第參章第參章
第參章第參章 方法方法方法方法
一、受試者 一、受試者 一、受試者 一、受試者
以國立台灣師範大學乙組排球隊,球齡超過 1 年的隊員共 12 名 為受試對象,平均身高 176.8±6.9 公分、體重 68.7±5.9 公斤、年齡 20.9±1.4 歲、1/2 蹲舉最大肌力 135.62±18 公斤。每位受試者均有從事 過重量訓練和增強式訓練,且 1/2 蹲舉皆能舉起自身體重 1.5 倍以上 的重量。實驗期間接近比賽期,且經過該球隊教練同意而參加本實驗 研究。在實驗前告知受試者實驗流程、目的與身體可能帶來的不適,
並填寫受試者須知及同意書(如附錄一)。
二、實驗儀器 二、實驗儀器 二、實驗儀器 二、實驗儀器
((
((一一一一))))肌電測量肌電測量肌電測量 肌電測量
1. Biovision 肌電系統。
2. 肌電前置放大器,放大倍率 1000 倍。
3. A/D (類比-數位) 訊號轉換器。
4. 16 頻道訊號輸入器。
5. 圓形電極片(Al / Agcl 電極材料)。
6. DASY LAB 6.0 版分析軟體及桌上型電腦一部。
(二)
(二)
(二)
(二)動力學測量動力學測量動力學測量 動力學測量
1. Kistler 9287 型測力板。
2. A/D (類比-數位) 訊號轉換器。
3. 16 頻道輸入器。
4. 電腦及 BioWare 3.0 版分析軟體。
(三)重量訓練器材
(三)重量訓練器材
(三)重量訓練器材
(三)重量訓練器材
舉重架 2 座、槓鈴一支、槓片數個,椅子兩張、止滑墊數片。
場地佈置如下:
圖 3-1 重量訓練器材架設圖
(四)其它
(四)其它
(四)其它
(四)其它
酒精、棉花、刮鬍刀、透氣膠帶、計時碼錶、腰包、Monark8920E 固定式腳踏車。
三、實驗設計 三、實驗設計 三、實驗設計 三、實驗設計
(一)
(一)
(一)
(一)先前先前先前的研究先前的研究的研究的研究 (pilot study)
本研究須比較不同實驗處理時的肌電訊號,由於肌電訊號容易受 到環境因素的干擾,因此同一個受試者必須在同一天完成不同的實驗 處理,以降低蒐集資料的誤差。過去並無文獻說明兩個實驗處理的間 隔時間應休息多長。所以先前研究目的在於探討受試者進行不同實驗 處理時適當的間隔休息時間,致使神經肌肉不因前一個實驗處理而有
所影響,即前一個處理造成的激發狀態,或肌肉因疲勞尚未恢復而產 生功率下降的情形。本研究兩個不同負荷的複合訓練間隔休息時間為 10 分鐘,理由如下:
受試者進行熱身、CMJ + 重量訓練的實驗流程後,心跳、膚溫、
再次進行重量訓練時的肌電振幅約 8-12 分鐘回到熱身後的基準值。
Power 等 (2002) 也指出,熱身運動後的適當休息時間為<10 鐘,基 於此,本研究兩個不同負荷複合訓練擷取的間隔休息時間為 10 分鐘。
(二)(二)
(二)(二)正式實驗設計正式實驗設計正式實驗設計 正式實驗設計
本研究蒐集受試者進行重量訓練和在測力板進行 CMJ 時的股四 頭肌、股二頭肌、比目魚肌、腓腸肌肌電訊號,並用測力板分析 CMJ 的衝量、平均垂直反作用力以及將騰空時間經過換算成跳躍高度。受 試者在實驗前 4-7 天先進行一次最大肌力測驗,以作為設定負荷的標 準。由於肌電訊號蒐集容易受到環境因素的干擾,為了降低蒐集肌電 圖訊號的誤差,因此本研究的實驗處理皆在同一天完成。所有的受試 者抵達實驗室熱身完畢後,黏貼肌電貼片,然後在測力板上進行連續 5 次 CMJ,作為 CMJ 基準值,休息 4 分鐘後 (Young 等, 1998) ,受 試著依照隨機分派和次序平衡的方式,完成高負荷複合訓練與中負荷 複合訓練實驗處理。兩個不同負荷複合訓練的間隔休息時間為 10 分 鐘,而重量訓練和增強式訓練的間隔休息時間為 3 分鐘。
休息 4 分鐘 隨機分派與次序平衡
前測前測前測前測
正式實驗正式實驗正式實驗正式實驗
圖 3-2 實驗設計圖
休息 3 分鐘 休息 3 分鐘
