（运动人体科学专业论文）平板卧推力量训练动作的规范性探讨.pdf

添加个人信 息 睿 于 亡 京仲 嘴 大 手 黑 豁留北京体育大学硕士 (毕业 ) 学位论文 平板卧推力量训练动作 的规范性 探讨 t h e researeh o n f lat b en ch p ress f o r the eo rrect stren g th train in g m o tio n s 培养单位: 北京体育大学 一级学科 : 体 育 学 二级学科 : 运 动人体科 学 研 究方 向: 运 动生物力 学 研究 生: 刘 晓威 指导教 师:曲峰 副教授 二0 0 七年六月四日 论文随机验证编号 : br6魂 5715485770 北京体 育大学 学位论文版权使用授权书 本人完全 了解学校有关保 留、使用学位论文 的规定 ，同 意学校对本人递交的学位论文 平板卧推力量训练动作 的规 范性探讨保 留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件 和 电子版 ，允许在校 内和 与学校有协议 的部 门公布论文并被 查阅和借阅。 本人授权北京体育大学可 以将本学位论文的全部或部分 内容 编入有关数据库进行检索 ，可 以采用影印、缩 印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文 。 保密 口，在年解密后适用本授权书 。 本学位论文属于 不保密 团。 (请在 以上方框 内打 “了” 学 位 论 文 作 者 签 名 : 刘 “ 威 烈侧 滩 日期: 二0 0 七年六月四 日 论文随机验证编号; b 1 64571548577o 北京体育大学学位论文原创性声明 本人郑重声明: 本人所呈交 平板卧推力量训练动作的规范 性探讨是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成 果 。除文中己经注 明引用的内容外 ，本论文不包含任何其他个人 或集体 己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡 i 袱的个人和集体，均 已在文中以明确方式标 明并致谢 。本人完全 意识到本声 明的法律结果 由本人承担 。 学位论文作者签名 :刘 晓威 扒尸 产昨 日期 : 一二0 0 七年六 月四 日 论文 随机验证编 号: bt645715485770 平板卧推力量 口 1 1练动作的规范性探讨 摘要 肌 肉收缩是人体运动 的根本动力来源 ，不管是在竞技体育还是大众健身领 域 ，对 于肌 肉力量 、速度等能力的训练越来越受到重视 。而正确 的训练方法 、 训练动作更符合人体肌 肉活动的规律 ，能够达到很好 的训练效果。以往针对肌 肉力量训练的研究主要集中在训练方法_匕而缺乏对一 力量训练具体动作的研究。 本文将运用生物力学中摄像测量和表面肌 电测试技术 ，来分析平板 卧推动作中 肌 肉的运动状况 ，寻求最佳 的、最有效 的训练动作 ; 同时 ，希望能总结一套研 究力量训练动作的方法和思路 ，为今后能够研究更多的力量训练动作提供参考 。 本实验根据 实践 中经常 出现的、具有争议的动作形态 ，设计 了具有代表性 的四 个平板 卧推 的变形动作 。实验 中，要求 8 名受试者分别在 四种速度下 ，做传统 的标准平板 卧推动作和 四个变形动作 ，同时用表面肌 电测试仪 (芬兰产 me6o00 ) 和红外光点测试系统 (瑞典产 qualisys一mcusoo )采集肌 电学和运动学数据。 采用专业 的软件进行数据处理 ，之后进行 比较 、分析 ，得 出结论 。 本实验的主要研究结果为: (l )平板卧推动作中，尽量将杠铃的运动控制在矢状轴上，垂直轴上有小幅度 的位移 ，在额状轴上会产生误差性的晃动。 (2 ) 平板 卧推动作 中，肘关节角的最小值 出现在最大拉伸 时刻 ，为 6 8 .0士7.5 度 ; 而最大值 出现在顶峰收缩时一 刻 ，为 16 5 .8士7.1 度 ; 肘关节角的活动幅度为 97.8 士10.0 度 。 (3) 平板 卧推动作 中，要将杠铃下放到乳头位 置 以及将杠铃推 向胸大肌 中部 的 上方 ，只要将背部 自然 的贴于平凳_匕并微微收紧各稳定肌群 即可 ，不要有意 识 的挺腰来过分 的伸展背部 。而月_随着握距 的加宽 ，胸大肌 的刺激加 强; 要 以 全程 的训练动作为主，辅助 以少量的半程动作训练 。 (4 ) 平板 卧推动作 中，动作速度 的提高会使肛 l纤维募集 的数 目增加 ; 而且速度 的变化越快 ，各肌 肉 rm s值 的变化也越快 。在渺 l肉募集肛l纤维的数量方面 ，退 让工作还要 强于 克制工作 。 