□ 付萱琪(北京體育大學(xué)教育學(xué)院 北京 100084)
太極拳作為中華傳統(tǒng)體育中的瑰寶,是我國傳統(tǒng)文化的重要組成部分。太極拳有悠久的歷史,它誕生于古代中國“天人合一”的哲學(xué)理念,又在長期的實(shí)踐中逐漸發(fā)展起來。幾百年后太極拳運(yùn)動特征才和中國傳統(tǒng)文化相結(jié)合形成其拳理并且流傳至今。太極拳作為中國國粹,其作用價值需要我們用科學(xué)的方法與理論深入挖掘,如今太極拳已具備豐富的理論內(nèi)涵,具有強(qiáng)身健體、修身養(yǎng)性的作用,并集健身、娛樂、防身三者于一體。太極拳可以作為某些慢性疾病如骨關(guān)節(jié)炎,帕金森綜合征的干預(yù)手段越發(fā)引起人們的重視,美國老年醫(yī)學(xué)學(xué)會將其列為治療慢性疾病的有效手段。
肌電作為一種電信號,是由神經(jīng)、骨骼肌興奮,產(chǎn)生電信號并且傳遞與擴(kuò)散的。在肌電信號技術(shù)中,表面肌電信號技術(shù)具有無創(chuàng)性,實(shí)時性和較高的準(zhǔn)確率,因此常被廣泛用于醫(yī)學(xué)中的肌肉功能評價方面,體育科研中的動作技術(shù)分析中。目前對太極拳“左野馬分鬃”研究側(cè)重于運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)方面,而肌電方面研究較少,因此本次實(shí)驗(yàn)主要采用表面肌電這方法來分析太極拳的經(jīng)典動作“左野馬分鬃”。
本研究以24式簡化太極拳“野馬分鬃”的下肢肌肉活動特征為研究對象,因?yàn)橐榜R分鬃是重復(fù)性的動作,所以本次實(shí)驗(yàn)以其中的左野馬分鬃為例,對不同水平演練者做太極拳左野馬分鬃動作的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)練習(xí)太極拳野馬分鬃動作時存在的問題,揭示左野馬分鬃的下肢肌肉用力特征。
(1)實(shí)驗(yàn)對象。
本研究選取2名受試者,一名為太極拳健將級運(yùn)動員,一名為太極拳初學(xué)者,均為男性,都為北京體育大學(xué)本科學(xué)生且身高體重相差不大,受試者意識清晰,身體健康,以自愿的態(tài)度來參與本次實(shí)驗(yàn)。
(2)實(shí)驗(yàn)儀器。
美國制造16導(dǎo)Del sys表面肌電儀(采樣頻率為1111.1Hz)以及分析軟件,mot ion紅外動作捕捉系統(tǒng)。
(3)測試肌肉的選擇。
選取了下肢兩側(cè)主要肌肉,包括:腓腸肌內(nèi)側(cè)頭,腓腸肌外側(cè)頭,脛骨前肌,半腱肌,腓骨長肌,股直肌,股二頭肌,臀大肌,這16塊主要肌肉群來反應(yīng)動作特征。
積分肌電能綜合反映肌肉的放電強(qiáng)度和放電頻率兩個方面,而且對于同一肌肉,積分肌電值越大肌肉發(fā)力越大。根據(jù)下肢兩側(cè)各塊肌肉的積分肌電值統(tǒng)計(jì)表可知,在運(yùn)動員所做的左野馬分鬃標(biāo)準(zhǔn)動作中,右側(cè)的股二頭肌積分肌電值最大,發(fā)力最多,接下來有右側(cè)的腓腸肌外側(cè)頭,右側(cè)脛骨前肌,左側(cè)臀中肌,發(fā)力最少的是右側(cè)的腓腸肌內(nèi)側(cè)頭,并且左右兩側(cè)的積分肌電值均無明顯差異。對于初學(xué)者,右側(cè)的臀大肌積分肌電值最大,發(fā)力最多,其次是右側(cè)脛骨前肌,左側(cè)腓骨長肌,最小的是右側(cè)的腓腸肌外側(cè)頭,兩側(cè)積分肌電值均無明顯差異??芍\(yùn)動員的積分肌電值明顯大于初學(xué)者。
