皮艇核心不穩(wěn)訓(xùn)練器應(yīng)用初步試驗(yàn)研究

李　夢，張　林

●博士（生）論壇Doctor Forum

皮艇核心不穩(wěn)訓(xùn)練器應(yīng)用初步試驗(yàn)研究

李夢1，張林2

設(shè)計(jì)并制作了一種新型皮艇測功儀（核心不穩(wěn)訓(xùn)練器），通過增加以縱軸為軸心的額狀面活動的自由度，使其更加符合皮艇在水面劃行時(shí)的環(huán)境力學(xué)條件，并進(jìn)行了初步實(shí)證研究。運(yùn)用表面肌電和肌氧分析技術(shù)，對23名一級以上皮艇運(yùn)動員分別在穩(wěn)定測功儀和核心不穩(wěn)訓(xùn)練器上不同槳頻劃槳過程中相關(guān)肌肉工作情況進(jìn)行分析，對比兩種訓(xùn)練器對核心穩(wěn)定能力的要求。發(fā)現(xiàn)隨著槳頻負(fù)荷的提高和不穩(wěn)定因素的加入，下肢用力逐漸轉(zhuǎn)為下肢和腰部協(xié)同用力。雙側(cè)股直肌積分肌電（iEMG）、平均振幅（MA）、振幅均方根（RMS）均明顯降低（P＜0.05），而右側(cè)豎脊肌iEMG、雙側(cè)豎脊肌MA、右側(cè)豎脊肌RMS加強(qiáng)（P＜0.05），唯獨(dú)左側(cè)豎脊肌RMS有所下降（P＜0.05）。在最大槳頻負(fù)荷不穩(wěn)訓(xùn)練器劃槳時(shí)，豎脊肌肌電活動最強(qiáng)烈，并伴隨著股直肌肌電活動的下降。相對于穩(wěn)定測功儀，在不穩(wěn)訓(xùn)練器上劃槳時(shí)左側(cè)肱三頭肌在最高槳頻負(fù)荷下，右側(cè)肱三頭肌在3種槳頻負(fù)荷下，均出現(xiàn)肌氧顯著上升（P＜0.05）；而左側(cè)背闊肌在90 spm負(fù)荷下、右側(cè)背闊肌在3種槳頻負(fù)荷下均出現(xiàn)肌氧顯著下降（P＜0.05）。說明核心不穩(wěn)訓(xùn)練器可使皮艇陸上訓(xùn)練難度增加，在劃槳技術(shù)動作過程中更多的募集核心肌群參與發(fā)力，更接近皮艇在水上劃行的實(shí)際情況，可以更好的進(jìn)行陸上專項(xiàng)模擬訓(xùn)練。

核心不穩(wěn)訓(xùn)練；測功儀；肌電

靜水皮艇運(yùn)動是典型的以技術(shù)為依托，通過合理的技術(shù)形式發(fā)放出高量級身體能力的競速項(xiàng)目，因此個(gè)人技術(shù)的合理性和有效性是影響選手成績名次的重要因素，從而產(chǎn)生了對相關(guān)訓(xùn)練儀器的強(qiáng)烈需求，運(yùn)動員和教練員需要一種能夠便捷、有效地進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)訓(xùn)練的工具。

和大多數(shù)水上項(xiàng)目相同，皮艇運(yùn)動由于缺乏陸地運(yùn)動的穩(wěn)定支撐方式，其所有動作均在水面不穩(wěn)環(huán)境進(jìn)行，從起航前的靜態(tài)穩(wěn)船預(yù)備，到接收到動令的瞬間爆發(fā)式用力起航加速，再到賽途中維持航速的連續(xù)劃槳，以及終點(diǎn)前的沖刺加速，此一系列過程要求運(yùn)動員在盡力維持冠狀面平衡的情況下，進(jìn)行大強(qiáng)度劃槳運(yùn)動，進(jìn)而產(chǎn)生船艇前進(jìn)動力[1-6]。因此提高皮艇運(yùn)動員在不穩(wěn)支撐下身體姿態(tài)和技術(shù)動作的穩(wěn)定性，是提高其成績的關(guān)鍵所在。

