体操运动员单杠引体向上反手拉与颈后拉动作的肌电特征分析

张 霈，温 杰，郭子明

（1.河北工业大学体育部，天津 300130；2.兴义民族师范学院体育学院，贵州 兴义 562400；3.北京蓝黛俱乐部，北京 100089）

体操运动员单杠引体向上反手拉与颈后拉动作的肌电特征分析

张 霈1，温 杰2，郭子明3

（1.河北工业大学体育部，天津 300130；2.兴义民族师范学院体育学院，贵州 兴义 562400；3.北京蓝黛俱乐部，北京 100089）

研究运用遥测肌电和图像解析的方法，对天津市体操队19名男性体操运动员单杠引体向上反手宽握、中握和宽握颈后拉三个动作进行定量分析。研究结果表明：单杠引体向上反手宽握与中握和宽握颈后拉三个动作对发展体操运动员背阔肌和肱桡肌起主导作用，运动单位的动员率也最高；三个动作对发展斜方肌和胸大肌的效果一致，无论是放电量或肌肉的激活程度相对稳定。反手宽握颈后拉动作对发展体操运动员肱二头肌和桡侧腕屈肌的作用效果和运动单位的激活率明显好于其他两种方法；反手中握对尺侧腕屈肌的作用效果优于反手宽握和宽握颈后拉；单杠引体向上反手宽握与中握和宽握颈后拉对发展桡侧腕屈肌的效果呈递增状态。

体操运动员；单杠引体向上；肌电特征

单杠引体向上是练习者利用自身的体重，发展上肢肌肉力量和美化背部形态的一种练习方法，也是教练员在多个运动项目进行力量训练的一种手段和选拔运动员主要考核评价项目之一。而对肌肉的形态学因素、肌肉工作条件和性质以及不同名称相似结构动作发展肌肉的差异等方面的研究和探索较为少见［1原5］。为此，本文从力量训练实际需要出发，以引体向上反手宽握与中握和宽握劲后拉动作为例，对天津市体操队19名男性体操运动员，通过技术动作的解剖学分析原理，运用sEMG分析手段，对不同工作条件下的相同原动肌进行积分肌电值（IEMG）和IEMG%指标进行分析。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

天津市体操队19名男性体操运动员，年龄15.5 ±3.6岁，体重47.5±12.6公斤，身高157.9±13.1厘米，训练年限9.8±3.4年。

1.2 研究方法

1.2.1 实验法

（1）测试项目：引体向上反手宽握、中握和宽握颈后拉三个动作。

（2）摄像：运动学数据使用两台TM-6710CL高速摄像机进行摄像采集，采集范围包括引体向上反手宽握与中握和宽握颈后拉动作的周期（从直臂悬垂起到劲部与单杠处于同一个水平面），拍摄频率为50帧/秒。［6］

（3）遥测肌电：使用美国NORAXON Telem yo2400R遥测肌电仪对体操运动员斜方肌、三角肌、胸大肌、背阔肌、肱二头肌、肱桡肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌进行测试。

（4）实验控制：引体向上反手宽握与中握和宽握劲后拉动作实验前要运动员进行统一的准备活动，热身熟悉器械；运动员休息调整后进行正式测试，首先练习动作，每项动作预先完成一次，在测试人员喊″开始″后，运动员随机拍器的频率完成规定次数的动作，同时各仪器对数据进行采集。一个项目测试结束后，调整休息3-5钟，保证确保实验数据峰值、积分肌电值等不受肌肉疲劳程度的影响。［4］

1.2.2 数理统计法

运用Excel 2000及SPSS 16.0统计软件包对所有肌电数据参数进行常规统计学处理，处理后的数据均用平均数±标准差表示。

2 研究结果与分析

2.1 体操运动员单杠引体向上动作的肌电特征

2.1.1 体操运动员单杠引体向上反手宽握的肌电特征

表1 反手宽握动作各肌肉的肌电值

从实验结果来看，单杠引体向上反手宽握时体操运动员右侧肌肉中肱桡肌和背阔肌的放电量最大，最小为斜方肌与三角肌。从表1可以看出单杠引体向上体操运动员反手宽握动作对八块肌肉贡献率由大到小的顺序是：肱桡肌、背阔肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕腕屈肌、胸大肌、肱二头肌、斜方肌、三角肌。从表2可以发现肱桡肌的动员率最高，达到82.5%，背阔肌次之，达到80.2%，斜方肌与三角肌和最低。而反手宽握动作各肌肉动员与MVC之间的比值高低依次为肱桡肌、背阔肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌、胸大肌、肱二头肌、斜方肌肉和三角肌。因而，可以得出单杠引体向上反手宽握对体操运动员右侧八块肌肉的动员率与贡献率成正比，此外还可以发现他们的动员率要远远高于贡献率，说明：体操运动员单杠引体向上反手宽握中肱桡肌、背阔肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌为主要用力肌肉，他们的动员率达到40%以上，而三角肌与背阔肌处在微紧张状态，发力较小。

