高腳競速途中跑技術(shù)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析

黃尚軍　鄭勤

摘要：高腳競速是全國少數(shù)民族傳統(tǒng)體育運動會中的速度力量類的運動項目之一，為了增加該項目科學(xué)訓(xùn)練的理論依據(jù)，本文采用影像分析法和數(shù)理統(tǒng)計法，對男子100m高腳競速途中跑技術(shù)的運動學(xué)指標(biāo)和成績進行灰色關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果顯示，在后蹬階段、騰空階段和整個途中跑中，對專項成績貢獻率最高的技術(shù)指標(biāo)分別是后蹬角度、大腿前擺最大角速度和左馬竿著地瞬間右膝角。因此，高腳競速運動員在訓(xùn)練的過程中，可根據(jù)各項技術(shù)指標(biāo)的貢獻率有針對性地增強髖關(guān)節(jié)柔韌性，增強臀部、髖部、踝關(guān)節(jié)肌肉群力量水平；教練員也可根據(jù)各項技術(shù)指標(biāo)的貢獻率制定更為科學(xué)的、適用的選材標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：高腳競速；途中跑；運動學(xué)指標(biāo)；專項成績；灰色關(guān)聯(lián)分析

中圖分類號：G8

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-2808（2015）04-0085-06

高腳競速原名為高腳馬，是流行于南方少數(shù)民族地區(qū)的一項民間傳統(tǒng)體育項目。它又被稱為“竹馬”或“高腳馬”，土家語謂其“吉么列”。據(jù)史料記載，在14-15世紀(jì)，生活在湖南、貴州境內(nèi)的苗族、土家族群眾由于生活貧困買不起鞋，就想了一個辦法，在兩根1m多長的竹竿上各綁一個可以支腳的網(wǎng)子，平時出門的時候，兩只腳伸進網(wǎng)子里，用竹竿來代步，再加上當(dāng)?shù)氐臍夂虮容^濕潤，將竹竿觸地的一端削尖，走路的時候既不費鞋又可以防滑。另有研究表明，在云南等地也有類似的活動，“在云南紅河洲哈尼族人民稱它為‘色嫫茲，也有‘高蹺和‘雙拐之稱，相傳是哈尼人民為行走荊棘地和穿林過河所使用的一種特殊工具?！?/p>

改革開放以后，在國家弘揚民族文化政策和社會穩(wěn)定繁榮的歷史背景下，高腳競速作為速度力量類運動項目出現(xiàn)在2003年第七屆少數(shù)民族傳統(tǒng)體育運動會中。2007年和2011年，分別在廣州和貴陽舉行的第八屆少數(shù)民族傳統(tǒng)體育運動會和第九屆少數(shù)民族傳統(tǒng)體育運動會中，高腳競速項目受到更多關(guān)注，運動員的比賽成績也大幅提高。

但是，由于高腳競速發(fā)端于少數(shù)民族地區(qū)，成為競技項目的時間較短，對該項目的技術(shù)分析涉及到運動員體質(zhì)、運動過程中的技術(shù)分析等，但相關(guān)研究仍然很少。在已有的研究中，普遍認為高腳競速是一項技術(shù)要求較高、動作要領(lǐng)較多的復(fù)雜運動。如劉朝猛等人認為高腳競速的“最大特點是運動中肌肉活動達到最大強度！整個機體處于極其緊張的狀態(tài)中！尤其是大腦皮層興奮抑制過程要迅速頻繁地轉(zhuǎn)換交替?！敝茺愒频热苏J為該項運動“是一項技術(shù)復(fù)雜且具有一定危險性的體能類競技項目。

為了給高腳競速項目教練和運動員提供科學(xué)訓(xùn)練的理論依據(jù)，幫助他們有效改進訓(xùn)練方法，彌補該項目理論研究的不足，從而推動該項目的健康發(fā)展，本文對男子100m高腳競速的各項技術(shù)指標(biāo)和專項成績的灰色關(guān)聯(lián)以及各項技術(shù)指標(biāo)對專項成績的貢獻率做出分析并提出建議。

