競(jìng)技帆板運(yùn)動(dòng)員體能訓(xùn)練的研究

1 緒論

競(jìng)技帆板運(yùn)動(dòng)，是一項(xiàng)以海風(fēng)為主要?jiǎng)恿?，要求運(yùn)動(dòng)員在帆板板體上調(diào)整身體姿勢(shì)來維持平衡并保持帆面處于最佳的受風(fēng)狀態(tài)，以保證在各航段在最佳速度下行駛，力求在最短的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定航程的競(jìng)技運(yùn)動(dòng)。

訓(xùn)練前后檢測(cè)運(yùn)動(dòng)員身體生理生化指標(biāo)，是衡量運(yùn)動(dòng)員體質(zhì)的主要手段，但忽略訓(xùn)練中對(duì)運(yùn)動(dòng)員機(jī)體反應(yīng)的監(jiān)測(cè)，是目前我國(guó)競(jìng)技帆板體能訓(xùn)練缺少科學(xué)性和系統(tǒng)性的主要原因之一。

表面肌電系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集受試者的肌肉電信號(hào)，通過合理的分析能夠得到其肌肉激活程度、發(fā)力順序、疲勞等指標(biāo)。表面肌電監(jiān)測(cè)的加入，能夠增加帆板體能訓(xùn)練的科學(xué)性，豐富體能訓(xùn)練評(píng)價(jià)的多樣性，完善帆板體能訓(xùn)練的系統(tǒng)性，幫助運(yùn)動(dòng)員了解自身問題，幫助教練員改進(jìn)訓(xùn)練方案，達(dá)到保護(hù)運(yùn)動(dòng)員、提高運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技水平、延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技?jí)勖哪康摹?/p>

2競(jìng)技帆板體能訓(xùn)練研究進(jìn)展

競(jìng)技帆板運(yùn)動(dòng)的體能訓(xùn)練既是其專項(xiàng)技能的基礎(chǔ)也是運(yùn)動(dòng)員取得優(yōu)異成績(jī)的關(guān)鍵。因此，世界各國(guó)競(jìng)技體育訓(xùn)練學(xué)界都對(duì)體能訓(xùn)練研究表現(xiàn)出了很高的關(guān)注。王樹杰等（2005）?[1]探討了搖帆訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員攝氧量和心率等的影響，指出在比賽中允許搖帆對(duì)運(yùn)動(dòng)員地身體功能提出了更高的要求，并通過研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行搖帆訓(xùn)練后，運(yùn)動(dòng)員地能量消耗及心肺反應(yīng)相比正常的體能訓(xùn)練提高了近3倍。建議除了進(jìn)行海上訓(xùn)練之外，陸上的模擬搖帆訓(xùn)練同樣不可缺少，以此來加強(qiáng)專項(xiàng)技能和拔高體能，同時(shí)根據(jù)搖帆模擬器械的阻力調(diào)整功能以及運(yùn)動(dòng)員地生理生化參數(shù)（心率、最大攝氧量等）制訂科學(xué)的訓(xùn)練計(jì)劃，并建議按照運(yùn)動(dòng)員最大吸氧量的百分比對(duì)陸上模擬搖帆訓(xùn)練內(nèi)容進(jìn)行分化。

鄭偉濤等（2008）?[2]提出要加強(qiáng)理論研究，實(shí)用性與科學(xué)性并行，最小化不可控因素，以對(duì)比或相對(duì)性指標(biāo)研究的手段逐漸實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練過程中不可控因素的量化，進(jìn)而完善訓(xùn)練水平評(píng)價(jià)指標(biāo)，從而達(dá)到主動(dòng)把控運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技狀態(tài)的目標(biāo)；賴寒等（2008）?[3]指出，目前的帆板力量訓(xùn)練方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)大多依賴教練員的經(jīng)驗(yàn)或其它運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的理論，存在專項(xiàng)力量訓(xùn)練不能統(tǒng)一、力量訓(xùn)練評(píng)價(jià)指標(biāo)不能定量的問題。并提出，利用最大功率百分比來評(píng)價(jià)和控制訓(xùn)練強(qiáng)度，相對(duì)于傳統(tǒng)的以最大重量百分比為指標(biāo)，能夠更加準(zhǔn)確地反映出運(yùn)動(dòng)員的消耗。

