張 勇，趙光圣，朱 東

（1.安徽工程大學(xué) 體育學(xué)院，安徽 蕪湖 241000；2.上海體育學(xué)院 武術(shù)學(xué)院，上海 200438）

隨著武術(shù)實(shí)證性研究不斷深入，訓(xùn)練的科學(xué)化程度逐步提高，但是由于科研機(jī)構(gòu)對(duì)于武術(shù)項(xiàng)目的興趣以及大眾對(duì)拳種喜好的影響，對(duì)流派武術(shù)技術(shù)探討仍處于初步階段.本文選用詠春拳為研究拳種，對(duì)其典型動(dòng)作日字沖拳進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)學(xué)與神經(jīng)肌電同步進(jìn)行分析，揭示高水平詠春拳選手發(fā)力特征，為科學(xué)化詠春拳訓(xùn)練方法和進(jìn)一步國(guó)際傳播提供實(shí)證研究支持［1－4］.

前人實(shí)驗(yàn)表明直線(xiàn)型拳法仍然符合鞭打式發(fā)力特點(diǎn)，通過(guò)自下而上逐步疊加的方式獲得足夠的拳速和擊打效果.而本課題組之前實(shí)驗(yàn)也證明詠春拳日字沖拳（直線(xiàn)型拳法）最高拳速并不比拳擊后手直拳高，而不同動(dòng)作路線(xiàn)對(duì)擊打效果也存在影響［5－10］.為更深度探尋詠春拳技術(shù)機(jī)理與勁力特征，需要對(duì)詠春拳沖拳動(dòng)作進(jìn)行肌電分析.為了保證技術(shù)規(guī)格的統(tǒng)一，排除武術(shù)流派差異對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論帶來(lái)的影響，本次實(shí)驗(yàn)選擇佛山張保系詠春拳，該派系詠春拳技術(shù)要求細(xì)膩，訓(xùn)練以散式（單式動(dòng)作）為主，一式動(dòng)作不過(guò)關(guān)不教下一式，且在詠春拳交流比賽獲得佳績(jī).研究由張保系詠春拳傳人麥耀明推薦具有技術(shù)代表性的受試者并確定實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)和遙測(cè)表面肌電同步進(jìn)行動(dòng)作測(cè)試與分析.

1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

鑒于本課題研究目的，也迫于詠春拳高水平受試者難以尋找，為了最大程度地反映出詠春拳技術(shù)特征而剔除因教授方法、派系技術(shù)差異對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，將受試者定為上海詠春拳教學(xué)中心4名教練.因?yàn)閭鹘y(tǒng)武術(shù)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)等級(jí)劃分，而教授武術(shù)時(shí)間越長(zhǎng)其技術(shù)影響面也就越廣，所以使用“教齡”表示具有的詠春拳技術(shù)傳播能力，具體信息如表1所示.

表1 受試者基本信息表

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與方法

（1）測(cè)試儀器及實(shí)驗(yàn)工具.根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，受試者穿著VICON測(cè)試系統(tǒng)專(zhuān)用服裝和武術(shù)平底牛皮練功鞋.實(shí)驗(yàn)采用VICON系統(tǒng)及Noraxon肌電系統(tǒng)，以?xún)?nèi)同步連接方式進(jìn)行數(shù)據(jù)同步采集.英國(guó)產(chǎn)VICON硬件及其配套軟件系統(tǒng)，16臺(tái)MX＿F40攝影頭，直徑為14cm的Mark球，采樣頻率設(shè)為120HZ，數(shù)據(jù)分析使用Visual3D分析軟件（簡(jiǎn)稱(chēng)為V3D，版本為Visual3DV4.75.12）.肌電信號(hào)系統(tǒng)使用美國(guó)Noraxon公司生產(chǎn)的表面肌電采集與分析系統(tǒng)，采樣頻率設(shè)置為1 000HZ，分析軟件為MyoResearch XP Master Edition 1.08.16.肌電片為上海仁和醫(yī)療設(shè)備有限公司產(chǎn)的心電電極（銀/氯化銀），電極粘附區(qū)30mm直徑，導(dǎo)電區(qū)10mm直徑.

