王來(lái)東,齊春燕

不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員跳投核心區(qū)肌電與足底壓力的比較

王來(lái)東,齊春燕

以遼寧青年男籃和沈陽(yáng)體育學(xué)院男籃為研究對(duì)象，采用8通道ME6000型肌電測(cè)量?jī)x、Footscan insole足底壓力測(cè)量?jī)x，對(duì)不同水平運(yùn)動(dòng)員跳投時(shí)核心區(qū)肌肉的IEMG、肌肉做功負(fù)荷百分比、肌肉的激活順序以及足底壓力參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，研究結(jié)果顯示：IEGM隨著運(yùn)動(dòng)員水平的升高而降低，這是長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使機(jī)能節(jié)省化的表現(xiàn)。省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員肌肉的做功/負(fù)荷百分比具有一定的均衡性，是注重核心區(qū)肌肉訓(xùn)練的結(jié)果。不同水平運(yùn)動(dòng)員跳投時(shí)肌肉激活順序不同，運(yùn)動(dòng)水平越高的運(yùn)動(dòng)員其神經(jīng)調(diào)節(jié)肌肉運(yùn)動(dòng)的模式越成熟，核心區(qū)肌肉可以將下肢蹬地、伸髖的力量有效的傳遞到上肢。省隊(duì)的足底壓力波形是一個(gè)光滑的波峰曲線，說(shuō)明省隊(duì)控制身體穩(wěn)定性的能力比院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的能力強(qiáng)。不同水平運(yùn)動(dòng)員垂直方向受力值與體重值的比值具有顯著性差異，說(shuō)明核心區(qū)良好的肌肉力量可以使中樞神經(jīng)系統(tǒng)得到良好的適應(yīng)，提高對(duì)肌肉的控制能力。因此，教練員在訓(xùn)練中應(yīng)重視核心區(qū)肌肉的力量訓(xùn)練，以此來(lái)加強(qiáng)跳投時(shí)身體各部位的協(xié)調(diào)用力，增加騰空的穩(wěn)定性，以此提高投籃的命中率。

籃球運(yùn)動(dòng)員;跳投;核心區(qū);肌電;足底壓力

隨著籃球運(yùn)動(dòng)的迅速發(fā)展，攻守技術(shù)日趨平衡，防守的積極性與攻擊性不斷加強(qiáng)，迫使進(jìn)攻隊(duì)員不斷采取有效技術(shù)來(lái)擺脫防守完成進(jìn)攻。跳投是進(jìn)攻隊(duì)員在快速移動(dòng)中接球或運(yùn)球突破時(shí)利用急停的突然性，快速起跳增加出手高度來(lái)擺脫防守隊(duì)員封阻的一種投籃方法。從目前世界強(qiáng)隊(duì)的比賽中可以看出，跳投在每場(chǎng)比賽中都被廣泛使用并保持著較高的命中率[1]。跳投是在身體姿勢(shì)不平衡和不穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行的，只有在核心區(qū)與足弓協(xié)調(diào)用力的保障下才能使軀干得到穩(wěn)固的支持，由此手臂才能夠游刃有余地進(jìn)行協(xié)調(diào)的投籃動(dòng)作。強(qiáng)健有力的腰腹力量是銜接上下肢的中樞力量，關(guān)系到身體的協(xié)調(diào)性、靈活性和柔韌性，在跳投時(shí)的作用體現(xiàn)得很明顯。此外，足弓是跳投的重要支點(diǎn)，跳投較高的命中率是靠出色的足弓的彈性力量來(lái)維持的。因此，本文利用目前國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的同步測(cè)量技術(shù)對(duì)不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員跳投時(shí)核心區(qū)的肌電以及足底壓力進(jìn)行比較，以此探討核心區(qū)以及足底的協(xié)調(diào)用力對(duì)跳投命中率的影響。本研究的主要目的是加深教練員對(duì)跳投時(shí)核心區(qū)以及足底支撐力作用的認(rèn)識(shí)，為教練員合理的安排籃球運(yùn)動(dòng)員的力量訓(xùn)練提供參考。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

