臥推動(dòng)作對短距離游泳運(yùn)動(dòng)員上肢力量訓(xùn)練作用

孫璐璐，曾 文，王 永，曾 妮

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 體育教學(xué)中心 ，合肥 230026)

游泳運(yùn)動(dòng)員陸上專項(xiàng)力量訓(xùn)練主要集中在上肢力量練習(xí)，而臥推作為傳統(tǒng)上肢力量訓(xùn)練手段中最常見以及不可缺少的項(xiàng)目，長期以來被學(xué)者們廣泛探討和研究。付海峰通過動(dòng)作結(jié)構(gòu)分析和表面肌電的測試，發(fā)現(xiàn)平板臥推訓(xùn)練對運(yùn)動(dòng)員胸大肌的貢獻(xiàn)率較大。[1]車同同等發(fā)現(xiàn)低強(qiáng)度臥推加壓訓(xùn)練比無加壓訓(xùn)練使運(yùn)動(dòng)員有更加主觀上的疲勞感且上臂維度增加更加顯著。[2]倪浩軍[3]、張素杭[4]對比分析了不同傳統(tǒng)器械的使用以及不同姿勢和負(fù)荷下的臥推動(dòng)作的應(yīng)用對運(yùn)動(dòng)員上肢肌肉的影響效果的區(qū)別?；谝酝芯?，本文主要針對游泳項(xiàng)目中自由泳和蝶泳運(yùn)動(dòng)員上肢的訓(xùn)練需求，通過Wave Plus表面肌電測試儀，分析傳統(tǒng)臥推和TechTrainer儀器臥推對短距離自由泳和蝶泳主要肌群發(fā)力的共同性、差異性以及匹配度，為教練員和運(yùn)動(dòng)員實(shí)際臥推方法的選擇提供參考，使運(yùn)動(dòng)員的陸上上肢訓(xùn)練能夠更精準(zhǔn)和有效。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本實(shí)驗(yàn)的研究對象為北京體育大學(xué)中國游泳運(yùn)動(dòng)學(xué)院游泳校隊(duì)在校學(xué)生共6名(男生)，其中健將級運(yùn)動(dòng)員5名，一級運(yùn)動(dòng)員1名。為保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，本研究的對象均為短距離蝶泳、自由泳主項(xiàng)的運(yùn)動(dòng)員。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

根據(jù)本文研究需要，在北京體育大學(xué)圖書館和國家圖書館搜集各類紙質(zhì)書籍資料，以CNKI中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、EBSCO數(shù)據(jù)庫等互聯(lián)網(wǎng)引擎在線收集查閱了國內(nèi)外有關(guān)臥推訓(xùn)練、功率力量訓(xùn)練、表面肌電圖的相關(guān)文獻(xiàn)，為本論文設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行整理歸納，做出全面的總結(jié)和分析，為本文的研究提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)研究法

1.2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

(1)Wave Plus系列表面肌電測試儀。產(chǎn)自意大利COMETA公司，可采集被試肌肉收縮時(shí)伴隨的電信號，并通過無線傳輸給主機(jī)。Wave表面肌電系統(tǒng)是通過電極記錄神經(jīng)肌肉在活動(dòng)過程中所釋放出的生物電信號，從人體皮膚表面獲取肌肉信息，從而研究肌肉在參與運(yùn)動(dòng)時(shí)的生理變化，如肌肉運(yùn)動(dòng)順序、肌肉負(fù)荷分布、協(xié)調(diào)性和肌肉疲勞分析等，應(yīng)用在體育運(yùn)動(dòng)的科學(xué)研究和運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷的康復(fù)評定等方面。

(2)TechTrainer無軌跡纜柱測試訓(xùn)練系統(tǒng)為本實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練測試儀器。用于測試運(yùn)動(dòng)員臥推動(dòng)作過程中的肌電變化情況。產(chǎn)自美國，應(yīng)用范圍從康復(fù)訓(xùn)練到運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，可以捕捉實(shí)時(shí)客觀的測試數(shù)據(jù)，利用氣動(dòng)阻力技術(shù)實(shí)現(xiàn)力量測試和訓(xùn)練的功能。

