足球守門員不同力量練習的下肢肌肉表面肌電特征研究

劉 源

（北京體育大學研究生院，北京 100084）

足球守門員不同力量練習的下肢肌肉表面肌電特征研究

劉 源

（北京體育大學研究生院，北京 100084）

足球守門員作為最后一名防守隊員，發(fā)揮著舉足輕重的防守作用。無論是高球的防守，還是出擊封堵，下肢力量的好壞起決定作用。因此，針對守門員下肢力量訓練的杠鈴頸后深蹲、蛙跳、跳深3種彈跳練習方法進行表面肌電測量。結果表明，3種練習方法的作用各有側重，跳深對股四頭肌、腓腸肌的影響比較大；蛙跳和杠鈴頸后深蹲對股四頭肌、臀大肌的影響較大。教練員安排力量練習時應考慮這些差異，依據專項需要做到因人施訓。

足球；守門員；練習方法；表面肌電

科學的訓練方法可以幫助運動員獲得事半功倍的訓練效果，建立科學可行的訓練方案一直是教練員們的唯一目標。科學訓練的目的就是為了使運動員的運動能力向著特定的目標可控地改變。為了達到這一目標，教練員和運動員需要了解運動員本人需要訓練什么，所采用訓練方法能夠訓練什么，這樣才能使訓練具有針對性和高效性。本文選取北京體育大學足球專項班守門員為測試對象，通過表面肌電信號的方式測量杠鈴頸后深蹲、蛙跳、跳深3種彈跳練習方法，目的是了解動作過程中下肢肌肉做功情況，發(fā)現(xiàn)不同練習方法的訓練針對性，為提高訓練的效率、減少運動損傷的幾率提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

足球守門員不同力量練習的下肢肌肉表面肌電特征。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法 通過搜索期刊網和圖書館查閱相關研究資料，在了解前人對該方向的研究進展的情況下，設計本研究實驗方案，有針對性地選取實驗對象。

1.2.2 表面肌電測量法 采用芬蘭產MEGA-me6000表面肌電儀對北京體育大學足球校代表隊守門員的杠鈴頸后深蹲、蛙跳、跳深3種彈跳練習方法中下肢動員肌肉群進行表面肌電測試（同步錄像）獲得原始表面肌電圖，然后進行解析獲得所需要的相關資料。

1.2.3 專家訪談法 針對研究的內容，選取10名資深專家，足球教學與訓練教授1名、副教授5名、國家A級教練員3名、B級教練員1名。主要采取走訪和電話訪問的方式進行咨詢論證，征求青少年足球守門員下肢力量訓練相關意見，最終確定本研究測試主要手段方法。

2 結果與分析

隨著足球運動科學訓練理念的強化，足球守門員訓練的專項化水平在不斷地提高，各隊都為守門員訓練配備了專業(yè)的守門員教練。根據專家訪談發(fā)現(xiàn)，目前我國專業(yè)隊守門員訓練相對比較系統(tǒng)，但是青少年足球隊、省級別專業(yè)隊、青年隊守門員訓練專項化水平仍然較低，專項力量訓練認識有余，但方法、針對性不足。因此，本研究針對目前青少年足球守門員專項力量訓練的不足，根據專家意見，選取3種主要下肢力量訓練方法，設計測試方案，以期了解不同訓練方法鍛煉效果、鍛煉的區(qū)域部位等的異同。

時域分析是將肌電信號看作時間的函數，用來刻畫時間序列信號的振幅特征，主要包括積分肌電值（IEMG）、均方根值（RMS）、平均振幅（MA）等。積分肌電是指所得肌電信號經整流濾波后單位時間內曲線下面積的總和，它可反映肌電信號隨時間進行的強弱變化。肌電積分用于分析肌肉在單位時間內的收縮特性，其計算公式如下：

iEMG=∫t+Tt|EMG（t）| dt

均方根值（RMS）和iEMG一樣也可在時間維度上反映sEMG信號振幅的變化特征，它直接與EMG信號的電功率相關，具有更加直接的物理意義。平均振幅（MA）反映肌肉電信號的強度，與參與的運動單位數目。本研究測量的肌肉如下：

（1）脛前肌：脛骨前肌位于脛骨的外側。近固定時，使足伸（背屈）、內收和外展，如勾腳動作。遠固定時，拉小腿向前，以維持足弓。采用負重勾腳等練習可發(fā)展該肌的力量。

（2）腓腸肌：腓腸肌是足部最大的屈肌。腓腸肌沿著小腿背后，從股骨的遠端向下延伸到跟骨。當其收縮時，可使足向下彎曲，并輔助膝蓋彎曲。腓腸肌是透過跟腱與足跟相連接。

（3）半腱半膜肌：半腱肌和半膜肌亦起于坐骨結節(jié)，止于脛骨近端內側面，半腱肌位于半膜肌的淺面，當屈膝時，股二頭肌能使小腿輕度外旋，半腱肌和半膜肌能使小腿輕度內旋在完成走、跑動作時，牽拉腿部向后從而推動身體向前。肌肉所承受的力與髖、膝關節(jié)角度有直接的關系。當身體過度伸膝屈髖時表現(xiàn)為被動不足，過度屈膝伸髖時表現(xiàn)為主動不足。

（4）股四頭肌（股內側肌、股直肌、股外側肌）：股四頭肌是全身中體積最大肌，由股外側肌、股直肌、股內側肌和骨中間肌4個頭組成。股四頭肌的主要作用：膝關節(jié)強有力的伸肌，股直肌還有屈大腿的作用。

