曹智超，吳 瑛，章凌凌

（1.上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)院，上海200438；2.上海財(cái)經(jīng)大學(xué)體育教學(xué)部，上海200438）

國(guó)際式摔跤（以下簡(jiǎn)稱摔跤）是古典式與自由式摔跤的合稱，根據(jù)運(yùn)動(dòng)員體質(zhì)量，共設(shè)16個(gè)奧運(yùn)級(jí)別。國(guó)內(nèi)外賽事技戰(zhàn)術(shù)研究［1?4］均將滾橋技術(shù)視為國(guó)際式摔跤的核心技術(shù)，它也是運(yùn)動(dòng)員在跪撐（地面）狀態(tài)時(shí)的首選技術(shù)，專(zhuān)項(xiàng)力量對(duì)其成敗具有決定性作用。滾橋技術(shù)的動(dòng)作過(guò)程可簡(jiǎn)述為：以進(jìn)攻者雙臂從后方摟抱對(duì)方軀干為起始姿勢(shì)，通過(guò)自身地面滾動(dòng)帶動(dòng)對(duì)方同向滾動(dòng)一周。由于滾橋技術(shù)依靠全身多個(gè)關(guān)節(jié)肌肉協(xié)同用力，且具有靜力性用力的特征，當(dāng)前的三維測(cè)力臺(tái)、等速測(cè)試儀等運(yùn)動(dòng)生物測(cè)力設(shè)備均無(wú)法滿足其力量測(cè)量的需要；這也使現(xiàn)有研究未能展示該技術(shù)在使用時(shí)連續(xù)、變化的用力過(guò)程特征，而獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)學(xué)和表面肌電研究對(duì)訓(xùn)練實(shí)踐的指導(dǎo)價(jià)值又非常有限。對(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中核心技術(shù)特征的認(rèn)識(shí)不足或不準(zhǔn)確，無(wú)疑會(huì)極大制約甚至誤導(dǎo)該項(xiàng)目訓(xùn)練實(shí)踐，成為影響運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目競(jìng)技水平整體提升的短板。

鑒于此，本試驗(yàn)應(yīng)用自主研發(fā)的摔跤滾橋測(cè)力系統(tǒng)（專(zhuān)利號(hào)：ZL 201620365042.X）結(jié)合定點(diǎn)攝像技術(shù)和表面肌電采集技術(shù)，對(duì)滾橋技術(shù)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、表面肌電同步測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，揭示摔跤運(yùn)動(dòng)員在使用滾橋技術(shù)時(shí)的動(dòng)態(tài)力量、階段劃分和肌肉用力特征，為摔跤項(xiàng)目滾橋技術(shù)的專(zhuān)項(xiàng)力量訓(xùn)練提供參考。

1 研究對(duì)象和方法

1.1 研究對(duì)象

上海體育學(xué)院10名男子古典式摔跤一級(jí)運(yùn)動(dòng)員，平均年齡（20±2.67）歲，體質(zhì)量（72.45±9.73）kg，身高（173.3±6.82）cm，訓(xùn)練年限（6.2±2.49）年，均志愿參加本試驗(yàn)。測(cè)試前所有受試者均知曉詳細(xì)的測(cè)量流程及可能存在的風(fēng)險(xiǎn)并簽署知情同意書(shū)。所有受試運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有急性傷病、無(wú)延遲性肌肉酸痛現(xiàn)象且未處于減重期，熟練滾橋技術(shù)且強(qiáng)側(cè)均為右側(cè)，在測(cè)試前1 d不得參與大強(qiáng)度訓(xùn)練，測(cè)試當(dāng)天禁止飲用含咖啡因或酒精的飲品。測(cè)試地點(diǎn)位于上海體育學(xué)院內(nèi)的上海市人類(lèi)運(yùn)動(dòng)能力開(kāi)發(fā)與保障重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

1.2 試驗(yàn)流程

為熟悉測(cè)試儀器和試驗(yàn)流程，所有受試者在測(cè)試前3 d進(jìn)行測(cè)試內(nèi)容培訓(xùn)和適應(yīng)性訓(xùn)練。測(cè)試當(dāng)天受試者先進(jìn)行15 min的自選強(qiáng)度準(zhǔn)備活動(dòng)，以身體微微出汗為止。準(zhǔn)備活動(dòng)結(jié)束后休息10 min，在此期間試驗(yàn)人員為受試者粘貼電極片并調(diào)試肌電測(cè)試系統(tǒng)。表面肌電采集選取軀干和下肢共12塊肌肉：左腿腓腸肌內(nèi)側(cè)、左腿腓腸肌外側(cè)、右腿腓腸肌內(nèi)側(cè)、右腿腓腸肌外側(cè)、右腿股直肌、左腿股直肌、右腹外斜肌、左腹外斜肌、左背闊肌、右背闊肌、左臀大肌、右臀大肌。所有電極片粘貼前均對(duì)皮膚表面做定位、剔刮、打磨、乙醇消毒處理，粘貼后用膠布對(duì)電極加以固定。

