优秀男子跆拳道运动员后横踢技术动作的表面肌电特征研究

韦 颂

(宜宾学院 体育学院，四川 宜宾 644007)

跆拳道是一个新兴奥林匹克项目，在我国的发展起步较晚，但起点很高。2000 年悉尼，跆拳道第一次进入奥运会，我国选手陈中就获得了一枚奥运会金牌;此外，在2004 年和2008 年奥运会中我国均有金牌收获。由此可见，跆拳道在我国的发展具有一定的优势。随着跆拳道项目整体水平的提高及规则的不断变化，如何更加清楚地认识跆拳道项目的技术特点，是不断提升该项目竞技水平的客观要求。跆拳道以其变化莫测，优美潇洒的腿法著名于世，被世人称为“踢”的艺术，如反复的前踢、侧踢、后踢、下劈、勾踢、后旋踢、推踢、横踢、跳踢等;其中，横踢技术是核心技术，国内不少研究曾指出，在跆拳道的比赛中，横踢技术可以占有绝对的比例［1－5］。黄宝宏(2009)［6］研究指出，横踢技术在整个比赛中可以占有60.2%的使用率;刘海斌(2005)［7］研究显示，横踢技术在所有跆拳道技术中的比例最高(男54.36%，女67.78%)。

由此可见，横踢技术在跆拳道的比赛中，占有举足轻重的地位。横踢技术以后横踢为主，为此，本研究分别选取三组肌肉，第一组为左竖脊肌、右竖脊肌、左腹直肌、右腹直肌、左臀大肌、右臀大肌、左股二头肌、右股二头肌;第二组为左股内侧肌、右股内侧肌、左股直肌、右股直肌、左股外侧肌、右股外侧肌、左阔筋膜张肌、右阔筋膜张肌;第三组为左半腱半膜肌，右半腱半膜肌，左腓肠肌内侧头、右腓肠肌内侧头、左腓肠肌外侧头、右腓肠肌外侧头、左胫骨前肌、右胫骨前肌。通过这三组肌群分别验证该技术动作的发力顺序、做功时间及做功百分比等情况，从而认识该技术动作的用力特点。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以中国国家跆拳道队运动员后横踢技术动作的肌电特征为研究对象。其中，测试队员共14 名，运动水平均为一级以上(见表1)

表1 优秀跆拳道运动员基本情况

1.2 研究方法

1.2.1 测试仪器

美国产Noraxon 表面肌电遥测系统及与其匹配的Sony 常速数码摄像机2 台，肌电采样频率为1000Hz，数码摄像机同步拍摄频率为25Hz(见图1)。

1.2.2 肌电信号采集

图1 拍摄现场俯视图

美国产Noraxon 遥测肌电系统进行测试，在检验仪器信号正常情况后，用酒精棉球擦拭所测肌肉表面，按要求贴好电极进行测试。所用器材主要包括16 道遥测肌电仪、日本索尼(Sony)HDR－SR1 硬盘高清摄像机2 台，一次性电极、酒精、棉球、胶布等，整个测试程序由北京体育大学肌电测试人员完成。

1.2.3 肌电信号的处理方法

利用MRXP1.06Master Edition 中的Standard Amplitude和Standard Timing 分析软件，在进行滤波整流的基础上，对后横踢技术动作所选肌肉信号的RSM 进行标准化处理，并算出sEMG 的积分肌电图值、肌电百分比等。

