優(yōu)秀男子跆拳道運動員后橫踢技術(shù)動作的表面肌電特征研究

韋 頌

(宜賓學(xué)院 體育學(xué)院，四川 宜賓 644007)

跆拳道是一個新興奧林匹克項目，在我國的發(fā)展起步較晚，但起點很高。2000 年悉尼，跆拳道第一次進(jìn)入奧運會，我國選手陳中就獲得了一枚奧運會金牌;此外，在2004 年和2008 年奧運會中我國均有金牌收獲。由此可見，跆拳道在我國的發(fā)展具有一定的優(yōu)勢。隨著跆拳道項目整體水平的提高及規(guī)則的不斷變化，如何更加清楚地認(rèn)識跆拳道項目的技術(shù)特點，是不斷提升該項目競技水平的客觀要求。跆拳道以其變化莫測，優(yōu)美瀟灑的腿法著名于世，被世人稱為“踢”的藝術(shù)，如反復(fù)的前踢、側(cè)踢、后踢、下劈、勾踢、后旋踢、推踢、橫踢、跳踢等;其中，橫踢技術(shù)是核心技術(shù)，國內(nèi)不少研究曾指出，在跆拳道的比賽中，橫踢技術(shù)可以占有絕對的比例［1－5］。黃寶宏(2009)［6］研究指出，橫踢技術(shù)在整個比賽中可以占有60.2%的使用率;劉海斌(2005)［7］研究顯示，橫踢技術(shù)在所有跆拳道技術(shù)中的比例最高(男54.36%，女67.78%)。

由此可見，橫踢技術(shù)在跆拳道的比賽中，占有舉足輕重的地位。橫踢技術(shù)以后橫踢為主，為此，本研究分別選取三組肌肉，第一組為左豎脊肌、右豎脊肌、左腹直肌、右腹直肌、左臀大肌、右臀大肌、左股二頭肌、右股二頭肌;第二組為左股內(nèi)側(cè)肌、右股內(nèi)側(cè)肌、左股直肌、右股直肌、左股外側(cè)肌、右股外側(cè)肌、左闊筋膜張肌、右闊筋膜張肌;第三組為左半腱半膜肌，右半腱半膜肌，左腓腸肌內(nèi)側(cè)頭、右腓腸肌內(nèi)側(cè)頭、左腓腸肌外側(cè)頭、右腓腸肌外側(cè)頭、左脛骨前肌、右脛骨前肌。通過這三組肌群分別驗證該技術(shù)動作的發(fā)力順序、做功時間及做功百分比等情況，從而認(rèn)識該技術(shù)動作的用力特點。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以中國國家跆拳道隊運動員后橫踢技術(shù)動作的肌電特征為研究對象。其中，測試隊員共14 名，運動水平均為一級以上(見表1)

表1 優(yōu)秀跆拳道運動員基本情況

1.2 研究方法

1.2.1 測試儀器

美國產(chǎn)Noraxon 表面肌電遙測系統(tǒng)及與其匹配的Sony 常速數(shù)碼攝像機(jī)2 臺，肌電采樣頻率為1000Hz，數(shù)碼攝像機(jī)同步拍攝頻率為25Hz(見圖1)。

1.2.2 肌電信號采集

圖1 拍攝現(xiàn)場俯視圖

美國產(chǎn)Noraxon 遙測肌電系統(tǒng)進(jìn)行測試，在檢驗儀器信號正常情況后，用酒精棉球擦拭所測肌肉表面，按要求貼好電極進(jìn)行測試。所用器材主要包括16 道遙測肌電儀、日本索尼(Sony)HDR－SR1 硬盤高清攝像機(jī)2 臺，一次性電極、酒精、棉球、膠布等，整個測試程序由北京體育大學(xué)肌電測試人員完成。

1.2.3 肌電信號的處理方法

利用MRXP1.06Master Edition 中的Standard Amplitude和Standard Timing 分析軟件，在進(jìn)行濾波整流的基礎(chǔ)上，對后橫踢技術(shù)動作所選肌肉信號的RSM 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并算出sEMG 的積分肌電圖值、肌電百分比等。

