排球運(yùn)動(dòng)員大力跳發(fā)與正面上手發(fā)球上肢軀干表面肌電特征比較分析

孫 偉

(安陽(yáng)師范學(xué)院，河南 安陽(yáng) 455000)

排球運(yùn)動(dòng)理念的不斷發(fā)展，排球運(yùn)動(dòng)員的身體素質(zhì)極限不斷提高，拼發(fā)球理念逐漸深入到排球運(yùn)動(dòng)之中，尤其是進(jìn)攻性極強(qiáng)的發(fā)球。發(fā)球是比賽的開(kāi)始，也是進(jìn)攻的開(kāi)始[1]。加強(qiáng)發(fā)球的攻擊性是世界排球技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)之一，林森對(duì)不同年代排球發(fā)球技術(shù)的特征進(jìn)行分析時(shí)指出，發(fā)球也是決定比賽走向的因素之一[2]。尤其是在“每球得分制”規(guī)則實(shí)施以來(lái)，拼發(fā)球已經(jīng)成為排球運(yùn)動(dòng)強(qiáng)國(guó)的首選備戰(zhàn)方案。

發(fā)球是排球教學(xué)大綱中必須掌握的重要技能之一，正面上手發(fā)球技術(shù)是發(fā)球教學(xué)中最基礎(chǔ)的技術(shù)之一[3]。大力跳發(fā)球和正面上手發(fā)球在拋球、引臂、揮臂階段，動(dòng)作結(jié)構(gòu)存在相似性，但發(fā)球產(chǎn)生的效果卻不同。大力跳發(fā)需要有較高的起跳高度、擊球點(diǎn)和較大的身體水平位移，從而保證較大的球速[4]。所以，大力跳發(fā)技術(shù)要求比原地發(fā)球難度更高、更復(fù)雜。做好基礎(chǔ)與進(jìn)階的銜接，對(duì)于運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)技能的提升有著良好的助推作用。正面上手發(fā)球作為排球運(yùn)動(dòng)中最基本的發(fā)球方法，是發(fā)球教學(xué)和訓(xùn)練的基礎(chǔ)，而大力跳發(fā)球作為進(jìn)階版，是排球比賽中最具殺傷力的發(fā)球手段之一。通過(guò)運(yùn)用表面肌電技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員在大力跳發(fā)球與正面上手發(fā)球時(shí)，在上肢以及軀干的用力特點(diǎn)上是否存在差異、肌肉發(fā)力順序是否一致、肌肉所募集的運(yùn)動(dòng)單位是否相同進(jìn)行分析研究，會(huì)在一定程度上促進(jìn)排球運(yùn)動(dòng)的發(fā)展[5]。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

研究選取的實(shí)驗(yàn)對(duì)象為河南師范大學(xué)男子排球運(yùn)動(dòng)隊(duì)10名運(yùn)動(dòng)員，運(yùn)動(dòng)員等級(jí)為國(guó)家二級(jí)及以上，訓(xùn)練年限在四年以上，能熟練發(fā)出跳發(fā)大力球與正面上手發(fā)球，發(fā)球手為右側(cè)，近一年未出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)傷病。選擇運(yùn)動(dòng)員休息不訓(xùn)練的時(shí)間為測(cè)試時(shí)間，以保證運(yùn)動(dòng)員在測(cè)試時(shí)身體不在疲勞狀態(tài)。受試者信息如表1所示。

表1 受試者基本信息

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)前將10名受試者的個(gè)人基本信息錄入系統(tǒng)，測(cè)量受試運(yùn)動(dòng)員的體溫是否異常，組織受試者在實(shí)測(cè)場(chǎng)地進(jìn)行熱身運(yùn)動(dòng)，以避免運(yùn)動(dòng)損傷。測(cè)試前調(diào)試錄像設(shè)備、傳感設(shè)備，檢查無(wú)誤可以開(kāi)始準(zhǔn)備測(cè)試。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試順序：正面上手發(fā)球肌電采集，大力跳發(fā)球肌電采集。

