wingate实验中无氧功率与肌电相关性研究

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1、摘要研究目的：人体在大强度、短时间的剧烈运动过程中，机体承受着较大的负荷。随着运动时间推移、运动负荷的增加以及能源物质的消耗，运动员的做功能力产生变化。在此过程中，机体为了维持运动强度，神经系统对肌纤维的募集状态也会发生变化。本研究通过wingate无氧功率测试系统以及ME6000-16T肌电遥测系统，将实验采集所得的30S无氧功率及肌电相关数据变化情况进行研究分析，进而对运动过程中机体无氧代谢能力与肌电变化之间的相关性进行研究分析。研究方法：以10名散打专修项目运动员作为受试对象，采用Monark843功率自行车、ME6000-16

2、T肌电遥测仪等测试仪器，通过对受试者进行30S的wingate功率自行车测试。实验过程中受试对象在Monark843功率自行车上进行热身以及时长为30S的正式测试；正式测试之前测试者将ME6000-16T肌电遥测仪的肌电片粘贴在测试的肌肉上，并在实验测试过程中用ME6000-16T肌电遥测仪记录肌电数据。实验过程中测试者记录受试对象在蹬踏自行车过程中的PP、AP、FI、iEMG、RMS、MP、MPF等无氧功率及肌电相关数据。本研究首先将实验采集所得的30S无氧功率及肌电相关数据变化情况进行整体分析，然后将无氧功率及肌电相关数据平均分为

3、5S一个阶段进行分段分析。分析比较在不同运动时间、负荷之下运动员无氧功率变化情况与同一时段肌电变化之间的相关性和差异性。研究结果：(1)受试者30sWingate无氧能力测试各项指标平均值分别为：最大功率（PP）677.1±122.33W；相对最大功率10.10±1.57W/KG；平均功率（AP）522.80±76.63W；相对平均功率7.82±0.88W/KG；功率递减率（FI）41.70±5.95%。(2)测试过程中iEMG数值为股四头肌463.4±145.05uVs、股二头肌314.9±118.21uVs、腓肠肌301.3±99

4、.24uVs；RMS数值为股四头肌595.3±190.60uV、股二头肌405.7±158.67uV、腓肠肌406.7±131.61uV。(3)测试过程中MP数值为腓肠肌159.3±42.93Hz、股二头肌114.2±18.71Hz、股四头肌110.7±12.59Hz；测试过程中MPF数值为腓肠肌190.39±39.63Hz、股二头肌143.1±22.62Hz、股四头肌134.1±13.63Hz。随着疲劳的加重，腓肠肌募集刺激肌纤维能力以及电位活动下降，需要股四头肌与股二头肌的能够在运动疲劳阶段募集更多的慢肌纤维参与到运动中来。在此阶

5、段，慢肌纤维被更多的刺激募集参与到运动中来，并以低频放电为主。研究结论：(1)综合论文中实验测得的无氧数据进行分析可知本研究进行实验所测试的受试对象在运动过程中无氧状态下爆发力以及保持高功率持续输出的能力都一般。在运动训练过程中，为了提升他们的无氧能力还需要进行更高强度的训练。(2)在测试过程中，积分肌电（iEMG）随着负荷重量的增加逐渐增加。随着III运动时间增加，运动负荷也逐渐提升，此时运动将会募集较多的肌纤维参与运动，在此阶段，肌纤维低频放电引起积分肌电值的下降。在运动过程中随着运动时间以及负荷的改变，不同肌纤维的刺激、募集是不

6、同的。所以在运动训练中，训练时间长度需要考虑快肌纤维的消耗和疲劳下降程度，避免运动单位的减少。在测试过程中，RMS随着负荷重量的增加逐渐增加，运动开始至最快蹬圈时，收缩速度越快，RMS越高。在10-15S阶段RMS数值开始下降，说明肌肉疲劳对于肌肉的协调性有着较大的影响。所以，在运动过程中要控制好时间，降低肌纤维协调性下降引起的做功能力降低。(3)在运动过程中，肌纤维MP、MPF随着负荷重量的增加逐渐下降。在实验过程中10-15S阶段之后，所有肌纤维的MP、MPF数值都呈现下降趋势。随着运动疲劳的积累，肌肉的放电情况发生改变，更多的以

7、慢肌纤维低频放电为主。在10-15S阶段之后，腓肠肌MP、MPF下降幅度最大，而股四头肌、股二头肌的MP、MPF波动较小，此时股四头肌成为主要发力肌肉。同时肌纤维MP、MPF的下降同样说明了肌纤维肌力的下降。因此，运动后期为了保持肌力就需要调动更多快肌纤维的参与。(4)在测试过程中，运动员的无氧功率曲线与iEMG曲线最为相似，积分肌电（iEMG）随着负荷重量的增加逐渐增加。因为肌纤维类型的差异，不同类型肌纤维在运动过程中的募集变化情况不同。所以不同测试肌纤维的iEMG变化不同。运动员的无氧功率曲线与RMS曲线较为相似，不过RMS下降幅

8、度很小，在运动后期肌纤维之间的协调性、同步性更高，有利于保持肌力。运动员的无氧功率曲线与MP、MPF曲线相差较大，特别是在15S左右。说明在测试过程中，运动员的无氧功率与iEMG相关性较大。关键词：无氧功率；肌电；相关性