中國速度輪滑運(yùn)動(dòng)員疾跑階段關(guān)節(jié)角速度分析

蘇 凱，劉 巖，陸文喜

(1.大連民族大學(xué) 體育教學(xué)研究部，遼寧 大連 116605；2. 浙江長興縣華盛高級中學(xué)，浙江 長興 313100；3. 北京市第十八中學(xué)，北京 100078)

中國速度輪滑運(yùn)動(dòng)員疾跑階段關(guān)節(jié)角速度分析

蘇 凱1，劉 巖2，陸文喜3

(1.大連民族大學(xué) 體育教學(xué)研究部，遼寧 大連 116605；2. 浙江長興縣華盛高級中學(xué)，浙江 長興 313100；3. 北京市第十八中學(xué)，北京 100078)

為了準(zhǔn)確地反映現(xiàn)階段中國速度輪滑運(yùn)動(dòng)員疾跑技術(shù)的特點(diǎn)和水平，運(yùn)用影像測量與解析和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法獲取運(yùn)動(dòng)員疾跑技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)。運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)方法，對中國優(yōu)秀速度輪滑運(yùn)動(dòng)員疾跑技術(shù)的實(shí)際情況進(jìn)行研究。重點(diǎn)從疾跑過程中運(yùn)動(dòng)員關(guān)節(jié)角速度的變化分析，結(jié)果表明浮動(dòng)腿的收縮、擺動(dòng)對髖關(guān)節(jié)角速度的變化影響較大，浮動(dòng)腿的擺動(dòng)對膝關(guān)節(jié)角速度的影響較大，為提高該項(xiàng)目競技能力提供新的理論基礎(chǔ)。

速度輪滑；疾跑技術(shù)；關(guān)節(jié)角度；角速度

Abstract:In order to accurately reflect the characteristics and level of Chinese speed roller skating players’ sprint technique at present, the video measure and analysis, mathematical statistics and the other methods are carried out to obtain the kinematical data of the players using dash technique. With kinematical methods, the actual circumstances of Chinese top athletes were studied. We focus on analyzing the changes of athletes’ joint angular velocity in the process of dash. The results show that the pull-back and the swing of the floating leg have great influence on the angular velocity of hip joint, as well as the swing of floating leg influences the angular velocity of knee joint greatly. The result supplies the latest theoretical base for enhancing the competitive ability.

Keywords:speed roller skating; sprint techniques; joint angle; angular velocity

疾跑的目的是使運(yùn)動(dòng)員在最短的時(shí)間內(nèi)，以最省力的方法來獲得最佳速度。疾跑是起跑過程中技術(shù)動(dòng)作較復(fù)雜的部分，因?yàn)槊恳粋€(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)在很短的疾跑階段都有漸進(jìn)的變化，如步幅、步頻、關(guān)節(jié)角度、角速度、滑法由切跑變?yōu)榛艿?，這些技術(shù)細(xì)節(jié)的掌握情況直接影響疾跑技術(shù)的發(fā)揮。王犇[1]認(rèn)為，速度輪滑300米計(jì)時(shí)賽中，運(yùn)動(dòng)員疾跑階段的速度與最后成績直接相關(guān)，且吉林省速度輪滑運(yùn)動(dòng)員與國內(nèi)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員相比，主要表現(xiàn)在步頻和步幅的差距。屈家樂[2]總結(jié)出，在速度輪滑個(gè)人計(jì)時(shí)賽項(xiàng)目中,運(yùn)動(dòng)員疾跑階段速度與最后的成績直接相關(guān)；中國優(yōu)秀男子速度輪滑運(yùn)動(dòng)員在疾跑階段與世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的差距主要表現(xiàn)在步頻和步幅，下肢各個(gè)關(guān)節(jié)沒有充分蹬伸，導(dǎo)致各個(gè)關(guān)節(jié)肌力未能充分發(fā)揮，蹬地力減少，前進(jìn)速度的反作用力下降，致使蹬地效果減弱成績下降；疾跑過程中軀干角度明顯大于國外輪滑運(yùn)動(dòng)員,使得重心過高、重心高度變化的極差值較大,蹬地力不足,影響疾跑成績的因素。本文從疾跑階段運(yùn)動(dòng)員各關(guān)節(jié)角速度的變化進(jìn)行研究。

