我國(guó)優(yōu)秀男子手槍速射運(yùn)動(dòng)員射擊技術(shù)的肌電研究

盛浩明

摘 要：射擊運(yùn)動(dòng)是具有悠久傳統(tǒng)的競(jìng)技體育項(xiàng)目，也是我國(guó)奧運(yùn)會(huì)奪金重點(diǎn)項(xiàng)目。射擊是一個(gè)個(gè)性化很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。研究對(duì)我國(guó)部分優(yōu)秀男子手槍速射運(yùn)動(dòng)員在射擊過程中的肌電進(jìn)行了研究。利用美國(guó)產(chǎn)Noraxon無線肌電遙測(cè)系統(tǒng)對(duì)速射技術(shù)動(dòng)作的肌電進(jìn)行采集和紀(jì)錄分析。分析中選取射擊的舉槍時(shí)間和槍與槍的時(shí)間間隔，肌肉貢獻(xiàn)率和平均振幅為研究指標(biāo)。試圖從射擊動(dòng)作的一致性和穩(wěn)定性兩個(gè)方面來揭示男子手槍速射的肌電特點(diǎn)從而發(fā)掘男子手槍速射的肌肉活動(dòng)特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為以后男子手槍速射運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練提供一些有用的參考信息。

關(guān)鍵詞：速射；表面肌電；振幅；貢獻(xiàn)率；一致性；穩(wěn)定性

中圖分類號(hào)：G871.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1007-3612(2008)08-1067-06

A Study on Chinese Elite Men Rapid Pistol Shooters' Myoelectricity of Shooting Technique

SHENG Hao-ming

(Graduate School, Beijing Sport University, Beijing 100084, China)

Abstract:As a historical sport and main gold medal spot of China, shooting has strong personality in technique. The paper studies some Chinese elite men rapid pistol shooters' myoelectricity of shooting technique. It collects and records myoelectricity of shooting technique by Noraxon wireless myoelectricity telemetering system made in USA, selecting pistol lifting time, time of interval, contribution of muscle and average swing as indexes. It tries to reveal the characteristics of men pistol shooters' myoelectricity from the aspects of consistency and stability, in order to find out characteristics and rules of muscles in rapid shooting and prepare some reference available for shooters following.

Key words: rapid shooting; surface myoelectricity; swing; contribution; consistency; stability

手槍速射項(xiàng)目動(dòng)作復(fù)雜，時(shí)間性強(qiáng)。它是單手持槍無依托立姿，是在規(guī)定的8 s、6 s、4 s三種不同時(shí)間，在25 m的距離對(duì)一組五個(gè)限時(shí)環(huán)靶進(jìn)行的連續(xù)射擊。它的主要特點(diǎn)和觀賞性就是“快”和“準(zhǔn)”的結(jié)合，所以對(duì)運(yùn)動(dòng)員控制槍的能力和射擊的時(shí)間節(jié)奏有很高的要求。研究試圖通過對(duì)實(shí)際完成動(dòng)作過程中肌肉釋放出的肌電信號(hào)的研究，來對(duì)肌肉的工作情況進(jìn)行分析與研究，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作的合理性做出診斷，為日常的專項(xiàng)身體訓(xùn)練、專項(xiàng)力量訓(xùn)練找出科學(xué)依據(jù)，為教練員指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練提供理論參考。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 以國(guó)家射擊隊(duì)中的5名男子手槍速射運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，基本情況見表1。

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)器材 采用美國(guó)Noraxon無線肌電遙測(cè)系統(tǒng)對(duì)速射技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試儀由表面電極、8通道無線肌電信號(hào)發(fā)射器和16通道肌電信號(hào)接收器組成。無線肌電測(cè)試的采樣頻率為1 500 Hz/s，測(cè)試通道為8通道，帶寬500 Hz。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)方法 先做準(zhǔn)備活動(dòng)，主要活動(dòng)腰部和上肢。在實(shí)驗(yàn)中主要測(cè)試了右上肢的8塊肌肉（表2）。測(cè)試對(duì)象露出右上肢，實(shí)驗(yàn)員用酒精在要貼電極處擦拭干凈以便導(dǎo)電。使用氯化銀圓盤電極，每個(gè)電極安放在肌肉的肌腹隆起最高點(diǎn)，放行方向與肌肉走向一致，兩電極間距小于2 cm。

