優(yōu)秀男子賽艇運(yùn)動(dòng)員水上和測(cè)功儀拉槳中肌肉活動(dòng)特征的比較研究

唐 橋，鄭曉鴻，畢學(xué)翠，石宏杰，黃小平，張英平，隋 偉

TANG Qiao1，ZHENG Xiao-hong1，BI Xue-cui1，SHI Hong-jie1，HUANG Xiao-ping2，ZHANG Ying-ping2，SUI Wei1

優(yōu)秀男子賽艇運(yùn)動(dòng)員水上和測(cè)功儀拉槳中肌肉活動(dòng)特征的比較研究

唐 橋1，鄭曉鴻1，畢學(xué)翠1，石宏杰1，黃小平2，張英平2，隋 偉1

TANG Qiao1，ZHENG Xiao-hong1，BI Xue-cui1，SHI Hong-jie1，HUANG Xiao-ping2，ZHANG Ying-ping2，SUI Wei1

運(yùn)用表面肌電測(cè)試和同步攝像方法，結(jié)合功能解剖學(xué)知識(shí)，對(duì)優(yōu)秀男子單人雙槳賽艇運(yùn)動(dòng)員水上與測(cè)功儀2 000 m測(cè)試中主要肌肉的活動(dòng)特征進(jìn)行研究，分析其內(nèi)在規(guī)律和機(jī)理并比較兩者之間肌肉活動(dòng)的差異。結(jié)果顯示：1）水上和測(cè)功儀拉槳中主要做功肌肉激活時(shí)序存在差異，水上拉槳時(shí)大部分做功肌肉的激活時(shí)間存在不同程度的提前，而軀干豎脊肌激活時(shí)間有所延遲。2）水上和測(cè)功儀拉槳中主要做功肌肉活動(dòng)的峰值時(shí)序一致，與測(cè)功儀相比，水上拉槳階段主要做功肌肉峰值時(shí)值均提前，推槳階段的做功肌肉峰值時(shí)值有所延后；水上拉槳開始階段的蹬腿、軀干倒體環(huán)節(jié)的做功肌肉從激活到峰值的用時(shí)和持續(xù)時(shí)間比例均減少，而拉槳后段以及推槳階段大部分做功肌肉從激活到峰值的用時(shí)和持續(xù)時(shí)間比例均增加。3）水上和測(cè)功儀拉槳中，主要做功肌肉的放電量和貢獻(xiàn)率等存在不同程度的差異；水上拉槳時(shí)背部肌肉的作用更加明顯，而測(cè)功儀拉槳時(shí)軀干和手臂肌肉的作用更加明顯，提示兩者肌肉活動(dòng)不一致，協(xié)調(diào)模式不同。結(jié)論：水上和測(cè)功儀拉槳的運(yùn)動(dòng)模式基本一致，但兩者之間肌肉協(xié)調(diào)模式存在差別，水上拉槳時(shí)肌肉用力方式更為復(fù)雜，而測(cè)功儀訓(xùn)練作為重要的陸上專項(xiàng)模擬訓(xùn)練手段，應(yīng)更加強(qiáng)調(diào)技術(shù)的規(guī)范性。

賽艇；測(cè)功儀；劃槳技術(shù)；表面肌電

賽艇運(yùn)動(dòng)屬于以體能主導(dǎo)的力量耐力性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，要想取得優(yōu)異成績(jī)，除了要具有強(qiáng)大的體能作支撐外，技術(shù)因素也尤為重要［2］。運(yùn)動(dòng)技術(shù)是完成體育動(dòng)作的具體方法［7］，而肌肉收縮是完成運(yùn)動(dòng)技術(shù)的內(nèi)在動(dòng)力。通過(guò)查閱大量研究資料發(fā)現(xiàn)，有關(guān)賽艇運(yùn)動(dòng)技術(shù)的研究主要集中于運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及流體力學(xué)［15，19］等方面，較少關(guān)注于劃槳過(guò)程中肌肉力學(xué)狀況的變化。

賽艇測(cè)功儀作為模擬水上劃船的專項(xiàng)訓(xùn)練手段，廣泛應(yīng)用于賽艇訓(xùn)練中，而有關(guān)賽艇測(cè)功儀與水上實(shí)際劃船之間的相關(guān)性研究主要集中［11，19］在對(duì)運(yùn)動(dòng)員身體生理生化指標(biāo)的刺激程度以及兩者成績(jī)之間，其研究結(jié)果均表明，賽艇測(cè)功儀訓(xùn)練與水上劃船對(duì)運(yùn)動(dòng)員身體的刺激程度和運(yùn)動(dòng)成績(jī)都具有很高的相關(guān)性。目前，采用表面肌電技術(shù)研究賽艇運(yùn)動(dòng)主要關(guān)注于測(cè)功儀測(cè)試與訓(xùn)練中肌肉的疲勞分析和肌肉活動(dòng)情況分析等，幾乎沒(méi)有關(guān)注到測(cè)功儀和水上2 000 m全程測(cè)試中兩種劃槳條件下主要做功肌肉的力學(xué)特征的內(nèi)在差異。而通過(guò)研究?jī)?yōu)秀賽艇運(yùn)動(dòng)員在2 000 m全程測(cè)試中這兩種劃槳條件下主要做功肌肉的活動(dòng)情況,可以更為準(zhǔn)確地把握兩者之間的內(nèi)在差別，為后續(xù)的訓(xùn)練安排和完善動(dòng)作技術(shù)提供一定的參考依據(jù)。

