我國優(yōu)秀男子拳擊運動員后手直拳擊打環(huán)節(jié)相關(guān)肌群的EMG特征及其運動學(xué)分析

吳 瑛，劉海瑞，張慶文，伍 勰

1 前言

拳擊基本技術(shù)包括直拳、擺拳和勾拳。美國著名拳擊教練約瑟夫曾說過：“掌握了直拳技術(shù)就等于掌握了拳擊技術(shù)的80％”［1］。直拳又分為前手直拳和后手直拳。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2008年北京奧運會拳擊比賽中，因打點規(guī)則的變化，后手直拳已成為中國運動員最有效的得分拳法［13］。直拳技術(shù)動作簡單，得分效果明顯，實戰(zhàn)實用性強，是拳擊運動員制勝的法寶。由于后手直拳技術(shù)包含了轉(zhuǎn)髖、送肩，爆發(fā)性伸肘等一系列動作，涉及的肌肉數(shù)量多，神經(jīng)肌肉的運動控制要求高。因此，了解后手直拳動作過程中相關(guān)肌群的活動順序及其參與程度對于理解后手直拳的神經(jīng)肌肉機制有著重要的理論意義，同時也可為篩選、設(shè)計符合后手直拳專項肌肉用力特征的訓(xùn)練手段和方法，從而為提高專項運動訓(xùn)練水平提供現(xiàn)實的參考依據(jù)。

應(yīng)用表面肌電（sEMG）考察人體運動中的肌肉活動特征的研究很多［4，6，8，9，17］，其中也涉及了一些上肢相關(guān)肌群在諸如棒球［25］、網(wǎng)球［23，24］、射箭［18］、鉛球［15］等運動中的活動特征。然而，涉及拳擊動作的此類研究目前尚不多見，Smith［29］曾選取空手道運動員的三組拮抗肌：腹直肌和臀大肌，胸大肌和斜方肌，肱二頭肌和肱三頭肌來研究運動員運用空手道出拳擊打時肌肉的激活順序和運動學(xué)表現(xiàn)，得到的結(jié)論為：空手道出拳擊打時肌肉從軀干向手臂肌肉的活動模式是為了獲得最快的出拳加速度，但有關(guān)擊打時肌肉整體的活動模式和順序并無詳細的論述。郭峰等人［7］對女子拳擊運動員后手直拳技術(shù)動作上肢肌肉表面肌電進行分析，選取肌肉為：肱二頭肌、肱三頭肌、橈側(cè)腕伸肌、尺側(cè)腕屈肌、三角肌前束和后束。認為在后手直拳擊打過程中三角肌前束做功百分比最高；主動肌的激活順序為三角肌前束、肱三頭肌和尺側(cè)腕屈肌，拮抗肌在直拳擊打過程中起重要作用，但其研究未涉及下肢肌肉的活動考察。然而，下肢肌肉活動在后手直拳運動中的作用也不容忽視。

相比較而言，有關(guān)拳擊直拳技術(shù)運動學(xué)與動力學(xué)的研究較多，有研究［2］認為，拳擊在擊中目標(biāo)瞬間其速度不是最高的，在這之前有突然減速的過程。大多數(shù)學(xué)者［11，12，14，22］認為，拳擊中的擊打力量與拳速、擊打的質(zhì)量有關(guān)。增大擊打的有效質(zhì)量、增加擊打的工作距離并掌握合理的打擊時機，可以有效地提高擊打效果。這些研究主要集中在擊打技術(shù)的最優(yōu)化和如何提高擊打效果上面，有關(guān)拳擊后手直拳擊打過程中的肩髖扭轉(zhuǎn)運動目前尚未見到較為清楚、詳細的論述。

因此，本研究運用表面肌電技術(shù)（sEMG）針對我國優(yōu)秀男子拳擊運動員后手直拳出拳擊打環(huán)節(jié)肌肉用力特征、用力順序、用力協(xié)調(diào)性和運動單位募集問題，結(jié)合同步運動學(xué)數(shù)據(jù)中的肘關(guān)節(jié)、肩髖轉(zhuǎn)動角、上臂環(huán)節(jié)質(zhì)心和拳速在擊打過程中的運動學(xué)變化對后手直拳出拳擊打環(huán)節(jié)的生物力學(xué)特征進行綜合探討。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

