張保系詠春拳專家選手日字沖拳主要肌群激活特征分析

張 勇，趙光圣，朱 東

（1.安徽工程大學(xué) 體育學(xué)院，安徽 蕪湖 241000；2.上海體育學(xué)院 武術(shù)學(xué)院，上海 200438）

隨著武術(shù)實(shí)證性研究不斷深入，訓(xùn)練的科學(xué)化程度逐步提高，但是由于科研機(jī)構(gòu)對于武術(shù)項(xiàng)目的興趣以及大眾對拳種喜好的影響，對流派武術(shù)技術(shù)探討仍處于初步階段.本文選用詠春拳為研究拳種，對其典型動(dòng)作日字沖拳進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)學(xué)與神經(jīng)肌電同步進(jìn)行分析，揭示高水平詠春拳選手發(fā)力特征，為科學(xué)化詠春拳訓(xùn)練方法和進(jìn)一步國際傳播提供實(shí)證研究支持［1－4］.

前人實(shí)驗(yàn)表明直線型拳法仍然符合鞭打式發(fā)力特點(diǎn)，通過自下而上逐步疊加的方式獲得足夠的拳速和擊打效果.而本課題組之前實(shí)驗(yàn)也證明詠春拳日字沖拳（直線型拳法）最高拳速并不比拳擊后手直拳高，而不同動(dòng)作路線對擊打效果也存在影響［5－10］.為更深度探尋詠春拳技術(shù)機(jī)理與勁力特征，需要對詠春拳沖拳動(dòng)作進(jìn)行肌電分析.為了保證技術(shù)規(guī)格的統(tǒng)一，排除武術(shù)流派差異對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論帶來的影響，本次實(shí)驗(yàn)選擇佛山張保系詠春拳，該派系詠春拳技術(shù)要求細(xì)膩，訓(xùn)練以散式（單式動(dòng)作）為主，一式動(dòng)作不過關(guān)不教下一式，且在詠春拳交流比賽獲得佳績.研究由張保系詠春拳傳人麥耀明推薦具有技術(shù)代表性的受試者并確定實(shí)驗(yàn)方案，通過運(yùn)動(dòng)學(xué)和遙測表面肌電同步進(jìn)行動(dòng)作測試與分析.

1 實(shí)驗(yàn)對象與方法

1.1 研究對象

鑒于本課題研究目的，也迫于詠春拳高水平受試者難以尋找，為了最大程度地反映出詠春拳技術(shù)特征而剔除因教授方法、派系技術(shù)差異對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，將受試者定為上海詠春拳教學(xué)中心4名教練.因?yàn)閭鹘y(tǒng)武術(shù)沒有運(yùn)動(dòng)等級劃分，而教授武術(shù)時(shí)間越長其技術(shù)影響面也就越廣，所以使用“教齡”表示具有的詠春拳技術(shù)傳播能力，具體信息如表1所示.

表1 受試者基本信息表

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與方法

（1）測試儀器及實(shí)驗(yàn)工具.根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，受試者穿著VICON測試系統(tǒng)專用服裝和武術(shù)平底牛皮練功鞋.實(shí)驗(yàn)采用VICON系統(tǒng)及Noraxon肌電系統(tǒng)，以內(nèi)同步連接方式進(jìn)行數(shù)據(jù)同步采集.英國產(chǎn)VICON硬件及其配套軟件系統(tǒng)，16臺MX＿F40攝影頭，直徑為14cm的Mark球，采樣頻率設(shè)為120HZ，數(shù)據(jù)分析使用Visual3D分析軟件（簡稱為V3D，版本為Visual3DV4.75.12）.肌電信號系統(tǒng)使用美國Noraxon公司生產(chǎn)的表面肌電采集與分析系統(tǒng)，采樣頻率設(shè)置為1 000HZ，分析軟件為MyoResearch XP Master Edition 1.08.16.肌電片為上海仁和醫(yī)療設(shè)備有限公司產(chǎn)的心電電極（銀/氯化銀），電極粘附區(qū)30mm直徑，導(dǎo)電區(qū)10mm直徑.