1　皮艇測功儀

皮艇測功儀（Kayak Ergometer）是重要的皮艇運(yùn)動專項(xiàng)訓(xùn)練器材，全世界皮劃艇運(yùn)動員教練員都不同程度的依靠皮艇測功儀為其訓(xùn)練服務(wù)。主要組成部分為與實(shí)際皮艇內(nèi)部相類似的座位和可調(diào)式腳蹬，以及由兩端繩子連接至阻力飛輪的槳桿（見圖1）。其設(shè)計(jì)意圖為通過模擬皮艇劃槳動作，實(shí)現(xiàn)陸地專項(xiàng)訓(xùn)練，因此其設(shè)計(jì)原則為最大限度的模擬水上實(shí)際運(yùn)動情況[8]。研究證實(shí)，皮艇測功儀可較為準(zhǔn)確地模擬水上短時(shí)、高強(qiáng)度皮艇運(yùn)動對人體生理的刺激[9-10]；陸地測功儀訓(xùn)練可作為專項(xiàng)運(yùn)動的輔助訓(xùn)練手段，對于細(xì)致訓(xùn)練某些技術(shù)細(xì)節(jié)、鞏固技術(shù)、強(qiáng)化體能有重要作用；另外，測功儀具有可隨意調(diào)節(jié)阻力負(fù)荷、可量化訓(xùn)練負(fù)荷、可脫離水面環(huán)境在試驗(yàn)室中使用等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于科研和訓(xùn)練[11]。

圖1　皮艇測功儀示意圖[12]Figure1　Schematicof KayakErgometer

現(xiàn)有皮艇測功儀在模擬水上力學(xué)條件方面仍存在若干不足。其一，肌電研究表明，與水面劃船相比，測功儀上劃槳動作對三角肌動員加強(qiáng)，而肱三頭肌、背闊肌動員不足，其原因可能是測功儀阻力負(fù)荷機(jī)制與水上劃行拉槳阻力條件的差異。其二，許多教練員、運(yùn)動員和科研人員均發(fā)現(xiàn)盡管陸上訓(xùn)練時(shí)力量素質(zhì)、強(qiáng)度負(fù)荷和技術(shù)表現(xiàn)可以達(dá)到較高程度，但在水上劃行時(shí)很難將陸上訓(xùn)練的水平發(fā)揮出來，主要原因在于目前市面所售的皮艇測功儀無法體現(xiàn)水上不穩(wěn)定支撐條件，這導(dǎo)致陸地測功儀上訓(xùn)練與水上實(shí)際訓(xùn)練之間存在偏差，缺乏對核心區(qū)的有效刺激和訓(xùn)練，運(yùn)動員在測功儀上技術(shù)訓(xùn)練是以穩(wěn)定平面作為支撐平臺的，可以忽略“平衡控制”這一影響水面劃行效果的重要因素，故而更易體現(xiàn)出動作的標(biāo)準(zhǔn)性，以及在極大強(qiáng)度劃槳時(shí)維持技術(shù)動作的穩(wěn)定性，從而無法使運(yùn)動員的平衡控制能力得到有效、有針對性的鍛煉，導(dǎo)致陸上訓(xùn)練效果無法移植到水上訓(xùn)練中。因此，為了更好的進(jìn)行皮艇核心不穩(wěn)訓(xùn)練，開發(fā)一種可以較大程度模擬水上力學(xué)條件（尤其是船體冠狀面活動度）的專項(xiàng)訓(xùn)練儀器具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2　皮艇核心不穩(wěn)訓(xùn)練器設(shè)計(jì)

