孙璐璐，曾 文，王 永，曾 妮

(中国科学技术大学 体育教学中心 ，合肥 230026)

游泳运动员陆上专项力量训练主要集中在上肢力量练习，而卧推作为传统上肢力量训练手段中最常见以及不可缺少的项目，长期以来被学者们广泛探讨和研究。付海峰通过动作结构分析和表面肌电的测试，发现平板卧推训练对运动员胸大肌的贡献率较大。[1]车同同等发现低强度卧推加压训练比无加压训练使运动员有更加主观上的疲劳感且上臂维度增加更加显著。[2]倪浩军[3]、张素杭[4]对比分析了不同传统器械的使用以及不同姿势和负荷下的卧推动作的应用对运动员上肢肌肉的影响效果的区别。基于以往研究，本文主要针对游泳项目中自由泳和蝶泳运动员上肢的训练需求，通过Wave Plus表面肌电测试仪，分析传统卧推和TechTrainer仪器卧推对短距离自由泳和蝶泳主要肌群发力的共同性、差异性以及匹配度，为教练员和运动员实际卧推方法的选择提供参考，使运动员的陆上上肢训练能够更精准和有效。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本实验的研究对象为北京体育大学中国游泳运动学院游泳校队在校学生共6名(男生)，其中健将级运动员5名，一级运动员1名。为保证实验质量，本研究的对象均为短距离蝶泳、自由泳主项的运动员。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

根据本文研究需要，在北京体育大学图书馆和国家图书馆搜集各类纸质书籍资料，以CNKI中国知网、万方数据库、EBSCO数据库等互联网引擎在线收集查阅了国内外有关卧推训练、功率力量训练、表面肌电图的相关文献，为本论文设计的相关内容进行整理归纳，做出全面的总结和分析，为本文的研究提供科学的理论依据。

1.2.2 实验研究法

1.2.2.1 实验仪器

(1)Wave Plus系列表面肌电测试仪。产自意大利COMETA公司，可采集被试肌肉收缩时伴随的电信号，并通过无线传输给主机。Wave表面肌电系统是通过电极记录神经肌肉在活动过程中所释放出的生物电信号，从人体皮肤表面获取肌肉信息，从而研究肌肉在参与运动时的生理变化，如肌肉运动顺序、肌肉负荷分布、协调性和肌肉疲劳分析等，应用在体育运动的科学研究和运动创伤的康复评定等方面。

(2)TechTrainer无轨迹缆柱测试训练系统为本实验的训练测试仪器。用于测试运动员卧推动作过程中的肌电变化情况。产自美国，应用范围从康复训练到运动训练，可以捕捉实时客观的测试数据，利用气动阻力技术实现力量测试和训练的功能。

(3)传统卧推仪器。

1.2.2.2 肌电操作步骤

先对全部受试运动员进行编号，并且记录个人信息；对肌肉的隆起部位贴放电极片，按照所测肌肉进行编号(如表1)；在贴放电机片前对所贴部位的皮肤进行刮除汗毛，用砂纸打磨皮肤表面的处理，并用医用酒精擦拭皮肤表面，提高皮肤的导电性。在等待皮肤表面完全处于干爽的状态后进行贴放电极片的工作。按顺序贴放所要测试的肌肉，每块肌肉的肌腹隆起的最高点为中心点，中心点上下各1cm处为电极片的最佳贴放位置，并顺着肌纤维的走向贴放，两个电极点间隔2cm。最后用防水膜覆盖电极片以及肌电传感器。

表1 肌电信号通道与肌肉名称

在前期的所有准备工作就绪后，运行肌电仪和已安装好肌电信号接收器的计算机设备，将运动员的基本情况录入肌电软件，点击开始运行。测试正式开始前先要测试立卧撑，其目的是为观察和使测试的肌肉保持紧张状态，观测各肌电信号端是产生肌电信号，一旦出现无信号或其他问题要及时检测并采取措施，以保证肌肉测试的正常进行。受试者要按照实验要求完成整套动作，并通过肌电信息将数据收集并保存，保存后需认真核对测试数据保证数据的准确无误。

