張莉清，宋子玉，黃 波

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短距離場(chǎng)地自行車原地起動(dòng)技術(shù)的生物力學(xué)研究

張莉清1，宋子玉2，黃 波1

為給短距離場(chǎng)地自行車起動(dòng)技術(shù)的規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化提供科學(xué)依據(jù)，以北京市自行車隊(duì)11名運(yùn)動(dòng)員作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，結(jié)合定點(diǎn)攝像與肌電采集技術(shù)研究其原地起動(dòng)技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和肌電活動(dòng)特征，在分析起動(dòng)技術(shù)生物力學(xué)因素的基礎(chǔ)上，提出改進(jìn)曲柄起動(dòng)角的建議。研究認(rèn)為，影響起動(dòng)效果的生物力學(xué)因素包括3大類：內(nèi)力因素、器械因素和環(huán)境因素，找到內(nèi)力因素和器械因素的最佳結(jié)合點(diǎn)有助于提高起動(dòng)成績(jī)；實(shí)驗(yàn)研究表明，曲柄起動(dòng)角對(duì)場(chǎng)地自行車運(yùn)動(dòng)員原地起動(dòng)60 m的成績(jī)具有顯著性影響；30°是比較合理的曲柄起動(dòng)角，在這一起動(dòng)角上出發(fā)有利于提高運(yùn)動(dòng)員的起動(dòng)成績(jī)。

短距離場(chǎng)地自行車；原地起動(dòng)；表面肌電

1 前言

短距離場(chǎng)地自行車運(yùn)動(dòng)是人與機(jī)械裝置相結(jié)合，運(yùn)動(dòng)員通過(guò)蹬踏自行車產(chǎn)生較高的移動(dòng)速度進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的周期性競(jìng)速運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目[8]。與公路自行車項(xiàng)目相比，短距離場(chǎng)地自行車比賽具有距離短、速度快、強(qiáng)度大和戰(zhàn)術(shù)變化多樣的特點(diǎn)。對(duì)技術(shù)細(xì)節(jié)處理的好壞有可能直接決定運(yùn)動(dòng)成績(jī)，而起動(dòng)技術(shù)是其中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)[2,7,12]。查閱我國(guó)有關(guān)自行車技術(shù)的資料發(fā)現(xiàn)，對(duì)起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作方法和要點(diǎn)的詳細(xì)描述極少，尤其缺乏生物力學(xué)依據(jù)。在訓(xùn)練中，教練員和運(yùn)動(dòng)員對(duì)于起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的介紹也存在模糊不清甚至不統(tǒng)一的情況。由于沒(méi)有準(zhǔn)確概念指導(dǎo)，教練員常常僅憑經(jīng)驗(yàn)去矯正運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)，造成運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作不一且實(shí)效性較差。本研究旨在通過(guò)揭示短距離場(chǎng)地自行車運(yùn)動(dòng)員起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的生物力學(xué)特點(diǎn)、原地起動(dòng)技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和肌電活動(dòng)特征，探討曲柄起動(dòng)角對(duì)于起動(dòng)成績(jī)的影響。以此為依據(jù)，對(duì)起動(dòng)技術(shù)提出規(guī)范要求和改進(jìn)建議，起到實(shí)踐中的指導(dǎo)作用。

2 研究對(duì)象與方法

2.1 研究對(duì)象

本研究以短距離場(chǎng)地自行車項(xiàng)目的原地起動(dòng)技術(shù)為研究對(duì)象，選取北京市自行車隊(duì)11名運(yùn)動(dòng)員作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象(表1)。

表1 本研究實(shí)驗(yàn)對(duì)象基本情況一覽表Table 1 The Basic Information of Experimental Objects

2.2 研究方法

2.2.1 文獻(xiàn)資料調(diào)研

從北京體育大學(xué)圖書(shū)館、國(guó)家圖書(shū)館、國(guó)家體育總局自行車擊劍運(yùn)動(dòng)管理中心、中國(guó)知網(wǎng)以及其他網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)中查閱了相關(guān)文獻(xiàn)和資料，主要包括以下幾個(gè)方面：1)我國(guó)場(chǎng)地自行車項(xiàng)目發(fā)展的情況；2)短距離場(chǎng)地自行車運(yùn)動(dòng)技術(shù)的教材以及相關(guān)研究文獻(xiàn)；3)解剖學(xué)和運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的基本知識(shí)。

2.2.2 跟蹤調(diào)查

根據(jù)研究需要，于2012年6月和2013年4月，跟隨北京市自行車隊(duì)在老山自行車館和蘆城體校自行車館進(jìn)行備戰(zhàn)2013年全運(yùn)會(huì)的訓(xùn)練和比賽，對(duì)該隊(duì)短距離場(chǎng)地自行車項(xiàng)目原地起動(dòng)技術(shù)訓(xùn)練進(jìn)行長(zhǎng)期、深入的觀察，期間向教練員、運(yùn)動(dòng)員詢問(wèn)有關(guān)現(xiàn)行原地起動(dòng)技術(shù)的動(dòng)作要領(lǐng)、訓(xùn)練方法等，記錄并整理第一手資料。

2.2.3 專家訪談

采用面訪、電話和網(wǎng)絡(luò)訪談等多種方式對(duì)相關(guān)的專家學(xué)者進(jìn)行訪談，包括運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)專家學(xué)者3人、自行車項(xiàng)目教練員(領(lǐng)隊(duì))3人、短距離競(jìng)速項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員3人、科研及管理人員2人。訪談的內(nèi)容主要包括原地起動(dòng)技術(shù)的動(dòng)作方法和要領(lǐng)，原地起動(dòng)技術(shù)的力學(xué)原理和形態(tài)學(xué)原理以及實(shí)驗(yàn)方案的可行性。