楊洪志等（2009）?[4]在對(duì)我國(guó)女子帆板國(guó)家隊(duì)進(jìn)行跟蹤研究后指出，專項(xiàng)力量、絕對(duì)力量、速度力量以及高強(qiáng)度有氧耐力應(yīng)該成為其體能訓(xùn)練的重點(diǎn)；鄭偉濤等（2011）?[5]強(qiáng)調(diào)我國(guó)傳統(tǒng)的帆板力量訓(xùn)練存在時(shí)數(shù)少，方法簡(jiǎn)單，缺少科學(xué)性系統(tǒng)性等問題；陳文波等（2012）?[6]指出傳統(tǒng)的帆板力量訓(xùn)練已經(jīng)不能滿足日前競(jìng)速體育項(xiàng)目的要求，而在核心穩(wěn)定性力量方面，我國(guó)存在著起步晚、方式簡(jiǎn)的問題，因此大力發(fā)展核心穩(wěn)定力量訓(xùn)練是迫在眉睫的。

3 表面肌電在體能訓(xùn)練方面的應(yīng)用

表面肌電圖（sEMG）是一種用于評(píng)價(jià)神經(jīng)肌肉功能的圖形，可反映出生物電信號(hào)隨時(shí)間持續(xù)變化的趨勢(shì)。Matsumoto等（2002）?[7]通過實(shí)驗(yàn)確定肌電疲勞域的值與受試者的通氣無氧閾的值存在明顯統(tǒng)計(jì)關(guān)系，并因此認(rèn)為應(yīng)用sEMG可以對(duì)機(jī)體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的疲勞閾值作出準(zhǔn)確的檢測(cè)。JarekMaestu對(duì)9名國(guó)家級(jí)水平男性賽艇運(yùn)動(dòng)員的實(shí)驗(yàn)提示我們，sEMG可以用來預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)員尤其是高水平運(yùn)動(dòng)員的耐力機(jī)能。

表面肌電的時(shí)域、頻域特征變化與局部肌肉收縮力和疲勞狀態(tài)之間存在著較好的線性關(guān)系，因而可以用于競(jìng)技項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)技術(shù)合理性分析和局部肌肉用力情況的測(cè)評(píng)。張秀麗等（2007）?[8]利用表面肌電遙測(cè)系統(tǒng)對(duì)國(guó)家射箭隊(duì)男、女各12名運(yùn)動(dòng)員的舉弓、開弓、固勢(shì)至撒放、撒放時(shí)刻及撒放后2s內(nèi)暫留階段的肌電特點(diǎn)進(jìn)行分析；孫有平等（2010）?[9]基于表面肌電對(duì)男子鉛球運(yùn)動(dòng)員旋轉(zhuǎn)推球單支撐階段的用力特征進(jìn)行了研究；王猛（2013）?[10]通過表面肌電測(cè)試儀對(duì)核心力量訓(xùn)練干預(yù)前后的受試人群和對(duì)照人群的豎脊肌進(jìn)行表面肌電信號(hào)測(cè)試，探究核心力量對(duì)大學(xué)生腰肌勞損患者的腰背部肌肉的影響。

李志遠(yuǎn)等（2012）?[11]指出，肌電信號(hào)在生物學(xué)領(lǐng)域中主要被用來作為肌肉開始激活的指標(biāo)，同時(shí)作為肌肉收縮產(chǎn)生力量以及肌肉內(nèi)部產(chǎn)生疲勞的指標(biāo)等?！凹∪饧せ睢?、“肌肉激活程度”、“肌肉激活時(shí)間”、“肌肉激活數(shù)量”以及“肌肉疲勞”，這五類問題是表面肌電信號(hào)能夠解讀的。李圓圓等（2014）?[12]表面肌電能夠?qū)Α凹∪馐欠駞⑴c運(yùn)動(dòng)”、“運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱”、“運(yùn)動(dòng)的時(shí)長(zhǎng)”以及“肌肉間的協(xié)調(diào)模式”等。陳漢青等（2014）?[13]指出表面肌電能夠幫助科技服務(wù)人員和教練員從全新的角度認(rèn)識(shí)神經(jīng)與肌肉，能夠解決競(jìng)技體育訓(xùn)練理論中最基礎(chǔ)的問題——時(shí)間，從而更好地服務(wù)競(jìng)技體育。

