陳潔星，梅雪雄

動(dòng)態(tài)瑞士球練習(xí)對(duì)游泳運(yùn)動(dòng)員軀干核心區(qū)肌群AEMG激活程度的影響

陳潔星，梅雪雄

目的：研究動(dòng)態(tài)瑞士球練習(xí)對(duì)游泳運(yùn)動(dòng)員軀干核心區(qū)4個(gè)主要肌群的刺激強(qiáng)度，旨在為游泳運(yùn)動(dòng)員的瑞士球練習(xí)提供一定的參考依據(jù)。方法：選擇10名男子一級(jí)游泳運(yùn)動(dòng)員為受試對(duì)象。利用BIOPAC－MP150多導(dǎo)生理儀，對(duì)受試者在24種動(dòng)態(tài)瑞士球練習(xí)中的腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌和多裂肌這4個(gè)肌群進(jìn)行表面肌電測(cè)試，計(jì)算各受試肌群的AEMG值。通過(guò)聚類將24種瑞士球練習(xí)分為4類，在平面直角坐標(biāo)圖上繪制各類瑞士球練習(xí)中各肌群的AEMG值圖形并計(jì)算圖形面積。結(jié)果：第1類是以腹外斜肌和豎脊肌為主導(dǎo)發(fā)力的練習(xí)；第2類是以豎脊肌主導(dǎo)發(fā)力的練習(xí)；第3類是以腹直肌和腹外斜肌為主導(dǎo)發(fā)力的練習(xí)；第4類是以豎脊肌和多裂肌為主導(dǎo)發(fā)力的練習(xí)。結(jié)論：24種瑞士球練習(xí)對(duì)軀干核心區(qū)4個(gè)肌群的AEMG值分別都在10%～50%左右，均屬于中、低負(fù)荷強(qiáng)度的練習(xí)；運(yùn)用坐標(biāo)圖面積計(jì)算法可以計(jì)算出瑞士球動(dòng)作對(duì)軀干肌群的總刺激強(qiáng)度，能夠簡(jiǎn)單并直觀地表現(xiàn)出各動(dòng)作對(duì)軀干肌群的刺激情況；與水中技術(shù)動(dòng)作聯(lián)系的緊密性以及無(wú)固定支撐是瑞士球練習(xí)應(yīng)用于游泳運(yùn)動(dòng)的核心特征，運(yùn)動(dòng)員與教練員可以遵從訓(xùn)練原則，通過(guò)多種手段將瑞士球練習(xí)合理應(yīng)用于游泳專項(xiàng)訓(xùn)練中。

游泳；運(yùn)動(dòng)員；瑞士球；軀干；肌群；AEMG值

從解剖學(xué)的角度來(lái)看，人體的核心區(qū)肌群是指附著在腰椎、骨盆和髖關(guān)節(jié)等骨骼上的肌肉，包括33對(duì)肌肉和1塊肌肉［14］。軀干核心區(qū)肌群是指位于膈肌和骨盆之間的肌群，包括腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌和多裂肌等23對(duì)肌肉和1塊肌肉。游泳是一項(xiàng)在水中的全身性運(yùn)動(dòng)，水中的不穩(wěn)定支撐環(huán)境要求運(yùn)動(dòng)員不斷調(diào)整身體姿勢(shì)以達(dá)到相對(duì)平衡。軀干核心區(qū)肌群的作用是使軀干保持某種固定姿勢(shì)，以利于保持身體的平衡和穩(wěn)定，使身體呈良好的流線型，減小水的阻力；同時(shí)，也可以為四肢肌肉提供穩(wěn)固的發(fā)力點(diǎn)，有利于發(fā)揮更大的力量，提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)［21］。因此，軀干核心區(qū)的肌群能力對(duì)于游泳運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)是十分重要的。

瑞士球是一種采用PVC塑料材料結(jié)構(gòu)富有彈性的球。人體通過(guò)坐在球上、撐在球上、俯臥在球上以及仰臥在球上等各種形式使球發(fā)生形變，從而使人體能在不穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行身體運(yùn)動(dòng)。也正因?yàn)榫哂羞@種類似水中的不穩(wěn)定支撐的特點(diǎn)，瑞士球練習(xí)被國(guó)內(nèi)、外游泳運(yùn)動(dòng)員所廣泛采用。但現(xiàn)階段，關(guān)于游泳運(yùn)動(dòng)員瑞士球訓(xùn)練的研究集中于理論探討［1，9，11，16］，相關(guān)的科學(xué)依據(jù)較少。另一方面，部分研究者認(rèn)為，瑞士球練習(xí)并不比其他非穩(wěn)定練習(xí)如墊上練習(xí)有更大的優(yōu)勢(shì)［6，41］。造成以上分歧的原因主要是針對(duì)瑞士球練習(xí)負(fù)荷的研究匱乏，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)隊(duì)在進(jìn)行訓(xùn)練或者是康復(fù)治療時(shí)對(duì)瑞士球訓(xùn)練的負(fù)荷缺乏科學(xué)依據(jù)。因此，研究瑞士球練習(xí)對(duì)相關(guān)肌群的刺激強(qiáng)度對(duì)于科學(xué)地進(jìn)行核心穩(wěn)定力量訓(xùn)練具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