1.2.4 測試肌肉選擇

針對后橫踢技術(shù)特點，以及考慮到肌電儀的局限性(通道的限制)，確定了測試動作，并分別選取了三組肌肉進(jìn)行測試，每組八塊肌肉(見表2)。

表2 優(yōu)秀跆拳道運動員測試肌肉名稱

2 結(jié)果與分析

2.1 后橫踢動作的時相劃分

為了更加清楚地分析該項技術(shù)動作的肌電特征，根據(jù)跆拳道后橫踢動作的技術(shù)特點，對其動作時相做了如下劃分和說明(見圖2)。

①啟動階段:兩腿分開呈預(yù)備式，右腳蹬地，重心前移，右腳完全離開地面前。

②提膝階段:左腳前腳掌碾地內(nèi)旋，髖關(guān)節(jié)左轉(zhuǎn)，身體重心位于垂直位置前。

③屈膝擊中階段:左腳掌繼續(xù)內(nèi)旋，右腿膝關(guān)節(jié)繼續(xù)向前抬至水平狀態(tài)，小腿快速向左前橫向提出。

④收腿還原階段:踢擊完成，迅速放松收回小腿。

圖2 跆拳道運動員后橫踢技術(shù)的肌電測試動作

2.2 后橫踢技術(shù)動作的肌力特點

由于每塊肌肉橫截面積大小不同，單純觀察某塊肌肉的放電情況，并不能說明這一肌肉參與運動的程度。所以，為了能夠有效地分析跆拳道運動員后橫踢技術(shù)動作的肌力情況，首先對所選肌肉進(jìn)行了定標(biāo)(見表3)，其目的在于首先測出每塊肌肉最大力量時的積分肌電值，依此可以分析每塊肌肉的實際參與程度。從三組肌肉的測試來看(見表4)，就各個肌肉的力值而言，左、右腓腸肌內(nèi)側(cè)頭和外側(cè)頭，左、右股內(nèi)側(cè)肌，左右股外側(cè)肌及左臀大肌、右股二頭肌等肌肉表現(xiàn)出較大的力值，其次是左股直肌，左股外側(cè)肌等肌肉，左、右腹直肌和左右豎脊肌等肌肉發(fā)力較小。但進(jìn)一步從各個肌肉占最大力量的比值來看，右股二頭肌和左臀大肌比值最高，表明這兩塊肌肉的參與程度最高，基本上處于完全動員的狀態(tài)。其次，右腓腸肌內(nèi)側(cè)頭、右腓腸肌外側(cè)頭、右闊筋膜張肌、右臀大肌占有較高的比值，表明它們也具有非常高地參與程度;腹直肌和豎脊肌等肌肉所占比例最低，在一定程度上說明這些肌肉的參與程度不高。但是，也存在部分肌肉的最大力量較大，但動員能力并不強(qiáng)的現(xiàn)象，如右股外側(cè)肌和左股外側(cè)肌肉，這些肌肉的絕對力值較大，但動員能力并不強(qiáng)。

因此，就跆拳道運動員后橫踢動作技術(shù)的肌力而言，右側(cè)腓腸肌內(nèi)、外側(cè)頭，右股二頭肌，左臀大肌等肌肉不僅具有非常大的力值特點，而且其肌肉的募集能力也非常高，其參與程度占有非常高地比例，甚至達(dá)到100%，當(dāng)然，部分肌肉的募集程度超過100%，如右股二頭肌、左臀大肌，這可能是由于肌肉定標(biāo)時出現(xiàn)的測量誤差導(dǎo)致，但毋庸置疑的是，這些肌肉表現(xiàn)出非常高地動員能力。其次是右股內(nèi)側(cè)肌及股直肌等，不僅具有較大的絕對力值，其肌肉的參與程度也非常高(均在40%以上)。而像左股內(nèi)側(cè)肌、左股直肌、左股外側(cè)肌肉、左右豎脊肌等肌肉雖然具有較大的絕對力量，但動員的比例并不高。同時，從表4 中還可以看出，有些肌肉的絕對力量并不高，但動員能力還是比較高，如右闊筋膜張肌(74.3%)、右臀大肌(73.8%)等，表明后橫踢技術(shù)動作，從發(fā)力的募集能力來看，主要體現(xiàn)出右側(cè)發(fā)力的特點，左側(cè)以左臀大肌用力為顯著特征。

