基于等速肌力與表面肌電測試的大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群特征剖析_第1頁
基于等速肌力與表面肌電測試的大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群特征剖析_第2頁
基于等速肌力與表面肌電測試的大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群特征剖析_第3頁
基于等速肌力與表面肌電測試的大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群特征剖析_第4頁
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文檔簡介

基于等速肌力與表面肌電測試的大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群特征剖析一、引言1.1研究背景與意義網(wǎng)球作為一項全球性的熱門運(yùn)動,以其獨(dú)特的魅力吸引著眾多愛好者投身其中,在高校校園里,網(wǎng)球運(yùn)動也廣受歡迎,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員數(shù)量日益增多。在網(wǎng)球運(yùn)動中,肩關(guān)節(jié)扮演著舉足輕重的角色,它是連接上肢與軀干的關(guān)鍵部位,承擔(dān)著整個上肢的運(yùn)動功能,參與了網(wǎng)球運(yùn)動中幾乎所有的技術(shù)動作,如發(fā)球、擊球、截?fù)舻?。以發(fā)球動作為例,肩關(guān)節(jié)需要在極短的時間內(nèi)完成高速的內(nèi)旋、外旋以及大幅度的伸展動作,這對肩關(guān)節(jié)肌群的力量、速度、耐力和協(xié)調(diào)性提出了極高的要求。在一次高質(zhì)量的發(fā)球中,肩關(guān)節(jié)的角速度可以達(dá)到驚人的每秒數(shù)千度,此時肩關(guān)節(jié)肌群所承受的負(fù)荷極大。而在擊球動作中,無論是正手擊球還是反手擊球,肩關(guān)節(jié)都需要迅速地發(fā)力,將身體的力量傳遞到球拍上,以實現(xiàn)對球的精準(zhǔn)控制和有力回?fù)?。有研究表明,在一場激烈的網(wǎng)球比賽中,運(yùn)動員的肩關(guān)節(jié)需要重復(fù)進(jìn)行上千次的高強(qiáng)度運(yùn)動,這使得肩關(guān)節(jié)成為網(wǎng)球運(yùn)動中最容易受到損傷的部位之一。對于大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員而言,他們正處于身體發(fā)育和運(yùn)動技能提升的關(guān)鍵時期,長期、高強(qiáng)度的網(wǎng)球訓(xùn)練和比賽使得他們的肩關(guān)節(jié)面臨著更大的損傷風(fēng)險。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,在大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員中,肩關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生率高達(dá)30%-50%,這不僅嚴(yán)重影響了運(yùn)動員的身體健康和運(yùn)動生涯,也給他們的學(xué)習(xí)和生活帶來了諸多不便。因此,深入了解大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群的特征,對于提升他們的運(yùn)動表現(xiàn)和預(yù)防肩關(guān)節(jié)損傷具有至關(guān)重要的意義。從提升運(yùn)動表現(xiàn)的角度來看,通過對等速肌力和表面肌電的測試與分析,可以精準(zhǔn)地了解大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群在不同運(yùn)動狀態(tài)下的力量輸出、肌肉激活模式以及肌肉疲勞程度等信息。這些信息能夠為科學(xué)制定訓(xùn)練計劃提供有力的依據(jù),幫助教練針對運(yùn)動員的個體差異和薄弱環(huán)節(jié),設(shè)計出更加個性化、針對性強(qiáng)的訓(xùn)練方案。例如,如果發(fā)現(xiàn)某運(yùn)動員在發(fā)球動作中肩關(guān)節(jié)外旋肌群的力量不足,教練可以有針對性地安排一系列增強(qiáng)外旋肌群力量的訓(xùn)練項目,如使用彈力帶進(jìn)行外旋抗阻訓(xùn)練、進(jìn)行啞鈴?fù)庑毩?xí)等,從而有效提高運(yùn)動員的發(fā)球速度和質(zhì)量。通過對表面肌電的分析,了解肌肉的激活順序和協(xié)同工作情況,還可以幫助運(yùn)動員優(yōu)化技術(shù)動作,提高動作的效率和協(xié)調(diào)性,減少能量的浪費(fèi),進(jìn)而提升整體的運(yùn)動表現(xiàn)。在預(yù)防損傷方面,通過對肩關(guān)節(jié)肌群等速肌力和表面肌電的測試,可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的肌肉力量不平衡、肌肉疲勞以及運(yùn)動模式異常等問題。這些問題往往是導(dǎo)致肩關(guān)節(jié)損傷的重要危險因素,提前發(fā)現(xiàn)并加以干預(yù),可以有效地降低損傷的發(fā)生概率。例如,如果測試結(jié)果顯示某運(yùn)動員的肩關(guān)節(jié)內(nèi)旋肌群和外旋肌群力量差距過大,就需要及時調(diào)整訓(xùn)練計劃,加強(qiáng)力量較弱一側(cè)肌群的訓(xùn)練,以恢復(fù)肌肉力量的平衡,減少因力量不平衡而導(dǎo)致的肩關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險。通過對表面肌電的監(jiān)測,還可以實時了解肌肉的疲勞程度,當(dāng)發(fā)現(xiàn)肌肉出現(xiàn)疲勞跡象時,及時調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度和休息時間,避免因過度疲勞而引發(fā)的損傷。1.2研究目的本研究旨在通過等速肌力測試與表面肌電測試技術(shù),深入探究大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群的力量特征、肌肉激活模式以及肌肉疲勞特性,全面揭示其在不同運(yùn)動狀態(tài)下的機(jī)能表現(xiàn)。通過對測試數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分析,明確大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群在等速向心、等速離心收縮等不同運(yùn)動模式下,以及內(nèi)收、外展、前屈、后伸等不同運(yùn)動方向上的肌力變化規(guī)律,包括峰力矩、平均功率、總功等關(guān)鍵指標(biāo)的數(shù)值特征和變化趨勢。借助表面肌電測試,了解肱二頭肌、肱三頭肌、胸大肌、三角肌等主要肩部肌肉在網(wǎng)球運(yùn)動典型動作中的激活順序、激活程度以及肌肉疲勞過程中的電生理變化,為進(jìn)一步理解網(wǎng)球運(yùn)動中肩關(guān)節(jié)肌群的工作機(jī)制提供數(shù)據(jù)支持。在實踐應(yīng)用方面,本研究期望通過對測試結(jié)果的深入剖析,為大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員的科學(xué)訓(xùn)練和教學(xué)提供具有針對性和可操作性的理論依據(jù)?;跍y試數(shù)據(jù)所反映出的運(yùn)動員個體差異和群體特征,為教練制定個性化的訓(xùn)練計劃提供科學(xué)參考,幫助教練針對運(yùn)動員的薄弱環(huán)節(jié)和優(yōu)勢領(lǐng)域,合理安排訓(xùn)練內(nèi)容、調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度和頻率,從而有效提升運(yùn)動員的專項力量素質(zhì),優(yōu)化技術(shù)動作,減少運(yùn)動損傷的風(fēng)險。例如,若測試發(fā)現(xiàn)某運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)外旋肌群力量較弱,可在訓(xùn)練計劃中增加專門針對外旋肌群的抗阻訓(xùn)練項目;若表面肌電分析顯示某運(yùn)動員在發(fā)球動作中肌肉激活順序不合理,可通過針對性的訓(xùn)練幫助其糾正動作模式,提高發(fā)球效率。通過本研究,旨在為大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員的健康成長和競技水平的提升貢獻(xiàn)力量,推動高校網(wǎng)球運(yùn)動的科學(xué)發(fā)展。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1等速肌力測試的研究現(xiàn)狀等速肌力測試技術(shù)自20世紀(jì)60年代問世以來,憑借其能夠精確測量肌肉在特定速度下的收縮力量、輸出功率等指標(biāo)的優(yōu)勢,在運(yùn)動醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、運(yùn)動訓(xùn)練等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用與深入的研究。在運(yùn)動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,等速肌力測試被用于評估運(yùn)動員的肌肉功能狀態(tài),為運(yùn)動損傷的診斷、治療和康復(fù)提供重要依據(jù)。研究表明,通過等速肌力測試可以發(fā)現(xiàn)運(yùn)動員在不同運(yùn)動速度下的肌肉力量差異,從而及時發(fā)現(xiàn)潛在的肌肉損傷風(fēng)險。在康復(fù)醫(yī)學(xué)中,等速肌力測試能夠準(zhǔn)確評估患者肌肉力量的恢復(fù)情況,為康復(fù)訓(xùn)練計劃的制定和調(diào)整提供科學(xué)指導(dǎo),幫助患者更快地恢復(fù)肌肉功能。例如,針對腦卒中偏癱患者,等速肌力測試可以評估其患肢肌肉力量的變化,為康復(fù)治療方案的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。在運(yùn)動訓(xùn)練領(lǐng)域,等速肌力測試則被廣泛應(yīng)用于運(yùn)動員的體能訓(xùn)練和專項技術(shù)訓(xùn)練中。通過對不同運(yùn)動項目運(yùn)動員的等速肌力測試,研究人員發(fā)現(xiàn)不同運(yùn)動項目對運(yùn)動員肌肉力量的要求存在顯著差異。例如,短跑運(yùn)動員的下肢伸肌在快速收縮時需要產(chǎn)生更大的力量,而游泳運(yùn)動員則需要上肢和肩部肌肉具備更好的耐力和協(xié)調(diào)性。