下肢肌电应用研究现状

耿帅 赵文韬 马士龙

中图分类号：G804 文献标识：A 文章编号：1009-9328（2015）12-000-02

摘 要 随着竞技体育的发展，竞技体育比赛日趋激烈，加大体育科研是提高运动成绩的有力保障。而表面肌电技术是体育科研中不可或缺的手段。本文收集近十年的相关文章，旨在找出肌电在下肢运动中的研究成果、现状和趋势，为进一步的研究提供理论支撑。

关键词 下肢 体育 肌电

肌电信号由神经肌肉系统中运动单位募集和激发频率的变化所决定，肌肉的收缩是由于中枢神经系统的α运动神经元发放神经冲动造成的，用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、放大并记录所得到的图形为肌电图。因此，肌电图是用来记录肌肉的电活动变化，常用来反映中枢神经系统的活动。肌电图可以记录不同负荷下的肌电振幅、肌肉放电的开始与结束时间、不同肌肉参与活动的先后次序、频率、肌肉的收缩强度等，用以说明不同负荷与不同训练动作在神经肌肉功能的支配特点与差异。

一、研究内容

在肌电运用中，目前最常用的是表面电极技术，其最大特点是可直接应用于运动实践中，而不影响运动员动作的完成，所记录的肌电信号为运动员完成动作时肌电信息的真实反映，在实践中可对运动员进行无损伤的、实时的测量。因此现在研究中使用表面电极最多，而表面肌电技术在下肢肌肉的研究涉及到很多方面。

（一）运动冲击力对下肢肌电的影响

在运动训练，冲击力对运动员身体及运动技术的影响是个不可忽略的因素，直接关系着运动员的人身安全和运动成绩，但是在实际的运动训练中，关于起跳弹跳力的研究多于冲击力的研究。

牛文鑫、王旸等人在《模拟跳伞着陆中踝关节防护对下肢肌电活动性的影响》中表示：踝关节防护和性别对所有肌肉的触地前下肢肌电持续期都无显著性影响，两因素也无显著性交叉影响。佩戴护踝后胫骨前肌触地前肌电幅值显著增大，而外侧腓肠肌触地前肌电幅值则不受踝关节固定的显著性影响。

周家颖由《跳深时下肢肌肉的生物力学特征研究》得出：运动员在一定范围内下落高度跳深时，随下落高度的增加，其肌电均方根值先增加后下降。

（二）运动速度对下肢肌电的影响

运动训练中，每一项运动技术都包含众多训练因素的影响，如运动强度、运动性质、运动方式、运动时间、运动性质等，这些训练因素往往关系到运动员今后的运动成绩。在很多运动项目中，运动速度直接关系到运动成绩，加大运动速度对运动过程的研究是很必要的。

章国峰《短跑运动员途中跑与部分力量练习手段的下肢肌电特征对比分析》表示从运动员下肢肌电图来看，臀大肌在整个途中跑过程中表现为明显的放电阶段性，除在摆动期存在一段无明显电位变化的阶段以外，在整个途中跑其他阶段都存在显著放电现象。臀大肌、股二头肌和半键半膜肌在下压扒地过程中放电的强度和频率甚至大于支撑时期。

张原在《400m跑下肢肌电活动规律探讨》中提出：从趴地时程的肌电积分值，可以看出股二头肌与胫骨前肌的肌肉单位面积的兴奋性较强。极点时速度明显下降与股二头肌在前摆下压、趴地时程的肌电振幅下降有关。

詹建国、戴兴鸿在《短跑运动员股后肌群力量练习的下肢肌电特征分析》写到：在挺髋动作中，臀大肌首先大强度放电，开始阶段肌电积分也较大。在髋关节角度较大情况下，股二头肌和半腱半膜肌放电较多，肌电积分值较大。