表3 各組測試肌肉的肌力定標(biāo)

表4 后橫踢動作肌肉肌力特征表(單位:kg)

2.3 后橫踢技術(shù)動作的積分肌電

積分肌電可反映出一段時間內(nèi)肌肉肌電活動的強(qiáng)弱，代表了肌肉在活動時用力的大小，從而也就能夠看出后橫踢技術(shù)動作過程中的用力特點［8］。表6 表明在跆拳道運動員的后橫踢技術(shù)動作過程中，右腓腸肌內(nèi)側(cè)頭和右股二頭肌等肌肉的放電量最大，分別為521.00uv.s 和407.00uv.s，其次是右闊筋膜張肌(389.00uv.s)和左半腱半膜肌(326.00uv.s)，表明這些肌肉在這一動作過程中發(fā)揮了重要的作用，而豎脊肌和腹直肌等肌肉的用力較小。因此，從積分肌電情況來看，主要的發(fā)力肌群仍然集中在右側(cè)，以右側(cè)肌群為主要發(fā)力肌群，左側(cè)僅半腱半膜肌的放電量較高，其次是左臀大肌和左股二頭肌，它們可能在后蹬發(fā)力和控制身體重心方面發(fā)揮了突出性的作用。當(dāng)然，在這里需要指出的是，該部分主要是通過積分肌電反映出各肌肉在后橫踢技術(shù)動作過程中的用力大小，但并不能就此說明該肌肉不重要，因為，至少還需要分析某一肌肉的發(fā)力順序，為此，后面會對此逐一進(jìn)行分析。

表5 各組測試肌肉的積分肌電定標(biāo)(單位:uv.s)

表6 后橫踢動作肌肉積分肌電特征表(單位:uv.s)

2.4 后橫踢技術(shù)動作的發(fā)力順序

在體育運動中，肌肉的激活順序是非常重要的考慮指標(biāo)，高水平運動員的肌電順序往往呈現(xiàn)出規(guī)律性的特點，而不會出現(xiàn)多余的肌肉放電現(xiàn)象。肌電圖可以很好的評定某一動作的肌肉激活順序，從而可以認(rèn)識整個技術(shù)動作過程中的肌力特征，并判定出運動員訓(xùn)練程度地高低［9］。為此，在這里對跆拳道運動員肌肉的肌電順序進(jìn)行了分析，就第一組測試肌群而言(見圖3)，各肌群的放電順序是左右豎脊肌首先放電，其次是左臀大肌、左右股二頭肌，接著是左右腹直肌，最后是右臀大肌。

實戰(zhàn)預(yù)備勢站立，右腳在后(見圖2)，后腳腳掌蹬地時左右豎脊肌先后放電，配合下肢動作維持軀干平衡、側(cè)傾姿勢;之后，右股二頭肌放電，迅速屈大腿、屈膝，在股二頭肌放電幅值增大同時腹直肌放電明顯，配合屈腿轉(zhuǎn)身動作;同時左臀大肌、左股二頭肌同時放電，支撐右腿向前旋轉(zhuǎn);在右腿抬至最高點時，左右豎脊肌、右臀大肌放電幅值增大，腹直肌放電微弱，配合伸膝踢腿。因此，從第一組測試肌群來看(整個動作持續(xù)0.64s)，橫踢時左右豎脊肌表現(xiàn)出最早的放電特征，之后是左臀大肌和右股二頭肌，這表明在后橫踢技術(shù)動作的開始階段，以左側(cè)支撐發(fā)力為主，然后右側(cè)逐漸完成起動、提膝轉(zhuǎn)髖、踢擊和收腿，這同時也表明左側(cè)支撐的重要作用。

