優(yōu)秀速度滑冰運(yùn)動(dòng)員冰上直道專項(xiàng)肌肉用力特征對(duì)比分析

黃達(dá)武 劉露 吳瑛 陳月亮 馬勇占

1 江西師范大學(xué)體育學(xué)院（江西南昌330022）

2 上海體育學(xué)院研究生處

3 湖北理工學(xué)院體育部 4 臺(tái)州學(xué)院體育學(xué)院

肌肉用力特征是指肌肉在收縮完成專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)和肌電特征， 是研究和把握項(xiàng)目特征的重要手段和途徑， 是選擇和設(shè)計(jì)專項(xiàng)力量訓(xùn)練手段的重要參考指標(biāo)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。 近些年有關(guān)速滑運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)肌肉用力特征的研究較少， 且大多是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)針對(duì)單關(guān)節(jié)肌力特征的研究， 對(duì)肌肉在單關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和多關(guān)節(jié)復(fù)合運(yùn)動(dòng)中的差異研究不夠。鑒于此，一方面， 為更加真實(shí)有效地研究速滑運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)肌肉用力特征， 我們進(jìn)行了實(shí)地滑冰專項(xiàng)測(cè)試； 另一方面， 為有效對(duì)比優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員間肌肉用力特征的細(xì)微差別， 我們選擇了于X 和張X 兩名運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，二人是目前我國(guó)女子短距離滑冰項(xiàng)目的頂級(jí)選手，且在技術(shù)特征和滑跑風(fēng)格上存在一定差異。 為給將來(lái)力量訓(xùn)練和技術(shù)評(píng)價(jià)提供有效參考， 本研究選取主要做功肌群、 肌肉激活水平及激活順序等肌電指標(biāo)來(lái)研究和分析冰上專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下肢支撐階段的肌肉用力特征。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

我國(guó)優(yōu)秀女子短距離速度滑冰運(yùn)動(dòng)員于X 和張X。前者為前世界紀(jì)錄保持者，多次獲得世界杯冠軍，同時(shí)也是第一個(gè)滑進(jìn)37 秒以內(nèi)的女子運(yùn)動(dòng)員， 爆發(fā)力好，短程加速和沖刺能力強(qiáng)；后者獲得了2012 年全運(yùn)會(huì)短距離全能金牌， 彎道滑跑技術(shù)優(yōu)異， 單圈速度突出。

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)方法

用攝像機(jī)和肌電采集系統(tǒng)同步采集冰上專項(xiàng)過(guò)程的視頻和肌電參數(shù)。冰上測(cè)試時(shí)滑跑內(nèi)道，定點(diǎn)平面掃描拍攝第2 直段后45 米左右距離， 垂直拍攝距離20米（距內(nèi)道中線20 米），機(jī)高1.2 米（圖1）。

圖1 冰上專項(xiàng)測(cè)試圖

1.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器

高清攝像機(jī)Panasonic.AG-DVC33， 拍攝頻率50赫茲； 芬蘭Mega 公司生產(chǎn)的ME6000 16 通道無(wú)線遙測(cè)肌電采集分析系統(tǒng)，采樣頻率1000 赫茲，輸入阻抗＞10G 歐，前置有源差分放大器，增益倍數(shù)305 倍，共模抑制比CMRR > 110 dB， 硬件濾波帶通范圍8～500 Hz，模數(shù)轉(zhuǎn)換14 bit；上海仁和醫(yī)療設(shè)備有限公司產(chǎn)一次性Ag/AgCl 心電極，采樣區(qū)2 mm。

1.2.3 肌肉選取

經(jīng)理論初選和專家篩選， 取雙側(cè)下肢脛骨前肌（TA）、腓腸肌外側(cè)頭（LG）、股四頭肌內(nèi)側(cè)頭（VMO）、股四頭肌外側(cè)頭（VLO）、股直?。≧F）、股二頭?。˙F）、半腱肌（SEM）和臀大?。℅M）共16 塊肌群。

