优秀速度滑冰运动员下肢肌肉力量特征的力学分析道

优秀速度滑冰运动员下肢肌肉力量特征的力学分析道 第,,卷 成 都 体 育 学 院 学 报 ,, ,, ( , , ,年 第 ,期 ,, , , , , , ,, , , , , , ,, ,, , , , ,, , , , , , , ,,, , ( (, , ,, , , , 优 秀 速 度 滑冰 运 动 员 下 肢 肌 肉力量 特 征 的力 学 分 析 ， 夏 娇 阳 张 ， 颖 王 新。 ( 华 体 (, 中 国石油大 学 ( 东) 育教 学部 ， 山东 青 岛 , ,, ;(山东 大 学威海 分校 ， , ,,, 山东 威 海 ,,, ,, , ; ( 辽 , ,,) , 沈 阳体 育 学院运 动人体 科 学 系 ， 宁 沈 阳 ,, , 采用爱捷运动影像分析系统和等速测 力系统 , , , , , 对我 国优秀女子 速滑运 动员进 行 了运 动学 和动力 学测试 。 摘要 : , , , , 根据三维立体解析 获得的关节角速度值 与等动测试 获得的 动力学数据 进行 插值计算 ， 出运动 并利用数值计算 中的牛顿插值法 ， 绘 分析运 动员下肢肌 肉力 量所存 在的问 。主要结论 : (员实际蹬 冰时肌群力矩变化 曲线 ， 髋关节伸肌肌群在蹬 , 在爆发力蹬冰 阶段 ， 这对运动技术的提高是 有益 的。, 随着蹬 伸速 度的增加 ，伸时可以发挥最大肌 力 ， ( 膝 踝的肌 肉力量下 降 ， 运动员髋 、 、 这将影 响每个 应加强腿部肌群快速收缩下的专项 力量能力。, 运动员在膝 角大于 , , 以后呈现 肌力水平 较低现象 ，环节的功率输出 ， ( ,。 即便 角速 但肌力却没有增加 ，度 已经 开始 减少 ， 这使得蹬冰后期 小腿作用被减弱。 生物力学分析 ; 关键 词 : 肌 速度滑冰 ; 肉力量 , , ( 中 图分 类 号 :, , , , 文献 标 识 码 : ,, ,, , (, , , — , , , , , 文 章 编 号 :, ,, ,, ,, ) , , , —, ; , ,,,,, , ,, , , , ; , ,,; ,,, , ,, , , , , , , ; , , , , , , ,,, , , ,, ,, , ,, , , , , ; , , ,, , , , , , ,,, ,, , , , , ,, , ,,,, , ,, , , , ,, , ,, , , ,, ,,一 , , , , ,, , , ;, ,, , , , ， ,, , ,, ,, , , ,, , , , , ; , , , , ,, ( ,, , , ,,, , , ,,, , ,,, , , , , , , ,，,, ,,, , , ) , ; : ,,, , ,, ,,,, , ,, , ,, , , , , , , , ,,,, , ,, , , ,, , , , ,, , , , , , ,, , ,,,, , ,,, ,, , , , ; ,,, , , , ,, , , , , , ,, , ,; , ;, ,, ,, , ;,, ; , ; ,, , ,, ,, ,, ,, , , , , , , , , ,,, ,, , , , , , , ,; ,; ,, , ,, , ,, , , , ,, , ,, , ,,, , ,, ,,,,, , , , ,, ,,, , , , , ,, (,, , , , , ,,, , , ,, , , , , , , , ,, , ,,, , ,, , ,, ,, ,, , , , , , ,( , ,, , , , , , : , ,, , , , , , , ,,,,,,, ,, ,, , , ,;, , ,, , , , , ,,, , , ; , , , , , , ,, , , , , ,— , , , , , , ,; , , , , , , , , ,,; ,, , , , , , , , , ; , , , , , , , , , ,, , , ,, ,, ; , ,,, , , , ,, , , , , , , ,,, , , , ,, ; , , ,, ,， , , , ,, , , , , ,, , , ,,, ,, ,, , ， ,, , , , ,, , , , , ,, , , , , ,; ,,, , , ,, ,; , , ,, , ,, ,, ,， , , ,, ,, , , , , , , , ,,,， ,, ,, ,, ,,, , , , ,, ,,( ,, , , , , , , , , ; ,, , , , , ,, ;, ,, , , ,, , , ,， ,, , , , , , , , ,, ; , , ; , , ,, , , ,, ; ,,( , , , , , , , ; , , , ,。 , , ,, ,, , , , ,, , , , , ,, ; ,,, ,, ,, , , ,, , , ,, , , , , , , , , , , , , , , , ,, ;, ,, , , ,山, ,, ,, , , ,( ,, ,, , , , ,, , , , , , ,, ,,, , , ; , , ,,, , , , , , , , ,,, ,, ,,,— , ; , ( , ,, , , , ; , ; , , ,,，, , , , , ,,，,, ; , , , , , , ,, , ,: ,,, , ,,, ,, , , , , ,, , , , , ,,, , , , : , , , ,, , , , , , : ; , ; ,, , , , , , , , ， ,, —,, , , , ) , , , ‘ , ;, ,:, , , , ( , , , —, , —,, 分 时肌群 力矩 的变化 曲线 ， 析运 动员 下肢 肌 肉力 量 所 , 引 论 存 在 的问题 。 