本研究通過對靜水皮艇訓(xùn)練和比賽的水上劃行情況進(jìn)行影像學(xué)分析、專業(yè)運(yùn)動員自身訓(xùn)練感受訪談、教練員意見咨詢、相關(guān)文獻(xiàn)資料閱讀等多方調(diào)研，對該運(yùn)動項(xiàng)目的環(huán)境力學(xué)特征進(jìn)行細(xì)致深入的分析，并抽象概括出最具核心影響的力學(xué)條件要素，作為本研究所要實(shí)現(xiàn)的主要任務(wù)。在儀器主體縱軸安置一條承載座位—腳蹬的軸承，軸承兩端固定在測功儀原有架體上，軸承主軸連同其上的座位、腳蹬可在額狀面偏離垂直位≤45°范圍內(nèi)靈活活動，模擬皮艇處于水面條件下的額狀面自由度，即處于水面自然條件的船體，若劃船者維持平衡不力，則會導(dǎo)致船體失去平衡發(fā)生側(cè)翻，出于對實(shí)際情況的模擬以及安全性的考慮，座位—腳蹬平面可實(shí)現(xiàn)偏離垂直位≤45°的活動度；座位—腳蹬之間的相對距離可調(diào)，以滿足不同身高使用者的需要；通過在轉(zhuǎn)動縱軸兩側(cè)對稱延伸的支撐架下墊入橡膠充氣墊提供類似水面感覺的彈性支撐，支撐架固定在軸承主軸上，與軸承、座位和腳蹬在額狀面的活動一致，其支撐力度可通過充氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)（見圖2）。其余所有結(jié)構(gòu)與測功儀原有結(jié)構(gòu)一致。所有改動設(shè)計(jì)均可在原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上靈活安裝拆卸，不對原產(chǎn)品構(gòu)成任何破壞，可根據(jù)實(shí)際需要，隨意選擇訓(xùn)練形式。

圖2　皮艇核心不穩(wěn)訓(xùn)練器主體構(gòu)造示意圖Figure2　Main structure diagram of Kayak Core Instability Training Instrument

基于以上設(shè)計(jì)理念，成功制作了皮艇核心不穩(wěn)訓(xùn)練器（見圖3），并已獲得實(shí)用新型專利（證書號：ZL 20140652967.6），為進(jìn)一步對為了解運(yùn)動員在兩種訓(xùn)練器上劃槳動作的用力情況，和加入額狀面不穩(wěn)因素對運(yùn)動員劃槳技術(shù)的影響，以在役專業(yè)皮艇運(yùn)動員為對象進(jìn)行了初步實(shí)證研究。

圖3　皮艇核心不穩(wěn)訓(xùn)練器Figure3　Kayak Core Instability Training Instrument

3　試驗(yàn)研究

3.1研究對象與方法

3.1.1研究對象以河北皮劃艇隊(duì)一級以上（含一級）皮艇運(yùn)動員23人為受試對象，基本情況見表1。本試驗(yàn)著重考察和分析皮艇劃槳技術(shù)，通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)[13]，發(fā)現(xiàn)男女運(yùn)動員在諸如槳頻、劃槳時(shí)間構(gòu)成、關(guān)節(jié)活動幅度以及動作對稱性等技術(shù)參數(shù)方面不存在差異，故不設(shè)置性別分組。

所有運(yùn)動員在測試期間遵守集體規(guī)律作息，飲食保持一致，測試前統(tǒng)一體檢以排除疾病、服用藥物和促力營養(yǎng)品、抽煙飲酒等因素影響。

表1　受試者基本情況Table 1　Basic information of subjects

3.1.2研究方法運(yùn)動員以3種不同槳頻負(fù)荷70槳/min（70 spm）、90槳/min（90 spm）和最大槳頻（max）分別在穩(wěn)定式測功儀，和經(jīng)過改造設(shè)計(jì)的皮艇核心不穩(wěn)訓(xùn)練器上進(jìn)行連續(xù)劃槳訓(xùn)練。運(yùn)動員根據(jù)個(gè)體情況自主選擇可穩(wěn)定發(fā)揮個(gè)人技術(shù)和能力的阻力檔位。為使運(yùn)動員在測試過程中保持規(guī)定槳頻劃槳，全程設(shè)有槳頻提示員。

