不同哑铃练习肱二头肌姿势的表面肌电分析

胡浩 吉林体育学院

在这个经济日益繁荣，压力逐增的时代，健身越来越受到人们的重视。哑铃作为最常见的健身器材之一，成为上肢力量练习中的最佳途径之一。经过走访，在健身馆中利用哑铃锻炼肱二头的姿势主要有三种，那么在利用哑铃进行力量练习过程中能否得到科学的理论指导，找到练习肱二头肌的最佳方式，是一个值得研究的问题。

本实验通过对哑铃集中弯举，哑铃交替外旋举，哑铃交替弯举三种姿势下肱二头肌的表面肌电进行分析，研究哑铃练习肱二头肌力量的一般性规律，从而指导大众更快更有效地练习上肢力量，也为以后其他科研人员在这方面的研究提供参考依据。

一、研究对象与方法

（一）研究对象

以吉林体育学院学生20 名年龄在19～22 岁之间的男生作为研究对象。身体健康无病史，实验前受试对象未进行剧烈运动，肱二头肌无疲劳感。

（二）研究方法

1.文献资料法

根据所研究的内容和目的通过人工查阅和互联网查阅的方式查阅表面肌电相关论文34 篇，全面了解本研究领域的研究现状和前沿。

2.实验法

首先从受试者班级选取 2 实验对象学生进行预实验，熟悉操作流程，以及如何对所测试数据的进行处理方式。其次从受试者学生中选取20 名男生作为测试的实验对象，实验之前对20 名男大学生进行动作方法的培训使其能够做出来标准的动作，这样会使实验数据分析真实有效。

下面对哑铃练习肱二头肌的三种不同方式进行解释和说明。哑铃集中弯举：以下都称为姿势A，坐在凳上，用左手握哑铃，让上臂肘部紧贴在同侧大腿的内侧，前臂自热向下直垂放松。右手指向内扶压在另一大腿上，手微微弯曲。收缩握铃的一侧手臂的二头肌将前臂开始向上弯起，到弯曲的最高点时，快速彻底收缩二头肌1～2s，然后开始伸展肘关节，让哑铃慢慢下落到开始位置。哑铃交替外旋举：以下都称为姿势B，身体自然直立，双手手持哑铃垂于身体两侧，掌心相对。以肘关节为支撑点，慢慢向上弯举，同时前臂慢慢开始外旋，掌心朝上，到达最高点收紧肱二头肌，停留。正式实验对象开始准备阶段，根据受试者进行实验前的热身活动，实验开始前用75%酒精对肱二头肌肌腹的表面皮肤进行清洁，使表面肌电数据更加准确。

在肌电测试过程中，如果测试的动作能够重复完成，通常采用多次重复测试来获取某一变量的平均变化，即平均模式。平均模式能更好地反映运动时的各个变量的真实情况。

进行正式测试，实验时统一采用右臂来进行测量，测量时所用的哑铃负荷为个人上臂最大力量的70%。采用表面肌电信号采集仪DASYLab 10.0，对每一位受试者进行A、B、C 三种不同姿势下表面肌电信号的采集，每个姿势采集3 次，将得到的表面肌电信号进行比较分析，得出结论。

3.数理统计法

利用SPSS17.0 系统对所测试出来实验对象的表面肌电传出来的信号数据和分析数据的结果进行数理统计。并且用t 值检验数据差异是否有显著性的意义，当P＜0.05 差异时具有显著性意义，P＜0.01 差异是具有高度显著性意义。

二、结果与分析

（一）结果

1.不同姿势下iEMG 特征

AB 两个姿势之间，通过计算P＜0.01，在AC 两个姿势之间，用同样的方法检验P＜0.05，在BC 两个姿势之间，用此方法检验，P＞0.05。

2.不同姿势下RMS 特征

如表所示,在AB 两个姿势之间，通过检验，P＜0.01，在AC 两个姿势之间，用同样的方法检验，P＜0.05，在BC 两个姿势之间，用此方法检验，P＞0.05。

（二）分析

时域分析的指标主要包括积分肌电值（integrated EMG，iEMG）、均方根值（RootMean Square，RMS）和平均振幅（Average Amplitude，MA）。iEMG 是一段时间内肌肉中能参与活动的运动单位放电总量，通常是用来分析在单位时间内肌肉的收缩性。RMS 是平均放电量，大小受肌电幅值的影响，与运动单位的募集和兴奋节律有关，MA 表示肌电信号的强弱，其大小与参与活动的运动单位数目和放电频率的同步化程度有关。本实验主要采用积分肌电值和均方根振幅值来进行分析。

1.不同姿势下iEMG 特征分析

iEMG 肌电图上的肌电变化曲线与时间横轴所包绕面积的积分，可以是反映规定时间内肌肉的肌电活动波动的强弱。由肌肉的肌电信号则是肌肉在收缩过程中所伴随发生生理电波的电信号，也是肌肉收缩的产生的必要条件。所以，在肌电特征和肌力之间所对应关系一直应该是人们最为关注的数值。也有许多研究学者的研究报告表明：肌肉的表面积分所产生肌电与肌力之间也存在高度相辅相成的关系。也就是说肱二头肌的iEMG 值产长得越大，则证明肌肉发力就越大。本实验通过累计每个不同姿势下的iEMG 来判断肌肉的所产生的发力大小。