（2）實(shí)驗(yàn)步驟.首先對(duì)包括Vicon系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)肌電系統(tǒng)、配套電腦等儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，并調(diào)試同步信號(hào)，三維空間標(biāo)定.受試者穿著Vicon測(cè)試專(zhuān)用短褲和武術(shù)鞋，做慢走、動(dòng)態(tài)拉伸、武術(shù)熱身動(dòng)作10min，然后向受試者說(shuō)明測(cè)試動(dòng)作順序及測(cè)試過(guò)程相關(guān)事項(xiàng).受試者認(rèn)為身體狀態(tài)良好并充分熱身后開(kāi)始測(cè)試.由熟悉實(shí)驗(yàn)室規(guī)范操作的測(cè)試人員將49個(gè)的紅外反光標(biāo)志球（mark球）粘貼在受試者相應(yīng)位置，然后進(jìn)行靜態(tài)拍攝.受試者完成3次有效數(shù)據(jù)的測(cè)試動(dòng)作后，換下一位受試者測(cè)試直至完成所有測(cè)試動(dòng)作.

圖1 日字沖拳動(dòng)作（俯視圖）

（3）測(cè)試動(dòng)作.每位受試者完成的測(cè)試動(dòng)作為詠春拳日字沖拳.首先以腳、膝內(nèi)扣的二字鉗羊馬姿勢(shì)站立，雙手握拳放置兩側(cè)肋部，高度齊胸骨柄.然后拳自肋部向身體前方中線(xiàn)，肘關(guān)節(jié)伸直結(jié)束動(dòng)作（見(jiàn)圖1）.

（4）數(shù)據(jù)采集與處理.實(shí)驗(yàn)前先調(diào)整16臺(tái)Vicon紅外攝像頭拍攝范圍，根據(jù)測(cè)試范圍（測(cè)試的是原地動(dòng)作）以實(shí)驗(yàn)大廳放置測(cè)力臺(tái)位置為中心設(shè)立一個(gè)3m×2m×3m（長(zhǎng)×寬×高）的范圍.然后捕捉受試者身上49個(gè)mark球（紅外反光標(biāo)志球）的運(yùn)動(dòng)軌跡.將Vicon系統(tǒng)配套的Workstation 5.1軟件采集頻率設(shè)置為120HZ.獲得運(yùn)動(dòng)學(xué)原始數(shù)據(jù)后，使用Visual3DVersion3.34.0進(jìn)行處理，采用11HZ進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波，最終形成沖拳動(dòng)作運(yùn)動(dòng)學(xué)變化來(lái)劃分受試者肌電信號(hào)變化所處動(dòng)作階段.使用Noraxon表面肌電采集儀器及 Myoresearch XP Mater Edition 1.08.16肌電信號(hào)分析軟件來(lái)處理肌電數(shù)據(jù).按照表面肌電測(cè)試規(guī)范流程，確定肌電片肌肉表面脫脂、去體毛等，然后將電極片固定在受試者沖拳側(cè)（均為右手為習(xí)慣手，即右側(cè)）脛骨前肌、腓腸肌、股外側(cè)肌、臀大肌、背闊肌、三角肌肉前束、胸肌、腹直肌、肱二頭肌、肱三頭肌、肱橈肌、左側(cè)肱三頭肌、左側(cè)肱橈肌、左側(cè)胸肌的肌腹位置.

2 研究結(jié)果

受試者運(yùn)動(dòng)過(guò)程中肌電信號(hào)是分析神經(jīng)肌電活動(dòng)情況一個(gè)重要的途徑，本次實(shí)驗(yàn)選定受試者上下肢左右兩側(cè)共14塊肌肉進(jìn)行測(cè)試.按照本文對(duì)于動(dòng)作的劃分，根據(jù)實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)劃分動(dòng)作開(kāi)始和結(jié)束，自預(yù)備式到?jīng)_拳擊打動(dòng)作完成（肘關(guān)節(jié)完全伸直）.而對(duì)于隨后保持姿勢(shì)及收回動(dòng)作，相關(guān)肌電活動(dòng)雖明顯，但非動(dòng)作的核心部分和動(dòng)作完成質(zhì)量關(guān)系不大，因此不予考慮.

