关于赛艇运动员运动学表面肌电监控的研究

□秦馨（北京市朝阳区第三少儿业余体校 北京 100025）

1、研究目的

赛艇运动对技术要求较高， 有效的划桨动作是赛艇技术动作的重要组成部分。每桨过程中，艇的平均速度、拉桨节奏以及运动中相关肌肉的活动状况等参数是衡量划桨动作质量高低的重要指标。而测功仪在陆地上高度还原了桨手在艇上的技术动作，使这项重要指标更加清晰的展现在我们的面前。且在某一特定的比赛距离中，运动员会根据自己的能力变换桨频以控制自己的划桨节奏。因此， 分析运动员在测功仪上不同阶段拉桨动作的相关运动学和肌电参数的变化情况，能较好地揭示该项目的技术特征，符合赛艇运动项目训练和比赛的需要， 从而为朝阳区第三少儿业余体校的赛艇运动提供训练时的数据支持。

2、研究对象

北京市朝阳区第三少儿业余体校赛艇运动员2 人， 受试者健康状况良好，无运动损伤，基本信息见表1。

表1 赛艇运动员基本信息

3、研究方法

本研究通过调查法、观察法、实验法、文献研究法等对朝阳区三体校赛艇运动员测功仪训练过程中的表面肌电进行监控和研究。

4、结果与分析

4.1、数据采集

（1）运动学。

运用SONY 高速摄像机采集赛艇运动员在测功仪上的运动学参数，在正式测试前，根据运动员拉桨的动作，同时根据现场测试情况，调节好摄像机的高度，焦距等参数，采用50Hz 的采集频率。最终从录像中选取录一个， 或多个完整的拉桨周期的视频进行运动学解析。

（2）表面肌电。

运用Delsys 便携式肌电测试仪测量左右两侧腹直肌、腹外斜肌、竖脊肌和股直肌的表面肌电。正式测试时，在测功仪上进行。测试前，运动员先做准备活动，保证运动员发挥出最佳水平，防止运动损伤的发生，之后对受试者测试部位进行去毛去脂，粘贴电极。

4.2、动作阶段划分和参数定义

（1）动作阶段划分。

由于拍摄角度和位置的限制，且赛艇均为周期性运动，根据赛艇的动作技术特征， 把靠近摄像机一侧的运动均分为3 个特征时刻：滑板收紧，拉桨至1/2 处，出手回划。

滑板收紧阶段：运动员坐在滑座上收紧上前，是运动员在测功仪上的起始动作，也是每个拉桨周期的起始动作。

拉桨至1/2 处：运动员坐在滑座上拉桨至1/2 处，此处为运动员的做功峰值处，亦是桨下力量最大阶段。

出手回划阶段：运动员拉桨完成后的复位动作，是运动员拉桨动作最快的阶段。

（2）参数定义。

本研究所选用的运动学参数主要包括最大水平桨速度、 平均水平桨速度、拉桨周期。相关参数的定义见表2。

本研究表面肌电所选用的参数包括积分肌电IEMG、 肌肉的发力顺序和持续时间。其中积分肌电IEMG 是指在一定时间内肌肉参与活动的运动单位放电总量，即在时间不变的前提下，其值的大小在一定程度上反映了参加工作的运动单位的数量的多少和运动单位群放电的大小。积分的目的是确定“曲线下包围的面积”，是对EMG 信号进行的时域积分，全波整流信号的积分值总是增加的。通过对iEMG 的定量就可以判断出肌肉活动总体的强弱。

4.3、数据处理

应用视讯图像解析系统、Delsys 自带分析软件、Office Excel 2010 等软件对采集的数据进行处理。

4.4、表面肌电

（1）运动学。

测功仪： 赛艇运动员第一次和第二次各项指标测试结果见表3、表4，比较分析2 名赛艇运动员，孙涵杰的成绩明显优于其他两个运动员，但是拉桨周期第二次的明显比第一次的有所下降。刘鑫的最大水平桨速度很大，但是平均拉桨速度并不大，说明拉桨的稳定性较差，对于拉桨速度的把控不稳定，有待进一步提高。

