蔡利敏

（華北電力大學(xué)體育部，北京 102206）

競(jìng)技武術(shù)散打踹腿技術(shù)攻擊腿的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析

蔡利敏

（華北電力大學(xué)體育部，北京 102206）

隨著競(jìng)技武術(shù)散打運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，對(duì)技術(shù)細(xì)節(jié)的規(guī)范和科學(xué)定義已經(jīng)成為當(dāng)前散打運(yùn)動(dòng)亟待解決的重要課題。只有正確練習(xí)散打動(dòng)作技術(shù)，才能預(yù)防損傷和達(dá)到能量節(jié)省化的目的，使運(yùn)動(dòng)員繼續(xù)發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)。文章借助先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器（QUALISYS-MCU500紅外遠(yuǎn)射測(cè)試系統(tǒng)），運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理和方法，對(duì)不同水平運(yùn)動(dòng)員的踹腿技術(shù)進(jìn)行測(cè)試和分析，試圖揭示踹腿動(dòng)作技術(shù)攻擊腿的生物力學(xué)特征和原理，為散打技術(shù)評(píng)價(jià)與訓(xùn)練提供理論參考依據(jù)。

散打 踹腿 QUALISYS系統(tǒng) 生物力學(xué)

1 前言

武術(shù)對(duì)抗性項(xiàng)目的開(kāi)展，從武術(shù)套路的攻防含義中徹底地分離出來(lái)，形成了具有實(shí)用性技擊對(duì)抗的體育項(xiàng)目——競(jìng)技武術(shù)散打。作為一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)作技術(shù)有著自身的內(nèi)在規(guī)律，如果不對(duì)這些規(guī)律進(jìn)行科學(xué)把握，沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的通用技術(shù)，就不能更好地發(fā)展，甚至難以讓世人接受。要想走向世界，就必須走科學(xué)化的發(fā)展道路。

多年以來(lái)，競(jìng)技武術(shù)散打運(yùn)動(dòng)的開(kāi)展，主要精力放在比賽形式、競(jìng)賽規(guī)則，裁判方法的研究上，散打技術(shù)還處于一種隨意發(fā)展階段。同一個(gè)動(dòng)作的技術(shù)規(guī)格，不同的拳種有不同的要求，一些普遍采用的動(dòng)作，從外部表現(xiàn)上看大同小異，但對(duì)技術(shù)結(jié)構(gòu)、技術(shù)環(huán)節(jié)、技術(shù)細(xì)節(jié)的理解又各不一致。我們知道任何一個(gè)動(dòng)作最合理的技術(shù)只有一種，在眾說(shuō)紛紜之中，對(duì)動(dòng)作合理性、有效性的正確判斷，首先看是否符合人體運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理。

本人在查閱了大量的文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)在散打中有關(guān)技法的論述較多，但大多是基于經(jīng)驗(yàn)介紹，缺乏應(yīng)有的理論依據(jù)。運(yùn)用生物力學(xué)手段對(duì)技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行診斷和評(píng)價(jià)的報(bào)道極為鮮見(jiàn)，即使有也是零星的缺乏理論深度的或者研究方法和測(cè)試儀器已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代體育運(yùn)動(dòng)發(fā)展要求的。從目前運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)動(dòng)作技術(shù)研究的方法和范疇分析,已經(jīng)深入到通過(guò)三維測(cè)試分析系統(tǒng)等來(lái)評(píng)價(jià)和診斷動(dòng)作技術(shù),但在競(jìng)技武術(shù)散打運(yùn)動(dòng)中還很少見(jiàn)到。為此，筆者將對(duì)散打腿法中較為常用的前腿踹腿技術(shù)，用QUALISYS－MCU500紅外遠(yuǎn)射測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行研究，對(duì)不同水平運(yùn)動(dòng)員的踹腿技術(shù)進(jìn)行測(cè)試和分析，力求找出前踹腿技術(shù)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特點(diǎn)及內(nèi)在的規(guī)律，為進(jìn)一步豐富、完善散打技術(shù)理論、優(yōu)化動(dòng)作技術(shù)、規(guī)范技術(shù)規(guī)格、預(yù)防損傷和科學(xué)選材作前瞻性探索。