1研究對象與研究方法

1.1研究對象

以2011年9月12-15日在貴州大學(xué)舉行的第九屆全國少數(shù)民族傳統(tǒng)體育運動會男子100m高腳競速前5名運動員為研究對象，見表1。

1.2研究方法

1.2.1影像分析法 運用影像分析法時，采用高速攝像（250幅/s）在比賽現(xiàn)場對第九屆全國少數(shù)民族傳統(tǒng)體育運動會男子100m高腳競速前5名運動員進行平面定點定焦拍攝，攝像機放置在跑道的內(nèi)側(cè)，拍攝距離為21m，距起點垂直距離50m，主光軸距地面1.3m，確定拍攝范圍9m，同時在拍攝運動技術(shù)錄像前拍攝比例尺；拍攝一個單步或復(fù)步。其后借助影像分析系統(tǒng)和扎齊奧爾斯基人體模型進行影像分析，對解析后的數(shù)據(jù)采用數(shù)字濾波法進行平滑處理，截斷頻率為10.0；研究中忽略馬鐙（腳踏板）的彈性形變。

1.2.2數(shù)理統(tǒng)計法 對所收集的文獻數(shù)據(jù)和解析數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理。對男子100m高腳競速途中跑技術(shù)動作運動學(xué)指標(biāo)與專項成績進行灰色關(guān)聯(lián)分析，軟件采用自行開發(fā)軟件設(shè)計程序。

2結(jié)果與分析

2.1概念界定

為了便于研究，將所涉及的關(guān)鍵角度進行指標(biāo)定義。踝角：同側(cè)腳面與其小腿之間的夾角；膝角：同側(cè)小腿與其大腿之間的夾角；髖角：同側(cè)大腿與軀干之間的夾角；大腿前抬角：同側(cè)大腿與水平線之間的夾角；軀干與垂直軸的夾角（前傾角）：上體前傾時，它與垂直軸之間的夾角；肩角：同側(cè)臂與軀干側(cè)面的夾角；肘角：同側(cè)大臂與其前臂之間的夾角；人體重心：人體在運動中不同時刻的總重心點；竹竿與地面角度：蹬離地面瞬間竹竿與地面的夾角；“大腿角速度：蹬地腿蹬離地面后前擺過程中大腿的擺動角速度，大腿擺至最高點下擺到桿觸及地面過程的擺動速度；兩腿夾角：左右大腿之間的夾角；重心到竹竿的垂直距離：竹竿為一條直線，重心為一個點，重心這個點到竹竿間的垂直距離”。

我們把高腳競速途中跑的每一個單步結(jié)構(gòu)劃分為支撐階段與騰空階段。途中跑的支撐階段可分為前支撐階段、垂直支撐階段和后蹬階段。

前支撐階段：騰空階段結(jié)束后，擺動腿大腿積極下壓帶動小腿前伸，膝關(guān)節(jié)伸展下落，腳踩馬竿著地至人體總重心進入垂直支撐時相瞬間。

垂直支撐階段：人體總重心繼續(xù)前移使其支撐腿的髖、膝、踝關(guān)節(jié)呈現(xiàn)出適宜的屈曲狀，當(dāng)人體總重心移至馬竿支撐點垂直面時，即進入垂直支撐階段。

后蹬階段：人體總重心移過馬竿支撐點垂直面后，即進入后蹬階段。

騰空階段：人體后蹬腿的馬竿離地至異側(cè)擺動腿的馬竿著地時相，即進入無支撐的時期。

以上幾個階段都需要手臂同時進行同順運動，協(xié)調(diào)配合下肢，手主動精確調(diào)控馬竿，使人體與馬竿處于融為一體的動態(tài)平衡。

2.2左馬竿離地瞬間各指標(biāo)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析

依據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，做出了研究對象在左馬竿離地瞬間，各指標(biāo)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析（見表2，圖1）。依據(jù)關(guān)聯(lián)分析的變權(quán)排序結(jié)果可知：對專項成績的貢獻率，5名運動員在此時相指標(biāo)權(quán)重排序馬竿與地面角度（后蹬角）為1，左膝角為2，左髖角為3，重心到馬竿的垂直距離為4，左肘角為5，軀干與垂直軸的夾角為6，左肩角為7；從人選指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)分析來看，它反映了100m高腳競速途中跑階段技術(shù)動作的專項化特征。對它們的分析表明，反映了在左馬竿離地瞬間其指標(biāo)變化與專項成績之間的灰色關(guān)聯(lián)高低；它們與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)度分別為0.9777、0.9716、0.9548、0.9353、0.9329、0.9115與0.5434，從側(cè)面說明了左馬竿離地瞬間各指標(biāo)對成績的貢獻率。endprint