关键词: 平板 卧推 ; 表面肌 电; qu a lisys 红外光 点测试 ; 力量训练动作 论文随机验证编号: bt645 7 15485770 了 平板卧推力量训练动作的规范性探讨 a b s t r a c t m u se l一 e e o n tr a e t io n 15 t h e r a d iea l p ow er so ur e e o f h um a n m o t io n : t h er e f or e ， no m a tt er in a t h le t ie sp or t s o r m a ss b o d y一 bu i ld in g f ie ld ， tr a in in g s o f a b il it ie s eo ne er n in g m u seu lar s tr en g th a n d sp e e d ha s b e e n a t ta e h in g m or e a nd m or e a t t en t io n . c or r e e t tr a in ing m e t h o d s a nd m o t io n s a r e m o r e su ita b le fo r law s o f m u se u la r m o t io n o f hu m a n b o d y a nd ea n r ea eh a b e tt er tr a in ing e f f ee t .l r e v io u s r e sea r eh o n tr a in in g o f m u se u la r s tr e ng t h w a s v r im a r i一 y e o ne e n tr a te d o n tr a in ing m e t ho d s， la ek ing o fa r e sea r e h o n sp e e if ie m o t io n s e o ne er n in g str e ng th tr a in ing . w ith a d o p t io n o f v id eo 一 r e eo r d in g m ea sur in g a n d su r fa e e m y o e le e tr ie ity t e st te eh no log ie s in b iom eehan ie s， th is ar tie le w il l a na ly ze the m o t io n e o n d it io n o f m u se e d ur in gl 了 la t be ne h尸 r e s s to se e k一for t he op t im u m a nd m o s t e f fe e t iv e tr a in in g m o t io n s ; a t th e sam e t im e ， it ish o p e d th a ta se t o f m e th o d s a n d id ea s fo r r e sear eh o n m o t io n s fo r s tr e ng t h tr a in ing ea n b e sum ma r iz e d in a b id to p r o v id e r e f er en e e for r e sea r e h o f m o r e m o t io n s f o r s tr e n g t h tr a in in g . a e e or d in g t o t he e o n tr o v er s ia l m o t io n s em er g in g fr e q u e n t ly in p r a e t ie e ， t h is e xp er im e n t de s ig n s fo ur r epr e se n ta t iv e e vo lu t ive m o t io n s d e v e lo p in g fr om f la t b e ne h pr e s s.du r ing th e ex p er im e n t ， 8 t e st e e s ar e r e q u ir e d ， u n d er f o ur k in d s o f sp e ed s， to d o th e tr a d it io na l ly s ta nda r d f la t b e n e h p r e s s m o t io n s a n d f o u r e v o lu t iv e m o t io n s .a t t h e sa