摘要：后疫情時代，健身瑜伽迎來了發(fā)展熱潮，在國家提倡提供全民健身智慧化服務(wù)的背景下，運(yùn)用肌電、肌氧等實(shí)時、無創(chuàng)、便攜的智能化生物信號監(jiān)測設(shè)備助力健身瑜伽發(fā)展成為一個新的研究方向。本文運(yùn)用文獻(xiàn)資料法、邏輯分析法，對健身瑜伽項目發(fā)展現(xiàn)狀、常用的身體機(jī)能監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，并對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，探討了其在健身瑜伽中的應(yīng)用前景，為其助力健身瑜伽發(fā)展提供了有益參考。

關(guān)鍵詞：智慧體育" 肌電" 肌氧" 健身瑜伽

智慧體育作為一個新興概念，其核心是結(jié)合如云計算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等信息技術(shù)，對大量收集的體育感知信息進(jìn)行深入處理和分析。這種技術(shù)的運(yùn)用大大提高了體育服務(wù)的質(zhì)量，優(yōu)化了用戶的體育體驗，推動了體育管理方式的創(chuàng)新，并且優(yōu)化了體育資源的利用。這一全新的模式致力于提升體育行業(yè)的資源效率，使各類體育活動的組織和管理變得更加智能化，更具效率。智慧體育以人為本。通過實(shí)時收集和分析各種形式的用戶數(shù)據(jù)（如生理生化指標(biāo)、運(yùn)動軌跡等），不僅能夠提供量身定制的運(yùn)動建議，提高運(yùn)動效果，預(yù)防運(yùn)動傷害，還能為用戶創(chuàng)造全面、個性化、智能化的體育體驗。

在智慧體育的推動下，體育管理的方式也得到了很大的革新。如體育場館的預(yù)約系統(tǒng)，比賽成績的實(shí)時更新，以及運(yùn)動員健康狀況的遠(yuǎn)程監(jiān)控等都大大提高了管理效率和服務(wù)質(zhì)量，同時也節(jié)省了大量的人力和物力。智慧體育也有助于優(yōu)化體育資源的配置。通過先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以更科學(xué)地評估各種體育設(shè)施的使用情況和需要，從而更合理地配置和使用這些資源。智慧體育教學(xué)作為一種創(chuàng)新的教學(xué)模式，已經(jīng)逐漸成為體育教學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)和趨勢。它通過融合當(dāng)下最先進(jìn)的信息技術(shù)，提升體育教學(xué)質(zhì)量和效率，創(chuàng)新教學(xué)方法。一些新興的智能運(yùn)動設(shè)備可以更準(zhǔn)確地記錄練習(xí)者的運(yùn)動數(shù)據(jù)，幫助教練更精準(zhǔn)地評價練習(xí)者的技能水平和健康狀況，個性化的運(yùn)動建議也可以提高練習(xí)者的運(yùn)動效率和興趣，使體育運(yùn)動的學(xué)習(xí)更加生動有趣。智慧體育教學(xué)開辟了體育教學(xué)的新路徑，改變了傳統(tǒng)的教與學(xué)方式，提高了練習(xí)者的運(yùn)動體驗和學(xué)習(xí)效果。

在國家重視全民健身的背景下，國家體育總局社會體育指導(dǎo)中心于2018年將全國瑜伽推廣委員會更名為全國健身瑜伽指導(dǎo)委員會，由此開啟了中國式“健身瑜伽”的積極探索，為建設(shè)科學(xué)健康的健身瑜伽發(fā)展環(huán)境，更好地服務(wù)新時代全民健身國家戰(zhàn)略做出努力嘗試。