研究對(duì)象為遼寧省青年男子籃球隊(duì)隊(duì)員（都是一級(jí)以上水平運(yùn)動(dòng)員），沈陽(yáng)體育學(xué)院男子籃球隊(duì)員（都是二級(jí)運(yùn)動(dòng)員），共16名，其中前鋒和后衛(wèi)各6名，中鋒4名，且都是球隊(duì)中的主力隊(duì)員，所有研究對(duì)象均身體健康、發(fā)育良好，并受過(guò)系統(tǒng)的專業(yè)訓(xùn)練（見(jiàn)表1）。

表1 研究對(duì)象的基本情況（N=16）TableⅠ Basic Information of the Subjects (N=16)

1.2 研究方法

1.2.1 測(cè)量法

1.2.1.1 肌電測(cè)量

本試驗(yàn)選用8通道ME6000型肌電測(cè)量?jī)x進(jìn)行肌電的測(cè)量，并使用其儀器的配套軟件MegaWin進(jìn)行分析。ME6000型肌電儀原始數(shù)據(jù)采集頻率為1 000 Hz，使用SOLAR一次性表面電極。

1.2.1.2 足底壓力測(cè)量

Foot-scan insole足底壓力測(cè)試儀信號(hào)采樣頻率為500 Hz，壓強(qiáng)范圍0.7～155 N/cm2，重復(fù)性誤差小于1%。

1.2.1.3 錄像法

采用SONY DCR TRV-940E數(shù)碼攝像機(jī)對(duì)跳投動(dòng)作實(shí)行同步錄像。

1.2.1.4 測(cè)量過(guò)程

由于國(guó)內(nèi)對(duì)核心區(qū)的肌肉名稱以及數(shù)量等有不同的分類，根據(jù)籃球的項(xiàng)目特點(diǎn)以及跳投中肌肉的參與情況，選用IanHasegawa的劃分方法，他認(rèn)為，核心肌群由腹直肌、腹橫肌、背肌、腹斜肌、下背肌和豎脊肌組成，并且髖關(guān)節(jié)周圍的肌肉——臀肌、旋髖肌、股后肌群也屬于人體的核心肌群[2]。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況，本研究選取左右對(duì)稱的腹直肌、股直肌、臀大肌和豎脊肌8塊肌肉作為肌電測(cè)量部位，電極安放前用酒精對(duì)相應(yīng)部位進(jìn)行消毒、清潔處理，晾干后，將透氣電極片粘到每塊肌肉收縮時(shí)肌腹最隆起的部位，測(cè)量電極沿肌纖維方向安放，參考電極與其呈等腰三角形，電極間相距20 mm。足底壓力鞋墊放在運(yùn)動(dòng)員的鞋內(nèi)。同時(shí)將自行研制的信號(hào)轉(zhuǎn)換器固定在運(yùn)動(dòng)員的背后，此信號(hào)轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)肌電測(cè)量?jī)x和足底壓力測(cè)量?jī)x的同步工作。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

MegaWin信號(hào)和Foot-scan insole 信號(hào)在各自相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)軟件中進(jìn)行處理，導(dǎo)出到Excell和SPSS12.0中進(jìn)行圖形分析和顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員跳投命中率測(cè)試結(jié)果與分析

遼寧青年男籃（簡(jiǎn)稱省隊(duì)）接球跳投的命中率為73.7%±10.6%，沈陽(yáng)體育學(xué)院院隊(duì)男籃（簡(jiǎn)稱院隊(duì)）為62.5 %±8.7%，遼寧青年男籃投籃命中率明顯優(yōu)于沈陽(yáng)體育學(xué)院男籃（簡(jiǎn)稱院隊(duì)）且差異非常顯著（表2）。由于不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員跳投命中率存在明顯不同，可以確定影響跳投命中率的因素不同。運(yùn)動(dòng)員由于訓(xùn)練年限、訓(xùn)練水平、訓(xùn)練量及強(qiáng)度等的不同，在身體素質(zhì)以及身體的內(nèi)在功能方面存在著差異，這種差異表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)員技戰(zhàn)術(shù)的任何一個(gè)方面，從籃球運(yùn)動(dòng)員核心區(qū)肌電狀況以及足底壓力方面對(duì)跳投進(jìn)行研究是很有必要的。

表2 不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員跳投命中率卡方檢驗(yàn)TableⅡ Chi-Square Test of Shot Percentage of the Different-Level Players