排球大力跳發(fā)與正面上手發(fā)球，動(dòng)作劃分為“引臂后拉”和“揮臂擊球”兩個(gè)階段[6]。第一階段“引臂后拉”動(dòng)作定義：運(yùn)動(dòng)員左手拋球后，手臂后引至最大角度；第二階段“揮臂擊球”動(dòng)作定義：運(yùn)動(dòng)員手臂后引至最大角度后開(kāi)始向前揮動(dòng)至擊球使球脫離手掌。

肌電信號(hào)的采集：收集肱橈肌、肱二頭肌、三角肌前束、肱三頭肌、斜方肌上束左右側(cè)、豎脊肌左右側(cè)、腹直肌左右側(cè)、腹外斜肌左右側(cè)、背闊肌左右側(cè)共14塊肌肉的肌電信號(hào)。電極與肌纖維方向一致，電極片間距保持2厘米。為防止皮膚表層與電極片的抗阻，除去表層體毛，酒精擦拭至揮發(fā)完全后，向測(cè)試部位粘貼電極片并固定。受試運(yùn)動(dòng)員聽(tīng)到開(kāi)始口令后，分別采用兩種發(fā)球方式全力發(fā)球。工作人員觀察肌電圖變化，采集運(yùn)動(dòng)員肌電信號(hào)，獲取受試者數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)通過(guò)肌電專(zhuān)業(yè)軟件分析處理后導(dǎo)出，計(jì)算積分肌電值、肌肉放電順序、肌肉貢獻(xiàn)率。

實(shí)驗(yàn)儀器：美國(guó)生產(chǎn)的Noraxon Ultium EMG 16導(dǎo)無(wú)線便攜式表面肌電測(cè)試儀(采樣頻率為2000hz/s)，測(cè)試儀器配備并支持Myomuscle表面肌電分析系統(tǒng)和高清攝像頭。運(yùn)動(dòng)員在大力跳發(fā)和上手發(fā)球過(guò)程中，肌電儀器會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員上肢、軀干的主要肌群進(jìn)行表面肌電測(cè)試，測(cè)試所得數(shù)據(jù)利用Myomuscle分析系統(tǒng)對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行平滑、整流、濾波處理，從而計(jì)算積分肌電值、肌肉貢獻(xiàn)率等相關(guān)指標(biāo)。

測(cè)試肌群選?。荷现珳y(cè)試肌群包括肱橈肌、肱二頭肌、肱三頭肌、三角肌前束；軀干測(cè)試肌群包括斜方肌上束左右側(cè)、豎脊肌左右側(cè)、腹直肌左右側(cè)、腹外斜肌左右側(cè)、背闊肌左右側(cè)。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

對(duì)實(shí)驗(yàn)采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，通過(guò)SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、整理和分析，并采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析。統(tǒng)計(jì)的數(shù)值結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的形式(X±SD)表示。根據(jù)劃分的擊球階段，結(jié)合收集的數(shù)據(jù)結(jié)果分析，對(duì)大力跳發(fā)與上手發(fā)球的上肢、軀干表面肌電特征進(jìn)行對(duì)比分析。

2 結(jié)果

2.1 大力跳發(fā)球與上手發(fā)球肌肉放電順序?qū)Ρ确治?/h3>

在發(fā)球過(guò)程中，肌肉的放電激活順序可以直觀地反應(yīng)出肌肉肌電的活動(dòng)順序，也可以稱(chēng)為發(fā)力做功順序[7]。因此，通過(guò)分析發(fā)球過(guò)程中肌肉的放電順序，既可以反應(yīng)出運(yùn)動(dòng)員完成動(dòng)作的質(zhì)量，又可以反應(yīng)其動(dòng)作特征。

