李圓圓，李 濤，阮宜杰，張萬(wàn)壽，陳 麗

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)賽艇運(yùn)動(dòng)的研究主要集中在運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)、力學(xué)研究以及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)三方面。其中從人體科學(xué)角度的探討涉及以下幾方面:血色素、血乳酸、心肺功能、最大攝氧量、體重等，這些都是用于評(píng)定運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練水平和機(jī)能狀況的有效指標(biāo)［2—5］;而從力學(xué)角度的分析則重流體力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)方面［6—8］，這些研究對(duì)于了解船艇運(yùn)動(dòng)的力學(xué)機(jī)制提供了重要的參考依據(jù)，但就運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的實(shí)踐而言，運(yùn)動(dòng)員正確技術(shù)動(dòng)作的掌握無(wú)疑是專項(xiàng)訓(xùn)練深入可持續(xù)的最有力支撐，類似可借鑒的研究尚不多［10，21］。

本研究運(yùn)用SONY HDV高速攝像機(jī)對(duì)ConceptII賽艇測(cè)功儀上的模擬拉槳技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)影像分析，旨在分析運(yùn)動(dòng)中各關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)用力的順序以及關(guān)節(jié)在充分發(fā)力時(shí)所能達(dá)到的最佳角度和角速度，為賽艇運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)技術(shù)的訓(xùn)練提供可靠的技術(shù)支持。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取上海市五名健將級(jí)賽艇運(yùn)動(dòng)員作為測(cè)試對(duì)象，其中一名運(yùn)動(dòng)員為輕量級(jí)選手，其余四名為公開級(jí)選手。運(yùn)動(dòng)員年齡為(23±3)歲，身高為(195±3)cm，體重為(95±5)kg;平均運(yùn)動(dòng)年限約為(11±2)年，參加奧運(yùn)會(huì)、世界杯、亞錦賽等重大賽事，并多次獲得獎(jiǎng)勵(lì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)法

1.2.1 測(cè)量?jī)x器 本次測(cè)試采用美國(guó)產(chǎn)的ConceptII室內(nèi)劃艇器。根據(jù)ConceptII測(cè)功儀上完成的劃槳速度，采用拍攝頻率為25幀/s的 SONY HDV高速攝像機(jī)拍攝。對(duì)拍攝完的視頻，通過(guò)會(huì)聲會(huì)影10.0視頻處理軟件進(jìn)行篩選、剪切，截取較為平穩(wěn)、連貫的三次劃槳周期的視頻資料，渲染轉(zhuǎn)化為AVI格式視頻，作為動(dòng)作分析樣本。

1.2.2 軟件解析 運(yùn)用GIF以及德國(guó)產(chǎn)的CIMI Motion軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)解析。解析頻率為一幀兩場(chǎng)，本次解析的結(jié)果共五十場(chǎng)，圖1顯示的是從第一場(chǎng)到第五十場(chǎng)，平均間隔為五場(chǎng)的10幅棍圖。

實(shí)驗(yàn)中，還通過(guò)Origin軟件將不同運(yùn)動(dòng)員的拉槳時(shí)間統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化為100等份，這樣便于觀察運(yùn)動(dòng)員在相同時(shí)間內(nèi)的拉槳各關(guān)節(jié)曲線變化的異同。通過(guò)對(duì)比分析，比較膝、髖、肘三關(guān)節(jié)角度和角速度的變化。

圖1 Concept II測(cè)功儀上拉槳?jiǎng)幼魇疽鈭D

2 結(jié)果與分析

2.1 拉槳周期中各關(guān)節(jié)角度變化分析

圖2、表1是運(yùn)動(dòng)員在ConceptII賽艇測(cè)功儀上進(jìn)行拉槳的各關(guān)節(jié)角度變化的均值。張清等人研究指出:測(cè)功儀作為模擬水上賽艇劃槳運(yùn)動(dòng)的專門器械，其劃槳技術(shù)與水上劃槳技術(shù)雖有所不同，但通過(guò)傳動(dòng)鏈的起伏也能夠間接的顯示出“提”和“按”動(dòng)作，且在測(cè)功儀上劃槳?jiǎng)幼魍瑯邮呛苓B貫，自然的，因此能夠較為真實(shí)的模擬水上的拉槳技術(shù)動(dòng)作［9］。