表2 反手宽握动作各肌肉与MVC之间的比值

续表2

2.1.2 体操运动员单杠引体向上反手中握的肌电特征

表3 反手中握动作各肌肉的肌电值

体操运动员在反手中握动作中各肌肉的放电程度来看，仍然是背阔肌和肱桡肌的放电量最大，斜方肌与三角肌最小。［7］从表3可以发现反手中握动作中体操运动员动作中对八块肌肉贡献率由大到小的顺序是：背阔肌、肱桡肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌、胸大肌、肱二头肌、斜方肌和三角肌。从各肌肉的动员率来看反手中握动作中背阔肌和肱桡肌的动员率最高，分别为73.7%和72.5%，斜方肌与三角肌仍为最低，与反手宽握动作相差不大。

从表4可见，反手宽握动作各肌肉动员与MVC之间的比值高低依次为肱桡肌、背阔肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌、胸大肌、肱二头肌、斜方肌肉和三角肌。体操运动员单杠引体向上反手宽握中肱桡肌、背阔肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌和胸大肌为主要用力肌肉，他们的动员率达到40%以上，而三角肌与背阔肌处基本变化不大。

表4 反手中握动作各肌肉与MVC之间的比值

2.1.3 体操运动员单杠引体向上宽握颈后拉的肌电特征

表5 反手单杠引体向上宽握颈后拉动作各肌肉的肌电值

从表5分析，反手单杠引体向上宽握颈后拉动作中各肌肉的放电程度表现为：肱桡肌、桡侧腕屈肌和背阔肌最大，三角肌最小。而反手单杠引体向上宽握颈后拉动作中体操运动员各肌肉的放电量大小依次为：肱桡肌、桡侧腕屈肌、背阔肌、肱二头肌、尺侧腕屈肌、胸大肌和三角肌。从各肌肉的动员率来看，如表6所示：反手单杠引体向上宽握颈后拉动作中肱桡肌、桡侧腕屈肌和背阔肌的动员率最高，分别为78.7%、77.3%和74.4%，斜方肌与三角肌仍为最低，斜方肌变化不大，三角肌最小。

表6 反手单杠引体向上宽握颈后拉动作各肌肉与MVC之间的比值

2.2 体操运动员单杠引体向上反手动作肌电特征比较分析

2.2.1 体操运动员反手宽握与反手中握动作肌电特征比较分析

从表1和表3中可以发现体操运动员反手宽握与反手中握动作中，肱桡肌和背阔肌都作为主要作用肌肉工作，但反手宽握的积分肌电值要高于反手中握动作接近10 uvs，而桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌和胸大肌在反手中握动作中要高于反手宽握近10 uvs，肱二头肌、斜方肌和胸大肌几乎没有变化。说明体操运动员在反手宽握动作中肱桡肌和背阔肌的放电量高于反手中握，而反手中握中桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌和胸大肌的放电量高于反手宽握，两个动作中肱二头肌、斜方肌和三角肌作用变化不大。

图1 反手宽握与反手中握动作IEMG%的比较

如图1所示：在体操运动员反手宽握与反手中握动作中，运动员右侧各肌肉的动员率呈现出反手宽握动作背阔肌和肱桡肌高于反手中握近10个百分点，而反手中握动作中桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌和胸大肌高于反手宽握动作近10个百分点，肱二头肌、斜方肌和三角肌则仍然没有变化。

体操运动员反手宽握与反手中握动作肌肉的放电量和激活程度趋向明显一致。说明在两个动作中斜方肌和三角肌作用稳定，没有明显的变化，作用力也相对稳定。而在反手宽握动作对背阔肌和肱桡肌的效果最为明显，而反手中握中背阔肌和肱桡肌虽然也是放电量最明显的两块肌肉，但桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌和胸大肌的作用要比反手宽握的作用更明显。因此可以得出：体操运动员反手宽握与反手中握动作主要用力肌肉是背阔肌和肱桡肌，反手中握对桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌和胸大肌的效果要高于反手宽握。