根據(jù)運動力學(xué)原理，在后蹬力量相同的情況下，后蹬角越小，力的水平利用率就越好，由此將產(chǎn)生較大的向前速度；反之，則速度較小。左膝角度的適宜增大，能較好的反映運動員的蹬伸程度，使身體肌群的力量得到很好的發(fā)揮，這是獲得較大水平速度的有力保證。髖的充分伸展，能獲得最好的后蹬，以此獲得最大的后蹬力量。人體重心到馬竿的距離對于后蹬實效性十分重要，主動精確掌控它，則反映了運動員能夠合理的使馬竿與人融為一體。左肩角與左肘角反映肩帶肌肉的發(fā)力方向與用力程度，它使上臂向后擺動，使馬竿向人體總重心靠近。軀干與垂直軸的夾角反映上體前傾的程度，上體前傾程度大有利于增大后蹬效果，但同時會阻礙大腿的擺動幅度和擺動速度；所以，適宜的上體前傾或正直有利于髖關(guān)節(jié)的運動幅度增大。

2.3左馬竿離地瞬間大腿前擺、下擺和差值指標(biāo)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析

依據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，做出了研究對象在左馬竿離地瞬間，各指標(biāo)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析（見表3，圖2）。

依據(jù)關(guān)聯(lián)分析的變權(quán)排序結(jié)果可知：對專項成績的貢獻率，5名運動員在此時相指標(biāo)權(quán)重排序大腿前擺最大角速度為1，差值為2，大腿下擺最大角速度為3；它們與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)度分別為0.8522、0.6606與0.5628。究其原因是大腿前擺速度快對后蹬支撐腿的反作用力大，表明后蹬的效果好，是提高專項成績的重要因素。差值則反映了人體屈髖力量和伸髖力量差距，前擺與下擺的峰值差最小，說明運動員“髖關(guān)節(jié)靈活性好，肌肉間協(xié)調(diào)做工能力強，上下肢的配合默契”。大腿下擺的動力來源于伸髖肌群主動收縮與人體在重力作用的環(huán)境里做自由落體運動；當(dāng)重力環(huán)境不變時，只有加大伸髖肌群主動收縮的力量，才能提高大腿下擺速度。相關(guān)研究表明，優(yōu)秀短跑運動員大腿后肌群的力量應(yīng)是前肌群力量的75%-80%，“只有前后肌群的力量發(fā)展平衡才能在跑動中體現(xiàn)協(xié)調(diào)放松能力，進而更加經(jīng)濟實效地利用自身的體能”。

2.4擺動腿擺至最高點時的各個角度指標(biāo)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析

依據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，做出了研究對象在擺動腿擺至最高點瞬間，各指標(biāo)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析（見表4，圖3）。

依據(jù)關(guān)聯(lián)分析的變權(quán)排序結(jié)果可知：對專項成績的貢獻率，5名運動員在此時相指標(biāo)權(quán)重排序結(jié)果：右腿最小膝角為1，右膝角為2，左腿最小膝角為3，左膝角為4，大腿與地面夾角為5；對它們的分析表明，反映了在擺動腿擺至最高點瞬間其指標(biāo)變化與專項成績之間的灰色關(guān)聯(lián)高低；它們與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)度分別為0.8936、0.8629、0.8267、0.6518與0.6190；表明左右擺動腿擺至最高點時的最小膝角在擺動過程中屈膝肌群的工作效果，從側(cè)面反映了腿部肌群的協(xié)調(diào)能力，“好的膝部主要是向前擺動，帶動身體迅速前移，擺動腿要有一個強有力的高抬動作”；在后蹬結(jié)束后的前擺階段擺動半徑越小，轉(zhuǎn)動角速度就越大，這就要求大腿的前擺應(yīng)盡量提高大小腿折疊的幅度，以此來縮小大小腿前擺的轉(zhuǎn)動半徑去提高大腿的前擺速度。因為，“正確的折疊腿跑技術(shù)不僅有利于提高擺動動作的放松性，而且有利于提高運動員的協(xié)調(diào)性，更有利于提高向前擺動的速度和角度”。膝角過大表明屈膝肌群力量欠缺，伸膝肌群力量較強，其拮抗肌群在前擺時段出現(xiàn)了對抗，同時也制約了擺動的速度。大腿擺動至最高點與地面夾角越小，表明大腿抬的越高。從力學(xué)原理可知這利于擺動的幅度和擺動的速度增大。