2.2不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員跳投核心區(qū)肌電參數(shù)的比較與分析

2.2.1 不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員跳投核心區(qū)肌肉IEGM的比較與分析

積分肌電( IE MG)是肌電信號(hào)經(jīng)整流濾波后單位時(shí)間內(nèi)曲線下面積的總和，反映肌電信號(hào)隨時(shí)間的強(qiáng)弱變化，同時(shí)反映肌肉在運(yùn)動(dòng)中單位募集數(shù)量和同步化程度。對(duì)不同級(jí)別籃球運(yùn)動(dòng)員的核心區(qū)的IEGM進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從表3中可以看出除左側(cè)股直肌和臀大肌外，其他6塊肌肉都存在著明顯的差異，并且左右側(cè)豎脊肌和左右側(cè)腹直肌存在著非常明顯的差異，8塊肌肉IEGM的變化趨勢(shì)是隨著運(yùn)動(dòng)員水平的升高而降低。省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員IEGM低于院隊(duì)，這種現(xiàn)象視為優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員接受長(zhǎng)期訓(xùn)練的良好結(jié)果。優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)期訓(xùn)練過(guò)程中發(fā)展的某些力量，在很大程度上得到數(shù)量相對(duì)變化不大的運(yùn)動(dòng)單位的支持，這表現(xiàn)在完成同一動(dòng)作時(shí)，省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員8塊肌肉的IEGM的值小于或低于院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員，說(shuō)明參與興奮的運(yùn)動(dòng)單位少，每個(gè)運(yùn)動(dòng)單位的興奮程度小，同步化程度較高。這與那蘭等[3-5]對(duì)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員肌電圖分析的結(jié)果一致。另一個(gè)原因可能是神經(jīng)對(duì)肌肉的控制能力得到加強(qiáng)，提高了神經(jīng)-肌肉本體感受功能。對(duì)核心區(qū)肌肉的訓(xùn)練可以充分調(diào)動(dòng)神經(jīng)肌肉控制系統(tǒng)，提高核心肌群的力量，改善神經(jīng)肌肉控制的效率，使肌肉在運(yùn)動(dòng)中募集的數(shù)量和同步化程度提高，可以順利完成對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制。

表3 不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員接球跳投IEGM比較（單位：mv·s）Table Ⅲ Comparison between the IEMG of the Different-Level Players in Ball-Receiving Jump Shot (mv@ s)

2.2.2 不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員跳投核心區(qū)肌肉做功百分比的比較與分析

對(duì)不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員在做跳投時(shí)核心區(qū)肌肉做功/負(fù)荷百分比進(jìn)行比較，從圖1可以看出，院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員與省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的做功/負(fù)荷百分比存在著差異，院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員在跳投時(shí)股直肌的做功/負(fù)荷百分比占所有肌肉做功的54%，而省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員股直肌的做功百分比為37%，表現(xiàn)出省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員股直肌不像院隊(duì)的股直肌做功/負(fù)荷百分比那樣達(dá)到所有肌肉做功的一半以上的水平。院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員其他6塊肌肉的做功/負(fù)荷百分比出現(xiàn)從4%到13%較大幅度的變化，而省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員其他6塊肌肉的做功/負(fù)荷百分比都保持在10%左右，具有一定的均衡性。產(chǎn)生這種情況的原因可能是水平高的運(yùn)動(dòng)員除了重視股直肌等主動(dòng)肌的訓(xùn)練外，還注重臀大肌、豎脊肌以及腹直肌等核心區(qū)肌肉力量的訓(xùn)練。跳投需要腰腹以及下肢肌的協(xié)同用力，使身體在空中保持一定的穩(wěn)定性，這樣才能提高投籃的命中率。有關(guān)資料表明，傳統(tǒng)的籃球力量訓(xùn)練只重視股四頭肌和小腿三頭肌等主動(dòng)肌的訓(xùn)練，而忽視核心區(qū)肌肉的訓(xùn)練，認(rèn)為只要下肢的股四頭肌和小腿三頭肌的力量上去了就能提高彈跳完成跳投動(dòng)作，但是籃球中的許多動(dòng)作都是需要全身的肌肉協(xié)同用力，保持身體平衡才能完成的。因此在加強(qiáng)下肢力量訓(xùn)練提高彈跳的同時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)腹肌等核心區(qū)肌肉的力量訓(xùn)練。