m e t im e ， a surfaee myoeleetrieity tester(made in fin 一 and，me600o) and infrared 一 ight test system(made in sweden， qual工 sys一 mcusoo)are adopted to e o l le e t da ta a b o u t e le e tr om yo gr a p hy a nd k in em a t ie s :a nd p r o f e s s io na l so f tw a r e 15 a d o p t e d t o im p 一 a n t a da ta d isp o sa l a nd th e eo ne lu s io n 15 d r aw n f r o m e o m p a r i so n a n d a n a ly s i s . m a j 一 n r e se ar e h r e s u lt s o f t h is exp er im en t a r e a s b e l low : (l) during a flat beneh l )ress motion， the barbell makes a motion p r im a r ily o na x i s 2 w i t hasm a l l一 m a r g in sh if t o n a x i s y t h er e w i l l b e shift on axis y) a n e r r o r sh a k e (theoretieally，there x ; w h i _e sh o u ld b e o n r l o a x 1 5 : elbow jo int ma inly makes an upward motion along a n y w i th 论文随机验证编号 : bt645715485770 v 犷 平板卧推力量训练动作的规范性探讨 a x is 2 a n d a x is y ，a s w e l l a s a sm a l l一 m ar g in sh if t o n t h e p o s it iv e一 n e g a t iv e d ireetion of axis x. to develop the peetoralis majors at both sides of eh e s t e ve n ly， it 15 r eq u ir e d to k e ep th e h e ig h t s f or le f t a n d r ig h t s id e s o f ba r b e l l_ th e sam e . (2) during a flat beneh press motion，the minimum angle of elbow joint， 1 .e . 68 .0 士 7 .5 “ em er ge s a t the m ax im um ten s ion : w h i le the m a x im um on e ， 1 .e .16 5.8 士 7. 1 。 ， em erg e s a t the m ax im um shr inkage : an d m ov ing ra nge of e lbow jo int angle 15 97.8 士 10.0 “. (3) dur ing a fat beneh press motion，it 15 requ ired to put the barbell a t t h e p o s it io n o f m am m i l la a nd th e pu sh fo rw a r d it t o th e up p e r o 一f m id d le par t of pectora lis major. tra inees are 用 erely required to stiek their ba e k s na tu r a l ly o n七 h ef a t sto o l， w it h a s l ig h t t ig h te n ing in a b id t o s ta b i l iz e t he m u se le gr o up s .p lea se do no t s tr e te h ba e k o ve rm u e h e o n se iou s ly .m or e ov er ，w ith th e bo a r d in g o f h o ld in g sp a e e a n d