高成成（2014）?[14]利用表面肌電圖對(duì)拉丁舞倫巴基本前進(jìn)走步過程中的主要肌群進(jìn)行了全程分析；宋倩等（2017）?[15]對(duì)8名專業(yè)跨欄運(yùn)動(dòng)員下肢的完整步態(tài)、站立相、擺動(dòng)相等幾種不同的姿態(tài)進(jìn)行了肌電特征分析；此外，全身或主要發(fā)力肌群的表面肌電分析也廣泛應(yīng)用在鐵餅、拳擊、抓舉、網(wǎng)球、賽艇、速滑等項(xiàng)目，其分析結(jié)果對(duì)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練方式及訓(xùn)練評(píng)價(jià)等有一定的促進(jìn)。

目前表面肌電的應(yīng)用還存在一些不完善的地方。王篤明等（2003）?[16]分析了表面肌電實(shí)驗(yàn)室結(jié)論在現(xiàn)場(chǎng)分析中的局限，在動(dòng)態(tài)工作中肌電（EMG）振幅及功率譜的變化不僅與疲勞程度有關(guān)，而且還和肌力大小有關(guān)；李圓圓等（2014）?[12]提出關(guān)于肌電與肌力之間的關(guān)系探討依然沒有定性和定量認(rèn)識(shí)，這可能與現(xiàn)有的技術(shù)有一定關(guān)系，表面電極經(jīng)常會(huì)因?yàn)樵胍舻母蓴_而產(chǎn)生串?dāng)_，且因?yàn)樾盘?hào)的微弱，對(duì)于深層肌肉或小肌肉的信號(hào)記錄也很困難；林萍等（2016）?[17]對(duì)運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞的主觀感受與表面肌電客觀變化的一致性進(jìn)行了研究，指出目前缺乏結(jié)合疲勞感受、肌電指標(biāo)變化等的局部肌肉疲勞度評(píng)價(jià)模型。

4 表面肌電系統(tǒng)在帆板體能訓(xùn)練中的應(yīng)用分析

目前，表面肌電遙測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)在賽艇、拳擊、鉛球、鐵餅、抓舉、網(wǎng)球、舞蹈等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的體能訓(xùn)練中得到了廣泛的應(yīng)用，進(jìn)一步完善了其體能訓(xùn)練的指導(dǎo)，得到了運(yùn)動(dòng)員、教練員的認(rèn)可。這也為表面肌電與帆板體能訓(xùn)練的結(jié)合提供了很多可借鑒的地方。

在長(zhǎng)期的帆船帆板運(yùn)動(dòng)隊(duì)服務(wù)中，通過觀察以及與教練員、運(yùn)動(dòng)員的交流發(fā)現(xiàn)，目前地方訓(xùn)練隊(duì)以及國(guó)家集訓(xùn)隊(duì)在指導(dǎo)帆板體能訓(xùn)練的過程中，一般采用1）統(tǒng)一訓(xùn)練；2）運(yùn)動(dòng)員根據(jù)自身主觀判斷向教練提出體能訓(xùn)練修改建議；3）教練員根據(jù)運(yùn)動(dòng)員自身特點(diǎn)安排訓(xùn)練；4）教練員通過對(duì)運(yùn)動(dòng)員生理生化（血紅蛋白、線粒體、疲勞度等）指標(biāo)的分析結(jié)果指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練。

這一整套訓(xùn)練與分析指導(dǎo)以運(yùn)動(dòng)員主觀感受為基礎(chǔ)，借助生理生化指標(biāo)檢測(cè)，通過教練員多年的經(jīng)驗(yàn)或借鑒其它項(xiàng)目的相關(guān)理論來實(shí)現(xiàn)，能夠在集訓(xùn)期內(nèi)有效地提高運(yùn)動(dòng)員體能水平及競(jìng)技水平，但過分依賴運(yùn)動(dòng)員、教練員的主觀感受，且訓(xùn)練計(jì)劃的改進(jìn)及生理生化的指標(biāo)的采集均發(fā)生在體能訓(xùn)練前后，但訓(xùn)練過程中運(yùn)動(dòng)員的身體反應(yīng)、肌肉發(fā)力順序、貢獻(xiàn)度等指標(biāo)，仍然無法監(jiān)測(cè)，致使運(yùn)動(dòng)員無法從科學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)自身體能臨界點(diǎn)，也不能幫助教練員糾正運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作。

