高校高水平乒乓球運動員大運動量教學訓練核心肌群疲勞表面肌電研究

谷穎

摘 ?要：在沈陽師范大學部分高水平乒乓球運動員大運動量訓練后，筆者對其主要核心肌群表面肌電信號進行分析，評價疲勞情況。通過采集沈陽師范大學乒乓球隊10名高水平運動員大運動量訓練前、中午與下午訓練結束后核心肌群等長收縮肌電信號，對平均功率頻率、中位頻率、均方根振幅的分析，發現訓練后各肌群頻域值均比訓練前明顯降低（P<0.001）;下午訓練后與上午訓練后的RMS值相比，所測肌肉的RMS值亦有顯著降低。因此，通過軀干及下肢伸肌群表面肌電頻域指標可對乒乓球訓練肌肉功能狀況進行有效監控，在訓練中可作為教練員安排訓練量的理論依據，從而避免運動員出現過度訓練和運動勞損。

關鍵詞：乒乓球 ?表面肌電 ?骨骼肌 ?疲勞

中圖分類號：G804 ? 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2813（2019）07（b）-0026-02

乒乓球運動是以速度、爆發力、靈敏等為特征的非周期性運動項目。訓練上是以技術訓練為核心，技戰術訓練為重點，技術和戰術訓練緊密結合的高強度隔網競技項目。其技術特征為以軀干和下肢大肌群重復發力，上肢肌群持續等長收縮，以增加動作的穩定性。軀干伸肌和股四頭肌及脛骨前肌為主要發力肌，以維持連續動作的身體姿態穩定。本研究通過對軀干及下肢主要伸肌群的表面肌電研究，揭示乒乓球運動的肌電學特征，利用表面肌電的手段分析評價乒乓球運動項目骨骼肌疲勞特點，為乒乓球運動的訓練提供理論依據。

1 ?研究對象與方法

1.1 研究對象

選擇沈陽師范大學乒乓球高水平隊運動員10人（男1，女9名），年齡在16～21歲，專項訓練年限為9～13年，體重（52.40±5.65）kg，身高（160.96±6.52）cm，身體狀況均屬健康。

1.2 訓練方法

1.2.1單球技術訓練和多球技術訓練，上午訓練120min，下午訓練120min，每60min后休息10min，應用Polar表監測心率，訓練強度保持在心率130次/min以上，并維持30min以上。

1.3 測定方法

（1）測試方式：受試體位為雙腿分開站立，半屈膝，軀干微前傾，目視前方。姿態穩定后開始采集信號30秒。

（2）表面肌電采集與分析使用ME-6000 16導便攜式肌電儀雙電極引導法記錄表面肌電信號。選取左右豎脊肌、股內側肌、脛骨前肌，具體部位參照megawin軟件建議放置位置。電極放置為等距法，測試和參考電極間距均為2cm，頻率為1000Hz。采用FFT函數，數據分析窗口為1024點，分別取頻域值：平均功率（MPF）、中位頻率（MF）;時域值：均方根振幅（RMS）。

1.4 統計方法

本實驗采用SPSS 15.0統計軟件對數據進行處理。以t檢驗確定差異的顯著性，可信度為0.05。

2 ?結果

2.1 訓練前、后的肌電信號變化

圖1可見，雙側站立及單腿站立，發力肌肉的sEMG信號放電明顯。

2.2 訓練各階段平均功率頻率（MPF）的比較（見表1）

訓練各階段平均功率頻率（MPF）的比較見表1。

2.3 訓練各階段中位頻率（MF）的比較（見表2）

訓練各階段中位頻率（MF）的比較見表2。

2.4 訓練各階段均方根值（RMS）的比較（見表3）

訓練各階段均方根值（RMS）的比較見表3。

3 ?討論

表面肌電（surface electromyography， sEMG）是人體體表貼附電極，獲得淺層肌肉活動的生物電信號;其可以無創多通道定時定量監測反映肌肉收縮狀態，可有效準確研究肌肉疲勞和肌肉損傷的狀況。通過對骨骼肌表面肌電變化的分析，能夠有效監測運動者骨骼肌運動疲勞的發生和程度。乒乓球運動員在大運動量訓練時經常出現不同程度的肌肉疲勞。骨骼肌疲勞的表現形式應理解為肌肉力量的下降及其輸出的不穩定性。而以上兩種情況可以通過sEMG指標反應，即：時域指標——積分肌電值（IEMG）和均方根值（RMS）;頻域指標——平均功率（MP）和平均功率頻率（MPF）。研究表面sEMG頻域指標主要反映骨骼肌的放電頻率，當運動疲勞發生時，頻域指標會發生頻率下降，即表面肌電信號的傅立葉頻譜曲線左移。本研究中，中午訓練結束和全天訓練結束后MPF和MF與訓練前比較均有顯著下降。其中，全天訓練結束后MPF和MF下降尤為顯著，可以反映出隨著大運動量訓練的進行逐漸的疲勞情況發生，疲勞的程度隨著運動訓練的進行而加深。以往的研究發現：肌肉放電活動隨著運動單位放電頻率的下降而降低，頻域值的降低主要由于頻譜中高頻成分的丟失而引起。此外，骨骼肌長時間持續收縮時，快慢肌纖維募集動員形式改變及氧含量、PH值和離子等代謝產物聚集也可能是頻域值下降的原因。測試中全天訓練結束后和中午訓練結束后頻域值比較，發現雖有所降低，但大多無統計學意義，僅雙側脛骨前肌MPF和MF有顯著降低，這可能是由于脛骨前肌的主要作用為控制踝以下各關節角度，調整重心在足的支撐平面的分布，來維持機體的穩定。隨著運動訓練的進行，軀干和下肢主要伸肌出現疲勞而發生機能下降，對脛骨前肌的負荷加大，從而加劇了該肌的疲勞程度。

以往的研究認為骨骼肌疲勞表現為表面肌電MF和MPF值降低，其下降的程度與疲勞的程度有線性關系[11]，這與本研究的結果相一致;本研究中RMS全天訓練結束雙側股直肌及脛骨前肌RMS顯著下降，表明隨著疲勞發生肌力也發生下降。綜合結果表明：表面肌電監測作為評價骨骼肌疲勞的生理學指標，可有效監控運動員的訓練強度，為教練員合理安排訓練量，避免運動員出現過度訓練提供指導。

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