每个学生肱二头肌的积分肌电值的平均累计情况以及ABC 三种不同姿势下，积分肌电值累计的对比关系：A 姿势下的 iEMG 累积效率要高于 B 姿势，B 姿势下的 iEMG 累积效率要高于 C 姿势。哑铃练习肱二头肌过程中 iEMG 累积效率依次增大的顺序为：哑铃交替弯外旋举→哑铃交替弯举→哑铃集中弯举。

A 姿势与B 姿势的实验对比分析，哑铃集中弯举的iEMG值比哑铃交替外旋举iEMG 值大。说明进行哑铃集中弯举能对肱二头肌的刺激强度更大，且具有高度显著性意义。

A 姿势与C 姿势的实验对比分析，哑铃集中弯举的iEMG值比哑铃交替弯举iEMG 值大。说明进行哑铃集中弯举能对肱二头肌的刺激强度更大，且具有显著性意义。

结合解剖学动作分析认为出现以上结果的原因有两点，主要原因是A 姿势下肘关节和肩关节都相对固定，且肌肉的初长度适宜，能够发挥出肱二头肌的最大力量，而在B 姿势与C姿势中肱二头肌预先被拉长，无法使肱二头肌充分发力，肘关节与肩关节相比之下不太固定，且需要肱二头肌分散一部分力量来固定肘关节的位置；次要原因是坐位的哑铃集中弯举，前臂处于外旋位，肱二头肌可以充分应用于屈肘。

B 姿势与C 姿势的实验对比分析，哑铃交替外旋举的iEMG值比哑铃交替弯举iEMG 值小，但二者差异无显著性意义。

结合解剖学动作分析，虽然C 姿势下前臂处于外旋位，肱二头肌可以充分用于屈肘，但在B 姿势与C 姿势中这种差异并不明显，积分肌电大小差异也没有明显显著性意义。

2.不同姿势下RMS 特征分析

均方根振幅反应一定时间内在肌肉放电过程中的平均水平，被认为是与运动单位募集的数量和所有肌纤维放电的同步化有关，因此用来判断肌肉活动的起止时间，以用来估计肌肉产生肌力所产生的大小。均方根振幅时域分析中最可靠的方法，也是最常用的参数，我们用平均值来描述是可以表示该信号的中心趋势曲线或集中发展程度。

各个实验对象在ABC 三种不同姿势下练习肱二头肌的过程中肱二头肌肌电活动的均方根振幅情况，然后根据每个学生各肌肉放电活动的均方根振幅平均值，得出均方根振幅的总平均值及标准差，从上述数据上可以反映出哑铃练习肱二头肌过程中放电的均方根振幅的总体情况在整个练习过程中，A姿势下的均方根振幅值也是最大，B 姿势的均方根振幅值也是最小。

A 姿势与B 姿势的实验对比分析，哑铃集中弯举的RMS值比哑铃交替外旋举RMS 值大。说明进行哑铃集中弯举募集的运动单位较多，且这种差异具有高度显著性意义。

A 姿势与C 姿势的实验对比分析，哑铃集中弯举的RMS值比比哑铃交替弯举RMS 值大。则是说明进行哑铃集中弯举募集的运动单位较多，而且这种差异具有显著性意义。

结合运动解剖学动作分析认为，出现以上结果的原因有两点，主要原因是A 姿势下肘关节和肩关节都相对是固定，且肌肉的初长度适宜，能够发挥出肱二头肌的最大肌肉力量，而在B 姿势与C 姿势中肱二头肌预先被拉长，无法充分使肱二头肌发力，肘关节与肩关节相比之下是不太固定，需要肱二头肌分散一部分力量来固定关节的位置；次要原因是坐位的哑铃集中弯举，前臂处于外旋位，肱二头肌可以充分应用于屈肘。

B 姿势与C 姿势的实验对比分析，哑铃交替外旋举的RMS值比哑铃交替弯举RMS 值小，但二者差异无显著性意义。

结合解剖学动作分析，虽然C 姿势下臂处于外旋位时，肱二头肌可以充分用于屈肘，但在B 姿势与C 姿势中这种差异并不明显，RMS 差异没有明显意义。

三、结论与建议

（一）结论

（1）在三种不同的哑铃练习肱二头肌的姿势中，哑铃集中弯举对肱二头肌的刺激最大，哑铃交替弯举与哑铃交替外旋举对肱二头肌刺激没有显著性差异，则使用哑铃集中弯举对肱二头肌的刺激强度最大。

（2）在三种不同的哑铃练习肱二头肌的姿势中，哑铃集中弯举募集的运动单位最多，哑铃交替弯举与哑铃交替外旋举之间没有显著性差异，则使用哑铃集中弯举的姿势锻炼肱二头肌的效果较好。

（二）建议

（1）在日常健身过程中推荐使用哑铃集中弯举这种锻炼方式发展肱二头肌力量。

（2）建议推广利用表面肌电研究锻炼肌肉最佳途径的这种研究方法，为大众进行力量练习提供科学的理论依据，促使大众采用最为科学的方式方法进行力量练习。