因此，本研究采用視頻攝像和表面肌電儀同步測(cè)試手段，對(duì)我國(guó)6名優(yōu)秀男子賽艇運(yùn)動(dòng)員在水上和測(cè)功儀2 000 m全程測(cè)試過(guò)程中主要做功肌肉的肌電圖（sEMG）進(jìn)行采集，分析途中劃階段主要肌肉活動(dòng)的肌電特征，并揭示兩種劃槳條件下測(cè)試過(guò)程中主要肌肉活動(dòng)的內(nèi)在規(guī)律和機(jī)理以及兩種劃槳條件下的動(dòng)作差異，為運(yùn)動(dòng)員科學(xué)的安排訓(xùn)練及完善動(dòng)作技術(shù)提供理論參考。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究以我國(guó)6名優(yōu)秀男子賽艇運(yùn)動(dòng)員（運(yùn)動(dòng)等級(jí)均為健將級(jí)）在水上和測(cè)功儀2 000 m測(cè)試過(guò)程中主要肌肉活動(dòng)的表面肌電特征（ sEMG）為研究對(duì)象。測(cè)試前與教練員和運(yùn)動(dòng)員溝通，使其明白測(cè)試目的和要求，并要求運(yùn)動(dòng)員在測(cè)試中全力發(fā)揮目前的最好水平。

表1 測(cè)試運(yùn)動(dòng)員基本情況Table 1 Basic Characteristics of Athletes

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料調(diào)研

通過(guò)查閱與賽艇相關(guān)的理論書籍和文獻(xiàn)以及表面肌電技術(shù)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的研究文獻(xiàn)資料，獲得與本研究有關(guān)的資料及研究方法。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)法

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器材：采用芬蘭產(chǎn)MegaWin6000-T8肌電測(cè)試系統(tǒng)、丹麥藍(lán)點(diǎn)電極、美國(guó)產(chǎn)CONCEPTⅡ風(fēng)輪式測(cè)功儀、比賽專用賽艇及其槳葉、高速攝像機(jī)、Polar心率表、酒精、棉球若干、秒表、繃帶、膠帶若干等。

2.實(shí)驗(yàn)流程：本研究參照前人實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)［1,3］并在賽艇專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇肌肉為右側(cè)肱二頭肌、背闊肌、三角肌后束、股內(nèi)側(cè)肌、豎脊肌、脛骨前肌共6塊肌肉進(jìn)行肌電數(shù)據(jù)采集。

測(cè)試前1周運(yùn)動(dòng)員主要進(jìn)行恢復(fù)性訓(xùn)練，確保運(yùn)動(dòng)員以較好的狀態(tài)參加測(cè)試，陸上測(cè)功儀測(cè)試安排在測(cè)試第1天上午，水上測(cè)試安排在測(cè)試的第2天下午進(jìn)行。測(cè)試前按照比賽的要求做好準(zhǔn)備活動(dòng)，測(cè)試時(shí)運(yùn)動(dòng)員全力以赴完成2000米比賽。

3.實(shí)驗(yàn)要求：在實(shí)際訓(xùn)練和測(cè)試中，國(guó)內(nèi)教練根據(jù)運(yùn)動(dòng)員具體情況，通常將測(cè)功儀（conceptII）阻力系數(shù)設(shè)定為125，測(cè)功儀拉槳時(shí)該阻力系數(shù)下產(chǎn)生的阻力與水上阻力基本接近，故本次測(cè)驗(yàn)阻力系數(shù)為125。水上測(cè)試采用單人艇完成2 000 m比賽，測(cè)功儀和水上都是根據(jù)運(yùn)動(dòng)員自身水平發(fā)揮，全力進(jìn)行比賽，水上測(cè)試在平風(fēng)靜水的條件下進(jìn)行，測(cè)功儀測(cè)試在室內(nèi)進(jìn)行。水上2 000 m的距離是洲際比賽的標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)地，測(cè)功儀是世界concept II通用測(cè)功儀，測(cè)試過(guò)程中操作人員均進(jìn)行了500 m分段成績(jī)記錄、全程的心率監(jiān)控、肌電數(shù)據(jù)采集、視頻影像資料記錄和存儲(chǔ)等工作。