國內(nèi)優(yōu)秀拳擊運動員6名，運動員身體健康，無肌肉損傷等疾病（表1）。

2.2 實驗方案

出拳－擊打環(huán)節(jié)（以右勢為例）：環(huán)節(jié)開始前運動員基本姿勢為兩腳成左前右后的斜開立姿勢；左腳尖稍向內(nèi)扣，兩臂自然彎曲，肘置于肋部，兩肘放松下垂；運動開始后，右腳掌蹬地發(fā)力，右腿內(nèi)旋，同時非出拳側(cè)腿向前邁一步，右腿發(fā)出力量使右側(cè)髖關(guān)節(jié)前送，身體重心轉(zhuǎn)移至前腿，帶動腰部迅速向前轉(zhuǎn)動，右肩前送，右拳以直線向前發(fā)出，伴隨前臂內(nèi)旋擊打中靶。

實驗場地上放置一個不倒翁靶（30 kg），其上方中心放置一枚marker球，用于判斷擊中靶的時刻。受試者在跑步機上進行10 min熱身，然后進行后手直拳擊打不倒翁靶練習(xí)，時間為5 min。

熱身結(jié)束后，對受試者出拳側(cè)的肱橈肌、肱三頭肌、肱二頭肌長頭、三角肌前束、股二頭肌、腓腸肌共6塊肌肉進行EMG采集準(zhǔn)備，電極片定位及相關(guān)操作流程采用SENIAM（www.seniam.org）標(biāo)準(zhǔn)，電極外周固定采用彈性繃帶。

按照Vicon FULLBODY模板為受試者粘貼全身Marker，正式實驗之前采用Noraxon推薦的方法［26］對受試者所測每塊肌肉逐一進行MVC（Maximum Voluntary Contraction）測試，用于肌電指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化。

MVC采集成功后，開始正式實驗，要求運動員以最快速度全力擊打靶位，技術(shù)動作要求完整、連貫。采集成功擊打6次，每次擊打間隔2 min。

表面肌電（sEMG）數(shù)據(jù)采集采用Biovision多功能運動生物電測量與分析系統(tǒng)（1 000 Hz，Biovision Inc.，Wehrheim，Germany）。

采用VICON MX紅外高速攝影系統(tǒng)（100 Hz，Vicon Motion Analysis Inc.，Oxford，UK）采集同步運動學(xué)數(shù)據(jù)。

表1 受試者基本情況一覽表 （n＝6）

圖1 Marker set位置圖

肌電和運動學(xué)同步采用外接無線同步信號器進行同步連接。

2.3 數(shù)據(jù)處理

2.3.1 表面肌電分析

應(yīng)用DasyLab 10.0（Biovision Inc.，Wehrheim，Germany）對原始肌電信號進行帶通濾波（10 Hz～400 Hz）、整流，然后對所得結(jié)果進行如下處理：1）進行低通濾波（截止頻率：6 Hz）得到包絡(luò)線，通過觀察包絡(luò)線的變化［30］，判斷肌肉活動時序。2）計算出拳動作各肌肉活動積分肌電（IEMG）和平均振幅（aEMG），以此說明肌肉運動單位募集情況。積分肌電是指肌肉在活動時間內(nèi)肌電信號的面積。平均振幅（aEMG）是指積分肌電值與其時間的比值［16］。為了比較計算的需要，文中對所測的每塊肌肉平均振幅進行了標(biāo)準(zhǔn)化處理，即各肌肉出拳動作的平均振幅與其MVC的平均振幅的比值。3）計算所測肌肉做功百分比。肌肉做功百分比［7］是指在完成某一動作時一定時間內(nèi)某一塊肌肉的積分肌電值占參與該動作中所測全部肌肉積分肌電值總和的百分比，用于反映某塊肌肉在完成動作中的相對比重或者重要性。

