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阜陽(yáng)市中等職業(yè)學(xué)校優(yōu)秀教研論文、精品課和教學(xué)課件評(píng)選推薦表標(biāo)題臥推和臥推拋起的肌電信號(hào)比較分析學(xué)科體育作者姓名王劭欽郵編236000聯(lián)系電位阜陽(yáng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)校內(nèi)容介紹(本欄須由本人填寫)本文采用文獻(xiàn)資料法、測(cè)試統(tǒng)計(jì)法等科研方法,通過(guò)研究以常規(guī)臥推動(dòng)作和臥推拋起杠鈴的動(dòng)作體現(xiàn)相同動(dòng)作結(jié)構(gòu)時(shí)在動(dòng)作速度和爆發(fā)式用力方面的差別,觀察對(duì)比等量負(fù)重條件下進(jìn)行上述動(dòng)作時(shí)肱三頭肌和胸大肌表面肌電圖信號(hào)的情況,得出在進(jìn)行臥推拋起(BT)時(shí),動(dòng)作原動(dòng)肌在肌電振幅和頻率兩方面都顯著高于進(jìn)行臥推(BP)時(shí),證明BT練習(xí)動(dòng)員了更多的快運(yùn)動(dòng)單位參與工作。進(jìn)一步探討不同動(dòng)作速度和主觀努力條件下進(jìn)行負(fù)重練習(xí)時(shí)神經(jīng)肌肉動(dòng)員方式的情況,為豐富力量訓(xùn)練方法提供依據(jù)。市專家評(píng)選組意見專家組組長(zhǎng)簽名年月日市教育局職教研究室推薦意見市教育局職教研究室(蓋章)年月日臥推和臥推拋起的肌電信號(hào)比較分析摘要:本文采用文獻(xiàn)資料法、測(cè)試統(tǒng)計(jì)法等科研方法,通過(guò)研究以常規(guī)臥推動(dòng)作和臥推拋起杠鈴的動(dòng)作體現(xiàn)相同動(dòng)作結(jié)構(gòu)時(shí)在動(dòng)作速度和爆發(fā)式用力方面的差別,觀察對(duì)比等量負(fù)重條件下進(jìn)行上述動(dòng)作時(shí)肱三頭肌和胸大肌表面肌電圖信號(hào)的情況,得出在進(jìn)行臥推拋起(BT)時(shí),動(dòng)作原動(dòng)肌在肌電振幅和頻率兩方面都顯著高于進(jìn)行臥推(BP)時(shí),證明BT練習(xí)動(dòng)員了更多的快運(yùn)動(dòng)單位參與工作。進(jìn)一步探討不同動(dòng)作速度和主觀努力條件下進(jìn)行負(fù)重練習(xí)時(shí)神經(jīng)肌肉動(dòng)員方式的情況,為豐富力量訓(xùn)練方法提供依據(jù)。關(guān)鍵詞:負(fù)重臥推拋起肌電信號(hào)Benchpress
and
benchpress
to
toss
the
EMG
analysisName:
WANGShao-Qin
StudentID:
200841210319
Instructor:scriptsSummary:In.this.paper,
literature,
test
statistics.and.other
research
methods
to
routine
lying
mote,.through.research
and
toss
the
movement
of
the
barbell
bench.press
toreflect
thedifference
of
the
structureofthe
movement
speedand
explosive
force
ofthesame
action
to.observe.the
contrast
same.amount.of
weight-bearingconditionsunder
the
action
triceps
and
pectoralis.major
surface
EMG
signal
obtainedduring.the
bench
to
toss
(BT),
the
action
movermuscles
in
EMG
amplitude
andfrequency
weresignificantlyhigherthanfor
bench.press
(BP),
ve.that
BTexercises
to.mobilize
more
fast
motor.units
involvedin
thework.
