不同高度俯卧撑对上肢主要肌群募集程度的影响研究

方祺善

（辽宁师范大学 辽宁 大连 116000）

前言

我们现在是全面健身的时代，国家在不断推进体育建设。体育建设是决胜全面建成小康社会的重要工程之一，是实现中华民族伟大复兴中国梦的光荣使命。学校体育作为全民健身重要组成部分，也是促进体育运动的重要部分，大学生的身体健康影响这我国未来接班人的培养。目前的大学生缺乏科学的健身知识、方法和建议，然而俯卧撑是最常见的力量训练。俯卧撑是上肢的力量训练，是一种对提高肌肉力量的方法，力量的好坏直接影响着我们自身的运动表现。因此，我们要把肌肉力量训练的手段设计得更加合理。近年来，我国在体育领域开展了大量的发展，采用了许多先进的海外教学方法和理念。重点发展力量训练的专业化、科学化等方向，上肢力量是训练的基础，无论是帮助运动员提高体育成绩，还是帮助普通人保持健康都是至关重要的。俯卧撑作为现在常见的运动方式之一，可以增强我们的上肢肌肉力量，深受大多数运动员的喜爱。随着时间的推移，如今有着各种各样式的俯卧撑动作，但是人们并不清楚每种俯卧撑可以刺激到哪些肌肉。因此，我们将以更科学、更规范的方式来设计这种运动。本研究的主要目的是为了分析不同腿部高度俯卧撑的动作差异，进一步探究这几种俯卧撑肌肉收缩的特点,让我们更加了解俯卧撑动作，提供更科学训练方法。

1、研究对象与方法

1.1、研究对象

本实验的研究对象是两种俯卧撑的动作分析。通过表面肌电测试仪进行测试的结果和文献资料,对两种俯卧撑相关肌肉的收缩程度进行比较。

实验测试对象为辽宁师范大学有过两年或两年以上运动经验的10名在校学生，详见表1。

表1 受试人群基本情况调查表

1.2、研究方法

（1）文献资料法。

以“俯卧撑”、“不同高度”、“上肢肌肉”为关键词在中国知网中进行检索，经过持续的筛选，最后发现对本文撰写有意义的文献一共有4篇。通过辽宁师范大学图书阅读了大量有关力量训练、俯卧撑动作的书籍11余本，经筛选后确定对本文撰写有意义数量为5篇。通过阅读文献与书籍得以更好的了解俯卧撑不同腿部高度的问题，对一些文献材料进行了系统的分析后，对论文具体研究方向、实验方法以及研究内容提供了坚实的理论基础。

（2）实验法。

本次实验受试者在实验前已经为上肢活动做好了充分的准备。每个人都从简单的上肢热身准备练习开始，然后分别进行标准式俯卧撑、板凳式俯卧撑。每个俯卧撑1.5s-2s左右一次。每种俯卧撑均做12次，记为完成1组训练，每次进行2组训练，先进行一组标准俯卧撑，然后在足够的休息时间后再进行一组板凳式俯卧撑，每周训练1次。最后将两组俯卧撑的表面肌电信号测试进行采集。标准俯卧撑动作是双手支撑地面，上肢是几乎垂直于地面，双腿自然伸展，只有双手和双脚支撑地面，让头部、躯干、腿部保持在一条直线。动作重点是收紧核心，整个身体成一条直线上升和下降。板凳式俯卧撑是双手支持地面，上肢几乎垂直于地面，腿在身体后方自然伸展，只有双手支撑地面，脚在高60cm的板凳上，让头部、躯干、腿部保持一条直线。动作重点是收紧核心，整个身体成一条直线上升和下降。俯卧撑动作是健身中我们常见的锻炼方式之一，俯卧撑动作的形式可以根据改变手掌距离、提高脚的支撑高度或者手的支撑高度而各不相同，还可以做负重俯卧撑等等。本次研究的主要肌肉有4块，分别为胸大肌、三角肌前束、肱二头肌、肱三头肌，研究方法是分析各肌肉在俯卧撑动作中所起的作用和各肌肉的起止点。三角肌前部的起止点分别为锁骨处和肱骨粗隆，当做俯卧撑动作时，三角肌前部的肌肉拉着上臂在肩关节做屈的动作；胸大肌的起止点分别位于胸干骨、锁骨、肋骨和腹直肌鞘处四个位置，在做俯卧撑动作上臂会绕着肩关节屈 运动；肱二头肌的起点止点分别位于人体躯干背部的肩胛骨的盂上结节处以及喙突和和上肢的橈骨的粗隆处，在俯卧撑动作过程当中，上肢肌肉肱二头肌拉着上臂绕着肩关节进行屈的运动；人体的肱三头肌的起点位于人体躯干背部的肩胛骨处和人体上肢的肱骨处，止点位于上肢骨尺骨的鹰 咀处，在进行俯卧撑动作过程当中，肱三头肌拉着下臂绕着肘关节进行伸的运动。

