研究目的短跑运动属极限强度运动,是一项典型的速度力量性项目。短跑的动力来源是人体多种肌群协调作用的结果,具有专门的肌肉工作特点,短跑的力量训练应根据短跑的肌肉工作特点来设计进行。本研究尝试将肌电与等速同步测试技术引入短跑运动员膝关节运动的研究中,结合运动解剖学、运动训练学、运动生物力学等多学科知识分析了短跑运动员跑动中参与收缩的主要肌肉,以及短跑运动中人体各关节肌肉工作特点,揭示不同部位肌肉运动的内在联系,从而提出了一些更加符合现代短跑技术的肌肉工作特点的力量训练的方法和手段。研究方法采用德国Isomed2000等速肌力测试系统,受试者膝关节与动力轴对齐,固定躯干与大腿,测试运动员左右膝关节肌群收缩力量。测试前进行10分钟热身活动,准备活动结束后进行一组适应实验,条件要求同正式实验。正式测试时先进行等长测试,左右腿屈肌和伸肌分别进行测试,要求受试者用1-2s的时间达到最大力并维持5s,完成一次测试后休息5min；然后进行等速向心-向心收缩的运动模式,测试速度为60°/s、120°/s、240°/s,每种速度下,受试者尽最大力量屈伸膝关节5次,组间休息5min。然后进行等速离心-离心运动模式,测试速度为：60°/s、120°/s,每种速度重复5次,组间休息5min,要求被试者膝关节屈伸均尽全力,并对受试者给予口头鼓励。在等速测试时同步采集记录受试人员膝关节拮抗肌群(股四头肌、胫骨前肌、股二头肌、腓肠肌)的肌电活动信号,并使用专业摄像机和视频同步信号进行视频采集。研究结果(1)大学生短跑运动员左右腿屈、伸峰力矩比值接近运动员的正常范围,发展较均衡,但与优秀运动员的膝关节屈伸肌力矩比值范围有较大的差距,因此要提示教练员加强短跑运动员腿屈肌肌群的训练；普通大学生左右腿屈伸肌群峰力矩比也均符合健康成年人的比值范围。(2)等速向心、离心运动膝关节屈时,主要参与工作的肌肉为股二头肌、腓肠肌中段、胫骨前肌,随角速度的增大积分肌电值股二头肌>腓肠肌中段>胫骨前肌。大学生短跑运动员股二头肌的积分肌电值明显大于普通大学生(P<0.01),而且在离心运动膝关节屈的过程中,腓肠肌中段的积分肌电值随速度的增加始终大于向心运动,短跑运动员在运动中腓肠肌多用离心方式收缩。(3)等速向心、离心运动膝关节伸时,主要参与工作的肌肉为股四头肌,随角速度的增大积分肌电值下降；向心运动膝关节伸的过程中随角速度的增大股四头肌的积分肌电值大于离心运动,伸肌离心肌力是决定短跑运动员专项成绩的决定因素,因此教练员要加强短跑运动员伸肌离心力量的训练。(4)等速向心、离心运动膝关节屈时,大学生短跑运动员拮抗肌／主动肌(股四头肌／股二头肌、胫骨前肌／腓肠肌中段)随角速度的增大比值下降。而普通大学生则相反,运动员拮抗肌充分放松,减小了阻力,而普通大学生对抗肌与主动肌同步紧张,增加了阻力。(5)等速向心、离心运动膝关节伸时,短跑运动员与普通大学生拮抗肌／主动肌(股二头肌／股四头肌、腓肠肌中段／胫骨前肌)比值差异显著(P<0.01),随角速度的增大普通大学生的拮抗肌／主动肌比值明显大于短跑运动员。这是由于大学生短跑运动员的伸肌力量明显大于普通人,大学生短跑运动员在进行股四头肌训练同时也加强股二头肌、腓肠肌的训练。