Tofurtherexploredifferent
movementspeed
andsubjective
effort
undertheconditionsof
weight-bearing
exercises,
neuromuscular
mobilization,
and
providethebasis
for
extensivestrengthtraining
methods.Keywords:
weight
bench
to
toss
the
EMG前言負(fù)重臥推(benchpress,BP)是常用的上肢力量訓(xùn)練動(dòng)作,在通常的訓(xùn)練中,受到重視的是臥推的重量,其動(dòng)作的速度這一因素往往不被強(qiáng)調(diào)。已有的研究認(rèn)識(shí)到,常規(guī)的臥推訓(xùn)練可能因在動(dòng)作的結(jié)束點(diǎn)制動(dòng)和動(dòng)作后程的減速,而使其最大肌肉活動(dòng)是在動(dòng)作的起點(diǎn),動(dòng)作全過(guò)程呈現(xiàn)發(fā)力遞減的狀態(tài)[1]。對(duì)于強(qiáng)調(diào)出手速度的各類投擲或擊打動(dòng)作而言,臥推的這種動(dòng)力學(xué)特征顯然未能充分符合訓(xùn)練的專門性原則。因此,近年來(lái)出現(xiàn)了臥推訓(xùn)練動(dòng)作的改進(jìn),要求練習(xí)者在完成推起并達(dá)到上肢伸直的動(dòng)作后將杠鈴脫手,向上拋起至空中,即臥推拋起(benchthrow,BT)的動(dòng)作。從直觀上看,臥推拋起在動(dòng)力特征上可以體現(xiàn)高速度,并克服動(dòng)作后期的減速問(wèn)題;實(shí)際的研究結(jié)果也表明,在相同負(fù)重的條件下,與傳統(tǒng)的臥推動(dòng)作相比,臥推拋起動(dòng)作會(huì)產(chǎn)生更大的力輸出,并且能在更大關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍(ROM)內(nèi)保持更高的力輸出水平[2],顯示出訓(xùn)練效果的優(yōu)勢(shì)。在聯(lián)系實(shí)際運(yùn)動(dòng)能力方面,有研究顯示優(yōu)秀手球運(yùn)動(dòng)員的最大擲球速度與臥推(BP)的最大力量、峰功率、杠鈴峰速度均密切相關(guān),因此提高擲球速度應(yīng)兼顧發(fā)展上肢的力量和功率[3],由此可見對(duì)于投擲、擊打等需要上肢爆發(fā)力的項(xiàng)目,注重了動(dòng)作速度的臥推拋起(BT)訓(xùn)練看上去更具實(shí)效價(jià)值。而問(wèn)題在于,為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的高速度并拋起杠鈴,負(fù)重重量就必須相應(yīng)減輕。研究表明,強(qiáng)調(diào)動(dòng)作速度的爆發(fā)式臥推時(shí)最大功率出現(xiàn)在30%-50%1RM負(fù)重重量范圍內(nèi)[4,5],與傳統(tǒng)采用較大負(fù)重(≥80%1RM)的訓(xùn)練方法相比,這一負(fù)重重量明顯偏輕。根據(jù)運(yùn)動(dòng)單位募集的“大小原則”(sizeprinciple),在多種類型的肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)單位通過(guò)由體積最小者(慢收縮型,S型)到最大者(快收縮型,F(xiàn)F型)的順序方式被動(dòng)員[6,7],這就意味著,抗阻訓(xùn)練使用較輕的負(fù)重重量會(huì)存在不能夠充分動(dòng)員快運(yùn)動(dòng)單位的可能。顯然,發(fā)展速度力量需要快運(yùn)動(dòng)單位在負(fù)重練習(xí)中得到盡可能多地動(dòng)員和訓(xùn)練,因此加快動(dòng)作速度并減輕負(fù)重重量的抗阻訓(xùn)練方法對(duì)發(fā)展速度力量的效果尚需進(jìn)一步探討。近年來(lái),有研究提示輕負(fù)重的爆發(fā)式運(yùn)動(dòng)可能會(huì)選擇性募集快運(yùn)動(dòng)單位[8,9,10],但這些研究中運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的不同和負(fù)重重量的差別,以及與運(yùn)動(dòng)作業(yè)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元亞群(運(yùn)動(dòng)單位任務(wù)組[11])的存在,都可能影響到對(duì)結(jié)果的解釋。