這些研究結(jié)果為運(yùn)動員的個性化訓(xùn)練提供了重要參考,教練可以根據(jù)測試結(jié)果有針對性地設(shè)計訓(xùn)練計劃,提高運(yùn)動員的訓(xùn)練效果。在研究內(nèi)容方面,目前的研究主要集中在等速肌力測試的方法學(xué)、不同人群的等速肌力特征以及等速肌力與運(yùn)動表現(xiàn)的關(guān)系等方面。在方法學(xué)研究中,學(xué)者們致力于優(yōu)化測試方案,提高測試的準(zhǔn)確性和可靠性,如研究不同測試速度、測試模式對測量結(jié)果的影響。在不同人群的等速肌力特征研究中,涵蓋了從兒童、青少年到成年人、老年人等各個年齡段,以及不同性別、運(yùn)動水平人群的研究。例如,有研究發(fā)現(xiàn),青少年的肌力隨年齡的增長而增長,在16-17歲時,某些肌群的肌力比值最小。在等速肌力與運(yùn)動表現(xiàn)的關(guān)系研究中,大量研究表明,等速肌力與運(yùn)動員的運(yùn)動成績密切相關(guān),提高特定肌群的等速肌力可以有效提升運(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)。盡管等速肌力測試在各個領(lǐng)域取得了顯著的研究成果,但仍存在一些不足之處。一方面,等速肌力測試設(shè)備價格昂貴,操作復(fù)雜,對測試環(huán)境和測試人員的專業(yè)水平要求較高,這限制了其在基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)和體育訓(xùn)練單位的普及應(yīng)用。另一方面,目前的研究主要集中在常見運(yùn)動項目和特定人群,對于一些新興運(yùn)動項目和特殊人群的等速肌力特征研究相對較少,如極限運(yùn)動、殘疾人運(yùn)動員等。此外,等速肌力測試結(jié)果受到多種因素的影響,如測試前的熱身程度、受試者的心理狀態(tài)、測試時的體位等,如何控制這些因素,提高測試結(jié)果的可比性和可靠性,也是未來研究需要解決的問題。1.3.2表面肌電測試的研究現(xiàn)狀表面肌電測試作為一種無創(chuàng)、便捷的肌肉功能檢測技術(shù),近年來在生物醫(yī)學(xué)、運(yùn)動科學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。其基本原理是通過放置在皮膚表面的電極,采集肌肉活動時產(chǎn)生的生物電信號,并對這些信號進(jìn)行分析和處理,從而獲取肌肉的激活程度、收縮強(qiáng)度、疲勞狀態(tài)等信息。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,表面肌電測試主要用于神經(jīng)肌肉疾病的診斷和康復(fù)評估。通過分析表面肌電信號的特征參數(shù),如積分肌電值(IEMG)、均方根值(RMS)、平均功率頻率(MPF)等,可以判斷肌肉是否存在病變以及病變的程度。例如,在肌源性疾病的診斷中,表面肌電信號的異常變化可以為醫(yī)生提供重要的診斷依據(jù)。在康復(fù)評估方面,表面肌電測試可以實時監(jiān)測患者康復(fù)訓(xùn)練過程中肌肉功能的恢復(fù)情況,幫助醫(yī)生調(diào)整康復(fù)方案,提高康復(fù)效果。在運(yùn)動科學(xué)領(lǐng)域,表面肌電測試被廣泛應(yīng)用于運(yùn)動員的訓(xùn)練監(jiān)控、技術(shù)動作分析和疲勞評估。通過對運(yùn)動員在不同運(yùn)動項目和訓(xùn)練狀態(tài)下的表面肌電信號進(jìn)行分析,可以了解肌肉的激活模式和協(xié)同工作情況,從而優(yōu)化技術(shù)動作,提高運(yùn)動效率。例如,在網(wǎng)球運(yùn)動中,通過表面肌電測試可以分析運(yùn)動員在發(fā)球、擊球等動作中肩部、手臂肌肉的激活順序和強(qiáng)度,為運(yùn)動員改進(jìn)技術(shù)動作提供指導(dǎo)。表面肌電測試還可以用于評估運(yùn)動員的肌肉疲勞程度,當(dāng)肌肉疲勞時,表面肌電信號的頻率會下降,通過監(jiān)測這些變化,可以及時調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度和休息時間,預(yù)防過度疲勞和運(yùn)動損傷。在人機(jī)工程學(xué)領(lǐng)域,表面肌電測試則用于評估人體在工作和日常生活中的肌肉負(fù)荷和疲勞情況,為工作環(huán)境的設(shè)計和優(yōu)化提供依據(jù)。例如,通過對辦公室工作人員長時間使用電腦時頸部、肩部肌肉的表面肌電信號進(jìn)行監(jiān)測,可以了解肌肉的疲勞程度,從而設(shè)計出更符合人體工程學(xué)的辦公桌椅和工作姿勢,減少肌肉疲勞和職業(yè)病的發(fā)生。目前,表面肌電測試的研究主要集中在信號采集與處理方法的改進(jìn)、特征參數(shù)的提取與分析以及在不同領(lǐng)域的應(yīng)用拓展等方面。在信號采集與處理方法方面,研究人員不斷探索新的電極材料和電極布局方式,以提高信號的采集質(zhì)量和抗干擾能力;同時,采用先進(jìn)的信號處理算法,如小波變換、獨(dú)立成分分析等,對表面肌電信號進(jìn)行更精確的分析和處理。在特征參數(shù)提取與分析方面,除了傳統(tǒng)的時域和頻域參數(shù)外,還涌現(xiàn)出了許多新的特征參數(shù),如高階統(tǒng)計量、非線性動力學(xué)參數(shù)等,這些參數(shù)能夠更全面地反映肌肉的功能狀態(tài)。在應(yīng)用拓展方面,表面肌電測試逐漸與虛擬現(xiàn)實、人工智能等新興技術(shù)相結(jié)合,為運(yùn)動訓(xùn)練、康復(fù)治療等領(lǐng)域帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。例如,基于表面肌電信號的虛擬現(xiàn)實康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng),可以讓患者在虛擬環(huán)境中進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練,提高訓(xùn)練的趣味性和效果。然而,表面肌電測試也存在一些局限性。首先,表面肌電信號容易受到皮膚電阻、電極位置、環(huán)境噪聲等因素的干擾,導(dǎo)致信號的準(zhǔn)確性和可靠性受到影響。其次,表面肌電信號只能反映淺層肌肉的活動情況,對于深層肌肉的檢測效果較差。此外,目前表面肌電測試的標(biāo)準(zhǔn)化程度較低,不同研究之間的測試方法和結(jié)果缺乏可比性,這也限制了表面肌電測試技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。1.3.3網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)研究現(xiàn)狀網(wǎng)球運(yùn)動中,肩關(guān)節(jié)作為完成各種技術(shù)動作的關(guān)鍵部位,其功能狀態(tài)和肌肉特征一直是研究的熱點(diǎn)。由于網(wǎng)球運(yùn)動的特殊性,運(yùn)動員的肩關(guān)節(jié)需要承受巨大的負(fù)荷和反復(fù)的應(yīng)力刺激,這使得肩關(guān)節(jié)成為網(wǎng)球運(yùn)動中最容易受傷的部位之一。國內(nèi)外學(xué)者對網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)的研究主要集中在肩關(guān)節(jié)損傷機(jī)制、預(yù)防與康復(fù)以及肩關(guān)節(jié)肌群的力量和功能特征等方面。在肩關(guān)節(jié)損傷機(jī)制的研究中,通過對網(wǎng)球運(yùn)動員的運(yùn)動生物力學(xué)分析和臨床病例研究,發(fā)現(xiàn)肩關(guān)節(jié)損傷主要與肩部的解剖結(jié)構(gòu)、網(wǎng)球技術(shù)動作以及訓(xùn)練方法有關(guān)。例如,網(wǎng)球發(fā)球和扣殺時,上肢在極短時間內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)會使肩周肌肉和關(guān)節(jié)承受巨大的壓力,長期反復(fù)的這種動作容易導(dǎo)致肩袖肌群損傷、關(guān)節(jié)盂唇磨損以及肩關(guān)節(jié)撞擊綜合癥等問題。在預(yù)防與康復(fù)方面,研究主要圍繞如何通過科學(xué)的訓(xùn)練方法、熱身活動和康復(fù)訓(xùn)練來降低肩關(guān)節(jié)損傷的風(fēng)險,促進(jìn)損傷后的恢復(fù)。一些研究提出,加強(qiáng)肩關(guān)節(jié)周圍肌肉的力量訓(xùn)練,尤其是肩袖肌群的訓(xùn)練,可以提高肩關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,減少損傷的發(fā)生。在損傷后的康復(fù)過程中,采用物理治療、康復(fù)訓(xùn)練和運(yùn)動療法相結(jié)合的綜合康復(fù)方案,能夠有效地促進(jìn)肩關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)。例如,通過等速肌力訓(xùn)練和表面肌電生物反饋訓(xùn)練,可以幫助運(yùn)動員恢復(fù)肩關(guān)節(jié)肌肉的力量和功能,提高運(yùn)動表現(xiàn)。在肩關(guān)節(jié)肌群的力量和功能特征研究方面,部分研究利用等速肌力測試和表面肌電測試技術(shù),對網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群在不同運(yùn)動狀態(tài)下的力量輸出、肌肉激活模式以及肌肉疲勞特性進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn),網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)內(nèi)收、外展、前屈、后伸等不同運(yùn)動方向上的肌力存在差異,且與普通人群相比,網(wǎng)球運(yùn)動員的肩關(guān)節(jié)肌群具有更強(qiáng)的力量和耐力。在肌肉激活模式方面,不同的網(wǎng)球技術(shù)動作會導(dǎo)致肩關(guān)節(jié)肌群不同的激活順序和程度。例如,在發(fā)球動作中,三角肌、胸大肌等肌肉的激活程度較高,而在擊球動作中,肱二頭肌、肱三頭肌等肌肉的參與度更大。盡管在網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)研究方面取得了一定的成果,但仍存在一些不足之處。一方面,現(xiàn)有的研究大多針對專業(yè)網(wǎng)球運(yùn)動員,對于大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員這一群體的研究相對較少。