隨后要求受試者在摔跤滾橋測(cè)試系統(tǒng)上全力完成2次強(qiáng)側(cè)滾橋技術(shù)（右側(cè)）以獲取假人旋轉(zhuǎn)扭矩，2次測(cè)試間歇10 min。為了避免因磷酸原快速消耗對(duì)力量表現(xiàn)產(chǎn)生的不利影響，本文將測(cè)量范圍限定于假人0～180°旋轉(zhuǎn)區(qū)間（6 s）內(nèi)。為反映受試者良好狀態(tài)下的滾橋技術(shù)表現(xiàn)，選取2次測(cè)試中峰值扭矩較高的一次測(cè)試結(jié)果。每次測(cè)試流程為：①受試者穿著摔跤衣右膝跪立于假人正后方，身體與假人無(wú)接觸；②試驗(yàn)人員發(fā)出開(kāi)始指令，受試者摟抱假人軀干盡最大力量使用滾橋技術(shù)；③試驗(yàn)人員判斷假人旋轉(zhuǎn)超過(guò)180°后，發(fā)出停止指令，受試者停止技術(shù)動(dòng)作；④試驗(yàn)人員檢查數(shù)據(jù)完整性，判斷是否有效。測(cè)試期間攝像機(jī)位于受試運(yùn)動(dòng)員身后3 m處定點(diǎn)拍攝技術(shù)全程，拍攝幀數(shù)為25幀/s，以獲得技術(shù)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。通過(guò)無(wú)線肌電采集系統(tǒng)同步獲取肌肉電信號(hào)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)特征共同分析滾橋技術(shù)動(dòng)作的肌肉用力機(jī)制。

1.3 主要測(cè)試設(shè)備

1.3.1 無(wú)線表面肌電采集系統(tǒng)

通過(guò)Noraxon TeleMyo DTS無(wú)線表面肌電采集系統(tǒng)（采集頻率1 500 Hz）采集肌肉活動(dòng)電信號(hào)，使用MyoResearch XP軟件進(jìn)行整流和平滑處理，平滑窗口期50 ms。

1.3.2 摔跤滾橋測(cè)力系統(tǒng)

應(yīng)用自主研發(fā)的摔跤滾橋測(cè)力系統(tǒng)（專(zhuān)利號(hào)：ZL 201620365042.X）測(cè)量滾橋技術(shù)的扭矩。系統(tǒng)內(nèi)置靜態(tài)扭矩傳感器型號(hào)與參數(shù)：型號(hào)為L(zhǎng)ONGLV?WTQ17C，量程為3 000 N·m，線性精度為±0.1%FS，重復(fù)性精度為±0.3%FS，即單次測(cè)量誤差范圍為±3 N·m，重復(fù)測(cè)量誤差范圍為±9 N·m。動(dòng)力系統(tǒng)采用三相380 V?1.5 kW?50 Hz的蝸輪蝸桿減速電機(jī)，每分鐘可轉(zhuǎn)5圈（變頻可調(diào)）。摔跤滾橋測(cè)力系統(tǒng)中的電機(jī)啟動(dòng)扭矩值設(shè)為15 N·m，電機(jī)停止扭矩值設(shè)為5 N·m。

摔跤滾橋測(cè)力系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思路是將滾橋技術(shù)簡(jiǎn)化為運(yùn)動(dòng)員摟抱圓柱形假人滾動(dòng)，同時(shí)有針對(duì)性地解決以下問(wèn)題：①為體現(xiàn)滾橋技術(shù)靜力性用力的特點(diǎn)，將靜態(tài)扭矩傳感器的兩端分別與電機(jī)和假人固定連接，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所需要的回轉(zhuǎn)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)假人30（°）/s等速旋轉(zhuǎn)。②為分別滿足滾橋技術(shù)對(duì)假人產(chǎn)生的額狀面和矢狀面移動(dòng)的需要，設(shè)備底座中包含2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸承。③為避免假人和電機(jī)的重量對(duì)運(yùn)動(dòng)員和旋轉(zhuǎn)軸承的影響，同時(shí)便于運(yùn)動(dòng)員摟抱假人，通過(guò)在電機(jī)外殼下方安裝2個(gè)支撐輪的設(shè)計(jì)來(lái)承載電機(jī)和圓柱形假人質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)圓柱形假人騰空20 cm并與墊面平行放置。④為避免運(yùn)動(dòng)員用力轉(zhuǎn)動(dòng)假人時(shí)破壞滾橋測(cè)力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，將設(shè)備底座固定于扇形鋼板（扇形鋼板的半徑為3 m，圓心角為120°），要求運(yùn)動(dòng)員在扇形范圍內(nèi)（扇形鋼板鋪設(shè)摔跤墊）使用技術(shù)。⑤為確保假人受到運(yùn)動(dòng)員扭力后開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，摔跤滾橋測(cè)力系統(tǒng)可以預(yù)設(shè)電機(jī)啟動(dòng)扭矩和電機(jī)停止扭矩。本文中電機(jī)啟動(dòng)扭矩為15 N·m，停止扭矩為5 N·m，即當(dāng)靜態(tài)扭矩傳感器受力扭矩達(dá)到15 N·m時(shí)伺服電機(jī)接收啟動(dòng)信號(hào)開(kāi)始等速旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)假人旋轉(zhuǎn)，當(dāng)靜態(tài)扭矩傳感器受力扭矩低于5 N·m時(shí)，伺服電機(jī)與仿真假人停止旋轉(zhuǎn)。