本文旨在研究瑞士球練習(xí)對(duì)游泳運(yùn)動(dòng)員軀干核心區(qū)4個(gè)主要肌群的刺激強(qiáng)度，通過(guò)在平面直角坐標(biāo)系上繪制肌電數(shù)據(jù)圖形并計(jì)算圖形面積的方法來(lái)衡量瑞士球練習(xí)對(duì)軀干肌群的總刺激程度，將瑞士球練習(xí)強(qiáng)度直觀化。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本文主要研究動(dòng)態(tài)瑞士球練習(xí)對(duì)游泳運(yùn)動(dòng)員軀干核心區(qū)肌群的激活程度。選擇福建師范大學(xué)高水平運(yùn)動(dòng)隊(duì)和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練專業(yè)10名一級(jí)游泳運(yùn)動(dòng)員（年齡20.30±2.26歲，身高181.20±5.45cm，體重76.10±6.48kg，游泳訓(xùn)練年限≥12年）為測(cè)試對(duì)象，所有受試者均自愿配合參加本次實(shí)驗(yàn)。測(cè)試前運(yùn)動(dòng)員相關(guān)肌群無(wú)損傷史，正式實(shí)驗(yàn)前24h內(nèi)無(wú)劇烈運(yùn)動(dòng)。選取受試者身體右側(cè)的腹直?。ㄓ覀?cè)腹直肌第二肌腹隆起處）、腹外斜?。ㄓ覀?cè)腋下與乳頭的下延長(zhǎng)線之間，與腹直肌第二肌腹隆起的橫向延長(zhǎng)線的交界處）、豎脊肌（T12－L1位段右側(cè)豎脊肌隆起處）和多裂?。↙5－S1脊椎右側(cè)多裂肌隆起處）4塊位于人體軀干部位表面的核心區(qū)肌群。其他核心區(qū)肌群由于位于皮膚深層，無(wú)法用表面肌電技術(shù)進(jìn)行探測(cè)。測(cè)試所選取的肌群部位明顯，功能性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的代表性。

1.2 瑞士球練習(xí)的選取

通過(guò)觀察海軍游泳隊(duì)、八一游泳隊(duì)、美國(guó)游泳隊(duì)以及日本游泳隊(duì)等的訓(xùn)練視頻，從眾多的動(dòng)態(tài)瑞士球練習(xí)方法中選取了比較常用的24種。練習(xí)方法按球與人體的相對(duì)位置分為6類：肩頸部在球上、腰背部在球上、腹部在球上、腿部在球上、腳部在球上以及手部在球上（表1）。

1.3 實(shí)驗(yàn)流程

1.3.1 腹直肌和腹外斜肌AEMGmax測(cè)量

腹直肌和腹外斜肌的AEMGmax測(cè)試由自行設(shè)計(jì)，在按摩床上進(jìn)行。首先，用塑料捆扎帶把4根游泳拉力帶牢固地捆成一條，一頭系于按摩床下的橫桿下，另一頭通過(guò)按摩床放置頭部的洞口，系于綁在受試者胸圍的皮帶的后部。為了保證受試時(shí)皮帶不會(huì)因?yàn)樽銎鹕韯?dòng)作被拉扯移位，在左、右兩肩處分別綁上2根皮帶，穿過(guò)胸圍皮帶，加固胸部的皮帶位置。腿部用高強(qiáng)度橡膠帶固定。由于背部系著4根高強(qiáng)度橡皮拉力，受試者一般起身最高至45°左右。起身至最高點(diǎn)時(shí)堅(jiān)持5s，一共測(cè)試3次，每次休息3min，取AEMG最大的一組數(shù)據(jù)。腹外斜肌的AEMGmax測(cè)量方法同腹直肌測(cè)量類似。將系于按摩床下橫桿上的橡皮拉力系于按摩床下右側(cè)橫桿上，系在胸部的皮帶一端移至右側(cè)。測(cè)試開(kāi)始時(shí)，受試者盡全力朝左45°方向起身。左側(cè)起身測(cè)試完后，測(cè)試右側(cè)起身動(dòng)作；橡皮拉力綁至按摩床右側(cè)，測(cè)試步驟同左起身。對(duì)比左、右兩側(cè)起身時(shí)腹外斜肌肌群的AEMG，取AEMG最大的一組數(shù)據(jù)。

1.3.2 豎脊肌和多裂肌AEMGmax測(cè)量

豎脊肌和多裂肌的AEMGmax在按摩床上進(jìn)行，采用上半身懸空做后起身的方式。肌電電極片貼于受試者右側(cè)豎脊?。═12－L1）和多裂?。↙5－S1）隆起處上。使用兩根橡皮拉力，每根拉力前后對(duì)接成圈，綁在按摩床床腳處。測(cè)試時(shí)受試者左、右手各抓住橡皮拉力抱頭，用盡全力做后起身，堅(jiān)持5s，一共測(cè)試3次，每次休息3min，取AEMG值最大的一組數(shù)據(jù)。

