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研究目的:通过对社区常见的扭腰器与自制扭腰器进行对比,探讨两种扭腰方式肢体动作和效应肌群的生物力学特点,以期达到扭腰器锻炼腰背肌群,预防、减少腰背部疾病发生,降低其他疾病发生风险的效果,为后续社区扭腰器的生产制造、研究发展提供依据。研究方法:应用Vicon三维红外运动捕捉系统和Delsys无线表面肌电采集系统同步采集11名上海体育学院男性大学生两种扭腰方式的运动学与表面肌电(sEMG)数据。本研究选取优势侧竖脊肌、腹外斜肌、腹直肌、臀中肌、股直肌、股二头肌、胫骨前肌、腓肠肌内侧头和腓肠肌外侧头九块肌肉采集其sEMG信号。应用SPSS 20.0统计软件对所有处理数据进行配对样本T检验,P<0.05为显著性差异。研究结果:(1)躯干、大腿和小腿环节扭转角:两种扭腰器对比,右转时社区扭腰器小腿扭转角显著大于自制扭腰器(P<0.05)。左转时,自制扭腰器小腿扭转角显著大于社区扭腰器(P<0.05)。同一扭腰器对比,自制扭腰器小腿扭转角左转时大于右转,有显著性差异(P<0.05)。社区扭腰器躯干扭转角和小腿扭转角右转时显著大于左转(P<0.05)。(2)肩部、髋部和扭腰器最大旋转范围:左右旋转过程中,自制扭腰器肩部最大旋转范围均显著大于社区扭腰器(P<0.05)。髋部和扭腰器最大旋转范围都是社区扭腰器显著大于自制扭腰器(P<0.05)。(3)肌电均方根振幅(RMS)值:两种扭腰器对比,在完整运动周期中,自制扭腰器竖脊肌、腹外斜肌、臀中肌、股直肌、胫骨前肌及腓肠肌内外侧头的肌电RMS值均显著大于社区扭腰器(P<0.05)。右转时自制扭腰器的竖脊肌、腹外斜肌、腓肠肌外侧头明显大于社区扭腰器(P<0.05)。左转时,自制扭腰器竖脊肌、臀中肌、股直肌、股二头肌、胫骨前肌、腓肠肌内侧头和腓肠肌外侧头的RMS值大于社区扭腰器,有显著性差异(P<0.05)。同一扭腰器对比,自制扭腰器的股二头肌RMS值左转时大于右转,有显著性差异(P<0.05)。腓肠肌外侧头RMS值右转时大于左转,有显著性差异(P<0.05)。社区扭腰器右转时臀中肌RMS值大于左转的时候,有显著性差异(P<0.05)。(4)肌电贡献率:在完整运动周期内,社区扭腰器腰背部肌肉竖脊肌、腹外斜肌和腹直肌均大于自制扭腰器,有显著性差异(P<0.05)。而自制扭腰器下肢肌肉股直肌、胫骨前肌和腓肠肌内侧头大于社区扭腰器,有显著性差异(P<0.05)。右转时,自制扭腰器腓肠肌外侧头大于社区扭腰器,有显著性差异(P<0.05)。左转时,自制扭腰器腓肠肌内侧头大于社区扭腰器,有显著性差异(P<0.05)。在肌电贡献率排序上,竖脊肌、腹外斜肌肌电贡献率在扭腰器旋转过程中均处于前两位。研究结论:(1)与自制扭腰器相比,社区扭腰器在躯干扭转角、髋部最大旋转范围和扭腰器自身最大旋转范围上有着更大的活动范围。(2)自制扭腰器效应肌群激活程度大于社区扭腰器,其运动纤维的募集与动员更多,在活动范围较小的情况下肌肉用力更大。(3)相比于自制扭腰器,社区扭腰器自身旋转中表现为腰背肌群占比更高,但两种扭腰方式腰背肌群(除腹直肌)均为主要用力肌群。