（2）實(shí)驗(yàn)步驟.首先對包括Vicon系統(tǒng)、無線肌電系統(tǒng)、配套電腦等儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，并調(diào)試同步信號，三維空間標(biāo)定.受試者穿著Vicon測試專用短褲和武術(shù)鞋，做慢走、動(dòng)態(tài)拉伸、武術(shù)熱身動(dòng)作10min，然后向受試者說明測試動(dòng)作順序及測試過程相關(guān)事項(xiàng).受試者認(rèn)為身體狀態(tài)良好并充分熱身后開始測試.由熟悉實(shí)驗(yàn)室規(guī)范操作的測試人員將49個(gè)的紅外反光標(biāo)志球（mark球）粘貼在受試者相應(yīng)位置，然后進(jìn)行靜態(tài)拍攝.受試者完成3次有效數(shù)據(jù)的測試動(dòng)作后，換下一位受試者測試直至完成所有測試動(dòng)作.

圖1 日字沖拳動(dòng)作（俯視圖）

（3）測試動(dòng)作.每位受試者完成的測試動(dòng)作為詠春拳日字沖拳.首先以腳、膝內(nèi)扣的二字鉗羊馬姿勢站立，雙手握拳放置兩側(cè)肋部，高度齊胸骨柄.然后拳自肋部向身體前方中線，肘關(guān)節(jié)伸直結(jié)束動(dòng)作（見圖1）.

（4）數(shù)據(jù)采集與處理.實(shí)驗(yàn)前先調(diào)整16臺Vicon紅外攝像頭拍攝范圍，根據(jù)測試范圍（測試的是原地動(dòng)作）以實(shí)驗(yàn)大廳放置測力臺位置為中心設(shè)立一個(gè)3m×2m×3m（長×寬×高）的范圍.然后捕捉受試者身上49個(gè)mark球（紅外反光標(biāo)志球）的運(yùn)動(dòng)軌跡.將Vicon系統(tǒng)配套的Workstation 5.1軟件采集頻率設(shè)置為120HZ.獲得運(yùn)動(dòng)學(xué)原始數(shù)據(jù)后，使用Visual3DVersion3.34.0進(jìn)行處理，采用11HZ進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波，最終形成沖拳動(dòng)作運(yùn)動(dòng)學(xué)變化來劃分受試者肌電信號變化所處動(dòng)作階段.使用Noraxon表面肌電采集儀器及 Myoresearch XP Mater Edition 1.08.16肌電信號分析軟件來處理肌電數(shù)據(jù).按照表面肌電測試規(guī)范流程，確定肌電片肌肉表面脫脂、去體毛等，然后將電極片固定在受試者沖拳側(cè)（均為右手為習(xí)慣手，即右側(cè)）脛骨前肌、腓腸肌、股外側(cè)肌、臀大肌、背闊肌、三角肌肉前束、胸肌、腹直肌、肱二頭肌、肱三頭肌、肱橈肌、左側(cè)肱三頭肌、左側(cè)肱橈肌、左側(cè)胸肌的肌腹位置.

2 研究結(jié)果

受試者運(yùn)動(dòng)過程中肌電信號是分析神經(jīng)肌電活動(dòng)情況一個(gè)重要的途徑，本次實(shí)驗(yàn)選定受試者上下肢左右兩側(cè)共14塊肌肉進(jìn)行測試.按照本文對于動(dòng)作的劃分，根據(jù)實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)來劃分動(dòng)作開始和結(jié)束，自預(yù)備式到?jīng)_拳擊打動(dòng)作完成（肘關(guān)節(jié)完全伸直）.而對于隨后保持姿勢及收回動(dòng)作，相關(guān)肌電活動(dòng)雖明顯，但非動(dòng)作的核心部分和動(dòng)作完成質(zhì)量關(guān)系不大，因此不予考慮.

