不同身体姿势与运动节奏对男子游泳选手腹直肌训练效果影响的肌电特征分析

王嵘，熊发州，白幕炜，徐冬青，张薇，张运亮

不同身体姿势与运动节奏对男子游泳选手腹直肌训练效果影响的肌电特征分析

王嵘1，熊发州1，白幕炜2，徐冬青3，张薇3，张运亮4

对15名男子游泳选手腹直肌在仰卧起坐练习下肌电特征进行分析。研究结果表明：（1）无论是向心收缩过程，还是离心收缩过程，斜靠仰卧起坐姿势时，锻炼效果最好；（2）在仰卧起坐动作练习时，采用斜靠仰卧起坐动作且使用加速起（快起），减速落（慢落）的运动节奏，对腹直肌训练效果较好；（3）提出了练习仰卧起坐动作的动作要领。

游泳；男子；腹直肌；仰卧起坐；身体姿势；肌电图

腹直肌是核心区力量训练中的主要核心肌群[1]，它对改善运动员技术水平，提高运动成绩至关重要。腹直肌锻炼效果的评价，可以用表面肌电仪来测试。表面肌电是从人体皮肤表面通过电肌记录下来的神经肌肉活动时发放的生物电信号，它与肌肉的活动状态和功能状态之间存在着不同程度的关联性，因而能在一定的程度上反映神经肌肉的活动[2－3]。本研究通过对男子二级以上游泳运动员的仰卧起坐动作肌电变化的特征进行定量描述分析，旨在试图找出不同仰卧起坐练习和运动节奏条件下，腹直肌肌群肌电变化的一般规律，据此提出针对游泳选手腹直肌练习的方法，减少训练调控过程中的盲目性，提高专项身体素质训练的实效性，为一线训练提供技术支持与参考。

1 肌肉力量比值的计算

由于每个人肌肉力量，随着年龄，训练年限长短而各不相同，所以就不能进行简单的比较，这就要求在测试前测出每个人每块肌肉的最大肌肉力量，根据公式：肌肉力量比值=完成动作的肌肉放电量（MV）/肌肉最大放电量（MVC），如此得到的数值可以排除年龄、训练年限等因素进行比较[4]。

2 试验对象与试验设计

2.1 试验对象

运动训练专业本科游泳专项男生15人，年龄在18岁至22岁，其中一级3人，二级12人。

2.2 试验仪器与数据处理

采用NORAXON 2400T表面肌电图仪及分析系统进行现场测试，收集相关数据。选取表面肌电图平均振幅数值作为试验计算数据，用SPSS11.5软件进行分析计算平均数和标准差，进行单因素方差分析（ANOVA）及相关分析，组间显著性标准为P＜0.05。

2.3 试验方法

2.3.1 动作姿势的确定在走访游泳专项教师、体能教练和游泳队教练的基础上，确定仰卧起坐动作为锻炼腹直肌的有效且常用的训练方法之一。为了研究的需要，我们将仰卧起坐动作划分为向心运动与离心运动两个时相过程。

本试验方法选择：在预试验的基础上，由于骶棘肌、股四头肌、背阔肌和腹直肌的第一块肌肉肌腹处的肌电监测结果与预想结果不符，所以在最终的试验方案中只选择仰卧起坐的3个身体姿势，直腿仰卧起坐（身体与地面水平之间的夹角为0°，见图1，在下文中简称身体姿势A）、小腿搁凳仰卧起坐（躯干与大腿，以及大腿与小腿之间的夹角为90°，见图2，在下文中简称身体姿势B）和斜靠仰卧起坐（身体与地面水平之间的夹角为45°，见图3,在下文中简称身体姿势C）3种仰卧起坐练习进行测试。

图1 直腿仰卧起坐动作

图2 小腿搁凳仰卧起坐动作

图3 斜靠仰卧起坐动作

2.3.2 电极片的贴放部位将电极片分别放在腹直肌（Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ）的中间肌腹部位，其中干扰电极片放在腹直肌的最上端部位，共7块电极片。

2.3.3 动作节奏的确定（1）匀速动作节奏：通过预试验，确定该项测试的动作节奏为30次/Min，节拍器设置为60个节拍；分2拍完成每个动作，1拍起，1拍落。（2）快起慢落动作节奏：通过测验目视和数据得知，在完成斜靠仰卧起坐、直腿仰卧起坐动作时较小腿搁凳仰卧起坐动作完成速度慢，被测试者面部带有吃力表情，测试数量减少，以斜靠仰卧起坐动作为例；确定20次/Min，节拍器设置80个节拍，1个完整动作分4拍，1拍起，3拍落。（3）慢起快落动作节奏：1Min完成动作数量同上，但动作节奏有改变，1个完整动作3拍起，1拍落。