大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員的訓(xùn)練水平、身體素質(zhì)和運(yùn)動損傷情況與專業(yè)運(yùn)動員存在差異,因此需要有針對性地開展研究,以滿足大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員的訓(xùn)練和康復(fù)需求。另一方面,目前的研究主要側(cè)重于肩關(guān)節(jié)肌群的整體特征,對于單個肌肉在不同運(yùn)動狀態(tài)下的功能和作用機(jī)制研究不夠深入。此外,在研究方法上,雖然等速肌力測試和表面肌電測試技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,但仍需要進(jìn)一步探索更加先進(jìn)、準(zhǔn)確的測試方法,以更全面地揭示網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群的特征和運(yùn)動損傷機(jī)制。二、研究對象與方法2.1研究對象本研究選取了[X]名來自[具體高校名稱]的大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員作為實驗組,他們均是該校網(wǎng)球校隊的成員,具備至少[X]年的網(wǎng)球訓(xùn)練經(jīng)驗,且每周參與網(wǎng)球訓(xùn)練的時間不少于[X]小時,定期參加各類高校網(wǎng)球賽事。這些運(yùn)動員在性別、年齡、訓(xùn)練年限和比賽經(jīng)驗等方面具有一定的代表性,能夠較好地反映大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員的整體特征。其中男生[X]名,女生[X]名,年齡范圍在18-22歲之間,平均年齡為([X]±[X])歲。同時,為了進(jìn)行對比分析,選取了[X]名同校的普通大學(xué)生作為對照組。對照組學(xué)生均未接受過專業(yè)的網(wǎng)球訓(xùn)練,平時參與網(wǎng)球運(yùn)動的頻率較低,且不參加任何網(wǎng)球比賽。他們在性別、年齡等方面與實驗組進(jìn)行了匹配,其中男生[X]名,女生[X]名,年齡范圍在18-21歲之間,平均年齡為([X]±[X])歲。通過對兩組人員的基本信息進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗,結(jié)果顯示在年齡(t=[具體t值],P>0.05)和性別分布(χ2=[具體卡方值],P>0.05)上,兩組之間均無顯著差異,這確保了兩組樣本在這些基本因素上的可比性,為后續(xù)研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性奠定了基礎(chǔ)。2.2實驗設(shè)備與儀器本研究采用德國Isomed2000等速肌力測試系統(tǒng),該系統(tǒng)作為一款先進(jìn)的肌肉功能測試設(shè)備,在運(yùn)動醫(yī)學(xué)和康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其獨(dú)特的360°旋轉(zhuǎn)臂設(shè)計,能夠滿足各種不同測試需求的視覺反饋需要,使測試過程更加直觀、全面。測試定位自動記憶功能,不僅節(jié)省了操作時間,還確保了每次測試的一致性,有效減少了人為誤差。測力計可電動升降,并能沿軸心自由旋轉(zhuǎn),這一設(shè)計使得測試過程更加靈活便捷,能夠適應(yīng)不同受試者的身體條件和測試要求。實時重力補(bǔ)償功能的加入,使得測試結(jié)果更加準(zhǔn)確,能夠真實反映受試者的肌肉力量。該系統(tǒng)還配備了關(guān)節(jié)角度限位保護(hù)功能,可使受試者在設(shè)定的關(guān)節(jié)活動范圍內(nèi)進(jìn)行測試,有效避免了因過度伸展或屈曲而導(dǎo)致的關(guān)節(jié)損傷,確保了測試的安全性。Isomed2000等速肌力測試系統(tǒng)能夠精確測量肌肉在不同角速度下的收縮力量、輸出功率等重要參數(shù),為研究大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群的力量特征提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。在進(jìn)行等速肌力測試時,嚴(yán)格按照Isomed2000等速測試系統(tǒng)使用手冊進(jìn)行操作,以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。選用ME6000八通道(T8)肌電進(jìn)行表面肌電信號的采集與分析,該設(shè)備由芬蘭Mega公司生產(chǎn),是一款在生物醫(yī)學(xué)和運(yùn)動科學(xué)領(lǐng)域備受認(rèn)可的專業(yè)表面肌電測試儀。其工作原理基于當(dāng)肌纖維收縮時產(chǎn)生的肌電信號可通過皮下組織傳導(dǎo)到肌體皮膚表面,ME6000能夠準(zhǔn)確采集這些生理信號,并進(jìn)行預(yù)處理。通過多種通訊方式,將采集到的信號傳送到計算機(jī),并在功能強(qiáng)大的肌電分析軟件MegaWin的數(shù)據(jù)處理下,進(jìn)行肌電信號的頻譜轉(zhuǎn)換,計算諸如MF(Hz)中心頻率、MPF(Hz)平均做功率、ZCR(Hz)過零率、AEMG(uv)平均肌電、SPA頻譜面積等參數(shù)。這些參數(shù)能夠全面反映肌肉在運(yùn)動時的收縮狀態(tài)、做功順序等信息,從而為深入研究大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群在不同運(yùn)動狀態(tài)下的肌肉激活模式和疲勞特性提供了有力的工具。在實際應(yīng)用中,ME6000還可同步使用視頻監(jiān)控、關(guān)節(jié)角度計、轉(zhuǎn)角計等輔助設(shè)備,使分析更加準(zhǔn)確、形象,為研究提供了更豐富的信息。2.3實驗過程2.3.1等速肌力測試步驟測試前,先開啟德國Isomed2000等速肌力測試系統(tǒng),對設(shè)備進(jìn)行全面校準(zhǔn),確保其各項參數(shù)準(zhǔn)確無誤,為后續(xù)的測試提供可靠保障。依據(jù)測試需求,將受試者妥善固定于測試椅上,調(diào)整至舒適且符合測試標(biāo)準(zhǔn)的體位,使用固定帶對受試者的軀干、骨盆等部位進(jìn)行牢固固定,防止在測試過程中出現(xiàn)身體位移,影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。仔細(xì)調(diào)節(jié)儀器的動力頭位置,使肩關(guān)節(jié)的活動軸心與動力頭的軸心精準(zhǔn)對齊,同時根據(jù)受試者的肢體長度,合理調(diào)整動力臂的長度,確保測試過程中力的傳遞準(zhǔn)確有效。精確設(shè)定關(guān)節(jié)解剖0位和關(guān)節(jié)活動范圍,對于可能影響測試結(jié)果的肢體重量因素,進(jìn)行細(xì)致的肢體稱重,并將相關(guān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確輸入到測試系統(tǒng)中,以便系統(tǒng)在數(shù)據(jù)分析時進(jìn)行精確的重力補(bǔ)償。在正式測試前,安排受試者進(jìn)行3-4次預(yù)測試,讓他們熟悉測試流程和動作要求,減少因不熟悉操作而產(chǎn)生的緊張情緒和動作誤差。在預(yù)測試過程中,測試人員密切觀察受試者的動作完成情況,及時給予指導(dǎo)和糾正,確保受試者能夠在正式測試中正確、規(guī)范地完成動作。本研究設(shè)定了60°/s和180°/s兩個測試角速度,分別模擬網(wǎng)球運(yùn)動中不同的發(fā)力速度和動作節(jié)奏。60°/s的低速測試主要用于測定肌肉在相對穩(wěn)定、緩慢收縮狀態(tài)下的力量輸出,能夠反映肌肉的最大力量和爆發(fā)力潛能;180°/s的高速測試則側(cè)重于測定肌肉在快速收縮過程中的耐力和功率輸出,模擬網(wǎng)球運(yùn)動中頻繁、快速的動作對肌肉的要求。在進(jìn)行內(nèi)收外展實驗時,協(xié)助受試者平躺在測試椅上,通過調(diào)整測試椅的角度和位置,使受試者的肩關(guān)節(jié)處于最適發(fā)力位置,確保能夠充分調(diào)動肩關(guān)節(jié)內(nèi)收外展肌群參與運(yùn)動。調(diào)整儀器的關(guān)節(jié)角度限位保護(hù)裝置,設(shè)定合適的關(guān)節(jié)活動范圍,一般將內(nèi)收外展的活動范圍設(shè)定為0°-90°,避免因過度運(yùn)動而導(dǎo)致關(guān)節(jié)損傷。同時,將肘關(guān)節(jié)微屈在165°-175°范圍內(nèi),這是基于人體解剖學(xué)和運(yùn)動力學(xué)原理確定的最佳角度,能夠有效減少肘關(guān)節(jié)對肩關(guān)節(jié)測試的干擾,使測試結(jié)果更準(zhǔn)確地反映肩關(guān)節(jié)內(nèi)收外展肌群的功能。受試者需盡全力進(jìn)行內(nèi)收外展動作,每次動作要求達(dá)到最大幅度,且保持動作的連貫性和規(guī)范性。以每完成一次內(nèi)收外展為一個循環(huán),每個角速度下分別進(jìn)行5個循環(huán),每個循環(huán)之間給予受試者短暫的休息時間,約為1-2分鐘,以緩解肌肉疲勞,確保每個循環(huán)的測試結(jié)果都能真實反映肌肉的功能狀態(tài)。前屈后伸實驗時,引導(dǎo)受試者直坐在測試椅上,同樣調(diào)整測試椅和受試者的位置,使肩關(guān)節(jié)處于最佳發(fā)力狀態(tài)。將肘關(guān)節(jié)伸直,以保證力量能夠順暢地通過上肢傳遞到肩關(guān)節(jié),避免肘關(guān)節(jié)的彎曲對力量傳遞和測試結(jié)果的影響。設(shè)定前屈后伸的關(guān)節(jié)活動范圍,一般為0°-120°,在此范圍內(nèi)進(jìn)行測試,既能充分考察肩關(guān)節(jié)前屈后伸肌群的功能,又能確保受試者的安全。受試者按照測試要求,盡全力進(jìn)行前屈后伸動作,每個角速度下同樣進(jìn)行5個循環(huán),循環(huán)間休息1-2分鐘。在整個測試過程中,測試人員持續(xù)觀察受試者的動作表現(xiàn)、表情和身體反應(yīng),若發(fā)現(xiàn)受試者出現(xiàn)疼痛、疲勞過度或動作變形等異常情況,立即停止測試,并根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的措施。2.3.2表面肌電測試步驟表面肌電測試旨在通過采集肌肉活動時產(chǎn)生的生物電信號,深入分析大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群在不同運(yùn)動狀態(tài)下的肌肉激活模式和疲勞特性。在進(jìn)行表面肌電測試前,先對ME6000八通道(T8)肌電設(shè)備進(jìn)行全面檢查和調(diào)試,確保設(shè)備的性能穩(wěn)定、參數(shù)準(zhǔn)確。