竞技太极拳“322B+3”落地阶段下肢肌肉用力的特征研究

马　庆，曾　逵，丁保玉

●成果报告Original Articles

竞技太极拳“322B+3”落地阶段下肢肌肉用力的特征研究

马庆1，曾逵2，丁保玉3

随着竞技太极拳运动发展的现代化、运动训练科学化以及竞赛规则的不断完善的需要，当下竞争日益激烈、运动技术相对稳定，成绩差距相近的形势下，高水平优秀运动员之间的竞争更多地体现在对技术的特征和训练细节的认识程度上。因此，对技术特征的认识不能仅仅停留在平时专项技术训练的宏观外在的认识形式，而应深入到神经、肌肉用力的专项化，从深层次分析专项技术特点。运用文献资料法、访谈法以及实验法，对竞技太极拳“322B+3”落地阶段下肢肌肉用力的特征进行研究，采用美国DELSYS公司生产的Trignotm Wireless System肌电仪器进行测试，主要对该技术动作的落地阶段各个环节，即落地点环节、缓冲点环节、独立步点环节中腿部6块肌肉的激活顺序、用力持续时间和积分肌电值3个方面进行分析，并根据运动解剖学知识与运动生物力学原理结合竞技太极“322B+3”的动作技术要领全面的阐释了其动作的肌肉用力特征机制，旨在提高该技术动作的落地稳定性，对竞技太极拳跳跃类难度落地专项动作技术和专项力量训练有着十分重要的指导意义。

竞技太极拳；技术动作；下肢肌肉；肌电特征

自1958年开始至今，《武术竞赛规则》前后经历了8次修订。为了与国际接轨，完善旧的技术体系，开拓新的技术领域，国家武术管理中心于2003年改进制定了新的《武术竞赛规则》，使得武术套路技术目前向着“高、新、难、美”的方向发展。竞技太极拳是在太极拳的基础之上，结合西方体育精神，增加了指定的难度动作和创新难度动作，其演练上仍保持太极拳运动的风格、特点的一个竞技武术项目。随着竞技太极拳运动发展的现代化、运动训练科学化以及竞赛规则的不断完善的需要，当下竞争日益激烈、运动技术相对稳定，成绩差距相近的形势下，个人套路技术的特征和训练细节的认识程度上更能体现出武术高水平优秀运动员的竞技能力。因此，教练员与运动员在对技术特征的认识上不能仅停留在宏观上的认识，而应从深层次角度去分析神经、肌肉用力的专项化特点。本文通过对竞技太极拳“322B+3”技术动作落地阶段腿部肌肉用力的特征研究，既可以弥补人本体感觉与直观观察的不足，又可以进一步丰富相关的理论研究。

1　研究对象与方法

1.1研究对象

竞技太极拳“322B+3”技术动作落地阶段下肢肌肉用力的特征研究。

测试对象：选取参加全国武术套路锦标赛、东亚运动会以及世界锦标赛获得太极拳类比赛前6名成绩的8名健将级、一级运动员进行了调查测试（见表1）。

所有参加的测试者是在完全了解实验目的和意图后，积极配合实验的测试。所有测试者均无下肢神经肌肉没有伤病史。

1.2研究方法

1.2.1实验仪器美国DELSYS公司生产的Trignotm WirelessSystem及配套使用的EMGworks4.1.7 Analysis软件。16导无线肌电信号采集及发射器，无线同步发射器，USB无线接收器，导线6导联想笔记本1台；索尼数码HD摄录一体机2台，型号为HDR-AX2000E；三脚架3个；辐射式三维标定框架1个，标定精度高于0.005M（见图1）。

表1　试验对象基本情况一览表Table1　Table of basic situation of experimental objects

图1　实验测试场地的布置Figure1　Arrangement of the experimental test site

1.2.2测试数据采集2台运用索尼PXW-X160高速摄像机进行运动学数据的摄像采集，采样为120 Hz，定位测试原地起跳至单脚落地提膝独立的全过程。

肌电测试数据采用美国DELSYS公司生产的Trignotm Wireless System及配套使用的EMGworks4.1.7 Analysis软件便携式无线遥测表面肌电测试系统进行采集，其采样频为1 000 Hz。测试运动员右腿肌肉，分别为：右股二头肌、右半腱肌、右股直肌、右腓骨长肌、右胫骨前肌、右腓肠肌外侧，这些肌群基本能反映出“323B+3”技术动作落地阶段下肢用力的特征。所侧肌肉处表面皮肤清洁处理后，将双极表面电极，贴于肌腹处皮肤的表面，电极片均用紧身裤固定，以减少噪音信号的干扰。