2.2.4 實(shí)驗(yàn)法

在北京市蘆城體校室內(nèi)自行車館，對(duì)北京市自行車隊(duì)11名運(yùn)動(dòng)員在計(jì)時(shí)賽出發(fā)點(diǎn)上利用起跑器原地起動(dòng)的技術(shù)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試前以全賽道騎車追逐跑作為準(zhǔn)備活動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)員的身體和技術(shù)狀態(tài)接近日常訓(xùn)練狀態(tài)。每人測(cè)試3次，每次測(cè)試之間間隔10 min，使運(yùn)動(dòng)員充分恢復(fù)體力，3次測(cè)試起動(dòng)時(shí)曲柄與水平面的夾角分別為15°、30°和45°，其他起動(dòng)條件保持不變，對(duì)3次起動(dòng)騎行60 m進(jìn)行手動(dòng)計(jì)時(shí)并記錄成績(jī)。用攝像儀和肌電儀同步采集起動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)和表面肌電數(shù)據(jù)。

1.主要儀器與設(shè)備：起跑器、秒表、芬蘭產(chǎn)的MegaWin ME6000-16導(dǎo)肌電測(cè)試系統(tǒng)、索尼JVC攝像機(jī)、量角器。

2.平面定點(diǎn)攝像：拍攝點(diǎn)距離騎行軌跡10 m，攝像機(jī)機(jī)頭與運(yùn)動(dòng)員重心等高，拍攝頻率為50 Hz，取自行車車輪中心和曲柄中心為解析點(diǎn)，運(yùn)用視訊錄像解析系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)的解析，得到車輪和曲柄的時(shí)間參數(shù)、角度參數(shù)。

3.表面肌電采集：選取下肢左、右各8塊肌肉：臀大肌、股直肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌、股二頭肌、腓腸肌外側(cè)頭、腓腸肌內(nèi)側(cè)頭、脛骨前肌采集肌肉活動(dòng)信號(hào)。電極粘貼的皮膚表面都經(jīng)過(guò)定位、剃刮、打磨和酒精擦拭4道工序處理，用彈性繃帶加固電極和導(dǎo)線。測(cè)量各塊肌肉的最大肌電幅值(MVC)，以20%作為肌肉活動(dòng)閾值標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每塊肌肉的積分肌電進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

4.攝像與肌電采集同步方法：同步裝置分別與攝像機(jī)和肌電儀相連，運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作之前，攝像機(jī)與肌電儀均提前開(kāi)機(jī)，當(dāng)測(cè)試人員按下觸發(fā)裝置時(shí)，肌電信號(hào)打上同步標(biāo)志，同時(shí)，攝像機(jī)拍攝燈亮，以同步標(biāo)志和燈亮的時(shí)間為同步時(shí)刻，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)的同步測(cè)試。

2.2.5 數(shù)理統(tǒng)計(jì)

用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，包括均值、標(biāo)準(zhǔn)差和單因素方差分析、t檢驗(yàn)，所有統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的顯著水平設(shè)置為P=0.05。

3 原地起動(dòng)技術(shù)的理論分析

3.1 原地起動(dòng)技術(shù)的動(dòng)作概述

短距離場(chǎng)地自行車比賽起跑時(shí)，自行車由起跑器的抓手固定、運(yùn)動(dòng)員在自行車上要做最后的姿態(tài)調(diào)整，至最佳狀態(tài)之后便保持不動(dòng)，將所有注意力集中在聽(tīng)覺(jué)上。起跑信號(hào)是倒計(jì)時(shí)5 s，第6 s時(shí)模擬槍聲響起，起動(dòng)器自動(dòng)松開(kāi)自行車，運(yùn)動(dòng)員出發(fā)。運(yùn)動(dòng)員一般都采用離座站立式姿勢(shì)出發(fā)，起動(dòng)時(shí)快速發(fā)力踏蹬，軀干前振使重心前移，同時(shí)配合上肢拉把動(dòng)作，力爭(zhēng)在最短的時(shí)間內(nèi)打破自行車靜止的慣性，獲得初速度。

3.2 原地起動(dòng)的生物力學(xué)因素分析

短距離場(chǎng)地自行車的原地起動(dòng)是一個(gè)人車合一的過(guò)程，運(yùn)動(dòng)員通過(guò)由上肢、軀干、骨盆和下肢所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)鏈帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車輪獲得加速度并逐漸進(jìn)入平穩(wěn)、高速的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)階段。從動(dòng)作結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看，原地起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作只是周期性單一動(dòng)作結(jié)構(gòu)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，起動(dòng)技術(shù)與高速狀態(tài)下的踏蹬技術(shù)具有某些共性的特征，但由于起動(dòng)技術(shù)由靜至動(dòng)的特殊性，其與高速狀態(tài)下的踏蹬動(dòng)作又有著鮮明的區(qū)別。結(jié)合前人對(duì)自行車運(yùn)動(dòng)踏蹬動(dòng)作的研究以及本次專家訪談的結(jié)果，本研究認(rèn)為，影響起動(dòng)效果的生物力學(xué)因素可以歸納為3大類：內(nèi)力因素、器械因素和環(huán)境因素。

內(nèi)力因素是指與人體動(dòng)作形態(tài)、肌肉工作相關(guān)聯(lián)的內(nèi)在性力學(xué)因素，是自行車最根本、最主要的驅(qū)動(dòng)因素。內(nèi)力因素包括肌肉的起止長(zhǎng)度，肌肉長(zhǎng)度的變化，力臂長(zhǎng)度，施加于肌肉上的載荷，阻力臂，力的作用方向，作用線及作用類型、作用點(diǎn)，關(guān)節(jié)角，肌拉力角，單關(guān)節(jié)肌和多關(guān)節(jié)肌，肌纖維類型及排列方式，有關(guān)杠桿(滑輪)數(shù)目和類型，肌肉的收縮類型(向心、等長(zhǎng)、離心)，收縮的速度，肌肉募集模式(激活頻率、同步性、有關(guān)運(yùn)動(dòng)單元數(shù)目)，肌肉內(nèi)摩擦阻力，肌肉的粘滯性等[15,17]。內(nèi)力因素間的相互作用可影響到肌肉力、力矩及肌肉功的傳遞[14]。器械因素是指由自行車零部件的機(jī)械工作特性以及人體與器械的相互作用特點(diǎn)所決定的，對(duì)踏蹬效果具有約束或促進(jìn)作用的因素。這些因素主要有曲柄長(zhǎng)度和角度、傳動(dòng)比、坐墊高度、手把高度和長(zhǎng)度、腳踏板的角度、鏈條大小及形狀、輪的大小、質(zhì)量、直徑及慣性等。器械因素的變化會(huì)使得運(yùn)動(dòng)員的肌肉初長(zhǎng)度、關(guān)節(jié)角位置、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度、阻力載荷等發(fā)生相應(yīng)改變，從而影響肌肉用力以及力在人體和器械之間的傳遞。環(huán)境因素主要有重力、摩擦力和空氣阻力，其中，摩擦力對(duì)起動(dòng)成績(jī)的影響與賽道的場(chǎng)地情況有關(guān)，空氣阻力對(duì)起動(dòng)技術(shù)的影響不大。3種生物力學(xué)因素相互作用產(chǎn)生力、力矩和肌肉功以克服騎行阻力，獲得好的騎行成績(jī)[13,19]。