1.2.3 動(dòng)作階段劃分 利用錄像和肌電的同步性，觀察錄像上姿勢(shì)變化和擊發(fā)時(shí)槍的變化，把每次射擊的肌電圖按舉槍到第一槍響（記作T0），第一槍到第二槍響（記作T1），第二槍到第三槍響（記作T2），第三槍到第四槍響（記作T3），第四槍到第五槍響（記作T4），劃分為5個(gè)階段，并且剪去舉槍前和第五槍響后的肌電部分。在每組5發(fā)射擊中選取最后3發(fā)分析，肌肉貢獻(xiàn)率和振幅均采取3發(fā)的平均值參與比較分析。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 MyoReseach MaxⅡ2004分析肌電信號(hào)得出時(shí)間、每塊肌肉貢獻(xiàn)百分?jǐn)?shù)、振幅值（通過Rectification濾波Standaet Amplitude分析）。所得數(shù)據(jù)在excel里計(jì)算和作圖，利用SPSS11.5進(jìn)行單因素方差分析。T0不參與T1、T2、T3、T4間的比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 時(shí)間結(jié)果 從圖1中我們可以看到五名隊(duì)員的舉槍過程基本上一致，除張鵬輝之外其他隊(duì)員在每組最后一槍舉槍時(shí)間有所增加。在五名隊(duì)員中楊東明舉槍時(shí)間相對(duì)較短。雖然每槍都有所變化但是都集中在1 s區(qū)間內(nèi)。8 s組集中在2～3 s、6 s組集中在1.5～2.5 s、4 s組集中在1～2 s。

從圖2中可以看出幾名隊(duì)員的第一槍與第二槍即T1的時(shí)間間隔比較長(zhǎng)，第二槍與第三槍（T2）和第三槍與第四槍（T3）的時(shí)間間隔短，第四槍與第五槍（T4）的時(shí)間間隔有所增加但仍比T1小。時(shí)間多集中早1.0～1.20 s間。其中陳永強(qiáng)槍與槍之間時(shí)間一致性最高，楊東明用的時(shí)間最長(zhǎng)。

從6 s組的時(shí)間間隔分布圖（圖3）來看，6 s組時(shí)間間隔多在0.80～0.90 s之間，分布平均，節(jié)奏性好。其中楊東明用的時(shí)間最長(zhǎng)，T2出現(xiàn)波動(dòng)。

結(jié)果表明（圖4），4 s組槍與槍的時(shí)間間隔多在0.5～0.6 s之間，丁峰、錢丹、陳永強(qiáng)的時(shí)間一致性比較好。張鵬輝在T4階段時(shí)間有明顯增加，楊東明的時(shí)間最長(zhǎng)。

從圖3、圖4、圖5總起來看8 s組的時(shí)間一致性要比6 s組和4 s組差，每槍之間的時(shí)間相差幾乎都在0.2 s之間。8 s組每槍間隔時(shí)間多集中在1～1.2 s間，6 s組每槍間隔時(shí)間多分布在0.8～1.0 s，4 s組每槍間隔多在0.5～0.6 s間。楊東明的時(shí)間間隔最長(zhǎng)，張鵬輝的第四槍與第五槍時(shí)間比前面各個(gè)間隔要長(zhǎng)。

2.2 各肌肉在運(yùn)動(dòng)過程中的貢獻(xiàn)率

2.2.1 各肌肉在8 s、6 s、4 s射擊中的貢獻(xiàn)率 實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