1.2.4 测试肌肉选择

针对后横踢技术特点，以及考虑到肌电仪的局限性(通道的限制)，确定了测试动作，并分别选取了三组肌肉进行测试，每组八块肌肉(见表2)。

表2 优秀跆拳道运动员测试肌肉名称

2 结果与分析

2.1 后横踢动作的时相划分

为了更加清楚地分析该项技术动作的肌电特征，根据跆拳道后横踢动作的技术特点，对其动作时相做了如下划分和说明(见图2)。

①启动阶段:两腿分开呈预备式，右脚蹬地，重心前移，右脚完全离开地面前。

②提膝阶段:左脚前脚掌碾地内旋，髋关节左转，身体重心位于垂直位置前。

③屈膝击中阶段:左脚掌继续内旋，右腿膝关节继续向前抬至水平状态，小腿快速向左前横向提出。

④收腿还原阶段:踢击完成，迅速放松收回小腿。

图2 跆拳道运动员后横踢技术的肌电测试动作

2.2 后横踢技术动作的肌力特点

由于每块肌肉横截面积大小不同，单纯观察某块肌肉的放电情况，并不能说明这一肌肉参与运动的程度。所以，为了能够有效地分析跆拳道运动员后横踢技术动作的肌力情况，首先对所选肌肉进行了定标(见表3)，其目的在于首先测出每块肌肉最大力量时的积分肌电值，依此可以分析每块肌肉的实际参与程度。从三组肌肉的测试来看(见表4)，就各个肌肉的力值而言，左、右腓肠肌内侧头和外侧头，左、右股内侧肌，左右股外侧肌及左臀大肌、右股二头肌等肌肉表现出较大的力值，其次是左股直肌，左股外侧肌等肌肉，左、右腹直肌和左右竖脊肌等肌肉发力较小。但进一步从各个肌肉占最大力量的比值来看，右股二头肌和左臀大肌比值最高，表明这两块肌肉的参与程度最高，基本上处于完全动员的状态。其次，右腓肠肌内侧头、右腓肠肌外侧头、右阔筋膜张肌、右臀大肌占有较高的比值，表明它们也具有非常高地参与程度;腹直肌和竖脊肌等肌肉所占比例最低，在一定程度上说明这些肌肉的参与程度不高。但是，也存在部分肌肉的最大力量较大，但动员能力并不强的现象，如右股外侧肌和左股外侧肌肉，这些肌肉的绝对力值较大，但动员能力并不强。

因此，就跆拳道运动员后横踢动作技术的肌力而言，右侧腓肠肌内、外侧头，右股二头肌，左臀大肌等肌肉不仅具有非常大的力值特点，而且其肌肉的募集能力也非常高，其参与程度占有非常高地比例，甚至达到100%，当然，部分肌肉的募集程度超过100%，如右股二头肌、左臀大肌，这可能是由于肌肉定标时出现的测量误差导致，但毋庸置疑的是，这些肌肉表现出非常高地动员能力。其次是右股内侧肌及股直肌等，不仅具有较大的绝对力值，其肌肉的参与程度也非常高(均在40%以上)。而像左股内侧肌、左股直肌、左股外侧肌肉、左右竖脊肌等肌肉虽然具有较大的绝对力量，但动员的比例并不高。同时，从表4 中还可以看出，有些肌肉的绝对力量并不高，但动员能力还是比较高，如右阔筋膜张肌(74.3%)、右臀大肌(73.8%)等，表明后横踢技术动作，从发力的募集能力来看，主要体现出右侧发力的特点，左侧以左臀大肌用力为显著特征。

表3 各组测试肌肉的肌力定标

表4 后横踢动作肌肉肌力特征表(单位:kg)

2.3 后横踢技术动作的积分肌电

积分肌电可反映出一段时间内肌肉肌电活动的强弱，代表了肌肉在活动时用力的大小，从而也就能够看出后横踢技术动作过程中的用力特点［8］。表6 表明在跆拳道运动员的后横踢技术动作过程中，右腓肠肌内侧头和右股二头肌等肌肉的放电量最大，分别为521.00uv.s 和407.00uv.s，其次是右阔筋膜张肌(389.00uv.s)和左半腱半膜肌(326.00uv.s)，表明这些肌肉在这一动作过程中发挥了重要的作用，而竖脊肌和腹直肌等肌肉的用力较小。因此，从积分肌电情况来看，主要的发力肌群仍然集中在右侧，以右侧肌群为主要发力肌群，左侧仅半腱半膜肌的放电量较高，其次是左臀大肌和左股二头肌，它们可能在后蹬发力和控制身体重心方面发挥了突出性的作用。当然，在这里需要指出的是，该部分主要是通过积分肌电反映出各肌肉在后横踢技术动作过程中的用力大小，但并不能就此说明该肌肉不重要，因为，至少还需要分析某一肌肉的发力顺序，为此，后面会对此逐一进行分析。

表5 各组测试肌肉的积分肌电定标(单位:uv.s)

表6 后横踢动作肌肉积分肌电特征表(单位:uv.s)

2.4 后横踢技术动作的发力顺序

在体育运动中，肌肉的激活顺序是非常重要的考虑指标，高水平运动员的肌电顺序往往呈现出规律性的特点，而不会出现多余的肌肉放电现象。肌电图可以很好的评定某一动作的肌肉激活顺序，从而可以认识整个技术动作过程中的肌力特征，并判定出运动员训练程度地高低［9］。为此，在这里对跆拳道运动员肌肉的肌电顺序进行了分析，就第一组测试肌群而言(见图3)，各肌群的放电顺序是左右竖脊肌首先放电，其次是左臀大肌、左右股二头肌，接着是左右腹直肌，最后是右臀大肌。