1.3.3 攝像機(jī)

采用1臺(tái)杰偉世（JVC）高清攝影機(jī)用于拍攝滾橋技術(shù)測(cè)試全程，攝像機(jī)型號(hào)為GY?HM170EC，拍攝幀數(shù)為25幀/s。攝像機(jī)架設(shè)于受試運(yùn)動(dòng)員身后3 m處定點(diǎn)拍攝，攝像機(jī)高度1.5 m。

1.4 三機(jī)同步處理方法

為確保攝像、動(dòng)力測(cè)量、肌電測(cè)量三機(jī)同步，在無(wú)線表面肌電采集過(guò)程應(yīng)用同步器，在攝像機(jī)前放置同步信號(hào)燈，視頻分析中以信號(hào)燈亮作為肌電測(cè)量同步信號(hào)。摔跤滾橋測(cè)力系統(tǒng)未研發(fā)配備同步器，視頻分析中以電機(jī)啟動(dòng)聲為動(dòng)力測(cè)量同步信號(hào)。

1.5 統(tǒng)計(jì)方法

使用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。運(yùn)用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)比較雙側(cè)肌肉做功的差異，運(yùn)用單樣本t檢驗(yàn)比較動(dòng)力學(xué)測(cè)試結(jié)果與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果

2.1 滾橋技術(shù)動(dòng)態(tài)體位姿勢(shì)

圖1是一位受試運(yùn)動(dòng)員在滾橋技術(shù)不同時(shí)刻的體位姿勢(shì)，其中?0.68 s為準(zhǔn)備姿勢(shì)，0 s和0.56 s展示了雙腿蹬伸環(huán)節(jié)姿勢(shì)，0.64～5.24 s展示了右腿蹬伸環(huán)節(jié)姿勢(shì)，5.60 s展示了仰面滾動(dòng)環(huán)節(jié)起始姿勢(shì)。

圖1 受試運(yùn)動(dòng)員在不同時(shí)刻的體位姿勢(shì)示意Figure 1 Posture of one athlete in different moments

2.2 滾橋技術(shù)動(dòng)態(tài)力量變化

由于假人的旋轉(zhuǎn)角度與運(yùn)動(dòng)員使用滾橋技術(shù)時(shí)的用力姿勢(shì)具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，為展示不同用力姿勢(shì)下滾橋技術(shù)力量的差異，以假人旋轉(zhuǎn)角度為橫坐標(biāo)，運(yùn)動(dòng)員滾橋技術(shù)相對(duì)扭矩值（除以自身體質(zhì)量）為縱坐標(biāo)構(gòu)建相對(duì)力量變化曲線，結(jié)果（圖2）顯示，在30（°）/s等速測(cè)試條件下，在假人0～180°旋轉(zhuǎn)區(qū)間呈現(xiàn)為2個(gè)階段：第1階段中力量迅速增長(zhǎng)達(dá)到峰值后快速下降，第2階段中力量停止下降并保持相對(duì)穩(wěn)定的力量水平；2個(gè)階段以108°為分界點(diǎn)，峰值力量［（3.17±0.96）N·m·kg?1］出 現(xiàn) 于69°，位 于 第1階段內(nèi)。

圖2 0～180°旋轉(zhuǎn)區(qū)間內(nèi)滾橋技術(shù)相對(duì)力量變化Figure 2 Relative torque‐angle curve of side‐rolling technique during 0‐180 degrees