圖2 電極片粘貼位置圖

1.2.4 實(shí)驗(yàn)流程

運(yùn)動(dòng)員自行準(zhǔn)備活動(dòng)30 分鐘后進(jìn)行電極粘貼（圖2），經(jīng)定位、脫毛、去脂、消毒；晾干后，按從左腿到右腿、從下到上、從前到后的順序，將2 個(gè)一次性電極（圖2 中灰色標(biāo)志）沿肌纖維收縮方向分別貼于所選肌肉的肌腹處，電極相距2 cm。參考電極（圖2 中黑色標(biāo)志）位于測(cè)試電極內(nèi)側(cè)且與兩電極等距。 貼好后，用醫(yī)用彈性膠帶固定導(dǎo)線， 用醫(yī)用彈性繃帶將測(cè)試部位及測(cè)量電極一起纏繞固定， 將便攜式肌電儀主機(jī)固定于運(yùn)動(dòng)員腰背部，以不影響動(dòng)作為準(zhǔn)。 在檢查電極、攝像系統(tǒng)和同步效果后，開(kāi)始正式實(shí)驗(yàn)。 根據(jù)前期研究成果[1]，500米項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員在第2 直段后半段和第2 彎道區(qū)屬于高速滑跑階段。 因此，運(yùn)動(dòng)員站在起跑線上聽(tīng)槍起跑，經(jīng)過(guò)彎道和直道約200 米的加速后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集區(qū)，連續(xù)采集3～4 個(gè)復(fù)步的視頻和表面肌電參數(shù)。 計(jì)時(shí)范圍從起跑到第2 彎道弧頂結(jié)束，運(yùn)動(dòng)員全力滑跑兩次，中間間歇10 分鐘， 測(cè)試成績(jī)?cè)谌粘Ｓ?xùn)練水平的120%～130%間，取較好的1 次成績(jī)作為分析數(shù)據(jù)。

1.2.5 同步方法

肌電和運(yùn)動(dòng)學(xué)同步采用外接無(wú)線同步信號(hào)器進(jìn)行同步連接。 同步觸發(fā)器同時(shí)輸出兩路TTL（+5v）電平信號(hào)，觸發(fā)肌電圖儀時(shí)會(huì)在肌電圖上打出一個(gè)時(shí)間標(biāo)志，另一路控制攝像機(jī)鏡頭前的LED 燈，在圖像上打一個(gè)亮點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)視頻與肌電同步（因肌電采集系統(tǒng)和攝像機(jī)頻率不同，運(yùn)用MEGA WIN 軟件對(duì)肌電數(shù)據(jù)進(jìn)行0.02 秒的數(shù)據(jù)平滑， 以實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)與運(yùn)動(dòng)影像的一一對(duì)應(yīng)，該過(guò)程由MEGA WIN 軟件自動(dòng)完成）。

1.3 數(shù)據(jù)處理及相關(guān)指標(biāo)說(shuō)明

采用ME6000 表面肌電測(cè)試分析系統(tǒng)的分析軟件MEGA WIN 處理肌電數(shù)據(jù)。為提高動(dòng)作劃分的準(zhǔn)確性，根據(jù)教練員和運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)專家對(duì)專項(xiàng)動(dòng)作構(gòu)成及肌肉用力狀態(tài)的分析， 采用視頻與同步肌電相結(jié)合的方法，對(duì)原始肌電數(shù)據(jù)進(jìn)行各動(dòng)作階段的劃分。 應(yīng)用軟件提供的標(biāo)記功能放置各動(dòng)作階段起止標(biāo)記。 分別對(duì)左右腿連續(xù)3 個(gè)動(dòng)作周期的肌電數(shù)據(jù)放置時(shí)間標(biāo)記，動(dòng)作周期設(shè)定為左腿或右腿開(kāi)始著地為起點(diǎn)到下一次開(kāi)始著地為周期終點(diǎn)；對(duì)著冰期，根據(jù)滑行的動(dòng)作分為屈過(guò)程和伸過(guò)程 （屈和伸是指支撐腿著冰過(guò)程中的兩個(gè)動(dòng)作過(guò)程，其中屈是指支撐腿著冰到膝角增大瞬間，伸是指膝角增大瞬間到支撐腿離地時(shí)刻）。 運(yùn)用MEGA WIN 軟件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能， 將原始肌電經(jīng)均方根平均運(yùn)算轉(zhuǎn)化為均方根肌電（root mean square，RMS），平均轉(zhuǎn)換周期為0.01 秒。對(duì)轉(zhuǎn)換后的RMS 肌電數(shù)據(jù)進(jìn)行分期統(tǒng)計(jì)計(jì)算， 計(jì)算RMS 平均值aver、RMS 肌電的面積iEMG。 以各肌群在3 個(gè)支撐期的最大動(dòng)態(tài)RMS 肌電作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)分段肌電進(jìn)行幅值標(biāo)準(zhǔn)化。 對(duì)各單步肌電數(shù)據(jù)進(jìn)行幅值和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)化后分別進(jìn)行疊加平均，以制作肌肉激活順序圖，擬定相對(duì)最大肌電幅值的25%、持續(xù)時(shí)間達(dá)到整個(gè)動(dòng)作時(shí)程10%以上為激活狀態(tài)。 肌電數(shù)據(jù)的幅值、 時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)化及激活順序圖在origin 7.0中完成。

