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网球发球过程中上肢动作肌电分析

 运动机能形态学 2022-08-10 发布于北京

【李云-运动机能形态学团队】

发球是网球运动中的重要技术之一,并且是网球竞赛中由运动员自己掌握并组织进攻的良好机会,也一直是职业选手克敌制胜的公开武器。正因为发球在网球比赛中占有的重要地位,因此它受到国内外网球界的极大重视。

网球发球是一种具有潜在的伤害性运动,因为这种过顶运动需要重复、力量、在很短时间内获得所需的加速度,以及施加在占主导地位的上肢上的巨大负荷,特别是肩关节。

网球的发球动作大多是通过上臂相对于胸部的运动来描述的。具体来说,从球释放开始,持拍臂在肩胛骨平面外展,然后在上引早期阶段伸展,后在上引晚期阶段最大限度地向外旋转,接着是外展伴随快速内旋,直到球撞击的加速阶段。通常世界级网球运动员的最大外展为101°±13°。网球和球拍撞击后,上臂和球拍形成的复合体减速内收置于对侧身体。

总的来说,网球发球动作可以概括为上引早期,肱骨外展、伸展并开始外旋,而肩胛骨主要是外旋。在上引后期,肱骨外展、屈曲、外旋直至其最大值,而肩胛骨内旋、上旋、后倾。在加速阶段,肱骨外展,轻微屈曲和内旋,肩胛骨增加其内旋和向上旋转,前倾。最后,在随挥阶段,肱骨内收、屈曲和内旋,肩胛骨内旋、下旋和向后倾斜。

图1:T0: 球撞击; 上引: 运动开始到肩关节最大外旋(Max ER); 加速: 肩关节最大外旋到肩关节最大内旋速度(Max IR); 减速: 肩关节最大内旋速度到肘关节最大伸展(Max Elbow Ext); 随挥: 肘关节最大伸展到手臂停止运动。  

上图为一项用肌电对16名高水平网球运动员发球时上肢肌肉激活情况,分析发现(以撞击时为0ms,撞击前后分别用正负表示),平均激活起始时间的顺序显示,在上引早期,前锯肌(-286.98 ms)、三角肌前(-250.3 ms)和上斜方肌(-234.45 ms)被激活。然后,上引中晚期活动包括小圆肌(-214.75 ms)、后三角肌(-157.8 ms)、下斜方肌(-119.7 ms)和冈上肌(-103.83 ms),冈下肌在减速(+47.05 ms)时被激活

平均结束顺序显示三角肌前部(+170.1 ms)和前锯肌(+199.97 ms)随挥早期停止活动。随后,上斜方肌(+225.29)和冈下肌(+230.95)在中期停止活动。最后,晚期停止活动包括冈上肌(+262.17)、后三角肌(+281.54)、下斜方肌(+296.25)和小圆肌(+319.5)

在肩部参与发球周期的很长一段时间里,大部分肌肉都处于激活状态。除冈下肌外,所有肌肉的平均激活时间超过50%,前锯肌、上斜方肌和小圆肌的平均激活时间较长,超过70%

由上述实验研究分析可知:

首先,由于同一肌肉的不同部位(上斜方肌、下斜方肌、前三角肌和后三角肌)被激活的时间和持续时间不同,在发球动作中,它们可以作为单独的肌肉。因此日常调节和康复训练必须在其适当的位置针对性激活肌肉的每个部分的功能

其次,由于肌肉激活开始于肩胛骨周围,并向肩袖进行,所以日常调节和康复训练应该遵循相同的进程。先强调肩胛骨的稳定性和控制,作为肩袖激活的基础,且最大限度地激活肩袖需要一个稳定的肩胛基础,所以肩袖强调应该推迟,直到达到足够的肩胛骨控制。

最后,在网球发球动作的持续时间中,大部分肌肉被激活。这意味着这些肌肉的训练应该包括耐力练习。上引早期前锯肌激活表明该肌肉应作为肩胛骨外旋肌恢复。

参考文献
[1] Rogowski I, Creveaux T, Sevrez V, Chèze L, Dumas R. How Does the Scapula Move during the Tennis Serve? Med Sci Sports Exerc. 2015 Jul; 47(7): 1444-9. 
[2] Kibler WB, Chandler TJ, Shapiro R, Conuel M. Muscle activation in coupled scapulohumeral motions in the high performance tennis serve. Br J Sports Med. 2007 Nov; 41(11): 745-9.

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