2.3 滾橋技術(shù)肌肉激活失活時(shí)序

以假人啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)刻為原點(diǎn)，圖3為10名受試運(yùn)動(dòng)員的12塊肌肉激活時(shí)間平均值，結(jié)果顯示，12塊測(cè)試肌肉激活時(shí)間均早于假人啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)刻（該時(shí)刻作為時(shí)間原點(diǎn)），其中：左腿腓腸肌外側(cè)（?1.82 s）、左腿腓腸肌內(nèi)側(cè)（?1.86 s）、左腿股直?。?1.87 s）、左腹外斜?。?1.88 s）、右腹外斜?。?1.73 s）激活時(shí)間較為集中，是第1批激活的肌肉；右腿腓腸肌內(nèi)側(cè)（?1.44 s）、右腿腓腸肌外側(cè)（?1.38 s）、右腿股直?。?1.46 s）、左背闊?。?1.20 s）、右背闊?。?1.57 s）、左臀大?。?1.48 s）激活時(shí)間較為集中，是第2批激活肌肉；右臀大?。?0.94 s）激活時(shí)間最晚，是最后的用力肌肉。本文以50 ms周期中振幅平均值是否超過(guò)基線水平3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差作為肌肉激活的判別標(biāo)準(zhǔn)。

圖3 滾橋技術(shù)12塊肌肉預(yù)激活時(shí)序Figure 3 Preactivation sequence of 12 muscles of side‐rolling technique

以假人啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)刻為原點(diǎn)，圖4展示了6 s內(nèi)10名受試運(yùn)動(dòng)員的12塊肌肉激活和失活時(shí)間平均值。結(jié)果顯示：右腹外斜肌（5.83 s）和右臀大肌（5.94 s）肌肉工作持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)；右腿股直?。?.16 s）、左腹外斜?。?.34 s）、右背闊肌（4.39 s）、左臀大?。?.70 s）、左背闊?。?.01 s）肌肉工作持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，其中左臀大肌在0～1 s時(shí)處于失活狀態(tài)。

圖4 滾橋技術(shù)12塊肌肉工作時(shí)程Figure 4 Activation and Inactivation Sequence of 12 muscles of side‐rolling technique

2.4 滾橋技術(shù)積分肌電比較

將滾橋技術(shù)全程六等分，每個(gè)階段持續(xù)1 s，即旋轉(zhuǎn)30°范圍。表1展示了每個(gè)時(shí)程內(nèi)12塊肌肉的積分肌電百分比，以此反映不同旋轉(zhuǎn)角度下各肌肉參與做功情況。表1同時(shí)展示了雙側(cè)肌肉（除腓腸?。┓e分肌電值比較的統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果。

圖5展示了一位受試運(yùn)動(dòng)員在摔跤滾橋測(cè)力系統(tǒng)上使用滾橋技術(shù)時(shí)采集到的原始肌電信號(hào)，從中可以發(fā)現(xiàn)右股直肌、右腹外斜肌、右臀大肌、左背闊肌的表面肌電信號(hào)振幅不同程度地高于對(duì)側(cè)，其肌肉激活程度更高。

表1 不同旋轉(zhuǎn)角度下12塊肌肉的積分肌電對(duì)比Table 1 Integral EMG of 12 muscles in different degree

3 討論

3.1 摔跤滾橋技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)特征

3.1.1 滾橋技術(shù)的技術(shù)環(huán)節(jié)劃分

將滾橋技術(shù)簡(jiǎn)化為運(yùn)動(dòng)員在墊面滾動(dòng)圓柱體假人180°，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)量結(jié)果，滾橋技術(shù)可以劃分雙腿蹬伸、右腿蹬伸、仰面滾動(dòng)3個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。

運(yùn)動(dòng)員右腿單膝跪立于假人正后方，雙臂摟抱假人軀干是滾橋技術(shù)的起始姿勢(shì)。如圖1所示，雙腿蹬伸環(huán)節(jié)以運(yùn)動(dòng)員右足移動(dòng)至假人左側(cè)為起點(diǎn)，隨后雙腿向右側(cè)蹬伸，直至運(yùn)動(dòng)員左足離地，旋轉(zhuǎn)角度集中在0～10%階段。從功能上看，右足移動(dòng)至假人左側(cè)構(gòu)成了右腿新的蹬伸用力支點(diǎn)，改變了滾橋技術(shù)中右腿蹬伸動(dòng)作的用力方向，使原先與假人垂直軸平行的用力方向變?yōu)閭?cè)向用力。

右腿蹬伸環(huán)節(jié)以運(yùn)動(dòng)員左足離地為起點(diǎn)，隨后左髖做伸展運(yùn)動(dòng)將離地的左足帶動(dòng)至身體后方，直至右足改變支撐點(diǎn)，其間右腿獨(dú)立蹬伸用力，旋轉(zhuǎn)角度集中在10%～90%階段。右腿蹬伸環(huán)節(jié)中左髖通過(guò)伸展運(yùn)動(dòng)將離地的左足帶動(dòng)至身體后方，使運(yùn)動(dòng)員的脊柱呈現(xiàn)向右旋轉(zhuǎn)的體形，該體形可以為右腹外斜肌提供適宜肌肉初長(zhǎng)度，有利于維持高強(qiáng)度收縮。