肌群做功百分比代表其在某動(dòng)作過(guò)程中的重要性， 根據(jù)該肌群積分肌電與完成該動(dòng)作所有肌群積分肌電和的比值來(lái)計(jì)算。 均方根肌電反映肌群在動(dòng)作過(guò)程中的激活強(qiáng)度，由MEGA WIN 軟件直接提供；標(biāo)準(zhǔn)化均方根肌電用來(lái)比較不同運(yùn)動(dòng)員間同肌群激活強(qiáng)度， 以各運(yùn)動(dòng)員各肌群在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中的肌電峰值為參照進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。 肌肉激活順序不僅可從更深層次上探討某運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作存在的問(wèn)題， 而且還是專項(xiàng)力量訓(xùn)練手段設(shè)計(jì)和選擇的重要參考。 本研究通過(guò)兩個(gè)步驟完成肌肉激活順序的判斷：第一步，為排除某單步肌電的特異性，對(duì)各單步肌電進(jìn)行幅值和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)化，然后對(duì)3 個(gè)單步標(biāo)準(zhǔn)化后的肌電進(jìn)行平均得到平均標(biāo)準(zhǔn)化肌電。 根據(jù)擬定相對(duì)最大肌電的25%且達(dá)到動(dòng)作時(shí)程10%以上的為激活狀態(tài)來(lái)設(shè)置origin 7.0 中的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。第二步，因我們采用的是實(shí)驗(yàn)中的最大肌電完成幅值標(biāo)準(zhǔn)化， 因此即使某塊肌群在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中的肌電變化非常小， 在上述第一步完成的圖中我們?nèi)钥赡芸吹剿鼈冚^長(zhǎng)時(shí)間處于激活狀態(tài)。因此，為排除這種假性現(xiàn)象， 我們根據(jù)均方根肌電圖來(lái)定性判斷相關(guān)肌群的激活狀態(tài) （通過(guò)均方根所獲得的圖片可以非常直觀地看到肌肉發(fā)力的起止點(diǎn)），從而完成對(duì)第一步的修正，得到最終的肌肉激活順序判斷。

2 結(jié)果

2.1 肌群做功百分比

表1 是于X 和張X 直道上左腿連續(xù)3 個(gè)支撐階段各肌群做功百分比的平均值。 我們以各動(dòng)作過(guò)程做功比例排在前4 位的為主要做功肌群， 于X 直道左腿屈過(guò)程中的主要用力肌群分別是脛骨前肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌和股二頭??； 伸過(guò)程的主要用力肌群分別是股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌、股二頭肌和半腱肌。 張X 屈伸過(guò)程的主要用力肌群一致，都是脛骨前肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌和股二頭肌， 其中屈過(guò)程的主要用力肌群與于X 一樣， 但伸過(guò)程略有不同， 有脛骨前肌而沒(méi)有半腱肌。

表1 兩名運(yùn)動(dòng)員直道左腿各肌群做功百分比（%）

表2 顯示，于X 直道右腿支撐過(guò)程中，脛骨前肌、股外側(cè)肌、 股內(nèi)側(cè)肌和股直肌是屈過(guò)程的主要用力肌群；股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌、股直肌和腓腸肌是伸過(guò)程中的主要用力肌群。張X 直道右腿支撐滑行過(guò)程中，屈伸過(guò)程的主要做功肌群都是脛骨前肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌和股直肌，其中屈過(guò)程的主要用力肌群與于X 一樣，伸過(guò)程略有不同，有脛骨前肌而沒(méi)有腓腸肌。