圖2 受試者吳XX肌電激活順序

圖3 馬X的肌肉激活順序

和拳擊的后手直拳動(dòng)作比較，日字沖拳的前伸幅度小，實(shí)驗(yàn)甚至出現(xiàn)部分受試者沒有明顯的三角肌活動(dòng)信號.因?yàn)樵伌喝兆譀_拳動(dòng)作發(fā)力較為短促，肢體活動(dòng)范圍較小，不同發(fā)力習(xí)慣會(huì)產(chǎn)生完成不同的肌電激活狀態(tài)，此次實(shí)驗(yàn)受試者上肢肌肉激活順序沒有出現(xiàn)一致性，但是通過肌電信號分析為深入探討詠春拳發(fā)力特征提供可能.受試者中教學(xué)年限長的受試者杰和吳（其中吳是全國詠春拳冠軍）呈現(xiàn)上肢遠(yuǎn)端肌肉先激活而近端肌肉隨后激活的順序.這和郭峰拳擊后手直拳動(dòng)作的由近端依次向遠(yuǎn)端的激活順序完全顛倒.原因是日字沖拳動(dòng)作路線短，不同于蹬地旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)上肢典型鞭打發(fā)力的拳擊后手直拳動(dòng)作，具有自身獨(dú)有的發(fā)力方式：稍節(jié)領(lǐng)勁.此外，受試者中教學(xué)年限長、技術(shù)更加?jì)故斓膮?、杰、馬激活肌肉數(shù)較少，而只有1年教學(xué)年限的曾下肢以及左側(cè)上肢肌肉激活數(shù)明顯增加（見圖2～圖5）.日字沖拳是在保持二字鉗羊馬的姿勢下，強(qiáng)調(diào)不借助轉(zhuǎn)體或送肩動(dòng)作來發(fā)力，所以吳、杰、馬的激活肌肉幾乎集中在沖拳側(cè)上肢和軀干部分，而曾身體其他部位“借力”現(xiàn)象明顯，即上肢對側(cè)以及下肢部分肌肉出現(xiàn)激活現(xiàn)象.

3 分析與討論

3.1 上肢肌肉激活順序

圖4 受試者杰X肌肉激活順序

圖5 曾XX肌肉激活順序

課題組對詠春拳技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)即使在二字鉗羊馬下沖拳也符合自下而上的發(fā)力特點(diǎn)［11］.有研究發(fā)現(xiàn)，優(yōu)秀拳擊后手直拳主動(dòng)肌激活的順序?yàn)槿羌　㈦湃^肌、肱橈肌，由近端向遠(yuǎn)端依次激活［12］.比較本次實(shí)驗(yàn)詠春日字沖拳和拳擊后手直拳發(fā)現(xiàn)，教學(xué)年限長的吳和杰上肢遠(yuǎn)端肌肉先激活，近端肌肉隨后激活.不同于蹬地旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)上肢典型鞭打發(fā)力的拳擊后手直拳，日字沖拳動(dòng)作路線短，沒有明顯下肢蹬伸發(fā)力動(dòng)作，轉(zhuǎn)體發(fā)力幅度小，所以看似動(dòng)作和拳擊后手直拳的日字沖拳肌肉激活有著自身特點(diǎn).上肢遠(yuǎn)端肌肉先激活可以在出拳路線短的情況下手腕和前臂肌肉收縮，有利于擊打目標(biāo)時(shí)手腕的固定，一方面防止擊打?qū)Ψ綍r(shí)受傷；另一方面通過增強(qiáng)擊打瞬間傳遞給對方有效質(zhì)量來提高擊打效果.因此日字沖拳動(dòng)作體現(xiàn)出傳統(tǒng)武術(shù)追求“稍節(jié)領(lǐng)勁”發(fā)力的特點(diǎn)——上肢遠(yuǎn)端肌肉先激活.