3 分析與討論

3.1 時(shí)間結(jié)果分析與討論 在速射中時(shí)間的把握相當(dāng)重要，良好的時(shí)間感，才能在有限的時(shí)間高質(zhì)量完成動(dòng)作。從上面五名高水平運(yùn)動(dòng)員每槍的時(shí)間分布來看，8 s射擊組的舉槍時(shí)間在2.4～2.6 s為好，每槍的時(shí)間分布在1.2～1.4 s為好。每槍的時(shí)間分布越均勻，差異越小，成績(jī)?cè)胶谩? s射擊組的舉槍要求在1.8～2.4 s比較合理，組間時(shí)間在0.8～1.0 s較為適宜。4 s組更要求時(shí)間的合理把握，如果把握不好，容易出現(xiàn)漏靶、慌亂現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響成績(jī)，從5個(gè)人的舉槍和槍間的時(shí)間分布來看，4 s組的舉槍到第一槍響的時(shí)間要快，一般控制在1.4～2.0 s比較好，槍與槍間的時(shí)間把握也要求相當(dāng)高，不能忽快忽慢，時(shí)間間隔在0.4～0.6 s最好。

3.2 各肌肉在運(yùn)動(dòng)過程中的貢獻(xiàn)率特點(diǎn)分析

3.2.1 總特點(diǎn)分析 從表3的數(shù)據(jù)來看，斜方肌、三角肌前束、三角肌中束、橈側(cè)腕屈肌是速射運(yùn)動(dòng)的主要參與肌，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中貢獻(xiàn)率都在10%以上。這與這幾塊肌肉的作用有關(guān)。斜方肌上部肌肉具有使肩胛骨上提的功能，在整個(gè)射擊舉槍過程中斜方肌參與上提肩胛骨，在射擊時(shí)起固定肩胛骨作用，使上肢處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。三角肌使上肢在肩關(guān)節(jié)處外展，三角肌的前部肌肉還有使上肢在肩關(guān)節(jié)出內(nèi)收的作用，在射擊的整個(gè)過程中三角肌都處于緊張狀態(tài)，以維持上肢外展的姿勢(shì)。手槍速射的持搶手的腕關(guān)節(jié)有一個(gè)內(nèi)收角即腕關(guān)節(jié)向尺側(cè)伸展使腕關(guān)節(jié)處于緊張狀態(tài)，由此才能保證在射擊過程中腕關(guān)節(jié)不會(huì)晃動(dòng)，在這種姿勢(shì)下橈側(cè)腕屈肌處于緊張狀態(tài)，所以橈側(cè)腕屈肌是男子速射項(xiàng)目中重要的肌肉。三角肌后束、肱二頭肌、肱三頭肌、指淺屈肌在男子速射過程中起輔助作用，它們的作用要做到有的放矢，放松與緊張要適度。

3.2.2 個(gè)人特點(diǎn)分析

射擊項(xiàng)目的個(gè)性化想當(dāng)強(qiáng)，從表3看出陳永強(qiáng)的肱三頭肌肌力的貢獻(xiàn)率達(dá)到13%左右。從表3中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)丁峰的主要用力肌肉在三角肌前束、橈側(cè)腕屈肌、三角肌中束、肱三頭肌。其中斜方肌用力小，肱三頭肌的貢獻(xiàn)率達(dá)到14%左右是他的一大特點(diǎn)。肱三頭肌用力比較大可能是在射擊的過程中肘關(guān)節(jié)處于過伸的狀態(tài)，上臂比較緊張。 從表3來看，錢丹的突出特點(diǎn)是橈側(cè)腕屈肌在射擊的過程中用力比較小，只占整個(gè)過程中的8%左右，這可能導(dǎo)致腕關(guān)節(jié)的晃動(dòng)。楊東明的特點(diǎn)更為突出，表3中各肌肉的總貢獻(xiàn)率數(shù)據(jù)顯示，三角肌中束和橈側(cè)腕屈肌用力比較小，而肱二頭肌和指淺屈肌用力突出，這也許是他肌肉特點(diǎn)或者是他的射擊方式待改進(jìn)。張鵬輝的特點(diǎn)在于指淺屈肌用力突出貢獻(xiàn)率達(dá)14%左右。由此看見楊東明和張鵬輝在射擊過程中有腕屈的動(dòng)作。