2.3.2 運動學(xué)分析

運動學(xué)數(shù)據(jù)處理采用Visual3D軟件（C－Motion，Inc.，Germantown，MD，USA），考察指標(biāo)有：1）肘關(guān)節(jié)角度：肩峰點、肘外側(cè)點、腕外側(cè)點構(gòu)成的3D角度。用以了解出拳擊打環(huán)節(jié)肘關(guān)節(jié)角度變化情況。2）肩髖轉(zhuǎn)動角：左右髂嵴連線和左右髂嵴連線在水平面上（XY平面）內(nèi)的投影所成的夾角，用以代表軀干扭轉(zhuǎn)的程度，正負號根據(jù)右手法則確定。肩髖轉(zhuǎn)動角觀察軀干扭轉(zhuǎn)的變化情況。3）肩峰點、上臂環(huán)節(jié)質(zhì)心和拳心速度（X軸）變化，用于判定上肢關(guān)節(jié)運動的速度變化。

各對象的指標(biāo)結(jié)果數(shù)據(jù)的總體平均值采用時間標(biāo)準(zhǔn)化（％）處理，以運動員非出拳側(cè)的腳離開地面為動作開始，出拳擊中固定靶即刻為動作結(jié)束。

3 研究結(jié)果

圖2 出拳擊打環(huán)節(jié)拳速、肘關(guān)節(jié)和肩髖轉(zhuǎn)動角對應(yīng)肌肉活動順序圖

出拳擊打環(huán)節(jié)肌肉活動順序見圖2。出拳擊打環(huán)節(jié)肌肉活動順序為下肢向上肢依次活動。順序為：腓腸肌→股二頭肌→三角肌前束→肱三頭肌→肱二頭肌長頭→肱橈肌；在拳速明顯加速至峰值區(qū)間內(nèi)（80％～95％），上肢肌肉持續(xù)活動，尤其手臂肌肉的肱二頭肌、肱三頭肌和肱橈肌。出拳擊打環(huán)節(jié)運動中肩髖轉(zhuǎn)動角先變小后增大，其最小值開始增大（75％）至環(huán)節(jié)結(jié)束（100％）的同時，肘關(guān)節(jié)顯著增大直至環(huán)節(jié)運動結(jié)束。

為便于圖示肩髖夾角，棍圖中兩髖連線被平行移動，使左肩點與左髂嵴點重合，構(gòu)成便于理解的三點夾角所測肌肉出拳擊打環(huán)節(jié)肌肉做功百分比得到結(jié)果見圖3。肌肉做功百分比分別為：三角肌前束＞肱三頭肌＞股二頭肌＞腓腸肌＞肱橈肌＞肱二頭肌長頭。aEMG計算結(jié)果見表2。出拳擊打環(huán)節(jié)aEMG值最大為三角肌前束，其他依次為：

股二頭肌、肱三頭肌、腓腸肌、肱橈肌、肱二頭肌長頭。

圖3 出拳擊打環(huán)節(jié)肌肉做功百分比圖

表2 出拳擊打環(huán)節(jié)aEMG結(jié)果一覽表 （±SD）

表2 出拳擊打環(huán)節(jié)aEMG結(jié)果一覽表 （±SD）

三角肌前束 肱三頭肌 肱二頭肌長頭 肱橈肌 股二頭肌 腓腸肌aEMG（％） 0.27±0.09 0.22±0.10 0.05±0.02 0.14±0.09 0.25±0.09 0.22±0.08

出拳擊打環(huán)節(jié)肩峰點、上臂環(huán)節(jié)質(zhì)心和拳心速度變化見圖4。肩關(guān)節(jié)、上臂環(huán)節(jié)質(zhì)心和拳心速度變化在環(huán)節(jié)運動75％開始明顯加速依次達到峰值，峰值出現(xiàn)的時間呈現(xiàn)次序性，順序為：肩關(guān)節(jié)→上臂質(zhì)心→拳心。