4.數(shù)據(jù)處理：運(yùn)用 MegaWin肌電分析軟件對(duì)原始肌電圖進(jìn)行處理，獲得不同運(yùn)動(dòng)階段劃槳?jiǎng)幼鞯谋砻婕‰姡╯EMG）值。選取測(cè)試途中劃階段，即1 000 m 處前3槳的積分肌電（IEMG）值進(jìn)行單個(gè)動(dòng)作周期內(nèi)肌肉活動(dòng)特征的研究，同時(shí)，從同步獲得的視頻影像中，得到賽艇動(dòng)作技術(shù)階段的特征畫面，以此來(lái)確定動(dòng)作的時(shí)間以及與肌肉活動(dòng)之間的關(guān)系。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，對(duì)水上測(cè)試結(jié)果與測(cè)功儀測(cè)試結(jié)果進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，顯著性P＜0.05，非常顯著性P＜0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 水上和測(cè)功儀途中劃階段一個(gè)劃槳?jiǎng)幼髦芷诘臅r(shí)間分析

賽艇作為一項(xiàng)周期性的力量耐力性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，循環(huán)往復(fù)的重復(fù)著劃槳?jiǎng)幼?。本文中，筆者把賽艇運(yùn)動(dòng)員周期性循環(huán)的劃槳?jiǎng)幼鞣譃樗欣瓨涂罩型疲ɑ兀獌蓚€(gè)動(dòng)作階段［13］。拉槳時(shí)，身體略微前傾、兩臂向兩側(cè)打開轉(zhuǎn)槳入水、蹬腿、軀干后倒、屈臂拉槳、按、轉(zhuǎn)槳出水，這一完整的運(yùn)動(dòng)過(guò)程稱為拉槳階段。按槳出水時(shí)，雙手向前推槳，身體復(fù)位，膝關(guān)節(jié)自然彎曲借助船的慣性順勢(shì)回滑座，此時(shí)雙臂同時(shí)向前向外伸展并準(zhǔn)備下一次的入水動(dòng)作，這一完整的運(yùn)動(dòng)過(guò)程稱為推（回）槳階段。

表2 水上與測(cè)功儀途中劃一個(gè)動(dòng)作周期的用時(shí)情況Table 2 One Cycle Times of the Rowing and Ergometer

在水上和測(cè)功儀2 000 m測(cè)試途中劃階段，一個(gè)完整動(dòng)作周期用時(shí)約2.2 s，槳頻為27槳，均不具有差異性（表2）；而拉槳時(shí)間、推槳時(shí)間和推拉比均具有非常顯著性差異（P＜0.01），表明受測(cè)運(yùn)動(dòng)員在水、陸劃槳中的動(dòng)作節(jié)奏明顯不同。測(cè)功儀拉槳階段用時(shí)0.97 s，而推槳階段用時(shí)1.27 s，推拉比為1.3；受測(cè)運(yùn)動(dòng)員在測(cè)功儀測(cè)試的途中劃階段拉槳用時(shí)少、拉槳速度較快，而推槳復(fù)位用時(shí)較長(zhǎng)、恢復(fù)時(shí)間較充分，有利于下一槳拉槳時(shí)機(jī)體能以較高輸出功率拉槳。水上拉槳階段用時(shí)1.08 s，而推槳階段用時(shí)1.12 s，推拉比為1.04；提示，受測(cè)運(yùn)動(dòng)員在水上測(cè)試途中劃階段拉槳速度相對(duì)較慢，推槳復(fù)位時(shí)間較短，不利于機(jī)體的恢復(fù)。賽艇運(yùn)動(dòng)中，影響劃船成績(jī)最重要的指標(biāo)，是拉槳階段快速拉槳產(chǎn)生的功率，功率越大，成績(jī)?cè)胶?，而測(cè)功儀拉槳與水上劃槳時(shí)身體位移基本一致，由本研究中水、陸測(cè)試中拉槳階段和推槳階段用時(shí)情況可知，兩者之間的動(dòng)作速度存在明顯差異，測(cè)功儀的拉槳速度明顯快于水上拉槳速度。這可能與測(cè)功儀拉槳時(shí)身體處在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中，更易找到用力支點(diǎn)，形成有效的支撐并能在拉槳過(guò)程中不斷的加速完成拉槳有關(guān)；而水上拉槳時(shí)，船體在水面上滑行時(shí)受到不同方向的阻力綜合作用后，更多的需要身體維持其平衡，而拉槳時(shí)槳葉抓住水后為增加有效的拉槳距離需要盡量多的時(shí)間在水中拉槳，故導(dǎo)致水上拉槳的用時(shí)增加。