2 研究對(duì)象與研究方法

2.1 研究對(duì)象

2.1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

分為優(yōu)秀組和非優(yōu)秀組，均選用65、70和85公斤級(jí)三人，優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員為武英級(jí)運(yùn)動(dòng)員。非優(yōu)秀組為一級(jí)和二級(jí)運(yùn)動(dòng)員。

2.1.2 選取動(dòng)作

踹腿是散打中運(yùn)用率較高的腿法，其運(yùn)用次數(shù)占整個(gè)腿法使用總數(shù)的24.8%，僅次于橫踢腿，是有效的得分手段之一，側(cè)踹腿攻擊部位多在胸腹部。從賽場(chǎng)的實(shí)際情況，可以知道前踹腿的使用數(shù)量遠(yuǎn)大于后踹腿，因此為了研究的便利并結(jié)合運(yùn)動(dòng)實(shí)際，我們均采用左中踹作為研究對(duì)象，對(duì)前腿側(cè)踹這個(gè)具有代表性的動(dòng)作進(jìn)行客觀而系統(tǒng)的分析。

2.2 研究方法

本課題的研究方法主要是實(shí)驗(yàn)法，運(yùn)用紅外遠(yuǎn)射測(cè)試系統(tǒng)對(duì)不同水平運(yùn)動(dòng)員的踹腿技術(shù)攻擊腿進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)特征研究。

2.2.1 文獻(xiàn)資料法

查閱了全國(guó)中文體育期刊中的12種核心期刊和14家體育科技期刊，近十年來(lái)關(guān)于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在散打及相關(guān)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的研究文獻(xiàn)，以及其它期刊中相關(guān)論文和著作。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)法

應(yīng)用瑞典產(chǎn)QUALISYS-MCU500紅外遠(yuǎn)射測(cè)試系統(tǒng)（六個(gè)鏡頭）對(duì)散打踹腿動(dòng)作技術(shù)進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)學(xué)拍攝，其頻率為100幀/秒。

2.2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

應(yīng)用Qualisys系統(tǒng)自帶軟件，結(jié)合Excel2000軟件對(duì)獲得的指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，選取優(yōu)秀組和非優(yōu)秀組各階段測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比研究。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 競(jìng)技武術(shù)散打踹腿技術(shù)動(dòng)作的階段劃分

為找出踹腿動(dòng)作技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確定該動(dòng)作的技術(shù)特征，以便更詳細(xì)的分析其動(dòng)作技術(shù)。根據(jù)散打的動(dòng)作特征和技術(shù)要求，在一個(gè)踹腿動(dòng)作過(guò)程中都要經(jīng)歷提膝、翻小腿和踹擊三個(gè)階段，而踹腿動(dòng)作的翻小腿和踹擊往往是同時(shí)進(jìn)行的，所以我們將其分為提膝和翻踹兩個(gè)階段。同時(shí)為了敘述方便，我們將為完成技術(shù)動(dòng)作支撐人體重心的腿稱為支撐腿，而進(jìn)攻擊打目標(biāo)的腿稱為攻擊腿。