而在后疫情時代，人們越來越意識到健身的重要性，在國家提倡提供全民健身智慧化服務(wù)，支持開展智能健身、“云賽事”、虛擬運(yùn)動等政策的支持下，智能化科技設(shè)備與健身瑜伽在多個維度進(jìn)行深入的融合已是必然趨勢。本文在上述背景的基礎(chǔ)上，運(yùn)用文獻(xiàn)資料法與邏輯分析法對當(dāng)前健身瑜伽項目的發(fā)展現(xiàn)狀、當(dāng)前常用的如肌電、肌氧等身體技能監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行梳理，探討智慧肌電、肌氧等智能化科技監(jiān)測設(shè)備在健身瑜伽領(lǐng)域的應(yīng)用價值，分析智慧體育視域下科技設(shè)備助力健身瑜伽發(fā)展的前景，以期為助力健身瑜伽發(fā)展提供有益參考。

1、健身瑜伽項目的發(fā)展現(xiàn)狀

瑜伽發(fā)源于古印度，與中國具有相似的自然環(huán)境、生活習(xí)慣和文化特征，使得兩國容易產(chǎn)生文化認(rèn)同。瑜伽身心兼修的功能完美契合了國人對于養(yǎng)生的追求，使瑜伽成為了風(fēng)靡中國的流行健身項目。古典瑜伽早在隋唐以前就由古印度傳入中國，隨著1985年中央電視臺的“蕙蘭瑜伽”健身節(jié)目播出，瑜伽開始在北京、上海、廣州等大中型城市發(fā)展普及。瑜伽對于形體改善的功效早已被學(xué)者所證實(shí)，其還具有提升練習(xí)者身體素質(zhì)、療愈內(nèi)心的功效也由于相關(guān)政策制度的缺失與瑜伽的快速發(fā)展，其行業(yè)內(nèi)存在許多的亂象和矛盾，為了規(guī)范瑜伽及健身行業(yè)在我國的發(fā)展，使其更好地服務(wù)于全民健身，在此背景下，“健身瑜伽”應(yīng)運(yùn)而生。學(xué)者裘鵬對其定義為：以體位法和呼吸法的配合練習(xí)為基本手段、輔以冥想和放松，以增強(qiáng)人的體質(zhì)、促進(jìn)人的身心和諧發(fā)展為目標(biāo)的社會體育項目。其概念緣起從內(nèi)部因素看是通過“健身瑜伽”這一本土化概念揭開瑜伽神秘面紗，拔除亂象，是瑜伽項目健康發(fā)展的必由之路；從外部因素看，國家一系列有利政策、大眾要求“多元化”健身及“安全”健身直接催生了健身瑜伽的發(fā)展。

在國家重視全民健身的背景下，國家體育總局社會體育指導(dǎo)中心于2016年成立了全國瑜伽推廣委員會，后在2018年更名為全國健身瑜伽指導(dǎo)委員會，由此開啟了中國式“健身瑜伽”的積極探索，目前已頒布了《健身瑜伽體位標(biāo)準(zhǔn)（試行）》《健身瑜伽競賽規(guī)則與裁判法（試行）》《中國健身瑜伽段位制（試行）》《中國健身瑜伽晉段官管理辦法（試行）》等政策文件，為建設(shè)科學(xué)健康的健身瑜伽發(fā)展環(huán)境，更好地服務(wù)新時代全民健身國家戰(zhàn)略做出努力嘗試。與此同時，一系列科技技術(shù)和產(chǎn)品也逐漸向健身瑜伽領(lǐng)域進(jìn)行融合，如“海健身”APP上的許多免費(fèi)分享課程，可提供給沒有時間進(jìn)行線下練習(xí)或喜歡在家中練習(xí)的練習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)。

