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优秀赛艇运动员水上与测功仪两种条件下拉桨技术环节肌肉用力特征的比较研究

作　者: 陈庆杰
导　师: 吴瑛
学　校: 上海体育学院
专　业: 体育教育训练学
关键词: 赛艇测功仪拉桨技术表面肌电肌肉用力特征专项力量
分类号: G861.4
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

研究目的：通过对优秀赛艇运动员水上和测功仪拉桨技术环节的运动学和主要肌群的表面肌电数据采集，分析赛艇运动员水上和测功仪两种条件下拉桨技术环节肌肉用力特征，并对运动员水上和测功仪两种条件下拉桨环节的运动学及肌肉表面肌电特征进行比较研究，探讨我国优秀赛艇运动员的拉桨技术特点，以及赛艇运动水上和测功仪两种条件下拉桨环节肌肉用力的异同，揭示测功仪训练对赛艇运动员的力量训练效果。本研究的意义在于：采用运动学和肌电系统采集优秀赛艇运动员的相关数据，对赛艇水上和测功仪两种条件下拉桨技术环节运动学特征及肌肉用力情况进行分析，这有利于帮助我们研究赛艇拉桨技术环节的技术特点和主要用力肌肉，以及测功仪训练对赛艇运动员专项力量训练的效率，可以更充分的完善和丰富我国赛艇运动专项力量的训练理论，为赛艇专项力量训练提供科学的指导和理论的支持，为赛艇运动研究和教练员的理论和实践提供有价值的参考。研究方法：使用两台SONY HDV摄像机（型号为HDR-FX1E)高速摄像机和德国Biovision的16通道无线肌电采集系统，采集6名赛艇运动员在水上和测功仪两种条件下拉桨技术环节的运动学数据和胸大肌、竖脊肌、股直肌、股四头肌内侧头、半腱肌、臀大肌、腓肠肌，背阔肌、斜方肌、肱三头肌、肱二头肌、腹直肌、三角肌的肌电图数据。运动学数据处理，将获取的图像利用德国SIMI°Motion运动动作解析系统按场解析（频率50Hz），得出各关节相关数据，通过低通滤波法对原始数据进行平滑处理，截断频率选用6Hz，进而获得实验所需数据。肌电数据处理，应用DasyLab10.0(Biovision Inc.，Wehrheim，Germany)对原始肌电信号进行带通滤波（10Hz-400Hz）、整流，然后对所得结果进行如下处理：进行低通滤波（截止频率：6Hz）得到包络线，通过观察包络线的变化，判断肌肉活动时序。研究结果：水上测试研究结果拉桨至桨与舟艇垂直的时间占拉桨阶段总时间的70%。拉桨环节各关节活动范围，一个划桨周期内的拉桨阶段，运动员膝关节活动范围最大，躯干的活动范围最小，躯干的活动范围差异最大，运动员拉桨开始入水时身体姿态差异不大，出水时各关节角度有较大差异，各关节角速度峰值出现的先后顺序为躯干→膝→髋→肘→肩。所测肌肉做功百分比的大小为肱二头肌＞股四头肌内侧头＞背阔肌＞肱三头肌＞半腱肌＞胸大肌＞斜方肌＞股直肌＞腓肠肌＞竖脊肌＞腹直肌＞三角肌＞臀大肌。相对来讲肱二头肌、股四头肌内侧头、背阔肌较为重要。无论从激活顺序和肌肉用力达到峰值的先后顺序看，所测肌肉是从下肢到躯干到上肢依次激活或失活的活动顺序。测功仪测试结果测功仪一档位、五档位和十档位拉桨时间分别为0.73秒、0.77秒、0.79秒。随着测功仪档位的增加，运动员拉桨开始上体前倾变大，手臂伸直更为充分，滑座更为靠前，脚与脚蹬支点更为紧密。拉桨结束时刻，随着档位的增加，上肢和下肢的动作幅度变小，躯干后仰的幅度加大。测功仪一档最大角速度出现的先后顺序为膝→髋→躯干→肩→肘，五档和十档最大角速度出现的先后顺序为膝→髋→躯干→肩→肘，测功仪拉桨阶段各关节角速度的峰值出现的先后顺序表明，测功仪拉桨动作是由下肢蹬脚蹬板而后膝关节伸展，通过躯干至肩到上肢的上臂与前臂的动作，体现了下肢到躯干再到上肢的用力顺序。随着测功仪档位的增加，肩关节、髋关节、膝关节和躯干的最大角速度出现的时刻都变晚，尤其髋关节和躯干变化最为明显。也可以看出在测功仪拉桨随着档位的增加，躯干的打开变慢，躯干的用力加大。测功仪所测的肌肉中做功百分比肱二头肌、斜方肌、股四头肌内侧头、背阔肌所占的比值最高。从肌肉用力的峰值出现的顺序看，随着测功仪档位的增加，肌肉的用力顺序几乎没有变化，而从各肌肉用力的峰值出现的时间看，随着测功仪档位的增加，各肌肉用力的峰值都变晚。水上测试与测功仪测试对比结果运动学指标，运动员拉桨的起止角度、各关节的用力范围，最大角速度，测功仪一档位与水上测试差异性最小。膝关节角度、躯干角度和肘关节角度之间的散点图和各关节角度变化曲线看，测功仪拉桨与赛艇水上是有区别的，赛艇水上测试膝关节先蹬伸后躯干才后倒打开，测功仪测试运动员下肢的蹬和躯干的后倒是同时进行的。赛艇水上测试运动员膝关节蹬伸结束，躯干后倒基本结束，测功仪膝关节蹬伸结束，躯干角度还在加大。测功仪一档位的各关节间散点图曲线与水上赛艇测试指标的曲线最为接近，以及各关节最大角速度出现的顺序和出现的时刻测功仪一档位与水上测试更为接近。肌肉肌电方面，上肢、躯干和下肢肌肉做功百分比看，测功仪一档位和五档位更接近于赛艇水上测试运动员肌肉的做功百分比，随着测功仪档位的增加，对运动员的上下肢肌肉影响不大，主要是对运动员躯干肌肉的影响较多。各肌肉峰值出现的时刻和各肌肉峰值出现的顺序看，测功仪一档位，除股直肌外其他肌肉峰值出现的时刻与水上赛艇测试运动员肌肉峰值出现的时刻基本一致，测功仪一档位与水上赛艇测试的各肌肉特征相似度更高些。研究结论：1）赛艇运动员拉桨的前阶段比拉桨后阶段比重更大，肱二头肌、股四头肌、背阔肌是赛艇拉桨环节的比较重要的用力肌肉。所测肌肉是从下肢到躯干到上肢激活或失活的活动顺序。我国优秀赛艇运动员拉桨技术动作规范稳定，肌肉协调，用力合理，只是躯干打开稍早。2）随着测功仪档位的增加，拉桨时间变长，上肢和下肢的动作幅度变小，躯干后仰更充分。各关节以及肌肉用力顺序基本没变化，各关节肌肉用力峰值变晚。随着测功仪档位的增加，对运动员躯干肌肉用力的影响较多。肱二头肌、斜方肌、股四头肌内侧头、背阔肌是测功仪拉桨的比较重要的用力肌肉。3）赛艇运动员水上测试与测功仪下肢、躯干和上肢配合相比，测功仪躯干用力早，肘关节用力晚。运动员在测功仪上的拉桨动作幅度大于赛艇水上测试的动作幅度，测功仪一档位运动员的运动学指标与赛艇水上测试差异性最小。4）测功仪一档位的肌肉峰值出现的时刻以及肌肉用力起止时间与赛艇水上测试的一致程度更高些。运动员肌肉的做功百分比测功仪一档位和五档位更接近于赛艇水上测试。5）测功仪是赛艇运动员一项较好的专项力量练习手段，测功仪上运用一档位进行训练更接近于实际赛艇划船动作。从技术角度出发，测功仪对赛艇的技术纠错和巩固有一定的帮助，但测功仪技术以及用力特征与赛艇并不完全一致，所以教练员在技术训练，在测功仪上不能练得太多，技术训练还是应该在赛艇水上训练。

