八段锦“摇头摆尾去心火”动作不同做法的表面肌电特征研究

王 松 谢业雷

1.厦门大学嘉庚学院，福建 漳州 363105；

2.上海体育学院，上海 200438

1 前言

目前国家体育总局健身气功管理中心推行的功法主要有八段锦、五禽戏、易筋经、六字诀等，其中八段锦功法历史悠久，动作简单易学，在众多功法中受众人群最为广泛。[1]在此套功法的重新整理和编排过程中，不同领域、地域的编排人员对同一动作有着自己不同的理解和锻炼方式，这就导致了“同一动作不同做法”的现象产生。在八段锦功法中最为明显的动作，即“摇头摆尾去心火”。调查得知，该动作存在三种不同的做法，其一是《教材》上的动作描述，[2]通过教学视频和在国家体育总局健身气功功法培训中观察与交流，发现不同教师或同一教师对该动作还存在两种不同于书本的诠释方式。

根据《教材》对该动作的具体分解描述，两种不同于书本的做法主要集中在分解动作五，《教材》中描述的第一种A做法是：马步成型后，同时头向后摇，上体立起，随之下颌微收，目视前方；而第二种B做法是：马步成型后，头向后摇，同时臀部完成圆绕，后翘上提，完成“背弓”动作后头回正，收腹敛臀下坐，目视前方；第三种C做法是：马步成型后，头向后摇，上体立起，接着臀部完成圆绕，待摇摆至身后，收臀下坐，目视前方。[2]本次研究通过对八段锦“摇头摆尾去心火”动作的三种不同做法下表面肌肉肌电的活动特征进行比较实验，旨在利用先进的科学仪器对其进行更为细致的观察与研究，从而得出不同做法下人体肌肉的活动特点，进一步了解八段锦摇头摆尾这一动作的练习特点以及对腰髋部的肌肉锻炼效果，不同的习练方法适用于不同的受众群体，以便于今后更加容易教学和学习摇头摆尾动作，进而推动八段锦的传播与发展。

2 研究对象与研究方法

2.1 研究对象

八段锦中“摇头摆尾去心火”动作不同做法下的表面肌电特征。

2.2 研究方法

2.2.1 文献资料法

通过查阅厦门大学图书馆、中国期刊网数据库等，以“健身气功、八段锦、表面肌电”为关键词，检索出相关文献，并对文献进行归纳整理，为此次研究设计、数据处理以及文章撰写提供理论及参考依据。

2.2.2 实验法

（1）测试对象。本次实验测试对象来自上海体育学院健身气功院队6名运动员，其中包括3名男生和3名女生。挑选标准：6名运动员均获得过全国高校健身气功比赛冠军；测试前，均未进行剧烈运动且不存在颈部、腰部、腿部肌肉拉伤或髋关节扭伤等伤病。其受试者具体信息如下。

表1 实验对象的具体信息

（2）测试动作的选取及阶段划分。 对于八段锦“摇头摆尾去心火”这一动作的三种不同做法方法分别进行测试，6名运动员需要完成“摇头摆尾去心火”动作的三种练习方法的正面、侧面、反面的测试，动作测试持续时间不存在显著性差异，并在完成过程中严格遵守习练方法且实验动作的正误由专业教师严格监督。其实验动作阶段划分如下：

图1 起势

图2 开步托掌

图3 摇头摆尾

图4 收正下坐

（3）测试仪器的选取。遥测肌电设备。肌电数据采集主要选用美国产Noraxon16导遥测肌电DTS系统，（NORAXON U.S.A INC.），采样频率为 1500Hz。[3]

动作记录设备。动作录像与图片采集肌数据处理主要采用联想（Thinkpad T520i）电脑及配套摄像头。

（4）测试肌肉的选取。根据测试内容进行肌肉的选取，如下表：

表2 NOR奥AXON测试系统所选测试肌肉的中英文对照表

测试肌肉的中英文对照，其中测试电极片，采用上海励图医疗器材有限公司生产的自粘式LT－7型乳乳突电极片。[3]

图5 所选取肌肉的在

图6 所选取肌肉在

（5）正式测试。受试者首先进行热身活动，热身主要以自我感觉为主，时间在15分钟以内，保证每位运动员熟悉测试动作。[4]粘贴马克球，由武术学院研究生，按照测试动作技术特点对受试者粘贴马克球并检查其粘贴位置的准确性与稳定性。[4]为了保障肌电后期数据的归一化的处理（Normalization），受试者在正式开始动作测试前完成了MVC的测试。MVC测试要求受试者尽自己最大能力，完成受测试肌肉的向心收缩，并保持5秒。[5]

对受试者进行MVC数据采集后，开始进行“摇头摆尾”的动作测试。遥测肌电系统以及联想（Thinkpad T520i）电脑的配套摄像仪器同步采集。

每位运动员需成功完成3次测试动作。

2.2.3 专家访谈法

当面访谈上海体育学院武术学院养生教研室和生物力学教研室的专家和老师，向其咨询相关试验设计、实验监控、数据采集等问题。

2.2.4 数理统计法

（1）肌电数据统计。肌电数据的处理使用了美国Noraxon公司的配套软件MyoResearch XP Master Edition，从而得到人体表面肌电相关指标。（2）常规数理统计。采用Spss17.0统计软件，对以上数据采用适当的方法进行处理，得出实验结果。P＜0.05,表示存在差异性。

3 研究结果与分析

3.1 均方根振幅、积分肌电及肌肉发力持续时间特征分析

从表3、表4可以看出，A、B、C三种做法在整个动作的运动过程中，所测试的六个部位的肌电均方根值较大的主要集中在股直肌与臀大肌，其他四个部位的数值相对较小，根据“摇头摆尾去心火”的动作特征可知，测试动作需要在马步的形态下完成“摇头”与“摆尾”的过程，显示为股直肌与臀大肌的持续发力。