2.2.3 不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員跳投核心區(qū)肌肉激活順序的比較與分析

對(duì)省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員與院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員做接球跳投時(shí)肌肉激活順序進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，不同級(jí)別的運(yùn)動(dòng)員跳投時(shí)肌肉激活順序不同，在同一級(jí)別中不同個(gè)體做同一動(dòng)作的肌肉激活順序也不同，而同一運(yùn)動(dòng)員反復(fù)做同一動(dòng)作時(shí)的肌肉激活順序差別不明顯。這與個(gè)人的用力習(xí)慣、訓(xùn)練程度以及肌肉的協(xié)調(diào)模式有關(guān)。這就要求教練員對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行力量訓(xùn)練時(shí)要區(qū)別對(duì)待，利用科學(xué)的方法掌握運(yùn)動(dòng)員的骨骼肌的個(gè)體特征，有針對(duì)性地進(jìn)行訓(xùn)練。通過(guò)對(duì)不同級(jí)別優(yōu)秀籃球運(yùn)動(dòng)員做跳投時(shí)的激活時(shí)間（見(jiàn)表4）以及錄像的對(duì)照分析發(fā)現(xiàn)，省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員跳投時(shí)與院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員各肌肉激活的時(shí)間相比較短，并且被激活的振幅較小，在跳投的各個(gè)階段，省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員肌肉激活的時(shí)間相對(duì)于院隊(duì)也較短，運(yùn)動(dòng)水平越高的運(yùn)動(dòng)員其神經(jīng)調(diào)節(jié)肌肉運(yùn)動(dòng)的模式越成熟，核心區(qū)肌肉可以將下肢蹬地、伸髖的力量有效地傳遞到上肢，最后完成投籃。

表4 不同級(jí)別籃球運(yùn)動(dòng)員跳投核心區(qū)肌肉激活時(shí)間表（單位：s）Table Ⅳ Core Area Muscle Activation Time of the Different-Level Players in Jump Shot

2.3 不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員跳投足底壓力參數(shù)的比較與分析

2.3.1 不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員跳投足底壓力中心軌跡比較與分析

對(duì)省隊(duì)與院隊(duì)籃球運(yùn)動(dòng)員跳投蹬地階段足底壓力中心在雙腳上的軌跡圖進(jìn)行分析研究發(fā)現(xiàn)，跳投蹬地階段左腳作為中樞腳，省隊(duì)的足底壓力中心基本在一條直線上移動(dòng)，且變化比較均勻，波動(dòng)比較小。而院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員左腳的運(yùn)動(dòng)軌跡左右移動(dòng)幅度比較大，沒(méi)有規(guī)律可循，雜亂無(wú)序。足底壓力中心一定程度上反映出身體重心的變化水平，分析結(jié)果充分說(shuō)明了省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)科學(xué)系統(tǒng)的訓(xùn)練，控制身體穩(wěn)定性的能力比院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的能力強(qiáng)，維持自身平衡能力的水平也高。因此核心區(qū)的穩(wěn)定性對(duì)跳投各關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)有力起到關(guān)鍵的作用。從右腳的軌跡圖可以看出，右腳前掌著地后，與左腳同時(shí)蹬地，足底壓力中心在右腳上的變化范圍不大。省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的右腳足底壓力中心變化比院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的變化有規(guī)律，但是區(qū)別不明顯（見(jiàn)圖2）。

2.3.2 不同級(jí)別籃球運(yùn)動(dòng)員跳投足底受力情況的比較與分析

利用Foot-scan足底壓力測(cè)試鞋墊對(duì)省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員和院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的垂直方向的足-地接觸力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對(duì)其力的峰值和谷值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。為了便于比較，力值以受試者體重的倍數(shù)(B. W.)為單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以消除體重差異對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的影響。