在實(shí)際比賽中，仰面滾動(dòng)環(huán)節(jié)出現(xiàn)前運(yùn)動(dòng)員已經(jīng)獲得技術(shù)分，其目的是保持滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的延續(xù)，而非追求高水平的滾動(dòng)力量。該技術(shù)環(huán)節(jié)以運(yùn)動(dòng)員右足支撐點(diǎn)發(fā)生位移為起點(diǎn)，由于該技術(shù)環(huán)節(jié)終點(diǎn)超出了180°，此處不再就該技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)一步展開(kāi)。

3.1.2 滾橋技術(shù)的動(dòng)力階段劃分

將30（°）/s等速測(cè)試條件下的滾橋技術(shù)扭矩值除以受試運(yùn)動(dòng)員自身體質(zhì)量獲得的相對(duì)力量參數(shù)。如圖2所示，動(dòng)作開(kāi)始后，運(yùn)動(dòng)員的相對(duì)力量隨著技術(shù)動(dòng)作的發(fā)展而增長(zhǎng)，在69°時(shí)達(dá)到峰值水平（3.17±0.96）N·m·kg?1，隨后力量水平開(kāi)始回落，一段時(shí)間后保持相對(duì)穩(wěn)定。108°是相對(duì)力量連續(xù)下降超過(guò)500 ms（假人旋轉(zhuǎn)15°）后的第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，且該轉(zhuǎn)折點(diǎn)后1 000 ms（假人旋轉(zhuǎn)30°）內(nèi)的振幅不超過(guò)最大峰值的5%，由此以108°作為動(dòng)力階段劃分的分界點(diǎn)，108°時(shí)相對(duì)力量水平為（2.33±1.21）N·m·kg?1。

將0～108°作為第1階段，該階段呈現(xiàn)高峰狀，階段內(nèi)力量在0～27°快速增長(zhǎng)，27°～51°保持穩(wěn)定，51°～69°再次快速增長(zhǎng)并達(dá)峰值，隨后逐步回落。將108°～180°作為第2階段，該階段呈高原狀，階段內(nèi)力量在108°～165°停止回落并保持穩(wěn)定，165°后開(kāi)始迅速下降。由于力量峰值出現(xiàn)在第1階段中，且第1階段的末期角度（108°）已超出摔跤比賽規(guī)則規(guī)定的得分角度（90°），因而該階段是決定滾橋技術(shù)成敗的關(guān)鍵階段。

圖5 一位受試運(yùn)動(dòng)員使用滾橋技術(shù)時(shí)12塊肌肉電信號(hào)示意Figure 5 Original EMG of 12 muscles of one athlete when using side‐rolling technique on testing machine

3.1.3 基于滾橋技術(shù)環(huán)節(jié)劃分的動(dòng)力學(xué)分析

根據(jù)滾橋技術(shù)3個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的先后順序、力學(xué)特征及其解剖學(xué)功能，滾橋技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)表現(xiàn)與測(cè)量獲得的動(dòng)力曲線變化一致。假人旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)前，運(yùn)動(dòng)員右足移動(dòng)至假人左側(cè)，成為雙腿蹬伸環(huán)節(jié)的起點(diǎn)和滾橋動(dòng)力測(cè)量的原點(diǎn)。雙腿蹬伸用力標(biāo)志著假人啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)并開(kāi)始動(dòng)力測(cè)量，雙腿蹬伸環(huán)節(jié)持續(xù)較短時(shí)間，使相對(duì)力量在0～27°內(nèi)快速增長(zhǎng)。雖然隨后左足離地，右腿開(kāi)始獨(dú)立蹬伸用力，但此時(shí)右腿股前肌群和臀大肌逐步進(jìn)入適宜初長(zhǎng)度，右腿蹬伸力量提高，整體力量水平在27°～51°內(nèi)保持平穩(wěn)。在右腿蹬伸環(huán)節(jié)中，左髖做伸展運(yùn)動(dòng)將離地的左足帶動(dòng)至身體后方，使運(yùn)動(dòng)員的脊柱呈現(xiàn)向右旋轉(zhuǎn)的體形，為右腹外斜肌提供了適宜肌肉初長(zhǎng)度。在右腿髖膝關(guān)節(jié)伸展用力和軀干向左轉(zhuǎn)體用力的共同參與下，整體力量水平在51°～69°內(nèi)再次快速增長(zhǎng)并達(dá)到峰值。69°后，整體力量隨著右腿股前肌群和臀大肌肌肉長(zhǎng)度的持續(xù)縮短而開(kāi)始逐漸回落。108°后，運(yùn)動(dòng)員左臂將假人向左拉動(dòng)，在左側(cè)背闊肌等肌肉收縮的參與下，力量水平開(kāi)始穩(wěn)定。隨著右腿股前肌群和臀大肌的肌肉收縮空間殆盡，165°后右足離地并重新尋找支撐點(diǎn)，整體力量水平迅速下降。