全文目录

摘要  5-8
Abstract  8-13
1 前言  13-16
  1.1 研究背景  13-14
  1.2 研究目的意义  14
  1.3 研究假设  14-15
  1.4 研究创新点  15
  1.5 研究的主要技术路线  15-16
2. 国内外研究现状及发展趋向  16-31
  2.1 赛艇技术的研究现状  16-20
    2.1.1 赛艇技术过程  16-17
    2.1.2 运动学研究  17-18
    2.1.3 动力学研究  18-19
    2.1.4 流体力学研究  19-20
  2.2 赛艇力量的研究现状  20-24
    2.2.1 赛艇专项力量研究  21-22
    2.2.2 赛艇力量训练的原则研究  22-23
    2.2.3 赛艇力量训练方法的研究  23-24
  2.3 肌电在体育中应用的研究现状  24-30
    2.3.1 肌电的简介  24
    2.3.2 表面肌电的研究现状  24-25
    2.3.3 体育领域应用表面肌电图的研究现状  25-30
  2.4 小结  30-31
3. 研究对象与方法  31-42
  3.1 研究对象  31
  3.2 研究方法  31-42
    3.2.1 文献资料法  31
    3.2.2 访谈法  31-32
    3.2.3 实验测量法  32-41
    3.2.4 数理统计法  41-42
4 结果  42-82
  4.1 水上测试结果  42-51
    4.1.1 水上运动学测试结果  42-45
    4.1.2 水上肌电测试结果  45-48
    4.1.3 水上测试运动学和肌电综合结果  48-51
  4.2 测功仪测试结果  51-64
    4.2.1 测功仪运动学测试结果  51-57
    4.2.2 测功仪测试肌电结果  57-64
  4.3 水上测试与测功仪测试对比结果  64-82
    4.3.1 水上与测功仪拉桨时间的对比结果  64
    4.3.2 水上测试与测功仪测试角度对比结果  64-70
    4.3.3 水上测试与测功仪测试角速度对比结果  70-76
    4.3.4 水上测试与测功仪测试肌电对比结果  76-82
5 分析与讨论  82-96
  5.1 赛艇水上测试分析  82-86
    5.1.1 赛艇运动员拉桨环节运动学分析  82-83
    5.1.2 赛艇运动员拉桨环节肌电分析  83-86
  5.2 测功仪测试分析  86-89
    5.2.1 测功仪运动学特征分析  86-88
    5.2.2 测功仪肌电分析  88-89
  5.3 水上测试与测功仪测试对比分析  89-96
    5.3.1 水上测试与测功仪测试运动学对比分析  89-93
    5.3.2 赛艇水上测试与测功仪测试肌电对比分析  93-96
6 结论  96-97
7 不足与展望  97-98
参考文献  98-102
致谢  102

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