圖4 出拳擊打環(huán)節(jié)肩峰點、上臂環(huán)節(jié)質(zhì)心和拳心速度（平均值）變化曲線圖

4 分析與討論

4.1 出拳擊打環(huán)節(jié)肌肉激活順序

根據(jù)出拳擊打環(huán)節(jié)動作的相關(guān)解剖學(xué)知識及前人研究結(jié)果［7，29］，本研究選取三角肌前束、肱三頭肌、肱二頭肌長頭和肱橈肌的EMG來考察上肢肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的活動特征；選取股二頭肌和腓腸肌（雙關(guān)節(jié)肌）的EMG來考察下肢主要關(guān)節(jié)運動之間的協(xié)調(diào)表現(xiàn)。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，運動員出拳擊打環(huán)節(jié)始以運動員前足離地，止于拳中靶即刻。環(huán)節(jié)運動過程中所選肌肉活動順序呈現(xiàn)從下肢向上肢激活的現(xiàn)象（圖2）。順序為：腓腸肌→股二頭肌→三角肌前束→肱三頭肌→肱二頭肌長頭→肱橈肌。從動作結(jié)構(gòu)上看，后手直拳技術(shù)的出拳擊打環(huán)節(jié)主要包括下肢髖、膝關(guān)節(jié)的屈伸，軀干繞垂直軸的扭轉(zhuǎn)以及上肢各關(guān)節(jié)的屈伸、旋轉(zhuǎn)動作。這些動作的銜接配合依次在上述的肌肉活動順序上得到了充分驗證：前腳離地后（動作開始），支撐腿髖、膝兩關(guān)節(jié)首先產(chǎn)生一個輕微的離心屈動作。相應(yīng)地，腓腸肌（協(xié)助股四頭肌）與股二頭肌此時分別行使膝、髖兩關(guān)節(jié)的離心屈控制功能。在身體重心下降的同時，軀干開始向后（支撐側(cè)）旋轉(zhuǎn)，當(dāng)后旋至最大幅度（圖2中動作時間的75％處肩髖夾角達到最小負值）之前，由于對側(cè)足著地（62％）導(dǎo)致身體重量過渡到前足，而使得出拳側(cè)下肢的腓腸肌與股二頭肌活動逐漸消失。但由于此時軀干后旋仍未結(jié)束，股二頭肌將延續(xù)其外旋功能來配合軀干運動，直至肩髖夾角達到最小負值（即軀干后旋結(jié)束）。當(dāng)軀干向后扭轉(zhuǎn)達到最大（此時前足著地已提供良好支撐）時，接下來就是爆發(fā)性軀干前旋和上肢鞭打動作。在軀干前旋過程中同側(cè)腹外斜肌和對側(cè)腹內(nèi)斜肌的向心收縮力及其功率對于快速擊打的貢獻作用應(yīng)該是毋庸置疑的。在軀干前旋的同時，肩、肘關(guān)節(jié)的運動也開始啟動。上肢肌肉最先激活的肌肉是三角肌前束（圖2），這符合大關(guān)節(jié)首先產(chǎn)生運動的原理。由圖2可知，在軀干還處于向后扭轉(zhuǎn)過程中三角肌前束的sEMG信號就已經(jīng)開始出現(xiàn)，這可能是拉伸拮抗和預(yù)激活的一種表現(xiàn)。從激活開始（61％）至肩髖夾角達到最小負值（75％），三角肌前束活動時間為14％。但在隨后的向前擊打過程中，三角肌前束（肩屈主動肌）的參與時間要明顯短于肱三頭肌（肘伸主動肌），且在向前動作開始不久（78％）就到達其峰值，此時肩髖夾角仍處于負值（即同側(cè)肩關(guān)節(jié)在位置上尚未超越髖關(guān)節(jié)，圖2）。注意到在三角肌前束EMG達到峰值時，肘關(guān)節(jié)角度開始出現(xiàn)明顯的加速增大（圖2），這意味著肘關(guān)節(jié)伸肌在此時開始主動發(fā)力來完成后續(xù)的擊打動作，這符合人體開放鏈鞭打動作的原理，即肢體的運動形式往往表現(xiàn)為由近端環(huán)節(jié)到遠端環(huán)節(jié)依次加速與制動，各環(huán)節(jié)的速度也表現(xiàn)為由近端到遠端的依次增加［3］（圖4）。肱三頭肌在環(huán)節(jié)運動的65％被激活，活動一直持續(xù)至擊打完成，其峰值出現(xiàn)在環(huán)節(jié)末期的91％附近（圖2），肱三頭肌的激活不難理解，其主要作用是為完成最后的爆發(fā)式伸肘擊打。注意到在肘關(guān)節(jié)角度出現(xiàn)明顯變化之前（72％），肱三頭肌已經(jīng)被激活，同時伴隨有肱二頭肌的協(xié)同激活，表現(xiàn)出明顯的伸肘擊打前的預(yù)激活狀態(tài)。肱二頭肌和肱三頭肌作為拮抗肌表現(xiàn)出的共收縮時長占環(huán)節(jié)運動總時間的37％。作為肱三頭肌的拮抗肌，肱二頭肌的活動一直伴隨存在，其峰值出現(xiàn)在擊打末期（93％）。正常情況下，主動肌收縮時，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用下，拮抗肌會協(xié)調(diào)并適當(dāng)離心參與關(guān)節(jié)運動，但在大負荷運動時，強烈運動單位興奮可能超過選擇性抑制的能力，從而引起拮抗肌的共同收縮［30］。也有研究證明：人體在進行最大用力和快速動作時，動作力量大小的控制與肌肉之間的拮抗作用有密切的關(guān)系，拮抗肌會適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)生“剎車”力量以提高肢體在快速動作中的準(zhǔn)確性［20，27，28］。由此可知，拮抗肌的共收縮對于拳擊擊打準(zhǔn)確性的控制具有一定的意義。優(yōu)秀運動員在環(huán)節(jié)運動中三角肌前束、肱二頭肌和肱三頭肌表現(xiàn)出的預(yù)激活和共收縮現(xiàn)象對于環(huán)節(jié)運動的控制與協(xié)調(diào)具有一定的意義。最后被激活的肌肉是肱橈肌（73％），這是因為在伸肘動作開始后需要前臂的內(nèi)旋配合（肱橈肌收縮），最終形成拳背朝上的姿態(tài)完成擊打。