1.2.3测试数据处理与分析本研究应用EMGworks4.1.7Analysis软件对实验测试所采集到的表面肌电信号进行数据收集处理，主要指标为肌肉积分肌电、肌肉发力顺序以及肌肉持续用力时间等参数，然后再用Microsoft Excel软件进行处理，数据采用平均数±标准差进行统计处理与分析。

2　结果与分析

2.1“323B+3”技术动作落地阶段的环节划分

根据腾空动作的普遍特点，将“323B+3”完整技术动作分为3个阶段：助跑起跳阶段、腾空阶段、落地阶段。而本文主要针对研究落地阶段中，下肢肌肉用力的基本特征进行研究，通过实验能了解“323B+3”技术落地阶段各环节肌肉用力情况，为提高落地的稳定性而选取相应的科学训练方法提供一定的参考依据。因此，在整个落地阶段过程中，我们以腾空最高点、落地点、缓冲最低点、独立步点这4个关键的时间点作为该动作落地阶段的划分标准，将落地阶段划分为3个环节，即：落地点环节、缓冲点环节、独立步点环节（见图2）。

图2　落地阶段的环节划分Figure2　Division of the stage of landing

2.2竞技太极拳“322B+3”落地阶段之落地点环节的腿部肌肉特征分析

竞技太极拳“322B+3”落地阶段是该技术动作的1个重要的核心组成部分，是“322B+3”技术动作的最后1个阶段，也是其落地稳定性的关键影响因素之一。为了能更明确了解该动作在落地环节中肌肉的用力特征，通过肌电测试，对腿部各肌肉的工作特征进行重点分析（见图3）。

图3　落地阶段3个环节肌肉活动原始肌电示意Figure3　The original EMG signal of muscle activity in the three stage of the landing stage）

落地点作为整个落地阶段的第1个环节，这个环节的划分是从腾空最高点开始到单脚落地的瞬间结束，整个腿部肌肉特征主要从各肌肉的激活顺序、持续的时间和积分肌电值3个方面来进行分析。

2.2.1落地点环节的肌肉肌电活动时间顺序分析从图4我们可以比较直观的看出，落地点环节各个肌肉的被激活放电的时间顺序。在这个环节中，所测试的右腿6块肌肉同时被激活，其中右腓肠肌外侧、右腓骨长肌、右股直肌、右股二头肌从开始被激活以后一直持续放电到这个环节结束；右胫骨前肌一开始被激活以后，只持续到整个环节所用时间的30%～40%之间处就没有被激活了，就停止了放电；而右半腱肌一开始被激活以后，持续放电到整个环节所用时间的60%左右处，也停止了放电。

图4　“322B+3”落地阶段落地点环节右腿肌肉被激活的时间图Figure4　The time chart of the activation of the right leg muscle in the landing stage

2.2.2落地点环节的肌肉持续时间特征分析从表2可以看出，在落地点环节，持续时间最长的是右股二头肌、右股直肌、右腓骨长肌、右腓肠肌外侧，占整个环节所用时间的百分比全都达到了100%；而右胫骨前肌的持续时间最短，为（0.14±0.04）s，占整个环节所用时间的百分比为36.84%。我们可以清晰看出，在这个环节中，由于右腿需要完成的动作是在腾空最高点完成向上踢摆、击响以后往下压，接着有意识的往下落地。为了避免落地的冲击力对膝关节、踝关节的造成损伤，运动员需完成好缓冲落地的冲击力，使右脚的落地冲击力减到最大的缓冲，这就使得运动员在落脚点瞬间，增加右股二头肌、右股直肌、右腓骨长肌、右腓肠肌外侧的缓冲持续时间，让身体重心能有较充足的时间缓慢下降至最低点。