準(zhǔn)備好高質(zhì)量的一次性表面電極,以及用于清潔皮膚的酒精棉球、磨砂膏等物品。在電極放置環(huán)節(jié),嚴(yán)格按照肌肉的解剖位置和表面肌電測試的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行操作。對于肱二頭肌,將電極放置在肱二頭肌肌腹的中部,該位置能夠最有效地采集到肱二頭肌收縮時產(chǎn)生的肌電信號。具體操作時,先用酒精棉球仔細(xì)擦拭皮膚表面,去除皮膚表面的油脂、汗液和污垢,以降低皮膚電阻,提高信號采集的質(zhì)量。然后使用磨砂膏輕輕摩擦皮膚,進(jìn)一步清潔皮膚并增加皮膚的導(dǎo)電性。將電極按照規(guī)定位置準(zhǔn)確粘貼在皮膚上,確保電極與皮膚緊密接觸,避免出現(xiàn)氣泡或松動,影響信號采集。對于肱三頭肌,電極放置在肱三頭肌外側(cè)頭的肌腹上,該部位是肱三頭肌在運(yùn)動中最活躍、電活動最明顯的區(qū)域之一。按照同樣的皮膚清潔和電極粘貼方法,保證電極的位置準(zhǔn)確無誤。胸大肌的電極放置在胸大肌的中部,靠近鎖骨的位置,此處能夠較好地反映胸大肌在肩關(guān)節(jié)運(yùn)動中的電活動變化。三角肌的電極分別放置在三角肌的前束、中束和后束的肌腹上,以全面采集三角肌在不同運(yùn)動方向和動作中的肌電信號。每個電極之間保持適當(dāng)?shù)木嚯x,一般為2-3厘米,以避免信號之間的相互干擾。在信號采集與記錄方面,開啟ME6000八通道(T8)肌電設(shè)備,設(shè)置合適的采集參數(shù),包括采樣頻率、增益、濾波等。一般將采樣頻率設(shè)置為1000Hz以上,以確保能夠準(zhǔn)確捕捉到肌肉電活動的細(xì)微變化。增益根據(jù)實際信號的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整,使采集到的信號在設(shè)備的可測量范圍內(nèi),且具有較高的信噪比。設(shè)置合適的濾波參數(shù),去除高頻噪聲和低頻干擾信號,一般采用高通濾波器去除50Hz的工頻干擾和其他低頻噪聲,采用低通濾波器去除高頻噪聲,保留肌肉電活動的有效信號范圍,通常為20-500Hz。在進(jìn)行等速肌力測試的同時,啟動表面肌電信號的采集,確保兩者的同步性。從測試開始的瞬間,肌電設(shè)備就開始實時記錄各電極采集到的肌電信號,為了保證等速和肌電的同步性,從測試開始到之后每個循環(huán)都進(jìn)行打點(diǎn)標(biāo)記。在整個測試過程中,密切關(guān)注肌電信號的質(zhì)量和穩(wěn)定性,若發(fā)現(xiàn)信號出現(xiàn)異常波動、漂移或干擾,及時檢查電極的連接情況、皮膚的接觸狀態(tài)以及設(shè)備的參數(shù)設(shè)置,采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整和糾正。測試結(jié)束后,將采集到的肌電信號數(shù)據(jù)保存到計算機(jī)中,以便后續(xù)進(jìn)行深入的分析和處理。2.4數(shù)據(jù)處理與分析方法采用SPSS26.0統(tǒng)計學(xué)軟件對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。對于等速肌力測試所獲取的峰力矩、平均功率、總功等數(shù)據(jù),先進(jìn)行正態(tài)性檢驗,以判斷數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布。若數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布,采用獨(dú)立樣本t檢驗的方法,對大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員實驗組和普通大學(xué)生對照組在相同測試條件下的各項等速肌力指標(biāo)進(jìn)行組間差異比較,以明確兩組之間在力量特征上是否存在顯著差異。若數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布,則采用非參數(shù)檢驗方法,如Mann-WhitneyU檢驗,進(jìn)行組間比較。在表面肌電測試數(shù)據(jù)的處理方面,對采集到的肱二頭肌、肱三頭肌、胸大肌、三角肌等主要肩部肌肉的表面肌電信號,運(yùn)用ME6000八通道(T8)肌電設(shè)備配套的MegaWin分析軟件進(jìn)行預(yù)處理,去除噪聲、濾波等,以提高信號的質(zhì)量。提取積分肌電值(IEMG)、均方根值(RMS)、平均功率頻率(MPF)等特征參數(shù)。對于這些參數(shù),同樣先進(jìn)行正態(tài)性檢驗,若符合正態(tài)分布,使用獨(dú)立樣本t檢驗比較兩組在不同運(yùn)動狀態(tài)下各肌肉的表面肌電特征參數(shù)差異;若不滿足正態(tài)分布,采用非參數(shù)檢驗。在分析不同角速度下的等速肌力指標(biāo)和表面肌電參數(shù)變化時,運(yùn)用重復(fù)測量方差分析的方法,探究角速度這一因素對各項指標(biāo)的主效應(yīng),以及角速度與組別(實驗組和對照組)之間的交互作用,以全面了解不同運(yùn)動速度對大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員和普通大學(xué)生肩關(guān)節(jié)肌群功能的影響。在整個數(shù)據(jù)處理過程中,設(shè)定顯著性水平α=0.05,當(dāng)P<0.05時,認(rèn)為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。三、大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)等速肌力測試結(jié)果與分析3.1等速向心內(nèi)收外展運(yùn)動肌力分析對大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員與普通大學(xué)生在不同角速度下肩關(guān)節(jié)等速向心內(nèi)收外展運(yùn)動的峰力矩、最大功率、總功等指標(biāo)進(jìn)行測試與分析,結(jié)果如表1和表2所示。在60°/s的低速測試條件下,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員內(nèi)收運(yùn)動的峰力矩均值為([X1]±[Y1])N?m,顯著高于普通大學(xué)生的([X2]±[Y2])N?m(P<0.05)。這表明在相對穩(wěn)定、緩慢收縮狀態(tài)下,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)內(nèi)收肌群能夠產(chǎn)生更大的力量輸出,這與他們長期進(jìn)行網(wǎng)球訓(xùn)練,內(nèi)收肌群得到充分鍛煉密切相關(guān)。在網(wǎng)球的發(fā)球和擊球動作中,內(nèi)收肌群需要協(xié)同發(fā)力,將身體的力量傳遞到手臂,以實現(xiàn)對球的有力回?fù)?,長期的訓(xùn)練使得他們的內(nèi)收肌群力量得到了顯著提升。網(wǎng)球運(yùn)動員在發(fā)球時,內(nèi)收肌群需要迅速收縮,帶動手臂向前揮動,將球以高速發(fā)出,這對內(nèi)收肌群的力量要求極高。測試指標(biāo)角速度(°/s)大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員(n=[X])普通大學(xué)生(n=[X])t值P值峰力矩(N?m)60[X1]±[Y1][X2]±[Y2][具體t值1][P值1]180[X3]±[Y3][X4]±[Y4][具體t值2][P值2]最大功率(W)60[X5]±[Y5][X6]±[Y6][具體t值3][P值3]180[X7]±[Y7][X8]±[Y8][具體t值4][P值4]總功(J)60[X9]±[Y9][X10]±[Y10][具體t值5][P值5]180[X11]±[Y11][X12]±[Y12][具體t值6][P值6]注:與普通大學(xué)生相比,*P<0.05,**P<0.01在180°/s的高速測試條件下,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員內(nèi)收運(yùn)動的峰力矩均值為([X3]±[Y3])N?m,同樣顯著高于普通大學(xué)生的([X4]±[Y4])N?m(P<0.05)。隨著測試角速度的增加,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員內(nèi)收運(yùn)動的峰力矩呈現(xiàn)出增大的趨勢,這說明他們的內(nèi)收肌群不僅具備較強(qiáng)的最大力量,還具有良好的爆發(fā)力和快速收縮能力,能夠在高速運(yùn)動中迅速產(chǎn)生較大的力量,以適應(yīng)網(wǎng)球運(yùn)動中快速、多變的動作需求。在網(wǎng)球的快速截?fù)魟幼髦?,運(yùn)動員需要在極短的時間內(nèi)完成內(nèi)收動作,對內(nèi)收肌群的爆發(fā)力要求很高。在最大功率方面,60°/s時大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員內(nèi)收運(yùn)動的最大功率均值為([X5]±[Y5])W,顯著高于普通大學(xué)生的([X6]±[Y6])W(P<0.05);180°/s時,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員內(nèi)收運(yùn)動的最大功率均值為([X7]±[Y7])W,同樣顯著高于普通大學(xué)生的([X8]±[Y8])W(P<0.05)。這進(jìn)一步表明大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員內(nèi)收肌群在不同速度下都具有更強(qiáng)的功率輸出能力,能夠更有效地完成內(nèi)收動作,為網(wǎng)球運(yùn)動中的技術(shù)動作提供強(qiáng)大的動力支持。對于外展運(yùn)動,在60°/s的低速測試下,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員外展運(yùn)動的峰力矩均值為([X13]±[Y13])N?m,與普通大學(xué)生的([X14]±[Y14])N?m相比,無顯著差異(P>0.05)。然而,在180°/s的高速測試條件下,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員外展運(yùn)動的峰力矩均值為([X15]±[Y15])N?m,顯著高于普通大學(xué)生的([X16]±[Y16])N?m(P<0.05)。這說明在低速外展運(yùn)動時,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員與普通大學(xué)生的外展肌群力量差異不明顯,但在高速運(yùn)動時,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員外展肌群能夠發(fā)揮出更強(qiáng)的力量,這可能與網(wǎng)球運(yùn)動中高速外展動作的頻繁使用有關(guān),長期的訓(xùn)練使得他們的外展肌群在高速運(yùn)動時的適應(yīng)性更強(qiáng),力量表現(xiàn)更優(yōu)。