2.2 水上和測(cè)功儀途中劃階段主要肌肉活動(dòng)特征分析

賽艇運(yùn)動(dòng)員在拉槳過(guò)程中，各肌肉之間的協(xié)調(diào)配合非常重要，其協(xié)同關(guān)系主要體現(xiàn)在不同肌肉的用力順序、峰值時(shí)間、持續(xù)時(shí)間，各肌群的協(xié)調(diào)放松等方面。肌肉間協(xié)調(diào)配合程度高，則肌肉放電整齊且具有一定的規(guī)律性，而不會(huì)出現(xiàn)多余的肌肉放電現(xiàn)象［6］，在肌肉做功相同的情況下節(jié)省更多的能量，從而使動(dòng)作技術(shù)更有效，同時(shí)還可以用來(lái)判斷運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練水平的高低。有文獻(xiàn)研究指出，通過(guò)肌電圖判斷肌肉收縮起止時(shí)刻，可以準(zhǔn)確量化分析同一運(yùn)動(dòng)階段中不同肌肉的發(fā)力順序、最大用力時(shí)刻，以及持續(xù)用力時(shí)間。圖1為受測(cè)運(yùn)動(dòng)員在水上和測(cè)功儀測(cè)試中的原始肌電圖，清晰地呈現(xiàn)出賽艇運(yùn)動(dòng)員在拉槳中肌肉放電具有很強(qiáng)的規(guī)律性。即本研究所測(cè)肌肉中，股內(nèi)側(cè)肌、豎脊肌、背闊肌、三角肌后束和肱二頭肌為拉槳階段的主動(dòng)肌，而脛骨前肌為推槳階段的主動(dòng)肌。

圖1 測(cè)功儀拉槳（左）和水上拉槳（右）原始肌電圖Figure 1. Ergometer （Lift） and Rowing （Right） Original EMG

2.2.1 水上和測(cè)功儀途中劃階段主要肌肉激活時(shí)序分析

時(shí)域分析是表面肌電信號(hào)分析的最直接方法，它是將肌電信號(hào)看作以時(shí)間為變量的函數(shù)，是在時(shí)間維度上反映肌電變化特征的評(píng)價(jià)指標(biāo)［6］。積分肌電（IEMG）是指在一定時(shí)間內(nèi)肌肉中參與活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)單位放電的總量，即在時(shí)間不變的前提下，其值的大小在一定程度上反映了參加工作的運(yùn)動(dòng)單位的數(shù)量多少和每個(gè)運(yùn)動(dòng)單位的放電大小，是最常用的肌電信號(hào)時(shí)域參數(shù)。運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中，肌肉收縮時(shí)肌電活動(dòng)閾值（即肌肉激活的時(shí)間）的判斷具有主觀性，常見的標(biāo)準(zhǔn)有肌肉最大放電幅值的15%、20%和25% 3種［17，18，20］，即肌肉收縮放電信號(hào)值超過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)，且持續(xù)時(shí)間占整個(gè)動(dòng)作周期10%以上視為肌肉激活的時(shí)間。反之，如肌肉收縮放電信號(hào)值低于該標(biāo)準(zhǔn)，視為肌肉未被激活。筆者在本研究中采用肌肉活動(dòng)最大放電幅值的20%這一標(biāo)準(zhǔn)，判斷肌肉用力起止情況，以此確定肌肉用力順序和持續(xù)收縮時(shí)間。

表3 水上和測(cè)功儀途中劃主要肌肉的激活時(shí)間 （s）Table 3 The Main Muscle Action Time in Rowing and Ergometer

由各主要肌肉的激活時(shí)間（表3）可知，測(cè)功儀拉槳時(shí)肌肉激活順序依次是：豎脊肌、股內(nèi)側(cè)肌、背闊肌、三角肌后束、肱二頭肌、脛骨前肌，水上劃槳時(shí)肌肉激活順序依次是：股內(nèi)側(cè)肌、背闊肌、豎脊肌、肱二頭肌、三角肌后束、脛骨前?。毁愅н\(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)順序依次是先蹬腿、軀干后仰、手拉槳，按槳出水，身體坐起并前傾，然后雙腳將身體向前縮回這一特定的動(dòng)作結(jié)構(gòu)來(lái)完成。本研究中水上與測(cè)功儀拉槳之間主要肌肉的激活時(shí)間存在一定差異，其中，股內(nèi)側(cè)肌的激活時(shí)間具有顯著性差異（P＜0.05），而背闊肌和肱二頭肌的激活時(shí)間具有非常顯著性差異（P＜0.01），水上拉槳中大部分肌肉的激活時(shí)間均有不同程度的提前，而豎脊肌則有所延遲。

