足球守門員不同力量練習(xí)的下肢肌肉表面肌電特征研究

劉 源

（北京體育大學(xué)研究生院，北京 100084）

足球守門員不同力量練習(xí)的下肢肌肉表面肌電特征研究

劉 源

（北京體育大學(xué)研究生院，北京 100084）

足球守門員作為最后一名防守隊(duì)員，發(fā)揮著舉足輕重的防守作用。無論是高球的防守，還是出擊封堵，下肢力量的好壞起決定作用。因此，針對(duì)守門員下肢力量訓(xùn)練的杠鈴頸后深蹲、蛙跳、跳深3種彈跳練習(xí)方法進(jìn)行表面肌電測(cè)量。結(jié)果表明，3種練習(xí)方法的作用各有側(cè)重，跳深對(duì)股四頭肌、腓腸肌的影響比較大；蛙跳和杠鈴頸后深蹲對(duì)股四頭肌、臀大肌的影響較大。教練員安排力量練習(xí)時(shí)應(yīng)考慮這些差異，依據(jù)專項(xiàng)需要做到因人施訓(xùn)。

足球；守門員；練習(xí)方法；表面肌電

科學(xué)的訓(xùn)練方法可以幫助運(yùn)動(dòng)員獲得事半功倍的訓(xùn)練效果，建立科學(xué)可行的訓(xùn)練方案一直是教練員們的唯一目標(biāo)?？茖W(xué)訓(xùn)練的目的就是為了使運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力向著特定的目標(biāo)可控地改變。為了達(dá)到這一目標(biāo)，教練員和運(yùn)動(dòng)員需要了解運(yùn)動(dòng)員本人需要訓(xùn)練什么，所采用訓(xùn)練方法能夠訓(xùn)練什么，這樣才能使訓(xùn)練具有針對(duì)性和高效性。本文選取北京體育大學(xué)足球?qū)ｍ?xiàng)班守門員為測(cè)試對(duì)象，通過表面肌電信號(hào)的方式測(cè)量杠鈴頸后深蹲、蛙跳、跳深3種彈跳練習(xí)方法，目的是了解動(dòng)作過程中下肢肌肉做功情況，發(fā)現(xiàn)不同練習(xí)方法的訓(xùn)練針對(duì)性，為提高訓(xùn)練的效率、減少運(yùn)動(dòng)損傷的幾率提供參考。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

足球守門員不同力量練習(xí)的下肢肌肉表面肌電特征。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法 通過搜索期刊網(wǎng)和圖書館查閱相關(guān)研究資料，在了解前人對(duì)該方向的研究進(jìn)展的情況下，設(shè)計(jì)本研究實(shí)驗(yàn)方案，有針對(duì)性地選取實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

1.2.2 表面肌電測(cè)量法 采用芬蘭產(chǎn)MEGA-me6000表面肌電儀對(duì)北京體育大學(xué)足球校代表隊(duì)守門員的杠鈴頸后深蹲、蛙跳、跳深3種彈跳練習(xí)方法中下肢動(dòng)員肌肉群進(jìn)行表面肌電測(cè)試（同步錄像）獲得原始表面肌電圖，然后進(jìn)行解析獲得所需要的相關(guān)資料。

1.2.3 專家訪談法 針對(duì)研究的內(nèi)容，選取10名資深專家，足球教學(xué)與訓(xùn)練教授1名、副教授5名、國家A級(jí)教練員3名、B級(jí)教練員1名。主要采取走訪和電話訪問的方式進(jìn)行咨詢論證，征求青少年足球守門員下肢力量訓(xùn)練相關(guān)意見，最終確定本研究測(cè)試主要手段方法。

2 結(jié)果與分析

隨著足球運(yùn)動(dòng)科學(xué)訓(xùn)練理念的強(qiáng)化，足球守門員訓(xùn)練的專項(xiàng)化水平在不斷地提高，各隊(duì)都為守門員訓(xùn)練配備了專業(yè)的守門員教練。根據(jù)專家訪談發(fā)現(xiàn)，目前我國專業(yè)隊(duì)守門員訓(xùn)練相對(duì)比較系統(tǒng)，但是青少年足球隊(duì)、省級(jí)別專業(yè)隊(duì)、青年隊(duì)守門員訓(xùn)練專項(xiàng)化水平仍然較低，專項(xiàng)力量訓(xùn)練認(rèn)識(shí)有余，但方法、針對(duì)性不足。因此，本研究針對(duì)目前青少年足球守門員專項(xiàng)力量訓(xùn)練的不足，根據(jù)專家意見，選取3種主要下肢力量訓(xùn)練方法，設(shè)計(jì)測(cè)試方案，以期了解不同訓(xùn)練方法鍛煉效果、鍛煉的區(qū)域部位等的異同。

