高尔夫不同球杆类型挥杆动作的肌电特征研究.docxVIP

? ? 高尔夫不同球杆类型挥杆动作的肌电特征研究 ? ? 朱瑶佳，霍洪峰，2 高尔夫挥杆是一种复杂运动，挥杆时需要整个身体协调配合才能有效将能量经高尔夫球杆传递给球[1]。高尔夫球手根据目标距离选择尽可能少的击球杆数接近目标球洞[2]，选择正确的球杆击打高尔夫球，可以使球达到最佳准确度[3]。虽然高尔夫运动是一项低强度的有氧运动[4-5]，但生物力学研究表明，在高尔夫挥杆过程中身体许多部位在活动极限范围高速运动[6-7]。由于这些高速运动和复杂的运动模式，高尔夫挥杆时包括躯干肌肉在内的身体多个区域产生高水平肌肉活动[8]。 根据运动链原理，高尔夫挥杆动作是基于从下肢运动到上身运动的一个向下摆动过程。M.SERGIO等[9]用四号铁杆、七号铁杆和P杆进行高尔夫挥杆时，下肢肌肉的激活模式具有差异，这些差异通常出现在高尔夫挥杆的前挥杆、加速和早期随挥阶段，然而这项研究仅关注了下肢部分肌肉。C.I.EGRET等[10]研究发现，在使用不同高尔夫球杆时高尔夫挥杆的运动学变化是明显不同的。使用一号木的杆头速度是五号铁的1.10倍，而使用五号铁的杆头速度是P杆的1.10倍。而且高尔夫球手向后挥摆至顶点时，使用一号木的角度为41°～63°，而使用P杆则为42°～58°。可以认为当使用不同长度和不同用途的球杆挥杆时，可能对躯干及周围肌肉活动有影响。然而，G.G.SORBI等[11]用不同球杆研究躯干部分肌肉表明无显著差异。对高尔夫肌电信号的研究大多都只研究身体某一区域肌电，未将躯干和其周围肌肉结合不同长度或不同用途球杆进行研究。 本研究比较一号木、七号铁杆、短切杆在高尔夫球挥杆的5个阶段躯干及其周围肌肉肌电信号特征，即比较相同阶段不同球杆躯干及其周围肌肉的肌电信号特征，比较相同球杆不同阶段躯干及其周围肌肉的肌电信号特征，为高尔夫教学及训练提供理论依据。研究假设：球杆长度影响躯干及其周围肌肉。 1 研究对象与方法 1.1 研究对象 选择12名高水平青年男性高尔夫球手，年龄（24.5±1.50）岁，身高（176.61±4.74）cm，体重（74.05±5.54）kg，差点4±1.50。要求所有参与者在过去2个月内均无影响高尔夫球挥杆击球动作的损伤和持续性肌肉骨骼紊乱的病史，参加者每周定期打高尔夫球。高尔夫球手的差点根据三轮高尔夫的最低得分来计算（Handicap system 2016—2019） 1.2 研究方法 1.2.1 实验设计 要求受试者进行15次挥杆击球，每杆（一号木杆、七号铁杆和挖起杆）进行5次，每次间歇30 s。所有受试者选用他们自己的球杆（球杆具有统一标准），从具有高减震特性的高尔夫球垫上击出标准高尔夫球。 实验前，受试者进行5 min的高尔夫球挥杆热身。热身后，所有受试者均可在测试前进行挥杆练习，以便更好地适应测试，当他们准备就绪时开始测试。采用X2弹道雷达数据测试仪记录击球距离，1号木击球距离大于200 m，7铁击球距离大于150 m，短切接近50 m为选入标准。 高尔夫挥杆分为5个阶段[12-13]：向后挥杆，从底部到向后挥杆的顶部；向前挥杆，从挥杆的顶部到水平杆（下挥杆的早期部分）；加速击球，从水平杆到击球瞬间（下摆的最后部分）；早期随挥，从击球瞬间前到水平杆；后期随挥，从水平杆到完成挥杆的晚期跟随。 1.2.2 肌电信号的采集与处理 收集胸大肌、L3竖脊肌、腹外斜肌、股直肌、股外侧肌、臀大肌和半腱肌双侧共14块肌肉肌电信号。电极与肌纤维方向一致，电极片中心点与中心点之间的距离为22 mm，位于肌腹最突出部位。为降低皮肤与电极片的阻抗，处理皮肤刮掉体毛，用酒精清理，待酒精完全挥发后粘贴电极片。对贴电极片处的皮肤进行处理之后放置无线肌电测试设备（意大利BTS FREEMG 300无线表面肌电测试仪）。将无线表面肌电测试设备其中1导与肌电信号同步盒子连接，肌电信号同步盒子与视频同步灯在测试时同时发出开始与结束信号，视频（采集频率60帧）全程记录受试者动作。同步连接摄像机与计算机，视频影像与肌电图同步测试。 将数据导入EMGSERVER软件，处理视频数据与肌电信号数据，将视频同步后的数据采用视频分析方法对高尔夫挥杆阶段进行识别，所有肌电数据在1 000 Hz采样，对原始肌电信号进行低通滤波（10～400 Hz）处理。肌肉发力顺序在选中的放电区域内，按照峰值百分比法，将肌电信号中R M Smax值10%作为肌肉开始放电，10%以下作为静息电位[14]。为保证肌电信号质量，肌电信号采集、处理和电极片的粘贴均由相同研究人员完成。 实验数据以3种类型球杆挥杆时各阶段RMSmax为基准做标准化，计算高尔夫挥杆各阶段肌电信号均方根峰值。均方根峰值（RM Smax）标准化的计算方式：标准化R M Smax值公式（激活强度）＝每块肌肉R