黃達武，陳月亮，馬勇占，劉 露

短距離速度滑冰項目屬于典型的體能主導類競速項目，運動員的下肢專項力量對運動成績有著極其重要的影響[19]。因此，不論國內還是國外，且不管是有冰期還是非冰期，力量訓練都會占據訓練計劃的較大比重。然而，相關研究表明，我們在力量訓練中出現(xiàn)了訓練手段過泛、針對性不強、效果不顯著等突出問題[3]，其根本的原因是沒有深刻研究和把握速滑專項力量的肌肉用力特征。只有領悟了此特征，才能明確和制定力量練習的原則和要求，才能分析和評判力量練習手段的專項性，才能選擇和設計符合專項要求的器械、練習方法及手段。為此，本研究以優(yōu)秀短距離速度滑冰運動員王北星為研究對象，從直道與彎道、左腳與右腳以及屈和伸三個角度研究其冰上專項力量肌肉用力特征。

肌肉用力特征是指肌肉在收縮完成技術動作過程中所表現(xiàn)出來的力學和肌電特征，是研究和把握項目特征的重要手段和途徑，是選擇和設計專項力量訓練手段的重要參考指標及檢驗標準。近年來，有關于各項目肌肉用力特征的研究，例如，艾康偉[1]等對抓舉和下翻動作的肌肉用力特征分析；孫有平[15]等對旋轉推鉛球單支撐階段的肌肉用力特征分析及王琨[18]等對鐵餅運動員專項過程肌肉用力特征的研究等等。鮮見有關速滑冰上專項肌肉用力特征的研究，只有林嘉[10]、曹輝[5]和吳新炎[17]等做了相關嘗試。

陳小平[2]曾指出，各種訓練手段的專項性可以從三個方面來考察：一是，完成力量練習時的主要做功肌群是否與專項過程中一致；二是，主要做功肌群的激活強度和做功方式是否接近專項練習要求；三是，各參與肌群的激活順序是否與專項接近。因此，本研究選取主要做功肌群、肌肉激活水平及激活順序等肌電指標來研究和分析冰上專項過程中下肢支撐階段的肌肉用力特征。

1 研究對象

本研究的研究對象是我國優(yōu)秀速滑運動員王北星。自2003年以來，王北星多次獲得速滑短距離項目的世界錦標賽和世界杯冠軍，多年來一直是我國速滑項目的領軍人物。她獲得了2006年都靈冬奧會女500m速滑的第7名和2010年冬奧會女子500m速滑的銅牌。她最突出的特點就是動作流暢，技術規(guī)范，滑跑效果好。因此，她的專項肌肉用力特征具有很高代表性。

2 研究方法

2.1 實驗方法

用攝像機和肌電采集系統(tǒng)同步采集冰上專項過程的視頻和肌電參數(shù)。冰上測試時滑跑內道，直、彎道定點平面掃描拍攝各45m左右，機高1.2m。

2.2 實驗儀器

高清攝像機 Panasonic.AG－DVC33，拍攝頻率50Hz；芬蘭Mega公司生產的ME6000 16通道無線遙測肌電采集分析系統(tǒng)，采樣頻率1 000Hz，輸入阻抗＞10GΩ，前置有源差分放大器，增益倍數(shù)305倍，共模抑制比CMRR＞110dB，硬件濾波帶通范圍8～500Hz，模數(shù)轉換14bit；上海仁和醫(yī)療設備有限公司產一次性Ag/AgCl心電極，采樣區(qū)2mm。

2.3 肌肉選取

經理論初選和專家篩選，取雙側下肢脛骨前?。═A）、腓腸肌外側頭（LG）、股四頭肌內側頭（VMO）、股四頭肌外側頭（VLO）、股直?。≧F）、股二頭肌（BF）、半腱肌（SEM）和臀大?。℅M）共16塊肌群。

2.4 實驗流程

運動員自行準備活動30min后進行電極粘貼（圖1），經定位、脫毛、去脂、消毒、涼干后，按從左腿到右腿，從下到上，從前到后的順序，將2個一次性電極沿肌纖維收縮方向分別貼于所選肌肉的肌腹處，電極相距2cm。參考電極位于測試電極內側且距兩電極等距。貼好后，用醫(yī)用彈性膠帶固定導線，用醫(yī)用彈性繃帶將測試部位及測量電極一起纏繞固定，將便攜式肌電儀主機固定于運動員腰背部，以不影響動作為準。在檢查電極、攝像系統(tǒng)和同步效果后，開始正式實驗。根據前期研究成果，500m項目運動員在第二直段后半段（圖2中攝像機1）和第二彎道區(qū)（圖2中攝像機2）屬于高速滑跑階段。因此，運動員站在起跑線上聽搶起跑，經過彎道和直道約200m的加速后進入數(shù)據采集區(qū)，連續(xù)采集3～4個復步的視頻和表面肌電參數(shù)。計時范圍從起跑到第二彎道弧頂結束，運動員全力滑跑2次，中間間歇10min，測試成績在日常訓練水平的120%～130%間，取成績較好的一次為分析對象。

