冰上專項過程中下肢支撐階段的肌肉用力特征,運動生物力學(xué)論文

冰上專項過程中下肢支撐階段的肌肉用力特征,運動生物力學(xué)論文短距離速度滑冰項目屬于典型的體能主導(dǎo)類競速項目,運發(fā)動的下肢專項氣力對運動成績有著極其重要的影響。因而,不管國內(nèi)還是國外,且不管是有冰期還是非冰期,氣力訓(xùn)練都會占據(jù)訓(xùn)練計劃的較大比重。然而,相關(guān)研究表示清楚,我們在氣力訓(xùn)練中出現(xiàn)了訓(xùn)練手段過泛、針對性不強、效果不顯著等突出問題,其根本的原因是沒有深入研究和把握速滑專項氣力的肌肉用力特征。只要領(lǐng)悟了此特征,才能明確和制定氣力練習(xí)的原則和要求,才能分析和評判氣力練習(xí)手段的專項性,才能選擇和設(shè)計符合專項要求的器械、練習(xí)方式方法及手段。為此,本研究以優(yōu)秀短距離速度滑冰運發(fā)動王北星為研究對象,從直道與彎道、左腳與右腳以及屈和伸三個角度研究其冰上專項氣力肌肉用力特征。肌肉用力特征是指肌肉在收縮完成技術(shù)動作經(jīng)過中所表現(xiàn)出來的力學(xué)和肌電特征,是研究和把握項目特征的重要手段和途徑,是選擇和設(shè)計專項氣力訓(xùn)練手段的重要參考指標(biāo)及檢驗標(biāo)準(zhǔn)。近年來,有關(guān)于各項目肌肉用力特征的研究,例如,艾康偉等對抓舉和下翻動作的肌肉用力特征分析;孫有平等對旋轉(zhuǎn)推鉛球單支撐階段的肌肉用力特征分析及王琨等對鐵餅運發(fā)動專項經(jīng)過肌肉用力特征的研究等等。鮮見有關(guān)速滑冰上專項肌肉用力特征的研究,只要林嘉、曹輝和吳新炎等做了相關(guān)嘗試。陳小平曾指出,各種訓(xùn)練手段的專項性能夠從三個方面來考察:一是,完成氣力練習(xí)時的主要做功肌群能否與專項經(jīng)過中一致;二是,主要做功肌群的激活強度和做功方式能否接近專項練習(xí)要求;三是,各介入肌群的激活順序能否與專項接近。因而,本研究選取主要做功肌群、肌肉激活水平及激活順序等肌電指標(biāo)來研究和分析冰上專項經(jīng)過中下肢支撐階段的肌肉用力特征。1、研究對象本研究的研究對象是我們國家優(yōu)秀速滑運發(fā)動王北星。自2003年以來,王北星屢次獲得速滑短距離項目的世界錦標(biāo)賽和世界杯冠軍,多年來一直是我們國家速滑項目的領(lǐng)物。她獲得了2006年都靈冬奧會女500m速滑的第7名和2018年冬奧會女子500m速滑的銅牌。她最突出的特點就是動作流暢,技術(shù)規(guī)范,滑跑效果好。因而,她的專項肌肉用力特征具有很高代表性。2、研究方式方法2.1實驗方式方法用攝像機和肌電采集系統(tǒng)同步采集冰上專項經(jīng)過的視頻和肌電參數(shù)。冰上測試時滑跑內(nèi)道,直、彎道定點平面掃描拍攝各45m左右,機高1.2m。2.2實驗儀器高清攝像機Panasonic.AG-DVC33,拍攝頻率50Hz;芬蘭Mega公司生產(chǎn)的ME600016通道無線遙測肌電采集分析系統(tǒng),采樣頻率1000Hz,輸入阻抗10G,前置有源差分放大器,增益倍數(shù)305倍,共模抑制比CMRR110dB,硬件濾波帶通范圍8~500Hz,模數(shù)轉(zhuǎn)換14bit;上海仁和醫(yī)療設(shè)備有限公司產(chǎn)一次性Ag/AgCl心電極,采樣區(qū)2mm。2.3肌肉選取經(jīng)理論初選和專家挑選,取雙側(cè)下肢脛骨前肌(TA)、腓腸肌外側(cè)頭(LG)、股四頭肌內(nèi)側(cè)頭(VMO)、股四頭肌外側(cè)頭(VLO)、股直肌(RF)、股二頭肌(BF)、半腱肌(SEM)和臀大肌(GM)共16塊肌群。2.4實驗流程運發(fā)動自行準(zhǔn)備活動30min后進(jìn)行電極粘貼(圖1),經(jīng)定位、脫毛、去脂、消毒、涼干后,按從左腿到右腿,從下到上,從前到后的順序,將2個一次性電極沿肌纖維收縮方向分別貼于所選肌肉的肌腹處,電極相距2cm。參考電極位于測試電極內(nèi)側(cè)且距兩電極等距。