实战预备势站立，右脚在后(见图2)，后脚脚掌蹬地时左右竖脊肌先后放电，配合下肢动作维持躯干平衡、侧倾姿势;之后，右股二头肌放电，迅速屈大腿、屈膝，在股二头肌放电幅值增大同时腹直肌放电明显，配合屈腿转身动作;同时左臀大肌、左股二头肌同时放电，支撑右腿向前旋转;在右腿抬至最高点时，左右竖脊肌、右臀大肌放电幅值增大，腹直肌放电微弱，配合伸膝踢腿。因此，从第一组测试肌群来看(整个动作持续0.64s)，横踢时左右竖脊肌表现出最早的放电特征，之后是左臀大肌和右股二头肌，这表明在后横踢技术动作的开始阶段，以左侧支撑发力为主，然后右侧逐渐完成起动、提膝转髋、踢击和收腿，这同时也表明左侧支撑的重要作用。

图3 跆拳道运动员后横踢的肌电特征

图4 是对第二组肌群的测试(整个动作持续0.62s)，由肌电图分析可知，在后横踢动作中，各肌群的放电顺序是实战预备势站立右脚在后，左阔筋膜张肌先放电左腿稍外展重心后移;随后，左股四头肌先放电伸膝蹬地使身体重心前移，左阔筋膜张肌放电使右大腿外展;右股直肌、股内外肌先后放电屈大腿提膝后迅速伸膝踢腿，左股四头肌同时放电，支撑躯体保持重心平稳。由这一组肌群的测试可以看出，横踢过程中，大腿部肌群发力特点，身体以左侧支撑为轴旋转后，外展、屈大腿提膝后再迅速伸膝踢腿，这也同样表现出左侧支撑在该动作完成中的重要性。

图4 后横踢动作的肌电特征

图5 是对第三组肌群的测试(整个动作持续1s)，由肌电图可知，实战预备势站立右脚在后(见图2)，右腿腓肠肌、半腱肌、胫骨前肌先放电，右腿蹬地使身体左传右腿屈膝上提;左胫骨前肌、腓肠肌、半腱肌放电支撑身体左传;随后，右半腱肌、右腓肠肌放电在屈大腿提膝过程中屈小腿;在打击目标时，右胫骨前肌、腓肠肌放电幅值增大，说明踝关节由放松状态换为跖屈像鞭子似打击到目标。由此可以看出，后横踢动作中的小腿肌群发力特点，支撑腿在蹬地转体，动作腿在屈膝上提、击打目标时放电幅值都较大。从这一组的测试来看，整体上表现出，右侧腓肠肌、右半腱半膜肌和左胫骨前肌最先放电，然后是左半腱半膜肌，左腓肠最后开始放电。

为了能够对三组测试肌肉的激活顺序有整体性的认识，笔者对三组肌肉的激活顺序进行汇总(见表7)，从中可以看出，左竖脊肌、左胫骨前肌、右侧腓肠肌、右胫骨前肌、右侧半腱半膜肌最先发力，表明在以左侧为支撑的前提下，右腿的起动和提膝转髋等动作伴随着同时的发力特点，随后是左侧的半腱半膜肌和左侧的腓肠肌内侧头，这不仅有助于左侧的支撑和蹬伸，更有助于右侧的提膝和转髋，继而是左臀大肌和左股二头肌，有利于完成右侧的送髋等动作，右股直肌和右股内外侧肌发力较晚，有助于最后踢击动作的完成。因此，各组肌群从总体上来说，后横踢动作的完成，需要首先建立在左侧有效支撑的基础上，虽然从前面的分析可以看出，左侧的力值和积分肌电并不是很高，但它们在发力顺序上有着最先发力的特点，尤其是左侧的竖脊肌和左胫骨前肌，这对于左侧的支撑和蹬伸发力有着重要的作用，同时，本研究也发现，右侧的腓肠肌和右胫骨前肌也是最先发力的肌群，这可能是为后横踢动作的起动和提膝转髋做充分准备的。

图5 后横踢技术动作的肌电特征

表7 后横踢动作肌肉肌电激活顺序(单位:s)

2.5 后横踢技术动作的肌电时程

时程指的是从肌电曲线开始偏离基线到恢复至基线的这一个时间过程［10－11］，又可被称之为持续时间，能够说明肌肉参与运动的时间长短。表8 是对测试的三组肌肉的肌电持续时间的统计，从中不难看出，右股外侧肌肉、左右竖脊肌、左右腹直肌等肌肉的肌电持续时间相对较短，结合前面的肌电激活顺序可以认定，这些肌肉主要在后横踢动作的起动、左侧支撑发力方面发挥着显著性的作用。相比之下，左侧半腱半膜肌、左胫骨前肌、右半腱半膜肌、右胫骨前肌等肌肉的放电持续时间非常长，表明这些肌肉在整个的后横踢技术动作中是主要的做功肌群，左侧半腱半膜肌和左胫骨前肌等肌群，不仅长时间的为右侧腿横踢技术动作的完成提供支点，更重要的可以帮助右侧横踢腿的最后用力，右侧半腱半膜肌和右侧胫骨前肌则在整个的后横踢技术动作中处于发力状态，以保证右侧腿的起动、提膝转髋及踢击动作的顺序完成。