圖1 本研究電極片粘貼位置示意圖Figure1.The Electrode Paste Location Map

圖2 本研究冰上專項測試示意圖Figure2.Diagram of Special Test on the Ice

2.5 同步方法

肌電和運動學同步采用外接無線同步信號器進行同步連接。同步觸發(fā)器同時輸出兩路TTL（＋5v）電平信號，觸發(fā)肌電圖儀時會在肌電圖上打出一個時間標志，另一路控制攝像機鏡頭前的LED燈，在圖像上打一個亮點，從而實現(xiàn)視頻與肌電同步。

2.6 數(shù)據處理

采用ME6000表面肌電測試分析系統(tǒng)的分析軟件MEGA WIN處理肌電數(shù)據。為提高動作劃分的準確性，根據教練員和運動生物力學專家對專項動作構成及肌肉用力狀態(tài)的分析，采用視頻與同步肌電相結合的方法對原始肌電數(shù)據進行了各動作階段的劃分。應用軟件提供的標記功能放置各動作階段起止標記。分別對左右腿連續(xù)3個動作周期的肌電數(shù)據放置時間標記，動作周期設定為左腿或右腿開始著地為起點到下一次開始著地為周期終點；對著冰期根據滑行的動作分為屈過程和伸過程。運用MEGA WIN軟件的數(shù)據轉換功能，將原始肌電經均方根平均運算轉化為RMS平均肌電，平均轉換周期為0.01s。對轉換后的RMS肌電數(shù)據進行分期統(tǒng)計計算，計算RMS平均值aver，RMS肌電的面積iEMG。以各肌群在3個支撐期的最大動態(tài)RMS肌電作為標準對分段肌電進行幅值標準化。

3 研究結果與分析

3.1 冰上專項過程中支撐腿肌電參數(shù)研究

3.1.1 直道左腿

1.肌肉做功百分比

肌肉做功百分比能夠有效的體現(xiàn)某肌群在完成某動作時的重要性，通常根據某肌群積分肌電與完成該動作所有肌群積分肌電和的比值來定[11，12]。表1是王北星直道上左腿連續(xù)3步的肌肉做功情況，以各動作過程中做功比例排在前四的肌群視為主要做功肌群。從該表中可以看到，王北星直道左腿屈過程和伸過程的主要用做功肌群非常穩(wěn)定，都是脛骨前肌、股內側肌、股外側肌和股二頭肌。

表1 本研究王北星直道左腿各肌群做功百分比一覽表Table1 The Percentage of Muscles Work in Wang Straight Left Leg （%）

為了減小著冰過程中的冰面阻力，運動員都會使踝關節(jié)背屈以冰刀后跟部先著冰，然后過渡到全刀著冰，這一過程中脛骨前肌處于持續(xù)用力狀態(tài)。著冰后，左腿有一個承接重心和向左側滑行的過程，然后重心從左外側向內側轉移，準備爆發(fā)用力蹬冰，這一過程中膝角和踝腳先逐漸減小，然后維持相對穩(wěn)定角度滑行。由于冰刀支撐面小且運動員處于高速滑行狀態(tài)，為維持踝關節(jié)的穩(wěn)定脛骨前肌仍然積極參與做功，因為，關節(jié)的不穩(wěn)定性將導致力量外輸下降[24，25]，所以，即使踝關節(jié)沒進行背屈動作脛骨前肌在著冰后仍有較大的電位活動。此外，身體重心的轉移必然導致股內、股外側肌的大負荷做功，而股二頭肌的高比例做功是為了維持膝關節(jié)的穩(wěn)定性。蹬伸過程中的主要用力肌肉與屈過程一致，仍然是脛骨前肌、股內側肌、股外側肌和股二頭肌。這一結果與Beor[26]等人的研究存在較大出入，他們認為臀大肌和股直肌是滑行過程中的主要動力來源。出現(xiàn)這一差別的可能原因是新舊冰刀下不同技術特點所引起的。

從上述分析中可以看到，在整個著冰過程中主要用力肌群的范圍較固定，提示在日常力量訓練中應加強對它們的訓練。同時，盡管屈曲和蹬伸過程主要用力肌群一致，但動作過程不同說明它們的工作方式存在一定差異，這是專項力量訓練中應該非常重視的問題。首先，對脛骨前肌而言，在踝關節(jié)背屈提刀過程中它屬于向心收縮過程，著冰后的工作主要是等長收縮維持踝關節(jié)的穩(wěn)定性。其次，對于股內側肌和股外側肌而言，屈過程主要是被動離心收縮，而蹬伸過程主要是向心收縮為滑跑提供動力來源。最后，對于股二頭肌和半腱肌而言，屈過程主要是向心收縮維持膝關節(jié)的穩(wěn)定性，伸過程仍然是向心收縮以伸展髖關節(jié)，為滑跑提供動力。因此，力量練習時不僅要針對特定的肌肉群進行訓練，還要根據專項過程中他們的工作特點來設計和選擇有效的訓練手段。此外，與同屬體能主導類競速項目的短跑等徑賽項目相比而言，速度滑冰的主要用力肌肉存在顯著特點。短跑等競賽項目的動力來源于股后群肌和臀大肌，且脛骨前肌的參與程度較小，這就說明冰刀支撐的不穩(wěn)定性和專項技術特征（為減小阻力保持較小的軀干夾角）對下肢動力來源進行了重新篩選。