貼好后,用醫(yī)用彈性膠帶固定導(dǎo)線,用醫(yī)用彈性繃帶將測試部位及測量電極一起纏繞固定,將便攜式肌電儀主機固定于運發(fā)動腰背部,以不影響動作為準(zhǔn)。在檢查電極、攝像系統(tǒng)和同步效果后,開場正式實驗。根據(jù)前期研究成果,500m項目運發(fā)動在第二直段后半段(圖2中攝像機1)和第二彎道區(qū)(圖2中攝像機2)屬于高速滑跑階段。因而,運發(fā)動站在起跑線上聽搶起跑,經(jīng)過彎道和直道約200m的加速后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集區(qū),連續(xù)采集3~4個復(fù)步的視頻和外表肌電參數(shù)。計時范圍從起跑到第二彎道弧頂結(jié)束,運發(fā)動全力滑跑2次,中間間歇10min,測試成績在日常訓(xùn)練水平的120%~130%間,取成績較好的一次為分析對象。2.5同步方式方法肌電和運動學(xué)同步采用外接無線同步信號器進(jìn)行同步連接。同步觸發(fā)器同時輸出兩路TTL(+5v)電平信號,觸發(fā)肌電圖儀時會在肌電圖上打出一個時間標(biāo)志,另一路控制攝像機鏡頭前的LED燈,在圖像上打一個亮點,進(jìn)而實現(xiàn)視頻與肌電同步。2.6數(shù)據(jù)處理采用ME6000外表肌電測試分析系統(tǒng)的分析軟件MEGAWIN處理肌電數(shù)據(jù)。為提高動作劃分的準(zhǔn)確性,根據(jù)教練員和運動生物力學(xué)專家對專項動作構(gòu)成及肌肉用力狀態(tài)的分析,采用視頻與同步肌電相結(jié)合的方式方法對原始肌電數(shù)據(jù)進(jìn)行了各動作階段的劃分。應(yīng)用軟件提供的標(biāo)記功能放置各動作階段起止標(biāo)記。分別對左右腿連續(xù)3個動作周期的肌電數(shù)據(jù)放置時間標(biāo)記,動作周期設(shè)定為左腿或右腿開場著地為起點到下一次開場著地為周期終點;對著冰期根據(jù)滑行的動作分為屈經(jīng)過和伸經(jīng)過。運用MEGAWIN軟件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能,將原始肌電經(jīng)均方根平均運算轉(zhuǎn)化為RMS平均肌電,平均轉(zhuǎn)換周期為0.01s。對轉(zhuǎn)換后的RMS肌電數(shù)據(jù)進(jìn)行分期統(tǒng)計計算,計算RMS平均值aver,RMS肌電的面積iEMG。以各肌群在3個支撐期的最大動態(tài)RMS肌電作為標(biāo)準(zhǔn)對分段肌電進(jìn)行幅值標(biāo)準(zhǔn)化。3、研究結(jié)果與分析3.1冰上專項經(jīng)過中支撐腿肌電參數(shù)研究3.1.1直道左腿1.肌肉做功百分比肌肉做功百分比能夠有效的具體表現(xiàn)出某肌群在完成某動作時的重要性,通常根據(jù)某肌群積分肌電與完成該動作所有肌群積分肌電和的比值來定。表1是王北星直道上左腿連續(xù)3步的肌肉做功情況,以各動作經(jīng)過中做功比例排在前四的肌群視為主要做功肌群。從該表中能夠看到,王北星直道左腿屈經(jīng)過和伸經(jīng)過的主要用做功肌群非常穩(wěn)定,都是脛骨前肌、股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股二頭肌。為了減小著冰經(jīng)過中的冰面阻力,運發(fā)動都會使踝關(guān)節(jié)背屈以冰刀后跟部先著冰,然后過渡到全刀著冰,這一經(jīng)過中脛骨前肌處于持續(xù)用力狀態(tài)。著冰后,左腿有一個承接重心和向左側(cè)滑行的經(jīng)過,然后重心從左外側(cè)向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)移,準(zhǔn)備爆發(fā)用力蹬冰,這一經(jīng)過中膝角和踝腳先逐步減小,然后維持相對穩(wěn)定角度滑行。