對(duì)于一名短距離場(chǎng)地自行車運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，在影響起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的生物力學(xué)因素中，有一些因素是比較固定的、難以改變的，如比賽場(chǎng)地條件、自行車車輪的規(guī)格、運(yùn)動(dòng)員自身的基本身體形態(tài)等；有一些因素則是可以改變的，如內(nèi)力因素中的肌肉工作方式和效果可以通過(guò)訓(xùn)練不斷改進(jìn)，器械因素中的傳動(dòng)比、曲柄角度等則可以人為地進(jìn)行調(diào)整，關(guān)鍵在于找到內(nèi)力因素和器械因素的最佳結(jié)合點(diǎn)，從而提高起動(dòng)成績(jī)。

張莉清研究認(rèn)為，目前我國(guó)自行車運(yùn)動(dòng)員原地起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的不足主要是肌肉協(xié)同發(fā)力不足，曲柄位置過(guò)高導(dǎo)致不能快速達(dá)到最大用力的有利角度以及“拉把”動(dòng)作導(dǎo)致身體重心后移，從而影響起動(dòng)加速[10]，其中，曲柄位置是指原地起動(dòng)時(shí)前曲柄與水平面的夾角，本研究稱其為曲柄起動(dòng)角。從力學(xué)角度分析，自行車的曲柄裝置是一個(gè)杠桿，人體作用于曲柄上的踏蹬力有兩個(gè)分量，只有垂直于曲柄的切向力才是有用力，產(chǎn)生力矩推動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)。由此可知，當(dāng)曲柄與水平面平行時(shí)，踏蹬力全部轉(zhuǎn)化為有用力，此時(shí)的曲柄處于最大杠桿用力狀態(tài)。在起動(dòng)動(dòng)作中，考慮到運(yùn)動(dòng)員從發(fā)力到驅(qū)使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)有一個(gè)時(shí)間的延遲，運(yùn)動(dòng)單位的募集和發(fā)力也是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，所以，前曲柄應(yīng)當(dāng)比水平位置略高，以便當(dāng)曲柄過(guò)渡到最大杠桿用力狀態(tài)時(shí)，人體產(chǎn)生的踏蹬力也達(dá)到較高值，兩者結(jié)合產(chǎn)生最好的踏蹬效果。另外，曲柄略微抬高也有利于前腿的下蹬和后腿的提拉用力。目前，我國(guó)自行車運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練和比賽中所慣用的曲柄起動(dòng)角大小不一，缺乏對(duì)這一技術(shù)動(dòng)作的規(guī)范要求。因此，本研究從運(yùn)動(dòng)員慣用的曲柄起動(dòng)角范圍內(nèi)選取了3個(gè)角度：15°、30°、45°作為實(shí)驗(yàn)因素，探究不同起動(dòng)角度對(duì)于起動(dòng)成績(jī)的影響，以及不同角度下起動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)表現(xiàn)和肌電活動(dòng)情況。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

4.1 不同曲柄起動(dòng)角對(duì)起動(dòng)成績(jī)的影響

實(shí)驗(yàn)測(cè)試了11名運(yùn)動(dòng)員分別在15°、30°、45° 3個(gè)曲柄起動(dòng)角上起動(dòng)后騎行60 m的時(shí)間(表2)。經(jīng)單因素方差分析得到P=0.016(P<0.05)，表明曲柄起動(dòng)角這一變量對(duì)場(chǎng)地自行車運(yùn)動(dòng)員原地起動(dòng)60 m的成績(jī)具有顯著性影響。對(duì)3次測(cè)試成績(jī)的兩兩比較發(fā)現(xiàn)，當(dāng)曲柄起動(dòng)角為30°時(shí)，11名運(yùn)動(dòng)員60 m起動(dòng)時(shí)間最短，當(dāng)曲柄起動(dòng)角為45°時(shí)，起動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，經(jīng)t檢驗(yàn)，兩次測(cè)試成績(jī)不具有顯著性差異(P=0.075)，但15°和45°以及30°和45°曲柄起動(dòng)角的測(cè)試成績(jī)都具有顯著性差異(P<0.05)。由此結(jié)果可以推斷，短距離場(chǎng)地自行車原地起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作中的曲柄起始角度不能過(guò)大，也不宜太小，30°是比較合理的，在這一起動(dòng)角上出發(fā)有利于提高運(yùn)動(dòng)員的起動(dòng)成績(jī)。

表2 本研究3種不同曲柄起動(dòng)角對(duì)應(yīng)的60 m起動(dòng)成績(jī)一覽表(s)Table 2 Performance of 60 meters Starting from Three Different Crank Angle

注：*表示15°和45°曲柄起動(dòng)角的起動(dòng)測(cè)試成績(jī)具有顯著性差異(P<0.05)；#表示30°和45°曲柄起動(dòng)角的起動(dòng)測(cè)試成績(jī)具有顯著性差異(P<0.05)。