4.2 出拳擊打環(huán)節(jié)所測肌肉做功百分比和aEMG

在表面肌電研究中有關(guān)表面肌電－肌力的關(guān)系一直都是研究的熱點［19］。大量研究表明，在一定條件下，各種肌肉負荷形式下肌肉收縮力或輸出功率的變化與sEMG信號的振幅間存在著良好的線性關(guān)系，肌肉收縮強度加大，肌電圖的幅值增加；同時積分肌電與肌力之間也存在高度相關(guān)關(guān)系［10，21］。因此，積分肌電是評估肌肉活化程度和用力程度的一項重要指標(biāo)。

研究結(jié)果顯示，環(huán)節(jié)運動所測肌肉做功百分比差異明顯（圖3）。所測肌肉做功百分比方面，三角肌前束和肱三頭肌兩塊上肢肌肉的用力程度明顯高于其他4塊肌肉，這可能與出拳擊打環(huán)節(jié)的動作結(jié)構(gòu)有關(guān)，同時也與前人的研究在一定程度上相對應(yīng)［7］。出拳擊打是一個復(fù)雜但同時又協(xié)調(diào)配合的運動鏈，相對于肩髖轉(zhuǎn)動角的活動幅度，肩肘關(guān)節(jié)在整個環(huán)節(jié)運動鏈中運動幅度大（圖2），且三角肌前束和肱三頭肌的屈肩、伸肘運動又是在瞬間爆發(fā)式用力完成，因此，三角肌前束和肱三頭肌從運動形式的表現(xiàn)來看，肌肉做功百分比高于其他肌肉也是合理的。aEMG結(jié)果（表2）顯示，所測肌肉aEMG與其做功百分比有著相對一致的趨勢，三角肌前束、肱三頭肌和股二頭肌在擊打過程中顯示出較明顯的主導(dǎo)作用。后手直拳的專項力量訓(xùn)練中提供一定的參考：在出拳擊打的訓(xùn)練上除了注重技術(shù)規(guī)范，協(xié)調(diào)發(fā)力外，還要強化三角肌前束、肱三頭肌和后支撐腿的股二頭肌力量訓(xùn)練。