表2 兩名運(yùn)動(dòng)員直道右腿各肌群做功百分比（%）

2.2 肌肉激活強(qiáng)度

表3 顯示， 兩名運(yùn)動(dòng)員各肌群屈伸間激活程度的變化具有較高規(guī)律性： 脛骨前肌屈過(guò)程的激活程度大于伸過(guò)程，其它肌群均為伸過(guò)程的激活程度更大（除張X 股直肌屈伸相同外）。 這說(shuō)明脛骨前肌在著冰、承接重心過(guò)程中的收縮強(qiáng)度更大， 在蹬伸過(guò)程中的收縮強(qiáng)度略小， 而其它幾個(gè)肌群則是在蹬伸過(guò)程中有更強(qiáng)烈的收縮。

表3 兩名運(yùn)動(dòng)員直道左腿各肌群標(biāo)準(zhǔn)化均方根振幅（%）

表4 顯示，除脛骨前肌、股二頭肌和半腱肌外，于X 其它肌群在伸過(guò)程的激活程度明顯大于屈過(guò)程。 對(duì)比于X 左右腿直道支撐過(guò)程各肌群的激活程度變化可以發(fā)現(xiàn)，除股二頭肌有較大差異外，其它肌群在屈和伸過(guò)程激活程度變化趨勢(shì)一致。 張X 直道右腿各肌群標(biāo)準(zhǔn)化均方根情況是：脛骨前肌、股直肌、股二頭肌和半腱肌屈過(guò)程的激活程度更大， 其它4 個(gè)肌群則是伸過(guò)程的激活程度更大。 因此，除股直肌外，張X 右腿各肌群屈伸均方根肌電變化與于X 相似。

表4 兩名運(yùn)動(dòng)員直道右腿各肌群標(biāo)準(zhǔn)化均方根振幅（%）

2.3 肌肉激活順序

圖3 是于X 直道左腿標(biāo)準(zhǔn)化肌電圖。 從該圖中我們可以看到，著冰即刻脛骨前肌和半腱肌就被激活，隨后是股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、股直肌和臀大肌，最后是腓腸肌在蹬冰時(shí)被激活。脛骨前肌在蹬冰時(shí)率先滅活，股四頭肌和半腱肌都呈現(xiàn)了中間斷開(kāi)的兩頭峰現(xiàn)象，且在蹬冰時(shí)同時(shí)處于強(qiáng)電位狀態(tài)， 其中半腱肌在離冰前即滅活，股前群肌在離冰時(shí)滅活，臀大肌在離冰時(shí)仍處于激活狀態(tài)。 股二頭肌在整個(gè)支撐期均未達(dá)到設(shè)定的激活水平。

圖4 是于X 直道滑行過(guò)程中左腿各肌群肌電的均方根振幅圖， 圖中包括了3 個(gè)支撐時(shí)期和2 個(gè)擺動(dòng)時(shí)期， 各肌群肌電體現(xiàn)了良好的節(jié)奏性。 從圖4 可以看出，為了提刀，脛骨前肌在著冰前就處于發(fā)力狀態(tài)，且無(wú)論在支撐期還是擺動(dòng)期均有一定的電位活動(dòng)。 腓腸肌在蹬冰時(shí)表現(xiàn)一定的電位活動(dòng)，而股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和半腱肌在支撐期表現(xiàn)了強(qiáng)烈的電位活動(dòng)， 股直肌和臀大肌在整個(gè)支撐期均未表現(xiàn)明顯的電位活動(dòng)。

結(jié)合圖4 中各肌群在支撐期的電位活動(dòng)及圖3 各肌群標(biāo)準(zhǔn)化肌電圖，我們認(rèn)為各肌群的激活、滅活順序是：著冰時(shí)脛骨前肌和半腱肌首先激活，然后是股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌，腓腸肌最后激活；脛骨前肌蹬冰時(shí)率先滅活，然后是半腱肌離冰前滅活，最后是腓腸肌、股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌離冰時(shí)滅活。