肌肉貢獻(xiàn)率指在一系列動作中,一塊肌肉的積分肌電值占主要肌群的積分肌電值的百分比。它能反映出在完成動作中,肌肉發(fā)力的主次及完成動作時所起作用的大小,是是個評判肌肉協(xié)調(diào)性的重要指標(biāo)。
結(jié)果表明顯示對運(yùn)動員貢獻(xiàn)率大的肌肉有右側(cè)股二頭肌,右側(cè)腓腸肌外側(cè)頭,最小的是右側(cè)的腓腸肌內(nèi)側(cè)頭。對初學(xué)者貢獻(xiàn)率最大的肌肉時候右側(cè)的臀大肌,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他肌肉,其次還包括右側(cè)的脛骨前肌,左側(cè)的腓骨長肌,最低的是右側(cè)的腓腸肌外側(cè)頭。通過圖像可以明顯的看出兩者雖然做同樣的運(yùn)動,其肌肉活動千差萬別,主要發(fā)力肌肉相差很大,肌肉活動的重疊性較差,整體的肌肉活動特征差異很大,不過有關(guān)各階段的時間特征尚不明晰。
根據(jù)數(shù)據(jù)表明運(yùn)動員在做左野馬分鬃動作的主要肌肉放電順序,左側(cè)股二頭肌是最早開始放電的,肌肉活動開始的順序是:股二頭肌左,臀大肌右,脛骨前肌左,股直肌左,腓腸肌外側(cè)頭右,腓腸肌內(nèi)側(cè)頭右,脛骨前肌右,腓腸肌外側(cè)頭左,股二頭肌右,股直肌右,腓骨長肌右,腓骨長肌左,臀中肌左,臀中肌右,臀大肌左。運(yùn)動員在做野馬分鬃動作的主要肌肉放電的結(jié)束順序,最早的是右側(cè)腓腸肌外側(cè)頭,最晚的是左側(cè)股二頭肌。肌肉肌電活動結(jié)束順序?yàn)椋弘枘c肌外側(cè)頭右,腓腸肌內(nèi)側(cè)頭右,臀中肌右,脛骨前肌右,腓骨長肌左,腓骨長肌右,腓腸肌外側(cè)頭左,臀中肌左,股直肌右,臀大肌左,股二頭肌右,臀大肌右,股直肌左,脛骨前肌左,股二頭肌左。在運(yùn)動員在做野馬分鬃動作中,左側(cè)股二頭肌,右側(cè)臀大肌和左側(cè)脛骨前肌肌電活動的持續(xù)時間最長,右側(cè)腓腸肌外側(cè)頭的活動持續(xù)時間最短。
初學(xué)者在做左野馬分鬃動作的主要肌肉放電順序,左側(cè)脛骨前肌是最早開始放電的,最晚的是左側(cè)股直肌,肌肉活動開始的順序是:脛骨前肌左、臀中肌右、股二頭肌左、臀大肌右、腓腸肌內(nèi)側(cè)頭左、股二頭肌右、腓腸肌外側(cè)頭左、腓腸肌外側(cè)頭右、腓腸肌內(nèi)側(cè)頭右、脛骨前肌右、腓骨長肌左、臀中肌左、股直肌右、腓骨長肌右、臀大肌左、股直肌左。初學(xué)者在做野馬分鬃動作的主要肌肉放電的結(jié)束順序,最早的是右側(cè)腓腸肌內(nèi)側(cè)頭,最晚的是左側(cè)股二頭肌。肌肉肌電活動結(jié)束順序?yàn)椋弘枘c肌內(nèi)側(cè)頭右、股直肌右、腓腸肌外側(cè)頭左、腓骨長肌左、腓骨長肌右、股直肌左、臀大肌右、臀中肌左、腓腸肌內(nèi)側(cè)頭左、脛骨前肌左、臀大肌左、腓腸肌外側(cè)頭右、臀中肌右、股二頭肌右、脛骨前肌右、股二頭肌左。在初學(xué)者在做野馬分鬃動作中,左側(cè)股二頭肌,右側(cè)股二頭肌和右側(cè)臀中肌肌電活動的持續(xù)時間最長,右側(cè)腓腸肌內(nèi)側(cè)頭的活動持續(xù)時間最短。