2.肌肉激活強度

均方根值具有較明確的物理意義[27]，代表運動單位的募集、同步化和激活水平[13，29]，因此，本研究采用此指標來反映各肌群的激活程度。為了使運動員間同一肌群均方根肌電具有可比性，本研究對其進行了標準化。Clarys[28]和Yang[30]等曾提出用靜態(tài) MVC肌電來標準化運動中肌肉肌電不合適，建議用運動中的肌電峰值來標準化更合理。因此，本研究采用各肌群在整個實驗中的肌電峰值分別對其進行標準化[26]。表2是王北星直道左腿屈和伸過程中的標準化均方根振幅。從該表中可以看到，三步中各肌群屈伸間激活程度的變化具有較高規(guī)律性：脛骨前肌屈過程的激活程度大于伸過程，其他肌群都是伸過程的激活程度更大。這就說明，脛骨前肌在著冰、承接重心過程中的收縮強度更大，在蹬伸過程中的收縮強度略小，而其他幾塊肌群則是在蹬伸過程中有更強烈的收縮。

表2 本研究王北星直道左腿各肌群標準化均方根振幅一覽表Table2 Standardized Root－mean－square Amplitude in Wang Straight Left Leg （%）

3.肌肉激活順序

幾乎所有的技術動作都涉會及不同肌群的參與，有主動肌、拮抗肌和協(xié)同肌，它們必須協(xié)調配合才能使動作完成得精確、流暢和經濟。從生理學角度而言，這一過程其實是各肌群在中樞神經支配下，在準確的時間和空間下的交替興奮和抑制，即各肌群的激活和滅活。在運動中即使動用相同的肌群，如果肌肉激活的順序不同，將展現(xiàn)不同的技術動作或不同的技術動作效果。在運動實踐中就經?？吹絻?yōu)秀運動員的技術動作不僅舒展大方，富有節(jié)奏和張力，而初學者則顯得緊張別扭，僵硬冗余。這就說明，肌肉間的協(xié)調配合，肌肉的激活和失活順序對動作技術優(yōu)劣有決定性的影響。因此，近年來，有體育科研工作者對肌肉激活順序的問題進行了研究，例如，于志剛等[21]對優(yōu)秀網球運動員發(fā)球階段相關肌群激活順序的研究和郭峰[6]等對優(yōu)秀女子拳擊運動員后手直拳技術動作上肢肌肉激活順序的研究。

研究優(yōu)秀速滑運動員冰上支撐時期各肌群的激活順序同樣具有重要價值，一方面，可以從更深層次上探討某運動員技術動作存在的問題，另一方面，還可以更加科學的選擇和設計專項力量的訓練手段。本研究選用均方根肌電圖來研究優(yōu)秀速度滑冰運動員支撐時期各肌肉的激活順序，是因為通過均方根所獲得的圖片可以非常直觀的看到肌肉發(fā)力的起止點，較清晰的判斷肌肉的激活順序[8，15]。

圖3中包括了3個支撐時期和兩個擺動時期，從中可以看到，支撐期各肌肉的均方根肌電具有顯著的節(jié)奏性，說明優(yōu)秀運動員完成相同動作時各肌肉的激活順序具有較強的規(guī)律性。提刀動作使脛骨前肌在著冰前就處于發(fā)力狀態(tài)，股內側肌、股外側肌、股二頭肌在著冰前出現(xiàn)預激活現(xiàn)象，腓腸肌是在蹬冰時出現(xiàn)一定的電位活動，然后在離冰時失活。股內側肌和股外側肌在整個支撐時期都有較強的電位活動，且與腓腸肌和股二頭肌在蹬冰時刻同時出現(xiàn)肌電峰值。股直肌和臀大肌在整個支撐過程中處于非常低的電位活動。鑒于股直肌、半腱肌和臀大肌在整個支撐時期的低電位表現(xiàn)，不對其進行激滅活瞬排序。因此，王北星直道左腿各肌群的激滅活順序：脛骨前肌，股內側肌、股外側肌和股二頭肌在著冰前有預激活，著冰后在蹬冰時腓腸肌被激活；在蹬冰時脛骨前肌首先失活，然后，是股二頭肌在離地前失活，腓腸肌、股內側肌、股外側肌和腓腸肌在離冰時刻失活。

圖3 本研究王北星直道左腿各肌群均方根振幅曲線圖Figure3.Diagram of Root Mean Square Amplitude in Wang Straight Left Leg

從直道左腿各肌群均方根肌電圖的分析可以得到以下幾點啟示：首先，優(yōu)秀運動員完成同樣技術動作時各肌群具有較好的節(jié)奏性，說明她的動作技術較穩(wěn)定；其次，脛骨前肌在整個著冰期的持續(xù)發(fā)力說明其專項力量對速度滑冰非常重要，這一點在分析肌肉貢獻度時已經做了相關說明，這里從均方根肌電圖可以更好了解其發(fā)力特征，為專項力量訓練提供明確參考；再次，運動員三個支撐期在共同肌群上出現(xiàn)了預激活現(xiàn)象，預激活是在著冰前中樞神經系統(tǒng)對這些肌群的提前動員，是運動員長期訓練所形成的前饋結果，目的是為了更好的完成接下來的任務。有研究關于預激活現(xiàn)象，比如劉述枝[12]對跳遠；井蘭香[7]對跳深的研究都說明運動員會根據日常訓練所獲得的經驗對接下來將完成的動作進行預判后對相關肌群提前進行相應的動員，動員的程度取決于這些肌群在接下來動作中的作用大小，且與運動員的個性有關[23]。對于速度滑冰運動員而言，是不是所有運動員相關肌群都存在預激活現(xiàn)象，以及什么是適當?shù)念A激活水平都需要將來進一步的深入研究。最后，股內側、股外側肌和股二頭肌在蹬冰時刻較集中的時間段達到肌電峰值，說明優(yōu)秀運動員的主要用力肌群屬于集體爆發(fā)式用力特點，這有利于為滑跑提供更集中、更有效的動力來源。