2.1.1 引臂后拉階段放電順序?qū)Ρ确治?/p>

圖1 大力跳發(fā)引臂后拉階段放電順序特征

圖2 上手發(fā)球引臂后拉階段放電順序特征

如圖1和圖2所示，運(yùn)動(dòng)員采用大力跳發(fā)方式在引臂后拉階段，肌肉放電先后順序?yàn)橛覀?cè)斜方肌上束、左側(cè)斜方肌上束、三角肌前束、腹直肌右側(cè)、腹直肌左側(cè)、豎脊肌左側(cè)、豎脊肌右側(cè)、腹外斜肌右側(cè)、腹外斜肌左側(cè)、背闊肌右側(cè)、背闊肌左側(cè)、肱二頭肌、肱橈肌、肱三頭肌。運(yùn)動(dòng)員采用正面上手發(fā)球方式在引臂后拉階段，肌肉放電先后順序?yàn)槿羌∏笆?、肱二頭肌、肱三頭肌、右側(cè)斜方肌上束、左側(cè)斜方肌上束、肱橈肌、腹直肌左側(cè)、腹直肌右側(cè)、豎脊肌右側(cè)、豎脊肌左側(cè)、背闊肌左側(cè)、背闊肌右側(cè)、腹外斜肌右側(cè)、腹外斜肌左側(cè)。通過(guò)研究數(shù)據(jù)表明，大力跳發(fā)和上手發(fā)球兩種方式，在引臂后拉階段肌肉放電時(shí)序特征存在差異，大力跳發(fā)時(shí)，軀干肌群整體比上肢肌群放電時(shí)間早。正面上手發(fā)球時(shí)，上肢肌群比軀干肌群先放電。有相關(guān)學(xué)者研究表明，發(fā)球引臂階段作為蓄力的過(guò)程，在擊打動(dòng)作做功時(shí)向中心環(huán)節(jié)傳遞能量，上肢肌群的做功時(shí)間相對(duì)較早[8]。這與研究測(cè)試的放電順序特征相吻合。

2.1.2 揮臂擊球階段放電順序?qū)Ρ确治?/p>

圖3 大力跳發(fā)揮臂擊球階段放電順序特征

圖4 上手發(fā)球揮臂擊球階段放電順序特征

如圖3和圖4所示，運(yùn)動(dòng)員采用大力跳發(fā)方式在揮臂擊球階段，肌肉放電先后順序?yàn)楦怪奔∽髠?cè)、腹直肌右側(cè)、腹外斜肌左側(cè)、腹外斜肌右側(cè)、肱三頭肌、肱橈肌、肱二頭肌、背闊肌右側(cè)、背闊肌左側(cè)、三角肌前束、右側(cè)斜方肌上束、左側(cè)斜方肌上束、豎脊肌左側(cè)、豎脊肌右側(cè)。運(yùn)動(dòng)員采用正面上手發(fā)球方式在引臂后拉階段，肌肉放電先后順序?yàn)楦怪奔∽髠?cè)、腹直肌右側(cè)、三角肌前束、腹外斜肌右側(cè)、腹外斜肌左側(cè)、肱三頭肌、肱橈肌、肱二頭肌、右側(cè)斜方肌上束、左側(cè)斜方肌上束、背闊肌左側(cè)、背闊肌右側(cè)、豎脊肌右側(cè)、豎脊肌左側(cè)。從數(shù)據(jù)顯示，大力跳發(fā)和上手發(fā)球在揮臂擊球階段，兩者放電順序特征基本相符，皆是軀干肌群發(fā)力較上肢肌群要早。

2.2 大力跳發(fā)球與上手發(fā)球肌肉貢獻(xiàn)率與積分肌電值對(duì)比分析

2.2.1 引臂后拉階段肌肉貢獻(xiàn)率與積分肌電值的對(duì)比分析

如表2所示，在引臂后拉階段，大力跳發(fā)與上手發(fā)球積分肌電值存在差異，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示大力跳發(fā)球時(shí)的積分肌電值均高于上手發(fā)球的積分肌電值。在引臂后拉階段，大力跳發(fā)球時(shí)軀干肌群的斜方肌上束、豎脊肌、腹外斜肌、腹直肌的積分肌電值存在明顯不對(duì)稱(chēng)性差異。正面上手發(fā)球時(shí)豎脊肌的積分肌電值存在明顯不對(duì)稱(chēng)性差異。