(3)傳統(tǒng)臥推儀器。

1.2.2.2 肌電操作步驟

先對全部受試運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行編號，并且記錄個(gè)人信息；對肌肉的隆起部位貼放電極片，按照所測肌肉進(jìn)行編號(如表1)；在貼放電機(jī)片前對所貼部位的皮膚進(jìn)行刮除汗毛，用砂紙打磨皮膚表面的處理，并用醫(yī)用酒精擦拭皮膚表面，提高皮膚的導(dǎo)電性。在等待皮膚表面完全處于干爽的狀態(tài)后進(jìn)行貼放電極片的工作。按順序貼放所要測試的肌肉，每塊肌肉的肌腹隆起的最高點(diǎn)為中心點(diǎn)，中心點(diǎn)上下各1cm處為電極片的最佳貼放位置，并順著肌纖維的走向貼放，兩個(gè)電極點(diǎn)間隔2cm。最后用防水膜覆蓋電極片以及肌電傳感器。

表1 肌電信號通道與肌肉名稱

在前期的所有準(zhǔn)備工作就緒后，運(yùn)行肌電儀和已安裝好肌電信號接收器的計(jì)算機(jī)設(shè)備，將運(yùn)動(dòng)員的基本情況錄入肌電軟件，點(diǎn)擊開始運(yùn)行。測試正式開始前先要測試立臥撐，其目的是為觀察和使測試的肌肉保持緊張狀態(tài)，觀測各肌電信號端是產(chǎn)生肌電信號，一旦出現(xiàn)無信號或其他問題要及時(shí)檢測并采取措施，以保證肌肉測試的正常進(jìn)行。受試者要按照實(shí)驗(yàn)要求完成整套動(dòng)作，并通過肌電信息將數(shù)據(jù)收集并保存，保存后需認(rèn)真核對測試數(shù)據(jù)保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無誤。

1.2.2.3 測試內(nèi)容

測試開始前，受試者需保持心態(tài)平和，對將要測試的項(xiàng)目任務(wù)清晰明確，且無疲勞狀態(tài)。測試前需將身體各關(guān)節(jié)充分活動(dòng)開以防肌肉拉傷或其他受傷情況。并且要求受試對象認(rèn)真聽從測試人員的安排及講解，嚴(yán)格按照測試儀器要求及流程不得擅自行動(dòng)，避免意外現(xiàn)象發(fā)生。

由于水上肌電測試動(dòng)作和陸上肌電測試動(dòng)作存在頻率、重量等差異，因此本人水上測試動(dòng)作選擇最快速度游進(jìn)25米，陸上測試動(dòng)作選擇15次臥推動(dòng)作以80%負(fù)荷進(jìn)行動(dòng)作測試?？紤]到受試者不能以1RM進(jìn)行重復(fù)動(dòng)作的標(biāo)準(zhǔn)測試，本人通過查閱文獻(xiàn)，速度力量為主的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目應(yīng)選擇個(gè)體80%負(fù)荷進(jìn)行。[5]在以速度力量為主的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目訓(xùn)練中，以發(fā)展最大力量提高速度的訓(xùn)練中應(yīng)更多的采用增加肌肉的橫截面積(尤其是快肌纖維的數(shù)量)及肌內(nèi)協(xié)調(diào)性為主的訓(xùn)練負(fù)荷安排，這樣能夠提高迅速提高快速力量成績。[6]在速度力量專門性練習(xí)中應(yīng)采用(60%～80%)的強(qiáng)度，重復(fù)次數(shù)上應(yīng)保證運(yùn)動(dòng)員每次訓(xùn)練中不降低頻率(達(dá)到最大的90%)。[7]

(1)TechTrainer臥推肌電測試。測試步驟：受試者按照臥推標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作，在實(shí)驗(yàn)人員指導(dǎo)保護(hù)下進(jìn)行TechTrainer臥推動(dòng)作的測試。準(zhǔn)備活動(dòng)過后進(jìn)行貼放電極片的工作。測試中，受試者以約為80%的負(fù)荷，重復(fù)15次。

(2)傳統(tǒng)臥推肌電測試。測試步驟：休息30分鐘(休息的時(shí)候進(jìn)行貼放電極片的工作)，進(jìn)行15次傳統(tǒng)臥推力量測試，負(fù)荷為80%。運(yùn)動(dòng)員聽到測試人員口令后開始測試。要求運(yùn)動(dòng)員在保持動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)的情況下完成15次力量耐力測試。

(3)25米蝶泳肌電測試。測試步驟：通過25米測試判定受試者的絕對爆發(fā)力的變化情況，測試25米蝶泳時(shí)，要求運(yùn)動(dòng)員盡量少換氣，測試后及時(shí)對每名運(yùn)動(dòng)員的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。

(4)25米自由泳肌電測試。測試步驟：休息20分鐘后(休息的時(shí)候檢查貼放電極片的位置和信號是否正常)，休息時(shí)間結(jié)束后進(jìn)行25米自由泳測試，運(yùn)動(dòng)員聽到測試人員口令后開始測試。要求運(yùn)動(dòng)員盡量少換氣，以保證動(dòng)作流暢、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