华立君、宋吉锐在《排球运动员下肢肌力与肌电特征的相关研究》中指出：股四头肌三块肌肉的积分肌电值变化随着测试速度的增加，三块肌肉的积分肌电值逐渐减小。

（三）身体运动姿势对下肢肌电的影响

在运动训练，技术的训练是至关重要的环节，而技术动作是否标准，这就由运动中的身体姿势来决定了，直接影响运动成绩的提高、运动员潜力的开发以及运动员的职业生涯和身体安全，所以加大运动中身体姿势的研究是势在必行。

孙科的实验《不同座高对自行车运动员下肢工作状态的影响》显示：座高过大或过小均使部分肌肉放电增大，易导致肌肉疲劳。

罗炯在《自行车骑行过程中频率及生理节律对下肢肌电的影响研究》中表示：生理节律对股直肌爆发点的影响显著，且随踏蹬频率增加，股二头肌肌电爆发点及结束点显著提前。

（四）运动强度和量度对下肢肌电的影响

运动负荷，是始终贯穿于运动训练之中，由运动量和运动强度组成，两者是相互依存的关系，缺一不可，运动量是以运动强度为条件而存在的，运动强度是以运动量为其存在的必要基础。在运动训练中，探求科学负荷阈，加大运动强度和运动量的研究是至关重要的。

卢春艳、翟雪峰在《通过下肢肌电活动的对比探讨极限强度下摆腿力量训练的方法》实验说到：拉胶带前摆腿练习的肌电活动分析——开始前摆时股直肌电活动强度较低，随着胶带越来越紧，肌电活动强度增大。

琚婷婷在《优秀运动员着外加紧身装备的下肢肌电特征研究》表明：在等速向心运动中，股直肌和股二头肌平均肌电值AEMG随紧度增大有递增变化趋势，疲劳系数随紧度增加而减小。

熊峰在《排球扣球动作的生物力学分析》中发现：在蹬伸过程中主动肌肉中，前排肌肉积分肌电和值小于后排肌肉，左侧肌肉积分肌电和值小于右侧肌肉。

（五）运动员水平对下肢肌电的影响

众所周知，运动技术形成需要经过一定的阶段，大致分为四个阶段：泛华、分化、巩固和自动化阶段，不同阶段时期，就会有着不同的肌电表，而运动员的水平的高低，更能直接在肌电图上表现出来。

温爱玲在《24式太极拳下肢肌肉肌电特征分析》中表示与高水平组相比，低水平组肌肉肌电积分值偏低，其中右胖肠肌、左臀大肌、右阔筋膜张肌、左阔筋膜张肌积分肌电值低于高水平组，构成显著性差异。

周家颖由《跳深时下肢肌肉的生物力学特征研究》得出：普通组和优秀组运动员完成20-100厘米下落高度跳深时，不同运动员预激活的肌肉有所不同，预激活的肌电活动幅度有所差异。

（六）运动疲劳对下肢肌电的影响

运动性疲劳受众多因素的影响，如运动强度和性质、运动方式和时间、运动性质、年龄和性别等，以及产生的机制也不尽相同，如能源物质的消耗、代谢失调、保护抑制等。但是无论什么原因和机制导致的疲劳，都会对运动过程的肌电产生影响。

琚婷婷在《优秀运动员着外加紧身装备的下肢肌电特征研究》表明：紧身装备在向心运动缓解肌肉疲劳方面均具有一定积极的作用，随紧身装备紧度增加疲劳系数而减小。

陆阿明在《运动性疲劳对跑运动学与下肢肌电的影响》研究中得出：除了腓肠肌，下肢其他肌肉的积分肌电逐渐增加。

综上所述，下肢表面肌电技术的研究运用范围之广，涉及运动项目之多，包括自行车、短跑、跳深、太极拳、跳伞，运用的实验操作方法之全。

二、结论

（一）研究角度全面，且易于观察理解，包括力量、速度、负荷、姿势、运动水平、运动性疲劳等。

（二）研究项目较多，涉及面较全，包含包括自行车、短跑、跳深、太极拳、跳伞等众多项目

（三）很少从心理、环境、人文环境等角度去研究，为了提高运动成绩，需进一步加强这方面的研究及成果的运用。

参考文献：

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