圖3 于X 直道左腿標(biāo)準(zhǔn)化肌電圖

圖4 于X 直道左腿各肌群均方根振幅圖

圖5 是張X 直道左腿標(biāo)準(zhǔn)化肌電圖。 從該圖中我們可以看到，最先激活的是脛骨前肌，然后股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、股二頭肌和臀大肌在著冰后5%動(dòng)作時(shí)程時(shí)被激活，半腱肌在蹬冰時(shí)被激活，最后是腓腸肌在蹬冰后期被激活。股二頭肌在30%動(dòng)作時(shí)程即滅活，脛骨前肌仍然是在蹬冰時(shí)滅活， 腓腸肌在90%動(dòng)作時(shí)程時(shí)滅活， 股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌也同樣表現(xiàn)出了雙峰現(xiàn)象且在蹬冰時(shí)同時(shí)處于高峰狀態(tài)， 在離冰前95%動(dòng)作時(shí)程時(shí)滅活，腓腸肌和臀大肌在離冰時(shí)仍處于激活狀態(tài)。股直肌在整個(gè)支撐期都未達(dá)到激活水平。

圖6 是張X 直道左腿各肌群均方根振幅圖， 與于X 一樣， 張X 的3 個(gè)支撐時(shí)期各肌群肌電同樣具有較好的節(jié)奏性，但腓腸肌、股直肌、半腱肌和臀大肌在整個(gè)支撐期均未表現(xiàn)明顯的電位活動(dòng)。

結(jié)合圖5 和圖6，我們認(rèn)為，脛骨前肌最先激活，然后是股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股二頭??；股二頭肌最先滅活， 然后是脛骨前肌， 最后是股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌滅活。

圖5 張X 直道左腿標(biāo)準(zhǔn)化肌電圖

圖6 張X 直道左腿各肌群均方根振幅圖

圖7～10 分別是于X 和張X 直道右腿的標(biāo)準(zhǔn)化肌電圖和均方根振幅圖。與上述左腿的分析方法一樣，排除未達(dá)閾值標(biāo)準(zhǔn)及在支撐期未出現(xiàn)明顯電位活動(dòng)的肌群，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化肌電圖和均方根振幅圖，我們發(fā)現(xiàn)，于X 直道右腿各肌群的激、滅活順序是：脛骨前肌和股直肌最先激活，然后是股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌在7%動(dòng)作時(shí)程時(shí)被激活，半腱肌在15%左右動(dòng)作時(shí)程被激活，最后是腓腸肌在蹬冰時(shí)被激活； 脛骨前肌仍然是在蹬冰時(shí)最先滅活，然后是半腱肌在87%動(dòng)作時(shí)程時(shí)滅活，股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌在97%動(dòng)作時(shí)程時(shí)滅活， 而腓腸肌離冰時(shí)仍處于激活狀態(tài)。 張X 直道右腿各肌群的激滅活順序是：脛骨前肌和股內(nèi)側(cè)肌最先激活，然后是股外側(cè)肌和股二頭肌被激活；脛骨前肌最先滅活，其次是股二頭肌在87%動(dòng)作時(shí)程處滅活， 最后是股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌在離冰前滅活。與上述左腿的均方根振幅圖一樣，各肌群肌電展現(xiàn)了良好的節(jié)奏， 且處于激活狀態(tài)的股前群肌和股后群肌都在著冰承接重心和蹬冰時(shí)出現(xiàn)肌電高峰，表現(xiàn)出雙峰現(xiàn)象。