圖2 膝、髖、肘三關(guān)節(jié)角度隨時(shí)間周期變化的均值

縱觀三關(guān)節(jié)角度整體變化，不難看出膝、髖關(guān)節(jié)隨著時(shí)間的變化，角度變化基本一致，近似兩條平行的曲線，在時(shí)間周期的前20%都較為平緩;隨著拉槳周期的推移，關(guān)節(jié)角度逐漸增大，而在周期的80%以后，蹬腿幾乎結(jié)束，此時(shí)上體還將繼續(xù)后倒，主要表現(xiàn)為髖關(guān)節(jié)角度的繼續(xù)增大，而肘關(guān)節(jié)角度變化則體現(xiàn)在拉槳周期的約65%以后;隨著膝關(guān)節(jié)的逐漸蹬直和髖關(guān)節(jié)的后倒逐漸停止時(shí)，與膝，髖關(guān)節(jié)一并用力完成最后的拉槳，三關(guān)節(jié)角度變化平穩(wěn)、連貫，表現(xiàn)出各階段協(xié)調(diào)發(fā)力，共同構(gòu)成了賽艇拉槳的全過(guò)程。

患者如院后，若患者病情發(fā)生變化，則采用改良評(píng)估量表對(duì)患者進(jìn)行常態(tài)化評(píng)估，并記錄評(píng)估結(jié)果。當(dāng)評(píng)分≥1分時(shí)，護(hù)理人員應(yīng)給予患者護(hù)理措施干預(yù)，防止壓瘡發(fā)生。

2.1.1 膝、髖關(guān)節(jié)角度變化特征 完成賽艇拉槳?jiǎng)幼鞯氖及l(fā)力是源自于前腳掌施力于腳蹬板，并將力迅速傳入腿上方，這一動(dòng)作表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)的伸展。觀察圖1得知，膝關(guān)節(jié)的伸展主要體現(xiàn)在拉槳周期的20% ～80%。在賽艇拉槳的初期，膝關(guān)節(jié)的初始角度約為40°，隨著拉槳?jiǎng)幼鞯睦^續(xù)，關(guān)節(jié)角度呈不斷增大趨勢(shì)，其所能達(dá)到的最大角度約為160°。

髖關(guān)節(jié)角度的曲線變化與膝關(guān)節(jié)角度的曲線變化基本一致。這說(shuō)明軀干的后倒與膝關(guān)節(jié)的蹬伸是緊密、協(xié)調(diào)配合的，但二者在完成動(dòng)作中仍存在一定的差異。由表1可知，運(yùn)動(dòng)員在拉槳周期的約85%之后曲線變化才趨于平緩，與膝關(guān)節(jié)角度的曲線變化相比，髖關(guān)節(jié)角度變化趨于穩(wěn)定的時(shí)間稍滯后些，即軀干在蹬腿結(jié)束之后還將繼續(xù)維持“后倒”狀態(tài);其次，髖關(guān)節(jié)的變化斜率較膝關(guān)節(jié)的變化斜率稍小一些，膝關(guān)節(jié)從初始的40°增加到最后的約160°，變化范圍為120°。而在相同甚至是更長(zhǎng)的一段時(shí)間里，髖關(guān)節(jié)從20°增加到最后的約120°，其變化的范圍為100°。這說(shuō)明髖關(guān)節(jié)的伸展較膝關(guān)節(jié)更為平緩。

表1 膝、髖、肘三關(guān)節(jié)角度變化的均值(單位:°)