2.3.4 试验步骤第一步，测试前，根据身体姿势A动作，确定腹直肌的电极贴放部位，把被测试者的腹直肌人为的分为左右两侧，以右侧为例贴电肌进行试验。并在腹直肌上按照肌肉的生理层次（生理线条）确定在肋骨下贴6块电肌片。位置为右上第二块、右中第三块、右下第四块。在贴放电极时，把电极贴放在每块肌肉的中间——肌腹处。

第二步，贴电肌片时，由于电肌片面积过大所要测试腹直肌右上第二块、右中第三块、右下第四块相连较近，所以在贴电肌片时正负极上下两片要各少贴一点，以保证电肌片能很好的测到极点反应。同时检查电肌片正负极之间的极点反应是否正常，随后调试测试仪器，保证处于正常运行状态。

第三步，被测试者练习测试动作，每类动作预先完成一次。测试员喊“开始”后，被测试者随节拍器的节奏完成规定次数动作。同时开起肌电仪，进行数据的采集。

第四步，每位测试者依次进行测试，同步记录研究数据。2.3.5试验要求试验前，要求测试者熟练掌握操作规程。对所选定测试部位肌肉进行清理，检查电极贴片的位置是否正确，同时在腹直肌上方贴上无关电极，以排除身体静电的干扰。

试验中，测试者先进行不同仰卧起坐练习的匀速节奏动作测试。休息一天后再进行变速节奏的测试。

测试时间安排在上午进行，同时试验前的准备活动适度，使测试者不处于疲劳状态，最大限度地消除人为误差，保证测试数据的准确性，进而提高结果分析的有效性。

3 试验结果

3.1 向心收缩过程中，腹直肌肌电变化特征

数据显示，向心收缩过程中，腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同身体姿势运动时，平均振幅均未见显著性差异（腹直肌-ⅠP=0.22＞0.05；腹直肌-ⅡP=0.178＞0.05；腹直肌-ⅢP=0.178＞0.05）。腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别在匀速节奏下运动平均振幅变化没有显著性差异；在加速、减速节奏下运动平均振幅变化显示腹直肌-Ⅱ没有显著性差异外，腹直肌-Ⅰ、Ⅲ具有非常显著性差异（腹直肌-ⅠP=0.000＜0.05；腹直肌-ⅡP=0.316＞0.05；腹直肌-ⅢP=0.002＜0.05）。从肌肉原始放电振幅大小的数值,说明身体姿势C时，肌肉肌电放电振幅最大。并且腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的肌电放电振幅大于身体姿势A和B。身体姿势B时，腹直肌三块肌肉放电振幅最小。

3.1.1 匀速节奏时，3种仰卧起坐动作肌电变化特征比较分析数据显示，匀速节奏下腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在3种不同姿势仰卧起坐动作下运动，总体结果都不存在显著性差异.从肌肉原始放电振幅可以得知，腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在身体姿势C时，显示出比其他两种练习更大电量振幅，振幅最小的是身体姿势B。

3.1.2 加速节奏时，3种仰卧起坐动作肌电变化特征比较分析试验结果显示，加速节奏下腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在3种不同姿势仰卧起坐动作下运动，除腹直肌-Ⅱ不存在显著性差异.其余均存在显著性差异。身体姿势C时,肌肉放电振幅由大到小依次为:腹直肌-Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ。身体姿势B时为:腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。身体姿势A时为:腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。肌肉肌电放电振幅从大到小依次是身体姿势C、身体姿势A、身体姿势B。

3.1.3 减速节奏时，3种仰卧起坐动作肌电变化特征比较分析试验数据得出，减速节奏下腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在3种仰卧起坐动作下运动，3块肌肉总体结果都不存在显著性差异。身体姿势C时,肌肉放电量由大到小依次为:腹直肌-Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ。身体姿势B时为:腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。身体姿势A时为:腹直肌-Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ。不同肌肉在不同身体姿势下运动，肌电放电振幅最大的是身体姿势C、其次是身体姿势A、最小的是身体姿势B。

3.2 离心收缩过程中，腹直肌肌电变化特征分析

离心收缩过程中，腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别在不同仰卧起坐动作下平均振幅显现非常显著性差异。（腹直肌-ⅠP=0.001＜0.05，腹直肌-ⅡP=0.000＜0.05,腹直肌-ⅢP=0.000＜0.05）腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别在不同节奏下平均振幅不显现显著性差异（腹直肌-ⅠP=0.281＞0.05，腹直肌-ⅡP=0.541＞0.05,腹直肌-ⅢP=0.244＞0.05）。除在身体姿势A和B运动时，不同肌肉在不同节奏下练习，均存在显著性差异。不同身体姿势间肌电放电振幅从大到小依次为身体姿势C、身体姿势A、身体姿势B。