圖7 于X 直道右腿標(biāo)準(zhǔn)化肌電圖

圖8 于X 直道右腿各肌群均方根振幅圖

圖9 張X 直道右腿標(biāo)準(zhǔn)化肌電圖

圖10 張X 直道右腿各肌群均方根振幅圖

3 討論

從本研究肌群做功百分比結(jié)果可知， 不論左腿還是右腿， 兩名運(yùn)動(dòng)員直道上屈過(guò)程的主要做功肌群一致， 其中左腿支撐滑行屈過(guò)程的主要做功肌群是脛骨前肌、股內(nèi)側(cè)肌、股外肌和股二頭?。挥彝戎位袝r(shí)屈過(guò)程的主要做功肌群是脛骨前肌、股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股直肌。為了減小著冰過(guò)程中的冰面阻力，運(yùn)動(dòng)員都會(huì)使踝關(guān)節(jié)背屈以冰刀后跟部先著冰， 然后過(guò)渡到全刀著冰，這一過(guò)程中脛骨前肌處于持續(xù)用力狀態(tài)。著冰后，左（右）腿有一個(gè)承接重心和向左（右）側(cè)滑行的過(guò)程，然后重心從左（右）外側(cè)向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)移，準(zhǔn)備爆發(fā)用力蹬冰，這一過(guò)程中膝角和踝角先逐漸減小，然后維持相對(duì)穩(wěn)定角度滑行。 由于冰刀支撐面小且運(yùn)動(dòng)員處于高速滑行狀態(tài)，因此，為維持踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定，脛骨前肌仍然積極參與做功。 因?yàn)殛P(guān)節(jié)的不穩(wěn)定性將導(dǎo)致力量外輸下降[2，3]，所以即使踝關(guān)節(jié)未進(jìn)行背屈動(dòng)作，脛骨前肌在著冰后仍有較大的電位活動(dòng)。此外，身體重心的轉(zhuǎn)移必然導(dǎo)致股內(nèi)、股外側(cè)肌的大負(fù)荷做功，而股二頭肌的高比例做功是為了維持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。

不論左腿還是右腿， 兩名運(yùn)動(dòng)員直道上伸過(guò)程的主要做功肌群有較大的相似之處，但也存在一定差異。左腿支撐滑行時(shí)股內(nèi)側(cè)肌、 股外側(cè)肌和股二頭肌是共同的主要做功肌群， 差異在于于X 的另一塊主要做功肌群是半腱肌而張X 是脛骨前肌； 右腿支撐滑行時(shí)股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股直肌是共同的主要做功肌群，于X 的另一塊主要做功肌群是腓腸肌而張X 是脛骨前肌。

本研究結(jié)果顯示， 整個(gè)支撐過(guò)程中的主要用力肌群集中在脛骨前肌和股四頭肌， 提示在日常力量訓(xùn)練中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其的訓(xùn)練。然而，盡管屈曲和蹬伸過(guò)程主要用力肌群較相似， 但其動(dòng)作過(guò)程的不同說(shuō)明其工作方式存在一定差異，這是專項(xiàng)力量訓(xùn)練應(yīng)該重視的問(wèn)題。首先，對(duì)脛骨前肌而言，在踝關(guān)節(jié)背屈提刀過(guò)程中其屬于向心收縮過(guò)程，著冰后的工作主要是等長(zhǎng)收縮，以維持踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。其次，對(duì)于股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌而言，屈過(guò)程主要是被動(dòng)離心收縮，而蹬伸過(guò)程主要是向心收縮，為滑跑提供動(dòng)力來(lái)源。 最后，對(duì)于股二頭肌和半腱肌而言，屈過(guò)程主要是向心收縮，以維持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性；伸過(guò)程仍然是向心收縮，以伸展髖關(guān)節(jié)，為滑跑提供動(dòng)力。 因此，力量練習(xí)不僅要針對(duì)特定的肌群，還要根據(jù)專項(xiàng)過(guò)程中其工作特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)和選擇有效的訓(xùn)練手段。此外，與同屬體能主導(dǎo)類競(jìng)速項(xiàng)目的短跑等徑賽項(xiàng)目相比較而言， 速度滑冰的主要用力肌群存在顯著特點(diǎn)。 短跑等競(jìng)賽項(xiàng)目的動(dòng)力來(lái)源于股后群肌和臀大肌，且脛骨前肌的參與程度較小。導(dǎo)致這種差異出現(xiàn)的原因，一是徑賽項(xiàng)目屬于穩(wěn)定支撐，運(yùn)動(dòng)員向后蹬地，而速滑是動(dòng)態(tài)支撐，運(yùn)動(dòng)員向側(cè)蹬冰；二是徑賽項(xiàng)目是面支撐，屬于滾動(dòng)發(fā)力過(guò)程，而速滑是線支撐，屬于杠桿發(fā)力， 所以冰刀這一特殊器械必將對(duì)下肢動(dòng)力來(lái)源進(jìn)行重新篩選。

