下肢肌電應(yīng)用研究現(xiàn)狀

耿帥 趙文韜 馬士龍

中圖分類號：G804 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1009-9328（2015）12-000-02

摘 要 隨著競技體育的發(fā)展，競技體育比賽日趨激烈，加大體育科研是提高運(yùn)動成績的有力保障。而表面肌電技術(shù)是體育科研中不可或缺的手段。本文收集近十年的相關(guān)文章，旨在找出肌電在下肢運(yùn)動中的研究成果、現(xiàn)狀和趨勢，為進(jìn)一步的研究提供理論支撐。

關(guān)鍵詞 下肢 體育 肌電

肌電信號由神經(jīng)肌肉系統(tǒng)中運(yùn)動單位募集和激發(fā)頻率的變化所決定，肌肉的收縮是由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的α運(yùn)動神經(jīng)元發(fā)放神經(jīng)沖動造成的，用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒐趋兰∨d奮時發(fā)生的電位變化引導(dǎo)、放大并記錄所得到的圖形為肌電圖。因此，肌電圖是用來記錄肌肉的電活動變化，常用來反映中樞神經(jīng)系統(tǒng)的活動。肌電圖可以記錄不同負(fù)荷下的肌電振幅、肌肉放電的開始與結(jié)束時間、不同肌肉參與活動的先后次序、頻率、肌肉的收縮強(qiáng)度等，用以說明不同負(fù)荷與不同訓(xùn)練動作在神經(jīng)肌肉功能的支配特點(diǎn)與差異。

一、研究內(nèi)容

在肌電運(yùn)用中，目前最常用的是表面電極技術(shù)，其最大特點(diǎn)是可直接應(yīng)用于運(yùn)動實踐中，而不影響運(yùn)動員動作的完成，所記錄的肌電信號為運(yùn)動員完成動作時肌電信息的真實反映，在實踐中可對運(yùn)動員進(jìn)行無損傷的、實時的測量。因此現(xiàn)在研究中使用表面電極最多，而表面肌電技術(shù)在下肢肌肉的研究涉及到很多方面。

（一）運(yùn)動沖擊力對下肢肌電的影響

在運(yùn)動訓(xùn)練，沖擊力對運(yùn)動員身體及運(yùn)動技術(shù)的影響是個不可忽略的因素，直接關(guān)系著運(yùn)動員的人身安全和運(yùn)動成績，但是在實際的運(yùn)動訓(xùn)練中，關(guān)于起跳彈跳力的研究多于沖擊力的研究。

牛文鑫、王旸等人在《模擬跳傘著陸中踝關(guān)節(jié)防護(hù)對下肢肌電活動性的影響》中表示：踝關(guān)節(jié)防護(hù)和性別對所有肌肉的觸地前下肢肌電持續(xù)期都無顯著性影響，兩因素也無顯著性交叉影響。佩戴護(hù)踝后脛骨前肌觸地前肌電幅值顯著增大，而外側(cè)腓腸肌觸地前肌電幅值則不受踝關(guān)節(jié)固定的顯著性影響。

周家穎由《跳深時下肢肌肉的生物力學(xué)特征研究》得出：運(yùn)動員在一定范圍內(nèi)下落高度跳深時，隨下落高度的增加，其肌電均方根值先增加后下降。

（二）運(yùn)動速度對下肢肌電的影響

運(yùn)動訓(xùn)練中，每一項運(yùn)動技術(shù)都包含眾多訓(xùn)練因素的影響，如運(yùn)動強(qiáng)度、運(yùn)動性質(zhì)、運(yùn)動方式、運(yùn)動時間、運(yùn)動性質(zhì)等，這些訓(xùn)練因素往往關(guān)系到運(yùn)動員今后的運(yùn)動成績。在很多運(yùn)動項目中，運(yùn)動速度直接關(guān)系到運(yùn)動成績，加大運(yùn)動速度對運(yùn)動過程的研究是很必要的。

章國峰《短跑運(yùn)動員途中跑與部分力量練習(xí)手段的下肢肌電特征對比分析》表示從運(yùn)動員下肢肌電圖來看，臀大肌在整個途中跑過程中表現(xiàn)為明顯的放電階段性，除在擺動期存在一段無明顯電位變化的階段以外，在整個途中跑其他階段都存在顯著放電現(xiàn)象。臀大肌、股二頭肌和半鍵半膜肌在下壓扒地過程中放電的強(qiáng)度和頻率甚至大于支撐時期。

張原在《400m跑下肢肌電活動規(guī)律探討》中提出：從趴地時程的肌電積分值，可以看出股二頭肌與脛骨前肌的肌肉單位面積的興奮性較強(qiáng)。極點(diǎn)時速度明顯下降與股二頭肌在前擺下壓、趴地時程的肌電振幅下降有關(guān)。

詹建國、戴興鴻在《短跑運(yùn)動員股后肌群力量練習(xí)的下肢肌電特征分析》寫到：在挺髖動作中，臀大肌首先大強(qiáng)度放電，開始階段肌電積分也較大。在髖關(guān)節(jié)角度較大情況下，股二頭肌和半腱半膜肌放電較多，肌電積分值較大。

華立君、宋吉銳在《排球運(yùn)動員下肢肌力與肌電特征的相關(guān)研究》中指出：股四頭肌三塊肌肉的積分肌電值變化隨著測試速度的增加，三塊肌肉的積分肌電值逐漸減小。