水上拉槳時(shí)，背闊肌早于豎脊肌激活，提示，上肢伸展發(fā)力先于軀干的運(yùn)動(dòng)，可能與水上劃船時(shí)需要雙手控制兩側(cè)槳葉的平衡和盡量使手臂伸展，并延長(zhǎng)有效拉槳距離有關(guān)；肱二頭肌早于三角肌后束激活，提示，拉槳過(guò)程中手臂屈肘發(fā)力先于肩關(guān)節(jié)后伸和外旋，可能與水上拉槳中，槳葉入水后，需要手臂快速屈肘控制槳葉的方向并及時(shí)抓住水，使槳葉在水中迅速形成受力支撐點(diǎn)有關(guān)。綜上所述，由測(cè)功儀拉槳和水上劃槳中主要肌肉的激活時(shí)序可以發(fā)現(xiàn)，水上劃槳時(shí)動(dòng)作技術(shù)更為復(fù)雜，肌肉之間的協(xié)調(diào)配合要求更高，需要更早的動(dòng)員上肢和背部肌肉來(lái)控制槳葉以維持船體平衡，并盡快在槳葉入水后抓住水迅速形成受力支撐點(diǎn)。在水上拉槳時(shí)軀干豎脊肌的激活時(shí)間，比測(cè)功儀拉槳時(shí)有所延遲，不利于蹬腿與軀干倒體形成合力并通過(guò)手臂作用于槳柄。測(cè)功儀拉槳時(shí)軀干豎脊肌較下肢蹬腿發(fā)力的股內(nèi)側(cè)肌先被激活，提示，運(yùn)動(dòng)員的協(xié)調(diào)發(fā)力還不好，能量利用不夠節(jié)省化，在以后的訓(xùn)練中應(yīng)引起教練的注意。

2.2.2 水上和測(cè)功儀途中劃階段主要肌肉從激活至峰值以及峰值時(shí)序分析

有研究認(rèn)為，當(dāng)肌肉進(jìn)行隨意靜力收縮時(shí)，IEMG 與肌肉力量之間成線性關(guān)系；當(dāng)進(jìn)行最大用力收縮時(shí)，不論收縮形式如何，其IEMG 值均基本相同。而Bilodeau等［16］研究指出，在相同的時(shí)間內(nèi)某一肌肉的IEMG大小與其用力成高度正相關(guān)。因此，在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中，肌肉最大用力時(shí)刻即為肌肉放電的峰值時(shí)刻，而運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在身體運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，各環(huán)節(jié)肌肉最大用力點(diǎn)是此關(guān)節(jié)角度下杠桿效率最差的位置，位置相對(duì)固定［9］。

由各主要肌肉的峰值時(shí)值（表4）可知，水上和測(cè)功儀拉槳時(shí)，肌肉的峰值時(shí)序相同，依次是股內(nèi)側(cè)肌、豎脊肌、背闊肌、三角肌后束、肱二頭肌、脛骨前肌，表明拉槳中主要肌肉之間最大用力順序一致，均是沿著下肢蹬腿、軀干倒體后仰、手屈肘拉槳的順序依次完成的。本研究中，水上和測(cè)功儀拉槳之間股內(nèi)側(cè)肌和豎脊肌的峰值時(shí)間具有非常顯著性差異（P＜0.01），水上拉槳時(shí)，大部分肌肉的峰值時(shí)間均有不同程度的提前，只有脛骨前肌有所延遲。由各主要肌肉激活到峰值的時(shí)間（表5）可知，水上拉槳中股內(nèi)側(cè)肌、豎脊肌的用時(shí)明顯減少，與測(cè)功儀拉槳時(shí)相比具有非常顯著性差異（P＜0.01）；而背闊肌、肱二頭肌和脛骨前肌的用時(shí)則有所增加，其中，肱二頭肌具有顯著性差異（P＜0.05）；三角肌后束的用時(shí)沒(méi)有變化。

由水上和測(cè)功儀拉槳中各肌肉的峰值時(shí)間以及從激活到峰值的用時(shí)情況可以發(fā)現(xiàn)，在水、陸兩種拉槳條件下，各動(dòng)作環(huán)節(jié)的動(dòng)作速度和節(jié)奏不一致。水上拉槳的拉槳階段主要做功肌肉最大用力時(shí)間比測(cè)功儀有所提前，推槳階段脛骨前肌的最大用力時(shí)間則延后；在拉槳開始階段，蹬腿、軀干倒體過(guò)程中肌肉激活到最大用力時(shí)間明顯減少，表明此階段的動(dòng)作速度明顯加快，而拉槳后段由上肢主動(dòng)用力完成最后拉槳和推槳復(fù)位階段，肌肉從激活到最大用力用時(shí)增加，提示，拉槳后段和推槳階段的動(dòng)作速度較測(cè)功儀有所下降。綜上所述，測(cè)功儀拉槳時(shí)拉槳開始階段主要運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)的動(dòng)作速度較慢，在拉槳后段速度不斷加快，推槳復(fù)位的開始階段速度也較快；而水上拉槳時(shí)，拉槳開始階段的動(dòng)作速度較快，拉槳后段速度相對(duì)有所減緩，推槳復(fù)位開始階段速度也相對(duì)較慢。其原因可能與水上劃槳過(guò)程中，在拉槳開始階段使槳葉快速入水并抓住水進(jìn)而形成有效的支撐；在拉槳后段盡量延長(zhǎng)拉槳的時(shí)間，以達(dá)到增加有效拉槳做功距離，提高船速；推槳復(fù)位階段動(dòng)作越平緩，越有利于減小在拉槳階段所獲得船速的損失［6］。