CMJ5
下 CMJ5
下 休息 10 分鐘
最大肌力 測驗
85%1RM
重訓 5 下 65%1RM
重訓 5 下
5 次 CMJ (基準值)
高強度複合訓練 中強度複合訓練
3-7 天
四、實驗步驟 四、實驗步驟 四、實驗步驟 四、實驗步驟
(一)最大肌力測驗
(一)最大肌力測驗
(一)最大肌力測驗
(一)最大肌力測驗
受試者在實驗前 3-7 天先進行 1/2 蹲舉最大肌力測驗,以作為設 定重量訓練強度的標準。受試者先以平時練習 1/2 蹲舉時的熱身習 慣,進行重量漸增、反覆次數漸減的 1/2 蹲舉數回合,接著依據平日 練習的紀錄與受試者主觀判定,推估設定約略低於 1RM 最大肌力的 重量。動作方法是兩足開立稍寬於肩部,將預定的槓鈴重量置於頸後 肩上,雙手握槓,手腕與上半身保持平直,屈膝下蹲至夾角約 90º的 位置,然後恢復至直立的姿勢。當受試者成功完成 1/2 蹲舉的動作,
稍作休息,接著在槓鈴左右各增加 1.25 公斤,再舉一回,以此類推,
直至受試者無法舉起為止,紀錄受試者最後一次舉起的重量。在受試 者進行 1/2 蹲舉的過程中,槓鈴左右各站一名護槓者(spotter),以 保護受試者安全。
(二)熱身運動
(二)熱身運動
(二)熱身運動
(二)熱身運動
受試者抵達實驗地點後,在 Monark8290E 固定式腳踏車上騎車 5 分鐘,接著進行伸展運動,待伸展完畢,研究者示範說明 1/2 蹲舉和 測力板上進行連續 CMJ 的正確動作,隨後讓受試者依序進行 40% 的 1RM 1/2 蹲舉 8 下,與非最大的 CMJ5 下, 休息 1 分鐘後再依序進 行第 2 次,待熱身完畢,開始黏貼電極片。
(三)表面電極片之黏貼與肌電儀器準備
(三)表面電極片之黏貼與肌電儀器準備
(三)表面電極片之黏貼與肌電儀器準備
(三)表面電極片之黏貼與肌電儀器準備
本研究以表面肌電圖蒐集股直肌、股二頭肌、比目魚肌、外側腓 腸肌的肌電訊號反應。在使用肌電儀器之前,先用刮鬍刀除去受試者 欲黏貼肌群位置的毛髮,接著以沾濕酒精的棉花擦拭,除去油脂和角 質,以降低阻抗和雜訊干擾。再將電極片黏貼在受試者慣用腳的股直 肌、股二頭肌、比目魚肌、腓腸肌肌腹(黏貼的位置詳如表 3-1 圖 3-3,
3-4 所示),兩電極片間距 2 公分,黏貼方向與肌纖維方向平行,並 用透氣膠帶貼牢,且將參考電極黏貼於臏骨上。當所有電極片均黏貼 完畢,將肌電系統 16 頻道訊號輸入器放入受試者佩戴的腰包裡,以 避免運動過程中肢體的晃動影響肌電搜集的訊號。
表 3-1 表面電極片黏貼位置
肌群名稱 電極片黏貼位置
股直肌 大腿前方肌腹處之肌群,臏骨上緣與髂骨上棘連線中點處。
股二頭肌 大腿後方外側之肌群,坐骨粗隆與腓骨頭連線中點處。
比目魚肌 小腿後下方之肌群,腓腸肌肌腹下方。
外側腓腸肌 小腿後上方外側之肌群,腓骨與跟股連線約 1/3 處。
圖
3-3
表面肌電電極片黏貼位置
圖
3-4
表面肌電電極片黏貼位置(四)
(四)
(四)
(四)1/2 蹲舉重量訓練施作與肌電訊號蒐集方法蹲舉重量訓練施作與肌電訊號蒐集方法蹲舉重量訓練施作與肌電訊號蒐集方法蹲舉重量訓練施作與肌電訊號蒐集方法
受試者依照隨機分派和次序平衡的方式,完成高負荷重量訓練和 中負荷重量訓練。兩旁護槓者先協助受試者扛起預定的負荷,待受試 者站穩後並以口頭回饋研究者,兩旁護槓者將手離開槓鈴,受試者即 開始進行 5 次 1/2 蹲舉。受試者負重下蹲至屈膝約 90º的位置再向心 收縮至直膝位置時為 1 次。研究者以肌電儀器紀錄起始動作。當受試 者該次舉起的負荷為 65%1RM 時,則儘可能用個人最快的速度完成 之。
(五)連續
(五)連續
(五)連續
(五)連續 5 次次次次 CMJ 施作與肌電、動力學資料蒐集方法施作與肌電、動力學資料蒐集方法施作與肌電、動力學資料蒐集方法施作與肌電、動力學資料蒐集方法
受試者在熱身完畢後,研究者先口頭告知受試者進行雙手插腰,