圖3 跆拳道運動員后橫踢的肌電特征

圖4 是對第二組肌群的測試(整個動作持續(xù)0.62s)，由肌電圖分析可知，在后橫踢動作中，各肌群的放電順序是實戰(zhàn)預(yù)備勢站立右腳在后，左闊筋膜張肌先放電左腿稍外展重心后移;隨后，左股四頭肌先放電伸膝蹬地使身體重心前移，左闊筋膜張肌放電使右大腿外展;右股直肌、股內(nèi)外肌先后放電屈大腿提膝后迅速伸膝踢腿，左股四頭肌同時放電，支撐軀體保持重心平穩(wěn)。由這一組肌群的測試可以看出，橫踢過程中，大腿部肌群發(fā)力特點，身體以左側(cè)支撐為軸旋轉(zhuǎn)后，外展、屈大腿提膝后再迅速伸膝踢腿，這也同樣表現(xiàn)出左側(cè)支撐在該動作完成中的重要性。

圖4 后橫踢動作的肌電特征

圖5 是對第三組肌群的測試(整個動作持續(xù)1s)，由肌電圖可知，實戰(zhàn)預(yù)備勢站立右腳在后(見圖2)，右腿腓腸肌、半腱肌、脛骨前肌先放電，右腿蹬地使身體左傳右腿屈膝上提;左脛骨前肌、腓腸肌、半腱肌放電支撐身體左傳;隨后，右半腱肌、右腓腸肌放電在屈大腿提膝過程中屈小腿;在打擊目標(biāo)時，右脛骨前肌、腓腸肌放電幅值增大，說明踝關(guān)節(jié)由放松狀態(tài)換為跖屈像鞭子似打擊到目標(biāo)。由此可以看出，后橫踢動作中的小腿肌群發(fā)力特點，支撐腿在蹬地轉(zhuǎn)體，動作腿在屈膝上提、擊打目標(biāo)時放電幅值都較大。從這一組的測試來看，整體上表現(xiàn)出，右側(cè)腓腸肌、右半腱半膜肌和左脛骨前肌最先放電，然后是左半腱半膜肌，左腓腸最后開始放電。

為了能夠?qū)θM測試肌肉的激活順序有整體性的認(rèn)識，筆者對三組肌肉的激活順序進(jìn)行匯總(見表7)，從中可以看出，左豎脊肌、左脛骨前肌、右側(cè)腓腸肌、右脛骨前肌、右側(cè)半腱半膜肌最先發(fā)力，表明在以左側(cè)為支撐的前提下，右腿的起動和提膝轉(zhuǎn)髖等動作伴隨著同時的發(fā)力特點，隨后是左側(cè)的半腱半膜肌和左側(cè)的腓腸肌內(nèi)側(cè)頭，這不僅有助于左側(cè)的支撐和蹬伸，更有助于右側(cè)的提膝和轉(zhuǎn)髖，繼而是左臀大肌和左股二頭肌，有利于完成右側(cè)的送髖等動作，右股直肌和右股內(nèi)外側(cè)肌發(fā)力較晚，有助于最后踢擊動作的完成。因此，各組肌群從總體上來說，后橫踢動作的完成，需要首先建立在左側(cè)有效支撐的基礎(chǔ)上，雖然從前面的分析可以看出，左側(cè)的力值和積分肌電并不是很高，但它們在發(fā)力順序上有著最先發(fā)力的特點，尤其是左側(cè)的豎脊肌和左脛骨前肌，這對于左側(cè)的支撐和蹬伸發(fā)力有著重要的作用，同時，本研究也發(fā)現(xiàn)，右側(cè)的腓腸肌和右脛骨前肌也是最先發(fā)力的肌群，這可能是為后橫踢動作的起動和提膝轉(zhuǎn)髖做充分準(zhǔn)備的。

圖5 后橫踢技術(shù)動作的肌電特征

表7 后橫踢動作肌肉肌電激活順序(單位:s)