主要測試儀器為BIOVISION多導(dǎo)遙測肌電儀、Moxy肌氧監(jiān)測儀（世紀(jì)天鴻公司提供）。肌電測試前依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測試程序，對被測部位表皮進(jìn)行刮毛、磨皮處理，酒精涂拭，表面電極貼置于被測肌肉肌腹中點(diǎn)處，縱行于肌纖維、間隔20 mm放置，0電位參考電極置于第七頸椎體表處，為避免導(dǎo)線移動產(chǎn)生信號干擾，將所有導(dǎo)線使用醫(yī)用繃帶進(jìn)行固定。為避免運(yùn)動過程中運(yùn)動員大量出汗影響數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性，使用透明防水材料將肌氧監(jiān)測模塊進(jìn)行包裹處理，2個(gè)紅外光點(diǎn)縱行于肌纖維貼附于被測肌肉表面皮膚放置。為防止模塊發(fā)生位移和脫落，使用不透光繃帶包裹于體表固定位置。采集到的肌電信號數(shù)據(jù)由DasyLab10.0進(jìn)行分析；使用WIMU全無線運(yùn)動監(jiān)控追蹤系統(tǒng)（西班牙產(chǎn)，世紀(jì)天鴻公司提供）對肌氧數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，通過Quiko數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行肌氧數(shù)據(jù)分析。

測試肌肉的確定。根據(jù)皮艇運(yùn)動的技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料和教練員、有關(guān)專家的意見，最終共確定8個(gè)測試點(diǎn)：選取雙側(cè)股直?。╮ectus femoris，RF）和豎脊?。╡rector spinae，ES）進(jìn)行肌電測試；雙側(cè)肱三頭?。╰riceps brachii，TB）和背闊?。╨atissimus dorsi，LD）進(jìn)行肌氧測試。測試點(diǎn)見圖4。

圖4　測試部位示意圖Figure 4　SchematicofTesting Positions

數(shù)據(jù)記錄。由教練員判定受試運(yùn)動員進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)劃槳動作和穩(wěn)定劃槳節(jié)奏，此時(shí)使用WIMU的同步觸發(fā)功能對肌電和肌氧數(shù)據(jù)進(jìn)行同步打點(diǎn)標(biāo)記，作為取樣記錄的開始，連續(xù)記錄50槳完整數(shù)據(jù)，選用數(shù)據(jù)標(biāo)記區(qū)間內(nèi)10個(gè)完整動作周期進(jìn)行肌電數(shù)據(jù)分析。

數(shù)據(jù)分析使用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。所有數(shù)據(jù)用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示（x±s），分析結(jié)果以P<0.05為具有顯著性差異。

3.2研究結(jié)果

3.2.1肌電指標(biāo)變化分別取2種測功儀上每級槳頻負(fù)荷下連續(xù)10個(gè)完整動作周期進(jìn)行分析，以保證所取數(shù)據(jù)能夠充分反應(yīng)技術(shù)動作的穩(wěn)定性和連貫性。

使用DasyLab10.0編程模塊進(jìn)行計(jì)算，得出各劃槳模式下的積分肌電（iEMG）、平均振幅（MA）、振幅均方根（RMS）值（見表2-表4）。經(jīng)統(tǒng)計(jì)對比發(fā)現(xiàn)，較低槳頻負(fù)荷下，與穩(wěn)定測功儀相比，運(yùn)動員在核心不穩(wěn)訓(xùn)練器上劃槳的肌電特征變化不甚明顯，股直肌iEMG減弱（P<0.05），左側(cè)股直肌MA降低（P<0.05），左側(cè)股直肌和左側(cè)豎脊肌RMS降低（P<0.05）；中等槳頻下，豎脊肌出現(xiàn)iEMG和RMS顯著加強(qiáng)（P<0.05）；而在最大槳頻下，幾乎所有肌電活動均出現(xiàn)顯著變化，主要是雙側(cè)股直肌iEMG、MA、RMS在不穩(wěn)平面快速劃槳時(shí)均有所降低（P<0.05），而豎脊肌肌電活動明顯加強(qiáng)，右側(cè)豎脊肌iEMG、雙側(cè)豎脊肌MA、右側(cè)豎脊肌RMS加強(qiáng)（P<0.05），唯獨(dú)左側(cè)豎脊肌RMS有所下降（P<0.05）。提高槳頻及加入不穩(wěn)定因素對肌肉募集情況有所影響，具體表現(xiàn)為：由低槳頻時(shí)單純的下肢發(fā)力為主加入了腰部共同發(fā)力，相應(yīng)的肌電特征表現(xiàn)為股直肌肌電活動減弱，豎脊肌肌電活動增強(qiáng)，其中豎脊肌肌電活動在最大槳頻負(fù)荷不穩(wěn)訓(xùn)練器劃槳時(shí)達(dá)到最強(qiáng)值。