因此,本研究以常規(guī)臥推動(dòng)作和臥推拋起杠鈴的動(dòng)作體現(xiàn)相同動(dòng)作結(jié)構(gòu)時(shí)在動(dòng)作速度和爆發(fā)式用力方面的差別,觀察對(duì)比等量負(fù)重條件下進(jìn)行上述動(dòng)作時(shí)肱三頭肌和胸大肌表面肌電圖信號(hào)的情況,以進(jìn)一步探討不同動(dòng)作速度和主觀努力條件下進(jìn)行負(fù)重練習(xí)時(shí)神經(jīng)肌肉動(dòng)員方式的情況,為豐富力量訓(xùn)練方法提供依據(jù)。1.研究方法1.1受試者:在校健康男性大學(xué)生12名,平均年齡21±1.2歲,身高173±6.7cm,體重66±8.5kg,均為二級(jí)運(yùn)動(dòng)員,既往曾接受過(guò)負(fù)重臥推的訓(xùn)練,但近一年內(nèi)未進(jìn)行過(guò)該練習(xí)。1.2運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作:使用A983型smithmachine進(jìn)行練習(xí)動(dòng)作,常規(guī)臥推時(shí)只要求受試者推起杠鈴至肘關(guān)節(jié)伸直位;在臥推拋起時(shí),要求受試者盡最大努力實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式動(dòng)作,并在推起后實(shí)現(xiàn)將杠鈴向上方拋起。1.3負(fù)重重量確定:為了重量上統(tǒng)一以便于比較,對(duì)臥推和臥推拋起的負(fù)重均采用常規(guī)臥推動(dòng)作的1RM(onerepetitionmaximum)百分比作為單位。常規(guī)臥推動(dòng)作的1RM測(cè)量,要求受試者自選起始重量,連續(xù)完成2個(gè)重復(fù)動(dòng)作;休息2-3分鐘,適當(dāng)增加負(fù)重重量,再連續(xù)完成2個(gè)重復(fù)動(dòng)作;如次遞增重量,直至其只能成功完成一個(gè)動(dòng)作而第二個(gè)動(dòng)作不能完成,此時(shí)的負(fù)重重量記為1RM。1.4測(cè)試方案:臥推和臥推拋起的負(fù)重均采用遞增負(fù)重,重量分別為30%1RM、60%1RM、80%1RM。每級(jí)重量完成一次動(dòng)作,自杠鈴桿略高于練習(xí)者前胸壁的起點(diǎn)開始推起,至肘關(guān)節(jié)伸直為止,臥推拋起在負(fù)重較大時(shí)已難以將杠鈴拋出,但要求受試者仍進(jìn)行最大努力。同時(shí)記錄受試者右側(cè)肱三頭?。╩usculustricepsbrachii)、肱二頭?。╩usculusbicepsbrachii)和胸大肌(musculipectoralismajor)的表面肌電信號(hào)進(jìn)行分析。每級(jí)重量的測(cè)試之間間隔3分鐘。臥推和臥推拋起的測(cè)試間隔1周。1.5測(cè)試儀器:表面肌電測(cè)試使用埃力公司出品的表面肌電遙測(cè)系統(tǒng)。上海仁和醫(yī)療設(shè)備出品的銀/氯化銀電極片,分別貼置于上述肌肉的肌腹中部,備皮、脫脂后貼放,電極片中心相距約2cm。采取的信號(hào)經(jīng)由微型放大器,無(wú)線傳輸?shù)?通道輸入器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器進(jìn)入電腦,使用JanalysisE100C軟件對(duì)測(cè)得的信號(hào)進(jìn)行處理,設(shè)置采樣頻率為1000Hz,F(xiàn)FT幀寬度為1024,單一頻譜計(jì)算。1.6肌電信號(hào)分析指標(biāo):在每級(jí)負(fù)重重量下完成臥推和臥推拋起動(dòng)作時(shí),根據(jù)測(cè)得的杠鈴?fù)破疬\(yùn)動(dòng)時(shí)間,對(duì)各肌肉截取相等時(shí)長(zhǎng)的向心收縮階段的肌電信號(hào),選取表面肌電之時(shí)域指標(biāo)積分振幅(integratedelectromyogram,iEMG)、頻域指標(biāo)中位數(shù)頻率(medianfrequency,MF),由系統(tǒng)得出各指標(biāo)數(shù)值。1.7統(tǒng)計(jì)方法:使用SPSS13.0軟件。每一肌肉在每一負(fù)重等級(jí)之間進(jìn)行臥推和臥推拋起時(shí)的肌電指標(biāo)數(shù)值進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn),顯著性水平為0.05。2.結(jié)果2.1臥推和臥推拋起動(dòng)作時(shí)各肌肉的表面肌電信號(hào)振幅(AEMG)比較(μV,±SD,n=12)胸大肌肱三頭肌肱二頭肌BPBTBPBTBPBT30%1RM77.2±23.5104.7±36.9*71.1±33.4107.1±35.7*48.7±26.543.2±18.960%1RM94.6±36.7143.8±37.9**86.4±37.3123.4±42.5*52.6±34.747.2±20.580%1RM126.8±43.6164.3±44.7*124.7±45.1138.5±42.953.4±27.552.7±24.2*,與同負(fù)重BP相比差異具有顯著性,p<0.05.