图1 普通俯卧撑的标准动作

图2 板凳俯卧撑的标准动作

（3）实验器材。

ME6000表面肌电测试仪、笔记本电脑、肌电贴片、酒精棉球、螺丝刀、剪刀、卷尺。

（4）实验方法步骤。

①使用ME6000表面肌电测试仪，检查机器正常工作，并检测肌电传感器信号强度；

②受试者进行两到三分钟的上肢热身活动，实验人员为其讲述实验流程和注意事项；

③分别选取受试者的右侧胸大肌、肱二头肌、肱三头肌、三角肌前束，然后用酒精球擦拭，提高皮肤的导电性，将肌电仪导线末端的电极片按照顺序粘贴到指定位置；

④让各组受试者进行2组俯卧撑，每一组俯卧撑做12次，先进行标准俯卧撑一组，然后充分休息后在进行一组板凳式俯卧撑每一次完成俯卧撑动作都要控制速度；

⑤所有人做完俯卧撑后，实验人员做好记录工作，把实验采集的数据进行数据分析。

2、结果

2.1、不同腿部高度的俯卧撑动作主要肌肉的平均振幅变化

本实验分别设置了俩种不同高度都俯卧撑动作。如表2进行不同高度俯卧撑时AEMG的变化。我们可以用AEMG来具体反映机体中参与收缩工作的肌肉放电的平均水平高低，集平均振幅可以有效地反映机体中参与收缩的工作的肌肉信号强度、参与活动的运动技能单位数目以及放电频率同步化的程度高与低，我们把肌电信号整合之后，揭示肌肉的刺激程度。俯卧撑动作完成过程中，平均振幅可以反映出对肌肉的刺激程度。当完成的俯卧撑腿部高度逐渐变高时，上肢肌肉胸大肌中AEMG逐渐变小，(p＞0.05)无显著性差异；当完成的俯卧撑腿部高度逐渐变高时，三角肌前部的AEMG逐渐变大，(p＞0.05）两组之间无显著性差异；当完成的俯卧撑腿部高度逐渐变高时，肱二头肌的AEMG逐渐变小，(p＞0.05）两组之间无显著性差异；当完成的俯卧撑腿部高度逐渐变高时，肱三头肌的AEMG逐渐变小，(p＞0.05）两组之间无显著性差异。（详情见表2）

表2 两种俯卧撑不同腿部高度的主要肌肉平均振幅变化aEMG（uV）

2.2、不同腿部高度的俯卧撑动作主要肌肉的RMS变化

实验结果显示随着腿部高度的变化，三角肌的RMS值逐渐提高，但是(p＞0.05)没有显著性差异；胸大肌的RMS值逐渐减少，但是(p＞0.05)没有显著性差异；肱二头肌 RMS值逐渐提高，但是(p＞0.05)没有显著性差异；肱三头肌到RMS值变化不大。由于肌肉的肌电RMS值反映了肌电振幅的变化特征，与肌肉的激活程度和运动单位的募集有关，说明腿部高度不一样，对上肢主要肌肉对刺激不同，如表3所示：