（5）臀大肌：臀大肌肌肉發(fā)達，直接位于骨盆后外側面，維持人體直立姿勢。近固定時，使大腿后伸和旋外，如后擺腿和后踢腿動作。該肌上半部使大腿外展，下半部使大腿內收；遠固定時，一側收縮，使骨盆向對側轉動，如轉體動作，兩側收縮使骨盆后傾，維持人體直立姿勢。采用俯臥“背腿”，負重腿屈伸和負重體屈伸等練習可發(fā)展該肌的力量。

表1 運動員杠鈴頸后深蹲表面積分肌電值肌電值/uV.s

表2 運動員跳深表面積分肌電值肌電值/uV.s

表3 運動員蛙跳表面積分肌電值肌電值/uV.s

2.1 杠鈴頸后深蹲肌電圖分析

本測試選擇負重65kg質量單位。根據運動生物力學原理，粘彈性是人體肌肉的屬性之一，此特性的物質在受到迅速劇熱牽拉伸長時，能夠產生強大的彈性回縮力。當粘彈性物質被緩慢地拉伸時，或者拉伸以后有所停頓，它會出現(xiàn)松弛的現(xiàn)象，其彈性回縮力度就會降低。超等長訓練強調肌肉的迅速拉伸和迅速地回縮，就是為了較好地利用肌肉這種粘彈性物質的力學特征。在力量訓練中對肌肉長期做這種類型的刺激，使肌肉在這方面產生適應性，從而達到發(fā)展爆發(fā)力的效果。從肌肉內部微結構的生理特性方面來說，肌纖維中的感受器肌梭對肌纖維受到快速牽拉負荷引起的幅度和長度變化會作出劇烈反射，大量神經沖動被傳到脊髓。在脊髓中傳入神經元的突觸直接與運動神經元相連，將強有力的神經沖動傳回骨骼肌纖維，使肌肉產生收縮。生理實驗證明，這種牽張反射以較快以及較慢的方式發(fā)生反應。較快地牽拉肌肉，可以使骨骼肌纖維瞬間產生較大強度的收縮。可見，超等長訓練也是充分利用肌肉牽張反射的生理特性，通過長期訓練的適應性，逐漸強化這種反射，達到發(fā)展肌肉爆發(fā)力的效果。（表1）

2.2 跳深表面肌電特征

超等長訓練作為力量訓練的新突破口，對速度和爆發(fā)力的提高具有很好的效果。目前跳深訓練由于便于操作，掌握容易而被各項運動訓練廣泛運用。本研究中，從受試者的實驗結果來看，跳深練習中積分肌電值從高到低依次為腓腸肌、股外肌、股內肌、脛前肌、臀大肌和半腱半膜肌。受試者左右兩腿的積分肌電有所差異。因此，運動員跳深時兩腿發(fā)力的情況也略微有所差別。從數據來分析，跳深練習對運動員的腓腸肌、股四頭肌的影響較大，對提高運動員大腿正面肌肉群力量以及小腿側面肌肉力量有較佳效果，對提高守門員兩側的移動速度效果明顯。（表2）

2.3 蛙跳表面肌電特征

本測試以兩級蛙跳為一個測量單位進行研究。依據測量結果，蛙跳練習主要參與工作的肌肉主要是股四頭肌（股內、直、外肌之和）、腓腸肌、脛前肌和臀大肌。（表3）

蛙跳首先是一種劇烈的下肢運動，是鍛煉提升運動員力量的一種典型訓練方法。本研究中，受試者積分肌電值從高到低依次為股外肌、臀大肌、腓腸肌、股內肌、脛前肌和半腱半膜肌。劉述芝在對跳遠運動員支撐腿的表面肌電活動特征研究后發(fā)現(xiàn)，在起跳的不同階段所測肌肉對起跳的貢獻程度存在個體差異性，但大多數運動員呈現(xiàn)共同規(guī)律；比目魚肌、腓腸肌等小腿三頭肌以及股外側肌、股內側肌等股四頭肌是運動員在起跳環(huán)節(jié)中支撐腿的主要發(fā)力肌肉。華立君在對排球運動員下肢肌力評測后認為，蛙跳訓練對排球運動員下肢專項運動能力的提高具有重要意義，而肌電技術可以充分反映運動過程中肌力的變化。前人的這些研究結果表明，在跳躍動作練習中，股四頭肌是起關鍵作用的肌肉，但要根據不同項目特征確定適合的練習方法。因此，蛙跳訓練在很大程度上與杠鈴頸后深蹲訓練效果相似，對提高運動員正面速度力量效果明顯。

3 結 論

3.1 3種不同的下肢力量練習方法從功能、操作等方面各有所不同，跳深對股四頭肌、腓腸肌的影響比較大，提高守門員側面移動速度效果明顯；蛙跳和杠鈴頸后深蹲對股四頭肌、臀大肌的影響較大，提高守門員正面移動速度效果明顯。在進行彈跳練習時應考慮這些差異，依據專項需要以及訓練目的做到科學訓練。

3.2 守門員兩側下肢發(fā)力程序及特點具有差異性，在訓練中應該根據每名運動員的具體情況進行調整，做到均衡發(fā)展。

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1674-151X（2012）06-034-02

投稿日期：2012-04-02

劉源，在讀碩士研究生。研究方向：運動訓練學。