strengthening stimulation of peetoralis majors， it 15 required to do whole一 journey tra ining motions as pr imary and a few sem i一 journey motions a s a u x i l iar y . (4) during a flat beneh press motion， speeding一 up of motions ean e na b le t h e m u se u lar r m s va lu e to r ise ，w h ie h in d iea te s tha t th e qu a n t it y o f a e e um u la t e d m u se le f ib er r ise s. m or e o v er ， th e q u iek er sp e ed a lte r s， t h e q u ie ker m u se u la r rm s v a lu e a lter s. rm s v a lu e du r in g a ba ekw a r d pu sh ing 1 5 o b v io u s ly h ig h e r th a n t h a t in t h e r e s t r a in t in g s t a g e ， w h ie h in d ie a t e s th a t b a e kw a r d w or k 15 str o ng ert ha n r e s tr a in t in g w or k o nt he a sp e e t qu a n t it y o f a e eu mu la te d m u se le f ib er : th er e fo r e ，ba e kw a r d p u sh ing sh o u ld n o t b e n e g l e e t e d in tr a i n in g . k ey w or d s : f la t b eneh pr e ss ; s ur faee m yoe le etr ie ity ; q ua l isy s infr ar e d l 1 g h tl e s t ;m o t io n s f o r s t r e n g t h ! r a i n in g 论文随机验证编号: bt645715485770 v i 子 平板卧推力量训练动作的规范性探讨 目录 月 l j 舀 ” “” ”“” “ ” “” “ ” 一 q d g d 1 .1 选 题依据 . “ ”“ ” 1 .2 文献综述 (平板卧推 力量训练动作 的规范性探讨 ) 1.2.1 关于肌 肉力量的概述 ” ” 一 3 - 1.2.2 国内外针对 力量训练的研究现状 一8 - 1.2.3 表面肌 电 ( ie m g )技术在国内外 的应用 一13 - 1.2.4 红外光点测试 系统 (oua lisys ) 的应用 一2 7- 1.2.5 平板卧推训练动作的研究现状 一2 8- 1.3 研究 目的 .一3 0- ，一 一一 月 .1 卜卜，. 1 j s e l ， . ，a产七n j ，曰o j 2 研究对象与方法 1 1 1 ，1 2 丹， 内j 内 、内 2.1 实验对象 . 2 2 实验器材 . 2.3 实验设计 与操作过程 2.3.1 实验设计的基本思路 2.3.2 实验的准备工作 一 2.3.3 实验 的测试 过程 2.4 数据处理 . 3 研究结果与分析 3 7一 一3 8 - 3.1 常规平板 卧推动作 的实验分析 .一3 8- 3.川关于平板卧推动作 中杠铃运动轨迹的研究 一3 9- 3.1 .2 关于平板 卧推动作 中双手 力量均衡性 的研 究 一4 2- 3.1 .3 关于平板卧推动作 中腕关节和肘关节空间位置变化规律的研究 一4 4- 3.1 .4 关于平板卧推动作 中肘关节角变化规律的研究 一4 7- 3.2 高胸位卧推动作组与常规标定卧推动作组 的差异性 比较 .一49 - 3.2.1 高胸位 卧推动作 与常规标定卧推动作在运动学参数上 的区别 一4 9- 3.2.2 高胸位卧推动作组与常规标定卧推动作组肌 肉均方根肌 电值的比较 一5 0- 3.3 半程卧推动作与常规标定卧推动作 的差异性 比较 .一5 2- 3.3.1 半程卧推动作与常规标定卧推动作的运动学参数 比较 一52 - 3.3.2 半程卧推动作与常规标定卧推动作主要肌 肉的均方根肌 电值 比较 一5 3- 3.4 宽握距卧推动作与常规标定卧推动作的差异性 比较 .