4.2 起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

4.2.1 車輪速度上升的連貫性分析

將前10 m騎行的時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，采用3次樣條的插值方法將絕對(duì)時(shí)間轉(zhuǎn)化為相對(duì)時(shí)間，采用百分比表示，獲得的車輪中心速度-時(shí)間曲線如圖1～圖3所示，自行車在15°、30°和45°曲柄起動(dòng)角起動(dòng)后騎行10 m，達(dá)到的速度分別為3.75 m/s，3.94 m/s和3.71 m/s，說(shuō)明在30°曲柄角上起動(dòng)時(shí)，前10 m起動(dòng)加速效果最好。趙芳、周興龍的研究發(fā)現(xiàn)，短距離自行車原地出發(fā)技術(shù)較好的運(yùn)動(dòng)員車輪速度遞增曲線較平滑，速度上升較連貫，具有良好的用力[11]。本測(cè)試也出現(xiàn)了相同的結(jié)果，即在30°曲柄起動(dòng)角上起動(dòng)時(shí)，車輪中心的速度-時(shí)間曲線要比15°和45°的曲線更為平滑，速度起伏較小，說(shuō)明這一曲柄起動(dòng)角有助于提高運(yùn)動(dòng)員起動(dòng)加速的連貫性。

圖1 本研究運(yùn)動(dòng)員在15°曲柄起動(dòng)角上起動(dòng)后騎行10 m車輪中心速度-時(shí)間曲線圖Figure 1. The Wheel Center’s Speed-time Curve of 10 meters Starting from 15° Crank Angle

圖2 本研究運(yùn)動(dòng)員在30°曲柄起動(dòng)角上起動(dòng)騎行10 m車輪中心速度-時(shí)間曲線圖Figure 2. The Wheel Center’s Speed-time Curve of 10 meters Starting from 30° Crank Angle

圖3 本研究運(yùn)動(dòng)員在45°曲柄起動(dòng)角上起動(dòng)騎行10 m車輪中心速度-時(shí)間曲線圖

4.2.2 第1踏蹬周期車輪速度變化分析

自行車起動(dòng)過(guò)程中，第1個(gè)踏蹬周期是技術(shù)的關(guān)鍵，而克服踏蹬周期中的死點(diǎn)區(qū)問(wèn)題又是起動(dòng)技術(shù)的核心[6]。為了更清晰地分析短距離自行車運(yùn)動(dòng)員起動(dòng)第1個(gè)踏蹬周期的技術(shù)狀況，本研究根據(jù)上述車輪中心速度-時(shí)間曲線的特點(diǎn)及曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)1周的時(shí)相數(shù)據(jù)，將短距離場(chǎng)地自行車原地起動(dòng)第1個(gè)踏蹬周期的速度變化情況繪制成簡(jiǎn)化曲線(圖4)。整個(gè)曲線由6段直線構(gòu)成，分別對(duì)應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)1周的6個(gè)時(shí)相(圖5)：原點(diǎn)O為起跑器松開(kāi)自行車的一瞬間；OA段為曲柄從起始角轉(zhuǎn)動(dòng)到水平角附近即進(jìn)入曲柄最大杠桿用力狀態(tài)這一階段的加速過(guò)程；AB段為曲柄從最大杠桿用力狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)到“下死點(diǎn)”位置的快速加速過(guò)程；BC段為曲柄在“下死點(diǎn)”區(qū)域的減速過(guò)程；CD段為曲柄擺脫“下死點(diǎn)”區(qū)域后又一次經(jīng)過(guò)曲柄最大杠桿用力位置這一階段的加速過(guò)程；DE段曲柄在“上死點(diǎn)”區(qū)域的快速減速過(guò)程；EO’為曲柄擺脫“上死點(diǎn)”后再一次加速至曲柄起始位置的階段。朱旭3次起動(dòng)測(cè)試中，第1個(gè)踏蹬周期里曲柄各個(gè)時(shí)相的車輪速度變化情況見(jiàn)表3。

圖4 本研究場(chǎng)地自行車原地起動(dòng)第1周期速度-時(shí)間曲線圖Figure 4. Simplified Speed-time Curve of the First Starting Cycle

圖5 本研究自行車曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相圖Figure 5. Phase Image of Bicycle Crank Rotating

表3顯示，在15°、30°兩個(gè)曲柄起動(dòng)角上起動(dòng)時(shí)，曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)OA段的時(shí)間都是6%，但平均加速度分別為0.08 m/s2和0.05 m/s2，說(shuō)明當(dāng)曲柄起動(dòng)角為15°時(shí)更有利于OA段的加速。這是因?yàn)椋咏阶畲蟾軛U用力位置，有利于運(yùn)動(dòng)員的第1腳踏蹬力更多地轉(zhuǎn)化為有用力，從而較早克服慣性阻力。與此相比，當(dāng)曲柄起動(dòng)角為45°時(shí)，曲柄經(jīng)過(guò)16.5%的時(shí)間才越過(guò)OA段，速度增幅為0.72 m/s，平均加速度為0.04 m/s2，比前兩次起動(dòng)更慢，這與曲柄抬起過(guò)高，不利于踏蹬發(fā)力有關(guān)。在AB段，15°、30°、45° 3次起動(dòng)的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間分別是15%、16.5%和19.5%，轉(zhuǎn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，車輪中心的速度分別是1.71 m/s、1.64 m/s和2.08 m/s，平均加速度相差不大。從OA和AB時(shí)相的車輪加速情況可以推斷，早期加速的延遲可能是導(dǎo)致45°曲柄角起動(dòng)效果較差的主要原因。