（三）身體運(yùn)動姿勢對下肢肌電的影響

在運(yùn)動訓(xùn)練，技術(shù)的訓(xùn)練是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，而技術(shù)動作是否標(biāo)準(zhǔn)，這就由運(yùn)動中的身體姿勢來決定了，直接影響運(yùn)動成績的提高、運(yùn)動員潛力的開發(fā)以及運(yùn)動員的職業(yè)生涯和身體安全，所以加大運(yùn)動中身體姿勢的研究是勢在必行。

孫科的實驗《不同座高對自行車運(yùn)動員下肢工作狀態(tài)的影響》顯示：座高過大或過小均使部分肌肉放電增大，易導(dǎo)致肌肉疲勞。

羅炯在《自行車騎行過程中頻率及生理節(jié)律對下肢肌電的影響研究》中表示：生理節(jié)律對股直肌爆發(fā)點(diǎn)的影響顯著，且隨踏蹬頻率增加，股二頭肌肌電爆發(fā)點(diǎn)及結(jié)束點(diǎn)顯著提前。

（四）運(yùn)動強(qiáng)度和量度對下肢肌電的影響

運(yùn)動負(fù)荷，是始終貫穿于運(yùn)動訓(xùn)練之中，由運(yùn)動量和運(yùn)動強(qiáng)度組成，兩者是相互依存的關(guān)系，缺一不可，運(yùn)動量是以運(yùn)動強(qiáng)度為條件而存在的，運(yùn)動強(qiáng)度是以運(yùn)動量為其存在的必要基礎(chǔ)。在運(yùn)動訓(xùn)練中，探求科學(xué)負(fù)荷閾，加大運(yùn)動強(qiáng)度和運(yùn)動量的研究是至關(guān)重要的。

盧春艷、翟雪峰在《通過下肢肌電活動的對比探討極限強(qiáng)度下擺腿力量訓(xùn)練的方法》實驗說到：拉膠帶前擺腿練習(xí)的肌電活動分析——開始前擺時股直肌電活動強(qiáng)度較低，隨著膠帶越來越緊，肌電活動強(qiáng)度增大。

琚婷婷在《優(yōu)秀運(yùn)動員著外加緊身裝備的下肢肌電特征研究》表明：在等速向心運(yùn)動中，股直肌和股二頭肌平均肌電值A(chǔ)EMG隨緊度增大有遞增變化趨勢，疲勞系數(shù)隨緊度增加而減小。

熊峰在《排球扣球動作的生物力學(xué)分析》中發(fā)現(xiàn)：在蹬伸過程中主動肌肉中，前排肌肉積分肌電和值小于后排肌肉，左側(cè)肌肉積分肌電和值小于右側(cè)肌肉。

（五）運(yùn)動員水平對下肢肌電的影響

眾所周知，運(yùn)動技術(shù)形成需要經(jīng)過一定的階段，大致分為四個階段：泛華、分化、鞏固和自動化階段，不同階段時期，就會有著不同的肌電表，而運(yùn)動員的水平的高低，更能直接在肌電圖上表現(xiàn)出來。

溫愛玲在《24式太極拳下肢肌肉肌電特征分析》中表示與高水平組相比，低水平組肌肉肌電積分值偏低，其中右胖腸肌、左臀大肌、右闊筋膜張肌、左闊筋膜張肌積分肌電值低于高水平組，構(gòu)成顯著性差異。

周家穎由《跳深時下肢肌肉的生物力學(xué)特征研究》得出：普通組和優(yōu)秀組運(yùn)動員完成20-100厘米下落高度跳深時，不同運(yùn)動員預(yù)激活的肌肉有所不同，預(yù)激活的肌電活動幅度有所差異。

（六）運(yùn)動疲勞對下肢肌電的影響

運(yùn)動性疲勞受眾多因素的影響，如運(yùn)動強(qiáng)度和性質(zhì)、運(yùn)動方式和時間、運(yùn)動性質(zhì)、年齡和性別等，以及產(chǎn)生的機(jī)制也不盡相同，如能源物質(zhì)的消耗、代謝失調(diào)、保護(hù)抑制等。但是無論什么原因和機(jī)制導(dǎo)致的疲勞，都會對運(yùn)動過程的肌電產(chǎn)生影響。

琚婷婷在《優(yōu)秀運(yùn)動員著外加緊身裝備的下肢肌電特征研究》表明：緊身裝備在向心運(yùn)動緩解肌肉疲勞方面均具有一定積極的作用，隨緊身裝備緊度增加疲勞系數(shù)而減小。

陸阿明在《運(yùn)動性疲勞對跑運(yùn)動學(xué)與下肢肌電的影響》研究中得出：除了腓腸肌，下肢其他肌肉的積分肌電逐漸增加。

綜上所述，下肢表面肌電技術(shù)的研究運(yùn)用范圍之廣，涉及運(yùn)動項目之多，包括自行車、短跑、跳深、太極拳、跳傘，運(yùn)用的實驗操作方法之全。

二、結(jié)論

（一）研究角度全面，且易于觀察理解，包括力量、速度、負(fù)荷、姿勢、運(yùn)動水平、運(yùn)動性疲勞等。

（二）研究項目較多，涉及面較全，包含包括自行車、短跑、跳深、太極拳、跳傘等眾多項目

（三）很少從心理、環(huán)境、人文環(huán)境等角度去研究，為了提高運(yùn)動成績，需進(jìn)一步加強(qiáng)這方面的研究及成果的運(yùn)用。

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