一5 5- 3.4.1 宽握距卧推动作与常规标定卧推动作 的运动学参数 比较 一5 5- 3.4.2 宽握距卧推动作与常规标定卧推动作主要肌 肉的均方根肌 电值 比较 一5 6- 论文随机验证编号 : bt645715485770 一1 - 平板 卧推 力 晕训练动作 的规范性探讨 3.5 挺腰 卧推动作与常规标定卧推动作 的差异性 比较 .一5 9- 3.5.1 挺腰卧推动作与常规标定卧推动作的运动学参数 比较 一60 - 3.5.2 挺腰卧推动作与常规标定卧推动作主要肌 肉的均方根肌 电值 比较 一6卜 3.6 不同动作速度下平板卧推动作主要肌 肉收缩状况的 比较 .一63 - 3.6.1 动作速度的变化对各肌 肉 rms 值的影响 一6 3- 3.6.2 不同动作阶段平均速率的变化情况 一6 4- 4 结论 一 6 8- 参考文献 一6 8- 附录 (无 ) 一 74 - 个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果 一7 5- 论文随机验证编号 : bt6457 15485770 平板卧推力量训练动作的规范性探讨 月 ，j 吕 选题依据 现代奥林 匹克追求的是更快 、更高、更远 ，这就要求竞技运动 员们在有 限 的运动 生涯 中，最 大限度 的提 高运动成绩 ，不仅需要更科学的训练方法 ，还要 有最佳的训练动作; 如今我 国的大众健身事业蒸蒸 日上 ，2008 年 以后全民的健 身热潮会空前高涨，各类健身场所遍地开花 ，如何保障 民众科学、有效 、安全 的健身，也是我们体育工作者面临的艰 巨问题 。 以往对力量训练和增肌训练 的研究主要集中在训练方法上 ，而缺乏对规范 一u 练动作 的系统研究 。比如 : 杨春霞 、魏延在 下肢快速 力量训练 的理 论基础 与方法 一文中， 提 出在发展快速力量方面， 采用中等负荷 (最大负荷的 6 0 %一 80% ) 训练要优于小负荷 (最大负荷的 30%一 45% ) 训练 ，指 出要注意快速力量的二因素 负荷与速度 的最优组合 ，介绍 了杠铃负重练 习法 。以上都是对力量训练方 法 的研 究 ，并未系统分析负重练 习法 中深蹲 、半蹲等具体动作 的技 巧 ，也就是 说更多的解 决 了蹲几组 的问题 ，而没有解决怎么蹲 的 问题 。而且 ，在 日常训练 中经常 出现一些关于力量训练动作正确性 的争议 ，比如平板卧推动作 中关于杠 铃下放和推起 的位置 、下背部 的状况 、握距 的大小 以及动作 的幅度等 ，都是争 论的内容 。 本文将运用生物力学中摄像测量和表面肌 电测试技术 ，来分析平板卧推动 作 中肌 肉的运动状况 ，寻求最佳 的、最有效 的训练动作 ; 希望 以平板 卧推动作 为例 ，总结一套研究力量训练动作 的方法和 思路 ，为今后 能够研究更多的力量 训练动作提供参考 。 .2 文献综述 (平板 卧推 力量训练动作 的规范性探讨 ) 2.1 关于肌 肉力量的概述 力量是指人体肌 肉工作时克服阻力的能力。人体在劳动 、工作中所表现 的 论文随机验证编号: bt6457 15485770 平板卧推力量训练动作的规范性探讨 各种力量 ，尤其是体育运动 中所产生的力量均来源于肌 肉。因此 ，力量与肌 肉 的关系十分密切 。 1. 2.1.1 力量 产 生 的解 剖 学 机 理 人体骨骼肌共有 4 0 0 多块 。每块骨骼肌包括肌腹和肌健两部分，而多数骨 骼肌借助肌键 附着在骨骼上 。肌腹 是 由许多平行排列的具有收缩机能的肌纤维 (m u sc l e f i b e r )组成 ，每条肌 原纤维可分为几千到儿万段端端相续的肌 节 ， 它是肌 肉进行收缩和舒张的基本功能单位， 如图 1一 1。 关于骨骼肌纤维的收缩机理 ， 目前公认 的是肌丝滑动学 说: 当肌纤维收缩 时，由 z 线发出的细肌微丝 向暗带中移动 ，结果相临的 z 线距离靠近 ，使明带 变短 ，h 带变短甚至消失，而暗带长度不变 ，于是整个肌原纤维的长度就缩短 ; 当肌纤维弛张时 ，则 与上述过程相反 ，细肌微丝 向暗带外移动 ，结果 明带和 “ 带都变长 ，但暗带长度仍然不变 。也就是 说，不管肌 原纤维是收缩还是弛张 ， 粗 、细肌微丝本身的长度并无变化 ，只是细肌微丝 向粗肌微丝之 间滑行移动的 结果川。 。 二警 。 份 曾 .曾。 ，。 曾。 甘 .。. 二 警 。 份。 曾。 . .一 曾。 住。 . . . 东，. . 个扮. 介移. 。. 吮入. 介 . 今件. 恐份峥 刃奋 奈吞. 玲 必。李. 户e . 图 卜l丹骼 肌 纤 维 的 微 细 结 构 从解剖学角度讲 ，力量的大小，主要与肌 肉的生理横断面、肌 肉初长度 、 肌 肉起止位置和肌 肉拉力角有关 。 (l )生理横断面 。