4.3 出拳擊打環(huán)節(jié)運動學(xué)變化情況

拳擊后手直拳技術(shù)軀干運動主要是繞垂直軸的轉(zhuǎn)動帶動上臂、前臂運動。軀干轉(zhuǎn)動角的變化主要表示兩肩和兩髖連線投射的夾角在XY平面內(nèi)的運動情況。研究結(jié)果表明（圖2），出拳擊打環(huán)節(jié)肩髖轉(zhuǎn)動角度范圍為18.58°，其轉(zhuǎn)動幅度相對于其他關(guān)節(jié)，幾乎可以忽略不計。雖然轉(zhuǎn)動范圍有限，但軀干的反向扭緊增加了相關(guān)肌群（軀干肌肉和三角肌）的彈性能儲存并獲得更大擊打空間。理論上軀干扭轉(zhuǎn)角在拳擊實戰(zhàn)中隨臨場情況和戰(zhàn)術(shù)需求會有所變化，因此，本研究所得到的肩髖角轉(zhuǎn)動范圍僅代表本實驗設(shè)計中的結(jié)果。肩髖轉(zhuǎn)動角的運動實際代表了軀干的扭轉(zhuǎn)運動。軀干的作用主要是將下肢產(chǎn)生的原動力傳遞到出拳側(cè)手臂，為出拳側(cè)的最后擊打提供穩(wěn)固的肩部支撐。動作開始時軀干反向扭轉(zhuǎn)，帶動骨盆也產(chǎn)生輕微后旋，然而軀干的扭轉(zhuǎn)幅度要大于骨盆的扭轉(zhuǎn)幅度，在擊打初期（圖2：38％），出拳側(cè)肩關(guān)節(jié)位置開始向后超越同側(cè)髖關(guān)節(jié)點，至動作的75％處達到最大扭轉(zhuǎn)，隨后軀干開始前旋發(fā)力，在圖4中可見此時肩關(guān)節(jié)點的速度開始明顯上升，同時也帶動手臂的向前運動，但肘關(guān)節(jié)角度仍未出現(xiàn)明顯變化（圖2），當(dāng)軀干前旋至擊打動作的83％處，肩關(guān)節(jié)向前超越同側(cè)髖關(guān)節(jié)點，此時肘關(guān)節(jié)已有明顯發(fā)力跡象。圖4中3個考察點的速度峰值有一個明顯的時間次序：肩峰點→上臂環(huán)節(jié)質(zhì)心→拳心。結(jié)合圖2和圖4，我們可以做出以下的理論推斷：向前擊打過程中軀干肌肉的向前扭轉(zhuǎn)作用最先對拳速產(chǎn)生貢獻，隨后三角肌發(fā)力使前臂（包括上臂和手）的速度進一步增大，最后在肱三頭肌的爆發(fā)性收縮下，前臂（手）的速度達到了峰值（95％）。拳速峰值對應(yīng)的肘關(guān)節(jié)角度約為120°，這也驗證了拳擊擊中目標(biāo)物時手臂并未完全伸直，且速度是由高速突然減速的結(jié)論［2］，結(jié)合肌肉活動可知手臂肌肉的共收縮對肘關(guān)節(jié)的固定，對形成精確擊打具有積極的意義。

