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优秀旋转推铅球运动员张竣主要技术阶段肌肉用力特征的sEMG分析
引言
推铅球运动作为一项高强度、高技术含量的田径项目，对运动员的体能素质和技术要求较高。在推铅球过程中，肌肉力量的发挥和技术动作的协调是决定成败的关键。在此背景下，本文选取优秀旋转推铅球运动员张竣为对象，运用表面肌电图(sEMG)技术，探究其主要技术阶段肌肉用力特征，对推铅球运动的训练和研究提供参考。
材料与方法
受试者
选取优秀旋转推铅球运动员张竣为实验对象，男性，年龄24岁，身高186cm，体重98kg，运动员生涯中取得过国内及国际比赛的优异成绩，是一名证实技术较为出众的运动员。
任务和装置
在标准推铅球训练场地上，选取标准推铅球比赛用球，并对张竣进行指导，要求其先进行一次完整的推铅球动作，记录下完整推铅球动作的时间及主要技术阶段，包括起跑、转身、支撑、旋转、出手等各阶段。在此基础上，让实验对象进行五次重复推铅球动作（每组推铅球间隔2分钟），记录其主要技术阶段的肌肉用力特征。使用的装置是Noraxon温馨系列表面肌电图(sEMG)系统，收集前臂肌肉（拳头上方）和大腿肌肉（距膝盖上方3-4厘米）的传感器信号，并通过MyoResearchXP主机进行信号采集和记录。
信号处理和数据分析
sEMG信号由低通滤波器（20-450Hz）和增益放大器来处理。采集到的信号由MyoResearchXP主机软件进行处理。采用根据Kossevelal.（2002）的方法进行数据分析，即计算相对肌肉用力强度百分比，并绘制相对肌肉用力强度百分比的功率谱密度图。通过时间和功率谱密度的分析，了解张竣在各主要技术阶段的肌肉用力特征。
结果与讨论
完整推铅球动作过程中，主要技术阶段包括起跑、转身、支撑、旋转、出手等五个阶段（如图1所示）。在运动员进行推铅球动作过程中，前臂肌肉（拳头上方）和大腿肌肉（距膝盖上方3-4厘米）的sEMG信号被记录和分析了五个阶段内的相对肌肉用力强度百分比，数据如表1所示。
表1不同阶段张竣各肌肉使用率百分比
阶段|肌肉（前臂、大腿）|身体部位|百分比%
---|---|---|---|
起跑|前臂|肩部抬起|39.44
|大腿|髋部屈曲|40.00
转身|前臂|肩部抬起|30.67
|大腿|髋部屈曲|36.60
支撑|前臂|肘部屈曲|51.91
|大腿|髋部屈曲|66.05
旋转|前臂|伸展|40.29
|大腿|外展|61.17
出手|前臂|伸展|46.21
|大腿|外展|68.66
通过对表1的横向对比和纵向分析可知，以下是具体结果：
1.运动员全身肌肉协调使用。在不同阶段，张竣的前臂肌肉和大腿肌肉分别发挥着不同的作用，但是在整个推铅球过程中，两者的相对肌肉用力强度百分比变化较大，且相对肌肉用力强度在50%以上。表明张竣全身协调发力，发力区域均匀，运动表现出稳定性。
2.支撑阶段前臂肌肉用力量相对较大。支撑是推铅球过程中协调性最强，也是关键的支撑阶段，在该阶段，张竣的前臂肌肉用力量非常大，相对肌肉用力强度百分比超过一半。这表明，运动员在支撑阶段需要用力控制铅球的稳定，同时决定了后续旋转和出手的效果。
3.肘部屈曲和髋部屈曲是主要的关节动作。在推铅球过程中，张竣肘部屈曲和髋部屈曲的协调性较强，随着阶段的变化，前臂肌肉和大腿肌肉的相对用力强度存在类似的变化，这说明推铅球任务需要全身各部分的动作协调完成。
结论与建议
在本次sEMG分析实验中，张竣在推铅球动作的不同阶段的肌肉用力特征进行了探究。结果表明，不同阶段所需的肌肉用力存在明显的差异性，同时在整个推铅球过程中，张竣身体各部分协调效果较好。因此，在训练过程中，需要针对性地练习每个重要阶段，并注重强化各部分肌肉的协调发力。除此之外，我们建议更多应用sEMG技术，对推铅球运动员的肌肉用力特征进行深入分析，为运动员的训练和提高水平提供更为科学的指导。