1 研究方法

1.1 調(diào)查對象

選擇速度輪滑中國國家隊(duì)的男運(yùn)動(dòng)員作為實(shí)驗(yàn)對象，參加此次實(shí)驗(yàn)的6名男運(yùn)動(dòng)員能代表中國現(xiàn)階段速度輪滑的最高水平。

1.2 影像測量法

本實(shí)驗(yàn)采用2臺(tái)日本產(chǎn)索尼數(shù)碼攝像機(jī)，拍攝地點(diǎn)在海寧市國際輪滑運(yùn)動(dòng)中心的室內(nèi)輪滑場地，分別在實(shí)驗(yàn)對象運(yùn)動(dòng)方向的側(cè)面和正面對運(yùn)動(dòng)員疾跑技術(shù)的完整動(dòng)作進(jìn)行拍攝，夾角為60°～120°，要求兩臺(tái)攝像機(jī)能充分錄進(jìn)整個(gè)動(dòng)作的范圍。在拍攝現(xiàn)場攝像機(jī)擺放位置如圖1，B攝像機(jī)固定在運(yùn)動(dòng)方向側(cè)面、A攝像機(jī)放置在接近于正面的位置進(jìn)行定點(diǎn)、定焦拍攝。攝像機(jī)高1.35米，兩臺(tái)攝像機(jī)的主光軸約成100°，距拍攝對象的距離為：A機(jī)15.5 m，B機(jī)14.9 m。A、B機(jī)距離22.1m。拍攝前用三維空間框架進(jìn)行標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)對象要求在聽到口令后在限定的區(qū)域起跑，并在預(yù)定的區(qū)域完成疾跑和300 m。手動(dòng)計(jì)時(shí)疾跑前8 m和300 m的成績。

圖1 攝像機(jī)擺放位置示意圖

1.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

采用愛利爾錄像解析系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化處理。數(shù)據(jù)平滑采用低通濾波方法，截?cái)囝l率為6Hz。(注：本實(shí)驗(yàn)在比賽前和比賽中都進(jìn)行了拍攝，但因?yàn)楸荣悤r(shí)外來因素的影響，拍攝的不夠完整，最后以實(shí)驗(yàn)狀態(tài)下拍攝的圖像為本論文所有數(shù)據(jù)的來源。)采用Excel建立數(shù)據(jù)庫并生成所需圖形，為理論分析提供依據(jù)。

2 關(guān)節(jié)角速度的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

提取每位受試者在快速滑行條件下，一個(gè)單步5個(gè)時(shí)相的滑行時(shí)間、路程，位移，速度及關(guān)節(jié)角度等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。采用Excel建立數(shù)據(jù)庫并生成所需圖形，統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性水平定為P<0.05。

2.1 髖關(guān)節(jié)合速度變化分析

表1、2為受試者在疾跑過程中左、右腳蹬地過程中髖關(guān)節(jié)角速度正、負(fù)峰值的情況，運(yùn)動(dòng)員左腳蹬地過程中左側(cè)髖關(guān)節(jié)角速度的正峰值平均為697.55°/s，負(fù)峰值平均為-688.01°/s，右側(cè)髖關(guān)節(jié)角速度的正峰值平均為690.53°/s，負(fù)峰值平均為-625.05°/s，左、右腿每一步蹬地過程中髖關(guān)節(jié)角速度峰值的變化幅度不大，但左髖關(guān)節(jié)的角速度峰值稍大于右髖關(guān)節(jié)的角速度峰值。