當(dāng)前，健身瑜伽項目的推廣集中在社會和高校領(lǐng)域，大都是集中在線下，通過教練教習(xí)的方式進(jìn)行練習(xí)。大多使用傳統(tǒng)的瑜伽輔具進(jìn)行輔助練習(xí)，而很少見到運(yùn)用心率、肌電、肌氧等無創(chuàng)實(shí)時身體機(jī)能監(jiān)控設(shè)備輔助訓(xùn)練。隨著全國健身瑜伽指導(dǎo)委員會的大力推廣和相關(guān)政策文件的支持，越來越多的大學(xué)生和社會愛好者加入了健身瑜伽的練習(xí)。許多人選擇在家中通過線上視頻進(jìn)行練習(xí)，面臨著無人指導(dǎo)的困境，不確定自己的練習(xí)是否正確，同時也存在著運(yùn)動損傷的風(fēng)險。隨著練習(xí)人數(shù)的增加和練習(xí)者群體的壯大，對健身瑜伽教練員的需求也越來越大。為了幫助教練員減輕教學(xué)壓力并更好地指導(dǎo)練習(xí)者完成體式練習(xí)，運(yùn)用智能化設(shè)備監(jiān)控練習(xí)者的身體機(jī)能狀況變得尤為重要。通過監(jiān)測練習(xí)者的身體狀況，教練員可以實(shí)時了解他們的身體狀況，并根據(jù)情況靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和訓(xùn)練負(fù)荷，以確保練習(xí)者的安全和效果。這些科技設(shè)備可以通過各種傳感器和監(jiān)測器來實(shí)時監(jiān)測練習(xí)者的心率、呼吸、肌肉活動等身體指標(biāo)。這些數(shù)據(jù)可以通過連接到手機(jī)或電腦的應(yīng)用程序進(jìn)行收集和分析，從而為教練員提供準(zhǔn)確的信息和反饋。教練員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)來判斷練習(xí)者的身體狀況和疲勞程度，以便調(diào)整訓(xùn)練計劃和提供個性化指導(dǎo)。練習(xí)者可以通過攝像頭將自己的練習(xí)情況展示給教練員，教練員可以通過視頻進(jìn)行實(shí)時指導(dǎo)和糾正。這種遠(yuǎn)程指導(dǎo)構(gòu)建了教練員與練習(xí)者進(jìn)行有效的溝通和交流的橋梁，為健身瑜伽的發(fā)展提供更多的可能性，使練習(xí)者能夠更安全、更有效地進(jìn)行健身瑜伽練習(xí)。

2、當(dāng)前常用的身體機(jī)能監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備

2.1、表面肌電圖技術(shù)和近紅外光譜技術(shù)

隨著技術(shù)的發(fā)展，表面肌電圖（sEMG）逐漸被認(rèn)為是一種更為可靠、安全和無創(chuàng)的肌電信號測量方法。sEMG技術(shù)是一種非侵入性的生物電信號檢測技術(shù)，可以用于監(jiān)測人體肌肉疲勞和運(yùn)動狀態(tài)。近年來，一些學(xué)者采用sEMG小波變換分析技術(shù)來監(jiān)測運(yùn)動性疲勞，如徐紅旗等人應(yīng)用sEMG小波變換分析技術(shù)對重復(fù)性手工提放重物作業(yè)中肌肉疲勞的變化進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和分析，及時發(fā)現(xiàn)與預(yù)防肌肉疲勞，其準(zhǔn)確性和合理性已得到驗證。隨著科技的不斷進(jìn)步與技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前sEMG技術(shù)已經(jīng)開發(fā)出許多微型化的可穿戴式無線檢測設(shè)備，能有效地對重復(fù)工作中受試者的身體機(jī)能情況進(jìn)行監(jiān)控，這樣的設(shè)備為確保體力勞動者的職業(yè)安全提供了重要的技術(shù)支持，也為健身瑜伽的練習(xí)者提供了一種能夠?qū)崟r監(jiān)測身體運(yùn)動負(fù)荷的可靠手段。