由于冰刀支撐面小且運發(fā)動處于高速滑行狀態(tài),為維持踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定脛骨前肌仍然積極介入做功,由于,關(guān)節(jié)的不穩(wěn)定性將導(dǎo)致氣力外輸下降,所以,即便踝關(guān)節(jié)沒進(jìn)行背屈動作脛骨前肌在著冰后仍有較大的電位活動。除此之外,身體重心的轉(zhuǎn)移必然導(dǎo)致股內(nèi)、股外側(cè)肌的大負(fù)荷做功,而股二頭肌的高比例做功是為了維持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。蹬伸經(jīng)過中的主要用力肌肉與屈經(jīng)過一致,仍然是脛骨前肌、股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股二頭肌。這一結(jié)果與Beor等人的研究存在較大出入,他們以為臀大肌和股直肌是滑行經(jīng)過中的主要動力來源。出現(xiàn)這一差異不同的可能原因是新舊冰刀下不同技術(shù)特點所引起的。從上述分析中能夠看到,在整個著冰經(jīng)過中主要用力肌群的范圍較固定,提示在日常氣力訓(xùn)練中應(yīng)加強對它們的訓(xùn)練。同時,盡管屈曲和蹬伸經(jīng)過主要用力肌群一致,但動作經(jīng)過不同講明它們的工作方式存在一定差異,這是專項氣力訓(xùn)練中應(yīng)該非常重視的問題。首先,對脛骨前肌而言,在踝關(guān)節(jié)背屈提刀經(jīng)過中它屬于向心收縮經(jīng)過,著冰后的工作主要是等長收縮維持踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。其次,對于股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌而言,屈經(jīng)過主要是被動離心收縮,而蹬伸經(jīng)過主要是向心收縮為滑跑提供動力來源。最后,對于股二頭肌和半腱肌而言,屈經(jīng)過主要是向心收縮維持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,伸經(jīng)過仍然是向心收縮以伸展髖關(guān)節(jié),為滑跑提供動力。因而,氣力練習(xí)時不僅要針對特定的肌肉群進(jìn)行訓(xùn)練,還要根據(jù)專項經(jīng)過中他們的工作特點來設(shè)計和選擇有效的訓(xùn)練手段。除此之外,與同屬體能主導(dǎo)類競速項目的短跑等徑賽項目相比而言,速度滑冰的主要用力肌肉存在顯著特點。短跑等競賽項目的動力來源于股后群肌和臀大肌,且脛骨前肌的介入程度較小,這就講明冰刀支撐的不穩(wěn)定性和專項技術(shù)特征(為減小阻力保持較小的軀干夾角)對下肢動力來源進(jìn)行了重新挑選。2.肌肉激活強度均方根值具有較明確的物理意義,代表運動單位的募集、同步化和激活水平,因而,本研究采用此指標(biāo)來反映各肌群的激活程度。為了使運發(fā)動間同一肌群均方根肌電具有可比性,本研究對其進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。Clarys和Yang等曾提出用靜態(tài)MVC肌電來標(biāo)準(zhǔn)化運動中肌肉肌電不適宜,建議用運動中的肌電峰值來標(biāo)準(zhǔn)化更合理。因而,本研究采用各肌群在整個實驗中的肌電峰值分別對其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。表2是王北星直道左腿屈和伸經(jīng)過中的標(biāo)準(zhǔn)化均方根振幅。從該表中能夠看到,三步中各肌群屈伸間激活程度的變化具有較高規(guī)律性:脛骨前肌屈經(jīng)過的激活程度大于伸經(jīng)過,其他肌群都是伸經(jīng)過的激活程度更大。這就講明,脛骨前肌在著冰、承接重心經(jīng)過中的收縮強度更大,在蹬伸經(jīng)過中的收縮強度略小,而其他幾塊肌群則是在蹬伸經(jīng)過中有更強烈的收縮。3.肌肉激活順序幾乎所有的技術(shù)動作都涉會及不同肌群的介入,有主動肌、拮抗肌和協(xié)同肌,它們必須協(xié)調(diào)配合才能使動作完成得精到準(zhǔn)確、流暢和經(jīng)濟(jì)。