（1）提膝階段：后腳墊步腳尖著地開(kāi)始到膝關(guān)節(jié)角度變?yōu)樽钚橹埂?/p>

（2）翻踹階段：從膝關(guān)節(jié)角度最小時(shí)開(kāi)始到膝關(guān)節(jié)變?yōu)樽畲鬄橹埂?/p>

3.2 踹腿技術(shù)攻擊腿髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析

圖1 優(yōu)秀組攻擊腿髖關(guān)節(jié)角度值變化曲線圖

圖2 非優(yōu)秀組攻擊腿髖關(guān)節(jié)角度值變化曲線圖

通過(guò)對(duì)優(yōu)秀組和非優(yōu)秀組攻擊腿髖關(guān)節(jié)角度值變化曲線圖（見(jiàn)圖1、圖2）進(jìn)行分析可知，兩組運(yùn)動(dòng)員的髖關(guān)節(jié)角度值的變化都有一個(gè)逐漸下降再迅速上升然后還原的趨勢(shì)，出現(xiàn)了一個(gè)波峰和一個(gè)波谷，這主要是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員在做收腿提膝動(dòng)作，髖關(guān)節(jié)的角度在逐漸地減小。當(dāng)?shù)竭_(dá)最小值時(shí)，表示髖已收緊，所以此時(shí)髖關(guān)節(jié)的角度最小，然后運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行展髖挺膝向前踹出。在提膝階段優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員分別達(dá)到118.5°、119.4°、124.4°，翻踹階段分別達(dá)到峰值167.5°、162.3°和160.4°，增幅分別達(dá)到49°、43.1°和44°。在而非優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員髖關(guān)節(jié)角度值的變化雖然也表現(xiàn)得與優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員比較相似的變化曲線，但角度值較小，在提膝階段三人分別為：98.3°、85.6°和88.5°，到翻踹階段分別增加到163.4°、142.9°和146.7°。從表1可以看出，優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員在翻踹結(jié)束時(shí)攻擊腿髖關(guān)節(jié)角度值大于非優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員攻擊腿髖關(guān)節(jié)角度值，說(shuō)明優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員髖關(guān)節(jié)的角度在提膝到翻踹動(dòng)作過(guò)程中不斷地在增大，一直在積極展髖，讓大關(guān)節(jié)（髖關(guān)節(jié)）更多地參與動(dòng)作。由于大關(guān)節(jié)（髖關(guān)節(jié)）相對(duì)于小關(guān)節(jié)（膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)）具有更多的力量?jī)?yōu)勢(shì)，從而獲得更好的動(dòng)作質(zhì)量。當(dāng)髖角達(dá)到最大值時(shí)，意味著運(yùn)動(dòng)員的踹腿動(dòng)作完成，然后進(jìn)行屈髖收膝的動(dòng)作，因此髖關(guān)節(jié)的角度值在逐漸地減小。非優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員的髖關(guān)節(jié)角度雖然也在逐漸增加，且增幅較大，但因它在踹擊階段角度值較小，因此其動(dòng)作效果不如優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員。

表1 運(yùn)動(dòng)員攻擊腿髖關(guān)節(jié)角度值在階段結(jié)束時(shí)統(tǒng)計(jì)表（單位：度）

3.3 踹腿技術(shù)攻擊腿膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析

圖3 優(yōu)秀組攻擊腿膝關(guān)節(jié)角度值變化曲線圖

圖4 非優(yōu)秀組攻擊腿膝關(guān)節(jié)角度值變化曲線圖

從圖3和圖4可以看出，兩組運(yùn)動(dòng)員在踹腿過(guò)程中攻擊腿膝關(guān)節(jié)角度值的變化與攻擊腿髖關(guān)節(jié)角度值變化情況非常相似。這主要是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員在提膝動(dòng)時(shí)，隨著髖關(guān)節(jié)的角度在逐漸地減小，膝關(guān)節(jié)也在積極上提，大小腿夾緊。當(dāng)?shù)竭_(dá)最小值時(shí)，表示提膝到最高處，所以此時(shí)膝關(guān)節(jié)的角度達(dá)到最小。優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)角度值分別達(dá)到93.8°、97.5°、105.4°。然后運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行展髖，膝關(guān)節(jié)迅速挺直向前踹出在翻踹結(jié)束時(shí)分別達(dá)到峰值164.4°、172.3°和165.3°，增幅分別達(dá)到70.6°、74.8°和59.9°。從表2可以看出，優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員在翻踹結(jié)束時(shí)膝關(guān)節(jié)角度值達(dá)大于非優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員，說(shuō)明優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員隨著展髖膝關(guān)節(jié)蹬伸比較充分，且在165°左右的膝關(guān)節(jié)角度時(shí)，蹬伸力量最大。同時(shí)我們也知道踹腿是直線性腿法，這種充分蹬伸的技術(shù)更符合踹腿動(dòng)作要求。當(dāng)膝關(guān)節(jié)角度達(dá)到最大值時(shí)，表明運(yùn)動(dòng)員的踹腿動(dòng)作完成，然后進(jìn)行屈髖收膝的動(dòng)作，因此膝關(guān)節(jié)的角度值在逐漸地減小。非優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員的膝關(guān)節(jié)角度雖然也在隨著展髖動(dòng)作而逐漸增大，但因?yàn)樗淖兓缺容^小，展髖挺膝不充分，在一定程度上影響了擊打的效果。