表8 后横踢动作肌肉肌电时程表(单位:s)

3 结论与建议

3.1 从三组测试肌肉的放电顺序来看，首先被激活的肌肉是左竖脊肌、左胫骨前肌、右胫骨前肌和右侧的腓肠肌内外侧头，这表明在后横踢技术动作的起动阶段，左侧竖脊肌和左侧的胫骨前肌发挥了主要作用，它对动作的稳定、重心的控制及右侧的发力做出了突出贡献。与左侧竖脊肌及胫骨前肌同时发力的肌群是右侧的胫骨前肌和腓肠肌，说明跆拳道运动员的后横踢技术动作的右侧起动与左侧支撑发力是同时的一个过程，这说明当前跆拳道运动员应更加注重起动速度的训练，在认识到左侧支撑和控制作用的同时，应强调运动员的起动速度训练。

3.2 研究发现，左侧各肌肉的力值并不高(见表4)，如左侧竖脊肌、左侧腹直肌、左侧胫骨前肌等，而且肌肉的动员能力也比较差，如左侧腹直肌，占最大力量的13.4%，左侧竖脊肌占最大力量的26.3%，从积分肌电值来看也是比较低的(见表6)，但值得注意的是，这并不能说明这些肌群不重要，只是与其他肌肉相比，尤其是与右侧参与踢击动作的肌肉相比，其做功能力相对低下，但它们在维持身体姿势，甚至为右侧踢击动作的发力提供了很好的保障。从肌肉的激活顺序可以看出，在左侧竖脊肌、左胫骨前肌等肌肉激活以后，左臀大肌、左股二头肌、左半腱半膜肌等肌群迅速被激活，这表明为右侧腿的提膝转髋及最后的踢击动作做出了充分的准备，有力的保障了踢击动作的发力效果和准确性。

3.3 从积分肌电值和所测肌肉的肌电持续时间来看，动作腿的发力时间和大小都大于支撑腿，如右腓肠肌内侧头、右股二头肌，肌电值分别达到521.00uv.s 和407.00uv.s，表明运动员在做后横踢技术动作时，不仅主动肌群表现出积极地放电现象，而且拮抗肌也参与了积极放电，同时，从肌电的持续时间来看，也表现出长时间的放电现象，表明这些肌群在整个的横踢动作中是主要做功肌群。但研究还发现，整个的后横踢技术动作过程中，左半腱半膜肌无论是在肌力的动员能力方面(46.8%)，还是在积分肌电的强弱上(326.00uv.s)，或是从肌肉的激活顺序和持续时间来看，均表现出非常高地做功效果和参与程度，因此，这是在今后的训练中可能需要特别重视的一块肌肉。

［1］胡宗祥，陈晓光.跆拳道横踢技术中躯干运动的生物力学分析［J］.体育科学研究，2006，10(3):58－61.

［2］高谊，陈立人.跆拳道［M］.北京:北京体育大学出版社，1998.

［3］刘云峰.跆拳道横踢动作的运动学分析［J］.浙江体育科学，2001，23(4):51－54.

［4］刘卫军.跆拳道［M］.北京:北京体育大学出版社，1999.

［5］周长涛，于岱峰.男子跆拳道运动员横踢技术动作生物力学分析［J］.山东体育学院学报，2010，26(9):58－63.

［6］黄宝宏.跆拳道高水平运动员后横踢技术动作的肌力特征［J］.体育学刊，2009，16(9):110－112.

［7］刘海斌.跆拳道后腿横踢技术的运动学研究［D］//长春:东北师范大学，2005.

［8］HAGG GM.Interpretation of EGM spectral alternations and alternation indexes at sustained contraction［J］.J Appl Physiol，1992，73(4):1211－1217.

［9］MORRIS M，JOBE FW，PERRY J，et al.Electromyographic ananlysis of elbow function in tennis players［J］.Am J Sports Med，1989，(17):241－247.

［10］高强.表面肌电图自动分析的应用［J］.中国运动医学杂志，1985，4(2):95－102.

［11］罗小兵.肌电图在运动型肌肉疲劳研究中的应用现状［J］.成都体育学院学报，1999，4(25):66－70.