表1 疾跑階段髖關(guān)節(jié)角速度正峰值一覽表(°/s)

表2 疾跑階段髖關(guān)節(jié)角速度負(fù)峰值一覽表(°/s)

如圖1為中國男子速度輪滑運(yùn)動(dòng)員髖關(guān)節(jié)角速度在蹬地過程中的變化曲線。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和觀察圖片可以得出，蹬地的初始階段，髖關(guān)節(jié)角速度逐漸下降，當(dāng)浮動(dòng)腿收至支撐腿側(cè)面時(shí)，浮動(dòng)腿髖關(guān)節(jié)角速度降到了波谷。蹬地腿繼續(xù)蹬地，髖關(guān)節(jié)角速度開始上升，在蹬地腿離地前，蹬地腿髖關(guān)節(jié)角速度達(dá)到正峰值，在疾跑階段的蹬地過程中，從蹬地腿髖關(guān)節(jié)角速度變化曲線可以看出，運(yùn)動(dòng)員在疾跑階段每一步蹬地過程中，浮動(dòng)腿的收縮、擺動(dòng)對髖關(guān)節(jié)角速度的變化影響較大。

圖2 蹬地過程中蹬地腿髖關(guān)節(jié)角速度變化曲線圖

從表1、2和圖2可以看出，運(yùn)動(dòng)員在疾跑階段的蹬地過程中，左、右腿每一步蹬地過程中髖關(guān)節(jié)合速度的峰值的變化幅度不大，但左髖關(guān)節(jié)的角速度稍大于右髖關(guān)節(jié)的角速度。浮動(dòng)腿的收縮、擺動(dòng)對髖關(guān)節(jié)角速度的變化影響較大。

2.2 膝關(guān)節(jié)合速度變化分析

表3、4為受試者在疾跑過程中左、右腿蹬地過程中膝關(guān)節(jié)合速度峰值的情況，運(yùn)動(dòng)員疾跑過程中左膝的正峰值平均為555.01°/s，負(fù)峰值平均為-869.49°/s，右膝的正峰值平均為620.51°/s，負(fù)峰值平均為-782.73°/s。

表3 疾跑階段膝關(guān)節(jié)角速度正峰值一覽表(°/s)

表4 疾跑階段膝關(guān)節(jié)角速度負(fù)峰值一覽表(°/s)

如圖3為運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)角速度在蹬地過程中的變化曲線。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和圖片觀察可以得出，在疾跑階段膝關(guān)節(jié)角速度變化的負(fù)峰值明顯高于正峰值。在疾跑階段膝關(guān)節(jié)在前擺過程中即開始伸展，在著地的一剎那膝關(guān)節(jié)角速度達(dá)到前峰值，之后角速度開始下降，在蹬地中期時(shí)開始上升，當(dāng)?shù)诺赝入x地瞬間，蹬地腿膝關(guān)節(jié)角速度達(dá)到后峰值。當(dāng)浮動(dòng)腿收至支撐腿側(cè)面時(shí)，蹬地腿和浮動(dòng)腿膝關(guān)節(jié)角速度幾乎同時(shí)達(dá)到波谷。

運(yùn)動(dòng)員在疾跑階段的蹬地過程中，膝關(guān)節(jié)角速度在著地瞬間和離地之前都會(huì)達(dá)到正峰值，且后一個(gè)峰值要大于前一個(gè)峰值。當(dāng)浮動(dòng)腿收至支撐腿側(cè)面時(shí)，蹬地腿和浮動(dòng)腿膝關(guān)節(jié)角速度幾乎同時(shí)達(dá)到波谷，且浮動(dòng)腿出現(xiàn)波谷的值較為顯著。所以說，浮動(dòng)腿的擺動(dòng)對膝關(guān)節(jié)角速度的影響較大。