3.2 上肢對側(cè)肌肉激活狀態(tài)

本次實(shí)驗(yàn)受試者上肢對側(cè)肌肉激活的時(shí)機(jī)和數(shù)量并不同，其中教學(xué)年限長的吳對側(cè)胸大肌繼沖拳側(cè)肱橈肌激活，對側(cè)肱三頭肌和肱橈肌約在50%的沖拳環(huán)節(jié)時(shí)間激活并直至沖拳環(huán)節(jié)結(jié)束.教學(xué)年限較短的曾對側(cè)肱三頭肌和肱橈肌約在20%的沖拳環(huán)節(jié)時(shí)間開始激活持續(xù)至65%的沖拳環(huán)節(jié)時(shí)間.武式太極拳有左右手各一側(cè)的原則，而詠春拳大量存在如左手?jǐn)傉品朗貙Ψ街芯€進(jìn)攻的同時(shí)右手沖拳的“攤打”、右手膀手阻擊對方上方進(jìn)攻的同時(shí)左手沖拳的“膀打”、左手伏按對方的進(jìn)攻而右手鏟擊的“伏鏟”這樣的左右同時(shí)攻防的動(dòng)作，這要求對兩側(cè)肌肉有很強(qiáng)的控制和協(xié)調(diào)能力.需要達(dá)到“攻守同期”的技術(shù)要求不僅要建立“左防右攻”或“下防上攻”準(zhǔn)確動(dòng)作定型，更加重要的是上肢一側(cè)做攻防動(dòng)作時(shí)另一側(cè)保持適度放松，否則無法完成兩側(cè)不同技術(shù)要求的動(dòng)作，也不會(huì)一側(cè)在接觸對方進(jìn)攻手臂時(shí)保持靈活、迅速的反應(yīng).

3.3 沖拳末期肌肉共同激活現(xiàn)象

此次實(shí)驗(yàn)受試者在沖拳末期都出現(xiàn)多處肌肉共激活現(xiàn)象，而且教學(xué)年限長的受試者（吳、馬、杰）所共激活肌肉數(shù)量較多.沖拳末期為進(jìn)攻擊打目標(biāo)環(huán)節(jié)（本次實(shí)驗(yàn)是空擊練習(xí)，并未涉及到擊打環(huán)節(jié)的分析），擊打是物體與物體撞擊現(xiàn)象，沖拳者（施力方）對受擊打者（受力方）產(chǎn)生作用力，同時(shí)也受到反作用力［13－17］.如果身體肌肉在激活狀態(tài)下提高關(guān)節(jié)固定程度，可以承受一定程度的反作用力；如果擊打時(shí)身體相關(guān)肌肉沒有激活，那么沖拳者自身無法承受擊打產(chǎn)生的反作用力，即撞擊時(shí)無法傳遞較高有效質(zhì)量而降低擊打效果.關(guān)于進(jìn)攻動(dòng)作武術(shù)有兩種看似非常矛盾的說法：一是如同心意拳、八極拳主張“硬打硬上無遮攔”的剛；另一則如同太極拳、八卦掌主張“行如九曲珠”的柔.在套路演練上可以表現(xiàn)出剛?cè)嶙兓?，但就單?dú)武術(shù)動(dòng)作的技術(shù)角度來說為到達(dá)最終技擊效果要不偏向于提高擊打瞬間的速度，要不提高撞擊對方傳遞的有效質(zhì)量，前者可以引用常見的鞭打動(dòng)作來解釋而后者則可以用鐵錘砸擊來理解，人體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性無法同時(shí)在兩方面都達(dá)到最佳狀態(tài).本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以為武術(shù)剛?cè)嵴f提供一種補(bǔ)充：詠春拳肌肉激活特征是武術(shù)界中流傳的“稍節(jié)領(lǐng)勁”和“抖秤砣”說法，本為女性所創(chuàng)得詠春拳從身體單薄、反應(yīng)時(shí)效較長、爆發(fā)力不占優(yōu)勢的女性群體特點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)用上肢遠(yuǎn)端肌肉預(yù)先激活、對側(cè)肌肉適度配合、沖拳末期身體肌肉共激活的運(yùn)動(dòng)模式為攻守同期、連續(xù)進(jìn)攻、近身攻擊打好基礎(chǔ)，從而達(dá)到以弱勝強(qiáng)的最終目的［18］.