2.5 后橫踢技術(shù)動作的肌電時程

時程指的是從肌電曲線開始偏離基線到恢復(fù)至基線的這一個時間過程［10－11］，又可被稱之為持續(xù)時間，能夠說明肌肉參與運動的時間長短。表8 是對測試的三組肌肉的肌電持續(xù)時間的統(tǒng)計，從中不難看出，右股外側(cè)肌肉、左右豎脊肌、左右腹直肌等肌肉的肌電持續(xù)時間相對較短，結(jié)合前面的肌電激活順序可以認(rèn)定，這些肌肉主要在后橫踢動作的起動、左側(cè)支撐發(fā)力方面發(fā)揮著顯著性的作用。相比之下，左側(cè)半腱半膜肌、左脛骨前肌、右半腱半膜肌、右脛骨前肌等肌肉的放電持續(xù)時間非常長，表明這些肌肉在整個的后橫踢技術(shù)動作中是主要的做功肌群，左側(cè)半腱半膜肌和左脛骨前肌等肌群，不僅長時間的為右側(cè)腿橫踢技術(shù)動作的完成提供支點，更重要的可以幫助右側(cè)橫踢腿的最后用力，右側(cè)半腱半膜肌和右側(cè)脛骨前肌則在整個的后橫踢技術(shù)動作中處于發(fā)力狀態(tài)，以保證右側(cè)腿的起動、提膝轉(zhuǎn)髖及踢擊動作的順序完成。

表8 后橫踢動作肌肉肌電時程表(單位:s)

3 結(jié)論與建議

3.1 從三組測試肌肉的放電順序來看，首先被激活的肌肉是左豎脊肌、左脛骨前肌、右脛骨前肌和右側(cè)的腓腸肌內(nèi)外側(cè)頭，這表明在后橫踢技術(shù)動作的起動階段，左側(cè)豎脊肌和左側(cè)的脛骨前肌發(fā)揮了主要作用，它對動作的穩(wěn)定、重心的控制及右側(cè)的發(fā)力做出了突出貢獻(xiàn)。與左側(cè)豎脊肌及脛骨前肌同時發(fā)力的肌群是右側(cè)的脛骨前肌和腓腸肌，說明跆拳道運動員的后橫踢技術(shù)動作的右側(cè)起動與左側(cè)支撐發(fā)力是同時的一個過程，這說明當(dāng)前跆拳道運動員應(yīng)更加注重起動速度的訓(xùn)練，在認(rèn)識到左側(cè)支撐和控制作用的同時，應(yīng)強(qiáng)調(diào)運動員的起動速度訓(xùn)練。

3.2 研究發(fā)現(xiàn)，左側(cè)各肌肉的力值并不高(見表4)，如左側(cè)豎脊肌、左側(cè)腹直肌、左側(cè)脛骨前肌等，而且肌肉的動員能力也比較差，如左側(cè)腹直肌，占最大力量的13.4%，左側(cè)豎脊肌占最大力量的26.3%，從積分肌電值來看也是比較低的(見表6)，但值得注意的是，這并不能說明這些肌群不重要，只是與其他肌肉相比，尤其是與右側(cè)參與踢擊動作的肌肉相比，其做功能力相對低下，但它們在維持身體姿勢，甚至為右側(cè)踢擊動作的發(fā)力提供了很好的保障。從肌肉的激活順序可以看出，在左側(cè)豎脊肌、左脛骨前肌等肌肉激活以后，左臀大肌、左股二頭肌、左半腱半膜肌等肌群迅速被激活，這表明為右側(cè)腿的提膝轉(zhuǎn)髖及最后的踢擊動作做出了充分的準(zhǔn)備，有力的保障了踢擊動作的發(fā)力效果和準(zhǔn)確性。

3.3 從積分肌電值和所測肌肉的肌電持續(xù)時間來看，動作腿的發(fā)力時間和大小都大于支撐腿，如右腓腸肌內(nèi)側(cè)頭、右股二頭肌，肌電值分別達(dá)到521.00uv.s 和407.00uv.s，表明運動員在做后橫踢技術(shù)動作時，不僅主動肌群表現(xiàn)出積極地放電現(xiàn)象，而且拮抗肌也參與了積極放電，同時，從肌電的持續(xù)時間來看，也表現(xiàn)出長時間的放電現(xiàn)象，表明這些肌群在整個的橫踢動作中是主要做功肌群。但研究還發(fā)現(xiàn)，整個的后橫踢技術(shù)動作過程中，左半腱半膜肌無論是在肌力的動員能力方面(46.8%)，還是在積分肌電的強(qiáng)弱上(326.00uv.s)，或是從肌肉的激活順序和持續(xù)時間來看，均表現(xiàn)出非常高地做功效果和參與程度，因此，這是在今后的訓(xùn)練中可能需要特別重視的一塊肌肉。

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