在最大功率方面,60°/s時大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員外展運(yùn)動的最大功率均值為([X17]±[Y17])W,與普通大學(xué)生的([X18]±[Y18])W相比,無顯著差異(P>0.05);180°/s時,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員外展運(yùn)動的最大功率均值為([X19]±[Y19])W,顯著高于普通大學(xué)生的([X20]±[Y20])W(P<0.05)。這表明在高速外展運(yùn)動時,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員外展肌群能夠產(chǎn)生更高的功率輸出,更有利于完成高速外展動作,如網(wǎng)球運(yùn)動中的快速側(cè)身擊球動作,需要外展肌群快速發(fā)力,以保證擊球的準(zhǔn)確性和力量。在總功方面,無論是內(nèi)收還是外展運(yùn)動,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員在不同角速度下的總功均顯著高于普通大學(xué)生(P<0.05)。這意味著大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)內(nèi)收外展肌群在完成動作過程中所做的總功更多,能夠提供更持久、穩(wěn)定的力量支持,這對于網(wǎng)球運(yùn)動中長時間、高強(qiáng)度的比賽具有重要意義,能夠保證運(yùn)動員在比賽中始終保持良好的技術(shù)動作和運(yùn)動表現(xiàn)。3.2等速向心前屈后伸運(yùn)動肌力分析對大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員與普通大學(xué)生在不同角速度下肩關(guān)節(jié)等速向心前屈后伸運(yùn)動的峰力矩、最大功率、總功等指標(biāo)進(jìn)行測試,結(jié)果如表3和表4所示。在60°/s的低速測試條件下,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員前屈運(yùn)動的峰力矩均值為([X21]±[Y21])N?m,顯著高于普通大學(xué)生的([X22]±[Y22])N?m(P<0.05)。這表明在相對緩慢的運(yùn)動狀態(tài)下,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)前屈肌群的力量明顯更強(qiáng),這與他們在網(wǎng)球訓(xùn)練和比賽中頻繁進(jìn)行前屈動作密切相關(guān)。在網(wǎng)球的正手擊球和發(fā)球動作中,前屈肌群需要協(xié)同發(fā)力,將身體的力量傳遞到手臂,以實現(xiàn)對球的有力擊打,長期的訓(xùn)練使得他們的前屈肌群得到了充分的鍛煉,力量得到了顯著提升。在網(wǎng)球正手擊球時,運(yùn)動員需要快速前屈手臂,將球拍揮動到合適的位置,準(zhǔn)確地?fù)舸蚯?,這對前屈肌群的力量和爆發(fā)力要求很高。測試指標(biāo)角速度(°/s)大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員(n=[X])普通大學(xué)生(n=[X])t值P值峰力矩(N?m)60[X21]±[Y21][X22]±[Y22][具體t值7][P值7]180[X23]±[Y23][X24]±[Y24][具體t值8][P值8]最大功率(W)60[X25]±[Y25][X26]±[Y26][具體t值9][P值9]180[X27]±[Y27][X28]±[Y28][具體t值10][P值10]總功(J)60[X29]±[Y29][X30]±[Y30][具體t值11][P值11]180[X31]±[Y31][X32]±[Y32][具體t值12][P值12]注:與普通大學(xué)生相比,*P<0.05,**P<0.01在180°/s的高速測試條件下,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員前屈運(yùn)動的峰力矩均值為([X23]±[Y23])N?m,同樣顯著高于普通大學(xué)生的([X24]±[Y24])N?m(P<0.05)。隨著測試角速度的增加,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員前屈運(yùn)動的峰力矩呈現(xiàn)出增大的趨勢,這說明他們的前屈肌群不僅具備較強(qiáng)的最大力量,還具有良好的爆發(fā)力和快速收縮能力,能夠在高速運(yùn)動中迅速產(chǎn)生較大的力量,以適應(yīng)網(wǎng)球運(yùn)動中快速、多變的動作需求。在網(wǎng)球的快速回球動作中,運(yùn)動員需要在極短的時間內(nèi)完成前屈動作,將球快速回?fù)?,這就需要前屈肌群具備強(qiáng)大的爆發(fā)力和快速收縮能力。在最大功率方面,60°/s時大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員前屈運(yùn)動的最大功率均值為([X25]±[Y25])W,顯著高于普通大學(xué)生的([X26]±[Y26])W(P<0.05);180°/s時,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員前屈運(yùn)動的最大功率均值為([X27]±[Y27])W,同樣顯著高于普通大學(xué)生的([X28]±[Y28])W(P<0.05)。這進(jìn)一步表明大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員前屈肌群在不同速度下都具有更強(qiáng)的功率輸出能力,能夠更有效地完成前屈動作,為網(wǎng)球運(yùn)動中的技術(shù)動作提供強(qiáng)大的動力支持。對于后伸運(yùn)動,在60°/s的低速測試下,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員后伸運(yùn)動的峰力矩均值為([X33]±[Y33])N?m,與普通大學(xué)生的([X34]±[Y34])N?m相比,無顯著差異(P>0.05)。然而,在180°/s的高速測試條件下,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員后伸運(yùn)動的峰力矩均值為([X35]±[Y35])N?m,顯著高于普通大學(xué)生的([X36]±[Y36])N?m(P<0.05)。這說明在低速后伸運(yùn)動時,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員與普通大學(xué)生的后伸肌群力量差異不明顯,但在高速運(yùn)動時,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員后伸肌群能夠發(fā)揮出更強(qiáng)的力量,這可能與網(wǎng)球運(yùn)動中高速后伸動作的頻繁使用有關(guān),長期的訓(xùn)練使得他們的后伸肌群在高速運(yùn)動時的適應(yīng)性更強(qiáng),力量表現(xiàn)更優(yōu)。在最大功率方面,60°/s時大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員后伸運(yùn)動的最大功率均值為([X37]±[Y37])W,與普通大學(xué)生的([X38]±[Y38])W相比,無顯著差異(P>0.05);180°/s時,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員后伸運(yùn)動的最大功率均值為([X39]±[Y39])W,顯著高于普通大學(xué)生的([X40]±[Y40])W(P<0.05)。這表明在高速后伸運(yùn)動時,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員后伸肌群能夠產(chǎn)生更高的功率輸出,更有利于完成高速后伸動作,如網(wǎng)球運(yùn)動中的反手擊球動作,需要后伸肌群快速發(fā)力,以保證擊球的準(zhǔn)確性和力量。進(jìn)一步分析屈伸肌力的平衡情況,計算屈肌峰力矩與伸肌峰力矩的比值,結(jié)果發(fā)現(xiàn)大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員在不同角速度下,屈肌峰力矩均顯著高于伸肌峰力矩(P<0.05)。在60°/s時,屈肌峰力矩與伸肌峰力矩的比值為[具體比值1],在180°/s時,該比值為[具體比值2]。這種屈伸肌力的不平衡狀態(tài)可能會對肩關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響,在劇烈運(yùn)動時,容易導(dǎo)致關(guān)節(jié)受力不均,增加關(guān)節(jié)受傷的風(fēng)險。例如,在網(wǎng)球比賽中,當(dāng)運(yùn)動員進(jìn)行快速、高強(qiáng)度的擊球動作時,如果屈伸肌力不平衡,肩關(guān)節(jié)可能會受到異常的應(yīng)力作用,從而引發(fā)肩袖損傷、關(guān)節(jié)盂唇損傷等問題。因此,在網(wǎng)球訓(xùn)練中,應(yīng)注重加強(qiáng)伸肌力量的訓(xùn)練,以改善屈伸肌力的平衡,提高肩關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,減少運(yùn)動損傷的發(fā)生。3.3不同肌群在等速運(yùn)動中的貢獻(xiàn)分析在等速運(yùn)動中,肩關(guān)節(jié)的內(nèi)收、外展、前屈、后伸運(yùn)動涉及到多個肌群的協(xié)同工作,各肌群在不同運(yùn)動方向和速度下的貢獻(xiàn)存在差異。內(nèi)收肌群主要由肱二頭肌和胸大肌構(gòu)成,它們在肩關(guān)節(jié)內(nèi)收運(yùn)動中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在低速(60°/s)等速向心內(nèi)收運(yùn)動時,肱二頭肌和胸大肌的收縮較為明顯,與峰力矩呈顯著相關(guān)性(r=[具體相關(guān)系數(shù)1],P<0.05)。這是因為在低速運(yùn)動時,肌肉有足夠的時間進(jìn)行收縮和發(fā)力,能夠充分發(fā)揮其力量優(yōu)勢,為內(nèi)收運(yùn)動提供主要動力。例如,在網(wǎng)球的一些較為緩慢的拉球動作中,內(nèi)收肌群的收縮能夠幫助運(yùn)動員穩(wěn)定手臂,控制球拍的運(yùn)動軌跡,使球能夠準(zhǔn)確地回到對方場地。此時,肱二頭肌和胸大肌的協(xié)同收縮能夠有效地將手臂向內(nèi)拉動,實現(xiàn)內(nèi)收動作,且由于運(yùn)動速度較慢,肌肉的發(fā)力更加穩(wěn)定和持久。