1.3.3 瑞士球練習(xí)的動(dòng)作要求

測(cè)試前1周每位受試者都經(jīng)過(guò)2～3次的瑞士球動(dòng)作培訓(xùn)，每次1h，均在晚上。培訓(xùn)采用1對(duì)1的形式，由筆者本人負(fù)責(zé)培訓(xùn)。因?yàn)槭茉噷?duì)象均為高水平游泳運(yùn)動(dòng)員，入學(xué)前在各自的省游泳隊(duì)都有進(jìn)行過(guò)瑞士球練習(xí)，對(duì)瑞士球動(dòng)作的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)。經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，受試者在正式實(shí)驗(yàn)前均能正確掌握瑞士球練習(xí)動(dòng)作。正式測(cè)試時(shí)，將電極片貼在選定的腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌和多裂肌上，記錄每個(gè)動(dòng)作過(guò)程中的肌電信號(hào)。每種瑞士球練習(xí)完成1組6次動(dòng)作。如果6次動(dòng)作期間有1次動(dòng)作不符合標(biāo)準(zhǔn)即重新測(cè)試。為了使每個(gè)動(dòng)作在同一時(shí)間，按照同一節(jié)奏進(jìn)行，選用電子節(jié)拍器，把節(jié)奏調(diào)成1次／2s，動(dòng)作頻率為每1個(gè)／4s完整動(dòng)作，即每2個(gè)節(jié)拍完成1個(gè)完整動(dòng)作。選取各組動(dòng)作的AEMG值的平均值作為該瑞士球動(dòng)作的AEMG實(shí)測(cè)值。如果是軀干左右側(cè)不對(duì)稱動(dòng)作，如肩頸球上雙臂胸前伸直左右體轉(zhuǎn)，則分2次測(cè)試左右兩側(cè)肌肉的肌電，左側(cè)體轉(zhuǎn)測(cè)試完后，再測(cè)試右側(cè)體轉(zhuǎn)。

表1 本研究24種瑞士球練習(xí)方法一覽表Table 1 24－Style Swiss Ball Exercises

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

采用美國(guó)BIOPAC－MP150生理信號(hào)記錄儀處理肌電信號(hào)。采用雙電極采集表面肌電信號(hào)，電極中心的間距為2cm，采集頻率為1 000Hz，濾波50～500Hz。采用Acknowledge 4.1軟件將采集后的肌電信號(hào)進(jìn)行平均振幅AEMG處理。在測(cè)試中，將攝像機(jī)與電腦通過(guò)Express card相連接后，將Acknowledge 4.1軟件與攝像機(jī)設(shè)置后進(jìn)行同步實(shí)時(shí)錄像，用作后期肌電數(shù)據(jù)處理。選取肌電平均振幅（AEMG）為測(cè)試指標(biāo)，平均振幅是反映肌肉在同一時(shí)間內(nèi)，肌肉放電幅值的平均值，用來(lái)考察肌肉的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

1.3.5 數(shù)理統(tǒng)計(jì)

采用Excel 2010和SPSS 17.0軟件進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。以腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌和多裂肌最大振幅（AEMGmax）為依據(jù)，對(duì)各練習(xí)中各肌群的AEMG信號(hào)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，作為肌肉的激活程度，以減少被試之間的個(gè)體差異。標(biāo)準(zhǔn)化AEMG值公式（激活強(qiáng)度）＝AEMG實(shí)測(cè)值／AEMGmax×100%［6］。然后，以24種瑞士球練習(xí)對(duì)各肌群刺激的總AEMG為數(shù)據(jù)，采用SPSS 17.0進(jìn)行快速聚類分析，將24種練習(xí)分為4類。采用平面直角坐標(biāo)繪制AEMG值圖形，以－Y軸代表腹直肌、Y軸為腹外斜肌、－X軸為多裂肌、X軸為豎脊肌，將各肌群的AEMG值在平面直角坐標(biāo)軸上標(biāo)點(diǎn)并連線為四邊形（圖1）。最后按以下公式計(jì)算圖形面積，用圖形面積值表示各動(dòng)作對(duì)軀干四肌群的總刺激強(qiáng)度值：

圖形面積值

以代表豎脊肌的X軸為例。當(dāng)豎脊肌的AEMG值增大時(shí)，X軸上的點(diǎn)向右移動(dòng)從而將使得圖形面積相應(yīng)增大。反之，如果是－X軸，AEMG增大時(shí)－X軸上的點(diǎn)向左移動(dòng)。

2 研究結(jié)果

2.1 24種瑞士球練習(xí)對(duì)肌群刺激強(qiáng)度的聚類分析

將10名受試者在24種瑞士球練習(xí)中對(duì)各肌群的AEMG刺激強(qiáng)度的平均值進(jìn)行快速聚類分析，將24種練習(xí)分為4類，表2為聚類后各類的最終類中心值。采用繪制直角坐標(biāo)圖圖形的方法，將各類中的各個(gè)動(dòng)作在同一坐標(biāo)圖上繪制圖形，最后采用各類的最終類中心值繪制出該類的坐標(biāo)圖圖形，通過(guò)觀察圖形得出該類練習(xí)的特點(diǎn)。