1.2.2.4 實(shí)驗(yàn)控制

為了避免實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)一些不必要的因素，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，本實(shí)驗(yàn)在測試時(shí)對可能出現(xiàn)以及影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一些因素做了相應(yīng)的措施，確保實(shí)驗(yàn)過程中的可靠性。具體體現(xiàn)在：

(1)受試者控制。確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)員在測試前身體狀態(tài)和生理機(jī)能保持無疲勞、無疾病的狀態(tài)，并充分了解實(shí)驗(yàn)流程及訓(xùn)練項(xiàng)目。受試者在測試時(shí)間、測試地點(diǎn)等條件都相同；測試次數(shù)、測試負(fù)荷和間歇時(shí)間均相同。

(2)實(shí)驗(yàn)器材控制。在實(shí)驗(yàn)前測試人員會(huì)查閱各實(shí)驗(yàn)器材和工具的使用說明書，保證其對實(shí)驗(yàn)器材的各方面性能有一定的了解，對實(shí)驗(yàn)器材能夠進(jìn)行安全正確的使用。每次測試前確保器材正常運(yùn)行和使用，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(3)測試控制。測試時(shí)所有測試的結(jié)果和指標(biāo)會(huì)由測試人員當(dāng)場記錄，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)儀器的規(guī)定進(jìn)行測試，每項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)都有測試人員負(fù)責(zé)講解和監(jiān)督。

(4)組織測試控制。確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行在實(shí)驗(yàn)前會(huì)帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)對象到北京體育大學(xué)游泳館二樓實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，讓受試者熟悉和試用測試儀器，并規(guī)范受試者接下來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的測試，說明和安排測試的任務(wù)，使受試者充分了解實(shí)驗(yàn)全過程，積極配合完成實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

通過前期的Wave Plus表面肌電測試儀測試得出了本章的原始肌電圖，并對得出結(jié)果進(jìn)行分析和討論。原始肌電圖包括4張圖片：自由泳原始肌電圖(圖 1)、蝶泳原始肌電圖(圖 2)、TechTrainer臥推原始肌電圖(圖 3)和傳統(tǒng)臥推原始肌電圖(圖 4)。本研究6名運(yùn)動(dòng)員水平接近，雖然肌電圖存在一定差異，但所測試對象肌電圖有一定規(guī)律性，因此選擇其中一名運(yùn)動(dòng)員原始肌電圖用作于分析。

圖1 自由泳原始肌電圖

圖2 蝶泳原始肌電圖

圖3 TechTrainer臥推原始肌電圖

圖4 傳統(tǒng)臥推原始肌電圖

2.1 自由泳原始肌電圖分析

通過圖1自由泳原始肌電圖分析發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行自由泳游進(jìn)過程中，放電最明顯的是三角肌，其次是肱二頭肌，肱三頭肌放電量小但持續(xù)放電時(shí)間較長，之后的放電量依次為胸大肌、腹直肌和背闊肌。最先激活的肌肉有：右腹直肌、左肱二頭肌、右三角?。怀掷m(xù)發(fā)力的肌肉有：左右側(cè)三角肌、左右側(cè)肱三頭肌。

人體上肢運(yùn)動(dòng)鏈按照肌肉發(fā)力順序從始端到末端依次出現(xiàn)峰值，上肢鏈整體肌肉發(fā)力處于一定規(guī)律性。一個(gè)自由泳完整動(dòng)作周期以單側(cè)手臂抱水動(dòng)作開始：在做抱水動(dòng)作時(shí)肱三頭肌持續(xù)發(fā)力并出現(xiàn)最大放電量，與此同時(shí)，三角肌發(fā)力較肱三頭肌放電量大但持續(xù)時(shí)間較短；推水階段時(shí)右側(cè)肱二頭肌放電量出現(xiàn)峰值，說明肱二頭肌在自由泳動(dòng)作中起主要作用；腹直肌、背闊肌以及胸大肌參與協(xié)同發(fā)力。移臂過程中右側(cè)肱二頭肌放電量較大，三角肌和肱三頭肌參與協(xié)同乏力但持續(xù)時(shí)間較短。