在同種測功儀上劃槳，隨著槳頻負(fù)荷的增高，股直肌肌電呈下降趨勢，而豎脊肌肌電變化略復(fù)雜：在穩(wěn)定測功儀上，當(dāng)槳頻提高到90 spm時(shí)，iEMG略有下降，隨著槳頻提至最大，iEMG也升至最大；在不穩(wěn)訓(xùn)練器上，隨著槳頻負(fù)荷的增高，豎脊肌肌電呈持續(xù)升高趨勢。

從雙側(cè)肢體肌電值上看，采用最高槳頻在不穩(wěn)訓(xùn)練器上劃槳動作體現(xiàn)出較好的用力對稱性，這一現(xiàn)象出乎預(yù)期意料，因?yàn)樵诓环€(wěn)定平面上做最大負(fù)荷運(yùn)動，機(jī)體在維持穩(wěn)定方面勢必會出現(xiàn)一定問題，但本試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著不穩(wěn)因素的加入，雙側(cè)肢體的肌電指標(biāo)反而體現(xiàn)出更好的對稱性。

3.2.2肌氧飽和度指標(biāo)變化對每組劃槳運(yùn)動的最后15 s SmO2%平均值進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在固定槳頻負(fù)荷下，相對于穩(wěn)定測功儀劃槳，在不穩(wěn)訓(xùn)練器上劃槳時(shí)兩側(cè)肱三頭肌肌氧值呈上升趨勢，而背闊肌肌氧則出現(xiàn)下降（見表5）。具體來說，左側(cè)肱三頭肌在最高槳頻負(fù)荷下、右側(cè)肱三頭肌在3種槳頻負(fù)荷下，均出現(xiàn)肌氧顯著上升（P<0.05）；而左側(cè)背闊肌在90 spm負(fù)荷下、右側(cè)背闊肌在3種槳頻負(fù)荷下均出現(xiàn)肌氧顯著下降（P<0.05）。

4　分　析

iEMG、MA、RMS作為時(shí)域指標(biāo)，能夠較好的反映皮艇劃槳動作中，人體下肢和下腰部的發(fā)力和支撐特點(diǎn)。由于皮艇劃槳動作是在坐位完成的，其動作的支撐平面是由座位—腳蹬構(gòu)成的。而在水面實(shí)際劃行中，這一平面以矢狀軸為軸心具有極其靈活的活動度，在此條件下，運(yùn)動員需要通過一系列內(nèi)部協(xié)調(diào)發(fā)力來實(shí)現(xiàn)船體處于中正位和使自身技術(shù)動作不發(fā)生變形，這一過程涉及到“下肢—髖部—腰部—軀干—上肢”鏈條上的力傳遞與姿勢調(diào)整，以確保靜態(tài)穩(wěn)船；接下來，通過下肢和軀干的蹬轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)大幅度的轉(zhuǎn)體，將一系列內(nèi)在發(fā)力的結(jié)果表現(xiàn)為上肢拉槳做功。由于同側(cè)股直肌和豎脊肌肌電時(shí)相基本一致，這表示蹬腿的力量并非沿下肢通過軀干向上肢傳動，而是核心肌群在與蹬腿發(fā)力的同時(shí)緊張發(fā)力，形成穩(wěn)固的力的傳遞杠桿，此時(shí)腰部與下肢發(fā)力部位協(xié)調(diào)一致，實(shí)現(xiàn)整體技術(shù)的“張力完整”。船體前進(jìn)的動力表面上看是由上肢做左右交替劃槳動作產(chǎn)生的，但實(shí)則其動力輸出是以下肢和軀干的穩(wěn)定支撐為基礎(chǔ)，因此在判斷技術(shù)動作的發(fā)力和穩(wěn)定性方面，有必要深入了解雙側(cè)下肢交替發(fā)力和雙側(cè)豎脊肌腰段的肌電活動情況。

表2　不同訓(xùn)練器上3種槳頻劃槳各肌群iEMG值比較/mvTable 2　iEMG Values of Various Muscle Groups during Three Kinds of Stroke Rate on Different Ergometers/mv