從生理學(xué)角度而言,這一經(jīng)過其實是各肌群在中樞神經(jīng)支配下,在準(zhǔn)確的時間和空間下的交替興奮和抑制,即各肌群的激活和滅活。在運動中即便動用一樣的肌群,假如肌肉激活的順序不同,將展現(xiàn)不同的技術(shù)動作或不同的技術(shù)動作效果。在運動實踐中就經(jīng)?？吹絻?yōu)秀運發(fā)動的技術(shù)動作不僅舒展大方,富有節(jié)拍和張力,而初學(xué)者則顯得緊張別扭,僵硬冗余。這就講明,肌肉間的協(xié)調(diào)配合,肌肉的激活和失活順序?qū)幼骷夹g(shù)優(yōu)劣有決定性的影響。因而,近年來,有體育科研工作者對肌肉激活順序的問題進(jìn)行了研究,例如,于志剛等對優(yōu)秀網(wǎng)球運發(fā)動發(fā)球階段相關(guān)肌群激活順序的研究和郭峰等對優(yōu)秀女子拳擊運發(fā)動后手直拳技術(shù)動作上肢肌肉激活順序的研究。研究優(yōu)秀速滑運發(fā)動冰上支撐時期各肌群的激活順序同樣具有重要價值,一方面,能夠從更深層次上討論某運發(fā)動技術(shù)動作存在的問題,另一方面,還能夠愈加科學(xué)的選擇和設(shè)計專項氣力的訓(xùn)練手段。本研究選用均方根肌電圖來研究優(yōu)秀速度滑冰運發(fā)動支撐時期各肌肉的激活順序,是由于通過均方根所獲得的圖片能夠非常直觀的看到肌肉發(fā)力的起止點,較清楚明晰的判定肌肉的激活順序。圖3中包括了3個支撐時期和兩個擺動時期,從中能夠看到,支撐期各肌肉的均方根肌電具有顯著的節(jié)拍性,講明優(yōu)秀運發(fā)動完成一樣動作時各肌肉的激活順序具有較強的規(guī)律性。提刀動作使脛骨前肌在著冰前就處于發(fā)力狀態(tài),股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、股二頭肌在著冰前出現(xiàn)預(yù)激活現(xiàn)象,腓腸肌是在蹬冰時出現(xiàn)一定的電位活動,然后在離冰時失活。股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌在整個支撐時期都有較強的電位活動,且與腓腸肌和股二頭肌在蹬冰時刻同時出現(xiàn)肌電峰值。股直肌和臀大肌在整個支撐經(jīng)過中處于非常低的電位活動。鑒于股直肌、半腱肌和臀大肌在整個支撐時期的低電位表現(xiàn),不對其進(jìn)行激滅活瞬排序。因而,王北星直道左腿各肌群的激滅活順序:脛骨前肌,股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股二頭肌在著冰前有預(yù)激活,著冰后在蹬冰時腓腸肌被激活;在蹬冰時脛骨前肌首先失活,然后,是股二頭肌在離地前失活,腓腸肌、股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和腓腸肌在離冰時刻失活。從直道左腿各肌群均方根肌電圖的分析能夠得到下面幾點啟示:首先,優(yōu)秀運發(fā)動完成同樣技術(shù)動作時各肌群具有較好的節(jié)拍性,講明她的動作技術(shù)較穩(wěn)定;其次,脛骨前肌在整個著冰期的持續(xù)發(fā)力講明其專項氣力對速度滑冰非常重要,這一點在分析肌肉奉獻(xiàn)度時已經(jīng)做了相關(guān)講明,這里從均方根肌電圖能夠更好了解其發(fā)力特征,為專項氣力訓(xùn)練提供明確參考;再次,運發(fā)動三個支撐期在共同肌群上出現(xiàn)了預(yù)激活現(xiàn)象,預(yù)激活是在著冰前中樞神經(jīng)系統(tǒng)對這些肌群的提早發(fā)動,是運發(fā)動長期訓(xùn)練所構(gòu)成的前饋結(jié)果,目的是為了更好的完成接下來的任務(wù)。有研究關(guān)于預(yù)激活現(xiàn)象,比方劉述枝對跳遠(yuǎn);井蘭香對跳深的研究都講明運發(fā)動會根據(jù)日常訓(xùn)練所獲得的經(jīng)歷體驗對接下來將完成的動作進(jìn)行預(yù)判后對相關(guān)肌群提早進(jìn)行相應(yīng)的發(fā)動,發(fā)動的程度取決于這些肌群在接下來動作中的作用大小,且與運發(fā)動的個性有關(guān)。