表3 两种俯卧撑不同腿部高度的主要肌肉RMS变化

3、讨论

3.1、俯卧撑动作的主要肌肉收缩规律

俯卧撑运动在运动过程中主要是围绕胸锁关节周围的肌肉进行工作，在运动过程中三角肌前束、肱三头肌和胸大肌的收缩能力和贡献率都相对较高，随着腿部高度的变化也影响着参与肌肉收缩能力和参与率的变化。此次研究也证明了这一点，不管是板凳式俯卧撑还是标准俯卧撑的AEMG和RMS都表明俯卧撑对肱三头肌刺激最大，第二名是三角肌；肱三头肌和三角肌的平均振幅和RMS贡献率变化比肱二头肌更加明显。所以俯卧撑主要是锻炼胸大肌和三角肌、肱三头肌。由于实验人数不够多，所以板凳式俯卧撑和标准俯卧撑的每一块肌肉对比得出结论没有显著性差异。

3.2、不同腿部高度对三角肌的影响

当腿部高度增加时，对三角肌的收缩能力和贡献率也跟着增加。变化原因可能是：三角肌在肩关节做旋内，后屈运动，当腿部高度增加时，三角肌的承受身体重量增加、初长度变大，导致三角肌的收缩能力也随之增加。

3.3、不同腿部高度对胸大肌的影响

当腿部高度增加时，胸大肌的收缩能力和贡献率也跟着减弱。变化原因可能是，当腿部高度增加时，胸大肌肩绕关节做旋内运动，胸大肌的承受身体重量减少让胸大肌的拉力作用线与关节轴位置的变化使发力变得困难。

3.4、不同腿部高度对肱三头肌对影响

当腿部高度增加时，肱三头肌的收缩能力和贡献率也跟着减弱。变化原因可能是，当腿部高度增加了，肱三头肌的收缩使下臂绕肘关节做伸的运动，肱三头肌在做标准俯卧撑时更容易收缩用力，与板凳式俯卧撑正好相反；上臂的外展使得收缩前的初长度变小，所以收缩力也变小。这些情况说明：完成俯卧撑时，标准的俯卧撑更便于肱三头肌的收缩用力。

3.5、不同腿部高度对俯卧撑主要肌肉收缩特征影响

俯卧撑动作完成过程中，平均振幅可以反映出对肌肉的刺激程度。当完成的俯卧撑腿部高度逐渐变高时，上肢肌肉胸大肌中aEMG逐渐变小，(p＞0.05)无显著性差异；当完成的俯卧撑腿部高度逐渐变高时，三角肌前部的aEMG逐渐变大，(p＞0.05）两组之间无显著性差异；当完成的俯卧撑腿部高度逐渐变高时，肱二头肌的aEMG逐渐变小，(p＞0.05）两组之间无显著性差异；当完成的俯卧撑腿部高度逐渐变高时，肱三头肌的aEMG逐渐变小，(p＞0.05）两组之间无显著性差异。

4、结论

当腿部高度升高时，俯卧撑对这几块主要肌肉刺激程度都不相同，对肱二头肌的刺激变化不大。其中受腿部高度的影响，刺激程度变化最大的是三角肌，其次是对肱三头肌，肱二头肌的收缩变化最小。由于实验人数不够多，所以板凳式俯卧撑和标准俯卧撑的每一块肌肉对比得出结论没有显著性差异。在这三种俯卧撑中，肱三头肌和三角肌是最为重要的肌肉，其次是胸大肌。所以俯卧撑动作最适合锻炼胸大肌、三角肌和肱三头肌。不同的俯卧撑动作难度是不相同的,初级的健身人群可以从标准俯卧撑开始练习，先增强上肢力量的基础，当有一定力量基础之后就可以增加难度；然后进行不同高度的俯卧撑锻炼，比如，可以进行手低脚高的俯卧撑也就是本次实验室的板凳俯卧撑或者手高脚底的俯卧撑锻炼。不同动作姿势的俯卧撑对肌肉的刺激是不一样的,可以根据自己的能力在锻炼过程中选择不同姿势的俯卧撑，从而产生满意的训练效果。