表3　不同訓(xùn)練器上3種槳頻劃槳各肌群MA值比較/mVTable 3　MA Values of Various Muscle Groups during Three Kinds of Stroke Rate on Different Ergometers/mv

表4　不同訓(xùn)練器上3種槳頻劃槳各肌群RMS值比較/mVTable 4　RMS Values of Various Muscle Groups during Three Kinds of Stroke Rate on Different Ergometers/mv

表5　不同訓(xùn)練器上3種槳頻劃槳各肌群SmO2%值比較Table 5　SmO2%Values of Various Muscle Groups during Three Kinds of Stroke Rate on Different Ergometers

不同學(xué)者[14-16]在研究中均提到：骨骼肌HbO2和Hb含量均呈現(xiàn)隨運(yùn)動負(fù)荷增加而變化的趨勢，具體來說，以較低負(fù)荷進(jìn)行運(yùn)動時(shí)，SmO2%先出現(xiàn)迅速下降，而后逐漸升高，或處于相對平衡狀態(tài)，但從事較高負(fù)荷運(yùn)動時(shí)，SmO2%則發(fā)生持續(xù)下降，且與表面肌電值高度相關(guān)，因此，學(xué)者普遍認(rèn)為：可以應(yīng)用肌氧指標(biāo)來衡量肌肉運(yùn)動強(qiáng)度，一般來說，肌肉運(yùn)動程度越強(qiáng)則SmO2%越低。

在穩(wěn)定狀態(tài)下劃槳，從肌電指標(biāo)上看，下肢交替蹬—勾節(jié)奏隨槳頻負(fù)荷提升明顯加快，由于無需兼顧平衡，腰部作為一個(gè)固定支撐的樞紐，更多的起到傳遞下肢蹬轉(zhuǎn)力量的作用，下肢主動發(fā)力較多，故而股直肌放電量較大，而豎脊肌放電相對較少，但隨著槳頻負(fù)荷的提高，豎脊肌肌電活動明顯加強(qiáng)，可能是由于為了實(shí)現(xiàn)高頻率左右交替拉槳，需要腰部更多的主動發(fā)力以便加強(qiáng)轉(zhuǎn)體所致。同時(shí)，肱三頭肌和背闊肌作為拉槳動作的主動肌，發(fā)生肌氧消耗增強(qiáng)的現(xiàn)象，體現(xiàn)出較強(qiáng)的肌肉募集和動員，理論推測此時(shí)應(yīng)呈現(xiàn)更為充分的拉槳力量，如在水上劃行則可能體現(xiàn)出較好的槳下效果[17]。

在皮艇核心不穩(wěn)訓(xùn)練器上劃槳，由于增加了矢狀軸活動度，需要額外考慮姿態(tài)的平衡和整體動作的穩(wěn)定、對稱，處于坐位狀態(tài)的運(yùn)動員主要通過腰腹和下肢肌群的張力調(diào)整來維持整體姿態(tài)平衡，下肢由于座位和腳蹬的限制，活動有限，主要靠腰腹核心部位持續(xù)微調(diào)，這是豎脊肌放電量增加的一個(gè)因素，隨著槳頻負(fù)荷的增高，豎脊肌肌電活動明顯加強(qiáng)，并伴隨著股直肌肌電活動的下降，說明皮艇運(yùn)動中，隨槳頻升高，腰腹核心部位參與增多，運(yùn)動單位募集數(shù)目、肌電幅值和放電量均最高。在高槳頻大強(qiáng)度劃槳過程中，核心部位的能力十分重要，其作用包括穩(wěn)定姿態(tài)、傳遞動量以及主動發(fā)力，故而表現(xiàn)出最大程度的肌電活動。與此同時(shí)，兩側(cè)肱三頭肌肌氧呈上升趨勢，而背闊肌肌氧則出現(xiàn)下降，說明拉槳動作的發(fā)力形式出現(xiàn)變化，更多依靠軀干，背闊肌運(yùn)動單位募集增強(qiáng)，緊張收縮，一方面維持軀體上背部和肩帶穩(wěn)定，另一方面主導(dǎo)上臂后伸拉槳。