通過運(yùn)動員肌電積分值的分析,可知對于完成左野馬分鬃的下肢肌肉,最主要的發(fā)力肌肉是右側(cè)股二頭肌,這也是這一標(biāo)準(zhǔn)動作的主動肌,右側(cè)的腓腸肌內(nèi)側(cè)頭發(fā)力最少。運(yùn)動員是以右側(cè)的腓腸肌外側(cè)頭,右側(cè)脛骨前肌,左側(cè)臀中肌作為主導(dǎo),發(fā)力完成動作。相比于初學(xué)者,運(yùn)動員的積分肌電明顯高于初學(xué)者,證明運(yùn)動員的下肢肌肉活性較高,這和前人的研究結(jié)論一致。初學(xué)者則是以右側(cè)的臀大肌,右側(cè)脛骨前肌,左側(cè)腓骨長肌為主要發(fā)力肌群,可以看出兩者雖然動作相同,但是內(nèi)在的肌肉活動模式不同,肌肉的用力特征有較大差異。
通過對兩者肌肉貢獻(xiàn)率的對比研究,可以直觀的表示對于左右側(cè)的臀大肌,初學(xué)者右側(cè)的臀大肌放電遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于運(yùn)動員,而左側(cè)則低于運(yùn)動員,運(yùn)動員左右側(cè)臀大肌放電差距不大,說明初學(xué)者左右臀大肌表現(xiàn)出來明顯的不協(xié)調(diào)性,運(yùn)動中兩側(cè)肌肉用力分配不均,在轉(zhuǎn)體動作中無法很好的保持身體平衡,使得左右兩側(cè)的肌肉放電差異巨大。
從兩者肌肉活動開始的時序可知兩者的肌肉運(yùn)動鏈模式大致相似,左側(cè)脛骨前肌,左側(cè)股二頭肌,右側(cè)臀大肌等均在開始發(fā)力,中間也有先右側(cè)腓腸肌外側(cè)頭再右側(cè)腓腸肌內(nèi)側(cè)頭發(fā)力的相同規(guī)律,而最后是左側(cè)臀大肌,右側(cè)腓骨長肌等肌肉,所以二者有類似的規(guī)律。但是也有個別肌肉差別較大如左側(cè)股直肌和右側(cè)臀中肌,在運(yùn)動員中左側(cè)股直肌很早開始放電,但是初學(xué)者在最后,而右側(cè)臀中肌相反,可能由于初學(xué)者一開始沒有下蹲足夠的角度,股直肌沒有到達(dá)最佳發(fā)力角度,反而使身體左傾,右側(cè)臀中肌被提前激活,這也是新手常見錯誤動作,而運(yùn)動員的控制能力強(qiáng),使骨盆不易左傾右傾。
(1)左側(cè)野馬分鬃動作的主導(dǎo)肌肉包括右側(cè)股二頭肌,右側(cè)的腓腸肌外側(cè)頭,右側(cè)脛骨前肌,左側(cè)臀中??;
(2)運(yùn)動員肌肉活性高于初學(xué)者,肌肉協(xié)調(diào)性好,動作經(jīng)濟(jì)合理;
(3)初學(xué)者和運(yùn)動員有著相似的動力鏈,但初學(xué)者的用力方式不正確,動作僵硬不自然,協(xié)同肌放電時間過長,肌肉的控制能力還需要提高。
(1)本次實(shí)驗(yàn)只研究了一個周期的左野馬分鬃動作,建議研究更多周期完整的野馬分鬃動作,可以利用多個周期的各數(shù)組的相關(guān)性判斷動力定型穩(wěn)固程度,兩側(cè)肌肉的組間比較分析兩側(cè)肌肉的協(xié)調(diào)性;
(2)在未來關(guān)于表面肌電的分析中,可以引入其他學(xué)科的更新穎的方法,如肌肉協(xié)同假說,模式控制識別等理論,也許可以得到不同的結(jié)果;
(3)對于兩者在右側(cè)的臀大肌和股二頭肌的肌電積分值存在巨大差異進(jìn)行深入分析,本文只采用了一名健將級運(yùn)動員和一名初學(xué)者進(jìn)行對比研究,建議研究更多人群如一級,二級運(yùn)動員的積分肌電分析其有無明顯規(guī)律,同時增加受試者人數(shù)。