體操運(yùn)動(dòng)員單杠引體向上反手拉與頸后拉動(dòng)作的肌電特征分析

張 霈，溫 杰，郭子明

（1.河北工業(yè)大學(xué)體育部，天津 300130；2.興義民族師范學(xué)院體育學(xué)院，貴州 興義 562400；3.北京藍(lán)黛俱樂部，北京 100089）

體操運(yùn)動(dòng)員單杠引體向上反手拉與頸后拉動(dòng)作的肌電特征分析

張 霈1，溫 杰2，郭子明3

（1.河北工業(yè)大學(xué)體育部，天津 300130；2.興義民族師范學(xué)院體育學(xué)院，貴州 興義 562400；3.北京藍(lán)黛俱樂部，北京 100089）

研究運(yùn)用遙測(cè)肌電和圖像解析的方法，對(duì)天津市體操隊(duì)19名男性體操運(yùn)動(dòng)員單杠引體向上反手寬握、中握和寬握頸后拉三個(gè)動(dòng)作進(jìn)行定量分析。研究結(jié)果表明：?jiǎn)胃芤w向上反手寬握與中握和寬握頸后拉三個(gè)動(dòng)作對(duì)發(fā)展體操運(yùn)動(dòng)員背闊肌和肱橈肌起主導(dǎo)作用，運(yùn)動(dòng)單位的動(dòng)員率也最高；三個(gè)動(dòng)作對(duì)發(fā)展斜方肌和胸大肌的效果一致，無論是放電量或肌肉的激活程度相對(duì)穩(wěn)定。反手寬握頸后拉動(dòng)作對(duì)發(fā)展體操運(yùn)動(dòng)員肱二頭肌和橈側(cè)腕屈肌的作用效果和運(yùn)動(dòng)單位的激活率明顯好于其他兩種方法；反手中握對(duì)尺側(cè)腕屈肌的作用效果優(yōu)于反手寬握和寬握頸后拉；單杠引體向上反手寬握與中握和寬握頸后拉對(duì)發(fā)展橈側(cè)腕屈肌的效果呈遞增狀態(tài)。

體操運(yùn)動(dòng)員；單杠引體向上；肌電特征

單杠引體向上是練習(xí)者利用自身的體重，發(fā)展上肢肌肉力量和美化背部形態(tài)的一種練習(xí)方法，也是教練員在多個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)行力量訓(xùn)練的一種手段和選拔運(yùn)動(dòng)員主要考核評(píng)價(jià)項(xiàng)目之一。而對(duì)肌肉的形態(tài)學(xué)因素、肌肉工作條件和性質(zhì)以及不同名稱相似結(jié)構(gòu)動(dòng)作發(fā)展肌肉的差異等方面的研究和探索較為少見［1原5］。為此，本文從力量訓(xùn)練實(shí)際需要出發(fā)，以引體向上反手寬握與中握和寬握勁后拉動(dòng)作為例，對(duì)天津市體操隊(duì)19名男性體操運(yùn)動(dòng)員，通過技術(shù)動(dòng)作的解剖學(xué)分析原理，運(yùn)用sEMG分析手段，對(duì)不同工作條件下的相同原動(dòng)肌進(jìn)行積分肌電值（IEMG）和IEMG%指標(biāo)進(jìn)行分析。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

天津市體操隊(duì)19名男性體操運(yùn)動(dòng)員，年齡15.5 ±3.6歲，體重47.5±12.6公斤，身高157.9±13.1厘米，訓(xùn)練年限9.8±3.4年。

1.2 研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)法

（1）測(cè)試項(xiàng)目：引體向上反手寬握、中握和寬握頸后拉三個(gè)動(dòng)作。

（2）攝像：運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)使用兩臺(tái)TM-6710CL高速攝像機(jī)進(jìn)行攝像采集，采集范圍包括引體向上反手寬握與中握和寬握頸后拉動(dòng)作的周期（從直臂懸垂起到勁部與單杠處于同一個(gè)水平面），拍攝頻率為50幀/秒。［6］

（3）遙測(cè)肌電：使用美國(guó)NORAXON Telem yo2400R遙測(cè)肌電儀對(duì)體操運(yùn)動(dòng)員斜方肌、三角肌、胸大肌、背闊肌、肱二頭肌、肱橈肌、橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌進(jìn)行測(cè)試。

（4）實(shí)驗(yàn)控制：引體向上反手寬握與中握和寬握勁后拉動(dòng)作實(shí)驗(yàn)前要運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行統(tǒng)一的準(zhǔn)備活動(dòng)，熱身熟悉器械；運(yùn)動(dòng)員休息調(diào)整后進(jìn)行正式測(cè)試，首先練習(xí)動(dòng)作，每項(xiàng)動(dòng)作預(yù)先完成一次，在測(cè)試人員喊″開始″后，運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)拍器的頻率完成規(guī)定次數(shù)的動(dòng)作，同時(shí)各儀器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。一個(gè)項(xiàng)目測(cè)試結(jié)束后，調(diào)整休息3-5鐘，保證確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)峰值、積分肌電值等不受肌肉疲勞程度的影響。［4］