另外雙側(cè)肢體肌電值表明，采用最高槳頻在不穩(wěn)訓(xùn)練器上劃槳動作體現(xiàn)出較好的用力對稱性，這與預(yù)料情況不符，其原因可能包括以下兩點(diǎn)。第一，肌電值反應(yīng)的是肌肉內(nèi)部做功情況，而非肢體表象。在不穩(wěn)平面上做大負(fù)荷運(yùn)動，表面上看運(yùn)動員在盡力維持姿態(tài)平衡，不斷進(jìn)行細(xì)部張力調(diào)整，并可能偶爾出現(xiàn)晃動動作，但機(jī)體內(nèi)部處于各環(huán)節(jié)肌肉緊張狀態(tài)，由于這種刻意為之的努力，最終導(dǎo)致了雙側(cè)肌力趨于平衡，并體現(xiàn)在動作發(fā)力上。相比之下，穩(wěn)定測功儀上看起來十分平衡穩(wěn)定的劃槳動作，有可能是身體核心環(huán)節(jié)松散的、由臂腿主導(dǎo)發(fā)力的運(yùn)動，由于不可能出現(xiàn)失去平衡、側(cè)翻等情況，即便雙側(cè)肢體用力并不對稱，也不影響動作外觀。第二，參加測試的均為訓(xùn)練有素的專業(yè)皮艇運(yùn)動員，他們比較熟悉水面劃船時(shí)船體沿縱軸晃動的情況，而本訓(xùn)練器的設(shè)計(jì)就是盡可能的模仿這一條件，故而受試者較為適應(yīng)，能夠主動尋找平衡感覺，盡可能維持在平衡狀態(tài)完成劃槳動作，這也說明本設(shè)計(jì)能夠成功模仿水上力學(xué)條件。

5　結(jié)論

（1）在穩(wěn)定式測功儀基礎(chǔ)上加入模擬水面劃船時(shí)矢狀軸自由度，對運(yùn)動員核心部位能力要求大大加強(qiáng)，豎脊肌肌電活動增強(qiáng)，背闊肌肌氧消耗增加，而股直肌和肱三頭肌做功略有下降。

（2）不穩(wěn)訓(xùn)練器上較高槳頻劃槳練習(xí)可有效促使運(yùn)動員主動尋找雙側(cè)動作平衡，發(fā)展運(yùn)動員的支撐穩(wěn)定性力量，相對于普通穩(wěn)定支撐測功儀，訓(xùn)練難度增加，更接近皮艇實(shí)際情況，可以更好的進(jìn)行陸上專項(xiàng)模擬訓(xùn)練。

[1]劉功聚，潘慧炬.中外優(yōu)秀男子1000m四人皮艇（靜水）起航、沖刺階段運(yùn)動學(xué)分析[J].浙江體育科學(xué)，2009，30（1）：116-121.

[2]許耶力，潘慧炬.我國男子單人皮艇200m選手起航階段平衡技術(shù)比較研究[J].天津體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，26（1）：27-29.

[3]許耶力.皮劃艇（靜水）沖刺技術(shù)特點(diǎn)研究[D].杭州：浙江師范大學(xué)，2012.

[4]霍洪峰，翟東.皮劃艇（靜水）200m項(xiàng)目特征及生物力學(xué)方法的應(yīng)用研究[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，13（5）：83-88.

[5]裘藝，程其練，周美芳，等.皮艇運(yùn)動員劃槳功率指標(biāo)與專項(xiàng)成績的關(guān)系及訓(xùn)練學(xué)應(yīng)用[J].上海體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，39（3）：62-27.

[6]裘藝，程其練，王兆征.皮艇劃槳技術(shù)優(yōu)劣的運(yùn)動學(xué)評判方法和應(yīng)用研究[J].西安體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，30（5）：628-635.

[7]國家體育總局干部培訓(xùn)中心.高水平競技運(yùn)動體能訓(xùn)練研究[M].北京：北京體育大學(xué)出版社，2009.

[8]NEIL FLEMING，BERNARDDONNE，DAVIDFLETHER，et al.A biome?chanical assessment of ergometer task specificity in elite flatwater kayak?ers[J].Sci.Med.Sports.2012，11（1）：16-25

[9]MITCHELLA，SWAINEI.L.Comparison of cardiorespiratoryresponses to open-water and simulated kayaking[J].Biology ofSport.1998，15（4）：229-236.