許多實(shí)時無創(chuàng)便攜智能傳感器的研制都是為了能夠監(jiān)控和預(yù)測運(yùn)動者的肌肉疲勞，而sEMG技術(shù)作為一種非侵入性方法，可以通過記錄肌肉電活動的變化來監(jiān)測肌肉疲勞。然而，單獨(dú)使用sEMG技術(shù)存在一些不足，例如它不能對肌肉力量進(jìn)行量化。為了更全面地評估肌肉疲勞狀態(tài)，研究者開始探索將sEMG技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合的方法。這些融合改進(jìn)的身體機(jī)能情況分析方法已成為肌肉疲勞研究的一個新的熱點(diǎn)并且具有重要的意義，它不僅可以提高肌肉疲勞的評估準(zhǔn)確性，還可以更全面、準(zhǔn)確地評估肌肉的疲勞狀態(tài)，為運(yùn)動員的訓(xùn)練和競賽提供更有效的監(jiān)測手段并且?guī)椭t(yī)療保健領(lǐng)域從業(yè)者更好地診斷和治療肌肉疲勞相關(guān)問題，對于保障體力勞動者的職業(yè)安全和健康也具有顯著意義。因此這些方法具有很大的發(fā)展前景，將為肌肉疲勞檢測技術(shù)的研究和應(yīng)用帶來新的思路，也為健身瑜伽項目的科學(xué)化練習(xí)提供可靠路徑。

肌氧飽和度是肌肉毛細(xì)血管中的血紅蛋白含氧量，隨著光學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對肌氧飽和度的測量開始應(yīng)用可以無創(chuàng)實(shí)時檢測的近紅外光譜（NIRS）技術(shù)，NIRS是一種非侵入式技術(shù)，其原理是使用光源和探測器將近紅外光引入到肌肉組織中，并測量透過組織的光強(qiáng)度，根據(jù)不同波長的光被血紅蛋白和氧合血紅蛋白吸收的程度不同，可以計算出肌氧飽和度和血流量等生理參數(shù)。NIRS技術(shù)可以用于靜態(tài)和動態(tài)收縮中的肌肉并取得良好的效果，這恰恰與健身瑜伽的習(xí)練特點(diǎn)相同。許多學(xué)者已經(jīng)對NIRS技術(shù)的可靠性進(jìn)行了檢測，其研究發(fā)現(xiàn)NIRS技術(shù)可以有效的監(jiān)測運(yùn)動強(qiáng)度和疲勞，幫助教練員為運(yùn)動員制定更有效的訓(xùn)練計劃。

NIRS技術(shù)雖然有其優(yōu)點(diǎn)，如非侵入性、實(shí)時性、可重復(fù)性等，但也存在一些限制。例如：由于其非侵入性的特點(diǎn)，其信號可能受到許多生理和環(huán)境因素的影響，如血流量、皮膚厚度、皮下脂肪、出汗等。這些因素可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差；由于NIRS技術(shù)只能監(jiān)測局部組織氧合狀態(tài)，因此在評估全身性疲勞時可能存在局限性；NIRS技術(shù)只能監(jiān)測組織氧合狀態(tài)，而不能直接測量肌肉疲勞產(chǎn)生的代謝物質(zhì)或其他生化指標(biāo)。因此，將該技術(shù)與心率監(jiān)控、動作捕捉等其他技術(shù)結(jié)合使用將有機(jī)會能夠可以獲取更多數(shù)據(jù)來評估肌肉疲勞程度，更好地為健身瑜伽項目的發(fā)展提供科技助力。

2.2、動作捕捉技術(shù)

動作捕捉技術(shù)早在上個世紀(jì)70年代就已經(jīng)出現(xiàn)，而近年來隨著計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，動作捕捉技術(shù)得到了極大的進(jìn)步，并且已經(jīng)應(yīng)用于各行各業(yè)，人體工程學(xué)、運(yùn)動訓(xùn)練、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域是動作捕捉技術(shù)的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。其主要有機(jī)械式運(yùn)動捕捉、聲學(xué)式運(yùn)動捕捉、電磁式運(yùn)動捕捉、光學(xué)式運(yùn)動捕捉和基于視頻的運(yùn)動捕捉五種分類。日常生活中我們最為常見的通常是光學(xué)式動作捕捉，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)可以僅僅依靠手機(jī)的攝像頭便能對健身愛好者的運(yùn)動姿態(tài)、空間位置等信息進(jìn)行捕捉，以此來對其進(jìn)行運(yùn)動監(jiān)控，分析與診斷其技術(shù)動作。

