一、前言

競(jìng)技太極拳的興起不僅擴(kuò)展了太極拳的應(yīng)用領(lǐng)域，也為傳統(tǒng)武術(shù)的推廣和傳承帶來(lái)了新的機(jī)遇，其發(fā)展與競(jìng)技規(guī)則的更新密不可分，競(jìng)技太極拳一直是武術(shù)套路競(jìng)賽的主要項(xiàng)目之一，隨著競(jìng)賽規(guī)則和裁判標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新以及競(jìng)技體系的不斷完善，競(jìng)技太極拳運(yùn)動(dòng)技術(shù)及競(jìng)賽水平也在不斷提高，這意味著競(jìng)技武術(shù)套路本身的訓(xùn)練水平需要進(jìn)一步提升，同時(shí)，對(duì)套路中的難度動(dòng)作進(jìn)行理論結(jié)合實(shí)際的分析，尋求更為規(guī)范化、系統(tǒng)化、科學(xué)化的訓(xùn)練模式，可使競(jìng)技武術(shù)套路比賽更具競(jìng)技性與觀賞性。本研究以競(jìng)技太極拳騰空飛腳向內(nèi)轉(zhuǎn)體360°接提膝獨(dú)立動(dòng)作為研究對(duì)象（以下簡(jiǎn)稱為“322D+3”），通過(guò)對(duì)招募的受試者下肢生物力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，比較其運(yùn)動(dòng)學(xué)與表面肌電數(shù)據(jù)的差異與共性，對(duì)“322D+3”動(dòng)作落地階段技術(shù)動(dòng)作與肌肉狀態(tài)進(jìn)行定量分析與定性評(píng)價(jià)。

二、“322D+3”動(dòng)作落地階段生物力學(xué)特征分析

（一）運(yùn)動(dòng)學(xué)特征分析

1.著地瞬間支撐腿髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度

研究發(fā)現(xiàn)，受試者在著地瞬間雖然支撐腿已經(jīng)落地，但身體上肢依舊在做扭轉(zhuǎn)動(dòng)作，而受試者在解決由落地瞬間較大的垂直速度帶來(lái)的下肢負(fù)荷以外，還積極主動(dòng)的控制支撐腿身體下肢髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)做屈曲動(dòng)作，踝關(guān)節(jié)做跖屈動(dòng)作。

在本研究中，受試者在著地瞬間支撐腿髖關(guān)節(jié)角度較大，其中葉某鵬（150.68°）與李某藝（147.95°）在五位受試者中排名靠前，而支撐腿髖關(guān)節(jié)平均角度是141.45±11.77°，說(shuō)明受試者在落地點(diǎn)上存在額外的壓力，這將造成受試者落地瞬間身體穩(wěn)定無(wú)法得到保障，身體重心無(wú)法保持平衡。結(jié)合髖關(guān)節(jié)平均角度和記錄視頻落地穩(wěn)定性情況反映，建議受試者在落地瞬間支撐腿髖關(guān)節(jié)保持在145°左右較為合理，受試者從騰空階段擊響時(shí)刻到落地時(shí)刻，可以適當(dāng)?shù)卦黾芋y關(guān)節(jié)的扭轉(zhuǎn)角速度，同時(shí)配合身體軀干積極前傾來(lái)降低身體重心，在不影響支撐腿角度的前提下，增加落地時(shí)的穩(wěn)定性。

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)知識(shí)，著地瞬間時(shí)刻最理想的動(dòng)作是受試者支撐腿處于與水平面垂直的完全伸直狀態(tài)，但由于人體重力與地面垂直反作用力的存在，這個(gè)理想狀態(tài)幾乎不可能實(shí)現(xiàn)，可以看出，受試者著地瞬間支撐腿膝關(guān)節(jié)角度中最大的是葉某鵬（170.64°），最小的是王某康（138.44°），膝關(guān)節(jié)平均角度是158.92±13.23°，這是由于受試者需要為即將到來(lái)的緩沖階段做準(zhǔn)備，因此在著地瞬間充分伸展支撐腿下肢各關(guān)節(jié)，所以膝關(guān)節(jié)處于較大的屈曲狀態(tài)，但這種狀態(tài)下也給支撐腿膝關(guān)節(jié)的緩沖帶來(lái)了極大的壓力，因此在接下來(lái)的落地緩沖階段，需要受試者上體前傾降低身體重心以緩解由肌肉緊張而帶來(lái)的負(fù)荷。