3.2 摔跤滾橋技術(shù)的表面肌電特征

3.2.1 滾橋技術(shù)的肌肉預(yù)激活分析

摔跤滾橋測(cè)力系統(tǒng)設(shè)定閾值啟動(dòng)，相關(guān)肌肉肌電活動(dòng)早于假人旋轉(zhuǎn)，本文以動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)為原點(diǎn)比較肌肉激活時(shí)序（圖3）。左腿腓腸肌內(nèi)側(cè)、左腿腓腸肌外側(cè)、左腿股直肌、左腹外斜肌、右腹外斜肌激活時(shí)間較為集中，是第1批激活的肌肉，說(shuō)明滾橋技術(shù)起始姿勢(shì)下左腿支撐用力，左側(cè)相關(guān)肌肉先行激活。右腿腓腸肌內(nèi)側(cè)、右腿腓腸肌外側(cè)、右腿股直肌、左右背闊肌、左臀大肌激活時(shí)間較為集中，是第2批激活肌肉，說(shuō)明起始姿勢(shì)后右足移動(dòng)至假人左側(cè)的動(dòng)作使右側(cè)相關(guān)肌肉激活。右臀大肌激活時(shí)間最晚，是最后的用力肌肉，說(shuō)明右足移動(dòng)至假人左側(cè)后開(kāi)始蹬伸用力。

3.2.2 滾橋技術(shù)的肌肉工作時(shí)程分析

肌肉失活時(shí)序反映了肌肉工作時(shí)間的長(zhǎng)短，在一定程度上肌肉持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)說(shuō)明該肌肉參與滾動(dòng)用力的貢獻(xiàn)水平越高。如圖4所示，右臀大肌、右腹外斜肌的肌肉激活時(shí)間幾乎涵蓋滾橋技術(shù)全程，說(shuō)明右臀大肌、右腹外斜肌是滾橋技術(shù)滾動(dòng)用力的核心肌肉。左背闊肌、左臀大肌、右背闊肌、左腹外斜肌、右腿股直肌持續(xù)時(shí)間為4.16～5.01 s，說(shuō)明這些肌肉在一定時(shí)間范圍內(nèi)參與了滾橋技術(shù)，其作用需根據(jù)表面肌電測(cè)試情況及其解剖學(xué)功能確定。需要注意的是，左臀大肌在0～1 s內(nèi)處于失活狀態(tài)，說(shuō)明在雙腿蹬伸環(huán)節(jié)中，左臀大肌沒(méi)有參與用力。左腿股直肌激活時(shí)間最短，僅為2.41 s，說(shuō)明右腿蹬伸環(huán)節(jié)中離地的左足被帶動(dòng)至身體后方之后，左腿未再參與蹬伸用力。

3.2.3 滾橋技術(shù)的肌肉做功分析

運(yùn)動(dòng)員在使用滾橋技術(shù)時(shí)，其體位和肌肉用力方式應(yīng)與旋轉(zhuǎn)角度存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。如表1所示，雙腿蹬伸環(huán)節(jié)位于0～30°旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)，左背闊肌、右腹外斜肌、右腿股直肌、右背闊肌是該技術(shù)環(huán)節(jié)的主要做功肌肉，其中左背闊肌、右腹外斜肌、右腿股直肌積分肌電值顯著高于對(duì)側(cè)，說(shuō)明左肩伸展、右膝伸展、軀干左旋的相關(guān)肌群是此階段參與滾動(dòng)用力的主要肌肉。圖5顯示，運(yùn)動(dòng)員在使用滾橋技術(shù)時(shí)，右腿股直肌、右腹外斜肌、右臀大肌、左背闊肌的表面肌電信號(hào)振幅不同程度地高于對(duì)側(cè)，這些肌肉的激活程度更高。滾橋技術(shù)使用初期，短暫的雙腿蹬伸迅速過(guò)渡到右腿側(cè)向蹬伸會(huì)使運(yùn)動(dòng)員身體向右滾動(dòng)，為軀干左旋用力創(chuàng)造適宜體位，軀干左旋用力會(huì)改變左臂提拉假人的用力方向，使假人跟隨運(yùn)動(dòng)員軀干左旋產(chǎn)生滾動(dòng)。

