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研究目的:本研究以我国高水平运动员为研究对象,运用计算机、肌电遥测和高速摄像等现代技术方法,对短跑途中跑摆动技术环节的表面肌电特征进行分析,根据被测试优秀运动员所表现出的共性数据特征进行归纳,从而确定短跑途中跑摆动技术的肌肉用力特征。设计开发"基于肌肉用力特征的运动训练监测系统"软件,运用软件平台,将支撑摆腿拉弹力带练习动作与短跑途中跑摆动技术的表面肌电数据进行比较分析,进一步优化短跑途中跑摆动技术的专项力量训练。研究方法:2.1实验法2.1.1实验对象以我国6名男性优秀短跑运动员(健将级)为实验对象,运动员身体健康,无肌肉损伤等疾病。2.1.2测试方法测试中,运动学采集用Motion Pro X-4高速摄像(10,000fps,Redlack MASD LLC Inc. USA)。表面肌电(sEMG)数据采集采用Biovision多功能运动生物电测量与分析系统(1000Hz,Biovision Inc.,Wehrheim,Germany)。正式实验之前采用Noraxon推荐的方法对受试者所测每块肌肉逐一进行MVC(Maximum Voluntary Contraction)测试,用于肌电指标的标准化。电极片定位及相关操作流程采用SENIAM(www.seniam.org)标准,电极外周固定采用弹性绷带。肌电和运动学同步采用外接无线同步信号器进行同步连接。分别对受试者短跑途中跑摆动技术和支撑摆腿拉弹力带动作的运动学和表面肌电数据进行同步采集。2.1.3数据处理:运动学数据处理采用SIMI MOTION分析软件进行处理,表面肌电数据处理运用Dasy Lab10.0(Biovision Inc.,Wehrheim,Germany)对原始肌电信号进行带通滤波(10Hz-400Hz)、整流。计算各肌肉活动平均振幅(AEMG),说明运动单位的募集情况。为获取同一时间序列下的运动学和肌电数据,对所有数据进行时间标准化处理:把完整摆动技术过程作为100%,对数据进行样条插值,取每1%标准化时刻的数值。2.2数理统计法运用SPSS16.0统计软件对所获得的运动学、表面肌电数据进行独立样本T检验和配对样本T检验。统计结果以表示,显著性水平定义为0.05。研究结果:3.1肌电振幅峰值通过观察支撑摆腿拉弹力带动作的肌电振幅峰值发现,折叠前摆阶段,股直肌、胫骨前肌、股二头肌长头、半腱肌以及腓肠肌等主要活动肌肉均达到峰值,各肌群达到峰值的先后顺序为:股直肌-腓肠肌-股二头肌长头、半腱肌-胫骨前肌,峰值的大小顺序为股直肌大于半腱肌大于胫骨前肌大于股二头肌长头大于腓肠肌。支撑摆腿拉弹力带与短跑途中跑摆动技术相比,两者在股直肌、胫骨前肌以及腓肠肌外侧头的振幅峰值时刻较为相似,而阔筋膜张肌、半腱肌的峰值时刻差别较大。3.2平均振幅对短跑摆动技术折叠前摆阶段与支撑摆腿拉弹力带动作各肌肉平均振幅(AEMG)的统计学分析发现:两者在阔筋膜张肌、半腱肌的平均振幅间存在非常显著性差异,在臀大肌、腓肠肌内侧头的平均振幅间存在显著性差异,而在股四头肌、胫骨前肌以及腓肠肌外侧头的平均振幅间没有差异。3.3肌肉活动时长通过支撑摆腿拉弹力带与短跑途中跑摆动技术肌肉活动时长的比较表明:阔筋膜张肌、股二头肌、胫骨前肌、腓肠肌、股直肌的活动时长没有差异,支撑摆腿拉弹力带练习中胫骨前肌、半腱肌的活动时长大于短跑途中跑摆动技术中胫骨前肌、半腱肌的活动时长,支撑摆腿拉弹力带练习中股内外侧肌及臀大肌活动时长小于短跑途中跑摆动技术中股内外侧肌及臀大肌的活动时长。3.4肌肉活动特征综合判断在支撑摆腿拉弹力带动作过程中,折叠前摆阶段,屈髋肌股直肌及胫骨前肌与短跑途中跑摆动技术的肌肉用力特征基本一致,而半腱肌开始活动的时刻、肌电平均振幅以及振幅峰值出现时刻与短跑途中跑摆动技术中明显不同。研究结论:4.1在短跑途中跑摆动技术过程中,摆动腿的下肢肌电活动特征表现出明显的时序性,肌肉间的收缩具有高度协调性。在摆动技术的初期,摆动腿屈髋肌群(阔筋膜张肌、股直肌)电位强度较高而伸髋肌群(臀大肌、股二头肌、半腱肌)未见明显的电位活动,即拮抗肌表现为适时的放松状态。4.2支撑摆腿拉弹力带动作与短跑途中跑摆动技术相比,折叠前摆阶段,股直肌、胫骨前肌、腓肠肌外侧头的活动时序及激活程度基本一致,而半腱肌和阔筋膜张肌的活动时序和激活程度不一致。4.3支撑摆腿拉弹力带练习能够有效锻炼屈髋肌群(股四头肌)以及踝背屈肌(胫骨前肌),它侧重于发展大腿前摆的力量,同时半腱肌也能得到积极地锻炼,但由于半腱肌属双关节肌,其工作的模式较为复杂,因此,在训练实践中,我们要特别注意主动肌与拮抗肌的协调放松模式,严格把握负重(抗阻)的专项力量练习在训练中的比例和负荷。