3.1.2 直道右腿

1.肌肉做功百分比

從表3中可以看到，王北星直道右腿支撐滑行時，各單步中主要做功肌群同樣非常穩(wěn)定，其中，屈過程的主要做功肌群是脛骨前肌、股外側肌、股內側肌和股直肌，伸過程的主要做功肌群是腓腸肌、股外側肌、股內側肌和股直肌。從上述直道左腿支撐滑行肌肉做功情況知道，屈伸過程的主要用力肌肉都是股外側肌、脛骨前肌、股內側肌和股二頭肌。因此，左右腿主要做功肌群存在一定差異，其中屈過程的差異是股二頭肌和股直肌，伸過程的差異是脛骨前肌、股二頭肌和腓腸肌與股二頭肌，一個較為明顯的趨勢是右腿對股直肌的依賴程度明顯提高。

表3 本研究王北星直道右腿各肌群做功百分比一覽表Table3 The Percentage of Muscles Work in Wang Straight Right Leg （%）

2.肌肉激活強度

表4標準化方法與上述直道左腿的過程一樣，采用右腿各肌群在整個實驗的肌電峰值為參照標準進行標準化。從表4中可以看到，除了脛骨前肌和股二頭肌是屈過程激活程度明顯大于屈過程外，其他肌群都是伸過程激活程度更大。除股二頭肌外，這與她直道左腿各肌群標準化肌電激活程度基本一致。因此，直道支撐滑行過程中，各肌群屈伸間肌肉激活強度變化的總體趨勢是，脛骨前肌在屈過程的激活強度更大，腓腸肌、股外側肌、股內側肌、股直肌、半腱肌和臀大肌在蹬伸過程的激活程度更大，股二頭肌左右腿間的趨勢不同。

表4 本研究王北星直道右腿各肌群標準化均方根振幅一覽表Table4 Standardized Root－mean－square Amplitude in Wang Straight Right Leg （%）

3.肌肉激活順序分析

圖4顯示，王北星直道右腿支撐滑行時，脛骨前肌仍然是在著冰前就處于持續(xù)發(fā)力狀態(tài)，且肌電幅值較大，但持續(xù)時間比左腿略短，在蹬冰前肌電幅值就明顯下降，逐漸失活，有較長的間歇期。股內側肌、股外側肌、股直肌和半腱肌在著冰前均出現(xiàn)預激活現(xiàn)象，但股四頭肌的肌電幅值明顯更大。著冰后股四頭肌電位較高且出現(xiàn)雙峰，在蹬冰時同時達到肌電峰值后離冰時同時失活。支撐過程中半腱肌的電位較低，在離冰前逐漸下降失活。腓腸肌在著冰后相當長時間處于未激活狀態(tài)，在蹬冰時出現(xiàn)明顯的電位活動，其持續(xù)時間與股四頭肌第二峰一樣，屬于同時爆發(fā)用力。與直道左腿一樣，臀大肌在整個支撐期的電位都非常低。因此，王北星直道右腿支撐時各肌群的激滅活順序是：脛骨前肌在著冰前就處于持續(xù)發(fā)力狀態(tài)，股內側肌、股外測肌、股直肌和半腱肌在著冰前出現(xiàn)預激活，最后是腓腸肌在蹬冰時被激活。脛骨前肌在蹬冰時率先失活，然后是半腱肌，最后是股四頭肌和腓腸肌在離冰時同時失活。

圖4 本研究王北星直道右腿各肌群均方根振幅曲線圖Figure4.Diagram of Root Mean Square Amplitude in Wang Straight Right Leg

3.1.3 彎道左腿

1.肌肉做功百分比

速度滑冰的顯著特點是速度快且支撐面積小，運動員在高速滑行中僅靠幾毫米寬、幾十厘米長的冰刀來實現(xiàn)加速和維持平衡，尤其在彎道上因離心力使運動員更加難以維持平衡，因而直彎道技術存在較大差異[4，20，22]。不同的技術必然有不同的肌肉用力特征，因此，探討和研究彎道上支撐腿的肌肉用力情況同樣非常重要。

從表5中仍可以看到王北星各單步中主要做功肌群非常穩(wěn)定，其中，屈過程的主要用力肌群是脛骨前肌、股外側肌、股內側肌和腓腸肌，伸過程的主要用力肌群是腓腸肌、股外側肌、股內側肌和半腱肌。與直道左腿相比可以發(fā)現(xiàn)，屈過程兩者的差異在于腓腸肌和股二頭肌之間，而伸過程則是脛骨前肌和腓腸肌之間，較明顯的趨勢是彎道上腓腸肌的做功明顯加大。

表5 本研究王北星彎道左腿各肌群做功百分比一覽表Table5 The Percentage of Muscles Work in Wang Curve Left Leg （%）