4.4 相關(guān)肌群對拳速的貢獻分析

擊打效果主要取決于擊打的速度和質(zhì)量。理論上，擊打效果的最終評定應(yīng)由被擊打物體的運動狀態(tài)來評估。擊打動量取決于出拳時的擊打質(zhì)量和擊打速度，擊打動量越大，傳遞的動量也越大，在彈性碰撞中主碰物體的質(zhì)量和速度越大，被碰物體的速度也越大［5］。在質(zhì)量相對固定的前提下，拳心速度是獲得良好擊打效果的一個前提性因素，如前所述，相關(guān)肌群的依次發(fā)力導(dǎo)致運動鏈產(chǎn)生鞭打效果，使末端速度達到最大。然而這些肌群在發(fā)力過程中并不是簡單的依次“開”與“關(guān)”，肌肉活動在時間順序上存在重疊，因而只能定性估算這些肌群對最終拳速的貢獻：如圖4所示，出拳側(cè)肩峰的速度的獲得在動作結(jié)構(gòu)上主要來源于下肢和軀干肌群的發(fā)力，在完整動作時間的90％處肩峰點速度達到峰值，若以最高拳速為參照，其貢獻度達到44.6％。在此基礎(chǔ)上，三角肌前束發(fā)力產(chǎn)生肩關(guān)節(jié)屈運動，使手臂（上臂質(zhì)心）速度進一步上升，其貢獻度大約占最高拳速的11％。最后三頭肌的發(fā)力使拳速達到了峰值，其貢獻度大約為44.4％。由此可見，下肢肌群和軀干肌群及伸肘肌群對拳速的貢獻是主要的，兩者貢獻度相當(dāng)，三角肌對拳速的貢獻較小。從本研究對優(yōu)秀運動員的這一結(jié)果來看，下肢和軀干扭轉(zhuǎn)對拳速較高的貢獻度提示在運動訓(xùn)練中應(yīng)重視這些肌群的爆發(fā)力訓(xùn)練。

5 結(jié)論

1.拳擊后手直拳出拳擊打環(huán)節(jié)所選肌肉活動呈現(xiàn)從下肢向上肢激活的次序性。擊打過程中三角肌前束、肱二頭肌和肱三頭肌在相應(yīng)時間位置上出現(xiàn)的預(yù)激活和共收縮現(xiàn)象值得關(guān)注，這可能也是反映運動員技術(shù)水平和特點的肌肉活動指標(biāo)。

2.在肌肉貢獻度和aEMG方面，三角肌前束、肱三頭肌和股二頭肌在動作過程中表現(xiàn)出相對重要的地位。

3.上肢相關(guān)肌群的活動次序與肩關(guān)節(jié)、上臂環(huán)節(jié)質(zhì)心和拳心速度變化的時序性有著合理的解剖學(xué)相關(guān)，是產(chǎn)生上肢開放鏈鞭打動作的根本原因。

4.針對出拳擊打環(huán)節(jié)下肢和軀干的肌群對拳速的貢獻，運動訓(xùn)練中應(yīng)注意強化相關(guān)肌群的爆發(fā)力訓(xùn)練。

6 展望

本研究提供的優(yōu)秀運動員在后手直拳出拳擊打環(huán)節(jié)中的肌肉活動特點和運動學(xué)表現(xiàn)為運動訓(xùn)練實踐提供了一定的參考。將來的研究可在兩個方面進一步深入：1）考察更多的相關(guān)肌群，包括軀干肌群和前支撐腿的相關(guān)肌群；2）對不同水平運動員進行比較，有利于對動作技術(shù)的生物學(xué)機制的更好理解。

［1］何正方，呂永祥.拳擊［M］.北京：人民體育出版社，1997：27.

［2］艾里爾博士來華講學(xué)專輯［M］.中國運動生物力學(xué)學(xué)會，1983：42.

［3］弗拉基米爾M.扎齊奧爾斯基 主編.運動生物力學(xué)－運動成績的提高與運動損傷的預(yù)防［M］.陸愛云 譯審.北京：人民體育出版社，2005：614－615.

［4］曹輝，王子羲，季林紅，等.速滑中腿部肌肉協(xié)調(diào)性同步肌電分析［J］.清華大學(xué)學(xué)報，2005，45（8）：1072－1075.

［5］谷曉紅，于軍.拳擊運動中有關(guān)生物力學(xué)原理應(yīng)用的若干問題［J］.遼寧體育科技，2006，28（2）：30－31.

［6］高強.表面肌電圖自動分析的應(yīng)用［J］.中國運動醫(yī)學(xué)雜志，1985，4（2）：95－102.

