不同水平籃球運動員跳投核心區(qū)肌電與足底壓力的比較

王來東,齊春燕

不同水平籃球運動員跳投核心區(qū)肌電與足底壓力的比較

王來東,齊春燕

以遼寧青年男籃和沈陽體育學院男籃為研究對象，采用8通道ME6000型肌電測量儀、Footscan insole足底壓力測量儀，對不同水平運動員跳投時核心區(qū)肌肉的IEMG、肌肉做功負荷百分比、肌肉的激活順序以及足底壓力參數(shù)進行對比分析，研究結(jié)果顯示：IEGM隨著運動員水平的升高而降低，這是長期運動訓練使機能節(jié)省化的表現(xiàn)。省隊運動員肌肉的做功/負荷百分比具有一定的均衡性，是注重核心區(qū)肌肉訓練的結(jié)果。不同水平運動員跳投時肌肉激活順序不同，運動水平越高的運動員其神經(jīng)調(diào)節(jié)肌肉運動的模式越成熟，核心區(qū)肌肉可以將下肢蹬地、伸髖的力量有效的傳遞到上肢。省隊的足底壓力波形是一個光滑的波峰曲線，說明省隊控制身體穩(wěn)定性的能力比院隊運動員的能力強。不同水平運動員垂直方向受力值與體重值的比值具有顯著性差異，說明核心區(qū)良好的肌肉力量可以使中樞神經(jīng)系統(tǒng)得到良好的適應，提高對肌肉的控制能力。因此，教練員在訓練中應重視核心區(qū)肌肉的力量訓練，以此來加強跳投時身體各部位的協(xié)調(diào)用力，增加騰空的穩(wěn)定性，以此提高投籃的命中率。

籃球運動員;跳投;核心區(qū);肌電;足底壓力

隨著籃球運動的迅速發(fā)展，攻守技術(shù)日趨平衡，防守的積極性與攻擊性不斷加強，迫使進攻隊員不斷采取有效技術(shù)來擺脫防守完成進攻。跳投是進攻隊員在快速移動中接球或運球突破時利用急停的突然性，快速起跳增加出手高度來擺脫防守隊員封阻的一種投籃方法。從目前世界強隊的比賽中可以看出，跳投在每場比賽中都被廣泛使用并保持著較高的命中率[1]。跳投是在身體姿勢不平衡和不穩(wěn)定的狀態(tài)下進行的，只有在核心區(qū)與足弓協(xié)調(diào)用力的保障下才能使軀干得到穩(wěn)固的支持，由此手臂才能夠游刃有余地進行協(xié)調(diào)的投籃動作。強健有力的腰腹力量是銜接上下肢的中樞力量，關(guān)系到身體的協(xié)調(diào)性、靈活性和柔韌性，在跳投時的作用體現(xiàn)得很明顯。此外，足弓是跳投的重要支點，跳投較高的命中率是靠出色的足弓的彈性力量來維持的。因此，本文利用目前國內(nèi)較先進的同步測量技術(shù)對不同水平籃球運動員跳投時核心區(qū)的肌電以及足底壓力進行比較，以此探討核心區(qū)以及足底的協(xié)調(diào)用力對跳投命中率的影響。本研究的主要目的是加深教練員對跳投時核心區(qū)以及足底支撐力作用的認識，為教練員合理的安排籃球運動員的力量訓練提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

研究對象為遼寧省青年男子籃球隊隊員（都是一級以上水平運動員），沈陽體育學院男子籃球隊員（都是二級運動員），共16名，其中前鋒和后衛(wèi)各6名，中鋒4名，且都是球隊中的主力隊員，所有研究對象均身體健康、發(fā)育良好，并受過系統(tǒng)的專業(yè)訓練（見表1）。

表1 研究對象的基本情況（N=16）TableⅠ Basic Information of the Subjects (N=16)

1.2 研究方法

1.2.1 測量法

1.2.1.1 肌電測量

本試驗選用8通道ME6000型肌電測量儀進行肌電的測量，并使用其儀器的配套軟件MegaWin進行分析。ME6000型肌電儀原始數(shù)據(jù)采集頻率為1 000 Hz，使用SOLAR一次性表面電極。