另外，從運(yùn)動(dòng)員髖關(guān)節(jié)最后“后倒”的角度看，這是一個(gè)較為合理的角度。但需強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)膝關(guān)節(jié)蹬腿接近結(jié)束時(shí)，上體的后倒只是膝關(guān)節(jié)的短暫延續(xù)，重點(diǎn)是靠?jī)杀鄣姆e極牽拉，以維持對(duì)腳蹬板的有力支撐。因此上體“后倒”角度要適宜，應(yīng)盡量保持在110°—120°之間，以免因過(guò)分前傾或后倒而造成上下肢及軀干動(dòng)作的不協(xié)調(diào)、發(fā)力不充分。

通過(guò)分析再次驗(yàn)證了張清等研究者的推斷:“拉槳的用力必須遵循大環(huán)節(jié)肌群帶動(dòng)小環(huán)節(jié)肌群發(fā)力的原則”［9］，這一論證與相關(guān)的肌電研究結(jié)論也是保持一致的。

2.1.2 肘關(guān)節(jié)角度的變化特征 與膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)相比，肘關(guān)節(jié)在拉槳周期的前期幾乎沒(méi)有變化，從拉槳周期的約65%以后，肘關(guān)節(jié)角度開始迅速減小，這一現(xiàn)象可以解釋為，在拉槳后期，當(dāng)兩手處于膝關(guān)節(jié)的上方時(shí)，通過(guò)積極屈臂，以便將腿的蹬伸與上體的“長(zhǎng)距離”后倒繼續(xù)有力的維持下去，完成最后的拉槳，這是拉槳結(jié)束前的重要環(huán)節(jié)。

對(duì)比上述運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)角度的均值變化，發(fā)現(xiàn)肘關(guān)節(jié)的角度變化在膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)趨于穩(wěn)定之前已經(jīng)開始。再次表明，在拉槳后期，隨著腿的蹬伸和上體的后倒即將結(jié)束，手臂已開始積極輔助下肢和軀干，持續(xù)不間斷地平穩(wěn)加力，以更好地銜接三大關(guān)節(jié)，從而有序地完成整個(gè)拉槳?jiǎng)幼鳌?/p>

2.2 拉槳周期中各關(guān)節(jié)角速度的變化

2.2.1 三關(guān)節(jié)角速度變化特征 分析表2、圖3，運(yùn)動(dòng)員在拉槳周期中三關(guān)節(jié)角速度的變化情況，與上述關(guān)節(jié)角度曲線的周期變化基本一致。膝關(guān)節(jié)的角速度主要變化范圍仍然體現(xiàn)在拉槳周期的約20% ～80%之間，且在拉槳周期的60%，達(dá)到了角速度的峰值;此后角速度稍有下降，直到周期的75%以后才趨于穩(wěn)定。與膝關(guān)節(jié)相比，髖關(guān)節(jié)的峰值角速度則出現(xiàn)在拉槳周期的70%左右，稍稍滯后于膝關(guān)節(jié)，且角速度曲線的變化稍平緩些。

表2 膝、髖、肘三關(guān)節(jié)角速度變化的均值 (單位:°/拉槳周期)

同樣，肘關(guān)節(jié)在拉槳周期前期，角速度幾乎沒(méi)有明顯變化。而隨著拉槳?jiǎng)幼鞯睦^續(xù)，當(dāng)大腿的蹬伸和身體的后倒即將結(jié)束，即整個(gè)身體形成有力的支撐時(shí)，手臂才開始用力。具體表現(xiàn)為肘關(guān)節(jié)加強(qiáng)屈肘，關(guān)節(jié)角速度值不斷增大，直到拉槳周期的90%左右時(shí)，達(dá)到峰值角速度。

