不同器械對肱三頭肌肌電信號變化特征的研究

周建標

摘 要：現代科學技術的發展，勢必帶動其他領域的技術突破，本研究為使人們找到最適合鍛煉肱三頭肌的器械。受試者分別做啞鈴頸后臂屈伸、杠鈴仰臥臂屈伸、雙杠臂屈伸、鋼索上臂下壓、啞鈴俯身臂屈伸，每人每個動作做3次。每人的器械負重相同。邊做動作邊測試表面肌電信號。每天每人做兩個器械，分上下午做，測試期間確保不做力量鍛煉。通過對所測出的肌肉肌電信號圖進行分析。在測試的過程中，積分肌電、最大值的相對值均具有顯著性差異。杠鈴仰臥臂屈伸對練習肱三頭肌的整體塑形有效果，鋼索上臂下壓對練習肱三頭肌爆發力有明顯效果。

關鍵詞：肱三頭肌 表面肌電信號 健身 器械

中圖分類號：G841 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2813（2018）03（b）-0011-02

隨著現代運動技術水平的不斷提高，運動訓練科學化已經成為世界性的潮流，同時人們對健康有了新的認識， 健身活動已成為許多人生活的重要組成部分。近幾年，人們對健身的要求日益增加，特別是男性不僅想得到身體上的健康，對自身的外形也有了新的要求。而關于鍛煉肱三頭肌表面肌電信號分析的文章很少，且沒有不同器械鍛煉對肱三頭肌比較有影響的文章，因此，本項研究填補了此領域的空白，對全民健身提供科學依據。表面肌電信號是神經肌肉系統的生物電變化在皮膚表面加以引導、放大、并記錄和顯示所得到的一維時間序列信號。通常通過肌電圖機所獲得的一維時間序列信號，它是表面引導電極所觸及的多個運動單位活動時所產生的電變化在時間和空間上迭加的結果，也叫積分肌電。它是指肌電圖曲線所包絡的面積，它在一定程度上反映了一定時間內肌肉中運動單位的放電總量。通過肌電信號圖我們可以采集到肌電信號的最大值，最大值是描述周期性數據的最大值，表示信號幅值的最大動態范圍。

通過對比不同器械鍛煉時的表面肌電信號及其運動幅值的最大值，及時反映出肌肉表面肌電信號變化的狀態，有助于建立科學的訓練方法。本文結合了肱三頭肌的鍛煉特點，通過積分肌電、最大值分析來提供科學合理的練習肱三頭肌的訓練方法。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究以健身館男性專業健身教練6名，年齡24～27歲，無病史為研究對象。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

通過對吉林體育學院圖書館、吉林大學圖書館、中國知網等途徑搜集關于表面肌電方面的著作及相關論文20余篇，全面了解本研究領域的研究現狀和前沿，為本文撰寫奠定了理論基礎。

1.2.2 實驗法

實驗器材：便攜式運動生物電采集系統、表面電極貼、杠鈴、雙杠、龍門架，啞鈴、筆記本、筆。實驗步驟：每人分別做啞鈴頸后臂屈伸、杠鈴仰臥臂屈伸、雙杠臂屈伸、鋼索上臂下壓、啞鈴俯身臂屈伸每人每個動作做3次。每人的器械負重相同（除雙杠外其他力量測試都為10kg）。實驗前準備：實驗室溫度在23°C～26°C之間，受試者在實驗前做10min同樣運動的熱身活動，使身體微微出汗。將肌電采集系統預熱，使其處于待機狀態。測試方法：本實驗選擇上肢表層肌肉作為檢測對象，用75%醫用酒精擦拭表面電機安放點及其附近的皮膚，，壞死的角質層。實驗使用雙電極引導法記錄肌電信號，每對探測電極間距2cm，置于所測肌肉中心點上，并與肌纖維走向平行（固定穩妥）。同時要固定一個無關電極（相當于地線）。