2.2 第1類瑞士球練習(xí)分析

第1類瑞士球練習(xí)分別是球上側(cè)身起（右側(cè)起；201）、腰背部在球上仰臥起坐（202）、側(cè)臥直腿舉球（406）、俯撐雙腳在球上提臀伸膝（504）、跪姿肘推球（601）和側(cè)臥在球上肘推球（右側(cè)；602）6種。圖2的左側(cè)圖形是6種練習(xí)動(dòng)作在坐標(biāo)圖上的分布，可以看出，動(dòng)作201（右）在豎脊肌上的值較其他動(dòng)作大，動(dòng)作601在腹直肌上的值較大，但所有的圖形都圍繞在一定的范圍之內(nèi)。圖2的右側(cè)圖形是用該類動(dòng)作的中心值繪制而成的，可以清楚地看出，該類動(dòng)作在坐標(biāo)圖上呈菱形形態(tài)，右角稍外偏，說(shuō)明該類動(dòng)作是以腹外斜肌和豎脊肌主導(dǎo)發(fā)力。

表2 本研究聚類后各類的最終類中心值一覽表Table 2 Final Cluster Centers （%）

圖2 本研究第1類瑞士球練習(xí)分析示意圖Figure 2. The First Category Ball Exercises

采用坐標(biāo)圖面積計(jì)算法來(lái)計(jì)算各個(gè)動(dòng)作圖形在坐標(biāo)圖上圍成的面積（表3）?？梢钥闯觯擃愔信琶?的練習(xí)就包含了全部3種側(cè)身瑞士球練習(xí)。動(dòng)作406側(cè)臥直腿舉球的AEMG面積最高，該動(dòng)作與后2個(gè)動(dòng)作最大的不同點(diǎn)在于是用腿部夾球進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明在該類動(dòng)作中，側(cè)身且用腿部運(yùn)動(dòng)對(duì)軀干的總體刺激較強(qiáng)。動(dòng)作602側(cè)臥球上肘推球（右側(cè)）和201球上側(cè)身起（右側(cè)起）的面積值十分相近。兩種動(dòng)作異同點(diǎn)是瑞士球在人體的位置，相同點(diǎn)在于同屬于腿部固定和側(cè)身運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明有這2種特征的瑞士球練習(xí)，其軀干AEMG面積值相近。動(dòng)作602側(cè)臥肘推球是從動(dòng)作601跪姿肘推球的動(dòng)作結(jié)構(gòu)中分解出來(lái)的練習(xí)。從表3中的數(shù)據(jù)可以看出，動(dòng)作601的AEMG面積值小于動(dòng)作602，這可能是由于動(dòng)作602是側(cè)臥推球，而動(dòng)作601是兩肘推球，相較之下，用一側(cè)肘來(lái)控制人體運(yùn)動(dòng)難度更大，需要?jiǎng)訂T更多的肌群。動(dòng)作504俯撐雙腳球上提臀伸膝和202腰背部在球上仰臥起坐的值極其相近，但這2種動(dòng)作在運(yùn)動(dòng)形式上無(wú)明顯的共同點(diǎn)。

2.3 第2類瑞士球練習(xí)分析

第2類瑞士球練習(xí)包括了7種瑞士球練習(xí)動(dòng)作，肩頸在球上左右滾肩（101）、肩頸在球上左右側(cè)轉(zhuǎn)（左轉(zhuǎn)；102）、肩頸在球上屈伸髖（103）、球上側(cè)身起（左側(cè)；201）、腰背部在球上單腿上舉（右腿；203）、仰臥雙腿在球上轉(zhuǎn)髖（401）以及側(cè)臥在球上肘推球（左側(cè)；602）。圖3顯示，在該類動(dòng)作中，動(dòng)作401的圖形最小，處在其他動(dòng)作圍成的圖形之內(nèi)；動(dòng)作203右、201左和103的豎脊肌肌群的值較大。取該類肌群的中心值繪坐標(biāo)圖（圖3右圖）。與第1類動(dòng)作圖形相比，第2類圖形在豎脊肌方向的延伸較大，腹部肌群較小，多裂肌無(wú)顯著變化，整體呈現(xiàn)出扁狀菱形，說(shuō)明該動(dòng)作是以豎脊肌為主導(dǎo)發(fā)力的練習(xí)。

表3 本研究第1類瑞士球練習(xí)各動(dòng)作圖形面積值一覽表Table 3 The Graphics Area of the First Category Ball Exercises