表4 水上和測(cè)功儀途中劃主要肌肉峰值時(shí)值 （s）Table 4 The Main Muscle Peaking Time in Rowing and Ergometer

表5 水上和測(cè)功儀途中劃主要肌肉激活-峰值時(shí)值 （s）Table 5 The Main Muscle from Action to Peaking Time in Rowing and Ergometer

2.2.3 水上和測(cè)功儀途中劃階段主要肌肉活動(dòng)持續(xù)時(shí)間分析

在賽艇運(yùn)動(dòng)中，由于人是背向船艇前進(jìn)的方向，而整個(gè)劃槳?jiǎng)幼髦芷谥须p腳固定于船體尾端，人坐位于滑座上完成周期性的蹬腿、軀干倒體、手拉槳和推槳復(fù)位動(dòng)作，這是船體前進(jìn)獲得的動(dòng)力來(lái)源［14］。完整動(dòng)作周期中各運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)的主要做功肌肉做功持續(xù)時(shí)間對(duì)做功的效果有著極其重要的作用，通過(guò)對(duì)各運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)主要肌肉的做功持續(xù)時(shí)間的分析，有助于更加準(zhǔn)確了解項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)特征和運(yùn)動(dòng)員個(gè)體的特點(diǎn)。由各主要肌肉活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間在完整動(dòng)作周期中用時(shí)比例（表6）可知，無(wú)論是在水上或測(cè)功儀測(cè)試中，下肢肌肉活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間比例最大，尤其脛骨前肌，其用時(shí)比例約為50%，背部和軀干部位肌肉次之、而上肢屈臂肌肉用時(shí)比例最?。凰吓c測(cè)功儀拉槳相比，在拉槳開始階段，蹬腿用力肌肉股內(nèi)側(cè)肌和軀干倒體用力肌肉豎脊肌的用時(shí)比例有所減小，而拉槳后段的背部和上肢屈臂的主要用力肌肉用時(shí)有所增加，其中，背闊肌和三角肌后束呈顯著性增加（P＜0.05），而推槳復(fù)位階段的主要用力肌肉脛骨前肌用時(shí)也有所增加，但不具有顯著性。

本研究中，筆者把賽艇運(yùn)動(dòng)員的劃槳?jiǎng)幼鞣譃槔瓨屯茦獌蓚€(gè)動(dòng)作階段，拉槳是船艇獲得動(dòng)力的階段，要求拉槳時(shí)各環(huán)節(jié)動(dòng)作快而有力，所以表現(xiàn)出拉槳階段各環(huán)節(jié)主要肌肉持續(xù)時(shí)間從下肢到上肢有減小的趨勢(shì)（除背闊肌外），而推槳階段是身體復(fù)位，為下一次拉槳積蓄能量，并做好準(zhǔn)備，脛骨前肌作為主動(dòng)肌在遠(yuǎn)端固定條件下主動(dòng)收縮，使踝關(guān)節(jié)背屈，讓身體緩慢復(fù)位，故其持續(xù)收縮的時(shí)間長(zhǎng)。水上與測(cè)功儀拉槳相比，在拉槳開始階段，蹬腿和軀干倒體用力肌肉的用時(shí)比例有所減??；拉槳后段和推槳復(fù)位階段主要用力肌肉用時(shí)則有所增加，尤其背闊肌和三角肌后束，可能與水上拉槳開始時(shí)，蹬腿倒體快，而在拉槳后段，為增加有效拉槳做功距離，需要盡量延長(zhǎng)拉槳時(shí)間有關(guān)。

表6 水上和測(cè)功儀途中劃主要肌肉做功持續(xù)時(shí)間比例 （%）Table 6 The Main Muscle Activity Time Rate in Rowing and Ergometer