1.2.3 數理統計法

將實驗所得數據利用統計軟件進行運算，統計結果以平均數+標準差s表示，組間比較采用組間t檢驗分析，以 P<0.05為顯著性差異，P<0.01為高度顯著性差異。

2 研究結果與分析

2.1 鍛煉器械選擇

經專業健身教練建議，選擇在健身會館中經常使用的5種練習肱三頭肌的器械。（1）啞鈴頸后臂屈伸。在做啞鈴頸后臂屈伸動作的時候要采取坐位，然后把手臂放于頸后，由專門的教練員規定啞鈴的重量為10kg，然后保持大臂不動小臂做屈伸的動作。（2）杠鈴仰臥臂屈伸。是讓受試者仰臥于杠鈴架，保持上臂垂直于身體，小臂做屈伸動作。（3）雙杠臂屈伸。受試者雙臂支撐于雙杠上，做屈伸運動。（4）鋼索上臂下壓。是在健身會館中常見的一種大型器械，在使用之前我們要調好受試者所要承受的重量為10kg，然后讓受試者上臂夾緊于身體兩側，兩手抓住器械的鐵鏈然后做屈伸運動。（5）啞鈴俯身臂屈伸。受試者半跪于椅子上，上臂于身體平行且夾緊，小臂做屈伸運動。

2.2 積分肌電的分析

從測試過程中可以發現，主要反映肌電信號的幅值在時間維度上的變化。肌電信號反映的是在一定時間內肌肉放電的平均水平，積分肌電值取決于肌肉負荷性因素和肌肉本身的生理、生化過程之間的關系，反映肌電信號的強度，肌肉參與活動的運動單位數目及放電頻率同步化程度。以往的研究表明，各種負荷形式下肌肉收縮力或輸出功率的變化與肌電信號的振幅間存在著一定的相關性，可以反映出運動期間肌肉力量的變化。因此我們可以通過積分肌電值對肌肉收縮過程中的肌力進行測量、分析及評價。說明在此階段經系統動員較多的支配肱三頭肌的運動神經元，肱三頭肌的主要作用是完成上臂在肩關節處的伸，完成引臂動作。在受試者自身沒有顯著性的不同的情況下，比較在從參與肌纖維和整體肌群來看，對練習肱三頭肌最好的運動器械是鋼索下壓，其次是啞鈴頸后臂屈伸、杠鈴仰臥臂屈伸、雙杠臂屈伸、啞鈴俯身臂屈伸。

在運動過程中，鋼索下壓和啞鈴頸后臂屈伸的P值具有高度顯著性意義，雙杠臂屈伸和啞鈴仰臥臂屈伸夾臂有顯著性意義，其他的器械的比較經檢驗都沒有顯著性意義，原因可能是樣本量太少。所以，龍門架鋼索下壓對肱三頭肌的刺激強度更大。龍門架鋼索下壓在運動的時候參與的肌群和肌纖維明顯多于，在手臂發力時參與發力的肌纖維也明顯多于其他器械同時說明脂肪組織消耗對結果的影響在肌肉發力時較肌肉運動時大，說明在練習龍門架鋼索下壓的時候還能做到減脂的效果。所以，龍門架鋼索下壓對于全面的練習肱三頭肌最有效果。

2.3 最大幅值動態范圍的分析

在完成這5種器械練習時肱三頭肌近端和遠端肌肉的肌電指標都十分接近觀察對照知道這5種器械在練習時肱三頭肌時近端和遠端肌肉的肌電指標也非常接近。

3 結語

隨著器械不同，這5種器械對肱三頭肌的刺激加強，對肱三頭肌的刺激減弱。其中杠鈴仰臥臂收縮的影響最大，說明杠鈴仰臥臂屈伸對練習肱三頭肌的整體塑形有效果，鋼索上臂下壓對練習肱三頭肌爆發力有明顯效果。建議訓練者使用這兩種器械與方法進行鍛煉，增加對肱三頭肌的肌力刺激。

參考文獻

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