連續 5 次 CMJ 動作,以確認下肢肌電訊號和動力學參數的變化是來 自於下肢肌肉的動力性動作,避免測驗過程中上肢擺振動作不一致而 影響實驗的內在效度,研究者並且輔以動作示範。實驗處理正式開始 時,先啟動肌電系統。待受試者穩定站立於測力板上,再啟動測力板 與肌電同步裝置,接著受試著進行連續 5 次 CMJ,在進行 CMJ 的過 程中,研究者從旁與以口頭鼓勵之。測力板與肌電同步裝置收集的時 間 8 秒。
五、實驗流程圖 五、實驗流程圖 五、實驗流程圖 五、實驗流程圖
圖 3-5 實驗流程圖
複合訓練強度設定 65%1RM, 85%1RM
隨機分派不同負荷實驗 處理的順序
前測:
最大肌力測驗
正式實驗開始:
儀器架設
分析下肢肌電訊號和動 力學參數 黏貼表面電極片
受試者熱身
完成各種實驗處理
Time ( s ec onds )
0 1 2 3 4 5 6 7 8
-400 0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000
六、資料處理 六、資料處理 六、資料處理 六、資料處理
(一)肌電訊號的資料處理
(一)肌電訊號的資料處理
(一)肌電訊號的資料處理
(一)肌電訊號的資料處理
1. 肌電採取頻率設定為 1200Hz,以測力板-肌電同步系統擷取反覆 5 次 CMJ 中,第 1 次向心起跳作用時間與第 2、3、4、5 次觸地 時間的肌電訊號(如圖 3-6)共 5 次,作為 CMJ 肌電分析。負重 練習的肌電分析時間則是以線性包絡線曲線明顯上升和下降的 區間(如圖 3-7),作為肌電分析。
圖 3-6 CMJ 向心動作開始與反覆 5 次 CMJ 觸地時間之下肢肌群肌電訊號
(以 1 號受試者 65%1RM 1/2 蹲舉後 CMJ 為例)
股直肌包絡線肌電訊號
股二頭肌包落線電訊號
比目魚肌包絡線肌電訊號
腓腸肌包絡線肌電訊號
N
2000 1000 0
2000 1000 0
2000 1000 0
2000 1000 0
µV
測力板-肌電 同步訊號
10 12.5 15 17.5
時間(秒)
圖 3-7 1 號受試者 85% 1RM 重量訓練之肌電訊號擷取時間
2. 以 DASY LAB 6.0 版分析軟體,進行肌電訊號的濾波與修勻,
肌電的濾波採用帶通濾波(Band Pass Filter)(低頻 10Hz,高頻 500Hz),再將肌電訊號進行全波整流翻正,取其絕對值,並用 低頻 6Hz 進修勻,獲得包絡線的圖形,並以運算功能鍵的程序處 理,最後獲得 RMS 肌電。
(二)力量轉換訊號的蒐集與處理
(二)力量轉換訊號的蒐集與處理
(二)力量轉換訊號的蒐集與處理
(二)力量轉換訊號的蒐集與處理
1. 本實驗所用的訊號擷取為 1200Hz,並將測力板所得到的資料利 用 BioWare 3.0 版軟體進行參數分析。
2. 將測力板所蒐集的反作用力資料曲線圖,用統計運算功能鍵分 析平均垂直反作用力與衝量值。並用從連續 5 次 CMJ 力量曲線 圖中顯示的 CMJ 騰空時間 T,推算每次的跳躍高度。計算方法 為假設每次起跳後身體上升階段和下落階段的時間 t 一致,即 上升至最高點的時間為騰空時間的一半,進行下列計算:
公式為:跳躍高度 (H) = 1/2 × g × t × t
= 1/2 × g × (T/2) × (T/2)
2000 1000 0 µV
0 1 2 3 4 5 6 (秒)
(三)統計分析
(三)統計分析
(三)統計分析
(三)統計分析
1. 以重複量數單因子變異數分析,考驗基準值和二個不同負荷複合 訓練在 5 次 CMJ 的 RMS 肌電與動力學參數的差異,若達顯著水
準,再用杜凱法(tukey)進行事後比較。
2. 以相依樣本 T 考驗,比較高負荷重量訓練與中負荷重量訓練時 RMS 肌電的差異。
2. 本研究以 SPSS for window 11.0 中文版進行統計程式處理,各 項顯著水準定為 α < .05。