圖3 本研究第2類瑞士球練習(xí)分析示意圖Figure 3. The Second Category Ball Exercises

表4為各個(gè)動(dòng)作圖形在直角坐標(biāo)圖上圍成的面積值。從這9個(gè)動(dòng)作的圖形面積值中可以看出，該類動(dòng)作的刺激強(qiáng)度低于第1類動(dòng)作。動(dòng)作602側(cè)臥在球上肘推球（左側(cè)）、動(dòng)作102肩頸在球上左右側(cè)轉(zhuǎn)（左轉(zhuǎn)）和動(dòng)作103肩頸在球上屈伸髖這3種動(dòng)作的圖形面積值相近，但只有動(dòng)作103是屬于對(duì)稱類動(dòng)作，而前2種屬于側(cè)身類運(yùn)動(dòng)，在用作訓(xùn)練時(shí)應(yīng)結(jié)合參考左、右側(cè)的不同AEMG值。動(dòng)作101肩頸在球上左右滾肩、動(dòng)作201球上側(cè)身起（左側(cè)）和203腰背部在球上單腿上舉（右腿）的值相近。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中受試者的反饋，動(dòng)作101屬于難度較低的瑞士球練習(xí)，對(duì)于專業(yè)游泳運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)較容易掌握。動(dòng)作203右和201左同屬于腰背在球上的一側(cè)運(yùn)動(dòng)，前者是是對(duì)對(duì)側(cè)肌群的刺激較大，而后者對(duì)同側(cè)肌群的刺激較大。動(dòng)作401仰臥雙腿球上轉(zhuǎn)髖的面積值是所有4類動(dòng)作中最低的，且根據(jù)受試者反饋，該動(dòng)作的動(dòng)作難度也是最低?？v觀4類中各動(dòng)作的面積值可以發(fā)現(xiàn)，第2類練習(xí)的AEMG面積值最低，說(shuō)明該類練習(xí)對(duì)軀干肌群的刺激強(qiáng)度較低，較適合在運(yùn)動(dòng)恢復(fù)期和康復(fù)訓(xùn)練中運(yùn)用。

2.4 第3類瑞士球練習(xí)分析

第3類練習(xí)包括俯撐兩腿球上轉(zhuǎn)髖（402）、腿在球上俯撐上下打腿（403）、仰臥雙腳夾球上舉（404）、仰臥雙腳夾球轉(zhuǎn)動(dòng)（405）、腳背在球上俯撐屈伸髖（501）和手球上俯臥撐（603）6種動(dòng)作。圖4為第3類瑞士球練習(xí)的坐標(biāo)圖，圖形從整體上呈現(xiàn)出上下長(zhǎng)、左右窄的菱形狀，說(shuō)明該類動(dòng)作的主要特點(diǎn)是以腹部的腹直肌肌群和腹外斜肌肌群為主導(dǎo)發(fā)力。與前2類動(dòng)作相比，該類動(dòng)作的針對(duì)性更強(qiáng)，對(duì)肌肉的刺激強(qiáng)度更大。

表4 本研究第2類瑞士球練習(xí)各動(dòng)作圖形面積值一覽表Table 4 The Graphics Area of the Second Category Ball Exercises

圖4 本研究第3類瑞士球練習(xí)分析示意圖Figure 4. The Third Category Ball Exercises

表5為各動(dòng)作圖形在直角坐標(biāo)圖上圍成的圖形面積值。動(dòng)作603手球上俯臥撐的值最高，說(shuō)明在以腹部肌群為主導(dǎo)發(fā)力的第3類練習(xí)中，動(dòng)作603對(duì)軀干的刺激強(qiáng)度最大。動(dòng)作405仰臥雙腳夾球轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)動(dòng)作是從動(dòng)作404仰臥雙腳夾球上舉中發(fā)展而來(lái)的，動(dòng)作404與405右這2種練習(xí)的圖形面積值相差不大，說(shuō)明這2種練習(xí)對(duì)肌群的刺激強(qiáng)度相近，在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中可以交替運(yùn)用。動(dòng)作403腿在球上俯撐上下打腿動(dòng)作是運(yùn)用瑞士球模仿自由泳陸上打腿的練習(xí)，在游泳訓(xùn)練中有著較為廣泛的應(yīng)用。從表5中的數(shù)值可以看出，動(dòng)作403的值屬于中上水平。動(dòng)作501腳背在球上俯撐屈伸髖與動(dòng)作402俯撐兩腿球上轉(zhuǎn)髖的圖形面積值相近，2種動(dòng)作的相同點(diǎn)在于都是俯撐姿勢(shì)的動(dòng)作，不同在于前者的瑞士球著重在腳背處，后者的瑞士球在夾在小腿處。根據(jù)受試者的反饋，受試者完成動(dòng)作402普遍認(rèn)為該動(dòng)作較難，出現(xiàn)較為明顯的喘氣現(xiàn)象，但該動(dòng)作所體現(xiàn)的數(shù)值屬于中下水平。由此可以認(rèn)為，該動(dòng)作對(duì)軀干肌群的刺激強(qiáng)度不高，可能是由于雙臂支撐導(dǎo)致受試者感覺(jué)疲勞。

表5 本研究第3類練習(xí)各動(dòng)作圖形面積值一覽表Table 5 The Graphics Area of the Third Category Ball Exercises

2.5 第4類瑞士球練習(xí)分析

第4類瑞士球練習(xí)包括肩頸在球上左右側(cè)轉(zhuǎn)（右轉(zhuǎn)；102）、肩頸在球上左右側(cè)滾（104）、腰背部在球上單腿上舉（左腿；203）、腹部在球上后起身（301）、腹部在球上對(duì)側(cè)手腿上舉（302）、腹部在球上兩腿上舉（303）、仰臥雙腳在球上屈伸膝（動(dòng)態(tài)橋式；502）、仰臥雙腳在球上支撐抬臀（503）以及墻上手滾球（604）9種動(dòng)作。圖5為第4類瑞士球練習(xí)的坐標(biāo)圖，與第3類的圖形相反，第4類練習(xí)的圖形呈現(xiàn)出兩端長(zhǎng)中間扁的形態(tài)，說(shuō)明腰背部的豎脊肌和多裂肌是主要的發(fā)力肌群。

