蔡冰

(黑龍江省大慶市杜爾伯特縣文化廣電體育局 黑龍江大慶 166200)

由于受到各種條件的影響,每一個(gè)速滑運(yùn)動(dòng)員的蹬冰動(dòng)作都明顯不同,這也決定了其速滑的成績(jī)。通過(guò)長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn),蹬冰力量、滑跑頻率是速滑運(yùn)動(dòng)中最關(guān)鍵的技術(shù)要點(diǎn),這兩項(xiàng)也與運(yùn)動(dòng)員下肢關(guān)節(jié)的伸展幅度存在著緊密的聯(lián)系。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明,速滑運(yùn)動(dòng)中優(yōu)秀選手的蹬冰技術(shù)特點(diǎn)主要包括以下四點(diǎn):(1)在開(kāi)始蹬冰之前,運(yùn)動(dòng)員下肢膝關(guān)節(jié)彎曲的角度相對(duì)較小;(2)在蹬伸的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員的中軀干角相對(duì)較小;(3)在蹬冰的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員的蹬伸角度較大;(4)運(yùn)動(dòng)員在每次蹬冰的過(guò)程中所耗費(fèi)的力量相對(duì)較大。由此看來(lái),速滑運(yùn)動(dòng)員在實(shí)施這一運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,其膝關(guān)節(jié)的伸展時(shí)機(jī)極其伸展幅度與速滑運(yùn)動(dòng)的效果存在著密不可分的聯(lián)系。但是我們也需要注意到的是速滑蹬冰動(dòng)作不僅僅與運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)有關(guān),還與運(yùn)動(dòng)員下肢的髖關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)存在著密切的關(guān)系。為了了解速滑蹬冰運(yùn)動(dòng)中與下肢三個(gè)關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)關(guān)系及運(yùn)動(dòng)中下肢關(guān)節(jié)的工作順序,本文采用了運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方法與機(jī)能解剖學(xué)方法,深入分析在速滑蹬冰運(yùn)動(dòng)中下肢關(guān)節(jié)的工作順序及對(duì)運(yùn)動(dòng)員中心的作用效果,通過(guò)此研究希望能夠提高運(yùn)動(dòng)員的速滑蹬冰技術(shù)。

1 研究方法

在世界杯比賽現(xiàn)場(chǎng),研究者需要整個(gè)大跑道設(shè)置8臺(tái)數(shù)碼攝像機(jī),尤其是在各個(gè)彎道,設(shè)計(jì)者應(yīng)采用定焦拍攝的方法注意運(yùn)動(dòng)員在彎道的完整動(dòng)作。為了保證研究的準(zhǔn)確性,研究者必須要在速滑蹬冰比賽開(kāi)始之前啟動(dòng)機(jī)器,并將其拍攝的頻率設(shè)定在50Hz左右,并保證在拍攝期間不停機(jī)。等到比賽完畢之后,將攝像機(jī)的錄像進(jìn)行分析,并建立一個(gè)三維框架模型,再利用相應(yīng)的解析系統(tǒng)對(duì)這一拍攝圖像進(jìn)行全面分析,從中分析運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)動(dòng)作下的參數(shù)。

2 研究結(jié)果的分析

2.1 速滑蹬冰運(yùn)動(dòng)員在不同滑行階段下肢關(guān)節(jié)的角度變化情況

在速滑蹬冰運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員在蹬冰時(shí)下肢各個(gè)關(guān)節(jié)角度的變化情況決定了運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作結(jié)構(gòu)的特征。一個(gè)優(yōu)秀速滑運(yùn)動(dòng)員在開(kāi)始蹬冰之前,下肢髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)都處于相對(duì)較低的狀態(tài),只有速滑運(yùn)動(dòng)員在滑行過(guò)程中保持流線型的身體姿勢(shì),才能夠保持其自身的平衡,減小空氣的阻力,從而達(dá)到高速度滑跑的目的。運(yùn)動(dòng)員在單支撐蹬冰的過(guò)程中,其膝關(guān)節(jié)的伸展角度相對(duì)較小,經(jīng)過(guò)解析系統(tǒng)測(cè)量分析,其平均角度僅為12.4°左右,在這一過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員的髖關(guān)節(jié)的角度會(huì)不斷增大,其次是膝關(guān)節(jié),而運(yùn)動(dòng)員此時(shí)的踝關(guān)節(jié)的角度并沒(méi)有太大的變化。也就是說(shuō),在速滑蹬冰開(kāi)始時(shí),運(yùn)動(dòng)員的髖關(guān)節(jié)是發(fā)力的關(guān)鍵部位。而在傳統(tǒng)的并且蹬冰運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,其動(dòng)作順序是:膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)的伸展角度幾乎是同步的,并且運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,其膝關(guān)節(jié)的伸展角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)踝關(guān)節(jié)。也就是說(shuō),傳統(tǒng)的蹬冰動(dòng)作與速滑蹬冰運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的用力時(shí)機(jī)與用力程度都存在著很大的區(qū)別。