[10]SOMERENK A，PHILLIPSG R W，PALMERG S Comparison of physio?logical responses to open water kayaking and kayak ergometre[J].IntJ Sports Med.2000，21（3）：200-204.

[11]吳昊，周琦年，郭海英.優(yōu)秀皮劃艇運(yùn)動員測功儀測試研究進(jìn)展與實(shí)踐[J].浙江體育科學(xué)，2004，26（1）：1-7.

[12]Webaprospect light.[EB/OL].http：//www.weba-sport.com，2012-02-01.

[13]JOHN BAKER，DAVIDRATH，ROSSSANDERS，et al.A three-dimen?sional analysis of male and female elite sprint kayak paddlers.17 Inter?nationsymposium on biomechanics in sports 1999.

[14]張力，宋高晴.劃船運(yùn)動員靜力及動力性肌肉運(yùn)動疲勞時(shí)肌氧含量的變化特征及對EMG參數(shù)的影響[J].體育科學(xué)，2006，26（3）：53-57.

[15]MIURA H，ARAKI H，MATOBA H，et al：Relationship among oxygen?ation，myoelectric activity，and lactic acid accumulation in vastus later?alis muscle during exercise with constant work rate[J].Int J Sports Med，2000，21（3），180-184.

[16]王國祥.不同運(yùn)動負(fù)荷時(shí)肌肉氧含量與表面肌電圖的變化特點(diǎn)[J].體育學(xué)刊，2006，13（3）：51-53．

[17]李夢，張林.皮艇測功儀上運(yùn)動員不同槳頻劃槳對技術(shù)動作的影響[J].體育學(xué)刊，2015，22（3）：123-126.

A Primary Experiment Research of Core Instability Training Instrument of Kayak

LI Meng1，ZHANG Lin2
（1.College of PE，Yangtze University，Jingzhou，Hubei 434000，China；2.College of PE，Soochow University，Suchow 215021，China）

This study designed a new type kayak ergometer（core instability training instrument），increased the activity freedom of frontal plane which take the vertical axis as the axle center，and more similar to the on-water kayaking mechanics conditions，meanwhile conducted an experiment research.Analyzed the muscle working situation during both paddle movement on ergometer and core instability training instrument of 23 professional kayak athletes above level 1 using EMG and SmO2 technology，compare the different requirement of core stability.Found that by enhancing paddle pace and adding instability，lower limb effort gradually turn to lower limbs and waist collaborative effort.Both side of RF’s iEMG，MA and RMS decreased significantly（P＜0.05），while right ES’s iEMG，both ES’s MA and right ES’s RMS rose（P＜0.05），only left ES’s RMS decreased（P＜0.05）.Whileundermaximum stroke frequency on instability training instrument，the electricity activity of ES reach the peak and the electricity activity of RF decreased.Relative to stable ergometer，while paddling on in?stability training instrument，left TB’s SmO2%with maximum stroke rate and right TB with all three kinds of stroke rate show obvious raise（P＜0.05）；while left LD with 90spm and right LD with all three stroke rates show obvious decrease（P＜0.05）.The result suggested that core instability training instrument in?creased training difficulty，recruit more core muscular group during paddle movement，more close to real water kayaking condition；do better in land paddling simulation training.

kayak；core instability training；ergometer；EMG

10.13297/j.cnki.issn1005-0000.2016.04.010

G 804.6

A

1005-0000（2016）04-328-05

2016-02-03；

2016-06-28；錄用日期：2016-06-29

李夢（1981-），女，河北邯鄲人，博士，講師，研究方向?yàn)轶w育測量與健康評價(jià)。

1.長江大學(xué)體育學(xué)院，湖北荊州434000；2.蘇州大學(xué)體育學(xué)院，江蘇蘇州215021。

雖然大多數(shù)教練員和科研人員已經(jīng)意識到在皮艇訓(xùn)練中引入專項(xiàng)核心穩(wěn)定能力的重要性[7]，但目前尚無可以模擬水上不穩(wěn)環(huán)境力學(xué)特點(diǎn)的專項(xiàng)訓(xùn)練器材。