從表1可知，在著地瞬間受試者支撐腿踝關(guān)節(jié)角度變化趨勢(shì)波動(dòng)性較大，其中閆某昊踝關(guān)節(jié)角度為116.36°，王某康踝關(guān)節(jié)角度為87.77°，五位受試者在著地瞬間平均踝關(guān)節(jié)角度為97.73±11.44°，可以發(fā)現(xiàn)雖然受試者踝關(guān)節(jié)角度波動(dòng)較大，但均在積極調(diào)整踝關(guān)節(jié)屈曲程度，一般來(lái)說(shuō)，跳躍性動(dòng)作在完成平穩(wěn)落地動(dòng)作時(shí)，受試者的支撐腿前腳掌首先接觸地面，在著地瞬間，踝關(guān)節(jié)采用較大的跖屈角度可以延長(zhǎng)到達(dá)最大反作用力的時(shí)間，從而減緩沖擊力的作用，降低關(guān)節(jié)和軟組織的受力，進(jìn)而增加落地的穩(wěn)定性，但由于落地瞬間的垂直速度較大，在平時(shí)練習(xí)時(shí)應(yīng)注重支撐腿膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)的力量訓(xùn)練，避免運(yùn)動(dòng)損傷。

2.最大緩沖時(shí)刻支撐腿髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度

在競(jìng)技太極拳運(yùn)動(dòng)中，各類動(dòng)作都可以間接通過(guò)人體各關(guān)節(jié)角度的變化來(lái)展現(xiàn)受試者的技術(shù)水平，因此，關(guān)節(jié)角度是評(píng)判一名受試者完成動(dòng)作的質(zhì)量如何的重要指標(biāo)，它反映了各環(huán)節(jié)間相對(duì)位置關(guān)系。

落地階段的緩沖動(dòng)作是跳躍類動(dòng)作由動(dòng)態(tài)平衡向靜態(tài)平衡轉(zhuǎn)化的過(guò)程，由運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)知識(shí)可知，受試者身體重心越低其穩(wěn)定性越好，在本研究中由于以提膝獨(dú)立為結(jié)束動(dòng)作，所以由緩沖最低點(diǎn)到提膝獨(dú)立動(dòng)作不需要產(chǎn)生額外的力，因此保持身體平衡與穩(wěn)定是該緩沖過(guò)程中的主要任務(wù)。表2顯示，該階段受試者支撐腳的髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)平均角度均低于著地瞬間時(shí)刻角度，而與起跳階段最大緩沖時(shí)刻相差無(wú)幾，而與著地瞬間相比髖關(guān)節(jié)相差65.04°、膝關(guān)節(jié)相差104.07°、踝關(guān)節(jié)相差44.87°，而這些差值在一定程度上代表著關(guān)節(jié)對(duì)地反力的吸收情況，可以看出，受試者在起跳階段為獲得更大的重心速度，在落地階段為緩解落地下肢負(fù)荷均做到了最大程度的預(yù)蹲。

（二）表面肌電分析

1.下肢各肌肉均方根振幅

為探析落地階段下肢各肌肉放電變化與用力特征，本研究對(duì)五位受試者落地階段下肢各肌肉表面肌電進(jìn)行采集，經(jīng)濾波-整流與平滑過(guò)濾等一系列處理后得到下肢各肌肉均方根振幅。

由（上）表3可知，為維持支撐腿（右腿）以及全身穩(wěn)定，該技術(shù)動(dòng)作落地階段身體右側(cè)肌肉RMS值遠(yuǎn)超于左側(cè)輔助腿，其中右側(cè)下肢各肌肉中RMS最大的是脛骨前?。?94.42±234.84μV）與股直?。?64.30±248.48μV），較小的是腓腸肌外側(cè)（160.93±29.02μV）；左側(cè)下肢各肌肉中最大的是股二頭?。?54.25±91.97μV）與脛骨前?。?54.25±91.97μV），較小的是股外側(cè)?。?9.22±21.28μV）與股直?。?4.94±11.15μV）。毋庸置疑，落地階段支撐腿是主要的研究?jī)?nèi)容，左腿主要負(fù)責(zé)最大程度配合支撐腿保持身體平衡，在落地瞬間，支撐腿腳尖首先著地，此時(shí)脛骨前肌被預(yù)激活并一直持續(xù)放電至身體重心緩沖最低點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大值，同時(shí)支撐腿腓腸肌作為拮抗肌被被動(dòng)激活拉伸，其壓力被小腿與大腿前群肌肉分擔(dān)，故RMS值相對(duì)較小。

2.下肢各肌肉積分肌電與貢獻(xiàn)率

本研究對(duì)五位受試者落地階段積分肌電與貢獻(xiàn)率進(jìn)行處理分析，探究其落地階段下肢各肌肉參與肌肉收縮的肌纖維數(shù)目及放電大小，結(jié)果如（下）表4所示。

