通常，人們把肢體間的配合得當稱為運動協調，由于運動協調是人體運動能力的重要構成方面，直接影響著運動員技、戰術的掌握和運動成績的提高，近年來對這一問題的研究已成為體育領域的研究熱點之一。目前，國內外對運動協調的研究主要集中在對運動協調的概念、屬性、機制等一些基本理論問題的研究，以及對運動協調的測量與評價、專項技術動作的運動協調特征分析等應用方面的研究。由于運動協調問題的復雜性，涉及的相關領域眾多，當前對運動協調的研究還存在諸多爭議和不足，主要表現在：（1）現行各種解釋運動協調形成機制的理論存在不同觀點，或以人體生理系統為研究對象，認為神經系統對運動器官的控制導致了運動協調的形成，或強調人類高級心理活動在運動協調形成中的作用；（2）對運動協調特征研究大都針對的是現有協調動作的表現特征研究，而對運動協調形成過程中變化特征的研究則較少涉及；（3）國內對運動協調問題的研究主要涉及專項技術動作的外部肢體協調層面，而對內部肌肉動力學層面的研究較少。本研究以雙手拋接球為試驗動作，提出表征運動協調系統內部控制參數和指標，對運動協調形成和調節過程中肌肉工作特征進行量化分析，并從自組織的角度對運動內在協調機制進行探討，為運動控制、動作學習、運動競賽、體育教學與訓練等相關領域提供借鑒。
1、試驗對象與方法
1.1試驗對象
隨機選定20名無雙手拋接球運動或類似運動經驗的體育專業男生為被試，右手均為優勢手，基本情況見表1。
1.2試驗動作選定和過程控制
本試驗選定的試驗動作是雙手拋接球，即兩手互相交替連續拋接3球。在雙手拋接球過程中，始終保持2球在空中運行，當手在接到球后沒有拋出另一球或有球落地導致不能連續拋接3球都算失敗。雙手拋接球動作對人體速度、力量、柔韌、耐力等身體素質要求不高，但在動作節奏、幅度、速度，特別是在肢體肌肉配合等方面有充分體現，因此，選用雙手拋接球作為本研究試驗動作能使無關因素對研究問題的干擾得到有效控制。
對20名被試者先進行雙手拋接球學習，每天練習1h，約持續15天。在整個教學過程中，對所有被試者雙手所拋球高度嚴格控制在額頭左右進行練習，至20名被試全部熟練掌握雙手拋接球動作后（雙手能連續拋接30個球），立刻進行改變拋球高度和拋球重量的試驗測試。
1.3試驗測試
本研究采用芬蘭MEGA公司生產的ME6000型十六導SEMG儀進行表面肌電測試。通過預試驗測試，最終確定兩側手臂CH1-DMA（三角肌前部）、CH2-BBM（肱二頭?。?、CH3-TBM（肱三頭?。┖虲H4-LDM（背闊?。┳?、右各4塊共8塊肌肉作為本項研究主要采樣肌。試驗測試主要包括5次，前3次分別在雙手連續拋接球教學開始前1天、教學過程中的第7天、教學結束后的第15天進行測試，前3次測試時球的重量和拋球高度相同，球重約60g，拋球高度約與額頭同高，第4、5次測試在第3次測試完成后立刻進行，第4次測試要求拋球重量不變，拋球高度約比頭高2m，第5次測試要求拋球高度不變，拋球重量約700g。
1.4動作分析區域的確定
從雙手連續拋接3球的動作技術分析來看，雙手間“拋”和“接”之間的耦合關系以及雙手各肌群參與運動的工作狀況只能在雙手連續拋接球動作周期中得以全面反映。因此，本試驗選擇從一手拋出一球開始，到同一手接住同一球這段運動時間作為一個完整的雙手拋接球動作分析區域。參與雙手拋接球動作主要肌肉的激活次序從上至下依次為：LDMA（左三角肌前部）、LBBM（左肱二頭?。?、LTBM（左肱三頭?。?、LLDM（左背闊?。?、RDMA（右三角肌前部）、RBBM（右肱二頭?。?、RTBM（右肱三頭?。?、RLDM（右背闊?。?，且各肌肉在動作分析區域范圍內依次輪流激活2次（見圖1）。
1.5運動協調指標的確定
從運動生物力學角度來看，肢體外顯協調運動是肌肉內在有序收縮的結果，主要通過參與收縮的肌肉數量、用力次序、用力時間以及用力主次和大小等因素對外顯動作產生影響，通過描述肌肉間協調工作關系能從更深層面揭示動作調節時的內控因素和整體性協調變化特征。本研究通過預試驗首先確定參與雙手拋接球動作的采樣肌群，并提出以肌肉間的激活次序、激活時間、用力主次和用力大小作為反映運動協調的生物力學指標。其中，肌肉用力大小以積分肌電值（iEMG）表示，是指一段時間內肌肉中參與活動的運動單位放電總量，用來分析在單位時間內肌肉的用力大小。