表2　落地点环节各肌肉持续时间表Table2　Landing point link each muscle continuous schedule

2.2.3落地点环节的肌肉积分肌电和贡献率分析由表3可以发现，在落地点环节，积分肌电和贡献率的特征是：右腓骨长肌（（903.45±56.22）uvs）＞右股直肌（（467.59±30.32）uvs）＞右股二头肌（（406.32±13.21）uvs）＞右腓肠肌外侧（（231.12±14.17）uvs）＞右胫骨前肌（（81.38±10.36）uvs）＞右半腱肌（（8.1±1.41）uvs）。

表3　落地点环节各肌肉积分肌电表Table3　Point to point link each muscle integral muscle electric meter

这说明运动员在完成“322B+3”落地点时，为了控制身体的平衡性和稳定性，右腿的动作是脚尖绷直，膝关节伸直，从而使得右腓骨长肌、右股直肌、右股二头肌、右腓肠肌外侧处于收缩状态，起主导作用，控制平衡与稳定，而右胫骨前肌与右半腱肌处于舒张状态，属于被动肌，处于一种放松状态而不易被过度紧张影响动作的稳定性和平衡。

2.3竞技太极拳“322B+3”技术动作落地阶段之缓冲最低点环节的腿部肌肉特征分析

缓冲最低点环节作为竞技太极拳“322B+3”技术动作落地阶段的第2个环节，在整个落地阶段处于核心环节，是影响该技术动作落地稳定性的关键点。这个环节的划分是从落地点瞬间到缓冲最低点结束，该环节需要完成从脚掌落地同时屈膝下蹲到缓冲最低点位置，其目的是为了缓冲因腾空后身体重力及动作本身的冲力对落地脚造成的大约本人3倍体重的作用力。

2.3.1缓冲最低点环节的肌肉肌电活动时间顺序分析从图5可知，此环节各肌肉被激活放电的时间顺序。在这个环节中，所测试的右腿6块肌肉同时被激活，其中右胫骨前肌、右腓骨长肌、右股直肌从一开始被激活以后持续放电到这个环节结束；右腓肠肌外侧被激活以后只持续了此环节时间百分比的20%不到就停止了放电；而右半腱肌与右股二头肌被激活以后，持续放电时间都没有超过这个环节时间百分比的30%。

图5　“322B+3”落地阶段之缓冲最低点环节各肌肉被激活时间Figure5　The lowest part of the muscle is activated time

2.3.2缓冲最低点环节的肌肉持续时间特征分析由表4我们可以看出，“322B+3”技术动作落地阶段之缓冲最低点环节中，各肌肉持续时间最长的为右股直肌、右腓骨长肌、右胫骨前肌。持续时间分别为（0.80±0.14）s、（0.80±0.15）s、（0.80±0.19）s，占整个环节所用时间的百分比都为100%；而右腓肠肌外侧的持续时间最短，只有（0.13±0.01）s，占整个环节所用时间的百分比为16.25%。直观的看出，右股直肌、右腓骨长肌、右胫骨前肌的持续时间明显长于右股二头肌、右半腱肌及右腓肠肌外侧的持续时间，其中右腓肠肌外侧的持续时间最短。

表4　“322B+3”技术动作落地阶段缓冲最低点环节各肌肉持续时间表Table4　Landing stage buffer at the lowest point of each muscle continuous schedule

落地到缓冲最低点，右腿需要完成的动作是在落地瞬间紧接着就是屈膝下蹲，有意识的通过前脚掌过度到全脚掌然后屈膝下蹲至最低点来缓冲冲击力。右胫骨前肌、右腓骨长肌以及大腿的右股直肌处于强烈的收缩状态之下持续时间长，大腿的右股二头肌、右半腱肌却都处于相对舒张的状态之下持续时间较短，而小腿的右腓肠肌外侧在前脚掌落地到全脚掌着地这个时间段肌肉是处于短暂的收缩状态，之后的屈膝下蹲的过程中右腓肠肌外侧却处于舒张状态，因此持续时间最短。

2.3.3缓冲最低点环节的肌肉积分肌电和贡献率分析由表5的缓冲最低点环节各肌肉积分肌电所示可看出，在缓冲最低点环节，积分肌电和贡献率分别为：右胫骨前肌（（14 006.55±158.06）uvs）>右腓骨长肌（（13 896.97±134.26）uvs）>右股直肌（（10 854.89± 108.64）uvs）>右腓肠肌外侧（（9 790.71±102.10）uvs）＞右股二头肌（（343.46±31.41）uvs）＞右半腱肌（（98.74±14.57）uvs）。