表2 運(yùn)動(dòng)員攻擊腿膝關(guān)節(jié)角度值在階段結(jié)束時(shí)統(tǒng)計(jì)表（單位：度）

3.4 踹腿技術(shù)攻擊腿踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析

圖5 優(yōu)秀組攻擊腿踝關(guān)節(jié)角度值變化曲線圖

圖6 非優(yōu)秀組攻擊腿踝關(guān)節(jié)角度值變化曲線圖

優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員在踹腿動(dòng)作攻擊腿踝關(guān)節(jié)角度變化的具體情況如圖5所示，它們的總體趨勢(shì)是兩頭向上翹，中間部分向下凹的曲線，其中65和70kg級(jí)兩人踝關(guān)節(jié)角度值變化曲線相對(duì)比較平穩(wěn)；85kg級(jí)一人的變化曲線相對(duì)大一些，末端向上翹起幅度較大。在初始階段，優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員的踝關(guān)節(jié)的初始角度分別為100.6°、105.3°和106.8°。他們的角度相差不大，主要是因?yàn)閯?dòng)作的初始階段運(yùn)動(dòng)員都能按照動(dòng)作的要領(lǐng)和要求來(lái)進(jìn)行動(dòng)作。然后他們的數(shù)值在不斷地減小，尤其是65和70kg級(jí)兩人的減小程度和速率比較明顯，說(shuō)明其踝關(guān)節(jié)一直勾得很緊。他們分別經(jīng)過(guò)了0.33秒、0.31秒和0.27秒后到達(dá)了他們的最小值82.6°、84.3°和93.6°，然后又逐漸增大，其中85kg級(jí)一人的增大幅度要相對(duì)大一些。在整個(gè)過(guò)程中，65和70kg級(jí)兩人的踝關(guān)節(jié)的角度始終處于較小的數(shù)值，主要是因?yàn)檎麄€(gè)踹腿動(dòng)作的質(zhì)量和效果最終要決定于末端環(huán)節(jié)的擊打力量，如果踝關(guān)節(jié)過(guò)松或者關(guān)節(jié)角度過(guò)大，一對(duì)擺動(dòng)腿的動(dòng)量和速度的傳遞有所影響，二者也是容易對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害。理論上來(lái)說(shuō)，踝關(guān)節(jié)角度應(yīng)該盡可能得小。角度越小，腳掌就勾得越緊，踝關(guān)節(jié)的兩端——小腿和腳掌之間產(chǎn)生的相對(duì)位移就越小。從而在擊打瞬間，攻擊腿的大關(guān)節(jié)所產(chǎn)生的動(dòng)量和速度才能最有效地通過(guò)踝關(guān)節(jié)傳遞到擊打部位——腳掌，從而表現(xiàn)出最佳的擊打效果。因?yàn)轷咄葎?dòng)作是一個(gè)過(guò)伸動(dòng)作：相鄰的兩個(gè)關(guān)節(jié)——膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)做的都是伸的動(dòng)作：伸膝和跖伸。這就要求運(yùn)動(dòng)員要有相當(dāng)好自身柔韌性和動(dòng)作協(xié)調(diào)性。從這一點(diǎn)來(lái)看，65和70kg級(jí)兩人是最符合動(dòng)作技術(shù)原理的。