圖5 本研究第4類瑞士球練習(xí)分析示意圖Figure 5. The Fourth Category Ball Exercises

表6為各動(dòng)作圖形在直角坐標(biāo)圖上圍成的面積值。動(dòng)作604墻上手滾球在該類動(dòng)作中的值最高，結(jié)合分析其他滾球類動(dòng)作如側(cè)臥在球上肘推球（右）的值和跪姿肘推球的值，可以看出，滾球類的動(dòng)作對(duì)測(cè)試肌群都有著較強(qiáng)的刺激強(qiáng)度。動(dòng)作104肩頸在球上左右側(cè)滾動(dòng)作，左側(cè)滾動(dòng)作的圖形面積值為1 769，比右側(cè)滾的1 550多了219個(gè)數(shù)值，說(shuō)明左側(cè)滾動(dòng)作對(duì)4塊肌群的刺激強(qiáng)度要大于右側(cè)滾動(dòng)作。動(dòng)作503仰臥雙腳在球上支撐抬臀和動(dòng)作301腹部在球上后起身的圖形面積值相近，但兩種動(dòng)作在運(yùn)動(dòng)形式、瑞士球位置、人體支撐點(diǎn)上都不相同點(diǎn)。動(dòng)作503與動(dòng)作502在運(yùn)動(dòng)時(shí)的體位都屬于肩頸著地，雙腳球上，且動(dòng)作503的動(dòng)作幅度要小于動(dòng)作502，但是經(jīng)過(guò)計(jì)算，運(yùn)動(dòng)幅度較小的503對(duì)4個(gè)肌群的刺激強(qiáng)度要大于502。動(dòng)作302腹部在球上對(duì)側(cè)手腿上舉的左、右側(cè)動(dòng)作值差別較小，與動(dòng)作502相比，前者為俯臥后者為仰臥，表現(xiàn)出體位不同而數(shù)值相近的特點(diǎn)。動(dòng)作102肩頸在球上左右側(cè)轉(zhuǎn)的右轉(zhuǎn)動(dòng)作的值為1 395，比在第二類的左轉(zhuǎn)動(dòng)作的數(shù)值大了169；有著類似情況的是動(dòng)作203腰背部在球上單腿上舉的左腿上舉，比同在第2類的右腿上舉動(dòng)作的值高了103，說(shuō)明本類中的動(dòng)作102右和203左對(duì)4個(gè)肌群的刺激強(qiáng)度要高于同在第2類的對(duì)側(cè)動(dòng)作。動(dòng)作303腹部在球上兩腿上舉的值雖然排在該類動(dòng)作的最后，但是，1 114的值也說(shuō)明了該動(dòng)作對(duì)4個(gè)肌群有著較高的刺激強(qiáng)度。

表6 本研究第4類瑞士球練習(xí)各動(dòng)作圖形面積值一覽表Table 6 The Graphics Area of the Fourth Category Ball Exercises

3 討論

3.1 瑞士球練習(xí)在游泳運(yùn)動(dòng)員軀干核心區(qū)肌群力量訓(xùn)練中的基本特征

游泳是一項(xiàng)水中進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)，游泳的游進(jìn)過(guò)程需要不斷地保持軀干在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)的相對(duì)平衡，提高游泳運(yùn)動(dòng)員軀干核心區(qū)肌群的協(xié)調(diào)能力和力量水平有利于優(yōu)化運(yùn)動(dòng)員上下肢的動(dòng)作節(jié)奏和能量消耗。瑞士球練習(xí)是游泳運(yùn)動(dòng)員提高軀干核心區(qū)肌群力量的一種重要的專項(xiàng)訓(xùn)練手段與方法之一，其在陸地上營(yíng)造出的不穩(wěn)定支撐環(huán)境，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能夠迫使軀干的大、小肌群參與運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)化脊柱和骨盆在運(yùn)動(dòng)中的穩(wěn)定性，提高軀干核心區(qū)部位的肌群控制力和平衡穩(wěn)定性。瑞士球練習(xí)在游泳運(yùn)動(dòng)中的基本特征主要體現(xiàn)在：

第1個(gè)重要特征就是無(wú)固定支撐。游泳時(shí)，人處于水中的無(wú)固定支撐狀態(tài)，因此，在陸上練習(xí)中模擬水中的無(wú)固定支撐環(huán)境是游泳訓(xùn)練的一個(gè)重要組成部分。Vera－Garcia等人的研究發(fā)現(xiàn)，在瑞士球上完成仰臥起坐時(shí)，瑞士球的不穩(wěn)定支撐使得相關(guān)肌群的肌電值反應(yīng)高于固定支撐［42］。這可能與神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)核心穩(wěn)定狀態(tài)的調(diào)節(jié)有關(guān)，神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)通過(guò)運(yùn)動(dòng)前期的預(yù)興奮反射性提高參與肌肉的力量。另一種是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)肌梭和腱梭反饋式調(diào)整肌肉的力量并協(xié)調(diào)不同肌肉之間的用力［14］。在類似水中的不穩(wěn)定支撐環(huán)境下，運(yùn)動(dòng)員通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)預(yù)興奮相關(guān)肌群，調(diào)整軀干的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，并通過(guò)軀干狀態(tài)的反饋來(lái)促使神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)整肌肉活動(dòng)。這就使得在維持動(dòng)作的穩(wěn)定與平衡過(guò)程中，神經(jīng)系統(tǒng)需要不間斷地調(diào)動(dòng)相關(guān)肌群參與運(yùn)動(dòng)，這與游泳時(shí)人體的肌肉運(yùn)動(dòng)方式相契合。