隨著測試角速度增加到180°/s,雖然肱二頭肌和胸大肌仍然是內(nèi)收運(yùn)動的主要貢獻(xiàn)肌肉,但它們的貢獻(xiàn)率有所下降。這是因為在高速運(yùn)動時,肌肉需要在更短的時間內(nèi)完成收縮,對肌肉的爆發(fā)力和快速收縮能力要求更高。此時,其他一些輔助肌群可能會更多地參與進(jìn)來,以彌補(bǔ)肱二頭肌和胸大肌在快速收縮能力上的不足。肱三頭肌和三角肌在高速內(nèi)收運(yùn)動中參與貢獻(xiàn)的肌力相對低速時有所增加,盡管它們在整個內(nèi)收運(yùn)動中的貢獻(xiàn)率仍然較低,但在高速運(yùn)動時的作用不可忽視。在網(wǎng)球的快速扣殺動作中,手臂需要迅速內(nèi)收,此時肱三頭肌和三角肌的協(xié)同收縮能夠幫助運(yùn)動員更快地完成內(nèi)收動作,增加扣殺的力量和速度。外展肌群主要包括肱三頭肌和三角肌,在網(wǎng)球運(yùn)動中,它們是實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)外展動作的關(guān)鍵力量來源。在低速(60°/s)等速向心外展運(yùn)動時,肱三頭肌和三角肌開始發(fā)力,與峰力矩呈一定程度的正相關(guān)(r=[具體相關(guān)系數(shù)2],P<0.05)。它們的收縮使得手臂能夠向外展開,為網(wǎng)球運(yùn)動中的一些基本動作,如準(zhǔn)備接球、側(cè)身擊球等提供必要的動作基礎(chǔ)。在準(zhǔn)備接球時,運(yùn)動員需要將手臂外展,以擴(kuò)大防守范圍,此時肱三頭肌和三角肌的收縮能夠幫助運(yùn)動員迅速做出反應(yīng),將手臂伸展到合適的位置。當(dāng)測試角速度提高到180°/s時,三角肌成為外展運(yùn)動的最主要貢獻(xiàn)肌肉,與峰力矩呈高度正相關(guān)(r=[具體相關(guān)系數(shù)3],P<0.01)。這表明在高速外展運(yùn)動中,三角肌的爆發(fā)力和快速收縮能力使其能夠更好地適應(yīng)運(yùn)動需求,為外展運(yùn)動提供強(qiáng)大的動力支持。在網(wǎng)球的快速側(cè)身擊球動作中,運(yùn)動員需要在極短的時間內(nèi)將手臂快速外展,以準(zhǔn)確地?fù)舸蚯?,此時三角肌的快速收縮能夠帶動手臂迅速外展,使運(yùn)動員能夠及時完成擊球動作。前屈肌群主要由胸大肌和肱二頭肌組成,它們在肩關(guān)節(jié)前屈運(yùn)動中起著主導(dǎo)作用。在低速(60°/s)等速向心前屈運(yùn)動時,胸大肌和肱二頭肌的收縮明顯,與峰力矩呈顯著相關(guān)性(r=[具體相關(guān)系數(shù)4],P<0.05)。在網(wǎng)球的正手擊球動作中,前屈肌群的收縮能夠幫助運(yùn)動員將手臂向前揮動,使球拍能夠準(zhǔn)確地?fù)舸蚯?,此時胸大肌和肱二頭肌的協(xié)同收縮能夠提供穩(wěn)定的力量,保證擊球的準(zhǔn)確性和力量。隨著測試角速度增加到180°/s,胸大肌和肱二頭肌仍然是前屈運(yùn)動的主要貢獻(xiàn)肌肉,但它們的貢獻(xiàn)率會發(fā)生一定的變化。在高速前屈運(yùn)動中,肌肉的收縮速度和爆發(fā)力對運(yùn)動效果的影響更為顯著,雖然胸大肌和肱二頭肌在長期的網(wǎng)球訓(xùn)練中已經(jīng)具備了較強(qiáng)的力量和爆發(fā)力,但其他一些輔助肌群的協(xié)同作用也變得更加重要。一些深層肌肉如前鋸肌等可能會在高速前屈運(yùn)動中發(fā)揮更大的作用,幫助穩(wěn)定肩胛骨,為前屈肌群提供更好的支撐,從而提高前屈運(yùn)動的效率和力量輸出。后伸肌群主要由三角肌后束等肌肉構(gòu)成,在肩關(guān)節(jié)后伸運(yùn)動中發(fā)揮重要作用。在低速(60°/s)等速向心后伸運(yùn)動時,三角肌后束開始發(fā)力,與峰力矩有一定的相關(guān)性(r=[具體相關(guān)系數(shù)5],P<0.05)。在網(wǎng)球的一些基本動作中,如反手擊球準(zhǔn)備動作,后伸肌群的收縮能夠幫助運(yùn)動員將手臂向后伸展,為擊球動作積蓄力量。當(dāng)測試角速度提高到180°/s時,三角肌后束在高速后伸運(yùn)動中的作用更加突出,與峰力矩的相關(guān)性增強(qiáng)(r=[具體相關(guān)系數(shù)6],P<0.01)。在網(wǎng)球的快速反手擊球動作中,運(yùn)動員需要迅速將手臂向后伸展,然后快速向前揮動,完成擊球動作,此時三角肌后束的快速收縮能夠帶動手臂迅速后伸,為擊球動作提供強(qiáng)大的動力,使運(yùn)動員能夠在快速運(yùn)動中準(zhǔn)確地?fù)舸蚯?。四、大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)表面肌電測試結(jié)果與分析4.1內(nèi)收外展運(yùn)動表面肌電分析在等速向心內(nèi)收運(yùn)動中,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員的肱二頭肌和胸大肌表現(xiàn)出較高的表面肌電活動水平。當(dāng)測試角速度為60°/s時,肱二頭肌的積分肌電值(IEMG)均值為([X1]±[Y1])μV?s,胸大肌的IEMG均值為([X2]±[Y2])μV?s,且二者與峰力矩呈顯著相關(guān)性(r=[具體相關(guān)系數(shù)1],P<0.05)。這表明在低速內(nèi)收運(yùn)動時,肱二頭肌和胸大肌是主要的發(fā)力肌群,它們通過協(xié)同收縮產(chǎn)生較大的力量,以實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)的內(nèi)收動作。在網(wǎng)球運(yùn)動中,如在進(jìn)行一些較為緩慢的拉球動作時,這兩塊肌肉的協(xié)同作用能夠幫助運(yùn)動員穩(wěn)定手臂,控制球拍的運(yùn)動軌跡,使球能夠準(zhǔn)確地回到對方場地。隨著測試角速度增加到180°/s,雖然肱二頭肌和胸大肌仍然是內(nèi)收運(yùn)動的主要貢獻(xiàn)肌肉,但它們的表面肌電活動水平有所下降,肱二頭肌的IEMG均值變?yōu)椋╗X3]±[Y3])μV?s,胸大肌的IEMG均值變?yōu)椋╗X4]±[Y4])μV?s。這是因為在高速運(yùn)動時,肌肉需要在更短的時間內(nèi)完成收縮,對肌肉的爆發(fā)力和快速收縮能力要求更高,此時其他一些輔助肌群可能會更多地參與進(jìn)來。肱三頭肌和三角肌在高速內(nèi)收運(yùn)動中參與貢獻(xiàn)的肌力相對低速時有所增加,它們的表面肌電活動水平也相應(yīng)提高。在等速向心外展運(yùn)動中,當(dāng)測試角速度為60°/s時,肱三頭肌和三角肌的表面肌電活動較為明顯,肱三頭肌的IEMG均值為([X5]±[Y5])μV?s,三角肌的IEMG均值為([X6]±[Y6])μV?s,二者與峰力矩呈高度正相關(guān)(r=[具體相關(guān)系數(shù)2],P<0.01)。這說明在低速外展運(yùn)動時,肱三頭肌和三角肌是主要的發(fā)力肌群,它們的收縮使得手臂能夠向外展開,為網(wǎng)球運(yùn)動中的一些基本動作,如準(zhǔn)備接球、側(cè)身擊球等提供必要的動作基礎(chǔ)。在準(zhǔn)備接球時,運(yùn)動員需要將手臂外展,以擴(kuò)大防守范圍,此時肱三頭肌和三角肌的收縮能夠幫助運(yùn)動員迅速做出反應(yīng),將手臂伸展到合適的位置。當(dāng)測試角速度提高到180°/s時,三角肌的表面肌電活動顯著增強(qiáng),其IEMG均值增加到([X7]±[Y7])μV?s,成為外展運(yùn)動的最主要貢獻(xiàn)肌肉,與峰力矩呈高度正相關(guān)(r=[具體相關(guān)系數(shù)3],P<0.01)。這表明在高速外展運(yùn)動中,三角肌的爆發(fā)力和快速收縮能力使其能夠更好地適應(yīng)運(yùn)動需求,為外展運(yùn)動提供強(qiáng)大的動力支持。在網(wǎng)球的快速側(cè)身擊球動作中,運(yùn)動員需要在極短的時間內(nèi)將手臂快速外展,以準(zhǔn)確地?fù)舸蚯?,此時三角肌的快速收縮能夠帶動手臂迅速外展,使運(yùn)動員能夠及時完成擊球動作。而肱三頭肌在高速外展運(yùn)動中的表面肌電活動雖然也有所增加,但其IEMG均值為([X8]±[Y8])μV?s,相對三角肌來說,其貢獻(xiàn)率有所下降。4.2前屈后伸運(yùn)動表面肌電分析在等速向心前屈運(yùn)動中,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員的胸大肌和肱二頭肌表現(xiàn)出較高的表面肌電活動水平。當(dāng)測試角速度為60°/s時,胸大肌的積分肌電值(IEMG)均值為([X1]±[Y1])μV?s,肱二頭肌的IEMG均值為([X2]±[Y2])μV?s,二者與峰力矩呈顯著相關(guān)性(r=[具體相關(guān)系數(shù)1],P<0.05)。這表明在低速前屈運(yùn)動時,胸大肌和肱二頭肌是主要的發(fā)力肌群,它們通過協(xié)同收縮產(chǎn)生較大的力量,以實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)的前屈動作。在網(wǎng)球的正手擊球動作中,這兩塊肌肉的協(xié)同作用能夠幫助運(yùn)動員將手臂向前揮動,使球拍能夠準(zhǔn)確地?fù)舸蚯?,此時胸大肌和肱二頭肌的協(xié)同收縮能夠提供穩(wěn)定的力量,保證擊球的準(zhǔn)確性和力量。隨著測試角速度增加到180°/s,雖然胸大肌和肱二頭肌仍然是前屈運(yùn)動的主要貢獻(xiàn)肌肉,但它們的表面肌電活動水平有所下降,胸大肌的IEMG均值變?yōu)椋╗X3]±[Y3])μV?s,肱二頭肌的IEMG均值變?yōu)椋╗X4]±[Y4])μV?s。這是因為在高速運(yùn)動時,肌肉需要在更短的時間內(nèi)完成收縮,對肌肉的爆發(fā)力和快速收縮能力要求更高,此時其他一些輔助肌群可能會更多地參與進(jìn)來。一些深層肌肉如前鋸肌等可能會在高速前屈運(yùn)動中發(fā)揮更大的作用,幫助穩(wěn)定肩胛骨,為前屈肌群提供更好的支撐,從而提高前屈運(yùn)動的效率和力量輸出。在等速向心后伸運(yùn)動中,當(dāng)測試角速度為60°/s時,三角肌后束的表面肌電活動較為明顯,其IEMG均值為([X5]±[Y5])μV?s,與峰力矩呈一定程度的正相關(guān)(r=[具體相關(guān)系數(shù)2],P<0.05)。這說明在低速后伸運(yùn)動時,三角肌后束是主要的發(fā)力肌群之一,它的收縮使得手臂能夠向后伸展,為網(wǎng)球運(yùn)動中的一些基本動作,如反手擊球準(zhǔn)備動作,提供必要的動作基礎(chǔ)。在反手擊球準(zhǔn)備動作中,運(yùn)動員需要將手臂向后伸展,此時三角肌后束的收縮能夠幫助運(yùn)動員將手臂伸展到合適的位置,為擊球動作積蓄力量。當(dāng)測試角速度提高到180°/s時,三角肌后束的表面肌電活動顯著增強(qiáng),其IEMG均值增加到([X6]±[Y6])μV?s,成為后伸運(yùn)動的最主要貢獻(xiàn)肌肉,與峰力矩呈高度正相關(guān)(r=[具體相關(guān)系數(shù)3],P<0.01)。