本研究發(fā)現(xiàn)在落地階段右側(cè)股外側(cè)肌（385.74±106.14μV.s）與右側(cè)股直?。?13.24±26.29μV.s）整體激活程度明顯大于下肢其他肌肉。如運(yùn)動(dòng)學(xué)章節(jié)所述，落地階段主要分為預(yù)蹲緩沖環(huán)節(jié)與提膝獨(dú)立環(huán)節(jié)，在預(yù)蹲緩沖環(huán)節(jié)主要是通過(guò)支撐腿髖、膝、踝關(guān)節(jié)積極屈曲使身體重心降至最低點(diǎn)，此時(shí)股直肌與脛骨前肌被充分激活并引導(dǎo)下肢關(guān)節(jié)屈曲運(yùn)動(dòng)來(lái)緩沖落地過(guò)程產(chǎn)生的動(dòng)能與勢(shì)能，相反在落地緩沖階段，支撐腿腓腸肌與股二頭肌做離心收縮運(yùn)動(dòng)，其肌肉因?yàn)樾枰Ｕ仙眢w屈膝與屈踝動(dòng)作，所以整體激活水平較低。

受試者在緩沖下蹲的同時(shí)發(fā)生了髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋的動(dòng)作，也就是大腿朝身體中線向內(nèi)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作，而身體同時(shí)處于非穩(wěn)定的狀態(tài)，這種狀態(tài)下在大腿向腹部折疊的動(dòng)作中股直肌做功較大，產(chǎn)生較多的能量，但在肌肉貢獻(xiàn)率數(shù)據(jù)上，受試者支撐腿股直肌貢獻(xiàn)率（5.44±2.02%）卻較低，其原因可能是股直肌處于非穩(wěn)定狀態(tài)下，且質(zhì)量較大需要更大的做功才能完成技術(shù)動(dòng)作。此外當(dāng)受試者在緩沖過(guò)程中的屈體身體姿態(tài)變成提膝獨(dú)立過(guò)程中的直立形態(tài)時(shí)，其大腿需要積極發(fā)力，同時(shí)主動(dòng)伸直軀干以保持提膝獨(dú)立姿態(tài)的穩(wěn)定，而提膝獨(dú)立動(dòng)作的速度要求干脆利落，對(duì)肌肉的瞬時(shí)爆發(fā)力要求較高，因此右側(cè)大腿后側(cè)股四頭肌群的貢獻(xiàn)率（5.30±1.96%）雖然明顯低于其他肌肉，但是所起到的作用不可替代。

三、結(jié)論

為增加落地穩(wěn)定性，運(yùn)動(dòng)員在著地瞬間踝關(guān)節(jié)采用較大的跖屈角度，以延長(zhǎng)到達(dá)最大反作用力的時(shí)間，減少?zèng)_擊力，達(dá)到增加落地的穩(wěn)定性的效果，該階段受試者支撐腿的髖、膝和踝關(guān)節(jié)平均角度均低于著地瞬間時(shí)刻，與起跳階段最大緩沖時(shí)刻相差無(wú)幾，而與著地瞬間相比髖關(guān)節(jié)相差65.04°、膝關(guān)節(jié)相差104.07°、踝關(guān)節(jié)相差44.87°，這些差值在一定程度上代表著關(guān)節(jié)對(duì)地反力的吸收情況。

在肌肉用力方面，因運(yùn)動(dòng)員右腿作為支撐腿需維持穩(wěn)定，其身體右側(cè)肌肉均方根振幅與積分肌電值均遠(yuǎn)超于左側(cè)輔助腿，在落地預(yù)蹲緩沖環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)員下蹲的同時(shí)髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋引導(dǎo)大腿向腹部折疊，故右側(cè)股直肌在該環(huán)節(jié)做功較大，產(chǎn)生較多能量，在提膝獨(dú)立環(huán)節(jié)，運(yùn)動(dòng)員身體由屈體變?yōu)橹斌w狀態(tài)，支撐腿腓腸肌與股外側(cè)肌做離心收縮運(yùn)動(dòng)，其肌肉需要保障身體伸髖與伸膝動(dòng)作，整體激活水平較高。

（作者單位/趙新輝：鄭州大學(xué)體育學(xué)院，鄭州市全民健身大數(shù)據(jù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。謝利威：鄭州大學(xué)體育學(xué)院。基金項(xiàng)目：河南省科技攻關(guān)課題“232102320309”；河南省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目“2022BTY022”。）