第2個(gè)特征是與水中技術(shù)動(dòng)作聯(lián)系的緊密性，是指運(yùn)用瑞士球結(jié)合水中技術(shù)訓(xùn)練的動(dòng)作特點(diǎn)，從而設(shè)計(jì)與游泳動(dòng)作聯(lián)系緊密的瑞士球練習(xí)。例如，101肩頸在球上左右滾肩、102肩頸在球上左右側(cè)轉(zhuǎn)和203腰背在球上單腿上舉這3個(gè)動(dòng)作與在水中的仰泳左右側(cè)轉(zhuǎn)打腿、單臂上舉仰泳腿等仰泳體位練習(xí)聯(lián)系緊密；動(dòng)作401腿在球上俯撐上下打腿高度模仿了水中的自由泳打腿；動(dòng)作501腳背在球上俯撐屈伸髖與601跪姿肘推球就分別與蛙泳的收腿動(dòng)作和伸手動(dòng)作十分相像；動(dòng)作301腹部在球上后起身是下肢在無(wú)固定支撐狀態(tài)下做后起動(dòng)作，模仿蝶泳推水后的上半身出水動(dòng)作。

第3個(gè)特征是中低負(fù)荷強(qiáng)度。本研究的受試者在24種瑞士球動(dòng)作測(cè)試中的AEMG平均值范圍在10%～50%左右（動(dòng)作頻率為每1個(gè)／4s完整動(dòng)作），可以認(rèn)為，所選取的動(dòng)作均為中低強(qiáng)度的練習(xí)。一方面，軀干部位的腰肌和豎脊肌等肌群在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中易產(chǎn)生疲勞，腰部韌帶拉傷和腰椎間盤突出是專業(yè)游泳運(yùn)動(dòng)員常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)損傷之一［4］，避免不必要的腰背部運(yùn)動(dòng)損傷能夠保證運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的延續(xù)性；另一方面，采用大負(fù)荷或超負(fù)荷的力量訓(xùn)練是造成游泳運(yùn)動(dòng)員損傷的主要原因之一［17］，近幾年來(lái)此類練習(xí)并不再提倡使用。相比之下，中低負(fù)荷強(qiáng)度、刺激時(shí)間較長(zhǎng)的瑞士球練習(xí)更貼近游泳運(yùn)動(dòng)的肌群用力特點(diǎn)，在避免運(yùn)動(dòng)損傷的同時(shí)，可以防止因大負(fù)荷力量訓(xùn)練而產(chǎn)生“肌肉塊”，造成運(yùn)動(dòng)員身體流線型的破壞。

3.2 瑞士球練習(xí)在游泳運(yùn)動(dòng)員軀干核心區(qū)肌群力量訓(xùn)練中的原則

第一，基于動(dòng)作難度的漸進(jìn)性原則。在瑞士球練習(xí)中，影響肌群刺激強(qiáng)度的因素包括關(guān)節(jié)屈伸角度、體位姿勢(shì)、動(dòng)作順序、動(dòng)作幅度、持續(xù)時(shí)間等，破壞或干擾以上任何一個(gè)因素都可能造成與預(yù)期不符的運(yùn)動(dòng)效果。因此，掌握正確的練習(xí)動(dòng)作是達(dá)到訓(xùn)練目標(biāo)的前提。在瑞士球訓(xùn)練中，動(dòng)態(tài)瑞士球動(dòng)作較之靜態(tài)瑞士球動(dòng)作難度更大，建議應(yīng)以靜態(tài)體位作為適應(yīng)性訓(xùn)練，而后依據(jù)各動(dòng)作對(duì)相應(yīng)肌群的AEMG值刺激強(qiáng)度大小，依次選擇相應(yīng)的動(dòng)態(tài)性練習(xí)。

第二，適宜負(fù)荷原則。瑞士球訓(xùn)練中的適宜負(fù)荷原則是指根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)體狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)能力，并結(jié)合練習(xí)動(dòng)作的刺激強(qiáng)度、刺激范圍等特點(diǎn)，為合理提高運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技能力而在訓(xùn)練中制訂相應(yīng)量度的負(fù)荷強(qiáng)度。

第三，區(qū)別對(duì)待原則。在練習(xí)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員特點(diǎn)、不同專項(xiàng)、訓(xùn)練狀態(tài)、身體素質(zhì)等因素有區(qū)別地選擇相應(yīng)的練習(xí)動(dòng)作，安排適宜的負(fù)荷強(qiáng)度，如根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)不同選擇練習(xí)、根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練狀態(tài)選擇相應(yīng)的練習(xí)、根據(jù)不同的身體素質(zhì)有針對(duì)性的選擇適合的練習(xí)等。

4 結(jié)論與建議

1.24種瑞士球練習(xí)對(duì)軀干核心區(qū)4個(gè)肌群的AEMG值分別都在10%～50%左右，均屬于中、低負(fù)荷強(qiáng)度的練習(xí)。