肌 肉的生理横断面是指横切一块肌 肉所有肌纤维的横断 论文随机验证编号: bl 645715485770 平板卧推 力晕训练动作的规范性探讨 面的总和 。一般来 说，肌 肉力量的大小 ，与每块肌 肉所包含的肌纤维数量和肌 纤维粗细成正 比关系 。即肌纤维越粗 、数量越 多，生理横断面就越 大，相应 的 肌力就越大。比如 : 胖肠肌 的生理横断面较 比 目鱼肌大，因此胖肠肌所表现 出 的肌 力 大于 比 目鱼肌 。 (2) 肌 肉初长度 。大量实验表明，肌 肉所表现 出的整体力，是由肌纤维的 收缩 力和拉长时的被动力所组成 。因此 ，肌 肉收缩 前适 当将肌 肉拉长 ，不仅能 增加肌 肉收缩速度和幅度 ，还有利于肌 肉收缩 时力量 的增强 ，产生更大的力。 但超过肌 肉生理承受力的无限制拉长 ，不仅不能获得更大的力，反而会使肌 肉 拉伤 。所 以，在一定限度 内，肌 肉的初长度越长则力量越大。比如: 投掷项 目 中的 “ 超越器械 ”及跳远 前的下蹲阶段 ，都是为 了拉长原动肌 ，从而获得较大 的力量 。 (3 )肌 肉起止点位置 。肌 肉的起止点位置 ，决定着肌 肉在骨杠杆上的作用 点 。同一块肌 肉在不 同的动作 中，所表现 出来 的力的效果就不 同，可能是旋转 力矩大而移动的幅度和速度小，也可能是旋转力矩小而移动的幅度和速度大。 比如: 对于胸大肌的训练 ，既可采用平板卧推 (近固定 ) 动作 ，也可采用俯卧 撑 (远 固定 ) 动作 。 (4 ) 肌 肉拉力角 。肌 肉拉力线和运动环节 (骨 ) 的纵轴之间的夹角 ，称为 肌拉力角 。肌拉力角在关节运动过程 中是不断变化 的 ，若在肌 肉收缩 前，让肌 拉力角变小 (在投掷项 目中超越器械 时，上肢肌拉力角在肌 肉收缩 前变小 )，则 用 同样 的肌力，能使运动环节远端 的移动速度加大 。因此 ，肌拉力角的大小 (收 缩前 ) 与肌力有着密切 的关系1 21。 1.2.1.2 力量 产 生 的 生 物 力 学 机 理 人 的运动系统具有复杂而完 美的力学结构 。骨起杠杆 的作用 ，关 节起枢 纽 的作用 ，而肌 肉的收缩提供 了动力 。人体 的运动就是 以关节为支点 ，通过 附着 在骨上的骨骼肌 的收缩 ，牵动骨的位置变化 。 从骨杠杆 结构来看 ，骨骼肌 拉动骨骼绕 关节运动 ，其结构 、功能与机械杠 杆相 同，根据骨杠杆性质不 同，可分为三类 : 第一类 ，平衡杠杆 。这类杠杆 的 动力臂等于阻力臂 ，既不省力也无法使环节获得较大的速度 ，比如: 以寰枕关 节为支点，头部的重力为阻力，而_l 斜方肌等肌 肉提供主动力，构成平衡杠杆; 第二类 ，省力杠杆 。这类杠杆 的动 力臂大于 阻力臂 ，从而使用较小的肌 力就能 论文随机验证编号 : bt645715485770 平板卧推 力量训练动作的规范性探讨 克服较大的阻力 ，比如 : 以拓趾关节为支点，人体的重力为阻力，小腿三头肌 提供主动力 ，构成 了省力杠杆 ; 第三类 ，速度杠杆 。这类杠杆的动力臂小于阻 力臂 ，虽然需要较大的动力来克服阻力，但是可 以使环节获得较快的运动速度 ， 比如 : 做哑铃弯举动作时，是 以肘关节为支点，哑铃及前臂的重力为阻力，胧 二头肌提供主动力 ，构成 了速度杠杆 ，见图 1一 2。 戳;二 、 _ 今 飞 撬诱 浪 拳 尸 厂 丫。 、 乡么 够 一 火 冲 爪份 介 赞 徽 沈摄 众 认 图 1一 2 人体的三类骨杠杆1 3 1 肌 肉的收缩形式取决于外界阻力的大小: 当肌 肉收缩力=外界阻力时，肌 肉 的长度不变 ，为等长收缩 ，此时肌 肉虽收缩但并未产生位移 ，因此肌 肉不做功; 当肌 肉收缩力外界阻力时，肌 肉逐渐变短 ，为 向心收缩 (克制收缩 )，此时肌 肉收缩并产生位移 ，因此肌 肉做功; 当肌 肉收缩力 克制工作阶段 退让工 作阶段l s 0 。王国祥等发现肘关节屈伸运动过程中，离心运动的力矩峰值下降幅 度大于 向心运动 ，由此推 断离心运动可能 比向心运动先产生疲劳。 1. 2.3.4 应 用 于 假 肢 控 制 技 术 的研 究 从相应屈伸动作的肌 肉表面皮肤处所测取 的多通道 em g信号 ，既可为假肢 运动提供一个安全 、非侵入的控制方式 ，也可用于人类运动和生物机械 的研究 。 随着检测技术 、信号处理方法和计算机技术 的发展 ，研究如何从表面肌 电中识 别 出肢 体 的多种运动模式 已经成为康 复医学界研究的热点问题之一 。但是 ，利 用肌 电信号来控制全 电子假臂 时，有两个缺 点 : 一是病人 的残余肌 肉太少 ，二 是生物反馈至中心神经系统的信息量不足 。19 7 0 年，意大利学者 horn 开始首例 肌 电控制下肢假肢的研究协 l。到了上世纪 9 0年代初，开始深入研究肌 电控制下 肢假肢 ，实测下肢肌 电信号与步态、步行速度 以及肌 肉在步行中的作用 。