表4 第二次测试赛艇运动员各指标测试结果

（2）表面肌电数据分析。

刘鑫2 次测试的积分肌电平均值及收缩负荷比见依次表5、表6，肌肉积分肌电收缩负荷比见图1、图2。

表5 刘鑫第一次测试完整周期中肌肉积分肌电平均值及收缩负荷比

表6 刘鑫第二次测试完整周期中肌肉积分肌电平均值及收缩负荷比

图1 刘鑫第一次测试完整周期中肌肉积分肌电收缩负荷比（%）

图2 刘鑫第二次测试完整周期中肌肉积分肌电收缩负荷比（%）

对2 次测试中，每块肌肉做功占测试肌肉做功总和进行排序，依次为：

腹直肌R＞腹直肌L＞腹外斜肌R＞腹外斜肌＞股直肌R＞竖脊肌R＞股直肌L＞竖脊肌L

腹直肌L＞股直肌R＞竖脊肌R＞股直肌L＞腹外斜肌R=股直肌R＞竖脊肌L＞腹外斜肌L

腹直肌R＞腹直肌L＞腹外斜肌R＞腹外斜肌L＞股直肌R＞竖脊肌L＞竖脊肌R

从2 次测试中发现， 刘鑫在一个划桨周期中两侧腹直肌与腹外斜肌在选取的肌肉中占比较大，竖脊肌和股直肌做功占比较小。2 次测试中，右侧肌肉发力做功皆大于左侧（除第二次测试中左侧腹直肌做功高于右侧）。

从左右肌肉发力平衡性来看， 除第二次测试中两侧腹直肌发力相差较大，其余肌肉发力基本平衡。

刘鑫在拉桨动作的肌肉发力顺序， 偏向于竖脊肌和股直肌先发力，然后是腹直肌和腹外斜肌。除了第二次测试中，股直肌和竖脊肌发力没衔接上， 其余两次肌肉发力顺序以及个肌肉发力持续时间都处于正常范围。

孙涵杰2 次测试的积分肌电收缩负荷比见表7、表8。肌肉积分肌电收缩负荷比见图3、图4：

表7 孙涵杰第一次测试完整周期中肌肉积分肌电平均值及收缩负荷比

表8 孙涵杰第二次测试完整周期中肌肉积分肌电平均值及收缩负荷比

图3 孙涵杰第一次测试完整周期中肌肉积分肌电收缩负荷比（%）

图4 孙涵杰第二次测试完整周期中肌肉积分肌电收缩负荷比（%）

对2 次测试中，每块肌肉做功占测试肌肉做功总和进行排序，依次为：

股直肌R＞股直肌L＞竖脊肌L＞腹直肌R＞腹外斜肌L＞腹外斜肌R＞竖脊肌R＞腹直肌L

竖脊肌L＞竖脊肌R＞腹直肌L＞股直肌L＞股直肌R＞腹外斜肌L＞腹外斜肌R＞腹直肌R

竖脊肌R＞竖脊肌L＞腹直肌L＞腹直肌R＞腹外斜肌R＞腹外斜肌L

从2 次测试中发现， 孙涵杰在一个划桨周期中两侧竖脊肌在选取的肌肉中占比较大，两侧腹外斜肌做功占比较小。从左右肌肉发力平衡性来看，两侧竖脊肌发力做功相差略多。

孙涵杰在划桨动作的肌肉发力顺序，第一次好于第二次，后两次股直肌激活发力较晚。2 次测试，首先发力的肌肉均为竖脊肌。

5、结论与建议

（1） 本次测试运动员在测功仪上的最大水平拉桨速度远大于平均水平拉桨速度， 这也说明运动员对于拉桨速度的把控能力薄弱，控制拉桨稳定的能力差，有待提高综合能力以提高平均水平拉桨速度；

（2）此外本次测试的运动员的左右对称性相对薄弱，具体表现在孙涵杰的左侧竖脊肌和股直肌发力明显弱于右侧， 需要在后期加强左右侧对称性力量训练；

（3）本次测试运动员的下肢力量明显不足，下肢蹬伸不充分，具体表现在刘鑫，需要在后期训练加强下肢力量的锻炼。