當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從單支撐蹬冰過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)殡p支撐蹬冰過(guò)程時(shí),其髖關(guān)節(jié)的伸展角度依然會(huì)不斷增大,其伸展角度的最大值為113.6°,而膝關(guān)節(jié)的伸展角度也開(kāi)始不斷增大,經(jīng)測(cè)定,其伸展的平均角度為67.93°,等到運(yùn)動(dòng)員雙支撐蹬冰結(jié)束之后,膝關(guān)節(jié)的最大伸展角度為171.4°。另外我們還發(fā)現(xiàn),在運(yùn)動(dòng)員在雙支撐蹬冰過(guò)程中,若運(yùn)動(dòng)員使用的是心室并且,那么運(yùn)動(dòng)員在滑跑過(guò)程中也就相對(duì)比較靈活,也就是說(shuō)運(yùn)動(dòng)員踝關(guān)節(jié)的伸張角度也會(huì)不斷增大,等到雙支撐蹬冰完成之后,其最大的伸展角度達(dá)到116.6°。也就是說(shuō),在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,并且也會(huì)影響到運(yùn)動(dòng)員髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)的伸展情況,改變了人們過(guò)去下肢關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)順序。一個(gè)優(yōu)秀的速滑蹬冰運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)對(duì)其下肢關(guān)節(jié)伸展角度變化情況進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)蹬冰動(dòng)作具有爆發(fā)式的特點(diǎn)。也就是說(shuō)運(yùn)動(dòng)員利用單步滑跑所花費(fèi)的時(shí)間大約在0.40s左右,但若采用爆發(fā)式蹬冰,那么其花費(fèi)的時(shí)間也就只有0.14s左右。經(jīng)過(guò)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)員在單步滑跑的過(guò)程中,髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)的伸展角度都會(huì)有不同程度的增長(zhǎng),然后運(yùn)動(dòng)員的踝關(guān)節(jié)會(huì)逐漸降低,等到在轉(zhuǎn)變成雙支撐蹬冰的瞬間,髖、膝、踝關(guān)節(jié)都會(huì)急劇增大。也就是說(shuō),在整個(gè)速滑運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員并不是時(shí)時(shí)刻刻都處于主動(dòng)蹬冰的狀態(tài),而是在某一時(shí)刻存在著消息的滑行狀態(tài)。具體來(lái)講,運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行單支撐蹬冰初期,運(yùn)動(dòng)員主要是依靠自身重力進(jìn)行蹬冰,即處于一個(gè)被動(dòng)式蹬冰狀態(tài);而在單支撐后期或者在轉(zhuǎn)變?yōu)殡p支撐蹬冰的瞬間,運(yùn)動(dòng)員也就將被動(dòng)式蹬冰轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)蹬冰方式,這樣才能夠有效的提高質(zhì)心的速度,并且此時(shí)的蹬冰還具有爆發(fā)式特點(diǎn)。

2.2 運(yùn)動(dòng)員在蹬冰過(guò)程中下肢關(guān)節(jié)伸展角度的動(dòng)態(tài)變化情況

為了了解運(yùn)動(dòng)員在蹬冰過(guò)程中下肢關(guān)節(jié)伸展角度的動(dòng)態(tài)變化情況,我們將整個(gè)蹬冰過(guò)程中髖、膝、踝關(guān)節(jié)的角度變化情況繪制成曲線,通過(guò)對(duì)其分析表明,在滑行階段運(yùn)動(dòng)員的膝關(guān)節(jié)的伸展角度正在緩慢增加,期間存在有降低的趨勢(shì),等到滑行階段后期,其伸展角度也就會(huì)大幅度增加;髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)大多相似,而踝關(guān)節(jié)則與髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)伸展角度變化情況相反。也就是說(shuō),在運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行蹬冰的初期,其踝關(guān)節(jié)伸展角度呈現(xiàn)緩慢降低,在蹬伸的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員的整個(gè)身體呈現(xiàn)足背屈的現(xiàn)象,等到運(yùn)動(dòng)員從單支撐蹬冰轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘀蔚疟倪^(guò)程中,其伸展角度才會(huì)不斷增大。由此看來(lái),運(yùn)動(dòng)員在蹬冰過(guò)程中出現(xiàn)的足背屈現(xiàn)象與膝關(guān)節(jié)伸展角度存在著十分密切的關(guān)系,在理論上我們將這一技術(shù)稱之為伸膝壓踝技術(shù)。