9 0年 论文随机验证编号: bt645715485770 平板卧推 力量训练动作的规范性探讨 代末 ， 英国苏格兰爱丁堡生物工程中心研制开发 了世界上第一只电动全臂。 2003 年，thomas 等人利用肌 电信号来产生所需要的电刺激或反馈调节作用 ，研究瘫 痪病人 的步态 ，有效的进行 了康复治疗1 5 2 1。经过多年的研究证 明，肌 电信号有 足够 的信息 ，可 以作为新型智能假肢的输入信号，实现假肢发展史上的重大飞 跃 。 国内的张 国雄等学者采集 了肘关节做屈伸运动时，胧二头肌和胧三头肌 的 肌 电信号，这些信号通过处理转换后控制仿生人工肌 肉，人工气动肌 肉驱动机 械手做相 同的运动 (如屈或伸运动)，结果显示人的运动轨迹 (角度和角速度)与 机械手的轨迹有很强的相关性1 5 3 1。李醒飞等人也采集 了手臂屈伸时，脏二头肌 和胧三头肌 的肌 电信号和肘关节角度信号，对 sem g进行处理和特征提取 ，反映 出人体表面肌 电信号和手臂运动状态间的非线性关系，并将处理后的肌 卜 匕 信号 转换为相应时刻的周关节运动角度口l。杨义勇等人研究了健康人抓取过程 中的 运动协调模式 ，通过检测 8 名健康受试者在不同条件下抓取水杯时手臂运动轨 迹和主要控制肌群的肌 电信号，与理论计算结果进行 了比较分析 ，结果表明抓 取动作具有运动轨迹 的拓扑不变性 ，关节角度之 间存在线性协 同变化关系 ，多 块肌群结成运动协调元实现抓取运动的控制1 55!。罗志增等学者 以 a r模型特征分 析方法 与神经 网络相 结合 的方法完成肌 电信号的运动模式识别 ，并在 电动假手 的控制上 ，采用肌 电信号与触滑感觉信号作为双重控制信号源 ，首次将触觉和 肌 电控制技术结合在 一起 ，使假手 同时具有感觉和控制功能，进一步提 高 了仿 生性 能卧l。金德 闻等通过肌 电技术研究人体在不同路况下步行时的步态 ，发现 膝关节力矩有较 大变化 ，上下坡时部分肌 肉肌 电信号有 明显不 同，从而认为根 据肌 电信号特 征进行路况辨识是可行的 ，所研 究的智能假肢系统能实现对 小腿 运动规律和踩关节运动轨迹 的控制 ，达到 比较理想的结果1 571。 1. 2.3.5 应 用 于 生 物 反 馈 调 节 的研 究 肌 电生物 反馈就 是用个体 的表面肌 电作为反馈信号的一种生物反馈训练 。 肌 电生物反馈训练 的临床应用起始于 196 4年 ， andrew 利用偏瘫患者的肌 电反馈 信号来训练病肢的活动1 5“ l。1969 年 b。 dzynsk i用肌 电生物反馈帮助患者进行肌 肉的深度松 弛训练 ，取得初步成功1 5 0 1 。197 2年 ，ga r ret t等人 开始将肌 电生物反 馈放松训练用于考试焦虑和慢性焦虑患者的治疗 ，效果 良好1 0 0 1 。肌 电反馈放松 训练 已经成为心身疾病 的生物反馈 治疗的常用方法之一。国内学者耿艺介借助 论文随机验证编号: bt645715485770 平板卧推力量训练动作的规范性探讨 多导生理信号同步一记录技术 ，实现肌 电生物反馈放松训练过程 中脑 电、肌 电、 心 电等 多种生理信号的系统研究 ，并尝试将混沌力学的非线性方法 引入肌 电生 物反馈 的研究1 6 1 1。 将 表面肌 电作为功能 电刺激 的控制信号，而达到某种反馈调节的作用 ，进 行生物 回援和心理状态调整训练 。当人体情绪紧张或者焦虑时，必然会伴随着 人体肌 肉活动异常现象 ，我们可 以以正常人的肌 电活动状态为依据 ，利用肌 电 图来控制对紧张或者焦虑运动员进行生物回援和心理状态调整训练 。199 1年 ， 王惠民对来 自 4 个项 目的男女运动员在放松前后 前额肌 电值进行 了比较 ，发现 前后有显著差异性 ; 199 4年 ，季浏等人对放松和恐惧状态下的心率和肌 电值进 行比较 ，发现有显著差异; 199 8年 ，丁雪琴采用 前额肌 电、手指皮肤导电性 、 手掌心皮温 、指端血容和心率等生理指标对来 自不同项 目的运动 员在放松和表 象训练过程 中的状态进行检测 ，初步证 明这些生理指标用于评价运动 员情绪唤 醒水平 的可行性 。但是，2004 年王智等人通过对 前额肌 电值的比较表 明，对于 帆船帆板项 目和足球项 目运动 员来 说，前额肌 电值的变化并不能较好 的反映运 动员的情绪唤醒水平l “ “ l。王庭槐等 同步采集 了肌 电生物反馈中肌 电和脑 电信号， 利用非线性动力学参数 ，分析肌 电信号 内部 以及肌 电一脑 电信号间的非线性改 变 ，认 为可 能与生物 反馈加强 了大脑 的有意识 的调控作用而减弱 了大脑对下运 动神经元一肌 肉系统的非线性易化有关【 “ 31。清华大学的姜明文等， 记录 了人手 握物体受干扰 时，上臂在恢复过程 中的运动信号和肌 电信号，对相关的运动和 肌 电信号参数进行分析 ，结果发现在无视觉的情况下恢复平衡的反应 时间有延 迟 ，运动幅度 加大 。