帆板項(xiàng)目日常訓(xùn)練中，測(cè)功儀訓(xùn)練和搖帆模擬訓(xùn)練是兩項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。利用表面肌電系統(tǒng)可以在運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行測(cè)功儀訓(xùn)練及搖帆模擬訓(xùn)練時(shí)監(jiān)測(cè)肌肉激活程度、發(fā)力順序、疲勞等指標(biāo)。通過對(duì)表面肌電系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)：測(cè)功儀訓(xùn)練的一個(gè)動(dòng)作周期中，肱二頭肌和三角肌用力比較大，其次是股四頭肌、脛骨前肌，最后是豎脊肌和背闊肌，運(yùn)動(dòng)員發(fā)力動(dòng)作中的肌肉激活程度指標(biāo)，可以有效反映出運(yùn)動(dòng)員的肌肉力量水平，再通過運(yùn)動(dòng)員自身的縱向?qū)Ρ纫约斑\(yùn)動(dòng)員間的橫向?qū)Ρ?，教練員可以得到運(yùn)動(dòng)員自身的力量特點(diǎn)，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果對(duì)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練內(nèi)容、訓(xùn)練量進(jìn)行調(diào)整與改進(jìn)。

測(cè)功儀完整動(dòng)作周期的發(fā)力順序?yàn)椋好劰乔凹?gt;股四頭肌>豎脊肌>背闊肌>三角肌>肱二頭肌，運(yùn)動(dòng)員發(fā)力動(dòng)作中的肌肉激活時(shí)間指標(biāo)，有效反映了其動(dòng)作協(xié)調(diào)性及肌肉控制能力。帆板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)有多種肌肉參與的全身性運(yùn)動(dòng)，良好的協(xié)調(diào)性肌肉控制能力，能夠幫助運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行控帆、收帆、搖帆等操作時(shí)，對(duì)板與帆進(jìn)行精準(zhǔn)的控制。測(cè)功儀訓(xùn)練能夠有效反映運(yùn)動(dòng)員的速度素質(zhì)水平、力量素質(zhì)水平以及耐力素質(zhì)水平以及柔韌素質(zhì)水平，通過對(duì)肌電信號(hào)進(jìn)行平均功率頻率（MPF）和中位頻率（MF）的頻譜分析，可以判斷出運(yùn)動(dòng)員的肌肉疲勞域；搖帆過程中，上肢肌肉在航行操作中負(fù)擔(dān)更大，其次是軀干肌和下肢有關(guān)肌肉，通過表面肌電對(duì)肌肉激活程度、發(fā)力順序、疲勞3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析，可以規(guī)范運(yùn)動(dòng)員的搖帆動(dòng)作，強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)員的目標(biāo)肌肉，使其保持高競(jìng)爭(zhēng)力。教練員可以通過結(jié)果分析與對(duì)比對(duì)運(yùn)動(dòng)員上述幾種運(yùn)動(dòng)素質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)并安排相應(yīng)的訓(xùn)練計(jì)劃。

表面肌電監(jiān)測(cè)的加入，能夠增加帆板體能訓(xùn)練的科學(xué)性，豐富體能訓(xùn)練評(píng)價(jià)的多樣性，完善帆板體能訓(xùn)練的系統(tǒng)性，幫助運(yùn)動(dòng)員了解自身問題，幫助教練員改進(jìn)訓(xùn)練方案，達(dá)到保護(hù)運(yùn)動(dòng)員、提高運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技水平、延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技?jí)勖哪康摹?/p>

5 結(jié)論

（1）目前的帆板體能訓(xùn)練缺乏科學(xué)性與系統(tǒng)性，與表面肌電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)合可以有效增加體能訓(xùn)練方法，對(duì)體能訓(xùn)練的完善起到積極作用。

（2）表面肌電等生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)軟硬件的應(yīng)用，能夠使運(yùn)動(dòng)員對(duì)自身問題獲得全面的了解；使教練員對(duì)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練動(dòng)作、訓(xùn)練量、訓(xùn)練缺陷獲得系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)；在有效提高運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技水平的同時(shí)也可以有效避免發(fā)力過程中由于肌力不足或肌肉疲勞導(dǎo)致的動(dòng)作變形造成的肌肉損傷，從而保護(hù)運(yùn)動(dòng)員，延長(zhǎng)競(jìng)技?jí)勖?/p>