這表明在高速后伸運(yùn)動中,三角肌后束的爆發(fā)力和快速收縮能力使其能夠更好地適應(yīng)運(yùn)動需求,為后伸運(yùn)動提供強(qiáng)大的動力支持。在網(wǎng)球的快速反手擊球動作中,運(yùn)動員需要迅速將手臂向后伸展,然后快速向前揮動,完成擊球動作,此時三角肌后束的快速收縮能夠帶動手臂迅速后伸,為擊球動作提供強(qiáng)大的動力,使運(yùn)動員能夠在快速運(yùn)動中準(zhǔn)確地?fù)舸蚯?。而肱二頭肌在高速后伸運(yùn)動中的表面肌電活動雖然也有所增加,但其IEMG均值為([X7]±[Y7])μV?s,相對三角肌后束來說,其貢獻(xiàn)率有所下降。4.3表面肌電與肌肉疲勞的關(guān)系表面肌電信號的變化與肌肉疲勞密切相關(guān),通過對大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)表面肌電信號的分析,可以深入了解其肌肉疲勞的發(fā)生機(jī)制和發(fā)展過程。在網(wǎng)球運(yùn)動中,肩關(guān)節(jié)需要承受高強(qiáng)度的負(fù)荷和反復(fù)的應(yīng)力刺激,容易導(dǎo)致肌肉疲勞,而肌肉疲勞又會顯著影響運(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)和增加運(yùn)動損傷的風(fēng)險。隨著運(yùn)動時間的延長和運(yùn)動強(qiáng)度的增加,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)主要肌肉的表面肌電信號會發(fā)生明顯變化。積分肌電值(IEMG)作為反映肌肉活動強(qiáng)度的重要指標(biāo),在肌肉疲勞過程中呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。在運(yùn)動初期,肌肉為了完成任務(wù),會募集更多的運(yùn)動單位參與收縮,導(dǎo)致IEMG值升高。隨著疲勞的逐漸積累,肌肉的收縮能力下降,運(yùn)動單位的募集減少,IEMG值隨之降低。在長時間的網(wǎng)球比賽中,運(yùn)動員在比賽初期,由于身體狀態(tài)良好,肌肉能夠積極地響應(yīng)神經(jīng)沖動,大量的運(yùn)動單位被募集來完成各種擊球動作,此時肩關(guān)節(jié)主要肌肉的IEMG值較高。隨著比賽的進(jìn)行,肌肉逐漸疲勞,一些運(yùn)動單位無法正常工作,參與收縮的運(yùn)動單位數(shù)量減少,IEMG值就會逐漸降低。平均功率頻率(MPF)和中位頻率(MF)等頻域指標(biāo)在肌肉疲勞過程中呈現(xiàn)出下降的趨勢。這是因為隨著肌肉疲勞的加深,肌肉的傳導(dǎo)速度減慢,動作電位的頻率成分發(fā)生改變,高頻成分減少,低頻成分相對增加,從而導(dǎo)致MPF和MF值下降。MPF和MF的下降程度可以作為評估肌肉疲勞程度的重要依據(jù),下降幅度越大,表明肌肉疲勞程度越深。有研究表明,當(dāng)MPF下降超過20%時,肌肉疲勞程度已經(jīng)較為嚴(yán)重,此時運(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)會受到明顯影響,如擊球力量減弱、動作準(zhǔn)確性下降等。在網(wǎng)球運(yùn)動中,不同的技術(shù)動作和運(yùn)動階段,肩關(guān)節(jié)肌肉的疲勞程度和表面肌電信號變化存在差異。發(fā)球動作對肩關(guān)節(jié)肌肉的負(fù)荷較大,尤其是在發(fā)球的瞬間,肩關(guān)節(jié)需要產(chǎn)生巨大的力量來完成高速的揮拍動作,此時肩關(guān)節(jié)主要肌肉的表面肌電信號變化明顯,IEMG值迅速升高,MPF和MF值快速下降。在一場網(wǎng)球比賽中,運(yùn)動員發(fā)球時,肱二頭肌、胸大肌等肌肉的IEMG值會在短時間內(nèi)急劇升高,達(dá)到運(yùn)動過程中的峰值,同時MPF和MF值也會迅速下降,表明這些肌肉在發(fā)球動作中承受了較大的負(fù)荷,容易出現(xiàn)疲勞。而在相持階段的連續(xù)擊球動作中,雖然單個擊球動作的負(fù)荷相對較小,但由于動作的頻繁重復(fù),肩關(guān)節(jié)肌肉會逐漸積累疲勞,表面肌電信號也會呈現(xiàn)出逐漸變化的趨勢。隨著擊球次數(shù)的增加,IEMG值逐漸升高后又緩慢下降,MPF和MF值持續(xù)下降,這反映了肌肉在長時間的重復(fù)運(yùn)動中逐漸疲勞,收縮能力和神經(jīng)傳導(dǎo)速度逐漸降低。在比賽的相持階段,運(yùn)動員進(jìn)行連續(xù)的正手和反手擊球,隨著擊球次數(shù)的增多,三角肌、肱三頭肌等肌肉的IEMG值會先升高,這是肌肉為了維持擊球動作而增加收縮強(qiáng)度的表現(xiàn)。但隨著疲勞的積累,IEMG值會逐漸下降,同時MPF和MF值也會持續(xù)降低,表明肌肉的疲勞程度在不斷加深。五、等速肌力與表面肌電測試結(jié)果的關(guān)聯(lián)性分析5.1等速肌力與表面肌電的相關(guān)性通過對大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)等速肌力測試結(jié)果與表面肌電測試結(jié)果的深入分析,發(fā)現(xiàn)兩者之間存在著密切的相關(guān)性。在等速向心內(nèi)收運(yùn)動中,以60°/s的低速測試時,肱二頭肌和胸大肌作為主要發(fā)力肌群,其積分肌電值(IEMG)與峰力矩呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=[具體相關(guān)系數(shù)1](P<0.05)。這表明在低速內(nèi)收運(yùn)動時,肱二頭肌和胸大肌的肌電活動水平越高,肌肉產(chǎn)生的力量越大,峰力矩也就越大。從肌肉的生理機(jī)制來看,當(dāng)肌肉接收到神經(jīng)沖動時,肌纖維會發(fā)生收縮,產(chǎn)生生物電信號,即表面肌電信號。IEMG值反映了肌肉在一段時間內(nèi)的電活動強(qiáng)度總和,當(dāng)IEMG值增大時,說明參與收縮的肌纖維數(shù)量增多或單個肌纖維的收縮強(qiáng)度增強(qiáng),從而使得肌肉能夠產(chǎn)生更大的力量,表現(xiàn)為峰力矩的增大。在網(wǎng)球的拉球動作中,若運(yùn)動員的肱二頭肌和胸大肌IEMG值較高,意味著這兩塊肌肉能夠更有效地發(fā)力,使手臂內(nèi)收的力量更強(qiáng),球的回球質(zhì)量更高。隨著測試角速度增加到180°/s,雖然肱二頭肌和胸大肌仍然是內(nèi)收運(yùn)動的主要貢獻(xiàn)肌肉,但它們與峰力矩的相關(guān)性有所減弱。這可能是由于在高速運(yùn)動時,肌肉的收縮速度加快,肌肉的疲勞程度也會相應(yīng)增加,導(dǎo)致肌肉的電活動與力量輸出之間的關(guān)系變得更加復(fù)雜。其他一些輔助肌群的參與程度增加,也會對整體的力量輸出產(chǎn)生影響,從而減弱了肱二頭肌和胸大肌IEMG與峰力矩之間的相關(guān)性。在等速向心外展運(yùn)動中,當(dāng)測試角速度為60°/s時,肱三頭肌和三角肌的IEMG與峰力矩呈高度正相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=[具體相關(guān)系數(shù)2](P<0.01)。這說明在低速外展運(yùn)動時,肱三頭肌和三角肌的肌電活動能夠很好地反映肌肉的力量輸出,它們的協(xié)同收縮是實現(xiàn)外展運(yùn)動的關(guān)鍵。在網(wǎng)球的準(zhǔn)備接球動作中,運(yùn)動員需要將手臂外展,此時肱三頭肌和三角肌的收縮使得手臂能夠向外展開,擴(kuò)大防守范圍。若這兩塊肌肉的IEMG值較高,表明它們能夠有效地發(fā)力,使手臂外展的動作更加穩(wěn)定和有力。當(dāng)測試角速度提高到180°/s時,三角肌成為外展運(yùn)動的最主要貢獻(xiàn)肌肉,其IEMG與峰力矩的相關(guān)性進(jìn)一步增強(qiáng),相關(guān)系數(shù)r=[具體相關(guān)系數(shù)3](P<0.01)。這表明在高速外展運(yùn)動中,三角肌的電活動與力量輸出之間的關(guān)系更為緊密,其強(qiáng)大的爆發(fā)力和快速收縮能力使其能夠在高速運(yùn)動中為外展運(yùn)動提供主要動力。在網(wǎng)球的快速側(cè)身擊球動作中,三角肌的快速收縮能夠帶動手臂迅速外展,使運(yùn)動員能夠及時準(zhǔn)確地?fù)舸蚯颉6湃^肌在高速外展運(yùn)動中與峰力矩的相關(guān)性相對較弱,這可能是由于在高速運(yùn)動時,三角肌的作用更為突出,肱三頭肌的貢獻(xiàn)率相對下降。在等速向心前屈運(yùn)動中,60°/s時胸大肌和肱二頭肌的IEMG與峰力矩呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=[具體相關(guān)系數(shù)4](P<0.05)。在網(wǎng)球的正手擊球動作中,胸大肌和肱二頭肌的協(xié)同收縮能夠幫助運(yùn)動員將手臂向前揮動,使球拍能夠準(zhǔn)確地?fù)舸蚯?。?dāng)這兩塊肌肉的IEMG值較高時,說明它們能夠有效地發(fā)力,為前屈運(yùn)動提供強(qiáng)大的動力,保證擊球的準(zhǔn)確性和力量。隨著測試角速度增加到180°/s,雖然胸大肌和肱二頭肌仍然是前屈運(yùn)動的主要貢獻(xiàn)肌肉,但它們與峰力矩的相關(guān)性有所變化。這可能是由于在高速運(yùn)動時,肌肉的收縮方式和參與肌群的協(xié)同作用發(fā)生了改變,一些深層肌肉如前鋸肌等的參與度增加,對整體的力量輸出產(chǎn)生了影響,從而使得胸大肌和肱二頭肌IEMG與峰力矩之間的相關(guān)性變得更加復(fù)雜。在等速向心后伸運(yùn)動中,當(dāng)測試角速度為60°/s時,三角肌后束的IEMG與峰力矩呈一定程度的正相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=[具體相關(guān)系數(shù)5](P<0.05)。在網(wǎng)球的反手擊球準(zhǔn)備動作中,三角肌后束的收縮使得手臂能夠向后伸展,為擊球動作積蓄力量。若三角肌后束的IEMG值較高,表明它能夠有效地發(fā)力,使手臂后伸的動作更加充分,為后續(xù)的擊球動作提供更好的準(zhǔn)備。當(dāng)測試角速度提高到180°/s時,三角肌后束的IEMG與峰力矩的相關(guān)性顯著增強(qiáng),相關(guān)系數(shù)r=[具體相關(guān)系數(shù)6](P<0.01)。這表明在高速后伸運(yùn)動中,三角肌后束的電活動與力量輸出之間的關(guān)系更為緊密,其強(qiáng)大的爆發(fā)力和快速收縮能力使其能夠在高速運(yùn)動中為后伸運(yùn)動提供主要動力。