時(shí)域分析是將肌電信號(hào)看作時(shí)間的函數(shù)，用來刻畫時(shí)間序列信號(hào)的振幅特征，主要包括積分肌電值（IEMG）、均方根值（RMS）、平均振幅（MA）等。積分肌電是指所得肌電信號(hào)經(jīng)整流濾波后單位時(shí)間內(nèi)曲線下面積的總和，它可反映肌電信號(hào)隨時(shí)間進(jìn)行的強(qiáng)弱變化。肌電積分用于分析肌肉在單位時(shí)間內(nèi)的收縮特性，其計(jì)算公式如下：

iEMG=∫t+Tt|EMG（t）| dt

均方根值（RMS）和iEMG一樣也可在時(shí)間維度上反映sEMG信號(hào)振幅的變化特征，它直接與EMG信號(hào)的電功率相關(guān)，具有更加直接的物理意義。平均振幅（MA）反映肌肉電信號(hào)的強(qiáng)度，與參與的運(yùn)動(dòng)單位數(shù)目。本研究測(cè)量的肌肉如下：

（1）脛前?。好劰乔凹∥挥诿劰堑耐鈧?cè)。近固定時(shí)，使足伸（背屈）、內(nèi)收和外展，如勾腳動(dòng)作。遠(yuǎn)固定時(shí)，拉小腿向前，以維持足弓。采用負(fù)重勾腳等練習(xí)可發(fā)展該肌的力量。

（2）腓腸?。弘枘c肌是足部最大的屈肌。腓腸肌沿著小腿背后，從股骨的遠(yuǎn)端向下延伸到跟骨。當(dāng)其收縮時(shí)，可使足向下彎曲，并輔助膝蓋彎曲。腓腸肌是透過跟腱與足跟相連接。

（3）半腱半膜?。喊腚旒『桶肽ぜ∫嗥鹩谧墙Y(jié)節(jié)，止于脛骨近端內(nèi)側(cè)面，半腱肌位于半膜肌的淺面，當(dāng)屈膝時(shí)，股二頭肌能使小腿輕度外旋，半腱肌和半膜肌能使小腿輕度內(nèi)旋在完成走、跑動(dòng)作時(shí)，牽拉腿部向后從而推動(dòng)身體向前。肌肉所承受的力與髖、膝關(guān)節(jié)角度有直接的關(guān)系。當(dāng)身體過度伸膝屈髖時(shí)表現(xiàn)為被動(dòng)不足，過度屈膝伸髖時(shí)表現(xiàn)為主動(dòng)不足。

（4）股四頭?。ü蓛?nèi)側(cè)肌、股直肌、股外側(cè)?。汗伤念^肌是全身中體積最大肌，由股外側(cè)肌、股直肌、股內(nèi)側(cè)肌和骨中間肌4個(gè)頭組成。股四頭肌的主要作用：膝關(guān)節(jié)強(qiáng)有力的伸肌，股直肌還有屈大腿的作用。

（5）臀大肌：臀大肌肌肉發(fā)達(dá)，直接位于骨盆后外側(cè)面，維持人體直立姿勢(shì)。近固定時(shí)，使大腿后伸和旋外，如后擺腿和后踢腿動(dòng)作。該肌上半部使大腿外展，下半部使大腿內(nèi)收；遠(yuǎn)固定時(shí)，一側(cè)收縮，使骨盆向?qū)?cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，如轉(zhuǎn)體動(dòng)作，兩側(cè)收縮使骨盆后傾，維持人體直立姿勢(shì)。采用俯臥“背腿”，負(fù)重腿屈伸和負(fù)重體屈伸等練習(xí)可發(fā)展該肌的力量。

表1 運(yùn)動(dòng)員杠鈴頸后深蹲表面積分肌電值肌電值/uV.s

表2 運(yùn)動(dòng)員跳深表面積分肌電值肌電值/uV.s

表3 運(yùn)動(dòng)員蛙跳表面積分肌電值肌電值/uV.s

2.1 杠鈴頸后深蹲肌電圖分析

本測(cè)試選擇負(fù)重65kg質(zhì)量單位。根據(jù)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理，粘彈性是人體肌肉的屬性之一，此特性的物質(zhì)在受到迅速劇熱牽拉伸長時(shí)，能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的彈性回縮力。當(dāng)粘彈性物質(zhì)被緩慢地拉伸時(shí)，或者拉伸以后有所停頓，它會(huì)出現(xiàn)松弛的現(xiàn)象，其彈性回縮力度就會(huì)降低。超等長訓(xùn)練強(qiáng)調(diào)肌肉的迅速拉伸和迅速地回縮，就是為了較好地利用肌肉這種粘彈性物質(zhì)的力學(xué)特征。在力量訓(xùn)練中對(duì)肌肉長期做這種類型的刺激，使肌肉在這方面產(chǎn)生適應(yīng)性，從而達(dá)到發(fā)展爆發(fā)力的效果。從肌肉內(nèi)部微結(jié)構(gòu)的生理特性方面來說，肌纖維中的感受器肌梭對(duì)肌纖維受到快速牽拉負(fù)荷引起的幅度和長度變化會(huì)作出劇烈反射，大量神經(jīng)沖動(dòng)被傳到脊髓。在脊髓中傳入神經(jīng)元的突觸直接與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元相連，將強(qiáng)有力的神經(jīng)沖動(dòng)傳回骨骼肌纖維，使肌肉產(chǎn)生收縮。生理實(shí)驗(yàn)證明，這種牽張反射以較快以及較慢的方式發(fā)生反應(yīng)。較快地牽拉肌肉，可以使骨骼肌纖維瞬間產(chǎn)生較大強(qiáng)度的收縮?？梢?，超等長訓(xùn)練也是充分利用肌肉牽張反射的生理特性，通過長期訓(xùn)練的適應(yīng)性，逐漸強(qiáng)化這種反射，達(dá)到發(fā)展肌肉爆發(fā)力的效果。（表1）