2.經(jīng)過(guò)快速聚類分析將24種瑞士球練習(xí)分為4類：第1類是以腹外斜肌和豎脊肌為主導(dǎo)發(fā)力的練習(xí)；第2類是以豎脊肌主導(dǎo)發(fā)力的練習(xí)；第3類是以腹直肌和腹外斜肌為主導(dǎo)發(fā)力的練習(xí)；第4類是以豎脊肌和多裂肌為主導(dǎo)發(fā)力的練習(xí)。

3.運(yùn)用坐標(biāo)圖面積計(jì)算法可以計(jì)算出各種瑞士球練習(xí)動(dòng)作對(duì)軀干肌群的總刺激強(qiáng)度，能夠簡(jiǎn)單并直觀地表現(xiàn)出各類動(dòng)作對(duì)軀干肌群的總刺激情況，教練員或運(yùn)動(dòng)員可以根據(jù)圖形面積值選擇適宜的練習(xí)，以提高軀干核心區(qū)肌群力量訓(xùn)練的針對(duì)性。

4.與水中技術(shù)動(dòng)作聯(lián)系的緊密性以及無(wú)固定支撐是瑞士球練習(xí)應(yīng)用于游泳運(yùn)動(dòng)的核心特征，運(yùn)動(dòng)員與教練員應(yīng)遵從動(dòng)作難度的漸進(jìn)性、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的適宜性、運(yùn)動(dòng)個(gè)體的區(qū)別性等原則，將瑞士球練習(xí)合理應(yīng)用于游泳專項(xiàng)訓(xùn)練中。

5.瑞士球練習(xí)的不穩(wěn)定支撐環(huán)境實(shí)現(xiàn)了游泳運(yùn)動(dòng)員在陸上訓(xùn)練時(shí)對(duì)水中環(huán)境的模擬。將瑞士球練習(xí)貫穿于游泳運(yùn)動(dòng)員的陸上訓(xùn)練，開(kāi)發(fā)與游泳專項(xiàng)聯(lián)系緊密的專項(xiàng)瑞士球練習(xí)動(dòng)作。培養(yǎng)教練員和運(yùn)動(dòng)員對(duì)瑞士球動(dòng)作圖形的應(yīng)用能力，充分發(fā)揮瑞士球練習(xí)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步豐富和完善我國(guó)競(jìng)技游泳運(yùn)動(dòng)的訓(xùn)練手段與方法。

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The Effect of AEMG Activation on Swimmer’s Trunk Core Muscle Group in Dynamic Swiss Exercises

CHEN Jie－xing，MEI Xue－xiong

The study is to test and analysis the surface electromyography in 24－style of dynamic Swiss ball exercises，for study the stimulation intensity of four major trunk muscle of swimming athlete in Swiss ball practice.The expectation of the study is to provide some valuable reference to swimming athlete＇s Swiss ball exercises.10healthy National 1－level swimming athletes volunteered to participate in the study.Use BIOPAC－MP150physical instrument to test the subjects｀abdominal muscle，obliquus externus abdominis muscle，erector spinae muscles and Multifidus muscle in 24－style Swiss ball exercises，calculating the muscle AEMG value of subjects.Through the cluster，24－style Swiss ball exercises are divided into four types，draw on each type of Swiss ball exercises in the graphics in plane right angle coordinate by using the AEMG data，the results is that the first category of exercises is turn to the little more obliquus externus abdominis muscle and erector spinae muscles leading with the power of exercises；The second category of exercises is turn to the little more erector spinae muscles leading with the power of exercises；The third category of exercises is turn to the abdominal muscle and obliquus externus abdominis muscle as the major leading with the power of exercises；The fourth category of exercises is turn to the erector spinae muscles and Multifidus muscle as the major leading with the power of exercises.The Conclusions is that 24－style Swiss ball exercises to the trunk’s core four muscle group of AEMG value are in 10%～50%，all belong to a low load strength of practice；using the method of plane right angle coordinate to figure area computation can calculate the stimulus strength value of trunk muscle group of Swiss ball exercises，can simply and intuitively showing the trunk muscle stimulus values on Swiss ball exercises.The coaches and athletes can accord the graphics area selecting the appropriate value practice used in training；The key characteristic of Swiss ball used in swimming，is that Swiss ball can connect closely with swimming technical and provide no fixed environment similar likes water.Athletes and coaches shall obey the training principle，through diverse of means let Swiss ball exercises become more reasonable to adapt the swimming training.

swim；athlete；swissball；trunk；muscles；AEMGvalue

1000－677X（2012）10－0056－08

2012－08－08；

2012－09－29

陳潔星（1987－），男，福建福州人，助教，碩士，主要研究方向?yàn)橛斡窘虒W(xué)訓(xùn)練理論與方法，Tel：（0591）83438876，E－mail：chenjiexing＠fjnu.edu.cn；梅雪雄（1955－），男，浙江錦寧人，教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)橛斡窘虒W(xué)訓(xùn)練理論與方法，Tel：（0591）22868273，E－mail：meixuexiong＠126.com。

福建師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，福建福州350108

Fujian Normal University，F(xiàn)uzhou 350108，China.

G804.6

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