對于速度滑冰運發(fā)動而言,是不是所有運發(fā)動相關(guān)肌群都存在預(yù)激活現(xiàn)象,以及什么是適當(dāng)?shù)念A(yù)激活水平都需要將來進(jìn)一步的深切進(jìn)入研究。最后,股內(nèi)側(cè)、股外側(cè)肌和股二頭肌在蹬冰時刻較集中的時間段到達(dá)肌電峰值,講明優(yōu)秀運發(fā)動的主要用力肌群屬于集體爆發(fā)式用力特點,這有利于為滑跑提供更集中、更有效的動力來源。3.1.2直道右腿1.肌肉做功百分比從表3中能夠看到,王北星直道右腿支撐滑行時,各單步中主要做功肌群同樣非常穩(wěn)定,華而不實,屈經(jīng)過的主要做功肌群是脛骨前肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌和股直肌,伸經(jīng)過的主要做功肌群是腓腸肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌和股直肌。從上述直道左腿支撐滑行肌肉做功情況知道,屈伸經(jīng)過的主要用力肌肉都是股外側(cè)肌、脛骨前肌、股內(nèi)側(cè)肌和股二頭肌。因而,左右腿主要做功肌群存在一定差異,華而不實屈經(jīng)過的差異是股二頭肌和股直肌,伸經(jīng)過的差異是脛骨前肌、股二頭肌和腓腸肌與股二頭肌,一個較為明顯的趨勢是右腿對股直肌的依靠程度明顯提高。2.肌肉激活強度表4標(biāo)準(zhǔn)化方式方法與上述直道左腿的經(jīng)過一樣,采用右腿各肌群在整個實驗的肌電峰值為參照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。從表4中能夠看到,除了脛骨前肌和股二頭肌是屈經(jīng)過激活程度明顯大于屈經(jīng)過外,其他肌群都是伸經(jīng)過激活程度更大。除股二頭肌外,這與她直道左腿各肌群標(biāo)準(zhǔn)化肌電激活程度基本一致。因而,直道支撐滑行經(jīng)過中,各肌群屈伸間肌肉激活強度變化的總體趨勢是,脛骨前肌在屈經(jīng)過的激活強度更大,腓腸肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌、股直肌、半腱肌和臀大肌在蹬伸經(jīng)過的激活程度更大,股二頭肌左右腿間的趨勢不同。3.肌肉激活順序分析圖4顯示,王北星直道右腿支撐滑行時,脛骨前肌仍然是在著冰前就處于持續(xù)發(fā)力狀態(tài),且肌電幅值較大,但持續(xù)時間比左腿略短,在蹬冰前肌電幅值就明顯下降,逐步失活,有較長的間歇期。股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、股直肌和半腱肌在著冰前均出現(xiàn)預(yù)激活現(xiàn)象,但股四頭肌的肌電幅值明顯更大。著冰后股四頭肌電位較高且出現(xiàn)雙峰,在蹬冰時同時到達(dá)肌電峰值后離冰時同時失活。支撐經(jīng)過中半腱肌的電位較低,在離冰前逐步下降失活。腓腸肌在著冰后相當(dāng)長時間處于未激活狀態(tài),在蹬冰時出現(xiàn)明顯的電位活動,其持續(xù)時間與股四頭肌第二峰一樣,屬于同時爆發(fā)用力。與直道左腿一樣,臀大肌在整個支撐期的電位都非常低。因而,王北星直道右腿支撐時各肌群的激滅活順序是:脛骨前肌在著冰前就處于持續(xù)發(fā)力狀態(tài),股內(nèi)側(cè)肌、股外測肌、股直肌和半腱肌在著冰前出現(xiàn)預(yù)激活,最后是腓腸肌在蹬冰時被激活。脛骨前肌在蹬冰時率先失活,然后是半腱肌,最后是股四頭肌和腓腸肌在離冰時同時失活。3.1.3彎道左腿1.肌肉做功百分比速度滑冰的顯著特點是速度快且支撐面積小,運發(fā)動在高速滑行中僅靠幾毫米寬、幾十厘米長的冰刀來實現(xiàn)加速和維持平衡,尤其在彎道上因離心力使運發(fā)動愈加難以維持平衡,因此直彎道技術(shù)存在較大差異。