表2 引臂后拉階段積分肌電值(n=10) 單位：vs

如圖5和表3所示，在引臂后拉階段運(yùn)動(dòng)員采用上手發(fā)球時(shí)，肌肉貢獻(xiàn)率高于6%的肌肉有：三角肌前束、腹外斜肌左右側(cè)、豎脊肌左右側(cè)、左右側(cè)斜方肌上束。大力跳發(fā)球時(shí)肌肉貢獻(xiàn)率高于6%的肌肉有：三角肌前束、腹外斜肌左側(cè)、腹直肌左側(cè)、左右側(cè)斜方肌上束。從數(shù)據(jù)分析得出大力跳發(fā)球時(shí)，發(fā)力主要肌群為三角肌前束、腹外斜肌左側(cè)、腹直肌左側(cè)、左右側(cè)斜方肌上束。上手發(fā)球發(fā)力主要肌群為三角肌前束、腹外斜肌左右側(cè)、豎脊肌左右側(cè)、左右側(cè)斜方肌上束。綜上數(shù)據(jù)對(duì)比分析，引臂后拉階段腹直肌在大力跳發(fā)球時(shí)的參與貢獻(xiàn)率高，在上手發(fā)球方式時(shí)肌肉貢獻(xiàn)率較低。

圖5 引臂后拉階段肌肉貢獻(xiàn)率(n=10)

表3 引臂后拉階段肌肉貢獻(xiàn)率(n=10) 單位：100%

2.2.2 揮臂擊球階段肌肉貢獻(xiàn)率與積分肌電值的對(duì)比分析

如表4所示，在揮臂擊球階段，大力跳發(fā)與上手發(fā)球積分肌電值存在差異，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，除右側(cè)斜方肌上束和背闊肌右側(cè)以外，其他肌肉在大力跳發(fā)球時(shí)的積分肌電值均高于上手發(fā)球的積分肌電值。在揮臂擊球階段，大力跳發(fā)球時(shí)軀干肌群的斜方肌上束、背闊肌積分肌電值存在明顯不對(duì)稱(chēng)性差異。正面上手發(fā)球時(shí)軀干肌群積分肌電值無(wú)顯著性不對(duì)稱(chēng)性差異，這與前人研究結(jié)果大致相符。

表4 揮臂擊球階段積分肌電值(n=10) 單位：vs

如圖6所示，在揮臂擊球階段運(yùn)動(dòng)員采用上手發(fā)球時(shí)，肌肉貢獻(xiàn)率高于6%的肌肉有：肱橈肌、肱二頭肌、肱三頭肌、三角肌前束、腹外斜肌左右側(cè)、腹直肌左側(cè)、左右側(cè)斜方肌上束。大力跳發(fā)球時(shí)肌肉貢獻(xiàn)率高于6%的肌肉有：肱橈肌、肱二頭肌、肱三頭肌、腹外斜肌左右側(cè)、腹直肌左右側(cè)。

如表5所示，在揮臂擊球階段，大力跳發(fā)和上手發(fā)球兩種方式下，上肢肌群的肌肉貢獻(xiàn)率不存在顯著差異，軀干肌群的腹直肌左側(cè)和右側(cè)、左右側(cè)斜方肌上束的肌肉貢獻(xiàn)率存在差異。經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，P值小于0.01，結(jié)果呈現(xiàn)極顯著性差異。從而可以看出，腹外斜肌左側(cè)、腹直肌左右側(cè)、右側(cè)斜方肌上束，在兩種發(fā)球方式下肌肉貢獻(xiàn)率差異明顯。

圖6 揮臂擊球階段肌肉貢獻(xiàn)率(n=10)

表5 揮臂擊球階段肌肉貢獻(xiàn)率(n=10) 單位：100%

2.2.3 擊球后肌肉貢獻(xiàn)率與積分肌電值的對(duì)比分析

如表6所示，在擊球后階段，大力跳發(fā)與上手發(fā)球積分肌電值存在差異，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，除左側(cè)斜方肌上束和背闊肌左側(cè)以外，其他肌肉在大力跳發(fā)球時(shí)的積分肌電值均高于上手發(fā)球的積分肌電值。

表6 擊球后所測(cè)肌肉的積分肌電值(n=10) 單位：vs

如圖7所示，在擊球后階段運(yùn)動(dòng)員采用上手發(fā)球時(shí)，肌肉貢獻(xiàn)率高于6%的肌肉有：肱橈肌、肱二頭肌、肱三頭肌、三角肌前束、腹外斜肌左右側(cè)、腹直肌左右側(cè)、左右側(cè)斜方肌上束。大力跳發(fā)球時(shí)肌肉貢獻(xiàn)率高于6%的肌肉有：肱橈肌、肱三頭肌、腹外斜肌左右側(cè)、腹直肌左右側(cè)。