30°后雙側(cè)背闊肌用力水平相當(dāng)，雙臂摟抱假人軀干只起到固定把位作用，此時(shí)隨著右髖屈曲角度逐漸減小，右髖伸展參與滾動(dòng)用力的比例逐步提高。滾橋技術(shù)峰值力量出現(xiàn)在69°，右臀大肌、右腹外斜肌、雙側(cè)背闊肌、右腿股直肌是60°～90°旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)的主要做功肌肉，其中右臀大肌、右腹外斜肌、右腿股直肌積分肌電值顯著高于對(duì)側(cè)，說(shuō)明在滾橋技術(shù)峰值力量體位下，右腿髖、膝關(guān)節(jié)伸展、軀干左旋的相關(guān)肌群是參與滾動(dòng)用力的主要肌肉。滾橋技術(shù)峰值力量體位是原有動(dòng)作體位下關(guān)節(jié)伸展的延續(xù)，此時(shí)右腿髖、膝關(guān)節(jié)肌群和軀干左旋肌群處于適宜收縮長(zhǎng)度。120°～150°處于滾橋技術(shù)動(dòng)力曲線中的力量平穩(wěn)期，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的體位接近仰面朝天，右膝關(guān)節(jié)接近完全伸展。與峰值力量體位下肌肉用力方式對(duì)比，右膝伸展、軀干左旋相關(guān)肌群不再是此階段參與滾動(dòng)用力的主要肌肉。滾橋技術(shù)峰值力量體位過(guò)后，隨著關(guān)節(jié)可伸展幅度的進(jìn)一步減小，右膝伸展、軀干左旋相關(guān)肌群參與滾動(dòng)用力的比例持續(xù)減小，此時(shí)滾橋技術(shù)滾動(dòng)力量主要源自左肩伸展的拉動(dòng)假人動(dòng)作和右髖伸展的挺髖動(dòng)作。

3.3 摔跤滾橋技術(shù)的動(dòng)力學(xué)及其神經(jīng)肌肉控制的比較

3.3.1 滾橋技術(shù)的力量水平比較

本文中男子一級(jí)運(yùn)動(dòng)員滾橋技術(shù)起始力矩為（1.93±1.26）N·m·kg?1，峰值力矩為（3.17±0.96）N·m·kg?1，測(cè)試用圓柱體假人半徑為15 cm，換算后運(yùn)動(dòng)員在3°時(shí)施加于假人的滾橋?qū)ｍ?xiàng)力量為自身體質(zhì)量的（1.29±0.84）倍，69°時(shí)的峰值力量為自身體質(zhì)量的（2.11±0.64）倍。

韓國(guó)學(xué)者申勇業(yè)［5］曾對(duì)30名獲得過(guò)韓國(guó)大學(xué)生比賽前3名的女子自由式摔跤運(yùn)動(dòng)員實(shí)施過(guò)滾橋測(cè)力研究，測(cè)試方法是將假身軀干與拉力器通過(guò)一根尼龍繩連接，結(jié)果顯示60～84 kg級(jí)別的運(yùn)動(dòng)員滾橋技術(shù)最大力量約為自身體質(zhì)量的1.12～1.29倍，僅為本文測(cè)得峰值力量水平的53.08%～61.14%。研究結(jié)果存在差異的原因有二：①性別差異的影響，女子運(yùn)動(dòng)員的相對(duì)力量水平低于男子運(yùn)動(dòng)員；②假人轉(zhuǎn)速的影響，申勇業(yè)的研究未控制假人旋轉(zhuǎn)速度，會(huì)較大程度受到力速曲線影響從而降低所測(cè)參數(shù)水平。

國(guó)內(nèi)對(duì)滾橋技術(shù)力量測(cè)試的數(shù)據(jù)是閻建輝等［6］和鄧興國(guó)等［7］于1997年通過(guò)在無(wú)旋轉(zhuǎn)功能的假人身上安裝力學(xué)傳感器獲得的，該研究認(rèn)為健將級(jí)運(yùn)動(dòng)員滾橋技術(shù)發(fā)力初期的動(dòng)作合力達(dá)自身體質(zhì)量的（2.111±0.481）倍，顯著高于本文中一級(jí)運(yùn)動(dòng)員3°時(shí)的起始用力水平（單樣本t檢驗(yàn)，P=0.01），與69°時(shí)的峰值力量無(wú)顯著性差異（單樣本t檢驗(yàn)，P=0.89）。閻建輝等測(cè)試的滾橋?qū)ｍ?xiàng)力量結(jié)果與本文結(jié)果存在差異，原因可能為：①受試對(duì)象水平的影響，健將級(jí)運(yùn)動(dòng)員的相對(duì)力量水平可能高于本文受試的一級(jí)運(yùn)動(dòng)員；②假人旋轉(zhuǎn)速度的影響，本文中的30（°）/s等速旋轉(zhuǎn)會(huì)根據(jù)力速曲線關(guān)系降低測(cè)得的力矩?cái)?shù)值；③技術(shù)動(dòng)作變形的影響，在無(wú)旋轉(zhuǎn)功能假人上使用滾橋技術(shù)時(shí)運(yùn)動(dòng)員會(huì)調(diào)整自身至最易用力體位，造成起始用力的坐標(biāo)右移至接近69°處。對(duì)比本文與國(guó)內(nèi)外滾橋測(cè)力的研究結(jié)果，認(rèn)為此前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究由于受到測(cè)試手段的條件限制，未能實(shí)現(xiàn)等速條件下的滾橋技術(shù)動(dòng)態(tài)力量測(cè)量，其測(cè)試結(jié)果均在不同程度上低估了運(yùn)動(dòng)員在真實(shí)條件下滾橋技術(shù)的實(shí)際用力水平。