表5　缓冲最低点环节各肌肉积分肌电表Table5　Buffering the lowest point of each muscle integral muscle electric meter

说明在落地阶段，所测试的6块肌肉同时被激活，持续时间较长的肌肉为右胚骨前肌肉、右腓骨长肌和右股直肌，肌电值较大的为右骨直肌和右腓骨长肌外侧；右半腱肌持续时间相对较短，肌电值较小。为保证动作质量，减缓对人体的冲力，应尽可能的延长力作用的时间。即运动员在落地时，一般采用先前脚掌着地，再过渡到全脚掌，与此同时完成屈膝、屈髋和伸踝动作，使人体的整个重心降低。这样做一方面延长与地面的作用时间，减缓冲力对人体的作用，另一方面调整身体姿势，控制身体平衡，确保技术动作的稳定性。

2.4竞技太极拳322B+3落地阶段之独立步点环节的腿部肌肉特征分析

独立步点环节作为竞技太极拳“322B+3”技术动作落地阶段的第3个环节，是整个落地阶段处于最后的1个环节，直接影响着该技术动作的完整性。该环节的划分是从缓冲最低点开始到单脚独立步结束，该环节需要完成从屈膝下蹲的最低点位置缓慢的上升到单脚独立站立，其目的是为了更符合太极拳的拳理及风格。

2.4.1独立步点环节的腿部肌肉肌电活动时间顺序分析由图6可明显看出，此环节各肌肉被激活放电的时间顺序。在这个环节中，所测试的右腿6块肌肉除了右腓肠肌外侧未被激活，其他5块肌肉都同时被激活。其中右腓骨长肌从一开始被激活以后持续放电到这个环节结束；右胫骨前肌被激活以后持续了此环节时间百分比的80%以上才停止放电；右股直肌被激活以后，持续放电时间占这个环节时间百分比的70%左右；而右半腱肌与右股二头肌激活以后，持续放电时间占此环节时间百分比的60%左右。

图6　独立步点环节各肌肉被激活时间图Figure6　Independent steps of muscle activation time map

2.4.2独立步点环节的腿部肌肉持续时间特征分析表6所示，持续时间最长的是右腓骨长肌，时间分别为（1.70±0.11）s，占该环节所用时间的百分比为100%；而右腓肠肌外侧在这个环节中一直没有被激活，所以持续时间为（0±0）s；其他四块肌肉的持续时间由长到短依次为：右胫骨前肌、右股直肌、右半腱肌、右股二头肌，由此可以看出，独立步点这一阶段除了右腓肠肌外侧没有用力以外，右腓骨长肌、右胫骨前肌、右股直肌、右半腱肌、右股二头肌这5块肌肉的用力持续时间都比较长。

表6　独立步点环节各肌肉持续时间表Table6　Independent step point of the muscle force duration

通过结合独立步点这个环节的动作过程来分析，在这个环节，右腿需要完成的动作是从单脚下蹲的最低点位置缓慢的上升到单脚独立步站立，有意识的控制身体的平稳性。换言之，右腿就是由屈膝状态变成伸膝状态，除了小腿后外侧的右腓肠肌外侧没有收缩发力以外，大腿的右股直肌、右半腱肌、右股二头肌与小腿的右胫骨前肌、右腓骨长肌都持续用力较长一段时间。

2.4.3独立步点环节的腿部肌肉积分肌电和贡献率分析从表7独立步点环节各肌肉积分肌电表可以更直观的看出，右胫骨前肌与右腓骨长肌的积分肌电值明显大于右股二头肌、右半腱肌、右股直肌、右腓肠肌外侧的积分肌电。由于右腿由下蹲的最低点到单脚站立这个过程中，右小腿前侧的右胫骨前肌与右腓骨长肌承受着大部分身体的重量，因此会使得这2块肌肉的积分肌电值跟贡献率明显比其他4块肌肉的积分肌电值跟贡献率要大很多。

表7　独立步点环节各肌肉积分肌电表Table7　Independent step point of the muscle integral muscle power meter）

