sEMG在評價運動技術方面的應用與展望,運動訓練學論文外表肌電信號〔surfaceelectromyographlcsignal，sEMG〕是從皮膚外表通過電極引導、放大、顯示及記錄的神經肌肉系統在活動時的生物電信號.由于該信號與肌肉的功能狀態和活動狀態之間存在著不同程度的關聯，能夠在一定程度上反映神經肌肉的活動，因而它在肌肉疲憊評定、運動技術合理性分析、運動生物力學分析、運動選材、肌纖維類型、運動訓練監控與評價、運動創傷康復及運動心理學等領域都有廣闊的應用前景和重要的實用價值.多年來，對sEMG信號的分析主要包括時域和頻域分析，華而不實，時域分析研究sEMG信號的振幅及積分肌電值，頻域分析的信號是基于Fourier變換的肌電功率譜和頻譜等譜圖.sEMG評價運動技術主要采用時域和頻域指標，采用時域指標，既能夠準確分析某個動作中介入活動肌肉的EMG曲線的峰值時值和振幅，又能夠評定介入活動的肌肉被激活的先后順序以及肌肉發力、停止活動的先后順序，還能夠定量分析完成該運動時做功肌肉的做功奉獻率等.在運動訓練實踐中，外表肌電技術已經得到廣泛的運用，它對評價運動技術的合理性、指導各運動項目的技術訓練有著非常重要的意義.1sEMG在評價運動技術方面的應用當前，應用外表肌電技術評價運動技術合理性在不同項群的運動項目中呈現出不同的特點.1.1體能主導類運動項目體能主導類運動項目對體能要求高，有些項目已不斷接近人類本身的運動極限，因而運動成績的提高變得越來越難.但是，通過對運動技術的不斷改良優化能夠有效提高運動成績，當前，外表肌電技術已廣泛應用于評價以速度和耐力為主的自行車、賽艇等項目.1.1.1自行車運動袁鵬在研究我們國家優秀男子場地自行車運發動在恒定阻力負荷下、不同蹬踏頻率騎行時，主要做功肌肉肌電變化特征時發現：高頻率踏蹬時，股直肌活動明顯提早至上提末段，股外側肌和腓腸肌的活動區域增大，脛骨前肌表現出雙峰放電形式，這種放電形式在協調腓腸肌傳遞能量、防止股內側肌功能加強引起膝關節過伸等方面發揮了重要作用.該結果為專項不同的自行車運發動在訓練中采取不同比例的蹬踏頻率進行訓練提供了理論根據.結合運動學錄像解析方式方法，孫科研究不同座高下運發動下肢肌肉的工作狀態和動作技術時發現：股外側肌、股二頭肌和腓腸肌是進行踏蹬動作的主要用力肌肉；主要伸肌的放電起始點隨座高的增加而延后，結果是肌肉的放電范圍更接近蹬伸區域，提高了踏蹬效率.該結論有利于運發動根據實際情況選擇適宜的座高進行騎行以提高專項運動成績.S.Dorel研究不同騎行姿勢下肢肌肉工作狀態時發現：在通氣閾強度騎行時，采用流體力學姿勢，臀大肌和股內側肌的放電量比采用直立姿勢時顯著加強，但股直肌的放電量顯著下降，與此同時，臀大肌、股內側肌、股外側肌的激活時間顯著延后；當通氣閾強度增加20%后，股直肌的激活時間顯著延后.該結論為運發動選擇合理的騎行姿勢、制定科學合理的訓練強度提供了科學根據.1.1.2賽艇運動J.M.JohnWilson在研究用測功儀測試賽艇運發動下肢肌肉作用時發現：在一個完好的拉槳動作周期中的不同階段，不同的肌肉其募集方式是不同的，如拉槳時，股外側肌、股直肌、臀大肌、股二頭肌、腓腸肌存在共激活現象.LarsJanshen對單槳運發動的拉槳動作測試也發現：在拉槳階段，運發動內側腿膝關節和髖關節處肌肉的激活強度比外側腿高20%～45%.二者的研究為專項氣力訓練指明了方向.李圓圓結合運動學錄像解析的方式方法對賽艇運發動在賽艇測功儀拉槳技術動作的研究中發現：上肢肌肉和腰背肌肉在測功儀拉槳中的做功奉獻率高.唐橋分析賽艇運發動在水上2km和陸上測功儀2km劃槳動作技術的肌電特征發現：在兩種劃槳條件下，運發動肌肉的用力特征存在明顯差異陸上拉槳中，上肢和背部肌肉的動用程度較高，下肢肌肉是主要用力肌肉；水上拉槳中，主要做功肌肉的激活時間和峰值時值比陸上的明顯前移，各主要做功肌肉的激活時間間隔和峰值時值間隔均減小.李小生研究了賽艇運發動水上2km測試中不同階段主要用力肌肉的肌電特征，證實了下肢肌肉是主要做功肌肉，并根據頻域分析指出主要做功肌肉更容易疲憊.1.1.3速滑、跳躍運動在其他體能主導類運動項目中，吳新炎通過肌電遙測與高速攝像同步測試對速滑運發動在實地滑冰和陸上模擬滑冰的研究中發現：實地滑冰時肌肉放電強度大，放電持續時間短.李琛在優秀跳遠運發動起跳動作的肌電特征研究中以為：對于跳遠運發動的專項氣力訓練，應在加強股四頭肌蹬伸肌群氣力的同時，合理發展小腿三頭肌等小腿后群肌的氣力，以獲得最佳協調用力.1.2技能主導類運動項目基于肌肉力學的本質使外表肌電技術在評價運動技術合理性方面有先天的優勢，但外表肌電技術在抗干擾方面存在的一些缺陷，使得其在評價此類運動項目時比擬受限，與其他評價手段相結合后，外表肌電技術在這里類項運動項目中可以被廣泛應用.1.2.1格斗類運動王華分析自由式摔跤抱單腿和模擬負重動作中的肌電特征發現：在徒手上步抱單腿測試中，股直肌、股外肌放電量高，是主要做功肌肉.