1.2.2.3 测试内容

测试开始前，受试者需保持心态平和，对将要测试的项目任务清晰明确，且无疲劳状态。测试前需将身体各关节充分活动开以防肌肉拉伤或其他受伤情况。并且要求受试对象认真听从测试人员的安排及讲解，严格按照测试仪器要求及流程不得擅自行动，避免意外现象发生。

由于水上肌电测试动作和陆上肌电测试动作存在频率、重量等差异，因此本人水上测试动作选择最快速度游进25米，陆上测试动作选择15次卧推动作以80%负荷进行动作测试。考虑到受试者不能以1RM进行重复动作的标准测试，本人通过查阅文献，速度力量为主的运动项目应选择个体80%负荷进行。[5]在以速度力量为主的运动项目训练中，以发展最大力量提高速度的训练中应更多的采用增加肌肉的横截面积(尤其是快肌纤维的数量)及肌内协调性为主的训练负荷安排，这样能够提高迅速提高快速力量成绩。[6]在速度力量专门性练习中应采用(60%～80%)的强度，重复次数上应保证运动员每次训练中不降低频率(达到最大的90%)。[7]

(1)TechTrainer卧推肌电测试。测试步骤：受试者按照卧推标准动作，在实验人员指导保护下进行TechTrainer卧推动作的测试。准备活动过后进行贴放电极片的工作。测试中，受试者以约为80%的负荷，重复15次。

(2)传统卧推肌电测试。测试步骤：休息30分钟(休息的时候进行贴放电极片的工作)，进行15次传统卧推力量测试，负荷为80%。运动员听到测试人员口令后开始测试。要求运动员在保持动作标准的情况下完成15次力量耐力测试。

(3)25米蝶泳肌电测试。测试步骤：通过25米测试判定受试者的绝对爆发力的变化情况，测试25米蝶泳时，要求运动员尽量少换气，测试后及时对每名运动员的数据进行记录。

(4)25米自由泳肌电测试。测试步骤：休息20分钟后(休息的时候检查贴放电极片的位置和信号是否正常)，休息时间结束后进行25米自由泳测试，运动员听到测试人员口令后开始测试。要求运动员尽量少换气，以保证动作流畅、数据准确。

1.2.2.4 实验控制

为了避免实验时出现一些不必要的因素，影响实验的准确度，本实验在测试时对可能出现以及影响实验结果的一些因素做了相应的措施，确保实验过程中的可靠性。具体体现在：

(1)受试者控制。确认实验的运动员在测试前身体状态和生理机能保持无疲劳、无疾病的状态，并充分了解实验流程及训练项目。受试者在测试时间、测试地点等条件都相同；测试次数、测试负荷和间歇时间均相同。

(2)实验器材控制。在实验前测试人员会查阅各实验器材和工具的使用说明书，保证其对实验器材的各方面性能有一定的了解，对实验器材能够进行安全正确的使用。每次测试前确保器材正常运行和使用，然后再进行实验。

(3)测试控制。测试时所有测试的结果和指标会由测试人员当场记录，严格按照实验仪器的规定进行测试，每项的实验都有测试人员负责讲解和监督。

(4)组织测试控制。确保实验顺利进行在实验前会带领实验对象到北京体育大学游泳馆二楼实验室进行预实验，让受试者熟悉和试用测试仪器，并规范受试者接下来进行实验的测试，说明和安排测试的任务，使受试者充分了解实验全过程，积极配合完成实验。

2 结果与分析

通过前期的Wave Plus表面肌电测试仪测试得出了本章的原始肌电图，并对得出结果进行分析和讨论。原始肌电图包括4张图片：自由泳原始肌电图(图 1)、蝶泳原始肌电图(图 2)、TechTrainer卧推原始肌电图(图 3)和传统卧推原始肌电图(图 4)。本研究6名运动员水平接近，虽然肌电图存在一定差异，但所测试对象肌电图有一定规律性，因此选择其中一名运动员原始肌电图用作于分析。

