腿部高度不一樣，對上肢主要肌肉對刺激不同，如表3所示：

表3 兩種俯臥撐不同腿部高度的主要肌肉RMS變化

3、討論

3.1、俯臥撐動作的主要肌肉收縮規律

俯臥撐運動在運動過程中主要是圍繞胸鎖關節周圍的肌肉進行工作，在運動過程中三角肌前束、肱三頭肌和胸大肌的收縮能力和貢獻率都相對較高，隨著腿部高度的變化也影響著參與肌肉收縮能力和參與率的變化。此次研究也證明了這一點，不管是板凳式俯臥撐還是標準俯臥撐的AEMG和RMS都表明俯臥撐對肱三頭肌刺激最大，第二名是三角肌；肱三頭肌和三角肌的平均振幅和RMS貢獻率變化比肱二頭肌更加明顯。所以俯臥撐主要是鍛煉胸大肌和三角肌、肱三頭肌。由于實驗人數不夠多，所以板凳式俯臥撐和標準俯臥撐的每一塊肌肉對比得出結論沒有顯著性差異。

3.2、不同腿部高度對三角肌的影響

當腿部高度增加時，對三角肌的收縮能力和貢獻率也跟著增加。變化原因可能是：三角肌在肩關節做旋內，后屈運動，當腿部高度增加時，三角肌的承受身體重量增加、初長度變大，導致三角肌的收縮能力也隨之增加。

3.3、不同腿部高度對胸大肌的影響

當腿部高度增加時，胸大肌的收縮能力和貢獻率也跟著減弱。變化原因可能是，當腿部高度增加時，胸大肌肩繞關節做旋內運動，胸大肌的承受身體重量減少讓胸大肌的拉力作用線與關節軸位置的變化使發力變得困難。

3.4、不同腿部高度對肱三頭肌對影響

當腿部高度增加時，肱三頭肌的收縮能力和貢獻率也跟著減弱。變化原因可能是，當腿部高度增加了，肱三頭肌的收縮使下臂繞肘關節做伸的運動，肱三頭肌在做標準俯臥撐時更容易收縮用力，與板凳式俯臥撐正好相反；上臂的外展使得收縮前的初長度變小，所以收縮力也變小。這些情況說明：完成俯臥撐時，標準的俯臥撐更便于肱三頭肌的收縮用力。

3.5、不同腿部高度對俯臥撐主要肌肉收縮特征影響

俯臥撐動作完成過程中，平均振幅可以反映出對肌肉的刺激程度。當完成的俯臥撐腿部高度逐漸變高時，上肢肌肉胸大肌中aEMG逐漸變小，(p＞0.05)無顯著性差異；當完成的俯臥撐腿部高度逐漸變高時，三角肌前部的aEMG逐漸變大，(p＞0.05）兩組之間無顯著性差異；當完成的俯臥撐腿部高度逐漸變高時，肱二頭肌的aEMG逐漸變小，(p＞0.05）兩組之間無顯著性差異；當完成的俯臥撐腿部高度逐漸變高時，肱三頭肌的aEMG逐漸變小，(p＞0.05）兩組之間無顯著性差異。

4、結論

當腿部高度升高時，俯臥撐對這幾塊主要肌肉刺激程度都不相同，對肱二頭肌的刺激變化不大。其中受腿部高度的影響，刺激程度變化最大的是三角肌，其次是對肱三頭肌，肱二頭肌的收縮變化最小。由于實驗人數不夠多，所以板凳式俯臥撐和標準俯臥撐的每一塊肌肉對比得出結論沒有顯著性差異。在這三種俯臥撐中，肱三頭肌和三角肌是最為重要的肌肉，其次是胸大肌。所以俯臥撐動作最適合鍛煉胸大肌、三角肌和肱三頭肌。不同的俯臥撐動作難度是不相同的,初級的健身人群可以從標準俯臥撐開始練習，先增強上肢力量的基礎，當有一定力量基礎之后就可以增加難度；然后進行不同高度的俯臥撐鍛煉，比如，可以進行手低腳高的俯臥撐也就是本次實驗室的板凳俯臥撐或者手高腳底的俯臥撐鍛煉。不同動作姿勢的俯臥撐對肌肉的刺激是不一樣的,可以根據自己的能力在鍛煉過程中選擇不同姿勢的俯臥撐，從而產生滿意的訓練效果。