從本研究肌肉激活強(qiáng)度的結(jié)果可知， 不論左腿還是右腿， 兩位運(yùn)動(dòng)員各肌群激活水平在屈曲和蹬伸過(guò)程中的變化具有較高的規(guī)律性。其中，左腿支撐滑行的情況是脛骨前肌屈過(guò)程的激活程度大于伸過(guò)程， 其它肌群都是伸過(guò)程的激活程度更大。 右腿支撐滑行的情況是除脛骨前肌、股二頭肌和半腱肌外（張X 加上股直?。?其它肌群在伸過(guò)程的激活程度明顯大于屈過(guò)程。同一肌群標(biāo)準(zhǔn)化肌電具有較好的對(duì)比性， 屈伸過(guò)程的激活水平能夠反映其所承受的刺激強(qiáng)度。 兩名運(yùn)動(dòng)員各肌群肌電在屈伸間呈現(xiàn)了較一致的變化趨勢(shì)， 體現(xiàn)了專項(xiàng)過(guò)程的肌電變化特征——脛骨前肌屈過(guò)程激活更大，股四頭肌蹬伸過(guò)程激活更大。

幾乎所有的技術(shù)動(dòng)作都會(huì)涉及不同肌群的參與，有主動(dòng)肌、拮抗肌和協(xié)同肌，它們必須協(xié)調(diào)配合才能使動(dòng)作完成得精確、流暢和經(jīng)濟(jì)。 從生理學(xué)上來(lái)講，這一過(guò)程實(shí)際上是各肌群在中樞神經(jīng)支配下， 在準(zhǔn)確的時(shí)間和空間下的交替興奮和抑制， 即各肌群的激活和滅活。 在運(yùn)動(dòng)中，即使我們動(dòng)用相同的肌群，如果肌肉激活的順序不同， 將展現(xiàn)不同的技術(shù)動(dòng)作或不同的技術(shù)動(dòng)作效果。對(duì)本研究肌肉激活順序的分析可知，各均方根肌電圖呈現(xiàn)了顯著的節(jié)奏性， 說(shuō)明優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員完成相同動(dòng)作時(shí)動(dòng)作技術(shù)穩(wěn)定， 各肌肉的激活順序具有較強(qiáng)的規(guī)律性。盡管兩名運(yùn)動(dòng)員各肌群激、滅活順序存在一定差異，但總體趨勢(shì)仍是：脛骨前肌最先激活，然后是股內(nèi)側(cè)肌、 股外側(cè)肌和股二頭??； 脛骨前肌最先滅活，股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和腓腸肌在離冰時(shí)刻滅活。 從中可以得到以下3 點(diǎn)啟示：首先，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員完成同樣技術(shù)動(dòng)作時(shí)各肌群具有較好的節(jié)奏性， 說(shuō)明其動(dòng)作技術(shù)較穩(wěn)定；其次，脛骨前肌在整個(gè)著冰期的持續(xù)發(fā)力說(shuō)明其專項(xiàng)力量對(duì)速度滑冰非常重要， 這一點(diǎn)在分析肌群貢獻(xiàn)度時(shí)已經(jīng)做了相關(guān)說(shuō)明， 這里通過(guò)均方根肌電圖可以更好了解其發(fā)力特征， 為專項(xiàng)力量訓(xùn)練提供明確參考；最后，股內(nèi)側(cè)、股外側(cè)肌和股二頭肌在蹬冰時(shí)刻較集中的時(shí)間段達(dá)到肌電峰值， 說(shuō)明優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的主要用力肌群屬于集體爆發(fā)式用力特點(diǎn)， 有利于為滑跑提供更集中、更有效的動(dòng)力來(lái)源。