2.肌肉激活強度

表6顯示，3個單步中各肌群在屈和伸過程中的激活程度具有一致性表現(xiàn)，其中，脛骨前肌和股內側肌在屈過程的激活程度更大，其他肌群則是伸過程中的激活程度更大。直道左腿支撐滑行時，除脛骨前肌外，其他肌群都是伸過程的激活程度大于屈過程。因此，可以發(fā)現(xiàn)左腿支撐滑行直彎道間存在一定差異，即股內側肌的激活情況不同，主要原因是整個支撐過程中重心始終在支點外側，相比直道少了重心橫向移動的過程。此外，對比各肌群直彎道間平均標準化均方根肌電可以發(fā)現(xiàn)，不論屈還是伸，脛骨前肌和股二頭肌在直道上的激活程度更大，腓腸肌、股外側肌、股直肌和半腱肌則是彎道上的激活程度更大。股內側肌是彎道上屈過程的激活程度大于直道，但伸過程則是直道大于彎道。

表6 本研究王北星彎道左腿各肌群標準化均方根振幅一覽表Table6 Standardized root－mean－square Amplitude in Wang Curve Left Leg （%）

3.肌肉激活順序

從圖5可以看到，與直道左腿一樣，著冰前的提刀動作使脛骨前肌在著冰前處于持續(xù)用力狀態(tài)，離冰時出現(xiàn)短暫滅活，然后在擺動期再次激活。腓腸肌、股內測肌、股外側肌和半腱肌在著冰前出現(xiàn)預激活現(xiàn)象，其中，腓腸肌和股內側肌在離冰時失活，而股外肌和半腱肌略早于它們。股直肌、股二頭肌和臀大肌因電位較低，各肌群激滅活排序時不予考慮。因此，王北星彎道左腿支撐滑行時各肌群的激滅活順序是：脛骨前肌著冰前處于持續(xù)用力狀態(tài)，腓腸肌、股內側肌、股外側肌和半腱肌在著冰前出現(xiàn)預激活；脛骨前肌、腓腸肌和股內側肌在離冰時失活，而股外側肌和半腱肌略早于它們。與直道相比，主要差異在于直道上股二頭肌被激活而半腱沒有，彎道上正好相反。

圖5 本研究王北星彎道左腿各肌群均方根振幅曲線圖Figure5.Diagram of Root Mean Square Amplitude in Wang Curve Left Leg注：標志2－3、4－5和6－7為3個支撐過程。

3.1.4 彎道右腿

1.肌肉做功百分比

曲新藝[14]和李鳳麗[9]等的研究結果顯示，彎道滑行過程中，左右腿的技術差異體現(xiàn)在單步支撐時間、單雙支撐時間比、起蹬時間和擺動幅度及路線等幾個方面。不難看出，這些研究指標均為肢體運動的外部特征。不可否認，外部特征是區(qū)分和評價動作技術的重要指標，但肌體內部用力特征的差異是導致外部技術不同的根本。

表7中王北星彎道右腿各肌群做功百分比顯示，右腿屈過程的主要用力肌群是脛骨前、股外側肌、股內側肌和股二頭肌，伸過程的主要用力肌群分別是腓腸肌、股外側肌、股內側肌和股直肌。她彎道左腿屈過程的主要用力肌群是脛骨前肌、股外側肌、股內側肌和腓腸肌，伸過程的主要用力肌群是腓腸肌、股外側肌、股內側肌和半腱肌。因此，彎道上左右腿的差異是右腿蹬伸過程中股直的成為重要做功肌群。與直道右腿相比時，屈過程主要做功肌群的差異在于直道上有股直肌而沒有股二頭肌，伸過程兩者一致。因此，彎道上左右腿主要做功肌群存在差異，且與直道右腿主要做功肌群也有一定差異。

表7 本研究王北星彎道右腿各肌群做功百分比一覽表Table7 The Percentage of Muscles Work in Wang Curve Right Leg （%）

2.肌肉激活程度分析

從表8可以看到，脛骨前肌和股二頭肌在屈過程的激活程度更大，其他肌群則是蹬伸過程的激活程度更大，該趨勢3個單步有非常一致的表現(xiàn)。彎道左腿支撐滑行時，脛骨前肌和股內側肌屈過程激活程度更大，其他肌群伸過程更大。因此，彎道上左右腿同名肌群的激活程度在屈和伸過程中的變化存在差異。屈伸間激活程度變化與直道右腿相比時可以發(fā)現(xiàn)較多相同點，脛骨前肌和股二頭肌都是屈過程激活程度大于伸過程，且腓腸肌、股內測肌、股外側肌和臀大肌正好相反，不同的是直道上股直肌和半腱肌沒有相同的趨勢。此外，對比直彎道間各肌群的激活程度時可以發(fā)現(xiàn)，脛骨前肌在直道上的激活程度更大，而股二頭肌在彎道上的激活程度更大，但其他肌群并沒有展現(xiàn)一致的變化趨勢，這與左腿直彎道間的趨勢存在較大差異。

表8 本研究王北星彎道右腿各肌群標準化均方根振幅一覽表Table8 Standardized Root－mean－square Amplitude in Wang Curve Right Leg （%）