2.2 蝶泳原始肌電圖分析

本文通過進(jìn)一步對蝶泳原始肌電圖上所表現(xiàn)的各相關(guān)肌肉發(fā)力順序、肌肉力最大值出現(xiàn)的時(shí)間分析發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行蝶泳游進(jìn)過程中，放電量最大的是三角肌，其次是肱三頭肌，肱二頭肌放電量雖大但是持續(xù)時(shí)間很短。之后的放電量依次為背闊肌、胸大肌和腹直肌。最先激活的肌肉有：左側(cè)肱二頭肌、右側(cè)肱二頭肌。持續(xù)發(fā)力的肌肉有：左右側(cè)三角肌和左右側(cè)肱三頭肌。

通過進(jìn)一步對蝶泳原始肌電圖上所表現(xiàn)的各相關(guān)肌肉發(fā)力順序、肌肉力最大值出現(xiàn)的時(shí)間分析發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)蝶泳完整動(dòng)作周期以雙臂抱水動(dòng)作開始，在做抱水動(dòng)作時(shí)肱三頭肌處于持續(xù)放電情況，且出現(xiàn)峰值。抱水至推水階段時(shí)三角肌和肱三頭肌放電量出現(xiàn)峰值，放電持續(xù)時(shí)間較長，說明在蝶泳動(dòng)作中三角肌和肱三頭肌起主要作用。移臂過程中肱二頭肌放電量出現(xiàn)峰值，但持續(xù)時(shí)間較短。在蝶泳整個(gè)動(dòng)作過程中腹直肌和左右側(cè)胸大肌協(xié)同發(fā)力起到控制身體位置的作用。背闊肌在移臂的階段與肱二頭肌一起放電，但放電量較小。

2.3 TechTrainer臥推原始肌電圖分析

通過圖3的TechTrainer臥推原始肌電圖分析發(fā)現(xiàn)，放電量最大的是左右肱三頭肌和左右胸大肌，之后的放電量依次為左右肱二頭肌、腹直肌、三角肌、背闊肌、豎脊肌。最先激活的肌肉有：左右胸大肌和左右肱二頭肌。持續(xù)發(fā)力肌肉是左右肱二頭肌。分析發(fā)現(xiàn)，陸上TechTrainer臥推原始肌電圖與水上動(dòng)作有些許差異，蝶泳和自由泳原始肌電圖三角肌放電較大，而陸上動(dòng)作原始肌電圖三角肌放電較小。

對原始肌電圖進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，TechTrainer臥推和蝶泳自由泳肌肉發(fā)力存在差異較小，動(dòng)作節(jié)奏頻率與水中動(dòng)作節(jié)奏頻率相似，有一定的規(guī)律性。TechTrainer臥推原始肌電圖放電量均普遍高于水里數(shù)據(jù)，這是由于在陸地上TechTrainer臥推訓(xùn)練是通過氣阻形成的阻力來設(shè)定相應(yīng)阻力進(jìn)行測試的。而水是流動(dòng)性的，阻力包括形狀阻力、波浪阻力、以及摩擦阻力，其中形狀阻力和波浪阻力所占的比重較大，因此運(yùn)動(dòng)員在水里需要靠對抗自身來獲取推進(jìn)力進(jìn)行測試，所以陸上和水里的肌電放電量有一定的變化。

2.4 傳統(tǒng)臥推原始肌電圖分析

通過圖4傳統(tǒng)臥推原始肌電圖分析發(fā)現(xiàn)，放電量最大的左右肱三頭肌，之后的放電量依次為左右胸大肌、三角肌、肱二頭肌背闊肌。在傳統(tǒng)臥推動(dòng)作中發(fā)現(xiàn)，腹直肌和豎脊肌幾乎沒有發(fā)力。最先激活的肌肉有：左右肱三頭肌和左右胸大肌。持續(xù)發(fā)力肌肉是左右肱三頭肌、左右胸大肌和左右三角肌。

對傳統(tǒng)臥推的原始肌電圖分析發(fā)現(xiàn)，陸上傳統(tǒng)臥推原始肌電圖與水上動(dòng)作差異較大，蝶泳和自由泳原始肌電圖三角肌放電較大，而陸上傳統(tǒng)臥推動(dòng)作原始肌電圖三角肌放電較小。

傳統(tǒng)臥推蝶泳自由泳肌肉發(fā)力存在差異較多，動(dòng)作節(jié)奏頻率與水中動(dòng)作節(jié)奏頻率相差較大，呈現(xiàn)不同的規(guī)律性。傳統(tǒng)臥推動(dòng)作放電量持續(xù)時(shí)間是自由泳蝶泳的2倍，且肌肉放電量大小與自由泳蝶泳存在不同。還發(fā)現(xiàn)兩種臥推測試動(dòng)作的三角肌個(gè)肱二頭肌放電量都過小，尤其是傳統(tǒng)臥推的三角肌幾乎沒有發(fā)力，而蝶泳和自由泳項(xiàng)目中，三角肌是游進(jìn)過程中最為重要的其中一塊肌肉。