對(duì)肌肉激活順序的分析還可知， 盡管張X 和于X各肌群在支撐階段的激活順序有一定差異， 但該差異在左右腿間的表現(xiàn)一致。首先，于X 在蹬冰后期腓腸肌有較強(qiáng)的電位活動(dòng)，而張X 沒(méi)有，從肌肉做功表中我們也能發(fā)現(xiàn)于X 腓腸肌的做功比例較張X 高；其次，張X脛骨前肌在支撐期的電位活動(dòng)較于X 強(qiáng)。 腓腸肌是徑賽短距離和跳躍項(xiàng)目的重要做功肌群， 由于它的主要功能是伸踝提踵， 能有效加快力量傳遞并增加動(dòng)力來(lái)源， 因而速度力量性項(xiàng)目都非常重視對(duì)腓腸肌的力量訓(xùn)練。 在舊式冰刀下，因冰鞋與刀托封閉緊接，為避免冰刀刨冰增加阻力， 運(yùn)動(dòng)員只能伸展膝關(guān)節(jié)而使踝關(guān)節(jié)在整個(gè)支撐期保持背屈。Clap 冰刀出現(xiàn)后，因其在冰鞋與刀托間加了一個(gè)鉸鏈，在運(yùn)動(dòng)員伸踝蹬冰時(shí)，冰鞋與冰刀自然脫離并仍然保持全刀著冰， 使踝關(guān)節(jié)背伸成為可能[4]。 盡管使用Clap 冰刀使運(yùn)動(dòng)成績(jī)大幅提升的原因仍存在爭(zhēng)議（增加重心前移距離，提高切向蹬冰效果，釋放膝關(guān)節(jié)伸展幅度，增加動(dòng)力來(lái)源，減少冰面阻力），但在蹬冰末期其使踝關(guān)節(jié)背伸是無(wú)疑的，而作為踝背伸的主要肌群腓腸肌在此過(guò)程理應(yīng)激活參與做功。但不論左腿還是右腿，張X 的腓腸肌在整個(gè)支撐期都處于滅活狀態(tài)，顯然這與上述分析背道而馳。 出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能與其最初的專項(xiàng)短道速滑有關(guān)。 短道速滑的冰鞋與刀托仍然緊密連接， 無(wú)法實(shí)現(xiàn)趾屈背伸動(dòng)作。 另外，短道速滑的典型技術(shù)特征是彎道滑跑，彎道滑跑對(duì)后蹬技術(shù)要求略低而對(duì)冰刀的控制要求極高，這就必定要求脛骨前肌的強(qiáng)力介入。 因此，常年的短道專項(xiàng)訓(xùn)練使其肌肉用力定型而表現(xiàn)出上述反?，F(xiàn)象， 這也提示在日后的技術(shù)和力量訓(xùn)練中應(yīng)加強(qiáng)張X此環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，以適應(yīng)并利用新式冰刀的優(yōu)點(diǎn)，為運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高提供新的可能。

4 總結(jié)

兩名運(yùn)動(dòng)員的主要做功肌群相似， 脛骨前肌和股四頭肌是支撐滑跑階段的主要用力肌群； 兩名運(yùn)動(dòng)員各肌群肌電在屈伸間展現(xiàn)了較一致的變化趨勢(shì)， 體現(xiàn)了專項(xiàng)過(guò)程的肌電變化特征——脛骨前肌屈過(guò)程激活更大，股四頭肌蹬伸過(guò)程激活更大；兩名運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作技術(shù)穩(wěn)定， 各肌肉的激活順序具有較強(qiáng)的規(guī)律性——脛骨前肌最先激活，然后是股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股二頭??；脛骨前肌最先滅活，股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和腓腸肌在離冰時(shí)刻滅活。 專項(xiàng)訓(xùn)練實(shí)踐中應(yīng)針對(duì)主要用力肌群及其專項(xiàng)做功方式進(jìn)行訓(xùn)練， 以提高力量練習(xí)的針對(duì)性和實(shí)效性； 張X 應(yīng)加強(qiáng)蹬冰后期技術(shù)改進(jìn)及腓腸肌力量訓(xùn)練。

[1] 黃達(dá)武. 優(yōu)秀女子500m 速度滑冰運(yùn)動(dòng)員速度節(jié)奏及專項(xiàng)肌肉用力特征研究. 上海： 上海體育學(xué)院博士學(xué)位論文，2013：36-39.

[2] Anderson KG，Behm DG. Maintenance of EMG activity and loss of force output with Instability. J Strength Cond Res，2004，18（3）：637-640.

[3] Behm DG，Anderson K，Curnew RS .Muscle force and activation under stable and unstable conditions. J Strength Cond Res，2002，16（3）：416-422.

[4] Van Ingen Schenau GJ，De Groot G，Scheurs AW，et al. A new skate allowing powerful plantar flexions improves performance. Med Sci Sports Exerc，1996，28（4）：531-535.