速度 滑 冰运 动员 肌 肉力 量 的 力量 是速 度 的保 障 ，特 征与运 动成绩 存在 着较 高 的相 关性 。以往通 常采用 , 研究对象与 ,。但 逆 动力 学 法 进 行 下 肢 蹬 伸 时 的肌 力 矩 计 算 ,, ( , ， 研 究对 象 是， 很难 进行 实地 的操 由于 冰上项 目所 处 的冰面环境 ， , 本研究 对优 秀女 子速 度滑 冰 ,,米运 动员 的直 线 所作， 以，以往 的研 究 往 往 存 在 较 大 的误 差 和 不 确 定 运 ,个 蹬 冰情 况进 行 三维 定 点 拍 摄 ， 动 员 来 自全 国 , 这性 ， 给速度 滑冰 项 目技 术 特征 的研 究 造 成 了很 大 的 运 平 省 ， 动等级 为 国家级健 将 和 国际级健 将 ， 均成 绩为 通不便 。本 文在 分 析逆 动力 学 法 计算 的基 础 上 ， 过 将 , , ,秒 , 。等动测试的力矩值与三维运动解析值相结合 ， 并利用 ( , , 研 究 方法 牛顿数值计算方法进行了插值计算。本研究在测试下 , 运动学参数采用两架 , ,,高 ( )运动学方法 : ,, 绘肢各关 节肌 力指 标 的基 础 上 ， 制 出运 动 员 实 际蹬 冰 速摄 像机 对 运 动 员 直 线 蹬 冰 的情 况 进 行 三 维 定 点拍 夏娇 阳(, , ) 黑龙 江人 ， 第一作者简介 : ,, 一 ， 博 研究方 向: 讲师 ， 士 ， 体育 教育训练学 。 , , —, ,, 收稿 日期 :, , , , ? , , ? 第,,卷 成 都 体 育 学 院 学 报 , ,生 ,, 两架 摄 像 机 一 架 与滑 线 相 垂 直 ， 架在 出 换 道 区 摄， 且 进 数据 进行插 值计算 ， 而 获 得运 动 员 实 际蹬 冰 时肌 群 与处 ， 滑道距 离 , 另 ,米 ， 一架 摄 像机 为 了保证 与侧 面 力矩 的大小 。其计 算公式 如下 : 架在运动员滑进的前方滑道外 ，数据同质 ， 距侧面拍摄 (。， ,， :厂 ， ，… ， 画面 , ,米 。 , 动力 学方法 : () 采用 , , , , , 等动 测试 仪 , , , , 竿 ( ) , ， , 中 ，,。 ( 其 ， 膝 踝对 运 动员髋 、 、 三关 节屈伸 肌群 向心和离 心 的力矩 进 行测 试 。向 心 一套 试 验 是 由 ,个 角 速 度 的 试 验 组 , , 是 阶插值余项。 , (。， ) , 分 , 。, , ,, ， , 。, , , , ， , 。 , 成 ， 别 为 : , , ， , 。 , ,, , ， , 。 , , , , ， , 结果 ?分 析 , 。,,,, , 。, 实 角 ,,,, ，, 。,和 ,,, ; 验 时 ， 速度 间休 息 , ( 膝 踝关 节角 度和 角速度 变化 , , 滑行 时髋 、 、 套间休息半小时。做 ,秒， 取其最优一次的数 套试验 ， 滑行各 阶段关 节角 度和 角速度 的变 化是滑 冰技术 据。 所 的直 接体现 ， 以分析 运 动 员 的关 节 角 度 和角 速度 大 , 利用数值计算中的牛顿插值法 ， () 根据三维立 小对 于诊 断运动 技术具 有重 大意 义 。体 解 析获得 的关 节角速 度值对 等动测 试获得 的动 力学 。 , 滑行 各阶段支撑腿关节角度 () 、 膝 在 进入 单支 撑 阶段后 ， 关 节 在 滑行 初 期 伸 展后 基 度适 中 ， 本与冯 维 斗 等人 所 研 究 的结 果 一致 。但 伸膝 肌群进 行克 制性 收缩 ， 后膝 马上进 入屈 膝状态 ， 然 根据 赵荫 桐等对 国内外优 秀女子 速滑短 距离技 战术进 而关 节伸 肌群 进入 主动 向心收 缩 ， 在 此 阶段 踝 关 节始 我 行 分析 时发现 ， 国运 动员 在 滑 行 过程 中膝关 节 角度 并终 保持 积极 的压踝 状 态 ， 且 比膝关 节 伸 肌 群 结束 克 过大， ， 造成 蹲 屈 姿 势 偏 高 】 而本 研 究 的运 动 员 同样 制 性收 缩稍 晚 。从 解 剖学 角 度来 看 ， 肉在 进行 主动 肌 存在 此 问题 。另外 ，由于髋 、膝角 速度峰 值均提 前于蹬 收缩前 进行 克制性 收 缩有 利 于肌 肉储 存 能 量 ，以便 于 , ( 而踝 关节 只是 在蹬 伸结 束 时才迅 伸结 束 的 , , 左 右 ，更 有力 的进行 向心收缩 。另一方 面踝 关节 的积极 背屈 所 速伸 展 ， 以踝关 节角 速度 峰值滞 后性 很大 。 膝也 可 以避免髋 、 关 节伸 展 而造 成 重 心 上抬 。在 整个 在单 支撑 阶段 伸膝 幅度 过小 ， 双 支 撑蹬 冰 开 始 时 膝关 , , , ; , (,节 角度 仅为 ,,,左 右 ， 这种 在 单支 撑 阶段 的消极 蹬 , 一 , , 伸 的现 象 ，即膝关 节伸展 较小 ， 一方 面是 由于 自由滑时 ， ; .