3.3.2 滾橋技術(shù)的肌肉用力特征比較

由于此前缺少對(duì)滾橋技術(shù)動(dòng)力學(xué)特征和表面肌電特征的研究，過(guò)去對(duì)滾橋技術(shù)肌肉用力特征的認(rèn)識(shí)來(lái)源于2個(gè)方面：①對(duì)該技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)描述。進(jìn)攻者雙手摟抱對(duì)方髖以上到肩以下的軀干部分，身體貼緊對(duì)方背部，右側(cè)膝蓋貼緊對(duì)方身體，左腿于對(duì)方兩腿之間。進(jìn)攻者右肩抵于對(duì)方右邊的肩胛部，使對(duì)方胸部接近墊面，雙腿移動(dòng)改變對(duì)方手臂的支撐角度，向右做360°滾動(dòng)用力，直到滾橋成功后仍控制對(duì)方在跪撐狀態(tài)為止［8］。②基于運(yùn)動(dòng)學(xué)研究的階段劃分。楊進(jìn)昌［9］對(duì)甘肅省男子古典式摔跤運(yùn)動(dòng)員跪撐技術(shù)的研究將滾橋技術(shù)分為準(zhǔn)備階段、抱夾階段、挺髖成橋階段、滾橋階段、后控制階段，認(rèn)為抱夾階段和挺髖成橋階段是影響跪撐滾橋技術(shù)的關(guān)鍵階段，其對(duì)抱夾階段和挺髖成橋階段的動(dòng)作描述分別是“蹬伸左腿，左肩外展并上回旋，右肩內(nèi)收并下回旋，使對(duì)方身體左側(cè)上升，進(jìn)攻方上體右倒，向左后翻轉(zhuǎn)”和“進(jìn)攻隊(duì)員兩腿用力后蹬，向前擠對(duì)方，同時(shí)頭胸部下壓對(duì)方背部”。

抱夾階段和挺髖成橋的整體動(dòng)作軌跡描述涵蓋了本文中的雙腿蹬伸、右腿蹬伸2個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，但其中對(duì)下肢動(dòng)作、肩部動(dòng)作的描述與本文存在一定的差異。具體差異：①本文表面肌電的測(cè)量結(jié)果已證實(shí)，雖然左腿股直肌激活早于對(duì)側(cè)，但在雙腿蹬伸、右腿蹬伸技術(shù)環(huán)節(jié)中，左腿股前肌群不是主要做功肌肉。以“蹬伸左腿”表達(dá)滾橋技術(shù)中下肢的肌肉用力方式明顯不恰當(dāng)。②本文已揭示在30°～120°旋轉(zhuǎn)角度體位下，左肩關(guān)節(jié)伸展肌群不是參與滾動(dòng)用力的主要肌肉?！白蠹缤庹共⑸匣匦?，右肩內(nèi)收并下回旋”的表述不能完整反映此階段的主要用力肌肉及其用力方式。

4 結(jié)束語(yǔ)

（1）在滾橋技術(shù)初期，雙腿蹬伸迅速過(guò)渡到右腿側(cè)向蹬伸使運(yùn)動(dòng)員身體向右滾動(dòng)，該動(dòng)作為軀干左旋用力創(chuàng)造適宜體位，軀干左旋用力會(huì)改變左臂提拉假人的用力方向，三者使假人產(chǎn)生最初的滾動(dòng)。

（2）30°后雙臂摟抱假人軀干只起到固定把位作用，右髖伸展參與滾動(dòng)用力的比例逐步提高。隨著此動(dòng)作體位下關(guān)節(jié)伸展的延續(xù)，右腿髖、膝關(guān)節(jié)肌群和軀干左旋肌群處于適宜長(zhǎng)度下收縮，在約69°時(shí)呈現(xiàn)滾橋技術(shù)峰值力量體位。

（3）滾橋技術(shù)峰值力量體位過(guò)后，隨著關(guān)節(jié)可伸展幅度的進(jìn)一步減小，右膝伸展、軀干左旋相關(guān)肌群參與滾動(dòng)用力的比例持續(xù)減小，120°后滾橋技術(shù)滾動(dòng)表現(xiàn)為左肩伸展的拉動(dòng)假人動(dòng)作和右髖伸展的挺髖動(dòng)作。

作者貢獻(xiàn)聲明：

曹智超：設(shè)計(jì)、實(shí)施試驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)、修改論文；

吳 瑛：設(shè)計(jì)論文框架，指導(dǎo)撰寫(xiě)論文；

章凌凌：協(xié)助設(shè)計(jì)試驗(yàn)，校對(duì)論文。