不同的技術(shù)必然有不同的肌肉用力特征,因而,討論和研究彎道上支撐腿的肌肉用力情況同樣非常重要。從表5中仍能夠看到王北星各單步中主要做功肌群非常穩(wěn)定,華而不實,屈經(jīng)過的主要用力肌群是脛骨前肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌和腓腸肌,伸經(jīng)過的主要用力肌群是腓腸肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌和半腱肌。與直道左腿相比能夠發(fā)現(xiàn),屈經(jīng)過兩者的差異在于腓腸肌和股二頭肌之間,而伸經(jīng)過則是脛骨前肌和腓腸肌之間,較明顯的趨勢是彎道上腓腸肌的做功明顯加大。2.肌肉激活強度表6顯示,3個單步中各肌群在屈和伸經(jīng)過中的激活程度具有一致性表現(xiàn),華而不實,脛骨前肌和股內(nèi)側(cè)肌在屈經(jīng)過的激活程度更大,其他肌群則是伸經(jīng)過中的激活程度更大。直道左腿支撐滑行時,除脛骨前肌外,其他肌群都是伸經(jīng)過的激活程度大于屈經(jīng)過。因而,能夠發(fā)現(xiàn)左腿支撐滑行直彎道間存在一定差異,即股內(nèi)側(cè)肌的激活情況不同,主要原因是整個支撐經(jīng)過中重心始終在支點外側(cè),相比直道少了重心橫向移動的經(jīng)過。除此之外,比照各肌群直彎道間平均標(biāo)準(zhǔn)化均方根肌電能夠發(fā)現(xiàn),不管屈還是伸,脛骨前肌和股二頭肌在直道上的激活程度更大,腓腸肌、股外側(cè)肌、股直肌和半腱肌則是彎道上的激活程度更大。股內(nèi)側(cè)肌是彎道上屈經(jīng)過的激活程度大于直道,但伸經(jīng)過則是直道大于彎道。3.肌肉激活順序從圖5能夠看到,與直道左腿一樣,著冰前的提刀動作使脛骨前肌在著冰前處于持續(xù)用力狀態(tài),離冰時出現(xiàn)短暫滅活,然后在擺動期再次激活。腓腸肌、股內(nèi)測肌、股外側(cè)肌和半腱肌在著冰前出現(xiàn)預(yù)激活現(xiàn)象,華而不實,腓腸肌和股內(nèi)側(cè)肌在離冰時失活,而股外肌和半腱肌略早于它們。股直肌、股二頭肌和臀大肌因電位較低,各肌群激滅活排序時不予考慮。因而,王北星彎道左腿支撐滑行時各肌群的激滅活順序是:脛骨前肌著冰前處于持續(xù)用力狀態(tài),腓腸肌、股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和半腱肌在著冰前出現(xiàn)預(yù)激活;脛骨前肌、腓腸肌和股內(nèi)側(cè)肌在離冰時失活,而股外側(cè)肌和半腱肌略早于它們。與直道相比,主要差異在于直道上股二頭肌被激活而半腱沒有,彎道上正好相反。3.1.4彎道右腿1.肌肉做功百分比曲新藝和李鳳麗等的研究結(jié)果顯示,彎道滑行經(jīng)過中,左右腿的技術(shù)差異具體表現(xiàn)出在單步支撐時間、單雙支撐時間比、起蹬時間和擺動幅度及道路等幾個方面。不難看出,這些研究指標(biāo)均為肢體運動的外部特征。不可否認(rèn),外部特征是區(qū)分和評價動作技術(shù)的重要指標(biāo),但肌體內(nèi)部用力特征的差異是導(dǎo)致外部技術(shù)不同的根本。表7中王北星彎道右腿各肌群做功百分比顯示,右腿屈經(jīng)過的主要用力肌群是脛骨前、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌和股二頭肌,伸經(jīng)過的主要用力肌群分別是腓腸肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌和股直肌。她彎道左腿屈經(jīng)過的主要用力肌群是脛骨前肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌和腓腸肌,伸經(jīng)過的主要用力肌群是腓腸肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌和半腱肌。因而,彎道上左右腿的差異是右腿蹬伸經(jīng)過中股直的成為重要做功肌群。