图1 自由泳原始肌电图

图2 蝶泳原始肌电图

图3 TechTrainer卧推原始肌电图

图4 传统卧推原始肌电图

2.1 自由泳原始肌电图分析

通过图1自由泳原始肌电图分析发现，在运动员进行自由泳游进过程中，放电最明显的是三角肌，其次是肱二头肌，肱三头肌放电量小但持续放电时间较长，之后的放电量依次为胸大肌、腹直肌和背阔肌。最先激活的肌肉有：右腹直肌、左肱二头肌、右三角肌；持续发力的肌肉有：左右侧三角肌、左右侧肱三头肌。

人体上肢运动链按照肌肉发力顺序从始端到末端依次出现峰值，上肢链整体肌肉发力处于一定规律性。一个自由泳完整动作周期以单侧手臂抱水动作开始：在做抱水动作时肱三头肌持续发力并出现最大放电量，与此同时，三角肌发力较肱三头肌放电量大但持续时间较短；推水阶段时右侧肱二头肌放电量出现峰值，说明肱二头肌在自由泳动作中起主要作用；腹直肌、背阔肌以及胸大肌参与协同发力。移臂过程中右侧肱二头肌放电量较大，三角肌和肱三头肌参与协同乏力但持续时间较短。

2.2 蝶泳原始肌电图分析

本文通过进一步对蝶泳原始肌电图上所表现的各相关肌肉发力顺序、肌肉力最大值出现的时间分析发现，在运动员进行蝶泳游进过程中，放电量最大的是三角肌，其次是肱三头肌，肱二头肌放电量虽大但是持续时间很短。之后的放电量依次为背阔肌、胸大肌和腹直肌。最先激活的肌肉有：左侧肱二头肌、右侧肱二头肌。持续发力的肌肉有：左右侧三角肌和左右侧肱三头肌。

通过进一步对蝶泳原始肌电图上所表现的各相关肌肉发力顺序、肌肉力最大值出现的时间分析发现，在一个蝶泳完整动作周期以双臂抱水动作开始，在做抱水动作时肱三头肌处于持续放电情况，且出现峰值。抱水至推水阶段时三角肌和肱三头肌放电量出现峰值，放电持续时间较长，说明在蝶泳动作中三角肌和肱三头肌起主要作用。移臂过程中肱二头肌放电量出现峰值，但持续时间较短。在蝶泳整个动作过程中腹直肌和左右侧胸大肌协同发力起到控制身体位置的作用。背阔肌在移臂的阶段与肱二头肌一起放电，但放电量较小。

2.3 TechTrainer卧推原始肌电图分析

通过图3的TechTrainer卧推原始肌电图分析发现，放电量最大的是左右肱三头肌和左右胸大肌，之后的放电量依次为左右肱二头肌、腹直肌、三角肌、背阔肌、竖脊肌。最先激活的肌肉有：左右胸大肌和左右肱二头肌。持续发力肌肉是左右肱二头肌。分析发现，陆上TechTrainer卧推原始肌电图与水上动作有些许差异，蝶泳和自由泳原始肌电图三角肌放电较大，而陆上动作原始肌电图三角肌放电较小。

对原始肌电图进行分析发现，TechTrainer卧推和蝶泳自由泳肌肉发力存在差异较小，动作节奏频率与水中动作节奏频率相似，有一定的规律性。TechTrainer卧推原始肌电图放电量均普遍高于水里数据，这是由于在陆地上TechTrainer卧推训练是通过气阻形成的阻力来设定相应阻力进行测试的。而水是流动性的，阻力包括形状阻力、波浪阻力、以及摩擦阻力，其中形状阻力和波浪阻力所占的比重较大，因此运动员在水里需要靠对抗自身来获取推进力进行测试，所以陆上和水里的肌电放电量有一定的变化。