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

運(yùn)用Excel 2000及SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件包對(duì)所有肌電數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行常規(guī)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，處理后的數(shù)據(jù)均用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 體操運(yùn)動(dòng)員單杠引體向上動(dòng)作的肌電特征

2.1.1 體操運(yùn)動(dòng)員單杠引體向上反手寬握的肌電特征

表1 反手寬握動(dòng)作各肌肉的肌電值

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，單杠引體向上反手寬握時(shí)體操運(yùn)動(dòng)員右側(cè)肌肉中肱橈肌和背闊肌的放電量最大，最小為斜方肌與三角肌。從表1可以看出單杠引體向上體操運(yùn)動(dòng)員反手寬握動(dòng)作對(duì)八塊肌肉貢獻(xiàn)率由大到小的順序是：肱橈肌、背闊肌、橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕腕屈肌、胸大肌、肱二頭肌、斜方肌、三角肌。從表2可以發(fā)現(xiàn)肱橈肌的動(dòng)員率最高，達(dá)到82.5%，背闊肌次之，達(dá)到80.2%，斜方肌與三角肌和最低。而反手寬握動(dòng)作各肌肉動(dòng)員與MVC之間的比值高低依次為肱橈肌、背闊肌、橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌、胸大肌、肱二頭肌、斜方肌肉和三角肌。因而，可以得出單杠引體向上反手寬握對(duì)體操運(yùn)動(dòng)員右側(cè)八塊肌肉的動(dòng)員率與貢獻(xiàn)率成正比，此外還可以發(fā)現(xiàn)他們的動(dòng)員率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于貢獻(xiàn)率，說明：體操運(yùn)動(dòng)員單杠引體向上反手寬握中肱橈肌、背闊肌、橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌為主要用力肌肉，他們的動(dòng)員率達(dá)到40%以上，而三角肌與背闊肌處在微緊張狀態(tài)，發(fā)力較小。

表2 反手寬握動(dòng)作各肌肉與MVC之間的比值

續(xù)表2

2.1.2 體操運(yùn)動(dòng)員單杠引體向上反手中握的肌電特征

表3 反手中握動(dòng)作各肌肉的肌電值

體操運(yùn)動(dòng)員在反手中握動(dòng)作中各肌肉的放電程度來看，仍然是背闊肌和肱橈肌的放電量最大，斜方肌與三角肌最小。［7］從表3可以發(fā)現(xiàn)反手中握動(dòng)作中體操運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作中對(duì)八塊肌肉貢獻(xiàn)率由大到小的順序是：背闊肌、肱橈肌、橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌、胸大肌、肱二頭肌、斜方肌和三角肌。從各肌肉的動(dòng)員率來看反手中握動(dòng)作中背闊肌和肱橈肌的動(dòng)員率最高，分別為73.7%和72.5%，斜方肌與三角肌仍為最低，與反手寬握動(dòng)作相差不大。

從表4可見，反手寬握動(dòng)作各肌肉動(dòng)員與MVC之間的比值高低依次為肱橈肌、背闊肌、橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌、胸大肌、肱二頭肌、斜方肌肉和三角肌。體操運(yùn)動(dòng)員單杠引體向上反手寬握中肱橈肌、背闊肌、橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌和胸大肌為主要用力肌肉，他們的動(dòng)員率達(dá)到40%以上，而三角肌與背闊肌處基本變化不大。

表4 反手中握動(dòng)作各肌肉與MVC之間的比值

2.1.3 體操運(yùn)動(dòng)員單杠引體向上寬握頸后拉的肌電特征

表5 反手單杠引體向上寬握頸后拉動(dòng)作各肌肉的肌電值

從表5分析，反手單杠引體向上寬握頸后拉動(dòng)作中各肌肉的放電程度表現(xiàn)為：肱橈肌、橈側(cè)腕屈肌和背闊肌最大，三角肌最小。而反手單杠引體向上寬握頸后拉動(dòng)作中體操運(yùn)動(dòng)員各肌肉的放電量大小依次為：肱橈肌、橈側(cè)腕屈肌、背闊肌、肱二頭肌、尺側(cè)腕屈肌、胸大肌和三角肌。從各肌肉的動(dòng)員率來看，如表6所示：反手單杠引體向上寬握頸后拉動(dòng)作中肱橈肌、橈側(cè)腕屈肌和背闊肌的動(dòng)員率最高，分別為78.7%、77.3%和74.4%，斜方肌與三角肌仍為最低，斜方肌變化不大，三角肌最小。