［7］郭峰，張日輝.優(yōu)秀女子拳擊運動員后手直拳技術(shù)動作上肢肌肉表面肌電分析［J］.沈陽體育學(xué)院學(xué)報，2009，28（4）：65－68.

［8］孫礪.女子抓舉技術(shù)動作的肌電分析［J］.山東體育科技，2007，29（1）：36－38.

［9］李永智.2種不同起跑動作的生物力學(xué)實驗研究［J］.中國體育科技，2002，38（5）：54－56.

［10］劉述芝，吳瑛，李玉章.我國部分優(yōu)秀男子跳遠運動員起跳環(huán)節(jié)肌肉用力特征分析［J］.上海體育學(xué)院學(xué)報，2011，35（2）：62－65.

［11］劉云峰，施伯雄.直拳技術(shù)的力學(xué)原理［J］.浙江體育科學(xué)，2001，23（2）：52－53.

［12］劉宇.生物力學(xué)在運動控制與協(xié)調(diào)研究中的應(yīng)用［J］.體育科學(xué)，2010，30（11）：62－73.

［13］麥康德.淺析直拳在拳擊比賽中的應(yīng)用［J］.軍事體育進修學(xué)院學(xué)報，2008，27（4）：80－82.

［14］馬南京，張兵.拳擊和武術(shù)打擊動作的生物力學(xué)比較［J］.遼寧體育科技，2005，27（4）：18－22.

［15］孫有平，隋新梅，錢風(fēng)雷，等.基于sEMG的男子旋轉(zhuǎn)推鉛球運動員單支撐階段肌肉用力特征研究［J］.體育科學(xué)，2010，30（1）：44－50.

［16］王健.sEMG信號分析及其應(yīng)用研究進展［J］.體育科學(xué)，2000，20（4）：57－60.

［17］張清華，華立君.男子排球上步扣球起跳技術(shù)的生物力學(xué)分析［J］.體育科學(xué)研究，2008，12（2）：65－67.

［18］張秀麗，劉卉.國家隊射箭運動員動作技術(shù)的肌電特性［J］.中國體育科技，2007，43（6）：71－74.

［19］CARLO J，DE LUCA.The use of surface electromyography in biomechanics［J］.J Appl Biomechanics，1997，13：135－163.

［20］C D MARSDEN，J A OBESOAND，J C ROTHWELL.The function of the antagonist muscle during fast limb movements in man［J］.J Physiol，1983，335：1－13.

［21］HEIKKI KYRO，JANNE AVELA.Changes in muscle activity with increasing running speed［J］.J Sports Sci，2005，23（10）：1101－1109.

［22］J KEITH GULLEDGE，JESU＇S DAPENA.A comparison of the reverse and power punches in oriental martial arts［J］.J Sports Sci，2008，26（2）：189－196.

［23］KIBLER WILLIAM B，CHANDLER T.Muscle activation in coupled scapulohumeral motions in the high performance tennis serve［J］.British J Sports Med，2007，41（11）：45－749.

［24］KNUDSON D，BLACKWELL J.Trunk muscle activation in open stance and square stance tennis forehands［J］.Int J Sports Med，2000，21（5）：321－324.

［25］MASAYA HIRASHIMA，HIROSHI KADOTA.Sequential muscle activity and its functional role in the upper extremity and trunk during over arm throwing［J］.J Sports Sci，2002，20：301－310.

［26］PETER KONRAD.A practical introduction to kinesiological electromyography［Z］.USA：Noraxon INC，2005：29－33.

［27］PAUL L，GRIBBLE，D J OSTRY.Independent co－activation of shoulder and elbow muscles［J］.Experimental Brain Res，1998，123（3）：355－360.

［28］PETER WAYERS，PETER L STRICK.Influence of strategy on muscle activity during ballistic movements［J］.Brain Res，1981，207（1）：189－194.

［29］SMITH P K，NIILER T A.Relationship between muscle activation sequencing and segmental motion during punching［J］.Med Sci Sports Exe，2008，40（5）：378.

［30］DAVID WINTER.Biomechanics and motor control of human movement［M］.Hoboken，N J USA.John Wiley Sons Inc.2009，A Wiley－international Publication，1990：271.