2.2.2 体操运动员单杠引体向上反手宽握与宽握颈后拉动作的肌电特征比较分析

从表2和表5中可以发现体操运动员反手宽握与反手宽握颈后拉动作中，肱桡肌和背阔肌仍作为主要作用肌肉工作，不同的是反手宽握颈后拉动作中桡侧腕屈肌的放电程度明显加大，接近17 uvs，贡献率也增加6个百分点；肱二头肌放电量高出近22 uvs，贡献率高出5个百分点。尺侧腕屈肌、胸大肌和斜方肌的放电量接近一致，三角肌的放电作用却比反手宽握减弱。

图2 反手宽握与宽握颈后拉动作IEMG%的比较

如图2所示：在体操运动员反手宽握与反手宽握颈后拉动作中，运动员右侧各肌肉的动员率呈现出反手宽握动作背阔肌和肱桡肌高于反手宽握颈后拉，但激活程度不明显，而桡侧腕屈肌和肱二头肌的激活程度却远低于反手宽握颈后拉动作，相差22-27个百分点。尺侧腕屈肌、胸大肌和斜方肌的激活程度不明显，反手宽握颈后拉中三角肌的作用效果却低于反手宽握。

因此，可以表明：体操运动员反手宽握与反手宽握颈后拉动作中背阔肌和肱桡肌作为主要用力肌肉；而反手宽握颈后拉动作对桡侧腕屈肌和肱二头肌的作用远大于反手宽握。［8-10］两个动作对尺侧腕屈肌、胸大肌和斜方肌的作用效果接近，而对三角肌的作用前者要高于后者。

2.2.3 体操运动员单杠引体向上反手中握与宽握颈后拉动作的肌电特征比较分析

从前面的分析可以发现体操运动员反手中握与反手宽握颈后拉动作中，桡侧腕屈肌、肱桡肌和背阔肌作为主要作用肌肉工作，背阔肌前者与后者没有差别。［11-13］如表3和表5所示，反手宽握颈后拉动作中肱桡肌比反手中握动作放电量略高，为6uvs，而和桡侧腕屈肌却远高于反手中握接近15 uvs；反手中握动作的尺侧腕屈肌的放电量又高于反手宽握颈后拉动作近10 uvs；三角肌的作用在反手宽握颈后拉中低于反手中握动作；其他肌肉的作用则两者接近。

从各肌肉的动员情况来看（见图3），背阔肌的激活程度两者接近，而肱桡肌、桡侧腕屈肌和和肱二头肌的动员率反手宽握颈后拉要高于反手中握动作；尺侧腕屈肌的激活程度反手中握要高于反手宽握颈后拉动作；其他肌肉的作用效果接近一致。

因此，可以表明：反手宽握颈后拉和反手中握动作中背阔肌和肱桡肌的作用起主导作用；反手宽握颈后拉对肱桡肌、桡侧腕屈肌和肱二头肌作用效果要好于反手中握；反手中握对尺侧腕屈肌的效果明显，其他肌肉则两者作用效果一致。

图3 反手中握与宽握颈后拉动作IEMG%的比较

3 结论

通过研究可以看出，不同类型的反握单杠引体向上动作的锻炼效果存在一定差别。不同的握法和动作类型对发展不同的肌肉力量也不尽相同。

（1）单杠引体向上反手宽握与中握和宽握颈后拉三个动作对发展体操运动员背阔肌和肱桡肌起主导作用，运动单位的动员率也最高；三个动作对发展斜方肌和胸大肌的效果一致，无论是放电量或肌肉的激活程度均表现的相对稳定。

（2）反手宽握颈后拉动作对发展体操运动员肱二头肌和桡侧腕屈肌的作用效果和运动单位的激活率明显好于其他两种方法；反手中握对尺侧腕屈肌的作用效果优于反手宽握和宽握颈后拉；单杠引体向上反手宽握与中握和宽握颈后拉对发展桡侧腕屈肌的效果呈递增状态。

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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

张霈（1983-），男，河南新野人，讲师，硕士，研究方向为体育教学与训练。

2013-09-22