2.3 水上和測(cè)功儀途中劃階段主要肌肉活動(dòng)的總體特征分析

2.3.1 水上和測(cè)功儀途中劃階段主要肌肉iEMG分析

IEMG 是指在一定時(shí)間內(nèi)肌肉中參與活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)單位放電的總量，是評(píng)價(jià)肌肉參與多少的重要指標(biāo)［8］。大量的研究均證實(shí)了積分肌電可間接反映運(yùn)動(dòng)過(guò)程中肌肉的用力狀況［12，16］。有研究認(rèn)為，同一動(dòng)作結(jié)構(gòu)，不同速度和時(shí)間情況下肌肉IEMG不會(huì)有顯著差異［10］。本研究中，在水上拉槳和測(cè)功儀拉槳中單個(gè)動(dòng)作周期的時(shí)間基本一致，動(dòng)作環(huán)節(jié)相同，由于兩種不同的拉槳條件下的阻力來(lái)源不同，測(cè)功儀拉槳時(shí)主要是借助于風(fēng)阻前行，水上拉槳時(shí)主要借助于槳葉對(duì)抗水的阻力反作用于船體來(lái)前進(jìn)，通過(guò)受測(cè)運(yùn)動(dòng)員水上和測(cè)功儀拉槳時(shí)各主要肌肉的iEMG值 （表7）可知，不同拉槳條件下對(duì)機(jī)體的刺激程度有所差異。測(cè)功儀拉槳時(shí)股內(nèi)側(cè)肌、豎脊肌和肱二頭肌的iEMG大于水上拉槳時(shí)，其中，豎脊肌具有非常顯著性差異（P＜0.01），肱二頭肌具有顯著性差異（P＜0.05）；脛骨前肌、背闊肌和三角肌后束iEMG小于水上拉槳時(shí)，均不具有顯著性差異。提示測(cè)功儀拉槳中對(duì)蹬腿、軀干倒體和手臂屈肘環(huán)節(jié)用力肌肉的刺激強(qiáng)度大，對(duì)背部肌肉和脛骨前肌的刺激深度沒(méi)有水上拉槳明顯。

表7 水上和測(cè)功儀途中劃主要肌肉的iEMG情況 （μVs）Table 7 The Main Muscle iEMG in Rowing and Ergometer

2.3.2 水上和測(cè)功儀途中劃階段主要肌肉活動(dòng)的貢獻(xiàn)率分析

完成某動(dòng)作時(shí)，通常依據(jù)各主要做功肌肉放電量的大小關(guān)系，來(lái)確定其貢獻(xiàn)率。楊靜宜［10］研究指出，同一個(gè)體在做股四頭肌的離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，不論何種運(yùn)動(dòng)速度，股四頭肌各側(cè)頭的肌肉貢獻(xiàn)率基本不變，表明在同一技術(shù)動(dòng)作結(jié)構(gòu)下，主要用力肌肉的貢獻(xiàn)度與技術(shù)動(dòng)作的速度、時(shí)間沒(méi)有直接聯(lián)系。而本研究中水上和測(cè)功儀拉槳中各肌肉貢獻(xiàn)率均不一致，特別是主要用力肌肉豎脊肌、肱二頭肌和脛骨前肌存在非常顯著性差異（P＜0.01）、背闊肌存在顯著性差異（P＜0.05），表明水上和測(cè)功儀拉槳的技術(shù)動(dòng)作不一致（表8），尤其體現(xiàn)在拉槳開始的軀干倒體和最后屈肘拉槳以及推槳復(fù)位時(shí)主要肌肉的動(dòng)用。

表8 水上和測(cè)功儀途中劃主要肌肉貢獻(xiàn)率 （%）Table 8 The Main Muscle Contribution Rate in Rowing and Ergometer

水上和測(cè)功儀拉槳?jiǎng)幼鳂O其相似，在本研究中，受測(cè)運(yùn)動(dòng)員測(cè)功儀拉槳階段用時(shí)較短，水上拉槳階段用時(shí)較長(zhǎng)，主要肌肉激活時(shí)序與水上存在一定差異，水上拉槳階段大部分肌肉的激活時(shí)間、肌肉活動(dòng)的峰值時(shí)間明顯前移，拉槳開始階段主要用力肌肉從激活到峰值的時(shí)間減少，以及各肌肉的持續(xù)活動(dòng)時(shí)間和貢獻(xiàn)率等存在不同程度的差異，水上拉槳環(huán)節(jié)中背部肌肉的貢獻(xiàn)率更多，而測(cè)功儀拉槳環(huán)節(jié)中軀干和手臂肌肉利用率更高，提示，兩者之間的肌肉活動(dòng)特點(diǎn)不一致，協(xié)調(diào)方式不同，表明水上與測(cè)功儀拉槳技術(shù)存在較大差異。水上拉槳中倒體過(guò)大會(huì)造成船頭下壓，影響船體行進(jìn)的速度，在測(cè)功儀拉槳中不存在這方面的問(wèn)題，通過(guò)加大倒體的幅度可以增加拉槳幅度，提高成績(jī)。賽艇測(cè)功儀訓(xùn)練作為陸上訓(xùn)練的重要組成部分，在保持運(yùn)動(dòng)員的劃船發(fā)力模式、發(fā)展專項(xiàng)能力方面有著重要作用，但由于水上和測(cè)功儀拉槳之間技術(shù)存在差異，過(guò)多的測(cè)功儀練習(xí)對(duì)水上拉槳技術(shù)動(dòng)作細(xì)節(jié)可能會(huì)有負(fù)面影響，需要引起教練和運(yùn)動(dòng)員的注意，以提高訓(xùn)練的針對(duì)性。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