（3）表面肌電的肌肉激活程度指標(biāo)、肌肉激活數(shù)量指標(biāo)以及肌肉激活時(shí)間指標(biāo)，能夠很好地與帆板體能訓(xùn)練結(jié)合，但由于目前對(duì)肌肉疲勞程度指標(biāo)的表面肌電信號(hào)分析存在肌力信號(hào)干擾、噪聲干擾等問題，對(duì)肌肉疲勞程度指標(biāo)的分析還需要與生理生化指標(biāo)結(jié)合，才能對(duì)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)體狀態(tài)有一個(gè)完整的把控。

參考文獻(xiàn)：

[1]王樹杰，梁蕭，張樹青，譚俊哲.優(yōu)秀帆板運(yùn)動(dòng)員生理特點(diǎn)分析[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2005，（02）：233-237.

[2]鄭偉濤，李全海，馬勇，石清. 帆船帆板運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特征與制勝規(guī)律初探[J]. 武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，（06）：44-47+ 60.

[3]賴寒，鄭偉濤，葛新發(fā)，魏薇，張玲. 我國(guó)優(yōu)秀男子帆板運(yùn)動(dòng)員臥拉訓(xùn)練測(cè)試與評(píng)價(jià)的研究[J]. 山東體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，（01）：54-56.

[4]楊洪志，張莉清.我國(guó)女子帆板國(guó)家隊(duì)運(yùn)動(dòng)員體能狀況分析與評(píng)價(jià)[J].首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，（04）：454-456.

[5]鄭偉濤，屈萍.核心穩(wěn)定力量訓(xùn)練在帆板運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用研究[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，（02）：78-84 .

[6]陳文波.核心穩(wěn)定力量訓(xùn)練在帆板運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用研究[J].當(dāng)代體育科技，2012，（24）：24+26.

[7]So Raymond，Chan Kai-Ming，Siu Oswald. EMG power frequency spectrum shifts during repeated isokinetic knee and arm movements.[J]. Research Quarterly for Exercise and Sport，2002，73（1）：.

[8]張秀麗. 國(guó)家射箭隊(duì)運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作的肌電特性[A]. 中國(guó)體育科學(xué)學(xué)會(huì).第八屆全國(guó)體育科學(xué)大會(huì)論文摘要匯編（一）[C].中國(guó)體育科學(xué)學(xué)會(huì)：，2007：2.

[9]孫有平，隋新梅，錢風(fēng)雷，李延軍，戴偉民. 基于sEMG的男子旋轉(zhuǎn)推鉛球運(yùn)動(dòng)員單支撐階段肌肉用力特征研究[J]. 體育科學(xué)，2010，（01）：44-50.

[10]王猛. 核心力量訓(xùn)練對(duì)大學(xué)生腰肌勞損干預(yù)及其肌電特征分析[D].福建師范大學(xué)，2013.

[11]李志遠(yuǎn)，李玉章，黃朋. 表面肌電信號(hào)（SEMG）分析在生物力學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 南京體育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，（02）：30-33.

[12]李圓圓，張萬壽，陳麗. 表面肌電在體育科學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 長(zhǎng)春師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，（08）：91-94+ 101.

[13]陳漢青，唐光旭，楊松. 表面肌電在體育運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)用[J]. 廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，（03）：95-97.

[14]高成成. 倫巴舞基本步伐前進(jìn)走步的表面肌電特征分析[D].山東體育學(xué)院，2014.

[15]宋倩，彭莉，秦渝珂，裴?？?基于步態(tài)周期下跨欄運(yùn)動(dòng)員步態(tài)及下肢表面肌電特征分析[J].中國(guó)組織工程研究，2017，21（24）：3851-3857.

[16]王篤明，王健，葛列眾. 肌肉疲勞的sEMG時(shí)頻分析技術(shù)及其在工效學(xué)中的應(yīng)用[J]. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程，2003，（05）：387-390.

[17]林萍，王健. 運(yùn)動(dòng)性肌肉疲勞的主觀感受與表面肌電客觀變化的一致性[J]. 人類工效學(xué)，2016，（02）：81-86.