盡管動作捕捉技術(shù)在健身瑜伽領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，但它也存在一些限制。首先，通常搭載動作捕捉技術(shù)的設(shè)備并未集成其他能夠監(jiān)測身體機(jī)能狀態(tài)的傳感器。這意味著它無法提供關(guān)于心率、肌電、肌氧水平和身體活動強(qiáng)度等重要指標(biāo)的實(shí)時數(shù)據(jù)；其次，動作捕捉技術(shù)在進(jìn)行動作捕捉和識別時通常需要較大的場地。這對于家庭環(huán)境或狹小的健身房來說可能存在一定的挑戰(zhàn)。此外，識別的精確度受到許多因素的影響，例如環(huán)境中的障礙物、光線條件以及使用者穿著的衣物等。這些因素可能導(dǎo)致識別的身體姿態(tài)數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，從而影響用戶獲得準(zhǔn)確的反饋和指導(dǎo)。為了克服這些限制，動作捕捉技術(shù)通常需要與其他技術(shù)結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)并獲取更多可用數(shù)據(jù)。例如，結(jié)合心率監(jiān)測技術(shù)可以提供有關(guān)身體的心血管反應(yīng)和耐力水平的信息，結(jié)合肌電監(jiān)測技術(shù)可以幫助練習(xí)者更好了解當(dāng)前的運(yùn)動負(fù)荷。健身瑜伽段位制和教練員考試所使用的“海健身”APP已經(jīng)采用了動作捕捉和動作識別技術(shù)，使得健身瑜伽的練習(xí)者可以在家中通過線上考試進(jìn)行評估，尤其在疫情期間，這種在線評估方式極為方便。通過動作捕捉技術(shù)，可以準(zhǔn)確地分析學(xué)習(xí)者的動作，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)動作進(jìn)行評分和反饋，幫助他們不斷提高技術(shù)水平。隨著科技的不斷進(jìn)步，相信動作捕捉技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展和完善，克服當(dāng)前的一些限制，并且與其他技術(shù)更好的結(jié)合，發(fā)揮優(yōu)勢互補(bǔ)的積極效應(yīng)，提供更加精確、科學(xué)化的身體機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控服務(wù)，更好地為健身瑜伽項目的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