3.肌肉激活順序分析

圖6顯示，王北星的脛骨前肌從蹬冰一直到浮腿后期出現(xiàn)了較長時間的滅活期，說明其脛骨前肌有較好的間歇緩沖期。從激滅活順序來看，仍然在著冰前就處于持續(xù)用力狀態(tài)，在蹬冰時電位下降逐漸滅活。腓腸肌在蹬冰時被激活，但在離冰時仍有一定的電位，在離冰后才逐漸失活。股內側肌、股外側肌和股直肌在著冰前出現(xiàn)預激活，在離冰時滅活。股二頭肌和半腱肌在著冰前出現(xiàn)預激活，在蹬冰時電位下降失活。臀大肌仍然未出現(xiàn)明顯電位活動。因此，王北星彎道右腿支撐滑行各肌群激滅活順序是：脛骨前肌著冰前處于持續(xù)收縮狀態(tài)，股內側肌、股外側肌、股直肌、股二頭肌和半腱著冰前出現(xiàn)預激活，腓腸肌蹬冰時被激活；脛骨前肌、股二頭肌和半腱肌蹬冰時滅活，股內側肌、股外側肌和股直肌離冰滅活，腓腸肌離冰后滅活。與彎道左腿的主要差異在于彎道左腿股直肌和股二頭肌未激活，相比直道右腿的差異在于直道上股二頭肌未激活。

圖6 本研究王北星彎道右腿各肌群均方根振幅曲線圖Figure6.Diagram of Root Mean Square Amplitude in Wang Curve Right Leg

3.2 冰上支撐腿肌肉用力特征分析及對專項力量訓練的啟示

3.2.1 冰上支撐腿肌肉用力特征分析

從上述冰上支撐腿肌電參數(shù)的分析可以看到，不論直道還是彎道，左右腿的脛骨前肌、股內側肌和股外側肌都是非常穩(wěn)定的主要做功肌群，且右腿滑行時股直肌成為重要做功肌群，臀大肌的參與程度均較小。腓腸肌、半腱肌和股二頭肌在直彎道和左右腿間沒有穩(wěn)定的表現(xiàn)，但總體趨勢是屈過程股二頭肌可能成為重要做功肌群，伸過程腓腸肌可能成為重要做功肌群。為了減小摩擦力控制冰刀的著冰順序以及維持踝關節(jié)的穩(wěn)定性使得脛骨前肌成為重要做功肌群。速度滑冰動力來源的最大特點是側向蹬冰，身體重心橫向移動范圍較大，因而股內、股外側肌必然成為重要做功肌群。與短距離徑賽項目相比臀大肌的表現(xiàn)截然不同，原因是速滑過程中氣流成為最主要的阻力，為減小空氣阻力，運動員的伸髖幅度非常小，因而臀大肌的參與程度較低。

不論直道還是彎道，左腿支撐滑行時脛骨前肌在屈過程的激活程度都大于伸過程，且彎道上股內側肌屈過程激活程度大于伸過程；右腿支撐滑行時脛骨前肌和股二頭肌屈過程的激活程度都大于伸過程。著冰前的提刀動作以及著冰過程的控刀過程是脛骨前肌的主要發(fā)力階段，因此，其在屈過程的激活程度更大。彎道上內傾姿勢及著冰沖擊力使得股內側肌屈過程激活程度更大。右腿股二頭肌屈過程的激活程度更大可能與股直肌成為重要做功肌群有關，為了維持關節(jié)穩(wěn)定性股前后肌群必須要協(xié)同配合。

不論直道還是彎道，左腿支撐滑行時各肌群激滅活順序基本趨勢是：脛骨前肌最先激活，然后是股內側肌、股外側和股二頭?。ɑ虬腚旒。詈笫请枘c肌。脛骨前肌和股二頭肌（或半腱?。┰诘疟鶗r率先滅活，然后是股內側肌、股外側肌和腓腸肌在離冰時失活。右腿支撐滑行各肌群激滅活的基本順序是：脛骨前肌最先激活，然后是股內側肌、股外側肌、股直肌和股二頭?。ɑ虬腚旒。?，最后是腓腸肌被激活。脛骨前肌和股二頭?。ɑ虬腚旒。┞氏仁Щ?，然后是股內側肌、股外側肌、股直肌和腓腸肌離冰時滅活。

不論直道還是彎道，左右腿肌肉用力特征都存在一定差異；不論左腿還是右腿，直彎道間肌肉用力都存在一定差異。

3.2.2 對專項力量訓練的啟示

從上述支撐腿主要做功肌群來看，股四頭肌和脛骨前肌的專項力量水平對競賽成績將起到決定性作用。這是因為，一方面為減少空氣阻力，軀體的水平姿勢限制了髖部肌群作為重要力量來源的可能，只能依靠伸膝肌群提供動力；另一方面，為控制冰刀著冰順序及維持踝關節(jié)穩(wěn)定性，脛骨前肌必將成為重要做功肌群，但在實踐中發(fā)現(xiàn)運動員的力量訓練存在一定偏差。首先，教練員和運動員非常重視股前群肌力量的發(fā)展，不論在有冰期還是非冰期，都會采用各種訓練手段來增加股前群肌力量，所以，粗壯的大腿成為速滑運動員典型的體型特征，但問題就出現(xiàn)在訓練手段的選擇上。由于客觀條件（有冰期較短，非冰期占據全年大部分時間）和專項特征（冰上支撐不穩(wěn)定）的限制，力量訓練基本都在陸上完成。