與直道右腿相比時,屈經(jīng)過主要做功肌群的差異在于直道上有股直肌而沒有股二頭肌,伸經(jīng)過兩者一致。因而,彎道上左右腿主要做功肌群存在差異,且與直道右腿主要做功肌群也有一定差異。2.肌肉激活程度分析從表8能夠看到,脛骨前肌和股二頭肌在屈經(jīng)過的激活程度更大,其他肌群則是蹬伸經(jīng)過的激活程度更大,該趨勢3個單步有非常一致的表現(xiàn)。彎道左腿支撐滑行時,脛骨前肌和股內(nèi)側(cè)肌屈經(jīng)過激活程度更大,其他肌群伸經(jīng)過更大。因而,彎道上左右腿同名肌群的激活程度在屈和伸經(jīng)過中的變化存在差異。屈伸間激活程度變化與直道右腿相比時能夠發(fā)現(xiàn)較多一樣點,脛骨前肌和股二頭肌都是屈經(jīng)過激活程度大于伸經(jīng)過,且腓腸肌、股內(nèi)測肌、股外側(cè)肌和臀大肌正好相反,不同的是直道上股直肌和半腱肌沒有一樣的趨勢。除此之外,比照直彎道間各肌群的激活程度時能夠發(fā)現(xiàn),脛骨前肌在直道上的激活程度更大,而股二頭肌在彎道上的激活程度更大,但其他肌群并沒有展現(xiàn)一致的變化趨勢,這與左腿直彎道間的趨勢存在較大差異。3.肌肉激活順序分析圖6顯示,王北星的脛骨前肌從蹬冰一直到浮腿后期出現(xiàn)了較長時間的滅活期,講明其脛骨前肌有較好的間歇緩沖期。從激滅活順序來看,仍然在著冰前就處于持續(xù)用力狀態(tài),在蹬冰時電位下降逐步滅活。腓腸肌在蹬冰時被激活,但在離冰時仍有一定的電位,在離冰后才逐步失活。股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股直肌在著冰前出現(xiàn)預(yù)激活,在離冰時滅活。股二頭肌和半腱肌在著冰前出現(xiàn)預(yù)激活,在蹬冰時電位下降失活。臀大肌仍然未出現(xiàn)明顯電位活動。因而,王北星彎道右腿支撐滑行各肌群激滅活順序是:脛骨前肌著冰前處于持續(xù)收縮狀態(tài),股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、股直肌、股二頭肌和半腱著冰前出現(xiàn)預(yù)激活,腓腸肌蹬冰時被激活;脛骨前肌、股二頭肌和半腱肌蹬冰時滅活,股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股直肌離冰滅活,腓腸肌離冰后滅活。與彎道左腿的主要差異在于彎道左腿股直肌和股二頭肌未激活,相比直道右腿的差異在于直道上股二頭肌未激活。3.2冰上支撐腿肌肉用力特征分析及對專項氣力訓(xùn)練的啟示3.2.1冰上支撐腿肌肉用力特征分析從上述冰上支撐腿肌電參數(shù)的分析能夠看到,不管直道還是彎道,左右腿的脛骨前肌、股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌都是非常穩(wěn)定的主要做功肌群,且右腿滑行時股直肌成為重要做功肌群,臀大肌的介入程度均較小。腓腸肌、半腱肌和股二頭肌在直彎道和左右腿間沒有穩(wěn)定的表現(xiàn),但總體趨勢是屈經(jīng)過股二頭肌可能成為重要做功肌群,伸經(jīng)過腓腸肌可能成為重要做功肌群。為了減小摩擦力控制冰刀的著冰順序以及維持踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性使得脛骨前肌成為重要做功肌群。速度滑冰動力來源的最大特點是側(cè)向蹬冰,身體重心橫向移動范圍較大,因此股內(nèi)、股外側(cè)肌必然成為重要做功肌群。與短距離徑賽項目相比臀大肌的表現(xiàn)截然不同,原因是速滑經(jīng)過中氣流成為最主要的阻力,為減小空氣阻力,運發(fā)動的伸髖幅度非常小,因此臀大肌的介入程度較低。不管直道還是彎道,左腿支撐滑行時脛骨前肌在屈經(jīng)過的激活程度都大于伸經(jīng)過,且彎道上股內(nèi)側(cè)肌屈經(jīng)過激活程度大于伸經(jīng)過;右腿支撐滑行時脛骨前肌和股二頭肌屈經(jīng)過的激活程度都大于伸經(jīng)過。著冰前的提刀動作以及著冰經(jīng)過的控刀經(jīng)過是脛骨前肌的主要發(fā)力階段,因而,其在屈經(jīng)過的激活程度更大。