1.2.1.2 足底壓力測量

Foot-scan insole足底壓力測試儀信號采樣頻率為500 Hz，壓強范圍0.7～155 N/cm2，重復性誤差小于1%。

1.2.1.3 錄像法

采用SONY DCR TRV-940E數(shù)碼攝像機對跳投動作實行同步錄像。

1.2.1.4 測量過程

由于國內(nèi)對核心區(qū)的肌肉名稱以及數(shù)量等有不同的分類，根據(jù)籃球的項目特點以及跳投中肌肉的參與情況，選用IanHasegawa的劃分方法，他認為，核心肌群由腹直肌、腹橫肌、背肌、腹斜肌、下背肌和豎脊肌組成，并且髖關(guān)節(jié)周圍的肌肉——臀肌、旋髖肌、股后肌群也屬于人體的核心肌群[2]。根據(jù)實驗設備的情況，本研究選取左右對稱的腹直肌、股直肌、臀大肌和豎脊肌8塊肌肉作為肌電測量部位，電極安放前用酒精對相應部位進行消毒、清潔處理，晾干后，將透氣電極片粘到每塊肌肉收縮時肌腹最隆起的部位，測量電極沿肌纖維方向安放，參考電極與其呈等腰三角形，電極間相距20 mm。足底壓力鞋墊放在運動員的鞋內(nèi)。同時將自行研制的信號轉(zhuǎn)換器固定在運動員的背后，此信號轉(zhuǎn)換器可以實現(xiàn)肌電測量儀和足底壓力測量儀的同步工作。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計法

MegaWin信號和Foot-scan insole 信號在各自相應的統(tǒng)計軟件中進行處理，導出到Excell和SPSS12.0中進行圖形分析和顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水平籃球運動員跳投命中率測試結(jié)果與分析

遼寧青年男籃（簡稱省隊）接球跳投的命中率為73.7%±10.6%，沈陽體育學院院隊男籃（簡稱院隊）為62.5 %±8.7%，遼寧青年男籃投籃命中率明顯優(yōu)于沈陽體育學院男籃（簡稱院隊）且差異非常顯著（表2）。由于不同水平籃球運動員跳投命中率存在明顯不同，可以確定影響跳投命中率的因素不同。運動員由于訓練年限、訓練水平、訓練量及強度等的不同，在身體素質(zhì)以及身體的內(nèi)在功能方面存在著差異，這種差異表現(xiàn)在運動員技戰(zhàn)術(shù)的任何一個方面，從籃球運動員核心區(qū)肌電狀況以及足底壓力方面對跳投進行研究是很有必要的。

表2 不同水平籃球運動員跳投命中率卡方檢驗TableⅡ Chi-Square Test of Shot Percentage of the Different-Level Players

2.2不同水平籃球運動員跳投核心區(qū)肌電參數(shù)的比較與分析

2.2.1 不同水平籃球運動員跳投核心區(qū)肌肉IEGM的比較與分析

積分肌電( IE MG)是肌電信號經(jīng)整流濾波后單位時間內(nèi)曲線下面積的總和，反映肌電信號隨時間的強弱變化，同時反映肌肉在運動中單位募集數(shù)量和同步化程度。對不同級別籃球運動員的核心區(qū)的IEGM進行統(tǒng)計分析，從表3中可以看出除左側(cè)股直肌和臀大肌外，其他6塊肌肉都存在著明顯的差異，并且左右側(cè)豎脊肌和左右側(cè)腹直肌存在著非常明顯的差異，8塊肌肉IEGM的變化趨勢是隨著運動員水平的升高而降低。省隊運動員IEGM低于院隊，這種現(xiàn)象視為優(yōu)秀運動員接受長期訓練的良好結(jié)果。優(yōu)秀運動員在長期訓練過程中發(fā)展的某些力量，在很大程度上得到數(shù)量相對變化不大的運動單位的支持，這表現(xiàn)在完成同一動作時，省隊運動員8塊肌肉的IEGM的值小于或低于院隊運動員，說明參與興奮的運動單位少，每個運動單位的興奮程度小，同步化程度較高。這與那蘭等[3-5]對優(yōu)秀運動員肌電圖分析的結(jié)果一致。另一個原因可能是神經(jīng)對肌肉的控制能力得到加強，提高了神經(jīng)-肌肉本體感受功能。對核心區(qū)肌肉的訓練可以充分調(diào)動神經(jīng)肌肉控制系統(tǒng)，提高核心肌群的力量，改善神經(jīng)肌肉控制的效率，使肌肉在運動中募集的數(shù)量和同步化程度提高，可以順利完成對運動的控制。

表3 不同水平籃球運動員接球跳投IEGM比較（單位：mv·s）Table Ⅲ Comparison between the IEMG of the Different-Level Players in Ball-Receiving Jump Shot (mv@ s)