结论认 为 自身的感觉反馈 是控制 的主要信息源 ，视觉对于 人体上肢恢复平衡有加快响应和减小运动幅度的作用i 0 4 )。 人的情绪 、意志力等主观因素，也会对 se m g 产生影响。hasson 等研究 了 25 % mv c等长收缩至力竭的过程中，主观体力感觉等级 (rpe )与 mpf、rm s之间 的关系 ，发现 rp e与 mpf 呈显著负相关，与 rm s成显著正相关 。国内学者王笃 明通过实验 ， 发现被试主观疲劳评定分数与持续时间成显著正相关， 而与各 sem g 指标均成不 同程度 的显著负相关 ，主客观指标 反映肌 肉疲 劳状 态具有较 高一致 性 。各肌 电指标均数的标准差皆有随主观疲劳评价量表 (rp e ) 的分数升高而增 大的趋势 ，表 明随疲劳程度 的加重 ，被试者在主观疲劳感相 同时，各 自的 sem g 指标 的差异性 却增大 。认为其原因可能在于意志力等心理 因素差异 ，即意志力 较低者在其生理指标 尚未降至某一水平时就报告出相应的 rp e分数，而意志力 论文随机验证编号: bt645715485770 一2 3 - 平板卧推力量训练动作的规范性探讨 较强者 的主观疲劳报告不会提前于其生理指标下降到指定水平 。也可能是心理 量表法 比较适用于中等强度 的刺激范围，实验 中随疲劳程度的逐渐加重而部分 超 出了适用范围 6 5 。因此 ，可 以利用表面肌 电反馈信息，恢复主观疲劳或进行 心理学的康 复训练 。 1. 2 . 3.6 应 用 于 肌 肉收 缩 的顺 序 、 力量 、速 度 、 角度 等 工 作 状 态 的研 究 在 20 世纪前期，大多数有关的神经和肌 肉协调关系研究都是基于对原始肌 电图的观察和分析 。在这一些研究中，采用原始肌 电图中某个肌 肉是否出现肌 电活动来 说明肌 肉是处于静息状态还是运动状态 ，利用原始肌 电图来定性研究 肌 肉肌 电活动 的时程 长短和振幅的强弱 ，以此 说明肌 肉在某个动作 中是起 主要 作用还是次要作用， 各肌群激活的时序特征。直到现在 ，原始肌 电图分析方法仍 然作为定性研究肌 肉或反映肌 肉一协调模式的较好手段 。当分析神经的动作响应 方式或反映诱导 电位神经模式时，同其他肌 电分析技术相 比，原始肌 电图是比 较容 易解释和 说明问题 的。肌 电图可 以很好评定某个动作的肌 肉激活 的先后顺 序和肌 肉发力的顺序 ，以及它们之间的协调性作用关系和停止活动的先后顺序 ， 这对运动技术是非常重要的。 通过检测运动员运动时的表面肌 电信号，及时反映出肌 肉的疲劳和兴奋状 态 ，有助于建立科学 的训练方法 。用 em g研究肌 肉张力与肌 电振幅之 间的关系 很早就 己开始 ，肌 肉收缩 强度加大 ，肌 电图的幅值增加 ，这个现象早 己被人们 认识到 ，但有关肌 电参数尤其是肌 电时域参数与肌力之 间究竟是什 么关系一直 没有定论 。许 多学者 的研究认为: 积分肌 电与肌力之 间存在高度相关关系 。有 学者发现肌 肉以不 同张力进行等长收缩时，肌力与 em g之间为线性关系，即使 肌 肉疲劳后这种关系依然存在 。cha f fi n等 (1980 )发现 以最大肌力的 40 % 以下 和最大肌力的 60 % 以上的强度运动时，肌力 与肌 电呈线性关系; 而在最大肌力 的 40十60%之 间的强度运动时，线性关系就不存在 了。petrofsky 在研究人体抓握 肌疲劳的实验 中发现 ，当受试者 以 20%一 70%mv c的张力做等长收缩直到疲劳 ， 其肌 电图 rm s值呈线性增加 ，且不同收缩张力下的 rm s疲劳 曲线相互平行 ; 而 以 80% 以上的张力等长收缩时，虽然 rm s也随时间而渐增 ，但随张力的加大其增 加的幅度逐渐变小。认为 以 80 % 以上的张力做等长收缩时，能够被募集的新的运 动单位越来越少，因而肌 电图振幅的增大也越来越平缓及不明显l “ “ !。 肌 电信 号的分析之所 以比较复杂、可重复操作性差 ，是因为肌 肉收缩的速 论文随机验证编号: bt615715485770 平板卧推 力量训练动作的规范性探讨 度 、 力量、 角度 以及肌纤维类型等因素的变化 ， 导致 sem g成为非平稳信号。1973 年 ， k o m i发现 当肘关节 以 4.sm / s 的速度屈肘时， 不论是向心收缩还是离心收缩 ， 肌张力与 iem g都存在线性关系。王瑞元等研究 了 1 0名大学生不同速度下等速 向心和 离心伸膝 时股 四头肌 的肌 电变化 ，实验证明: 等速 向心伸膝时，随着收 缩速度加快 ，股四头肌完成一次伸膝做功减少，平均功率明显增加，rm s升高， iemg 明显下降，功与 iemg 的比值显著升高