3.2.1 匀速节奏时，3种仰卧起坐动作肌电变化特征比较分析试验数据显示，除3块肌肉分别在身体姿势A和B时，所得结果没有显著性差异外，其余各仰卧起坐动作都存在显著性差异。在身体姿势C练习时肌肉原始放电量最大，身体姿势B时放电量最小。

3.2.2 加速节奏时，3种仰卧起坐动作肌电变化特征比较分析数据显示，不同肌肉在不同身体姿势下运动，所得结果均没有显著性差异。肌肉原始放电振幅由大到小依次是身体姿势C、身体姿势A、身体姿势B。

3.2.3 减速节奏时，3种仰卧起坐练习肌电变化特征比较分析3块不同肌肉在不同身体姿势下运动，所得结果不具有显著性差异。肌肉放电振幅最大的是腹直肌-Ⅲ，最小的是腹直肌-Ⅱ。除了在身体姿势B与A练习时（P=0.616＞0.05），所得结果没有显著性差异外，其余各仰卧起坐动作之间都具有显著性差异。不同身体姿势运动时，肌肉放电振幅最大的是身体姿势C，最小的是身体姿势B。

3.3 身体姿势C时，不同运动节奏条件下的腹直肌肌电变化特征分析

3.3.1 身体姿势C时，腹直肌向心收缩肌电变化特征分析身体姿势C时，不同运动节奏对腹直肌-Ⅰ、Ⅲ测试结果不存在显著性差异。腹直肌-Ⅱ除了加速与匀速P=0.768＞0.05节奏间没有显著差异外，其余各节奏间都存在显著性差异。从肌电原始放电振幅数值看，身体姿势C时，腹直肌-Ⅰ、Ⅱ在不同节奏下放电振幅由大到小依次为：匀速、加速和减速。腹直肌-Ⅲ在不同节奏下放电振幅由大到小依次为：加速、匀速和减速。

3.3.2 身体姿势C时，腹直肌离心收缩肌电变化特征分析不同运动节奏对腹直肌-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ测试结果所得试验数据进行统计学分析,结果均不存在显著性差异.从肌电原始放电振幅大小的数值，可以看出，在身体姿势C时，腹直肌-Ⅰ、Ⅲ在不同节奏下放电振幅由大到小依次为：加速、减速和匀速。腹直肌-Ⅱ在不同节奏下放电振幅由大到小依次为：匀速、加速和减速。

4 结果讨论

4.1 向心收缩过程对腹直肌训练效果影响的分析

向心收缩练习过程中，在各种仰卧起坐练习时腹直肌的放电并没有显著性差异，但是仍然能够看出身体姿势C时，腹直肌的放电振幅要比其他两种仰卧起坐动作强烈。身体姿势A或身体姿势B练习时，肌肉处于放松状态，此时被试者自身的重力并不会对腹直肌产生拉伸效果，而身体姿势C时，腹直肌需要克服自身的重力而收缩，因此，身体姿势C的腹直肌肌电活动要大于身体姿势A和B的练习。出现这种试验结果的原因可能与被试者在练习过程中并没有做到匀速运动，而是初始速度过快，导致腹直肌出现突然的发力，而出现放电。通过对腹直肌肌电原始放电量振幅大小数值的分析，可以得出，向心收缩时动作节奏放电量由大到小依次为：加速、匀速和减速。由于仰卧起坐动作向心收缩时，腹直肌在做克制性工作，所以动作节奏一般采用加速完成。

4.2 离心运动时对腹直肌练习效果影响的分析

离心收缩练习过程中，3块腹直肌在不同仰卧起坐练习下存在显著性差异，但在不同节奏运动时未见显著性差异。因为受到重力影响，动作下落速度加快。要控制动作下落姿势和速度，这样可以避免髋关节屈肌和腰椎伸肌受到拉伤。由于腹直肌在做离心收缩时，受到体重产生的重力的牵张作用会反射性的收缩，再加上离心收缩时，腹直肌的弹性成分被拉长而产生阻力，同时腹直肌中的可收缩成分也产生最大阻力，因此离心收缩时力量要大于向心收缩时的力量，相应的肌电反应也会比较强烈。此外，向心收缩中的克服自身的重力而收缩也会加剧腹直肌的放电。离心收缩时在三种动作节奏下运动，肌肉原始放电量由大到小为加速、减速、匀速。从坐起到返回动作原始姿势，腹直肌则是在做退让性工作。在腹肌力量训练中，退让性工作也是发展腹肌力量的有效方法。