2.5左馬竿著地瞬間上體各關(guān)節(jié)角度指標(biāo)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析

依據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，做出了研究對象在擺動腿擺至最高點瞬間，各指標(biāo)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析（見表5，圖4）。

依據(jù)關(guān)聯(lián)分析的變權(quán)排序結(jié)果可知：對專項成績的貢獻率，5名運動員在此時相指標(biāo)權(quán)重排序結(jié)果：右肘角度為1，左肘角度為2，左肩角度為3，右肩角度為4，重心到馬竿的垂直距離為5；對它們的分析表明，反映了在左馬竿著地瞬間上體各關(guān)節(jié)角度指標(biāo)變化與專項成績之間的灰色關(guān)聯(lián)高低；它們與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)度分別為0.8639、0.8141、0.7597、0.7581與0.5696；表明在左馬竿著地瞬間，其右肘角度與右肩角度反映肩帶肌肉的發(fā)力方向與用力程度，它使上臂向前擺動，使馬竿與人體總重心處于相對動態(tài)平衡；這一指標(biāo)對人體經(jīng)過騰空后進入后繼階段的著地緩沖顯得尤為重要，著地腿同側(cè)肩角對著地瞬間的緩沖效果是肩角的負值越大相對越好。

2.6左馬竿著地瞬間上體各關(guān)節(jié)角度指標(biāo)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析

依據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，做出了研究對象在擺動腿擺至最高點瞬間，各指標(biāo)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析（見表6，圖5）。

依據(jù)關(guān)聯(lián)分析的變權(quán)排序結(jié)果可知：對專項成績的貢獻率，5名運動員在此時相指標(biāo)權(quán)重排序結(jié)果：右膝角為1，左踝角為2，左膝角為3，右踝角為4，右髖角為5，左髖角為6，馬竿與地面角度為7，大腿夾角為8，重心到馬竿的垂直距離為9；對它們的分析表明，反映了在左馬竿著地瞬間各關(guān)節(jié)角度指標(biāo)變化與專項成績之間的灰色關(guān)聯(lián)高低；它們與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)度分別為0.9374、0.9307、0.9271、0.9159、0.9151、0.9109、0.8508、0.5796與0.5607；表明在左馬竿著地瞬間，右膝角的減小顯示其大小腿的折疊程度高，這對于加快右腿快速前擺，縮短馬竿著地時的前緩沖階段時間是非常重要的。左踝角的大小對著地緩沖的時間和緩沖的力量有較大的作用，分析表明左踝角的減小能使著地緩沖處于最優(yōu)化，因為在緩沖階段踝關(guān)節(jié)的運動幅度過大會延長緩沖的時間，不利于專項成績的提高。左膝角是左側(cè)支撐時左膝的角度，支撐腿膝角變化越大，人體質(zhì)心垂直速度變化越大其水平速度則呈減速趨勢。根據(jù)相關(guān)研究，左膝角越小，它能充分發(fā)揮伸髖肌群力量，對專項成績的貢獻率非常大。根據(jù)胡柏平等人的研究。過多地伸膝和相應(yīng)過大的伸髖，其獲得的微小利益相對于此舉導(dǎo)致的低效支撐時間過長、后繼的折疊不力、后蹬角度過大等問題而言也是得不償失。所以，對著地瞬間兩大腿夾角的分析表明，其夾角小說明兩腿之間距離較近，這對于人體總重心快速位移過馬竿支點的垂直面進入下一次后蹬是非常重要。研究發(fā)現(xiàn)，人體總重心到馬竿的垂直距離小，表明人體與馬竿融為一體，距離越短，其總重心通過支點的時間則越短，縮短了進入下一階段的后蹬時間，以此提高專項成績。對著地瞬間馬竿與地面角度指標(biāo)的分析表明，該角度越于90°時，人體總重心通過支點垂直面的時間則越短，它是一個反映運動員100m高腳競速途中跑技術(shù)動作符合運動生物力學(xué)原理的較好指標(biāo)。endprint

2.7高腳競速途中跑技術(shù)動作全指標(biāo)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析