2.2 跳深表面肌電特征

超等長訓(xùn)練作為力量訓(xùn)練的新突破口，對(duì)速度和爆發(fā)力的提高具有很好的效果。目前跳深訓(xùn)練由于便于操作，掌握容易而被各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練廣泛運(yùn)用。本研究中，從受試者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，跳深練習(xí)中積分肌電值從高到低依次為腓腸肌、股外肌、股內(nèi)肌、脛前肌、臀大肌和半腱半膜肌。受試者左右兩腿的積分肌電有所差異。因此，運(yùn)動(dòng)員跳深時(shí)兩腿發(fā)力的情況也略微有所差別。從數(shù)據(jù)來分析，跳深練習(xí)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的腓腸肌、股四頭肌的影響較大，對(duì)提高運(yùn)動(dòng)員大腿正面肌肉群力量以及小腿側(cè)面肌肉力量有較佳效果，對(duì)提高守門員兩側(cè)的移動(dòng)速度效果明顯。（表2）

2.3 蛙跳表面肌電特征

本測(cè)試以兩級(jí)蛙跳為一個(gè)測(cè)量單位進(jìn)行研究。依據(jù)測(cè)量結(jié)果，蛙跳練習(xí)主要參與工作的肌肉主要是股四頭?。ü蓛?nèi)、直、外肌之和）、腓腸肌、脛前肌和臀大肌。（表3）

蛙跳首先是一種劇烈的下肢運(yùn)動(dòng)，是鍛煉提升運(yùn)動(dòng)員力量的一種典型訓(xùn)練方法。本研究中，受試者積分肌電值從高到低依次為股外肌、臀大肌、腓腸肌、股內(nèi)肌、脛前肌和半腱半膜肌。劉述芝在對(duì)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員支撐腿的表面肌電活動(dòng)特征研究后發(fā)現(xiàn)，在起跳的不同階段所測(cè)肌肉對(duì)起跳的貢獻(xiàn)程度存在個(gè)體差異性，但大多數(shù)運(yùn)動(dòng)員呈現(xiàn)共同規(guī)律；比目魚肌、腓腸肌等小腿三頭肌以及股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌等股四頭肌是運(yùn)動(dòng)員在起跳環(huán)節(jié)中支撐腿的主要發(fā)力肌肉。華立君在對(duì)排球運(yùn)動(dòng)員下肢肌力評(píng)測(cè)后認(rèn)為，蛙跳訓(xùn)練對(duì)排球運(yùn)動(dòng)員下肢專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)能力的提高具有重要意義，而肌電技術(shù)可以充分反映運(yùn)動(dòng)過程中肌力的變化。前人的這些研究結(jié)果表明，在跳躍動(dòng)作練習(xí)中，股四頭肌是起關(guān)鍵作用的肌肉，但要根據(jù)不同項(xiàng)目特征確定適合的練習(xí)方法。因此，蛙跳訓(xùn)練在很大程度上與杠鈴頸后深蹲訓(xùn)練效果相似，對(duì)提高運(yùn)動(dòng)員正面速度力量效果明顯。

3 結(jié) 論

3.1 3種不同的下肢力量練習(xí)方法從功能、操作等方面各有所不同，跳深對(duì)股四頭肌、腓腸肌的影響比較大，提高守門員側(cè)面移動(dòng)速度效果明顯；蛙跳和杠鈴頸后深蹲對(duì)股四頭肌、臀大肌的影響較大，提高守門員正面移動(dòng)速度效果明顯。在進(jìn)行彈跳練習(xí)時(shí)應(yīng)考慮這些差異，依據(jù)專項(xiàng)需要以及訓(xùn)練目的做到科學(xué)訓(xùn)練。

3.2 守門員兩側(cè)下肢發(fā)力程序及特點(diǎn)具有差異性，在訓(xùn)練中應(yīng)該根據(jù)每名運(yùn)動(dòng)員的具體情況進(jìn)行調(diào)整，做到均衡發(fā)展。

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1674-151X（2012）06-034-02

投稿日期：2012-04-02

劉源，在讀碩士研究生。研究方向：運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)。