3.3 各肌肉在運(yùn)動(dòng)過程中振幅變化的分析討論

3.3.1 總特點(diǎn)分析 從表9～表13中個(gè)肌肉的振幅來看，在男子速射項(xiàng)目中主要是斜方肌、三角肌前束、三角肌中束、橈側(cè)腕屈肌起主要作用。

3.3.2 各階段分析 從表13看，總的來說陳永強(qiáng)在射擊過程中肌肉力量的控制比較穩(wěn)定，動(dòng)作一致性比較好，但也有細(xì)小的不一致性因素存在。在8 s組中T1與T2、T3、T4段的斜方肌振幅都有顯著性差異，T2與T4有顯著性差異，在6s組中斜方肌振幅在T1、T2階段都與T3、T4有差異，由此看見在運(yùn)動(dòng)過程中斜方肌的控制不是很好，穩(wěn)定性不夠好，有待進(jìn)一步加強(qiáng)斜方肌穩(wěn)定性訓(xùn)練。肱二頭肌在T4階段與T1、T2、T3明顯增加，有顯著性差異，4 s組中只有肱二頭肌在T1與T3、T4有顯著性差異，肱二頭肌雖然是輔助肌，但它的不穩(wěn)定也會(huì)影響射擊的成績(jī)。單因素方差分析發(fā)現(xiàn)斜方肌振幅在8 s組與6 s組有顯著性差異（P=0.039），與4 s組有非常顯著性差異（P=0.00），6 s組與4 s組也有顯著性差異，且都表現(xiàn)為振幅增大。在三角肌后束方面8 s組與4 s組有顯著性差異（P=0.022），表現(xiàn)在增大。8 s組與4 s組的肱二頭肌振幅有非常顯著性差異（P=0.00），也表現(xiàn)在振幅增大。從上面的分析比較來看，影響陳永強(qiáng)動(dòng)作一致性和動(dòng)作穩(wěn)定性的因素主要在斜方肌，斜方肌的振幅在槍與槍之間（T1、T2、T3、T4間）和在8 s、6 s、4 s組之間也有差異，這是他需要完善的地方。肱二頭肌也是影響他槍與槍之間一致性和組與組之間穩(wěn)定性的一個(gè)因素。

從表10中分析結(jié)果可以看出影響丁峰槍與槍之間動(dòng)作一致性的肌肉主要在指淺屈肌，它在8 s組、6 s組、4 s組的槍與槍的時(shí)間段上有顯著性差異，這可能是在運(yùn)動(dòng)中他對(duì)是否屈腕，屈腕力度把握不好。斜方肌、三角肌前束、三角肌后束、肱三頭肌、橈側(cè)腕屈肌在6 s組的槍與槍間有差異，在8 s組和4 s組變化不是很明顯，說明他在這幾塊肌肉的用力度上把握不夠完美。斜方肌、三角肌前束、三角肌中束是影響他動(dòng)作在組與組間穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

對(duì)表11的分析發(fā)現(xiàn)錢丹在射擊運(yùn)動(dòng)中一致性性相當(dāng)好，只發(fā)現(xiàn)指淺屈肌的振幅在8 s組的T1與T3有顯著性差異（P=0.049），T1與T4有非常顯著性差異（P=0.001）。T2與T4有顯著性差異（P=0.023），T3與T4也存在顯著性差異（P=0.05），振幅表現(xiàn)在減小。斜方肌的變化不大，T1與T3有顯著性差異（P=0.035），振幅減小。6 s組中的指淺屈肌的振幅在T2與T4有顯著性差異。指淺屈肌的微小變化可能影響動(dòng)作的一致性，這可能是他在控制腕的屈方面還不夠精確。8 s組、6 s組與4 s組的振幅間沒有變化，動(dòng)作的穩(wěn)定性相當(dāng)好。