2.4 传统卧推原始肌电图分析

通过图4传统卧推原始肌电图分析发现，放电量最大的左右肱三头肌，之后的放电量依次为左右胸大肌、三角肌、肱二头肌背阔肌。在传统卧推动作中发现，腹直肌和竖脊肌几乎没有发力。最先激活的肌肉有：左右肱三头肌和左右胸大肌。持续发力肌肉是左右肱三头肌、左右胸大肌和左右三角肌。

对传统卧推的原始肌电图分析发现，陆上传统卧推原始肌电图与水上动作差异较大，蝶泳和自由泳原始肌电图三角肌放电较大，而陆上传统卧推动作原始肌电图三角肌放电较小。

传统卧推蝶泳自由泳肌肉发力存在差异较多，动作节奏频率与水中动作节奏频率相差较大，呈现不同的规律性。传统卧推动作放电量持续时间是自由泳蝶泳的2倍，且肌肉放电量大小与自由泳蝶泳存在不同。还发现两种卧推测试动作的三角肌个肱二头肌放电量都过小，尤其是传统卧推的三角肌几乎没有发力，而蝶泳和自由泳项目中，三角肌是游进过程中最为重要的其中一块肌肉。

3 结 论

第一，通过搜索文献发现，卧推动作在竞技体育中需要“推”的项目中得到了很大的重视，卧推对于发展胸部和上肢力量的基本动作，广泛的应用到了游泳、投掷等项目中。[8]通过原始肌电图发现，传统卧推动作肌肉发力与25米自由泳和蝶泳肌肉发力相差较大；在25米自由泳和蝶泳测试中主要运用的三角肌、肱三头肌、肱二头肌，而传统卧推动作主要运用的是肱三头肌和胸大肌。从而我们可以得出结论，虽然传统卧推训练是上肢力量训练中不可或缺的一部分，但是仅仅采用传统卧推训练，是无法满足短距离自由泳和蝶泳项目运动员上肢肌肉训练要求的。

第二，神经系统是通过发放神经冲动来指挥肌纤维的活动，而一条神经纤维可以支配多条肌纤维，在测试时运动员肌肉参与度越高，表现出的力量就越大。[9]从测试中可以看出，TechTrainer卧推动作对肱二头肌起主要作用，且TechTrainer卧推动作测试的动作频率与自由泳和蝶泳动作频率和节奏相似，该测试也对受试者产生了新的刺激，激发了较高的测试情绪，肌肉刺激程度相应增加，说明TechTrainer卧推动作较于传统卧推动作具有更强的肌肉协调力以及爆发力的训练作用。而传统卧推测试中我们可以看到肌肉刺激的持续时间很长，通过耐力持续的时间延长以保证肌肉持续发力的状态，因此更适用于发展最大力量和速度耐力。

第三，游泳的技术动作近乎需要全身肌肉共同参与，其技术动作的专业性和规范性决定了其比赛成绩的优良。而专业规范的技术动作实质是主要肌群贡献率的良好表现。在对游泳运动技术动作的研究中主要肌群贡献率的是一个较为重要的环节，本文通过测试水中25米蝶泳和自由泳测试结果得出结论，对于游泳运动员来说肌肉力量提高的同时功率也会提高，但是功率提高时水中划水效果未必提高，而肌肉力量与肌肉控制力同时提高时划水效果会提高，说明游泳运动员的肌肉力量与运动成绩之间并非线性关系。因此在陆上进行上肢力量训练时需要进行肌肉力量的强化，同时要注意肌肉控制力进而有效地使上肢划水的助力效果得到提升。

第四，通过表面肌电图两种卧推对比25米蝶泳和自由泳测试结果得出结论，针对游泳运动员上肢专项力量训练的方法选择上，应结合运动员的实际状况进行科学有效的训练，这样不仅可以避免各种肌肉劳损及损失的问题，同时对其针对性的训练效果会事半功倍。在训练过程不能只依靠单一的训练方法，应根据运动员的各项指标，将多种训练方法进行结合练习，使训练更具有针对性和系统性。