因而提出，上步抱單腿的腿部氣力訓練中，應以頸前負重模擬抱單腿作為主要的訓練手段.郭海峰研究優秀跆拳道運發動下劈腿動作中肌肉用力特征時發現：外表肌電評價下劈腿技術，能夠為跆拳道專項氣力訓練提供實踐參考.1.2.2射擊類運動劉敏研究優秀手槍射擊運發動持槍臂外表肌電特征時發現：速射時，由于運發動持槍臂舉槍次數多，導致積分肌電有上升趨勢；慢射時，持槍臂的斜方肌和三角肌前束是影響槍與槍之間一致性的主要肌肉，持槍臂各肌肉的積分肌電值會逐步提高，呈平緩上升趨勢.肌電曲線趨勢平緩表示清楚技術動作的穩定性較好，對該曲線的監控有助于訓練射擊運發動持槍臂的肌肉穩定性.1.2.3隔網對抗運動董洪園用外表肌電結合紅外遠攝像測試系統研究排球運發動橫向移動技術時發現：快速移動時，主要做功肌肉〔臀中肌、臀大肌和內收肌〕的肌肉奉獻率比慢速移動時高.陳石在采用外表肌電結合紅外遠攝像測試系統的基礎上利用KIStler測力臺對網球運發動正手擊球時下肢的力學特征進行了研究，得出了下肢肌肉在蹬伸階段減少活動有利于提高擊球質量的結論.2sEMG在評價運動技術方面的瞻望當前，在體能主導類項群中，一些周期性運動項目已廣泛應用外表肌電技術結合其他手段評價不同訓練和測試條件下的技術差異、討論更科學的訓練手段.但是，在快速氣力類項目中，對運動技術的分段研究將導致與比賽環境脫節的后果，這也是外表肌電技術需要攻克的技術難題.由于受電極粘貼位置、肌纖維類型、年齡、訓練程度、個體差異等因素的影響，且實驗設備、環境等對肌電記錄的影響，使得外表肌電技術在技能主導類項群中，尤其是同場對抗項目如籃球、足球和跳水等運動中的應用很少，這是將來需要研究的方向.由于sEMG信號是振幅在V～mV數量級之間的極其微弱的一維電壓時間序列信號，信號形態具有較強的隨機性與不穩定性，而人體是一電導體，工頻干擾及體外的電場、磁場感應都會在人體構成測量噪聲，干擾sEMG的檢測.所以當前外表肌電技術多用于訓練和測試條件，比照賽時運動技術的肌電特征還鮮有報道.相信隨著人類對運動項目規律認識的不斷深切進入，外表肌電技術在評價運動技術方面將愈加具有針對性.以下為參考文獻[1]王鍵.sEMG信號分析及其應用研究進展[J].體育科學，2000,20(4):56-60.[2]HAGGGM.InterpretationofEMGspectralalternationsandalternationindexesatsustainedcontraction[J].JApplPhysiol,1992,73(4):1211-1217.[3]袁鵬.場地自行車運發動蹬踏動作肌電研究[D].蘇州：蘇州大學，2006.[4]孫科.不同座高對自行車運發動下肢工作狀態的影響[D].北京：北京體育大學，2007.[5]DORELS,COUTURIERA,HUGLF.Influenceofdifferentracingpositionsonmechanicalandelectromyographicpatternsduringpedaling[J].ScandJMedScienceSports,2018,19(1):44-54.[6]WILSONJMJ,ROBERTSONDGE,STOTHARTJP.Originalresearchanalysisoflowerlimbmusclefunctioninergometerrowing[J].InternationalJournalofSportBiomechanics,1988,4(4):315-325.[7]JANSHENL,MATTESK,TIDOWG.Muscularcoordinationofthelowerextremitiesofoarsmenduringergometerrowing[J].JournalofAppliedBiomechanics,2018,25(2):156-164.[8]李圓圓.對高水平賽艇運發動拉槳技術的神經肌肉支配特征研究[D].上海：上海體育學院，2018.[9]唐橋.男子賽艇運發動劃槳技術外表肌電特征的研究[D].北京：首都體育學院，2020.[10]李小生，王琨，宋海明，等.優秀男子單人雙槳賽艇運發動劃槳動作的肌肉活動分析[J].西安體育學院學報，2020,30(4):459-465.[11]吳新炎，陳月亮，李芙蓉.優秀速滑選手于靜實地滑冰和陸上模擬滑冰肌電特征比擬研究[J].天津體育學院學報，2020,27(6):515-518.。[12]李琛，劉述芝.優秀男子跳遠運發動起跳動作運動學與肌電的特征[J].武漢體育學院學報，2018,45(6):63-68.[13]王華.自由式摔跤抱單腿和模擬負重動作的肌電圖分析[J].天中學刊，2002(5):41-44.[14]郭海峰.中國優秀男子跆拳道運發動前下劈技術肌肉用力外表肌電特征分析[J].北京體育大學學報，2020,36(3):75-78.