從表12的結(jié)果中我們發(fā)現(xiàn)橈側(cè)腕屈肌是影響楊東明槍與槍一致性的主要肌肉，橈側(cè)腕屈肌是控制腕穩(wěn)定的主要肌肉，其變化將直接影響動(dòng)作的質(zhì)量。在4 s組中三角肌前束、三角肌中束、肱三頭肌的振幅在T4階段顯著性降低，有些放松，最后一槍質(zhì)量不高。斜方肌和橈側(cè)腕屈肌是影響他組與組間穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

表13結(jié)果顯示張鵬輝在8 s組射擊中各肌肉的振幅在各階段上沒有顯著性差異，說明在槍與槍之間力的把握很好，一致性相當(dāng)好。在6 s組中三角肌后束的振幅在T1與T2階段有非常顯著性差異（P=0.01），T4階段明顯減小。肱二頭肌在T1與T4階段的振幅存在顯著性差異?？偟膩砜锤骷∪獾挠昧υ诟麟A段變化不大，比較穩(wěn)定。4s組中的三角肌中束在T1與T3和T4階段的振幅具有顯著性差異，振幅減小，這種差異可能來自肌肉的放松。三角肌后束也在T1與T4階段的振幅有顯著性差異（P=0.046），振幅減小明顯。肱二頭肌的振幅減小在T1與T3階段存在顯著性差異（P=0.025），T1與T4階段具有非常顯著性差異（P=0.006）。肱三頭肌的振幅也在T1與T4階段有顯著性差異。橈側(cè)腕屈肌在T3階段振幅最大，與T1和T2階段都有顯著性差異。從以上的分析可見，張鵬輝在射擊的4 s組中的大多數(shù)肌肉的振幅在T4階段有明顯降低，這種變化可能是思想上放松所致。組與組之間的比較可以發(fā)現(xiàn)，8 s組與4 s組在斜方肌的振幅上有非常顯著性差異（P=0.00），從表17中我們明顯可以看出4 s組的振幅比8 s組高。6 s組與4 s組也有非常顯著性差異，也表現(xiàn)在增大。肱二頭肌的振幅變化也在8 s組與4 s組，6 s組與4 s組有非常顯著性差異，這種差異都表現(xiàn)為4 s組的振幅明顯增大（P值分別為0.000、0.003）。橈側(cè)腕屈肌振幅在4 s組最大，與8 s組和6 s組都有顯著性差異。4 s組與8 s組相比振幅增大，有非常顯著性差異（P=0.002）?？梢姀堸i輝在三角肌后束和肱二頭肌的力度把握上還要進(jìn)一步加強(qiáng)，不要成為影響動(dòng)作一致性和穩(wěn)定性因素。

3.4 疲勞分析 從上面表9～表13的結(jié)果看，大多數(shù)的4 s組各主要肌肉的振幅與8 s組比較有顯著性增加，這主要是因?yàn)? s組是速射的最后一組，肌肉在長(zhǎng)期靜力性工作下易產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，為了達(dá)到運(yùn)動(dòng)要求的力量肌肉會(huì)動(dòng)員更多的肌肉參與工作，相對(duì)來說這塊肌肉的放電幅度增大，在肌電圖上表現(xiàn)為振幅增大。

4 結(jié) 論

1） 從射擊整個(gè)過程來看是斜方肌、三角肌前束、三角肌中束、橈側(cè)腕屈肌為主要肌肉，在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中要加強(qiáng)這幾塊肌肉的力量訓(xùn)練。在力量訓(xùn)練過程中，在靜力性力量訓(xùn)練后要結(jié)合動(dòng)力性訓(xùn)練以放松肌肉的目的，防止肌肉勞損和僵硬。