圖2 受試者吳XX肌電激活順序

圖3 馬X的肌肉激活順序

和拳擊的后手直拳動(dòng)作比較，日字沖拳的前伸幅度小，實(shí)驗(yàn)甚至出現(xiàn)部分受試者沒(méi)有明顯的三角肌活動(dòng)信號(hào).因?yàn)樵伌喝兆譀_拳動(dòng)作發(fā)力較為短促，肢體活動(dòng)范圍較小，不同發(fā)力習(xí)慣會(huì)產(chǎn)生完成不同的肌電激活狀態(tài)，此次實(shí)驗(yàn)受試者上肢肌肉激活順序沒(méi)有出現(xiàn)一致性，但是通過(guò)肌電信號(hào)分析為深入探討詠春拳發(fā)力特征提供可能.受試者中教學(xué)年限長(zhǎng)的受試者杰和吳（其中吳是全國(guó)詠春拳冠軍）呈現(xiàn)上肢遠(yuǎn)端肌肉先激活而近端肌肉隨后激活的順序.這和郭峰拳擊后手直拳動(dòng)作的由近端依次向遠(yuǎn)端的激活順序完全顛倒.原因是日字沖拳動(dòng)作路線(xiàn)短，不同于蹬地旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)上肢典型鞭打發(fā)力的拳擊后手直拳動(dòng)作，具有自身獨(dú)有的發(fā)力方式：稍節(jié)領(lǐng)勁.此外，受試者中教學(xué)年限長(zhǎng)、技術(shù)更加?jì)故斓膮?、杰、馬激活肌肉數(shù)較少，而只有1年教學(xué)年限的曾下肢以及左側(cè)上肢肌肉激活數(shù)明顯增加（見(jiàn)圖2～圖5）.日字沖拳是在保持二字鉗羊馬的姿勢(shì)下，強(qiáng)調(diào)不借助轉(zhuǎn)體或送肩動(dòng)作來(lái)發(fā)力，所以吳、杰、馬的激活肌肉幾乎集中在沖拳側(cè)上肢和軀干部分，而曾身體其他部位“借力”現(xiàn)象明顯，即上肢對(duì)側(cè)以及下肢部分肌肉出現(xiàn)激活現(xiàn)象.

3 分析與討論

3.1 上肢肌肉激活順序

圖4 受試者杰X肌肉激活順序

圖5 曾XX肌肉激活順序

課題組對(duì)詠春拳技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)即使在二字鉗羊馬下沖拳也符合自下而上的發(fā)力特點(diǎn)［11］.有研究發(fā)現(xiàn)，優(yōu)秀拳擊后手直拳主動(dòng)肌激活的順序?yàn)槿羌?、肱三頭肌、肱橈肌，由近端向遠(yuǎn)端依次激活［12］.比較本次實(shí)驗(yàn)詠春日字沖拳和拳擊后手直拳發(fā)現(xiàn)，教學(xué)年限長(zhǎng)的吳和杰上肢遠(yuǎn)端肌肉先激活，近端肌肉隨后激活.不同于蹬地旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)上肢典型鞭打發(fā)力的拳擊后手直拳，日字沖拳動(dòng)作路線(xiàn)短，沒(méi)有明顯下肢蹬伸發(fā)力動(dòng)作，轉(zhuǎn)體發(fā)力幅度小，所以看似動(dòng)作和拳擊后手直拳的日字沖拳肌肉激活有著自身特點(diǎn).上肢遠(yuǎn)端肌肉先激活可以在出拳路線(xiàn)短的情況下手腕和前臂肌肉收縮，有利于擊打目標(biāo)時(shí)手腕的固定，一方面防止擊打?qū)Ψ綍r(shí)受傷；另一方面通過(guò)增強(qiáng)擊打瞬間傳遞給對(duì)方有效質(zhì)量來(lái)提高擊打效果.因此日字沖拳動(dòng)作體現(xiàn)出傳統(tǒng)武術(shù)追求“稍節(jié)領(lǐng)勁”發(fā)力的特點(diǎn)——上肢遠(yuǎn)端肌肉先激活.

3.2 上肢對(duì)側(cè)肌肉激活狀態(tài)

本次實(shí)驗(yàn)受試者上肢對(duì)側(cè)肌肉激活的時(shí)機(jī)和數(shù)量并不同，其中教學(xué)年限長(zhǎng)的吳對(duì)側(cè)胸大肌繼沖拳側(cè)肱橈肌激活，對(duì)側(cè)肱三頭肌和肱橈肌約在50%的沖拳環(huán)節(jié)時(shí)間激活并直至沖拳環(huán)節(jié)結(jié)束.教學(xué)年限較短的曾對(duì)側(cè)肱三頭肌和肱橈肌約在20%的沖拳環(huán)節(jié)時(shí)間開(kāi)始激活持續(xù)至65%的沖拳環(huán)節(jié)時(shí)間.武式太極拳有左右手各一側(cè)的原則，而詠春拳大量存在如左手?jǐn)傉品朗貙?duì)方中線(xiàn)進(jìn)攻的同時(shí)右手沖拳的“攤打”、右手膀手阻擊對(duì)方上方進(jìn)攻的同時(shí)左手沖拳的“膀打”、左手伏按對(duì)方的進(jìn)攻而右手鏟擊的“伏鏟”這樣的左右同時(shí)攻防的動(dòng)作，這要求對(duì)兩側(cè)肌肉有很強(qiáng)的控制和協(xié)調(diào)能力.需要達(dá)到“攻守同期”的技術(shù)要求不僅要建立“左防右攻”或“下防上攻”準(zhǔn)確動(dòng)作定型，更加重要的是上肢一側(cè)做攻防動(dòng)作時(shí)另一側(cè)保持適度放松，否則無(wú)法完成兩側(cè)不同技術(shù)要求的動(dòng)作，也不會(huì)一側(cè)在接觸對(duì)方進(jìn)攻手臂時(shí)保持靈活、迅速的反應(yīng).