從圖6可以看出，非優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員踝關(guān)節(jié)角度值變化比較不一致，曲線或上升或下降，但在上升或下降之后，都保持比較平穩(wěn)的態(tài)勢(shì)，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員在踹擊前，踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，有的基本處于完全放松的狀態(tài)，其角度值達(dá)到157.7°和165.3°，這不利于力量通過(guò)末端環(huán)節(jié)的傳遞，也容易造成損傷，末端環(huán)節(jié)放松，也導(dǎo)致身體各環(huán)節(jié)松懈，影響速度的發(fā)揮，從而也在一定程度上影響了打擊的效果。這是在教學(xué)與訓(xùn)練中，重視大關(guān)節(jié)技術(shù)動(dòng)作，而忽視技術(shù)細(xì)節(jié)重要性的結(jié)果，是今后訓(xùn)練當(dāng)中應(yīng)該解決的問(wèn)題之一，因?yàn)殡S著競(jìng)技水平的提高，技術(shù)細(xì)節(jié)在比賽中的作用已經(jīng)日益突出并得到普遍的認(rèn)同。

4 結(jié)論與建議

（1）優(yōu)秀組散打運(yùn)動(dòng)員踹腿技術(shù)攻擊腿髖、膝關(guān)節(jié)角度值在提膝和翻踹時(shí)均大于非優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員。優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員在踹腿過(guò)程中踝關(guān)節(jié)角度變化比較有規(guī)律，而非優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員踝關(guān)節(jié)變化比較雜亂，在今后的訓(xùn)練中應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)細(xì)節(jié)的練習(xí)。

（2）優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員攻擊腿末端環(huán)節(jié)（腳尖）速度較大，在踹擊后瞬間降幅比非優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員大，踹擊結(jié)束后，攻擊腿腳尖加速度較大。

（3）優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員在提膝階段髖膝應(yīng)該收得更緊，從而在原有的基礎(chǔ)上能繼續(xù)發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。

（4）為了更好地推動(dòng)競(jìng)技武術(shù)散打運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，應(yīng)對(duì)散打每個(gè)技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析與研究，給予科學(xué)的定義，使愛(ài)好者對(duì)散打得每個(gè)技術(shù)動(dòng)作從理論上有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步加深對(duì)動(dòng)作技術(shù)的理解。

（5）Qualisys-MCU500紅外遠(yuǎn)射測(cè)試系統(tǒng)對(duì)研究競(jìng)技武術(shù)散打技術(shù)動(dòng)作的方法是可行的，它可對(duì)散打技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，結(jié)合計(jì)算機(jī)可看到身體各個(gè)關(guān)節(jié)在空間位置移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、扭轉(zhuǎn)、傾斜等的變化情況，非常形象、直觀。但是今后應(yīng)該結(jié)合三維動(dòng)力學(xué)進(jìn)行細(xì)致研究，并安裝同步裝置，對(duì)動(dòng)作每一環(huán)節(jié)的變化情況進(jìn)行深入探討，只有這樣才能全面分析競(jìng)技武術(shù)散打的技術(shù)特征和內(nèi)在規(guī)律。

[1]中國(guó)體育教練員崗位培訓(xùn)教材武術(shù)（散手）[M].北京：人民體育出版社，1999：289.

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Sports Biomechanics Analysis ofquot;Kicking Legquot;Technology in Wushu

Cai Limin
（P.E.Department，North China Electric Power University,Beijing 102206）

Objective:With the development of Wushu Sanda,the technical details of standard and scientific definition of the sanda have become an important task to resolve.Correct practice can prevent injury and save energy,so the athletes can continue to display his own superiority.This article based on the advanced experimental apparatus(QUALISYSMCU500),uses platform of sports biomechanics principles and methods for different levels of athletes,analyzesquot;Kicking Legquot;technology,trying to reveal the characteristics of biomechanics ofquot;Kicking Legquot;，though diagnosis for different levelsof athletes，hopesto provide theoretical referencesfor training.

Sanda Wushuquot;Kicking Legquot;QUALISYS Biomechanics

G85

A

1004—5643（2012）05—0052—04

蔡利敏（1980～），男，碩士，講師。研究方向：武術(shù)散打教學(xué)訓(xùn)練理論與實(shí)踐。