2、結果與分析
2.1運動績效
在進行5次表面肌電測試過程中同時對拋接球數量進行統計，可以考察在不同練習過程和不同拋接球條件下雙手拋接球運動績效與參與運動肌肉間協調收縮狀態的變化關系。在進行拋接球數量測試時，每人有2次測試機會，取雙手連續拋接球數多的一次為最終成績。作為周期性運動，雙手連續拋接球數的多少反映了動作的熟練程度。本試驗中，通過對被試雙手連續拋接球運動績效的觀察，被試者在雙手連續拋接球30個后就能夠熟練、不間地完成動作。第1次拋接球數量測試時，由于被試還沒有開始學習雙手拋接球動作，因此大部分被試雙手連續拋接球個數不超過5個，動作不熟練、不連貫；經過一段時間的練習，被試連續拋接球數逐漸增加，到第3次拋接球數量測試時，被試至少能連續拋接球10個以上，且大部分被試者能連續拋接球30個以上，動作較為熟練、連貫；在第3次拋接球數量測試后立刻進行第4次（改變拋球高度）和第5次（改變拋球重量）測試，在改變拋球高度和拋球重量的條件下，全部被試者依然都能至少連續拋接球10個以上，且大部分都能連續拋接球30個以上，保持了較高的拋接球數（見圖2）。
拋接球數的均值T檢驗結果顯示，被試第1、2次雙手拋接球數量測試與第3次測試相比具有顯著性差異（P<0.05），這說明被試由剛開始的不能連續拋接球到經過一段時間的動作練習后，運動績效產生了非常顯著的變化，能夠熟練、連貫地完成拋接球動作。測試結果還表明，被試第3次拋接球數量與第4、5次相比不具有顯著性差異（P>0.05），說明被試在雙手能夠連貫拋接球后就能隨外界條件（拋球高度和拋球重量）的變化產生運動調節，從而達到相同的運動績效（見表2）。
2.2運動協調指標
2.2.1肌肉激活次序和時間。被試在第1次正式測試時，雙手各肌肉的激活次序和時間沒有表現出明顯的規律性變化；經過一段時間練習，到第3次測試時，被試雙手各肌肉激活時間和次序逐漸顯現出規律性，呈現出前低后高的特定臺階狀變化。
LDMA（左三角肌前部）和LBBM（左肱二頭?。┳钕韧瑫r激活（激活時間同約為0s），然后是LTBM（左肱三頭?。┖蚅LDM（左背闊?。r激活（激活時間同約為0.1s），往后依次為RDMA（右三角肌前部）和RBBM（右肱二頭?。┩瑫r激活（激活時間約為0.4s），RTBM（右肱三頭?。┖蚏LDM（右背闊?。┩瑫r激活（激活時間約為0.57s），并以這種特定的激活次序和時間循環往復來完成連續雙手拋接球動作。第4、5次測試時，雙手各肌肉激活次序與第3次一致，但完成動作的總時間不同，主要表現在DMA（三角肌前部）和BBM（肱二頭?。?、TBM（肱三頭?。┖蚅DM（背闊?。┻@2對肌肉依次激活的間隔時間不同。與第3次測試相比，第4次拋高球測試時，這2對肌肉激活時間較長（每次激活時間都延長約0.4s）；第5次拋重球測試時，這2對肌肉激活時間較短（每次激活時間都縮短約0.05s）（見圖3）。
單因素方差檢驗顯示，被試雙手各肌肉激活時間在不同教學階段或不同拋球條件下存在差異。結果表明，第4次拋高球測試時，雙手各肌肉激活時間與其他4次測試結果的差異均有統計學意義（P<0.05），而其他4次測試結果之間的差異無統計學意義（P>0.05）（見表3）。這主要是因為，在拋高球時，DMA（三角肌前部）和BBM（肱二頭?。?、TBM（肱三頭?。┖蚅DM（背闊?。┻@2對肌肉依次激活的間隔時間與其他4次測試相比明顯增加，表明雙手拋高球時由于球在空中持續飛行時間較長，導致雙手拋球與接球或接球與拋球的間隔時間也相應大幅延長（見表3）。
被試者在不同教學階段或不同拋球條件下的肌肉激活次序是不同的，而肌肉激活時間又受到肌肉激活次序的影響，因此，為了揭示被試在不同教學階段或不同拋球條件下肌肉激活時間的變化情況，需要排除肌肉激活次序的影響。以各肌肉激活次序為控制因素，對被試全部5次測試時雙手各肌肉激活時間值做偏相關分析?？芍?，被試第1、2次測試分別與其他4次測試結果相比，雙手各肌肉激活時間值變化均無統計學意義，而第3、4、5次測試結果之間仍然都保持0.822以上的高度相關性（見表4）。