3.3 沖拳末期肌肉共同激活現(xiàn)象

此次實(shí)驗(yàn)受試者在沖拳末期都出現(xiàn)多處肌肉共激活現(xiàn)象，而且教學(xué)年限長(zhǎng)的受試者（吳、馬、杰）所共激活肌肉數(shù)量較多.沖拳末期為進(jìn)攻擊打目標(biāo)環(huán)節(jié)（本次實(shí)驗(yàn)是空擊練習(xí)，并未涉及到擊打環(huán)節(jié)的分析），擊打是物體與物體撞擊現(xiàn)象，沖拳者（施力方）對(duì)受擊打者（受力方）產(chǎn)生作用力，同時(shí)也受到反作用力［13－17］.如果身體肌肉在激活狀態(tài)下提高關(guān)節(jié)固定程度，可以承受一定程度的反作用力；如果擊打時(shí)身體相關(guān)肌肉沒(méi)有激活，那么沖拳者自身無(wú)法承受擊打產(chǎn)生的反作用力，即撞擊時(shí)無(wú)法傳遞較高有效質(zhì)量而降低擊打效果.關(guān)于進(jìn)攻動(dòng)作武術(shù)有兩種看似非常矛盾的說(shuō)法：一是如同心意拳、八極拳主張“硬打硬上無(wú)遮攔”的剛；另一則如同太極拳、八卦掌主張“行如九曲珠”的柔.在套路演練上可以表現(xiàn)出剛?cè)嶙兓?，但就單?dú)武術(shù)動(dòng)作的技術(shù)角度來(lái)說(shuō)為到達(dá)最終技擊效果要不偏向于提高擊打瞬間的速度，要不提高撞擊對(duì)方傳遞的有效質(zhì)量，前者可以引用常見(jiàn)的鞭打動(dòng)作來(lái)解釋而后者則可以用鐵錘砸擊來(lái)理解，人體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性無(wú)法同時(shí)在兩方面都達(dá)到最佳狀態(tài).本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以為武術(shù)剛?cè)嵴f(shuō)提供一種補(bǔ)充：詠春拳肌肉激活特征是武術(shù)界中流傳的“稍節(jié)領(lǐng)勁”和“抖秤砣”說(shuō)法，本為女性所創(chuàng)得詠春拳從身體單薄、反應(yīng)時(shí)效較長(zhǎng)、爆發(fā)力不占優(yōu)勢(shì)的女性群體特點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)用上肢遠(yuǎn)端肌肉預(yù)先激活、對(duì)側(cè)肌肉適度配合、沖拳末期身體肌肉共激活的運(yùn)動(dòng)模式為攻守同期、連續(xù)進(jìn)攻、近身攻擊打好基礎(chǔ)，從而達(dá)到以弱勝?gòu)?qiáng)的最終目的［18］.

3.4 結(jié)論與建議

詠春拳日字沖拳動(dòng)作上肢遠(yuǎn)端肌肉最先激活，體現(xiàn)傳統(tǒng)武術(shù)理論中的“稍節(jié)領(lǐng)勁”的發(fā)力特點(diǎn).沖拳過(guò)程中上肢對(duì)側(cè)肌肉適度參與協(xié)調(diào)，也為詠春拳高級(jí)階段左右兩側(cè)進(jìn)行不同動(dòng)作的技術(shù)打好基礎(chǔ).沖拳末期（肘關(guān)節(jié)接近伸直）身體下肢、軀干、上肢多處肌肉共激活，有利于提高擊打目標(biāo)瞬間有效質(zhì)量進(jìn)而增強(qiáng)日字沖拳技擊效果.本次實(shí)驗(yàn)因條件所限，受試者人數(shù)較少并未分訓(xùn)練層次進(jìn)行比較，研究結(jié)果可能存在一定誤差，有待以后增加樣本進(jìn)行深入研究.

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