**,與同負(fù)重BP相比差異具有非常顯著性,p<0.01.2.2臥推和臥推拋起動(dòng)作時(shí)各肌肉的表面肌電中位數(shù)頻率MF值(Hz,±s,n=12)胸大肌肱三頭肌肱二頭肌BPBTBPBTBPBT30%1RM92.3±46.0106.1±48.381.3±23.997.8±29.655.9±18.165.3±27.660%1RM98.3±34.5134.9±35.2*93.3±30.4126.0±46.3*64.3±15.969.5±38.880%1RM137.2±47.6166.1±37.2*120.8±32.4153.5±57.6*74.6±18.571.3±38.7*,與同負(fù)重BP相比差異具有顯著性,p<0.05.**,與同負(fù)重BP相比差異具有非常顯著性,p<0.01.3.分析討論本研究應(yīng)用表面肌電圖(sEMG)技術(shù),測(cè)量受試者在30%,60%,80%1RM負(fù)重下進(jìn)行臥推(BP)和臥推拋起(BT)時(shí)胸大肌、肱三頭肌和肱二頭肌的表面肌電振幅和中位數(shù)頻率,探討相同動(dòng)作和等量負(fù)重條件下,發(fā)力方式存在差異時(shí)肌肉運(yùn)動(dòng)單位動(dòng)員的方式。結(jié)果顯示,作為BP和BT動(dòng)作原動(dòng)肌的胸大肌和肱三頭肌,在各級(jí)負(fù)重的臥推拋起(BT)時(shí)其表面肌電的平均積分振幅和中位數(shù)頻率均顯著高于進(jìn)行臥推(BP)時(shí)。而肱二頭肌在各級(jí)負(fù)重下進(jìn)行BP和BT動(dòng)作時(shí)其表面肌電的平均積分振幅和中位數(shù)頻率差異不大。對(duì)表面肌電信號(hào)研究的觀點(diǎn)一般認(rèn)為,各種肌肉負(fù)荷形式下肌肉收縮力或輸出功率的變化與sEMG信號(hào)的振幅間存在著良好的線性關(guān)系,但它們與sEMG頻域分析指標(biāo)如MPF,MF之間的關(guān)系尚未徹底明確[12]。研究一般認(rèn)為,肌電的積分振幅是參加收縮的運(yùn)動(dòng)單位所發(fā)放的動(dòng)作電位的總和,一定程度上反映參與工作的運(yùn)動(dòng)單位的數(shù)量[13],表面肌電的頻域指標(biāo)一定程度上可以反映所動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)單位的類型,其依據(jù)是肌肉在抗阻負(fù)荷過(guò)程中某些表面肌電信號(hào)特征(主要是MPF)與Ⅰ型肌纖維比例呈線性負(fù)相關(guān),或與Ⅱ型肌纖維比例呈正相關(guān)[12];Wakeling的研究證明,快運(yùn)動(dòng)單位的動(dòng)作電位平均頻率和傳導(dǎo)速度顯著大于慢運(yùn)動(dòng)單位,因此可用于區(qū)分運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)單位的募集方式[14]。故MF和MPF值的高低可能反映著參與收縮的快運(yùn)動(dòng)單位的數(shù)量多少。根據(jù)本研究結(jié)果和上述理論認(rèn)識(shí)可以推測(cè),在進(jìn)行臥推拋起(BT)時(shí),作為動(dòng)作原動(dòng)肌的胸大肌和肱三頭肌在肌電振幅和頻率兩方面都顯著高于進(jìn)行臥推(BP)時(shí),反映了臥推拋起動(dòng)作可能會(huì)比臥推動(dòng)作動(dòng)員了更多的快運(yùn)動(dòng)單位參與工作。從而產(chǎn)生更大的力矩和動(dòng)作加速度,以實(shí)現(xiàn)動(dòng)作最后階段杠鈴脫手上拋。由于本研究的比較是在相同動(dòng)作和相同負(fù)重重量的條件下而做出,因此相對(duì)更加明確地顯示了動(dòng)作的速度因素可能對(duì)神經(jīng)肌肉控制策略產(chǎn)生的影響,即強(qiáng)調(diào)速度的肌肉爆發(fā)式收縮可能會(huì)選擇性募集更多的快運(yùn)動(dòng)單位。該情況可作為肌肉力量訓(xùn)練方案制訂的參考。4.結(jié)論本研究結(jié)果顯示,在進(jìn)行臥推拋起(BT)時(shí),動(dòng)作原動(dòng)肌在肌電振幅和頻率兩方面都顯著高于進(jìn)行臥推(BP)時(shí),顯示BT練習(xí)可能動(dòng)員了更多的快運(yùn)動(dòng)單位參與工作。該結(jié)果一方面提示上肢爆發(fā)力訓(xùn)練可以根據(jù)需要考慮動(dòng)作速度的影響,另一方面也反映出可能存在與動(dòng)作機(jī)械特征相關(guān)的神經(jīng)肌肉控制策略。參考文獻(xiàn):[1]ElliottBC,
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