3、科技設(shè)備助力健身瑜伽發(fā)展的前景

3.1、開發(fā)健身瑜伽智能化運(yùn)動設(shè)備

隨著科技的不斷進(jìn)步以及傳感器材料的不斷發(fā)展，各種柔性可穿戴的微型傳感器逐漸普及，肌電、肌氧等監(jiān)測設(shè)備的發(fā)展趨勢也逐漸趨于非侵入式的微型化和可穿戴化。市面上的各種智能穿戴設(shè)備也可以通過內(nèi)置傳感器來監(jiān)測運(yùn)動員的活動量、心率、睡眠質(zhì)量等生理指標(biāo)，并將數(shù)據(jù)上傳到云端進(jìn)行分析和處理。此外，還有一些技術(shù)高度集成的設(shè)備，如智能瑜伽墊、智能鏡等，這些設(shè)備通過結(jié)合動作捕捉技術(shù)，能夠?qū)∩龛べぞ毩?xí)者身體所處方位、腳下受力情況、身體姿態(tài)等信息進(jìn)行識別，并實(shí)時進(jìn)行動作的捕捉與糾錯，可以提供更為準(zhǔn)確和詳細(xì)的數(shù)據(jù)。當(dāng)前已經(jīng)有研究者針對健身瑜伽項目開發(fā)了采用科技速干面料并內(nèi)置柔性傳感器且能實(shí)時監(jiān)控練習(xí)者肌電、肌氧等身體機(jī)能狀況的瑜伽服，未來有望進(jìn)一步發(fā)展。這些瑜伽服通過利用科技面料紡織與柔性傳感器技術(shù)，不影響練習(xí)者練習(xí)瑜伽的同時健身瑜伽教練可以通過配套APP實(shí)時獲取學(xué)員的運(yùn)動數(shù)據(jù)和表現(xiàn)，從而及時進(jìn)行反饋和干預(yù)，提高教學(xué)效果和學(xué)習(xí)成果。實(shí)時運(yùn)動數(shù)據(jù)收集可以通過智能設(shè)備和傳感器技術(shù)實(shí)時收集學(xué)員在健身瑜伽課堂中的運(yùn)動數(shù)據(jù)，如心率、步數(shù)、姿勢正確性等。這些數(shù)據(jù)可以幫助教練了解學(xué)員的運(yùn)動狀態(tài)和表現(xiàn)，并為教學(xué)提供客觀的依據(jù)。這些智能化科技設(shè)備為健身瑜伽項目的快速發(fā)展提供了良好助力。

3.2、結(jié)合大數(shù)據(jù)及機(jī)器學(xué)習(xí)方法

健身瑜伽習(xí)練者往往集中在女性和中老年群體，其具有容易產(chǎn)生肌肉疲勞的性別和年齡特征，以往總是依靠瑜伽教練的觀察和經(jīng)驗來發(fā)現(xiàn)會員的肌肉疲勞，存在主觀性和不確定性等問題。而現(xiàn)在，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的不斷發(fā)展，越來越多的研究者開發(fā)出各種預(yù)測肌肉疲勞的研究模型，將其與智能化設(shè)備相結(jié)合，使用智能設(shè)備來收集大量的生理數(shù)據(jù)，如心率、步數(shù)、睡眠質(zhì)量等，并將這些數(shù)據(jù)上傳到云端進(jìn)行分析和處理，使用特征提取、特征選擇、模型訓(xùn)練等技術(shù)來建立高效準(zhǔn)確的肌肉疲勞預(yù)測模型。建立的肌肉疲勞預(yù)測模型可以為健身瑜伽教練、修習(xí)者提供幫助，隨著人工智能領(lǐng)域的不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)方法的應(yīng)用為健身瑜伽項目的發(fā)展開辟了新的研究方向，具有重要意義，未來必定會得到更廣泛的發(fā)展。因此，結(jié)合大數(shù)據(jù)及機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來開發(fā)適用于健身瑜伽項目的科技設(shè)備是一種可行的發(fā)展思路。

4、總結(jié)

健身瑜伽項目作為一種新興的全民健身項目和大眾競賽項目，由于其獨(dú)特的健身功效正吸引著越來越多追求健康和渴望改善體質(zhì)的瑜伽愛好者參與進(jìn)來。健身瑜伽項目的盛行也意味著瑜伽這項傳統(tǒng)的身體和心靈修煉方式正在迎來全新的發(fā)展階段，無論是普通練習(xí)者還是備戰(zhàn)全國健身瑜伽公開賽的運(yùn)動員都離不開科技設(shè)備的助力，實(shí)時無創(chuàng)可穿戴的身體機(jī)能監(jiān)控設(shè)備對健身瑜伽教練員、練習(xí)者、運(yùn)動員都具有重要的意義。相信隨著未來健身瑜伽項目的不斷發(fā)展以及科技助力設(shè)備的不斷進(jìn)步完善，將會有越來越多的新技術(shù)、新科技應(yīng)用于健身瑜伽項目，促進(jìn)健身瑜伽項目向著規(guī)范化、智能化、科學(xué)化的道路不斷向前探索。

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