依據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，做出了研究對象在高腳競速途中跑技術(shù)動作全指標(biāo)與專項成績的灰色關(guān)聯(lián)分析（見表7）。研究表明，關(guān)聯(lián)分析的變?nèi)判驅(qū)ｍ棾煽兊呢暙I率在前10位依次是左馬竿著地瞬間右膝角、擺至最高點時右腿最小膝角、左馬竿著地瞬間左踝角、左膝角、右踝角、擺至最高點時右膝角、左馬竿著地瞬間右髖角、左髖角、左竿離地瞬間馬竿和地面角度與擺至最高點時左腿最小膝角。它們能為教練員制訂科學(xué)合理的訓(xùn)練計劃提供理論依據(jù)，使高腳競速途中跑技術(shù)動作達到最佳的有機匹配。

3結(jié)論與建議

3.1結(jié)論

（1）在100m高腳競速運動員途中跑的后蹬階段，就運動員的支撐腿而言，離地瞬間馬竿與地面的角度，即后蹬角度是影響運動成績好壞最關(guān)鍵的指標(biāo)，之后影響率從大至小依次為左膝角-左髖角-重心到馬竿的垂直距離>左肘角>軀干與垂直軸的夾角>左肩角，而就上肢而言，此階段對運動成績的貢獻率從大到小的技術(shù)指標(biāo)依次為右肘角度-左肘角度-左肩角度-右肩角度-重心到馬竿的垂直距離；而在擺動腿擺至最高點階段，在擺動腿的各技術(shù)環(huán)節(jié)當(dāng)中，對運動成績影響排在前五的技術(shù)指標(biāo)依次為右腿最小膝角、右膝角、左腿最小膝角、左膝角、大腿與地面夾角。

（2）在100m高腳競速運動員途中跑技術(shù)的騰空階段，在運動員下肢各環(huán)節(jié)中，對運動成績的貢獻率排在前三位的技術(shù)指標(biāo)分別為大腿前擺最大角速度，差值，大腿下擺最大角速度；而在此階段運動員上肢各技術(shù)環(huán)節(jié)當(dāng)中，對運動成績的影響從大到小依次為右膝角、左踝角、左膝角、右踝角、右髖角、左髖角、馬竿與地面角度、大腿夾角、重心到馬竿的垂直距離。

（3）從整個高腳競速途中跑技術(shù)分析，對高腳競速運動員專項成績貢獻率大小排在前10位的技術(shù)環(huán)節(jié)依次是左馬竿著地瞬間右膝角、擺至最高點時右腿最小膝角、左馬竿著地瞬間左踝角、左膝角、右踝角、擺至最高點時右膝角、左馬竿著地瞬間右髖角、左髖角、左竿離地瞬間馬竿和地面角度與擺至最高點時左腿最小膝角。

3.2建議

高腳競速項目途中跑技術(shù)是一個完整密不可分的體系，高腳競速運動員成績的提高，是途中跑各技術(shù)環(huán)節(jié)綜合作用的結(jié)果。然而，就高腳競速途中跑各技術(shù)環(huán)節(jié)對運動成績的貢獻率而言則表現(xiàn)出一定的差異性，因此，建議教練員在進行高腳競速途中跑技術(shù)訓(xùn)練時，應(yīng)根據(jù)各技術(shù)指標(biāo)對成績貢獻率大小有主次的開展，并制定科學(xué)選材標(biāo)準(zhǔn)：

（1）在途中跑的后蹬階段，教練員應(yīng)強化高腳競速運動員髖關(guān)節(jié)柔韌性，增強臀部、髖部、踝關(guān)節(jié)肌肉群力量水平。

（2）適當(dāng)減少運動員軀干與垂直面的角度，盡量使運動員軀干在途中跑過程中與支撐腿成一條直線，從而增強用力的實效性。

（3）在騰空階段，應(yīng)重點提高運動髖關(guān)節(jié)柔韌性、力量以及全身放松能力水平，盡量使落地的位置接近身體重心，減少向前的阻力等。

（4）為提高髖關(guān)節(jié)柔韌性，訓(xùn)練中可增加髖關(guān)節(jié)環(huán)繞、坐姿膝飛燕、坐姿左右跨欄步等練習(xí)；為增強臀部、髖部、踝關(guān)節(jié)肌肉群力量，可增加負重靜力蹲馬步練習(xí)、負重弓箭步、負重蹲跳起、負重提踵走等練習(xí)。endprint