彎道上內(nèi)傾姿勢及著冰沖擊力使得股內(nèi)側(cè)肌屈經(jīng)過激活程度更大。右腿股二頭肌屈經(jīng)過的激活程度更大可能與股直肌成為重要做功肌群有關(guān),為了維持關(guān)節(jié)穩(wěn)定性股前后肌群必需要協(xié)同配合。不管直道還是彎道,左腿支撐滑行時各肌群激滅活順序基本趨勢是:脛骨前肌最先激活,然后是股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)和股二頭肌(或半腱肌),最后是腓腸肌。脛骨前肌和股二頭肌(或半腱肌)在蹬冰時率先滅活,然后是股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和腓腸肌在離冰時失活。右腿支撐滑行各肌群激滅活的基本順序是:脛骨前肌最先激活,然后是股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、股直肌和股二頭肌(或半腱肌),最后是腓腸肌被激活。脛骨前肌和股二頭肌(或半腱肌)率先失活,然后是股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、股直肌和腓腸肌離冰時滅活。不管直道還是彎道,左右腿肌肉用力特征都存在一定差異;不管左腿還是右腿,直彎道間肌肉用力都存在一定差異。3.2.2對專項氣力訓(xùn)練的啟示從上述支撐腿主要做功肌群來看,股四頭肌和脛骨前肌的專項氣力水平對競賽成績將起到?jīng)Q定性作用。這是由于,一方面為減少空氣阻力,軀體的水平姿勢限制了髖部肌群作為重要氣力來源的可能,只能依靠伸膝肌群提供動力;另一方面,為控制冰刀著冰順序及維持踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性,脛骨前肌必將成為重要做功肌群,但在實踐中發(fā)現(xiàn)運發(fā)動的氣力訓(xùn)練存在一定偏差。首先,教練員和運發(fā)動非常重視股前群肌氣力的發(fā)展,不管在有冰期還是非冰期,都會采用各種訓(xùn)練手段來增加股前群肌氣力,所以,粗壯的大腿成為速滑運發(fā)動典型的體型特征,但問題就出如今訓(xùn)練手段的選擇上。由于客觀條件(有冰期較短,非冰期占據(jù)全年大部分時間)和專項特征(冰上支撐不穩(wěn)定)的限制,氣力訓(xùn)練基本都在陸上完成。從競賽形式上看,速滑與短距離競賽類似,都是快速啟動加速,以最短的時間完成固定距離比賽,且有研究表示清楚,盡管跑跳項目與速滑在技術(shù)上相差較大,但它們有一樣的供能基礎(chǔ)。因而,速度滑冰的專項氣力訓(xùn)練大都借鑒和采用徑賽項目氣力訓(xùn)練的方式方法,例如,以負(fù)重深蹲發(fā)展基礎(chǔ)氣力,以各種跳躍發(fā)展反響氣力和快速氣力。然而,適度采用負(fù)重蹲起練習(xí)發(fā)展基礎(chǔ)氣力無可厚非,但太多的采用就會使肌纖維增粗導(dǎo)致彈性下降及代謝產(chǎn)物循環(huán)障礙,與其速度氣力性項目的專項特征背道而馳。從上述研究中還發(fā)現(xiàn),相對于股直肌而言,股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌在專項經(jīng)過中的介入程度更大,而負(fù)重蹲起類重心縱向移動練習(xí)手段更多的是發(fā)展股直肌,而對股內(nèi)和股外側(cè)肌刺激相對較少。各種跳躍練習(xí)手段牽涉大量的拉長-縮短周期,盡管速度滑冰存在屈膝股四頭肌離心收縮經(jīng)過,但雙支撐蹬冰經(jīng)過極大的減小了對股前群肌離心及拉長-縮短周期氣力的要求,在屈膝狀態(tài)下的爆發(fā)蹬冰是其主要動力來源,且有相關(guān)研究證實了跳深和蹲跳高度及力學(xué)指標(biāo)與滑速無顯著相關(guān)。因而,通過各種跳躍練習(xí)所獲得的反響氣力并不知足專項的要求。其次,在高度重視股前群肌氣力發(fā)展的同時相對忽視了對脛骨前肌氣力的訓(xùn)練。因冰刀這一特殊器械的要求,運發(fā)動在日常氣力訓(xùn)練中有意加強脛骨前肌氣力的訓(xùn)練,但不管從方式方法