從髖、膝、快關(guān)節(jié)角度曲線變化情況來(lái)看,髖關(guān)節(jié)是最先出現(xiàn)角度變化的,膝關(guān)節(jié)次之,最后才是踝關(guān)節(jié)。由此可以看出運(yùn)動(dòng)員在速滑蹬冰運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下肢的用力情況是不一致的。并且由于踝關(guān)節(jié)是運(yùn)動(dòng)最后階段的用力部位,這也就說(shuō)明踝關(guān)節(jié)具有鞭打的特點(diǎn)。在該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)器材的選擇對(duì)于踝關(guān)節(jié)自由度的變化存在著一定的影響,如果運(yùn)動(dòng)員采用的是傳統(tǒng)的冰島,那么在蹬伸過(guò)程中只能夠?qū)Ⅲy、膝關(guān)節(jié)的力量充分發(fā)揮出來(lái),而踝關(guān)節(jié)的自由度也就受到了限制,增加了運(yùn)動(dòng)員的輸出功。而如今,我們將克拉普冰刀應(yīng)用在其中之后,運(yùn)動(dòng)員在蹬冰的過(guò)程中可以保持身體重心向前傾,此時(shí)踝關(guān)節(jié)的力量也就得到了充分的發(fā)揮,改變了傳統(tǒng)冰刀的缺陷,達(dá)到了理想的蹬冰效果。在整個(gè)滑行階段,運(yùn)動(dòng)員的滑行速度得到了顯著的提升,下肢關(guān)節(jié)工作順序有條不紊,不僅提高了運(yùn)動(dòng)員的滑跑成績(jī),還提高了運(yùn)動(dòng)員滑行的技術(shù)。

2.3 運(yùn)動(dòng)員蹬冰腿關(guān)節(jié)角速度的變化情況

為了了解運(yùn)動(dòng)員在蹬冰過(guò)程中下肢關(guān)節(jié)的具體發(fā)力時(shí)機(jī)與發(fā)力順序,我們選取下肢關(guān)節(jié)伸展角度較大的階段進(jìn)行深入研究,即運(yùn)動(dòng)員在蹬冰過(guò)程中下肢關(guān)節(jié)角度的變化情況。通過(guò)分析表明,運(yùn)動(dòng)員在蹬冰滑行初期,髖關(guān)節(jié)的角速度呈現(xiàn)緩慢增長(zhǎng)的狀態(tài),等到在蹬伸過(guò)程中減小之后出現(xiàn)大幅度增長(zhǎng),而膝關(guān)節(jié)角速度變化趨勢(shì)與髖關(guān)節(jié)角速度的變化情況幾乎一致,而踝關(guān)節(jié)在滑行初期一直處于平穩(wěn)的狀態(tài),在蹬伸時(shí)其角速度會(huì)逐漸減小,而到后期,其角速度也就不斷增大。我們將髖、膝、踝關(guān)節(jié)的發(fā)力情況進(jìn)行相應(yīng)的比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)髖與膝關(guān)節(jié)幾乎同時(shí)發(fā)力,而踝關(guān)節(jié)則明顯趨后,在運(yùn)動(dòng)員蹬冰時(shí)達(dá)到最大限度的伸展角度是,髖、膝、踝關(guān)節(jié)的發(fā)力是在同一時(shí)間進(jìn)行。在整個(gè)環(huán)節(jié)中,運(yùn)動(dòng)員在蹬伸過(guò)程中,髖關(guān)節(jié)的角度處于不斷上升的狀態(tài),而膝關(guān)節(jié)則會(huì)有一段時(shí)間內(nèi)角度不斷減小,由此可以看出,速滑蹬冰時(shí),運(yùn)動(dòng)員下肢關(guān)節(jié)的工作順序?yàn)轶y、膝、踝。在整個(gè)過(guò)程中,在最后滑行階段,由于踝關(guān)節(jié)是最后的發(fā)力關(guān)節(jié),因此我們必須要對(duì)其產(chǎn)生的足背屈現(xiàn)象加以重視。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述相關(guān)分析表明,運(yùn)動(dòng)員在蹬冰過(guò)程中,其下肢關(guān)節(jié)發(fā)力情況具有爆發(fā)式特點(diǎn);髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)具有同步性特點(diǎn),而踝關(guān)節(jié)與髖、膝關(guān)節(jié)恰恰相反,并且在運(yùn)動(dòng)員滑行的過(guò)程中下肢關(guān)節(jié)的工作順序?yàn)轶y、膝、踝;踝關(guān)節(jié)在發(fā)力的過(guò)程中會(huì)使運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)足背屈的現(xiàn)象,這需要教練以及運(yùn)動(dòng)員引起高度重視。

[1]張術(shù)學(xué),李萍,陳民盛.速滑選手出彎道銜接技術(shù)的生物力學(xué)診斷[J].東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003(3).

[2]陳民盛,覃曉紅,佟永典,等.關(guān)于速滑蹬冰動(dòng)作的實(shí)效性分析[J].東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003(1).