2） 動(dòng)作一致性是影響成績(jī)好壞的關(guān)鍵因素，動(dòng)作穩(wěn)定性是組間穩(wěn)定性的關(guān)鍵，斜方肌是影響組間穩(wěn)定性的關(guān)鍵肌肉。

3） 陳永強(qiáng)在今后的訓(xùn)練中要加強(qiáng)斜方肌、肱二頭肌的協(xié)調(diào)性、一致性、穩(wěn)定性訓(xùn)練，張鵬輝在每組的第5槍要集中精神不要放松。丁峰和錢丹要增強(qiáng)指淺屈肌的控制。楊東明則要加強(qiáng)橈側(cè)腕屈肌的控制程度，讓腕關(guān)節(jié)更加穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 王鍵，金小剛.表面肌電信號(hào)分析及其應(yīng)用研究［J］.中國(guó)體育科技，2000，36(8)：26-28.

［2］ 胡天培.肌電特征發(fā)現(xiàn)與肌電康復(fù)研究［J］.上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1994，28（3）：151-153.

［3］ 李卓.表面肌電的信號(hào)分析及在體育科研中的應(yīng)用［J］.體育科技文獻(xiàn)通報(bào)，2006，14（3）：27-30.

［4］ 羅炯，金季春.表面肌電的處理方法及在體育科研中的應(yīng)用前景［J］.山東體育學(xué)院學(xué)報(bào)［J］.2005(2)：56-59.

［5］ 唐遠(yuǎn)炎，王玲.小波分析與文本文字識(shí)別［M］.北京：科學(xué)出版社，2004.

［6］ Constable R，Thomhin砌，Carpenter DR.Tune-frequency analys 0fthe surface EMG dL ng~LLrn height jumps under altered-conditlonsLJ］．Biomedical Sciences Instrumentation，1994，30：69-74.

［7］ Itnkura N，Kinbara Y，F(xiàn)uwa T.Discrimination of forearms motions by suI ce EI~IG signals usi.g neural network［J］．Appl Human Sci，1996，15(6)：287-294.

［8］ 羅成宏，朱東銘，等.單纖維肌電圖在糖尿病亞臨床周圍神經(jīng)病診斷中的應(yīng)用［J］.廣東醫(yī)學(xué),2007,28(2)：110-111.

［9］ 周強(qiáng).離心運(yùn)動(dòng)后大鼠延遲性肌肉損傷肌電圖定量參數(shù)的變化［J］.中國(guó)臨床康復(fù),2006(14)：128-130.

［10］ Naije Metal.Changes in the powers pectrum of surface EMG of human master muscleduetolo calmusclefatigue J.Archesoral Biol，1982，26:409.

［11］ 高強(qiáng)，等.表面肌電圖自動(dòng)分析的應(yīng)用［J］.中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，1985(2):95-102.

［12］ Petrofsky JSetal.Powers pectru manalysis of EMG duringst aticexercise.Pysiologist.1975，18:350.

［13］ 楊紅春，王健，張海紅.等長(zhǎng)收縮誘發(fā)肌肉疲勞及恢復(fù)過程中表面肌電信號(hào)特征變化規(guī)律［J］.生物物理學(xué)報(bào),2005,21(5)：60-65.

［14］ 鄭修軍，等.肌電假手的研究現(xiàn)狀［J］.中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志，2003,18(3)：40-42.

［15］ 周維金，崔利華，王玉琴.肌電生物反饋法治療上肢癱瘓問題［J］.現(xiàn)代康復(fù),2000,4(4)：21-23.

［16］ 熊開宇，陳昊，胡英琪，等.離子濃度和溫度變化對(duì)骨骼肌表面肌電變化的影響［J］.北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，29(3)：334-336.第31卷 第8期