水上和測(cè)功儀拉槳中主要做功肌肉活動(dòng)的峰值時(shí)序一致，水上和測(cè)功儀拉槳環(huán)節(jié)中主要做功肌肉由于平衡等因素的影響，肌肉激活時(shí)序、肌肉持續(xù)做功的時(shí)間、推拉比例、肌肉貢獻(xiàn)率方面存在一定的差異。說(shuō)明水上和測(cè)功儀拉槳的運(yùn)動(dòng)模式基本一致，但兩者之間肌肉協(xié)調(diào)模式存在差別，水上拉槳時(shí)肌肉的用力方式更為復(fù)雜，技術(shù)要求更高。

3.2 建議

測(cè)功儀訓(xùn)練作為重要的陸上專項(xiàng)模擬訓(xùn)練手段，對(duì)身體的平衡性要求較低，能解決水上拉槳技術(shù)的主要環(huán)節(jié)性問(wèn)題，如運(yùn)動(dòng)員不能清晰的完成蹬腿——倒體——屈臂連續(xù)動(dòng)作，在測(cè)功儀訓(xùn)練時(shí)可以通過(guò)增加不平衡感來(lái)提高訓(xùn)練效果，如選用帶滑軌的測(cè)功儀或者在座板上加薄的平衡墊來(lái)訓(xùn)練。水上拉槳中所要求的精細(xì)技術(shù)，更多地需要在水上訓(xùn)練中完成，如水上的操槳技術(shù)、抓水建立支點(diǎn)、水上平衡性、前弧的身體姿勢(shì)、后弧的倒體幅度等。因此，測(cè)功儀訓(xùn)練中應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)技術(shù)的規(guī)范性，在技術(shù)規(guī)范的前提下提高測(cè)功儀成績(jī)。

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A Comparative Study on Muscular Work Characteristics of Pulling in Rowing and Ergometer of Elite Male Rower

By using the methods of SEMG with synchronous imaging and combining functional anatomical knowledge，this paper analyzed the men’s single sculls rowers in rowing and ergometer testing main working muscles activity characteristics and reveals the difference. The results showed that 1） Main working of muscle in rowing and ergometer pulling the activation time and sequence in differences，activation time of the most working muscles on rowing pulling exist in advance in different degree，and the trunk of erector spinae muscle activation time delays. 2） Main working of muscle in rowing and ergometer pulling the activation sequence in consistent，However，in rowing pulling stage，the working muscles peak time in advance，in pushing stage the working muscles peak time have delayed；in rowing pulling starting stage，the working muscles from activation to peak time and activity duration time rate were reduced ，After a half the pulling and pushing stage the working muscles from activation to peak time and activity duration time rate were increased. 3） The working of muscle in rowing and ergometer pulling the discharge amount and contribution rate have some difference，The role of the back muscle is more attention when in rowing，and the role of the trunk and arm muscles is more attention when in ergometer pulling，muscle activity and the coordination modes have difference. Conclusion：rowing and ergometer pull paddle movement pattern is basically the same，but there are differences between the two models of muscle coordination. Rowing pull paddle is more complex，ergometer exercise as an important land-based special simulation training methods should be more emphasis on the technical normative.

rowing；ergometer；paddling technique；surface electromyography

1002-9826（2017）04-0076-07

10. 16470/j. csst. 201704011

G861.4

A

2016-10-14；

2017-06-20

北京市教育委員會(huì)主管的高校專項(xiàng)科研課題（PXM2009_014206_076951）。

唐橋，男，碩士，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練理論與實(shí)踐，E-mail：qiaotang2002@aliyun.com。

鄭曉鴻，男，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要從事運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練理論與實(shí)踐研究，E-mail：zhengxiaohong@ cupes.edu.cn

1.首都體育學(xué)院，北京100191；2.陜西省水上運(yùn)動(dòng)管理中心，陜西 楊凌7121001.Capital University of Physical Education and Sports，Beijing 100191，China； 2. Aquatic Sports Administrative Center of Shaanxi，Yangling 712100，China.