表6 反手單杠引體向上寬握頸后拉動(dòng)作各肌肉與MVC之間的比值

2.2 體操運(yùn)動(dòng)員單杠引體向上反手動(dòng)作肌電特征比較分析

2.2.1 體操運(yùn)動(dòng)員反手寬握與反手中握動(dòng)作肌電特征比較分析

從表1和表3中可以發(fā)現(xiàn)體操運(yùn)動(dòng)員反手寬握與反手中握動(dòng)作中，肱橈肌和背闊肌都作為主要作用肌肉工作，但反手寬握的積分肌電值要高于反手中握動(dòng)作接近10 uvs，而橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌和胸大肌在反手中握動(dòng)作中要高于反手寬握近10 uvs，肱二頭肌、斜方肌和胸大肌幾乎沒有變化。說明體操運(yùn)動(dòng)員在反手寬握動(dòng)作中肱橈肌和背闊肌的放電量高于反手中握，而反手中握中橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌和胸大肌的放電量高于反手寬握，兩個(gè)動(dòng)作中肱二頭肌、斜方肌和三角肌作用變化不大。

圖1 反手寬握與反手中握動(dòng)作IEMG%的比較

如圖1所示：在體操運(yùn)動(dòng)員反手寬握與反手中握動(dòng)作中，運(yùn)動(dòng)員右側(cè)各肌肉的動(dòng)員率呈現(xiàn)出反手寬握動(dòng)作背闊肌和肱橈肌高于反手中握近10個(gè)百分點(diǎn)，而反手中握動(dòng)作中橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌和胸大肌高于反手寬握動(dòng)作近10個(gè)百分點(diǎn)，肱二頭肌、斜方肌和三角肌則仍然沒有變化。

體操運(yùn)動(dòng)員反手寬握與反手中握動(dòng)作肌肉的放電量和激活程度趨向明顯一致。說明在兩個(gè)動(dòng)作中斜方肌和三角肌作用穩(wěn)定，沒有明顯的變化，作用力也相對(duì)穩(wěn)定。而在反手寬握動(dòng)作對(duì)背闊肌和肱橈肌的效果最為明顯，而反手中握中背闊肌和肱橈肌雖然也是放電量最明顯的兩塊肌肉，但橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌和胸大肌的作用要比反手寬握的作用更明顯。因此可以得出：體操運(yùn)動(dòng)員反手寬握與反手中握動(dòng)作主要用力肌肉是背闊肌和肱橈肌，反手中握對(duì)橈側(cè)腕屈肌、尺側(cè)腕屈肌和胸大肌的效果要高于反手寬握。

2.2.2 體操運(yùn)動(dòng)員單杠引體向上反手寬握與寬握頸后拉動(dòng)作的肌電特征比較分析

從表2和表5中可以發(fā)現(xiàn)體操運(yùn)動(dòng)員反手寬握與反手寬握頸后拉動(dòng)作中，肱橈肌和背闊肌仍作為主要作用肌肉工作，不同的是反手寬握頸后拉動(dòng)作中橈側(cè)腕屈肌的放電程度明顯加大，接近17 uvs，貢獻(xiàn)率也增加6個(gè)百分點(diǎn)；肱二頭肌放電量高出近22 uvs，貢獻(xiàn)率高出5個(gè)百分點(diǎn)。尺側(cè)腕屈肌、胸大肌和斜方肌的放電量接近一致，三角肌的放電作用卻比反手寬握減弱。

圖2 反手寬握與寬握頸后拉動(dòng)作IEMG%的比較

如圖2所示：在體操運(yùn)動(dòng)員反手寬握與反手寬握頸后拉動(dòng)作中，運(yùn)動(dòng)員右側(cè)各肌肉的動(dòng)員率呈現(xiàn)出反手寬握動(dòng)作背闊肌和肱橈肌高于反手寬握頸后拉，但激活程度不明顯，而橈側(cè)腕屈肌和肱二頭肌的激活程度卻遠(yuǎn)低于反手寬握頸后拉動(dòng)作，相差22-27個(gè)百分點(diǎn)。尺側(cè)腕屈肌、胸大肌和斜方肌的激活程度不明顯，反手寬握頸后拉中三角肌的作用效果卻低于反手寬握。

因此，可以表明：體操運(yùn)動(dòng)員反手寬握與反手寬握頸后拉動(dòng)作中背闊肌和肱橈肌作為主要用力肌肉；而反手寬握頸后拉動(dòng)作對(duì)橈側(cè)腕屈肌和肱二頭肌的作用遠(yuǎn)大于反手寬握。［8-10］兩個(gè)動(dòng)作對(duì)尺側(cè)腕屈肌、胸大肌和斜方肌的作用效果接近，而對(duì)三角肌的作用前者要高于后者。