圖3 疾跑階段蹬地過程中蹬地腿膝關(guān)節(jié)角速度變化曲線圖

2.3 疾跑階段運(yùn)動(dòng)員踝關(guān)節(jié)合速度變化分析

表5、6為受試者在疾跑過程中左、右腿蹬地過程中踝關(guān)節(jié)合速度峰值的情況，運(yùn)動(dòng)員疾跑過程中左踝的正峰值平均為639.23°/s，負(fù)峰值平均為-395.44°/s；右踝的正峰值平均為664.07°/s，負(fù)峰值平均為-412.99°/s。左、右腳每一步蹬地過程中踝關(guān)節(jié)合速度的峰值的變化幅度不大。

表5 疾跑階段踝關(guān)節(jié)角速度正峰值一覽表(°/s)

表6 疾跑階段踝關(guān)節(jié)角速度負(fù)峰值一覽表(°/s)

如圖4為受試者踝關(guān)節(jié)角速度在蹬地過程中的變化曲線。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和圖片觀察可以得出，運(yùn)動(dòng)員在疾跑階段踝關(guān)節(jié)角速度變化的正峰值明顯高于負(fù)峰值。蹬地腿在蹬地后期，踝關(guān)節(jié)角速度迅速增加，在蹬地結(jié)束前角速度達(dá)正峰值。收腿過程中踝關(guān)節(jié)角速度迅速下降，收腿至蹬地腿側(cè)面時(shí)浮動(dòng)腿踝關(guān)節(jié)角速度達(dá)負(fù)峰值，浮動(dòng)腿前擺過程中角速度逐漸上升。從運(yùn)動(dòng)員踝關(guān)節(jié)角速度在蹬地過程中的變化曲線可以看出，在每次蹬地開始和中期階段，踝關(guān)節(jié)伸展幅度較小，到蹬地后期時(shí)踝關(guān)節(jié)才迅速伸展并達(dá)到峰值。

圖4 疾跑階段蹬地過程中蹬地腿踝關(guān)節(jié)角速度變化曲線圖

3 結(jié) 語

(1)在疾跑階段，運(yùn)動(dòng)員浮動(dòng)腿的收縮、擺動(dòng)幅度對髖、膝關(guān)節(jié)角速度的影響較大。所以運(yùn)動(dòng)員在疾跑時(shí)要控制好浮動(dòng)腿的擺動(dòng)幅度。

(2)要提高速度輪滑300 m個(gè)人計(jì)時(shí)賽的成績，疾跑速度是關(guān)鍵，所以要通過提高運(yùn)動(dòng)員的快速蹬地力量、改進(jìn)疾跑技術(shù)來提高疾跑速度，從而提高300 m個(gè)人計(jì)時(shí)賽成績。

(3)要提高速滑運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)素質(zhì)、改進(jìn)和提高速度輪滑疾跑技術(shù)，必須要進(jìn)行專門性的訓(xùn)練，來提高髖關(guān)節(jié)、腳踝等部位肌肉的力量和爆發(fā)力。

[1] 王犇.吉林省優(yōu)秀速度輪滑男青年運(yùn)動(dòng)員疾跑階段運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J].體育研究，2013(6):465-466.

[2] 屈家樂.中外優(yōu)秀速度輪滑運(yùn)動(dòng)員疾跑技術(shù)的對比研究[D].通遼:內(nèi)蒙古民族大學(xué)，2010.

(責(zé)任編輯 劉敏)

JointAngularVelocityAnalysisontheSprintTechniquesofSpeedRollerSkatingAthletesinChina

SUKai1，LIUYan2，LUWen-xi3

(1.Department of Physical Education and Research, Dalian Minzu University, Dalian Liaoning 116605, China;2.Changxing County Huasheng Senior Middle School, Chengxing Zhejiang 313100, China；3.Beijing No.18 Middle School, Beijing 10007, China)

G812.5

A

2017-01-18；

2017-07-12

蘇凱(1982-)，男，吉林省吉林人，講師，主要從事民族體育研究。

2096-1383(2017)05-0517-04