從競賽形式上看，速滑與短距離競賽相似，都是快速啟動加速，以最短的時間完成固定距離比賽，且有研究表明，盡管跑跳項目與速滑在技術上相差較大，但它們有相同的供能基礎。因此，速度滑冰的專項力量訓練大都借鑒和采用徑賽項目力量訓練的方法，例如，以負重深蹲發(fā)展基礎力量，以各種跳躍發(fā)展反應力量和快速力量。然而，適度采用負重蹲起練習發(fā)展基礎力量無可厚非，但過多的采用就會使肌纖維增粗導致彈性下降及代謝產物循環(huán)障礙，與其速度力量性項目的專項特征背道而馳。

從上述研究中還發(fā)現(xiàn)，相對于股直肌而言，股內側肌和股外側肌在專項過程中的參與程度更大，而負重蹲起類重心縱向移動練習手段更多的是發(fā)展股直肌，而對股內和股外側肌刺激相對較少。各種跳躍練習手段涉及大量的拉長－縮短周期，盡管速度滑冰存在屈膝—股四頭肌離心收縮過程，但雙支撐蹬冰過程極大的減小了對股前群肌離心及拉長－縮短周期力量的要求，在屈膝狀態(tài)下的爆發(fā)蹬冰是其主要動力來源，且有相關研究證實了跳深和蹲跳高度及力學指標與滑速無顯著相關。因此，通過各種跳躍練習所獲得的反應力量并不滿足專項的要求。其次，在高度重視股前群肌力量發(fā)展的同時相對忽視了對脛骨前肌力量的訓練。因冰刀這一特殊器械的要求，運動員在日常力量訓練中有意加強脛骨前肌力量的訓練，但不論從方法手段還是訓練比重來看，對比大肌肉群而言脛骨前肌的訓練相對薄弱，體現(xiàn)出了對小肌肉群缺乏必要關注的問題。

從肌電圖中可以發(fā)現(xiàn)，股四頭肌的工作特征是在著冰到爆發(fā)蹬冰間有一個低平期，這是運動員在橫移重心時膝角相對穩(wěn)定階段，因此，股四頭肌的工作方式并不是從離心到向心的快速轉換，也不是從離心到向心的長時間歇，不論與跳躍還是負重蹲起都有較大差異。此外，肌電圖還顯示脛骨前肌的工作特點是持續(xù)時間長，從著冰前到蹬冰時一直處于持續(xù)發(fā)力狀態(tài)，但工作強度并不大。因此，在日常訓練中要根據這一工作特點來選擇和設計符合專項要求的練習手段，那種速度快、持續(xù)時間短的練習手段同樣滿足不了專項的要求。

盡管腓腸肌并不是穩(wěn)定的主要做功肌群，但鑒于Clap新式冰刀下踝關節(jié)背伸的客觀事實及其積極作用，必須重視腓腸肌的力量訓練。在訓練實踐中并沒有很好的體現(xiàn)這一點，主要是因為傳統(tǒng)練習手段的慣性作用。雖然各種跑跳練習能有效發(fā)展腓腸肌力量，但其工作性質和發(fā)力條件與速滑有較大差異。劉述枝[12]和魏書濤[16]的研究表明，在支撐腿（起跳腿）緩沖和蹬伸過程中腓腸肌都是重要做功肌群，說明在這兩個項目中腓腸肌的工作方式是拉長－縮短周期，主要體現(xiàn)反應力量。在速滑過程中，腓腸肌只在蹬冰時才被激活，且踝關節(jié)的背伸時間出現(xiàn)在離冰時刻，此時處于膝關節(jié)伸展末期蹬冰腿與地面夾角較小。因此，腓腸肌在各種跑跳練習中所發(fā)展的力量與專項有一定差異。

總而言之，力量訓練手段的靶肌群與專項主要做功肌群一致并不能保證訓練的有效性，必須高度重視其工作特征，使其按照專項的要求來發(fā)展。此外，力量練習手段應滿足技術尤其是新技術發(fā)展的要求，必須以專項技術特征提供的肌肉工作條件來豐富和完善練習手段，以不斷滿足競技水平發(fā)展的需求。

4 結論與建議

1.脛骨前肌和股前群肌是主要做功肌群，脛骨前肌的屈過程激活程度更大，而股前群肌是蹬伸過程的激活程度更大；脛骨前肌著冰前就處于持續(xù)發(fā)力狀態(tài)，蹬冰時滅活，股前群肌著冰前出現(xiàn)預激活，離冰時滅活。

2.腓腸肌、半腱肌和股二頭肌在直彎道和左右腿間沒有穩(wěn)定的表現(xiàn)，但總體趨勢是屈過程股二頭肌可能成為重要做功肌群，伸過程腓腸肌可能成為重要做功肌群。

3.不論直道還是彎道，左右腿肌肉用力特征都存在一定差異，主要的趨勢是右腿對股直肌的動員更多；不論左腿還是右腿，直彎道間肌肉用力都存在一定差異，主要的趨勢是彎道對股后群肌動員得更多。

4.建議根據專項過程的肌肉用力特征來選擇和設計專項力量訓練手段，重新審視傳統(tǒng)力量訓練手段的專項性，力求其在主要做功肌群、肌肉激活強度、肌肉激活順序和肌肉工作條件等方面滿足專項運動的需要。

[1]艾康偉，李方祥，郝衛(wèi)亞，等.舉重抓舉和下蹲翻運動學比較與用力特征分析[J].體育科學，2005，25（7）：39－42.