2.2.3 體操運(yùn)動(dòng)員單杠引體向上反手中握與寬握頸后拉動(dòng)作的肌電特征比較分析

從前面的分析可以發(fā)現(xiàn)體操運(yùn)動(dòng)員反手中握與反手寬握頸后拉動(dòng)作中，橈側(cè)腕屈肌、肱橈肌和背闊肌作為主要作用肌肉工作，背闊肌前者與后者沒有差別。［11-13］如表3和表5所示，反手寬握頸后拉動(dòng)作中肱橈肌比反手中握動(dòng)作放電量略高，為6uvs，而和橈側(cè)腕屈肌卻遠(yuǎn)高于反手中握接近15 uvs；反手中握動(dòng)作的尺側(cè)腕屈肌的放電量又高于反手寬握頸后拉動(dòng)作近10 uvs；三角肌的作用在反手寬握頸后拉中低于反手中握動(dòng)作；其他肌肉的作用則兩者接近。

從各肌肉的動(dòng)員情況來看（見圖3），背闊肌的激活程度兩者接近，而肱橈肌、橈側(cè)腕屈肌和和肱二頭肌的動(dòng)員率反手寬握頸后拉要高于反手中握動(dòng)作；尺側(cè)腕屈肌的激活程度反手中握要高于反手寬握頸后拉動(dòng)作；其他肌肉的作用效果接近一致。

因此，可以表明：反手寬握頸后拉和反手中握動(dòng)作中背闊肌和肱橈肌的作用起主導(dǎo)作用；反手寬握頸后拉對(duì)肱橈肌、橈側(cè)腕屈肌和肱二頭肌作用效果要好于反手中握；反手中握對(duì)尺側(cè)腕屈肌的效果明顯，其他肌肉則兩者作用效果一致。

圖3 反手中握與寬握頸后拉動(dòng)作IEMG%的比較

3 結(jié)論

通過研究可以看出，不同類型的反握單杠引體向上動(dòng)作的鍛煉效果存在一定差別。不同的握法和動(dòng)作類型對(duì)發(fā)展不同的肌肉力量也不盡相同。

（1）單杠引體向上反手寬握與中握和寬握頸后拉三個(gè)動(dòng)作對(duì)發(fā)展體操運(yùn)動(dòng)員背闊肌和肱橈肌起主導(dǎo)作用，運(yùn)動(dòng)單位的動(dòng)員率也最高；三個(gè)動(dòng)作對(duì)發(fā)展斜方肌和胸大肌的效果一致，無論是放電量或肌肉的激活程度均表現(xiàn)的相對(duì)穩(wěn)定。

（2）反手寬握頸后拉動(dòng)作對(duì)發(fā)展體操運(yùn)動(dòng)員肱二頭肌和橈側(cè)腕屈肌的作用效果和運(yùn)動(dòng)單位的激活率明顯好于其他兩種方法；反手中握對(duì)尺側(cè)腕屈肌的作用效果優(yōu)于反手寬握和寬握頸后拉；單杠引體向上反手寬握與中握和寬握頸后拉對(duì)發(fā)展橈側(cè)腕屈肌的效果呈遞增狀態(tài)。

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EMG Analysis of Gymnasts′Horizontal Chin-ups Backhand and Neck-behind Backhand Grips

ZHANG Pei,et al
（Hebei University of Technology，Tianjin Hebei，300130）

Depnding on telemetric EMG signal and image analysismethods，the research quantitatively analyzes19 male gymnasts from Tianjin gymnastics team for their three kinds of horizontal bar chin-up actions，wide backhand grips，backhand grips and backhand neck-behind grips.The results show that：each of the three actions plays a dominant role in the development of gymnasts′latissimus dorsiand brachioradialis，with themobilization of themotor unit rate being the highest；the three actions produce the same effects on developing trapeziusmuscle and the pectoralismajor，with both discharge amount and degree of activation of themuscle being relatively stable；neck-behind wide backhand grips develop gymnasts′biceps and flexor carpimuch better and the activation ofmotor unit rate is considerably higher than the other two kinds；the effect backhand grip on lexor carpi building is superior to the others and at last，the three horizontal bar chin-ups from backhand wide grip，grip to neck-behind grip develop flexor carpi power increasingly one by one.

gymnasts；horizontal bar chin-ups；EMG characteristics

G804.23

A

1001-9154（2014）01-0068-06

G804.23

A

：1001-9154（2014）01-0068-06

張?chǎng)?983-），男，河南新野人，講師，碩士，研究方向?yàn)轶w育教學(xué)與訓(xùn)練。

2013-09-22