2.2.2 不同水平籃球運動員跳投核心區(qū)肌肉做功百分比的比較與分析

對不同水平籃球運動員在做跳投時核心區(qū)肌肉做功/負荷百分比進行比較，從圖1可以看出，院隊運動員與省隊運動員的做功/負荷百分比存在著差異，院隊運動員在跳投時股直肌的做功/負荷百分比占所有肌肉做功的54%，而省隊運動員股直肌的做功百分比為37%，表現(xiàn)出省隊運動員股直肌不像院隊的股直肌做功/負荷百分比那樣達到所有肌肉做功的一半以上的水平。院隊運動員其他6塊肌肉的做功/負荷百分比出現(xiàn)從4%到13%較大幅度的變化，而省隊運動員其他6塊肌肉的做功/負荷百分比都保持在10%左右，具有一定的均衡性。產(chǎn)生這種情況的原因可能是水平高的運動員除了重視股直肌等主動肌的訓練外，還注重臀大肌、豎脊肌以及腹直肌等核心區(qū)肌肉力量的訓練。跳投需要腰腹以及下肢肌的協(xié)同用力，使身體在空中保持一定的穩(wěn)定性，這樣才能提高投籃的命中率。有關(guān)資料表明，傳統(tǒng)的籃球力量訓練只重視股四頭肌和小腿三頭肌等主動肌的訓練，而忽視核心區(qū)肌肉的訓練，認為只要下肢的股四頭肌和小腿三頭肌的力量上去了就能提高彈跳完成跳投動作，但是籃球中的許多動作都是需要全身的肌肉協(xié)同用力，保持身體平衡才能完成的。因此在加強下肢力量訓練提高彈跳的同時，應該加強腹肌等核心區(qū)肌肉的力量訓練。

2.2.3 不同水平籃球運動員跳投核心區(qū)肌肉激活順序的比較與分析

對省隊運動員與院隊運動員做接球跳投時肌肉激活順序進行比較發(fā)現(xiàn)，不同級別的運動員跳投時肌肉激活順序不同，在同一級別中不同個體做同一動作的肌肉激活順序也不同，而同一運動員反復做同一動作時的肌肉激活順序差別不明顯。這與個人的用力習慣、訓練程度以及肌肉的協(xié)調(diào)模式有關(guān)。這就要求教練員對運動員進行力量訓練時要區(qū)別對待，利用科學的方法掌握運動員的骨骼肌的個體特征，有針對性地進行訓練。通過對不同級別優(yōu)秀籃球運動員做跳投時的激活時間（見表4）以及錄像的對照分析發(fā)現(xiàn)，省隊運動員跳投時與院隊運動員各肌肉激活的時間相比較短，并且被激活的振幅較小，在跳投的各個階段，省隊運動員肌肉激活的時間相對于院隊也較短，運動水平越高的運動員其神經(jīng)調(diào)節(jié)肌肉運動的模式越成熟，核心區(qū)肌肉可以將下肢蹬地、伸髖的力量有效地傳遞到上肢，最后完成投籃。

表4 不同級別籃球運動員跳投核心區(qū)肌肉激活時間表（單位：s）Table Ⅳ Core Area Muscle Activation Time of the Different-Level Players in Jump Shot

2.3 不同水平籃球運動員跳投足底壓力參數(shù)的比較與分析

2.3.1 不同水平籃球運動員跳投足底壓力中心軌跡比較與分析

對省隊與院隊籃球運動員跳投蹬地階段足底壓力中心在雙腳上的軌跡圖進行分析研究發(fā)現(xiàn)，跳投蹬地階段左腳作為中樞腳，省隊的足底壓力中心基本在一條直線上移動，且變化比較均勻，波動比較小。而院隊運動員左腳的運動軌跡左右移動幅度比較大，沒有規(guī)律可循，雜亂無序。足底壓力中心一定程度上反映出身體重心的變化水平，分析結(jié)果充分說明了省隊運動員經(jīng)過科學系統(tǒng)的訓練，控制身體穩(wěn)定性的能力比院隊運動員的能力強，維持自身平衡能力的水平也高。因此核心區(qū)的穩(wěn)定性對跳投各關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)有力起到關(guān)鍵的作用。從右腳的軌跡圖可以看出，右腳前掌著地后，與左腳同時蹬地，足底壓力中心在右腳上的變化范圍不大。省隊運動員的右腳足底壓力中心變化比院隊運動員的變化有規(guī)律，但是區(qū)別不明顯（見圖2）。

2.3.2 不同級別籃球運動員跳投足底受力情況的比較與分析

利用Foot-scan足底壓力測試鞋墊對省隊運動員和院隊運動員的垂直方向的足-地接觸力進行統(tǒng)計，并對其力的峰值和谷值進行了統(tǒng)計學分析。為了便于比較，力值以受試者體重的倍數(shù)(B. W.)為單位進行統(tǒng)計，以消除體重差異對統(tǒng)計結(jié)果的影響。