表3 均方根振幅特征统计表（单位：uV%）

表4 积分肌电特征统计表（单位：uV＊s%）

而积分肌电的统计结果显示，该动作的主要发力部位除股直肌与臀大肌肌电数值较高以外，还有竖脊肌与多裂肌的参与，这一结果充分体现了测试对象在做“摇头摆尾”动作时，竖脊肌与多裂肌发力的重要性。通过对三种不同做法下六个部位肌电数据的差异性统计发现，数据不存在显著性差异（P＞0.05）,由此可知，“摇头摆尾去心火”动作的三种不同做法均对所测试肌肉产生锻炼效果，且无显著差异性。从表5可以看出，在“摇头摆尾去心火”整个动作运动的过程当中，A做法肌肉发力持续时间较长的是多裂肌（2.668s）与臀大肌（2.025s）；B做法是腹外斜肌（1.942s）与竖脊肌（2.067s）；C做法是多裂肌（2.804s）与臀大肌（1.803s）。通过单因素方差分析，可知B做法与C做法，在腹外斜肌和多裂肌的发力持续时间上存在显著性差异，P=0.028、0.042＜0.05。由此可见，三种不同做法对于所测肌肉的作用时间长短有所不同，A、C两种做法基本一致，B做法则对腹外斜肌和多裂肌作用时间较长。

表5 肌肉发力持续时间特征统计表

3.2 表面肌电特征图差异性分析

图7 A种做法下“摇头摆尾去心火”动作表面肌电图（特征图）

在A做法下整个动作的运动中，腹直肌、腹外斜肌和臀大肌是在一段平缓用力之后出现一个波峰较大的肌电信号，即动作出现“摇头”时，而股直肌、竖脊肌和多裂肌在整个动作的运动过程中大部分处于平缓用力的状态。说明在A种做法下腹直肌、腹外斜肌和臀大肌，在“摇头”动作阶段有着较为明显的挤压与牵拉，可以使腹部和臀部的肌肉得到锻炼，而“摆尾”动作阶段则略显不足；股直肌、竖脊肌和多裂肌在整个动作中仅仅起到固定发力的作用，以维持动作的马步状态。

图8 B种做法下“摇头摆尾去心火”动作表面肌电图（特征图）

在B做法下整个动作的运动过程中，所测试的六个部位肌肉在经过一段平缓的持续用力之后，几乎同时出现了一个比较明显的波峰，体现出肌肉发力的集中性，即动作出现“背弓”时。说明B做法对所测肌肉均有明显的发力情况，使之得到较大程度的锻炼。从动作解析的角度来看，B做法是将“摇头”“摆尾”两个动作阶段放在同一时间段内完成，对练习人员身体协调性有着较高的要求。

图9 C种做法下“摇头摆尾去心火”动作表面肌电图（特征图）

在C做法下整个动作的运动过程中，腹直肌和腹外斜肌在动作的“摇头”阶段出现持续用力，之后恢复平缓；而股直肌和臀大肌在整个动作中用力比较均匀，没有出现明显的波峰；竖脊肌和多裂肌的波形则经过一段平缓过程后，逐渐上升，在动作出现“摆尾”阶段时，肌电出现了波峰，之后逐渐恢复平缓，这一动作过程充分体现出肌肉发力的顺序性。

4 结语

就所测肌肉的积分肌电和均方根振幅的数据统计结果来看，三种不同的“摇头摆尾去心火”动作做法，有着基本一致的肌肉参与特点，即马步形态下股直肌和臀大肌的持续发力，“摇头摆尾”时竖脊肌与多裂肌的参与。从统计学角度来看，六个测试部位的肌电数值不存在显著性差异，均可以得到有效锻炼。而从三种不同做法对于所测肌肉的作用时间来看，其长短有所不同，A、C两种做法对于肌肉作用时间长短差别不大，且不存在统计学上的差异性；而B做法则对腹外斜肌和多裂肌的作用时间较长，且与C做法存在显著性差异。通过对比不同做法的表面肌电波形特征图可以看出，A做法在整个动作的运动过程中，肌肉用力情况相对比较平缓，在“摇头”阶段对腹部肌肉的发力有一定要求，“摆尾”的过程要求较低；B做法则存在较为集中的持续发力情况，“背弓”出现时所测肌肉几乎同时产生较大的挤压与拉伸，体现为发力的集中性；C做法体现了肌肉发力的顺序性，在整个动作的运动过程中各个测试肌肉的发力先后有序，先是腹直肌和腹外斜肌，然后是竖脊肌与多裂肌，股直肌和臀大肌则维持动作的基本马步形态。调身、调息、调心是健身气功的三大要素，同时也代表了习练健身气功的阶段和顺序。调身是学习健身气功的初级阶段，是动作的标准性、准确性以及协调性的统一。就“摇头摆尾去心火”动作练习时肌肉发力控制的难易程度和持续时间来讲，A、B、C三种不同做法，属于递进关系。A做法相对简单，适合初学者或年长者练习，目的在于强调习练者对动作的整体性认识；C做法环环相扣，由头至尾依次进行，适合中阶习练者采用，尤其反应出习练者循序渐进地掌握“摇头”和“摆尾”的完整过程；B做法要求“摇头摆尾”同时进行，对习练者身体肌肉的控制能力以及腰腹部发力的持续时间要求较高，比较适合高阶习练者，充分体现了动作的高度协调性与统一性。