[2]陳小平.力量訓練的發(fā)展動向與趨勢[J].體育科學，2004，24（9）：36－40.

[3]陳艷，王紅英，陳月亮.我國優(yōu)秀短距離速滑運動員力量素質訓練特征[J].武漢體育學院學報，2010，44（7）：84－88.

[4]陳民勝，張云，鄒曉峰.優(yōu)秀速滑運動員彎道蹬冰技術動作結構的模式特征研究[J].中國體育科技，2004，40（4）：31－35.

[5]曹輝，王子羲，季林紅，等.劉貴寶速滑中腿部肌肉協(xié)調性同步肌電分析[J].清華大學學報（自然科學版），2005，45（8）：1072－1075.

[6]郭峰.優(yōu)秀女子拳擊運動員后手直拳技術動作上肢肌肉表面肌電分析[J].沈陽體育學院學報，2009，28（4）：65－68.

[7]井蘭香.我國優(yōu)秀男子跳遠運動員起跳環(huán)節(jié)肌肉用力特征及其訓練監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)的研究[D].上海體育學院博士學位論文，2009.

[8]李延軍，孫有平，隋新梅，等.旋轉推鉛球過渡階段肌肉用力特征的sEMG分析[J].北京體育大學學報，2010，33（5）：50－54.

[9]李鳳麗，鄒曉峰，程湘南.世界優(yōu)秀速滑運動員彎道蹬冰技術的時間特征分析[J].天津體育學院學報，2006，21（5）：447－448.

[10]林嘉，陳小平.肌電與足底壓力同步測量在對我國優(yōu)秀速滑運動員蹬冰單步周期研究中的應用[J].天津體育學院學報，2006，21（3）：201－204.

[11]劉存忠，陳婷婷.散打鞭腿技術進攻腿三維運動學與表面肌電特征同步研究[J].廣州體育學院學報，2010，30（6）：68－71.

[12]劉述芝，吳瑛，李玉章.我國部分優(yōu)秀男子跳遠運動員起跳環(huán)節(jié)肌肉用力特征[J].上海體育學院學報，2011，35（2）：61－65.

[13]曲峰.運動員表面肌電信號與分形[M].北京：北京體育大學出版社，2008：2－5.

[14]曲新藝，鄒曉峰.優(yōu)秀速滑運動員彎道擺腿技術運動學分析[J].哈爾濱師范大學自然科學學報，2006，22（3）：109－112.

[15]孫有平，隋新梅，錢風雷，等.基于sEMG的男子旋轉推鉛球運動員單支撐階段肌肉用力特征研究[J].體育科學，2010，30（1）：44－50.

[16]魏書濤.短跑過程中下肢動作控制和股后肌群損傷機制的生物力學研究[D].上海體育學院博士學位論文，2011.

[17]吳新炎，陳月亮，李芙蓉.優(yōu)秀速滑運動員于靜實地滑冰和陸上模仿滑冰肌電特征比較研究[J].天津體育學院學報，2012，27（6）：515－518.

[18]王琨，張俊峰，周靜，等.我國高水平女子鐵餅運動員擲鐵餅肌肉用力特征的分析[J].中國體育科技，2010，46（5）：8－11.

[19]夏嬌陽.我國速度滑冰優(yōu)秀男子運動員膝、踝關節(jié)肌力特征的比較研究[J].體育科學，2005，8（25）：53－55.

[20]徐金慶，高洪杰.速度滑冰彎道滑行技術剖析[J].哈爾濱體育學院學報，2003，21（1）：17－18.

[21]于志剛，王利.我國男子網球運動員發(fā)球技術動作的肌電分析[J].首都體育學院學報，2008，20（5）：87－89.

[22]趙春花，陳民盛.優(yōu)秀速滑運動員彎道蹬冰技術的運動學分析[J].中國體育科技，2006，42（3）：122－124.

[23]周家穎，高琴心，徐利峰.跳深著地前下肢所測肌肉的表面肌電活動特征研究[J].西安體育學院學報，2008，25（6）：68－72.

[24]ANDERSON K，BEHM D G.Maintenance of EMG activity and loss of force output with instability[J].J Strength Cond Res，2004，18（3）：637－640.

[25]BEHM D G，ERSON K，CURNEW R S.Muscle force and activation under stable and unstable conditions[J].Strength Cond Res，2002：16.

[26]BEOR R W，CABRI J，VAES W，etal.Moments of Force，Power，and Muscle Coordination in Speed－Skating[J].Int J Sports Med，1987，（8）：371－378.

[27]CARLO J，DE L.The use of surface electromyography in biomechanics[J].J Appl Bio，1997，（13）：135－163.

[28]CLARYSJ P.Electromyography in sports and occupational settings：an update of its limits and possibilities[J].Ergonomics，2000，10（43）：1750－1762.

[29]THIAGO Y F，JORGE O E，JOSEE P，etal.Electromyographic signal in the isometric torque of the quadriceps，Hamstrings and brachial biceps muscles in female subjects[J].J Appl Res，2010，10（1）：32－39.

[30]YANG J，WINTER D.Electromyographic amplitude normalization methods：improving their sensitivity as diagnostic tools on gait analysis[J].Archives Physical Med Rehabilitation，1984，65：517－521.