BC段是車輪圓周運(yùn)動(dòng)中的“下死點(diǎn)”區(qū)域。從圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械原理可知，由于受人體自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的制約，下肢在驅(qū)使曲柄運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，不可能在圓周的任何位置都能產(chǎn)生相同的速度。曲柄在某些位置會(huì)表現(xiàn)出相對(duì)最慢的角速度，這也就是通常所說(shuō)的“死點(diǎn)”[3]。死點(diǎn)區(qū)范圍越大、減速越快就說(shuō)明踏蹬效果越差。比較3次起動(dòng)在“下死點(diǎn)”區(qū)域的速度變化可知，45°曲柄角起動(dòng)時(shí)曲柄越過(guò)“下死點(diǎn)”區(qū)的時(shí)間最短，為4.5%，且速度減慢不明顯，說(shuō)明比起15°和30°兩次起動(dòng)，45°曲柄角起動(dòng)時(shí)越過(guò)第1個(gè)“下死點(diǎn)”的過(guò)程更加順暢。當(dāng)曲柄擺脫“下死點(diǎn)”區(qū)之后，隨即進(jìn)入了一個(gè)非常明顯的加速階段CD段。45°起動(dòng)時(shí)CD段時(shí)間為11.5%，雖然到D點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到了3.09 m/s，是3次起動(dòng)中最快的，但從起動(dòng)到D點(diǎn)的累計(jì)加速時(shí)間已明顯長(zhǎng)于15°和30°兩次起動(dòng)。另外，30°曲柄起動(dòng)角起動(dòng)時(shí)CD段的平均加速度達(dá)到0.11 m/s2，是3次起動(dòng)中最大的，說(shuō)明此階段踏蹬力轉(zhuǎn)化為有用力的程度最高，踏蹬效果最好。DE段是車輪圓周運(yùn)動(dòng)中的“上死點(diǎn)”區(qū)域，15°起動(dòng)時(shí)該階段的速度下降比較平緩，而30°和45°兩次起動(dòng)的速度下降明顯，說(shuō)明在“上死點(diǎn)”區(qū)域的過(guò)渡效果較差。EO’階段，曲柄從E點(diǎn)轉(zhuǎn)回到起始位置，15°和30°起動(dòng)時(shí)此階段的平均加速度較大，分別為0.07 m/s2和0.06 m/s2，到達(dá)O’點(diǎn)時(shí)，15°、30°、45° 3次起動(dòng)的車輪中心速度分別為3.05 m/s、2.92 m/s和2.85 m/s。

表3 場(chǎng)地自行車起動(dòng)第1周期曲柄各時(shí)相的車輪速度變化情況一覽表Table 3 Wheel Speed Variation of the First Starting Cycle

綜上所述，在15°、30°和45°曲柄起動(dòng)角的3次起動(dòng)過(guò)程中，45°起動(dòng)前期的OA和AB段加速效果最差，導(dǎo)致起動(dòng)速度落后于其他兩次起動(dòng)；在“下死點(diǎn)”區(qū)BC段，45°起動(dòng)的死點(diǎn)過(guò)渡能力較好；而在“上死點(diǎn)”區(qū)DE段，30°和45°起動(dòng)的死點(diǎn)過(guò)渡能力較差；AB段、CD段和EO’段30°起動(dòng)角的車輪速度增長(zhǎng)最快，說(shuō)明踏蹬效果最好。

4.3 起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的肌電分析

神經(jīng)肌肉系統(tǒng)協(xié)同活動(dòng)的變化決定了踏蹬動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)的外部表現(xiàn)，而觀察神經(jīng)肌肉協(xié)同變化的最佳手段就是表面肌電圖技術(shù)[9]。因此，利用表面肌電技術(shù)研究場(chǎng)地自行車原地起動(dòng)技術(shù)可以更好地反映技術(shù)動(dòng)作特征。

4.3.1 起動(dòng)10 m的動(dòng)作階段劃分

結(jié)合錄像與肌電圖發(fā)現(xiàn)，所有運(yùn)動(dòng)員起動(dòng)并騎行10 m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程涵蓋了3個(gè)動(dòng)作階段：預(yù)備起動(dòng)階段、完整的第1個(gè)踏蹬周期和部分的第2個(gè)踏蹬周期。以一級(jí)運(yùn)動(dòng)員朱旭的3次起動(dòng)測(cè)試作為案例進(jìn)行分析，其動(dòng)作階段的時(shí)間節(jié)點(diǎn)如表4所示，發(fā)現(xiàn)3次起動(dòng)騎行10 m所花費(fèi)的時(shí)間不同，在曲柄起始角度為30°時(shí)起動(dòng)耗時(shí)最短，15°次之，45°耗時(shí)最長(zhǎng)。曲柄經(jīng)過(guò)第1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)周期的時(shí)間也有相同的規(guī)律：在曲柄起始角度為30°時(shí)起動(dòng)第1踏蹬周期耗時(shí)最短，15°次之，45°耗時(shí)最長(zhǎng)。

表4 本研究朱旭起動(dòng)10 m的動(dòng)作階段劃分一覽表Table 4 Phase Division of 10 meters Starting Movement of Zhu Xu

4.3.2 起動(dòng)各階段下肢肌肉的工作時(shí)序

在表面肌電技術(shù)中，肌電活動(dòng)曲線是判斷肌肉活動(dòng)開(kāi)始、結(jié)束和峰值的依據(jù)，觀察肌電活動(dòng)曲線波動(dòng)出現(xiàn)的次序可以判斷各塊肌肉發(fā)力的先后順序，即肌肉激活順序。在對(duì)肌電活動(dòng)曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中，肌電活動(dòng)閾值的判斷具有主觀性，常見(jiàn)的判斷標(biāo)準(zhǔn)有3種，即最大肌電幅值(MVC)的15%、20%和25%。本研究中采用20%，認(rèn)為各肌肉肌電活動(dòng)曲線的肌電幅值達(dá)到該肌肉MVC的20%且持續(xù)0.3 s以上則為被激活。為了研究原地起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作下肢肌肉的發(fā)力情況，對(duì)照錄像，截取運(yùn)動(dòng)員從發(fā)力抬臀到自行車前輪越過(guò)10 m標(biāo)志線為止這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的下肢肌電圖，發(fā)現(xiàn)高水平運(yùn)動(dòng)員(運(yùn)動(dòng)等級(jí)在一級(jí)以上)與普通水平運(yùn)動(dòng)員以及男、女運(yùn)動(dòng)員原地起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的下肢肌肉激活順序一致(圖6～圖9)。