如表7所示，在擊球后階段，大力跳發(fā)和上手發(fā)球兩種方式下，運(yùn)動(dòng)員手臂仍然處于隨前的狀態(tài)[5]。因此上肢肌群中的肱橈肌、肱三頭肌、三角肌前束，其運(yùn)動(dòng)單位的狀態(tài)還在持續(xù)，但是從積分肌電值數(shù)據(jù)可以看出，呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，表明此時(shí)其手臂隨前動(dòng)作。手臂已處于相對(duì)放松狀態(tài)，上肢肌肉開(kāi)始逐漸失活[9]。

圖7 擊球后階段各肌肉的肌肉貢獻(xiàn)率(n=10)

表7 擊球后所測(cè)肌肉的肌肉貢獻(xiàn)率(n=10) 單位：100%

3 討論與分析

運(yùn)動(dòng)員采用大力跳發(fā)方式在引臂后拉階段，肌肉放電先后順序?yàn)橛覀?cè)斜方肌上束、左側(cè)斜方肌上束、三角肌前束、腹直肌右側(cè)、腹直肌左側(cè)、豎脊肌左側(cè)、豎脊肌右側(cè)、腹外斜肌右側(cè)、腹外斜肌左側(cè)、背闊肌右側(cè)、背闊肌左側(cè)、肱二頭肌、肱橈肌、肱三頭肌。運(yùn)動(dòng)員采用正面上手發(fā)球方式在引臂后拉階段，肌肉放電先后順序?yàn)槿羌∏笆?、肱二頭肌、肱三頭肌、右側(cè)斜方肌上束、左側(cè)斜方肌上束、肱橈肌、腹直肌左側(cè)、腹直肌右側(cè)、豎脊肌右側(cè)、豎脊肌左側(cè)、背闊肌左側(cè)、背闊肌右側(cè)、腹外斜肌右側(cè)、腹外斜肌左側(cè)。

運(yùn)動(dòng)員采用大力跳發(fā)方式在揮臂擊球階段，肌肉放電先后順序?yàn)楦怪奔∽髠?cè)、腹直肌右側(cè)、腹外斜肌左側(cè)、腹外斜肌右側(cè)、肱三頭肌、肱橈肌、肱二頭肌、背闊肌右側(cè)、背闊肌左側(cè)、三角肌前束、右側(cè)斜方肌上束、左側(cè)斜方肌上束、豎脊肌左側(cè)、豎脊肌右側(cè)。運(yùn)動(dòng)員采用正面上手發(fā)球方式在引臂后拉階段，肌肉放電先后順序?yàn)楦怪奔∽髠?cè)、腹直肌右側(cè)、三角肌前束、腹外斜肌右側(cè)、腹外斜肌左側(cè)、肱三頭肌、肱橈肌、肱二頭肌、右側(cè)斜方肌上束、左側(cè)斜方肌上束、背闊肌左側(cè)、背闊肌右側(cè)、豎脊肌右側(cè)、豎脊肌左側(cè)。

在擊球結(jié)束后，在大力跳發(fā)和上手發(fā)球兩種方式下，運(yùn)動(dòng)員手臂仍然處于隨前的狀態(tài)，因此上肢肌群中的肱橈肌、肱三頭肌、三角肌前束，其運(yùn)動(dòng)單位的狀態(tài)還在持續(xù)。跳發(fā)大力球擊球結(jié)束后，腹外斜肌和腹直肌肌電活動(dòng)依舊維持較高水平來(lái)協(xié)助運(yùn)動(dòng)員完成收腹落地。

4 結(jié)論

排球大力跳發(fā)球與上手發(fā)球，在肌肉發(fā)力方式上存在不同，大力跳發(fā)球更需要上肢、軀干肌群的協(xié)調(diào)發(fā)力，在日常訓(xùn)練中尤其注重軀干肌群的力量練習(xí)。軀干肌群力量有助于避免力量在傳遞過(guò)程的不必要損耗，而且對(duì)于運(yùn)動(dòng)員防止傷病也有很大幫助，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)軀干肌肉力量的訓(xùn)練。