4.3 腹直肌练习姿势效果的影响

腹直肌无论在做离心收缩还是向心收缩时，身体姿势A、B、C所得试验结果存在显著性差异.从肌电原始放电振幅的数值可以看出，身体姿势C时，腹直肌肌肉放电量最大，锻炼效果最佳。采用此种练习方法能更好的发展腹直肌，动作要领如下：仰卧在斜45°的器械上，头放在低处，两脚勾住器械顶端在上，双腿自然并拢，双手抱头，两肘向前。练习者从仰卧开始，两臂抱头，两肘向前，身体离开垫子至身体直立成90°为止，然后还原动作。

4.4 练习中加强质量监管

仰卧起坐动作由于动作的特点，虽然人为的将腹直肌划分成3块肌肉，但在运动时它们是同时运动、做功的，根据肌电图仪反馈的肌电图图像和肌电放电振幅数值可知，无论是向心收缩还是离心收缩，腹直肌3块肌肉收缩用力各不相同。造成这种情况的原因之一是在测试对象在做仰卧起坐动作时，动作的发力时机和顺序不一造成的，有的在做动作前先发力，身体呈仰卧位姿势时，然后开始做动作；有的是开始做动作后，才发力。原因之二是由于身体控制能力不强造成的。在练习中教师、教练员应随时提醒保持动作的正确性和规范性，以达到要锻炼的效果。

5 训练启示

（1）仰卧起坐练习是加强腹直肌训练的重要练习方法。通过文章数据可以看出，采用斜靠仰卧起坐的练习方法是有针对性的增强腹直肌肌肉力量练习。练习中要采用正确的练习姿势和方法，严格遵守动作规范和要求，否则会导致腹肌两侧力量不均等情况。

（2）在实践中，如果采用加速节奏进行腹直肌离心收缩练习，所得到的练习效果并不理想。因为，坐起到返回动作原始姿势状态动作速度采用加速落（快速落），动作实质是以重力来完成的，这样腹直肌锻炼效果减少，所以，在实际训练中我们采用减速节奏。由此说明要想取得良好的腹直肌锻炼效果，在完成仰卧起坐动作时可以采用加速起（快起）、减速落（慢落）节奏。

（3）在完成斜靠仰卧起坐练习时，腹直肌肌电放电振幅大于直腿仰卧起坐和小腿搁凳仰卧起坐，可以间接的说明肌肉放电振幅越大，肌肉运动越强烈，肌肉锻炼效果越明显。采用斜靠仰卧起坐这种方法练习，对今后增强腹直肌锻炼效果，更具有针对性。

[1]赵佳.核心区力量及其训练研究进展[J].天津体育学院学报，2009,24（3）：218-220.

[2]崔玉鹏.表面肌电图在人体运动研究中的应用[J].首都体育学院学报，2005，17（1）：102-104.

[3]罗炯.表面肌电的处理方法及在体育科研中的应用前景[J].山西体育科技,2005,25（1）：1-4.

[4]于建成.不同类型手倒立动作的肌电变化特征分析[J].天津体育学院学报，2006，21（6）：528-530.

EMG Characteristics of the Effect of Different Posture and Rhythm on Abdominal Rectus Muscle of Male Swim Athletes

WANG Rong1，XIONG Fazhou1，BAI Muwei2，XU Dongqing3，ZHANG Wei3，ZHANG Yunliang4
（1.Dept.of First PE，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China；2.Dept.of PE，Guangdong Pharmaceutical University，Guangdong 510006，China；3.Dept.of Health&Exercise Science，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China；4.Dept.of Sport Art，Tianjin U－niversity of Sport，Tianjin 300381，China）

The EMG characteristics of abdominal rectus muscle of 15 male swimmers in practice sit－ups were analyzed.Results showed that，first，whether to shrink process，or eccentric contractions process，leaning sit－ups posture had the best effect.Second，in the sit－ups practice，adopted moves leaning sit－ups moves and used accelerated（quick），slowing down（slow down the pace），the abdominal rectus muscle training effect was better.Third，movement essentials in practice sit－ups were suggested.

swim；male；abdominal rectus muscle；sit－up；body pose；EMG

G 804.3

A

1005-0000（2011）01-0090-03

2010-07-19；

2010-09-02；录用日期：2010-11-15

王嵘（1978-），女，天津人，讲师，研究方向为体育教育训练学。

1.天津体育学院体育教育训练一系，天津300381；2.广东省广东药学院体育部，广东广州510006；3.天津体育学院健康与运动科学系，天津300381；4.天津体育学院体育艺术系，天津300381。