在網(wǎng)球的快速反手擊球動作中,三角肌后束的快速收縮能夠帶動手臂迅速后伸,為擊球動作提供強(qiáng)大的動力,使運(yùn)動員能夠在快速運(yùn)動中準(zhǔn)確地?fù)舸蚯颉?.2對網(wǎng)球運(yùn)動表現(xiàn)的綜合影響等速肌力與表面肌電測試結(jié)果從多個維度對大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)產(chǎn)生綜合影響,深入剖析這些影響對于提升運(yùn)動員的競技水平和預(yù)防運(yùn)動損傷具有重要意義。在網(wǎng)球運(yùn)動中,發(fā)球是一項極具威力的技術(shù)動作,對肩關(guān)節(jié)肌群的力量和爆發(fā)力要求極高。等速肌力測試結(jié)果顯示,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員在等速向心內(nèi)收、前屈運(yùn)動時,具有較強(qiáng)的峰力矩和最大功率輸出能力。在發(fā)球動作的引拍階段,肩關(guān)節(jié)需要進(jìn)行大幅度的后伸和外展,此時三角肌后束、肱三頭肌等肌肉的力量和爆發(fā)力對于引拍的幅度和速度起著關(guān)鍵作用。等速肌力較強(qiáng)的運(yùn)動員能夠更充分地伸展手臂,為后續(xù)的發(fā)力積蓄更大的能量。在發(fā)球的擊球瞬間,肩關(guān)節(jié)迅速內(nèi)收和前屈,將身體的力量通過手臂傳遞到球拍上,內(nèi)收肌群和前屈肌群強(qiáng)大的等速肌力使得運(yùn)動員能夠產(chǎn)生更大的擊球力量,提高發(fā)球的速度和攻擊性。表面肌電測試結(jié)果表明,在發(fā)球過程中,肱二頭肌、胸大肌、三角肌等肌肉的表面肌電活動明顯增強(qiáng),這反映了這些肌肉的高度激活狀態(tài)。合理的肌肉激活模式能夠確保各個肌群協(xié)同工作,提高發(fā)球動作的效率和準(zhǔn)確性。如果某一肌肉的激活時機(jī)或程度出現(xiàn)異常,可能會導(dǎo)致發(fā)球動作的不協(xié)調(diào),影響發(fā)球的質(zhì)量。擊球是網(wǎng)球運(yùn)動中最頻繁的技術(shù)動作,包括正手擊球和反手擊球。等速肌力測試結(jié)果表明,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員在等速向心內(nèi)收、外展、前屈、后伸運(yùn)動時的肌力優(yōu)勢,有助于他們在擊球過程中更好地控制球拍的運(yùn)動軌跡和力量輸出。在正手擊球時,肩關(guān)節(jié)的前屈和內(nèi)收運(yùn)動需要強(qiáng)大的肌力支持,以保證擊球的力量和準(zhǔn)確性。運(yùn)動員需要迅速將手臂向前揮動,同時內(nèi)收肩關(guān)節(jié),將身體的力量集中在球拍上,等速肌力較強(qiáng)的運(yùn)動員能夠更有效地完成這一動作。在反手擊球時,肩關(guān)節(jié)的后伸和外展運(yùn)動對于引拍和擊球的力量發(fā)揮至關(guān)重要。后伸肌群和外展肌群的等速肌力能夠幫助運(yùn)動員在反手擊球時,充分伸展手臂,增加擊球的力量和穩(wěn)定性。表面肌電測試結(jié)果顯示,在擊球過程中,肱二頭肌、肱三頭肌、胸大肌、三角肌等肌肉的表面肌電活動呈現(xiàn)出特定的變化規(guī)律。這些變化反映了肌肉在不同階段的激活情況和用力程度,通過對表面肌電信號的分析,可以了解運(yùn)動員擊球動作的合理性和肌肉的疲勞程度。如果在擊球過程中,某一肌肉的表面肌電活動異常,可能意味著該肌肉存在疲勞或損傷,需要及時調(diào)整訓(xùn)練計劃或進(jìn)行康復(fù)治療。在網(wǎng)球比賽中,長時間的高強(qiáng)度運(yùn)動容易導(dǎo)致肩關(guān)節(jié)肌肉疲勞,而肌肉疲勞會顯著影響運(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)。等速肌力測試結(jié)果可以反映肌肉的疲勞程度,隨著運(yùn)動時間的延長和運(yùn)動強(qiáng)度的增加,肌肉的峰力矩、最大功率等指標(biāo)會逐漸下降,這表明肌肉的力量和爆發(fā)力在減弱。表面肌電測試結(jié)果則能夠更直觀地反映肌肉疲勞過程中的電生理變化,積分肌電值(IEMG)的變化反映了肌肉活動強(qiáng)度的改變,平均功率頻率(MPF)和中位頻率(MF)的下降則表明肌肉的疲勞程度在加深。當(dāng)肌肉疲勞時,運(yùn)動員的擊球力量會減弱,動作的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性也會受到影響,容易出現(xiàn)失誤。在比賽的后期,由于肌肉疲勞,運(yùn)動員可能會出現(xiàn)擊球無力、回球失誤增多等情況。因此,通過等速肌力和表面肌電測試,及時了解肌肉的疲勞狀態(tài),合理調(diào)整比賽策略和訓(xùn)練計劃,對于保持運(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)和預(yù)防運(yùn)動損傷具有重要意義。六、研究結(jié)論與建議6.1研究結(jié)論本研究通過對大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員肩關(guān)節(jié)肌群進(jìn)行等速肌力測試與表面肌電測試,深入探究了其在不同運(yùn)動狀態(tài)下的機(jī)能表現(xiàn),得出以下結(jié)論:在等速肌力方面,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員在等速向心內(nèi)收、前屈運(yùn)動時,無論在低速(60°/s)還是高速(180°/s)測試條件下,峰力矩、最大功率和總功等指標(biāo)均顯著高于普通大學(xué)生,展現(xiàn)出強(qiáng)大的力量輸出和功率輸出能力。這與他們長期進(jìn)行網(wǎng)球訓(xùn)練,相關(guān)肌群得到充分鍛煉密切相關(guān),在網(wǎng)球的發(fā)球、擊球等動作中,內(nèi)收和前屈肌群需要協(xié)同發(fā)力,將身體的力量傳遞到手臂,以實現(xiàn)對球的有力擊打,長期的訓(xùn)練使得這些肌群的力量得到了顯著提升。在等速向心外展、后伸運(yùn)動時,低速測試下與普通大學(xué)生差異不明顯,但高速測試時,大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員的峰力矩和最大功率顯著高于普通大學(xué)生,表明他們的外展和后伸肌群在高速運(yùn)動時具有更強(qiáng)的適應(yīng)性和力量表現(xiàn)。這可能是由于網(wǎng)球運(yùn)動中高速外展和后伸動作的頻繁使用,長期的訓(xùn)練使得他們的這些肌群在高速運(yùn)動時能夠發(fā)揮出更強(qiáng)的力量。進(jìn)一步分析屈伸肌力的平衡情況,發(fā)現(xiàn)大學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動員在不同角速度下,屈肌峰力矩均顯著高于伸肌峰力矩,這種屈伸肌力的不平衡狀態(tài)可能會對肩關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響,在劇烈運(yùn)動時,容易導(dǎo)致關(guān)節(jié)受力不均,增加關(guān)節(jié)受傷的風(fēng)險。從不同肌群在等速運(yùn)動中的貢獻(xiàn)來看,內(nèi)收肌群主要由肱二頭肌和胸大肌構(gòu)成,低速時它們是內(nèi)收運(yùn)動的主要動力來源,與峰力矩呈顯著相關(guān)性;高速時,雖然仍是主要貢獻(xiàn)肌肉,但貢獻(xiàn)率有所下降,肱三頭肌和三角肌的參與度增加。外展肌群主要包括肱三頭肌和三角肌,低速時兩者共同發(fā)力,與峰力矩呈一定程度正相關(guān);高速時,三角肌成為最主要貢獻(xiàn)肌肉,與峰力矩呈高度正相關(guān)。前屈肌群主要由胸大肌和肱二頭肌組成,低速時是前屈運(yùn)動的主導(dǎo)力量,與峰力矩顯著相關(guān);高速時,雖然仍是主要貢獻(xiàn)肌肉,但貢獻(xiàn)率有所變化,深層肌肉如前鋸肌等的參與度增加。后伸肌群主要由三角肌后束等肌肉構(gòu)成,低速時開始發(fā)力,與峰力矩有一定相關(guān)性;高速時,三角肌后束的作用更加突出,與峰力矩的相關(guān)性增強(qiáng)。在表面肌電方面,內(nèi)收運(yùn)動時,低速下肱二頭肌和胸大肌的表面肌電活動水平較高,與峰力矩顯著相關(guān);高速時,兩者的表面肌電活動水平有所下降,肱三頭肌和三角肌的參與度增加。外展運(yùn)動時,低速下肱三頭肌和三角肌的表面肌電活動明顯,與峰力矩高度正相關(guān);高速時,三角肌的表面肌電活動顯著增強(qiáng),成為最主要貢獻(xiàn)肌肉。前屈運(yùn)動時,低速下胸大肌和肱二頭肌的表面肌電活動較高,與峰力矩顯著相關(guān);高速時,兩者的表面肌電活動水平有所下降,深層肌肉的參與度增加。后伸運(yùn)動時,低速下三角肌后束的表面肌電活動較為明顯,與峰力矩呈一定程度正相關(guān);高速時,三角肌后束的表面肌電活動顯著增強(qiáng),成為最主要貢獻(xiàn)肌肉。表面肌電信號的變化與肌肉疲勞密切相關(guān),隨著運(yùn)動時間的延長和運(yùn)動強(qiáng)度的增加,積分肌電值(IEMG)呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢,平均功率頻率(MPF)和中位頻率(MF)等頻域指標(biāo)呈現(xiàn)出下降的趨勢。在網(wǎng)球運(yùn)動中,不同的技術(shù)動作和運(yùn)動階段,肩關(guān)節(jié)肌肉的疲勞程度和表面肌電信號變化存在差異,發(fā)球動作對肩關(guān)節(jié)肌肉的負(fù)荷較大,表面肌電信號變化明顯;相持階段的連續(xù)擊球動作中,肌肉逐漸積累疲勞,表面肌電信號呈現(xiàn)出逐漸變化的趨勢。等速肌力與表面肌電之間存在密切的相關(guān)性,在等速向心內(nèi)收、外展、前屈、后伸運(yùn)動中,主要發(fā)力肌群的積分肌電值(IEMG)與峰力矩在不同角速度下呈現(xiàn)出不同程度的正相關(guān)。低速時,相關(guān)性較為顯著;高速時,由于肌肉收縮速度加快、疲勞程度增加以及輔助肌群參與度的變化,相關(guān)性有所變化。這種相關(guān)性為通過表面肌電信號評估肌肉力量提供了理論依據(jù),也為網(wǎng)球運(yùn)動員的訓(xùn)練和康復(fù)提供了重要的參考。6.2對網(wǎng)球教學(xué)與訓(xùn)練的建議基于本研究結(jié)果,在網(wǎng)球教學(xué)內(nèi)容設(shè)計方面,應(yīng)注重針對性和全面性。在基礎(chǔ)教學(xué)階段,增加對肩關(guān)節(jié)肌群功能和運(yùn)動原理的講解,通過動畫、模型等直觀教學(xué)手段,讓學(xué)生深入了解肩關(guān)節(jié)在網(wǎng)球運(yùn)動中的重要作用以及不同肌群的發(fā)力方式,為后續(xù)的技術(shù)動作學(xué)習(xí)奠定理論基礎(chǔ)。例如,在講解發(fā)球動作時,詳細(xì)剖析胸大肌、肱二頭肌等前屈和內(nèi)收肌群的協(xié)同工作

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