2.2.2 肢體發(fā)力順序 合理的劃槳技術(shù)不僅可以為隊(duì)員提高艇速打下基礎(chǔ)，而且可以為隊(duì)員節(jié)約體能、減少運(yùn)動(dòng)損傷提供有力的保證。任喜平在研究中指出［10］:“拉槳是動(dòng)作周期中的動(dòng)力階段，是技術(shù)的關(guān)鍵，關(guān)節(jié)的峰值角速度出現(xiàn)順序可以有效反映運(yùn)動(dòng)員的發(fā)力順序”。由五名運(yùn)動(dòng)員各關(guān)節(jié)角速度曲線變化的均值圖來(lái)看，出現(xiàn)峰值角速度的順序依次為:膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)。這表明在賽艇運(yùn)動(dòng)中，拉槳的前半部分主要依賴于下肢的蹬腿，上體雖然已開始工作，但仍落后于兩腿，而隨著蹬腿即將結(jié)束，上體和兩臂需保持積極穩(wěn)定的牽拉。整個(gè)拉槳過(guò)程從積極蹬腿到背部用力后倒再到屈臂拉槳都是持續(xù)不間斷地平穩(wěn)加力的，方可使船艇獲得一個(gè)平穩(wěn)的加速度的過(guò)程。運(yùn)動(dòng)員在周期性賽艇運(yùn)動(dòng)中如能建立這樣一種“省力”機(jī)制，使得肌肉在工作過(guò)程中保持緊張與放松交替進(jìn)行的狀態(tài)，將會(huì)大大節(jié)省體能不必要的消耗。

圖3 膝、髖、肘三關(guān)節(jié)角速度隨時(shí)間周期變化的均值

另外，從峰值角速度的數(shù)值大小來(lái)看，依次表現(xiàn)為:肘關(guān)節(jié) ＞膝關(guān)節(jié) ＞髖關(guān)節(jié)，這與 Jackson、Hartmann等人［10—12］的研究結(jié)果一致。研究表明:整個(gè)拉槳周期中，腿的有力推蹬和肘關(guān)節(jié)的積極屈臂是獲得拉槳?jiǎng)恿Φ年P(guān)鍵，而髖關(guān)節(jié)趨緩的變化以及在拉槳后期長(zhǎng)距離的“后倒”正是維持對(duì)腳蹬板的有力支撐，并建立下肢與上肢的有效銜接點(diǎn)，從而更好地傳遞動(dòng)力。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

通過(guò)對(duì)賽艇測(cè)功儀上模擬拉槳技術(shù)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:

(1)拉槳周期中，膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)的角度與角速度變化基本一致。該變化主要體現(xiàn)在拉槳周期的20%～80%區(qū)間，但髖關(guān)節(jié)角度的變化要稍稍滯后一點(diǎn)，且與膝關(guān)節(jié)相比較為平緩些，而肘關(guān)節(jié)角度則在拉槳周期的約65%以后迅速減小。

(2)從運(yùn)動(dòng)員各關(guān)節(jié)角度變化的均值看，拉槳周期中膝關(guān)節(jié)所能伸展的最大角度大約在160°，而髖關(guān)節(jié)約在120°，肘關(guān)節(jié)最后的角度大約在50°。

(3)從各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)峰值角速度的順序來(lái)看:依次為膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)。三關(guān)節(jié)在拉槳周期中峰值角速度出現(xiàn)的時(shí)間分別表現(xiàn)為拉槳周期的約60%、70%、90%。

(4)各關(guān)節(jié)峰值角速度值大小依次表現(xiàn)為:肘關(guān)節(jié)＞膝關(guān)節(jié)＞髖關(guān)節(jié)。

3.2 建議

在今后的訓(xùn)練中，賽艇運(yùn)動(dòng)員應(yīng)該更加注重膝、髖、肘三關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)、有序發(fā)力，明確在運(yùn)動(dòng)中所能達(dá)到的最佳角度區(qū)域，從而形成協(xié)調(diào)規(guī)范的技術(shù)動(dòng)作，以建立“省力”機(jī)制。

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