通過(guò)對(duì)省隊(duì)和院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員垂直方向的受力值與體重比值進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員與院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員之間各自的比值具有顯著性差異（P＜0.05），從統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可以看出，在蹬地起跳階段，垂直方向上的足-地接觸力的峰值變化情況為運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)水平越高，峰值越小。這種差異表現(xiàn)的主要原因是在跳投的過(guò)程中要求運(yùn)動(dòng)員不僅要跳起迅速及時(shí)，還要控制身體的平衡，身體的重心變化要穩(wěn)定，這樣才能提高投籃命中率。因此在蹬地起跳的瞬間，水平高的運(yùn)動(dòng)員可以迅速借助蹬地的力量使自己彈起在空中，此時(shí)不一定給地面一個(gè)極大的沖力就能跳起和控制身體在空中的平衡的能力，這與省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)期的訓(xùn)練中形成了良好的中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)肌肉等運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)在控制有關(guān)。核心區(qū)良好的肌肉力量可以使中樞神經(jīng)系統(tǒng)得到良好的適應(yīng)，提高對(duì)肌肉的控制能力(見(jiàn)表5)。

表5 院隊(duì)和省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員足底壓力與體重比值表（單位:N）TableⅤ Ratio of the Insole Pressure and Weight of the Provincial and Institute Team Players (N)

3 結(jié)論和建議

不同水平籃球運(yùn)動(dòng)員的跳投命中率存在著明顯的差異，反映在運(yùn)動(dòng)員跳投時(shí)肌電和足底壓力參數(shù)的不同變化特點(diǎn)上。省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員IEGM低于院隊(duì)，視為優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員接受長(zhǎng)期訓(xùn)練的良好結(jié)果；省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員股直肌不像院隊(duì)的股直肌做功/負(fù)荷百分比那樣達(dá)到所有肌肉做功的一半以上的水平，院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員其他6塊肌肉的做功/負(fù)荷百分比出現(xiàn)從4%到13%較大幅度的變化，而省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員其他6塊肌肉的做功/負(fù)荷百分比都保持在10%左右，具有一定的均衡性；跳投蹬地階段左腳作為中樞腳，省隊(duì)的足底壓力中心基本在一條直線上移動(dòng)，且變化比較均勻，波動(dòng)比較小。而院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員左腳的運(yùn)動(dòng)軌跡左右移動(dòng)幅度比較大，沒(méi)有規(guī)律可循，雜亂無(wú)序；省隊(duì)和垂直方向的受力值與體重比值小于院隊(duì)運(yùn)動(dòng)員。跳投時(shí)身體的穩(wěn)定性對(duì)投籃命中率的提高有很大的作用，因此教練員在訓(xùn)練中應(yīng)重視核心區(qū)肌肉的力量訓(xùn)練，以此來(lái)加強(qiáng)跳投時(shí)身體各部位的協(xié)調(diào)用力，增加騰空的穩(wěn)定性，以此提高投籃的命中率。

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Comparison between the Core Area IEMG and Insole Pressure of the Different-Level Basketball Players in Jump Shot

WANG Lai-dong, QI Chun-yan
(Physical Education Department, Naikai University, Tianjin 300071, China)

Taking the basketball players of Liaoning Junior Men's Basketball Team and Shenyang Physical Education Institute as the sybjects and using the instruments of ME6000 IEMG Meter and Footscan Insole Pressure Meter, the authors made an analysis of the IEMG of the core area muscles of the different-level players in jump shot, percentage of the muscle power load, muscle activation order and insole pressure parameters. The result shows that IEMG reduces as the level of player improves. This is function saving due to long-term training. Stability of the muscle power load of the provincial team players are observed. This is the result of paying attention to core area muscle training. Muscle activation order of the different-level players is different. Higher the level of the player is, more mature is the mode of his nerve adjusting muscle movements. Core area muscles may pass the power of hip extension and tread of the lower extremities to the upper extremeties. The insole pressure wave form of the provincial team players is a smooth crest curve,which shows that the provincial team players possess better ability of contolling body balance than that of the institute team players. Significant difference of the ratio of vertical force value and weight value exists and this means that good core area muscle strength may make central nervous system adaptable so as to improve its muscle control ability. Therefore, coaches should pay attention to the strength training of core area muscles so as to improve the coordinated force of the different parts of the body in jump shot, enhance the stability in jump-up and improve shot percentage.

basketball player; jump shot; core area; IEMG; insole pressure

G804.6

A

1006-1207(2011)05-0067-04

2011-08-03

王來(lái)東，男，碩士，講師.主要研究方向：體育教育與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練.

南開(kāi)大學(xué) 體育教學(xué)部，天津 300071

何聰)