對肌肉激活次序和時間的測試結果表明，連續拋接動作的習得需要在參與運動各肌肉間形成特定的激活次序和整體協調激活關系，這種整體協調激活關系一旦形成就不易改變。當需要改變拋球動作幅度時，雙手各肌肉間仍能保持高度一致的整體激活次序和整體協調激活程度，通過調節單個肌肉激活時間長短來達到連續拋接球目的。
2.2.2肌肉用力主次和積分肌電值。被試者在第1次測試時，雙手各肌肉用力主次關系沒有表現出明顯的規律性變化，經過一段時間的雙手拋接球動作練習后，雙手各肌肉用力主次關系逐漸顯現出規律性。到第3次測試時，被試左手和右手肌肉用力的主次關系都是一致的，由大到小依次是肱二頭肌、三角肌前部、肱三頭肌和背闊肌。第4、5次測試時，雙手各肌肉用力主次關系都與第3次測試結果一致，但被試在拋球條件改變（拋重球或拋高球）時，每個肌肉的積分肌電值均不同，特別是拋重球時，雙手的肱二頭肌積分肌電值增大明顯（見圖4）。
被試5次測試雙手各肌肉積分肌電值的單因素方差檢驗表明，第5次拋重球測試時，雙手各肌肉積分肌電值與其他4次的差異有統計學意義（P<0.05），其他4次之間的差異則無統計學意義（P>0.05）（見表5）。
對雙手各肌肉積分肌電值的相關分析，能夠反映參與雙手拋接動作各肌肉在整體上的協調用力程度。以激活次序為控制因素，對被試全部5次測試時雙手各肌肉積分肌電值做偏相關分析可知，被試第1、2次測試雙手各肌肉積分肌電值分別與其他4次的變化無統計學意義，而第3、4、5次測試結果之間仍都保持0.866以上的高度相關性（見表6）。
對肌肉用力主次關系和積分肌電值的試驗結果表明，連續拋接動作的習得在各肌肉間形成了特定的用力主次關系和整體協調活時間激用力關系，這種特定的關系一旦形成就不易改變。當拋球重量改變時，單個肌肉用力大小相應地產生了顯著性改變，然而雙手各肌肉間仍能保持高度一致的用力主次關系和整體協調用力關系。
綜上所述，在雙手連續拋接動作的形成過程中，雙手肌肉間的激活次序和用力主次關系也逐漸產生有序性變化，各肌肉間激活時間長短和用力大小也產生相互間的協調配合性變化。因此可以認為，雙手拋接球動作習得后，各肌肉間形成了一種特定的整體協調關系，這種關系不隨外界拋球條件（幅度或重量）的變化而改變。當改變外界拋球條件時，可以通過調節單個肌肉的激活時間長短或用力大小，來保持肌肉間整體協調特性，從而完成連續拋接球的任務。
由于運動協調問題本身的復雜性且涉及領域眾多，目前，對運動協調形成機制等問題還存在不同觀點和看法。本研究結果揭示，新動作的形成需要在人體參與運動肌肉間（激活次序、激活時間、用力主次和用力大?。┬纬尚碌恼w協調特性，新的整體協調特性具有高度有序化和關聯程度，可以把這種形成新動作的整體協調特性稱為“序參量”。序參量是運動協調系統內部各因素間協調配合的強度標志，運動協調系統由最初的無序狀態（動作不協調）逐漸變化到有序狀態（動作協調），這時就出現了對外體現整體協調屬性，對內支配、控制或維持這種協調配合關系的序參量。當序參量出現后，將導致人體運動空間中自由度的大幅減少，并表現出特定的功能目的性，能隨外界環境的改變，相應改變單個指標而保持整體協調特性不變，進行自動調節，完成相同的目標任務。
3、結論
（1）在雙手連續拋接動作的形成過程中，雙手肌肉間的激活次序和用力主次關系也逐漸產生有序性變化，各肌肉間激活時間長短和用力大小也產生相互間的協調配合性變化，各肌肉間形成一種特定的整體協調關系。這種整體協調特性不隨外界拋球條件的變化而改變，當改變外界拋球條件時，可以通過調節單個肌肉的激活時間長短或用力大小，從而保持肌肉間整體協調特性不變，同樣可完成連續拋接球的任務。
（2）新動作的形成需要在人體肌肉間形成具有高度有序化和關聯程度的整體協調特性，這種形成新動作的整體協調特性稱為“序參量”。當序參量出現后，將導致人體運動空間中自由度的減少，并表現出特定的功能目的性，能隨外界環境的改變相應改變單個指標而保持整體協調特性不變，可進行自動調節，完成相同的目標任務。
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