通過對省隊和院隊運動員垂直方向的受力值與體重比值進行比較，發(fā)現(xiàn)省隊運動員與院隊運動員之間各自的比值具有顯著性差異（P＜0.05），從統(tǒng)計的結(jié)果可以看出，在蹬地起跳階段，垂直方向上的足-地接觸力的峰值變化情況為運動員的運動水平越高，峰值越小。這種差異表現(xiàn)的主要原因是在跳投的過程中要求運動員不僅要跳起迅速及時，還要控制身體的平衡，身體的重心變化要穩(wěn)定，這樣才能提高投籃命中率。因此在蹬地起跳的瞬間，水平高的運動員可以迅速借助蹬地的力量使自己彈起在空中，此時不一定給地面一個極大的沖力就能跳起和控制身體在空中的平衡的能力，這與省隊運動員在長期的訓練中形成了良好的中樞神經(jīng)系統(tǒng)對肌肉等運動系統(tǒng)的內(nèi)在控制有關(guān)。核心區(qū)良好的肌肉力量可以使中樞神經(jīng)系統(tǒng)得到良好的適應，提高對肌肉的控制能力(見表5)。

表5 院隊和省隊運動員足底壓力與體重比值表（單位:N）TableⅤ Ratio of the Insole Pressure and Weight of the Provincial and Institute Team Players (N)

3 結(jié)論和建議

不同水平籃球運動員的跳投命中率存在著明顯的差異，反映在運動員跳投時肌電和足底壓力參數(shù)的不同變化特點上。省隊運動員IEGM低于院隊，視為優(yōu)秀運動員接受長期訓練的良好結(jié)果；省隊運動員股直肌不像院隊的股直肌做功/負荷百分比那樣達到所有肌肉做功的一半以上的水平，院隊運動員其他6塊肌肉的做功/負荷百分比出現(xiàn)從4%到13%較大幅度的變化，而省隊運動員其他6塊肌肉的做功/負荷百分比都保持在10%左右，具有一定的均衡性；跳投蹬地階段左腳作為中樞腳，省隊的足底壓力中心基本在一條直線上移動，且變化比較均勻，波動比較小。而院隊運動員左腳的運動軌跡左右移動幅度比較大，沒有規(guī)律可循，雜亂無序；省隊和垂直方向的受力值與體重比值小于院隊運動員。跳投時身體的穩(wěn)定性對投籃命中率的提高有很大的作用，因此教練員在訓練中應重視核心區(qū)肌肉的力量訓練，以此來加強跳投時身體各部位的協(xié)調(diào)用力，增加騰空的穩(wěn)定性，以此提高投籃的命中率。

[1]孫傳波，關(guān)輝.對決定籃球投籃命中率因素的探討[J].哈爾濱體育學院學報,2006,（26）2：85-86

[2]Ian Hasegawa. (2004). NSCA’S Performance[J]. Training Journal,11:5.

[3]那蘭.優(yōu)秀速度滑冰運動員肌電圖分析[J].冰雪運動.1998,(2)：44-46

[4]陸愛云.不同重量下男子抓舉動作的生物力學特征[J].上海體育學院學報.2000，（24）3：58-61

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Comparison between the Core Area IEMG and Insole Pressure of the Different-Level Basketball Players in Jump Shot

WANG Lai-dong, QI Chun-yan
(Physical Education Department, Naikai University, Tianjin 300071, China)

Taking the basketball players of Liaoning Junior Men's Basketball Team and Shenyang Physical Education Institute as the sybjects and using the instruments of ME6000 IEMG Meter and Footscan Insole Pressure Meter, the authors made an analysis of the IEMG of the core area muscles of the different-level players in jump shot, percentage of the muscle power load, muscle activation order and insole pressure parameters. The result shows that IEMG reduces as the level of player improves. This is function saving due to long-term training. Stability of the muscle power load of the provincial team players are observed. This is the result of paying attention to core area muscle training. Muscle activation order of the different-level players is different. Higher the level of the player is, more mature is the mode of his nerve adjusting muscle movements. Core area muscles may pass the power of hip extension and tread of the lower extremities to the upper extremeties. The insole pressure wave form of the provincial team players is a smooth crest curve,which shows that the provincial team players possess better ability of contolling body balance than that of the institute team players. Significant difference of the ratio of vertical force value and weight value exists and this means that good core area muscle strength may make central nervous system adaptable so as to improve its muscle control ability. Therefore, coaches should pay attention to the strength training of core area muscles so as to improve the coordinated force of the different parts of the body in jump shot, enhance the stability in jump-up and improve shot percentage.

basketball player; jump shot; core area; IEMG; insole pressure

G804.6

A

1006-1207(2011)05-0067-04

2011-08-03

王來東，男，碩士，講師.主要研究方向：體育教育與運動訓練.

南開大學 體育教學部，天津 300071

何聰)