圖6 本研究王鵬武(健將級(jí)運(yùn)動(dòng)員)起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的下肢肌肉肌電直觀圖Figure 6. Surface EMG of Wang Peng-wu’s Lower Limb Muscles in Starting Movement

圖7 本研究朱旭(一級(jí)運(yùn)動(dòng)員)起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的下肢肌肉肌電直觀圖Figure 7. Surface EMG of Zhu Xu’s Lower Limb Muscles in Starting Movement

圖8 本研究齊蕾(二級(jí)運(yùn)動(dòng)員)起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的下肢肌肉肌電直觀圖Figure 8. Surface EMG of Qi Lei’s Lower Limb Muscles in Starting Movement

圖9 本研究王閏雨(無(wú)等級(jí)運(yùn)動(dòng)員)起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的下肢肌肉肌電直觀圖Figure 9. Surface EMG of Wang Run-yu’s Lower Limb Muscles in Starting Movement

最先激活的都是左、右腿的股四頭肌內(nèi)、外側(cè)頭，然后依次是左、右腿的腓腸肌外側(cè)頭、左、右腿腓腸肌內(nèi)側(cè)頭、左、右腿股二頭肌、右臀大肌、左脛骨前肌、右股直肌、左股直肌、右脛骨前肌和左臀大肌。

下面以朱旭為例進(jìn)行具體分析，將其肌電圖經(jīng)數(shù)據(jù)計(jì)算和繪制得到在3個(gè)不同的曲柄起動(dòng)角下起動(dòng)并騎行10 m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下肢主要肌肉的激活時(shí)序圖(圖10～圖12，注：朱旭原地起動(dòng)時(shí)前腿為右腿)。

圖10 本研究朱旭在15°曲柄角起動(dòng)的下肢肌肉激活時(shí)序圖

圖11 本研究朱旭在30°曲柄角起動(dòng)的下肢肌肉激活時(shí)序圖Figure 11. Activation Sequence of Zhu Xu’s Lower Limb Muscles in Starting Movement from 30° Crank Angle

圖12 本研究朱旭在45°曲柄角起動(dòng)的下肢肌肉激活時(shí)序圖Figure 12. Activation Sequence of Zhu Xu’s Lower Limb Muscles in Starting Movement from 45° Crank Angle

1.起動(dòng)前的預(yù)備階段：由錄像觀察得知，在起動(dòng)前的預(yù)備階段，運(yùn)動(dòng)員的任務(wù)是集中注意力把握倒計(jì)時(shí)節(jié)奏，在模擬槍聲響起之前1.5 s內(nèi)完成離座站立式起動(dòng)。從圖10～圖12可以看到，預(yù)備動(dòng)作階段中最先激活的是左、右腿的股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和腓腸肌外側(cè)頭。此時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)員的雙腳固定在腳蹬上，腳蹬和曲柄的起始位置也已經(jīng)固定，這些肌肉的工作方式都為遠(yuǎn)固定主動(dòng)收縮，使大腿在膝關(guān)節(jié)處伸，小腿在踝關(guān)節(jié)處屈，從而支撐運(yùn)動(dòng)員在自行車上站立起來(lái)。緊接著，右腿臀大肌、股直肌和左、右腿的腓腸肌內(nèi)側(cè)頭、股二頭肌加入遠(yuǎn)固定主動(dòng)收縮發(fā)力的行列。右腿臀大肌和雙側(cè)股二頭肌收縮使骨盆后傾，股直肌收縮使大腿在膝關(guān)節(jié)處伸，腓腸肌內(nèi)側(cè)頭收縮以固定踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)防止人體向前傾倒，三者與右腿股內(nèi)側(cè)肌、外側(cè)肌以及左、右腿雙側(cè)腓腸肌外側(cè)頭協(xié)同工作，起到維持人體直立姿勢(shì)的作用。幾乎與此同時(shí)，最先被激活的左腿股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌停止放電，左腿脛骨前肌被激活，說(shuō)明在離座站立式起動(dòng)姿態(tài)形成、維持到踏蹬起動(dòng)這一連續(xù)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員后腿的大腿前群肌有一個(gè)短暫的放松過(guò)程，這有利于其拮抗肌群，即大腿后群肌在踏蹬起動(dòng)中爆發(fā)式發(fā)力。綜上所述，運(yùn)動(dòng)員起動(dòng)前預(yù)備動(dòng)作的節(jié)奏非常重要，如果用力過(guò)早，就會(huì)被起跑器拉住或肌張力下降，如果用力過(guò)晚，還未形成有利的站立姿態(tài)就倉(cāng)促起動(dòng)或在脫離起跑器支持的條件下起動(dòng)都會(huì)直接影響起動(dòng)成績(jī)。另外，離座站立式的出發(fā)動(dòng)作有利于增加股二頭肌、臀大肌等的初長(zhǎng)度，有利于后續(xù)的收縮發(fā)力。即利用提高肌肉“預(yù)張力”的方法使肌肉提前進(jìn)入“工作狀態(tài)”，從而增大踏蹬的力量和速度[5]。