因此，在竞技太极拳“322B+3”技术动作落地阶段的独立步点环节，所测试的6块肌肉除了右腓肠肌外侧未被激活以外，其他5块肌肉都同时被激活；用力持续时间最长的是右腓骨长肌，用力持续时间最短的是右腓肠肌外侧，右胫骨前肌、右股直肌、右半腱肌、右股二头肌的用力持续时间都比较长；肌肉积分肌电值与贡献率最大的是右胫骨前肌，右股直肌、右半腱肌、右股二头肌的积分肌电值与贡献率较小，右腓肠肌外侧的积分肌电值与贡献率为零。在进行专项训练实践中，加强肌肉力量训练，培养落地缓冲过程的时间和空间感觉，增加从脚落地到缓冲最低点的时间，确保动作的稳定性和完整性。

3　结论

（1）根据腾空动作的普遍特点，“323B+3”技术在整个落地阶段过程中，以腾空最高点、落地点、缓冲最低点、独立步点这4个关键的时间点作为该动作落地阶段的划分标准，将落地阶段划分为3个环节，即：落地点环节、缓冲点环节、独立步点环节。

（2）在竞技太极拳“322B+3”技术动作落地阶段的各环节中，所测起跳腿的肌肉的起跳时间以及贡献率程度有所不同。落地点环节，右腓肠肌外侧、右腓骨长肌、右股直肌、右股二头肌的持续时间明显比右胫骨前肌与右半腱肌的持续时间要长；右腓骨长肌的积分肌电值与贡献率明显大于其他5块肌肉，右股二头肌与右股直肌的积分肌电值与贡献率处于中间位置，右半腱肌与右胫骨前肌的肌电值与贡献率最小。缓冲最低点环节，右胫骨前肌、右腓骨长肌、右股直肌的持续时间明显长于右腓肠肌外侧、右半腱肌、右股二头肌；右胫骨前肌、右腓骨长肌、右股直肌、右腓肠肌外侧的积分肌电值与贡献率明显大于右股二头肌与右半腱肌的积分肌电值与贡献率。独立步环节，除了右腓肠肌外侧没有被激活，其他5块肌肉都同时被激活，其中右腓骨长肌的持续时间最长；右胫骨前肌与右腓骨长肌的积分肌电值与贡献率明显大于右股二头肌、右半腱肌、右股直肌、右腓肠肌外侧的积分肌电值与贡献率。

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The Characteristics of the Lower Extremities Muscles in Landing Stage of Competitive Taijiquan“322B+3”

Ma Qing1，ZENG Kui2，DING Baoyu3
（1.Institute of PE，Jimei University，Xiamen 361021，China；2.College of PE，Hunan Normal University Changsha 410012，China；3. School of Wushu，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China）

With the competitive Taijiquan modernization，the scientific training and sports competition rules need to be improved.The competition between high-level elite athletes reflected in the level of awareness of the features and technical details on the training.Therefore，the technical characteristics not only just stay in the usual understanding of special technical training macroscopic external form，but should be deep into the nerves，the muscles of the special，deeper analysis of specific technical characteristics.In this paper，the literature，interviews and experimental method of competitive Taijiquan“322B+3”landing stage lower limb muscle force characteristics were studied，using the DELSYS Trignotm Wireless System EMG instrument for testing，the main all as⁃pects of the landing stage of technical movements，namely:the landing point links，point buffer link，link independent step points in leg six of muscle activa⁃tion order，duration and force integration EMG analysis of three aspects，according to the motion and anatomy knowledge and exercise biomechanics competi⁃tive binding Taijiquan“322B+3”action essentials comprehensive technical explanation of the mechanism of its action the muscles of features designed to im⁃prove the stability of the technical operation of the landing of competitive Taijiquan skip class difficulty landing specific technical action and special strength training has a very important significance.

competitive Taijiquan；technical movements；leg muscles；Electromyography characteristics.

10.13297/j.cnki.issn1005-0000.2016.04.004

G 804.6

A

1005-0000（2016）04-292-05

2015-10-18；

2016-06-16；录用日期：2016-06-17

国家社会科学基金项目（项目编号：14BTY073）；天津市高校“中青年骨干创新人才培养计划”项目

马庆（1970-），男，河南郑州人，副教授，研究方向为民族传统体育学；通信作者：丁保玉（1972-），男，山东东平人，教授，博士，研究方向为武术理论与方法。

1.集美大学体育学院，福建厦门361021；2.湖南师范大学体育学院，湖南长沙410012；3.天津体育学院武术学院，天津300381。