3 結(jié) 論

第一，通過搜索文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，臥推動(dòng)作在競技體育中需要“推”的項(xiàng)目中得到了很大的重視，臥推對于發(fā)展胸部和上肢力量的基本動(dòng)作，廣泛的應(yīng)用到了游泳、投擲等項(xiàng)目中。[8]通過原始肌電圖發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)臥推動(dòng)作肌肉發(fā)力與25米自由泳和蝶泳肌肉發(fā)力相差較大；在25米自由泳和蝶泳測試中主要運(yùn)用的三角肌、肱三頭肌、肱二頭肌，而傳統(tǒng)臥推動(dòng)作主要運(yùn)用的是肱三頭肌和胸大肌。從而我們可以得出結(jié)論，雖然傳統(tǒng)臥推訓(xùn)練是上肢力量訓(xùn)練中不可或缺的一部分，但是僅僅采用傳統(tǒng)臥推訓(xùn)練，是無法滿足短距離自由泳和蝶泳項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員上肢肌肉訓(xùn)練要求的。

第二，神經(jīng)系統(tǒng)是通過發(fā)放神經(jīng)沖動(dòng)來指揮肌纖維的活動(dòng)，而一條神經(jīng)纖維可以支配多條肌纖維，在測試時(shí)運(yùn)動(dòng)員肌肉參與度越高，表現(xiàn)出的力量就越大。[9]從測試中可以看出，TechTrainer臥推動(dòng)作對肱二頭肌起主要作用，且TechTrainer臥推動(dòng)作測試的動(dòng)作頻率與自由泳和蝶泳動(dòng)作頻率和節(jié)奏相似，該測試也對受試者產(chǎn)生了新的刺激，激發(fā)了較高的測試情緒，肌肉刺激程度相應(yīng)增加，說明TechTrainer臥推動(dòng)作較于傳統(tǒng)臥推動(dòng)作具有更強(qiáng)的肌肉協(xié)調(diào)力以及爆發(fā)力的訓(xùn)練作用。而傳統(tǒng)臥推測試中我們可以看到肌肉刺激的持續(xù)時(shí)間很長，通過耐力持續(xù)的時(shí)間延長以保證肌肉持續(xù)發(fā)力的狀態(tài)，因此更適用于發(fā)展最大力量和速度耐力。

第三，游泳的技術(shù)動(dòng)作近乎需要全身肌肉共同參與，其技術(shù)動(dòng)作的專業(yè)性和規(guī)范性決定了其比賽成績的優(yōu)良。而專業(yè)規(guī)范的技術(shù)動(dòng)作實(shí)質(zhì)是主要肌群貢獻(xiàn)率的良好表現(xiàn)。在對游泳運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的研究中主要肌群貢獻(xiàn)率的是一個(gè)較為重要的環(huán)節(jié)，本文通過測試水中25米蝶泳和自由泳測試結(jié)果得出結(jié)論，對于游泳運(yùn)動(dòng)員來說肌肉力量提高的同時(shí)功率也會(huì)提高，但是功率提高時(shí)水中劃水效果未必提高，而肌肉力量與肌肉控制力同時(shí)提高時(shí)劃水效果會(huì)提高，說明游泳運(yùn)動(dòng)員的肌肉力量與運(yùn)動(dòng)成績之間并非線性關(guān)系。因此在陸上進(jìn)行上肢力量訓(xùn)練時(shí)需要進(jìn)行肌肉力量的強(qiáng)化，同時(shí)要注意肌肉控制力進(jìn)而有效地使上肢劃水的助力效果得到提升。

第四，通過表面肌電圖兩種臥推對比25米蝶泳和自由泳測試結(jié)果得出結(jié)論，針對游泳運(yùn)動(dòng)員上肢專項(xiàng)力量訓(xùn)練的方法選擇上，應(yīng)結(jié)合運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際狀況進(jìn)行科學(xué)有效的訓(xùn)練，這樣不僅可以避免各種肌肉勞損及損失的問題，同時(shí)對其針對性的訓(xùn)練效果會(huì)事半功倍。在訓(xùn)練過程不能只依靠單一的訓(xùn)練方法，應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的各項(xiàng)指標(biāo)，將多種訓(xùn)練方法進(jìn)行結(jié)合練習(xí)，使訓(xùn)練更具有針對性和系統(tǒng)性。