2.第1個(gè)踏蹬周期：由于對(duì)肌電圖進(jìn)行時(shí)間階段劃分時(shí)，是以曲柄開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)刻作為第1個(gè)踏蹬周期的開(kāi)始，而產(chǎn)生起動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的原動(dòng)肌活動(dòng)是優(yōu)先于曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的，因此，研究起動(dòng)時(shí)的肌肉發(fā)力需要觀察第一個(gè)踏蹬周期起始線左、右兩側(cè)的肌電情況。比較圖10～圖12可知，起動(dòng)時(shí)，雙腿都有發(fā)力，前腳主要是踏蹬用力，后腳主要是提拉用力。由于起動(dòng)時(shí)曲柄由靜止到運(yùn)動(dòng)需要克服巨大的慣性，且剛開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)速度很慢，因此，可以認(rèn)為，起動(dòng)瞬間下肢主要肌肉的工作方式都為遠(yuǎn)固定。參與前腳(右腿)踏蹬動(dòng)作的肌肉主要有臀大肌、股直肌、股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、股二頭肌、腓腸肌內(nèi)側(cè)頭和腓腸肌外側(cè)頭。臀大肌、股四頭肌和股二頭肌的遠(yuǎn)固定主動(dòng)收縮使運(yùn)動(dòng)員伸髖、伸膝，產(chǎn)生下踏腳蹬的力，腓腸肌遠(yuǎn)固定收縮使小腿在踝關(guān)節(jié)處屈，結(jié)合運(yùn)動(dòng)員站立及向前俯身的重力作用一同下壓腳蹬，從而驅(qū)使曲柄開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。與前腳踏蹬相配合，參與后腳(左腿)提拉動(dòng)作的肌肉主要有脛骨前肌、股二頭肌和腓腸肌內(nèi)、外側(cè)頭。脛骨前肌遠(yuǎn)固定收縮使小腿在踝關(guān)節(jié)處伸，給腳蹬一個(gè)向后帶的力，股二頭肌和腓腸肌則主要以近固定主動(dòng)收縮的方式起到屈膝的作用，產(chǎn)生后腳上提腳蹬的效果。

隨著前腿和后腿分別完成踏蹬和后帶提拉動(dòng)作，曲柄獲得了一定的起動(dòng)初速度并轉(zhuǎn)過(guò)了下死點(diǎn)，前腿隨即進(jìn)入提拉階段，后腿則進(jìn)入前帶階段。右腿股二頭肌、腓腸肌持續(xù)放電，主動(dòng)收縮以伸髖、屈膝，脛骨前肌近固定收縮使小腿在踝關(guān)節(jié)處伸，而臀大肌和股四頭肌則停止放電，進(jìn)入放松期。此時(shí)，左腿的臀大肌、股四頭肌則被激活，伸膝、伸髖帶動(dòng)曲柄向前轉(zhuǎn)動(dòng)，以便快速克服上死點(diǎn)過(guò)渡到下蹬階段。

當(dāng)曲柄經(jīng)過(guò)上死點(diǎn)后，右腿又進(jìn)入了新一輪的發(fā)力踏蹬，左腿則又進(jìn)入提拉階段。右腿臀大肌、股四頭肌開(kāi)始工作，左腿臀大肌和股四頭肌則開(kāi)始放松。當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)到起動(dòng)原始角度時(shí)，第2個(gè)踏蹬周期開(kāi)始。上述肌電活動(dòng)所反映出來(lái)的肌肉工作情況與李立的研究基本保持一致[4]。但在蹬踏運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下肢不同肌肉的功能作用上，本研究的肌電分析結(jié)果與前人的研究結(jié)論有所不同。Ryan等[18,16]人指出：“單關(guān)節(jié)肌肉如臀大肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌、脛骨前肌、比目魚(yú)肌在蹬踏過(guò)程中一直以主要用力肌肉參與運(yùn)動(dòng)，而股二頭肌、股直肌、半膜肌、半腱肌、腓腸肌內(nèi)側(cè)頭等雙關(guān)節(jié)肌肉在蹬踏過(guò)程中則有所變化”。文獻(xiàn)資料表明，雙關(guān)節(jié)肌肉在關(guān)節(jié)處于關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行能量傳遞時(shí)表現(xiàn)最為活躍[20]。而本研究的肌電激活時(shí)序特征顯示，在起動(dòng)的第1個(gè)踏蹬周期內(nèi)，雙側(cè)股二頭肌和腓腸肌是持續(xù)激活的肌肉，而臀大肌、股直肌、股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌則表現(xiàn)出明顯的左、右腿交替激活特征。

3.第2個(gè)踏蹬周期：自行車運(yùn)動(dòng)員的踏蹬動(dòng)作是以車輪中軸為圓心，以曲柄為半徑，通過(guò)雙腿交替踏蹬和提拉驅(qū)使曲柄進(jìn)行機(jī)械圓周運(yùn)動(dòng)，因此，整個(gè)踏蹬過(guò)程應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)出某一特定肌肉用力程序的循環(huán)往復(fù)。在圖10～圖12中，雖然第2個(gè)踏蹬周期不完整，但已經(jīng)可以看出自行車踏蹬動(dòng)作周期性的特征。

結(jié)合起動(dòng)10 m的時(shí)間數(shù)據(jù)(表5)與肌電活動(dòng)時(shí)序圖(圖10～圖12)綜合分析發(fā)現(xiàn)，3次起動(dòng)測(cè)試中，預(yù)備動(dòng)作從肌肉開(kāi)始激活到槍響起動(dòng)，所花費(fèi)的時(shí)間在1.4 s左右，與錄像顯示的動(dòng)作節(jié)奏特征一致。與15°和45°兩次起動(dòng)相比，在30°曲柄起動(dòng)角起動(dòng)時(shí)，左、右腿的臀大肌、股直肌、股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌的交替放電有較大的重疊區(qū)，雙側(cè)腿同位置肌肉的收縮與舒張轉(zhuǎn)換表現(xiàn)出銜接緊湊的特點(diǎn)，說(shuō)明此時(shí)雙側(cè)腿肌肉的協(xié)同工作水平更高。另外，在30°曲柄起動(dòng)角上起動(dòng)時(shí)，下肢各主要肌肉的肌電活動(dòng)還表現(xiàn)出總體放電持續(xù)時(shí)間較短的特點(diǎn)，但與其相對(duì)應(yīng)的是最短的踏蹬周期時(shí)間，說(shuō)明此時(shí)肌肉收縮發(fā)力的效率更高。因此，從運(yùn)動(dòng)生理學(xué)的角度來(lái)看，在30°曲柄起動(dòng)角起動(dòng)時(shí)，下肢肌肉肌電活動(dòng)的這兩個(gè)特點(diǎn)可能是導(dǎo)致起動(dòng)速度較快的重要原因。