3.4 結(jié)論與建議

詠春拳日字沖拳動(dòng)作上肢遠(yuǎn)端肌肉最先激活，體現(xiàn)傳統(tǒng)武術(shù)理論中的“稍節(jié)領(lǐng)勁”的發(fā)力特點(diǎn).沖拳過程中上肢對側(cè)肌肉適度參與協(xié)調(diào)，也為詠春拳高級階段左右兩側(cè)進(jìn)行不同動(dòng)作的技術(shù)打好基礎(chǔ).沖拳末期（肘關(guān)節(jié)接近伸直）身體下肢、軀干、上肢多處肌肉共激活，有利于提高擊打目標(biāo)瞬間有效質(zhì)量進(jìn)而增強(qiáng)日字沖拳技擊效果.本次實(shí)驗(yàn)因條件所限，受試者人數(shù)較少并未分訓(xùn)練層次進(jìn)行比較，研究結(jié)果可能存在一定誤差，有待以后增加樣本進(jìn)行深入研究.

［1］ 謝輝.基于武與道解析詠春拳的產(chǎn)生［J］.蘭臺世界，2011（17）：54－55.

［2］ Siverio M，Zezima M.Wing chun kung fu：advanced Chi Sao［J］.Karate Illustrated，1985，16（12）：32－34.

［3］ Butz R.Wing chun and the art of simultaneous block and attack［J］.Black Belt，1982，20（1）：68－71.

［4］ D Z M V M.Injuries in martial arts：a comparison of five styles［J］.Br J Sports，2005，39：29－33.

［5］ 張勇，趙光圣.對詠春日字沖拳肩髖轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析［J］.北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（8）：72－76.

［6］ 張勇，趙光圣.運(yùn)用中國功夫測試工程假人對詠春日字沖拳擊打效果分析［J］.體育科學(xué)，2013（4）：50－54.

［7］ 張勇，李世宏，王思樂.淺談詠春拳技術(shù)特征與典型理論［J］.安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013（2）：102－105.

［8］ 郭峰，張日輝，唐光大.優(yōu)秀女子拳擊運(yùn)動(dòng)員后手直拳鞭打動(dòng)作技術(shù)分析［J］.北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（1）：64－66.

［9］ 劉海瑞.上海市優(yōu)秀男子拳擊運(yùn)動(dòng)員后手直拳出拳－擊打環(huán)節(jié)生物力學(xué)特征分析［D］.上海：上海體育學(xué)院，2010.

［10］ 岳東升，張翠，宋祺鵬，等.山東省64公斤級男子拳擊運(yùn)動(dòng)員直拳技術(shù)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析［J］.山東體育科技，2011（2）：14－17.

［11］ 張勇.詠春拳典型動(dòng)作生物力學(xué)分析［D］.上海：上海體育學(xué)院，2012.

［12］ 郭峰，張日輝.優(yōu)秀女子拳擊運(yùn)動(dòng)員后手直拳技術(shù)動(dòng)作上肢肌肉表面肌電分析［J］.沈陽體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（8）：66.

［13］ Ml S，Ar H，Gr F，et al.Biomechanical study of full－contact karate contrasted with boxing［J］.Journal of Neurosurgery，1986，64：248－252.

［14］ Neto O P，Magini M.Electromiographic and kinematic characteristics of Kung Fu Yau－Man palm strike［J］.Journal of Electromyography and Kinesiology，2008，18（6）：1 047－1 052.

［15］ Neto O P，Magini M，Pacheco M T T.Electromyographic study of a sequence of Yau－Man Kung Fu palm strikes with and without impact［J］.Journal of Sports Science and Medicine，2007（6）：23－27.

［16］ Op N，R B，Mt P，et al.Force，reaction time，and precision of Kung Fu strikes［J］.Percept Mot Skills，2009，109（1）：295－303.

［17］ Joch W，Krause J，F(xiàn)ritsche P.Punching power and motor speed in boxing［J］.Leistungssport，1982，12（1）：40－60.

［18］ 金慶紅.“零搶跑”規(guī)則對優(yōu)秀短跑運(yùn)動(dòng)員起跑反應(yīng)時(shí)間的影響［J］.安徽工程大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，28（2）：88－91.