4.3.3 第1個(gè)踏蹬周期內(nèi)下肢肌肉的貢獻(xiàn)率

肌電活動(dòng)貢獻(xiàn)率(%)也稱“做功百分比”，是指動(dòng)作過(guò)程中所測(cè)各塊肌肉的積分肌電占全部肌肉總積分肌電的百分比。肌電活動(dòng)貢獻(xiàn)率反映了動(dòng)作過(guò)程中肌肉用力的主次關(guān)系，是肌肉協(xié)調(diào)性的一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，可揭示在同一動(dòng)作階段中不同肌群所起作用的大小。由于起動(dòng)過(guò)程的踏蹬用力要比高頻率踏蹬用力費(fèi)勁很多，因此，場(chǎng)地自行車運(yùn)動(dòng)員起動(dòng)時(shí)一般把力量?jī)?yōu)勢(shì)腿放在前面，以便更好地發(fā)揮力量素質(zhì)。前腿和后腿也因此存在肌肉活動(dòng)量的區(qū)別。由圖13～圖15可知，不論在哪個(gè)曲柄起動(dòng)角上起動(dòng)，第一踏蹬周期中，活動(dòng)貢獻(xiàn)率排在前3名的肌肉都是前腿的股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、腓腸肌外側(cè)頭，其次才是后腿的腓腸肌內(nèi)、外側(cè)頭，表明前腿的大腿前群肌和小腿后群肌是在原地起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作中起主要作用的肌肉。因此，從訓(xùn)練學(xué)角度來(lái)說(shuō)，挖掘它們的力量能力對(duì)于提高起動(dòng)成績(jī)具有至關(guān)重要的作用。

圖13 本研究自行車運(yùn)動(dòng)員在15°曲柄角起動(dòng)第1踏蹬周期的下肢肌肉活動(dòng)貢獻(xiàn)率示意圖Figure 13. Contribution Rate of Lower Limb Muscles Activity in the First Cycle Starting from 15° Crank Angle

自行車運(yùn)動(dòng)競(jìng)技能力中技能的主要特征表現(xiàn)在有效性、規(guī)范性、實(shí)用性。自行車運(yùn)動(dòng)員在起動(dòng)技術(shù)、彎道技術(shù)以及相應(yīng)的力量素質(zhì)和協(xié)調(diào)性上存在問(wèn)題,都會(huì)直接影響運(yùn)動(dòng)成績(jī)的發(fā)揮[1]。

圖14 本研究自行車運(yùn)動(dòng)員在30°曲柄角上起動(dòng)第1踏蹬周期的下肢肌肉活動(dòng)貢獻(xiàn)率示意圖Figure 14. Contribution Rate of Lower Limb Muscles Activity in the First Cycle Starting from 30° Crank Angle

圖15 本研究自行車運(yùn)動(dòng)員在45°曲柄角起動(dòng)第1踏蹬周期的下肢肌肉活動(dòng)貢獻(xiàn)率示意圖Figure 15. Contribution Rate of Lower Limb Muscles Activity in the First Cycle Starting from 30° Crank Angle

5 結(jié)論與建議

1.影響短距離場(chǎng)地自行車原地起動(dòng)技術(shù)效果的生物力學(xué)因素包括3大類，即內(nèi)力因素、器械因素和環(huán)境因素。提高起動(dòng)成績(jī)的關(guān)鍵在于找到內(nèi)力因素和器械因素的最佳結(jié)合點(diǎn)。

2.短距離場(chǎng)地自行車原地起動(dòng)技術(shù)動(dòng)作中，30°是比較合理的曲柄起動(dòng)角。與15°和45°相比，從30°曲柄角起動(dòng)時(shí)，第1個(gè)踏蹬周期時(shí)間更短，車輪加速的連貫性好，非死點(diǎn)區(qū)踏蹬效果最好；雙側(cè)腿同位置肌肉的協(xié)同工作水平更高，各主要肌肉收縮發(fā)力的效率更高，這些特點(diǎn)可能是導(dǎo)致30°曲柄角起動(dòng)較快的原因。

3.不論在哪個(gè)曲柄角起動(dòng)，第1踏蹬周期中貢獻(xiàn)率排在前3名的肌肉都是前腿的股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌、腓腸肌外側(cè)頭，其次才是后腿的腓腸肌內(nèi)、外側(cè)頭，建議在一般和專項(xiàng)力量訓(xùn)練中著重練習(xí)。

4.建議遵循科學(xué)、規(guī)范的動(dòng)作要求進(jìn)行場(chǎng)地自行車起動(dòng)技術(shù)，但也要關(guān)注運(yùn)動(dòng)員的個(gè)人技術(shù)特點(diǎn)。

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Biomechanical Study on The Starting Technical Movement of Track Cycling

ZHANG Li-qing1,SONG Zi-yu2,HUANG bo1

In order to standardize and correct the starting technical movement of track cycling,this paper proposed a hypothesis of better crank starting angle on the basis of analyzing the biomechanical factors of starting technology,than use experimental method to verify the hypothesis.In this experiment,11 players of Beijing track cycling team were taken as experimental objects,fixed camera technique and surface electromyography collection technology were used to explore the starting performance with different crank starting angle.The results showed that the biomechanical factors influencing the starting effect can be divided into three categories:internal factors,equipment factors and environmental factors.Finding out the best combining site of these three factors helps to improve the starting performance.The crank starting angle has a significant effect on 60 meters starting performance and 30 ° is a reasonable crank starting angle.

cycling;startingtechnique;surfaceelectromyography

1000-677X(2015)03-0059-08

2014-05-09；

2015-02-11

國(guó)家體育總局重點(diǎn)研究領(lǐng)域資助項(xiàng)目(2012B014)。

張莉清(1970-)，女，山東人，副教授，博士，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與管理，Tel：(010)62973823，E-mail：cherry4911@163.com；宋子玉(1989-)，女，湖南人，助教，碩士，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練；黃波(1991-)，男，安徽人，在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。

1.北京體育大學(xué)，北京 100084；2.長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410219 1.Beijing Sport University,Beijing 100084,China;2.Changsha Medical University,Changsha 410219, China.

G804.6

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