基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的健美操動(dòng)作技術(shù)分析與優(yōu)化

【摘""要】"該文基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)理論，對(duì)健美操動(dòng)作技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并提出了優(yōu)化策略。通過對(duì)跳躍類、平衡類、柔韌類和力量類動(dòng)作的深入分析，揭示了各類動(dòng)作的力學(xué)特征和潛在問題。在此基礎(chǔ)上，從動(dòng)作效率、穩(wěn)定性、傷害風(fēng)險(xiǎn)及美觀度4個(gè)方面提出了優(yōu)化建議。研究結(jié)果表明，科學(xué)合理的動(dòng)作技術(shù)不僅能提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，還能有效降低運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)健美操的整體效果和觀賞性。

【關(guān)鍵詞】"運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)""健美操""動(dòng)作技術(shù)分析""動(dòng)作優(yōu)化

【中圖分類號(hào)】"G83""""""""""""""【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】"A""""""""""【文章編號(hào)】"2095-2813（2025）09-0008-03

Analysis and Optimization of Aerobics Movement Techniques Based on Sports Biomechanics

LIANG Lihong

Geely University of China， Chengdu， Sichuan Province， 641423 China

[Abstract] Based on the theory of sports biomechanics， this paper conducts a systematic analysis of aerobics movement techniques and puts forward optimization strategies. Through in-depth analysis of jumping， balancing， flexibility and strength movements， the mechanical characteristics and potential problems of different movements are revealed. On this basis， optimization suggestions are put forward from four aspects： movement efficiency， stability， injury risk and aesthetics. The research results show that scientific and reasonable movement techniques can not only improve sports performance， but also effectively reduce the risk of sports injuries and enhance the overall effect and ornamental value of aerobics.

[Keywords] Sports biomechanics; Aerobics; Analysis of movement techniques; Movement optimization

健美操作為一項(xiàng)融合音樂、舞蹈與體操元素的綜合性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，在全球范圍內(nèi)深受大眾喜愛。其獨(dú)特魅力不僅在于展現(xiàn)力與美的結(jié)合，更在于對(duì)參與者身體素質(zhì)、協(xié)調(diào)性及節(jié)奏感的全面鍛煉。然而，健美操動(dòng)作的復(fù)雜性與多樣性對(duì)參與者的身體素質(zhì)和技術(shù)水平提出了較高要求。如何科學(xué)地分析與優(yōu)化健美操動(dòng)作技術(shù)，成為提升教學(xué)訓(xùn)練效果、預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷的關(guān)鍵問題。

1 "基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的健美操動(dòng)作技術(shù)分析

1.1 "跳躍類動(dòng)作分析

在健美操中，跳躍類動(dòng)作是極具觀賞性與挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵部分。從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)角度深入剖析，能精準(zhǔn)把握其技術(shù)要領(lǐng)。起跳階段，首先是下肢關(guān)節(jié)的預(yù)蹲動(dòng)作，髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)依次適度屈曲，儲(chǔ)存彈性勢(shì)能。這一過程中，肌肉進(jìn)行離心收縮，尤其是股四頭肌、腓腸肌等肌群協(xié)同發(fā)力，控制關(guān)節(jié)角度變化，為后續(xù)爆發(fā)提供基礎(chǔ)。以常見的開合跳為例，雙腳快速外展、內(nèi)收，預(yù)蹲時(shí)身體重心平穩(wěn)下移，為向上騰躍積蓄力量。起跳瞬間，肌肉轉(zhuǎn)為向心收縮，通過地面反作用力，將儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能與肌肉主動(dòng)收縮產(chǎn)生的力合為一體，推動(dòng)身體向上^［1］。此時(shí)，踝關(guān)節(jié)快速跖屈，小腿三頭肌爆發(fā)出強(qiáng)大力量；膝關(guān)節(jié)伸展，股四頭肌全力做功；髖關(guān)節(jié)伸展配合臀大肌發(fā)力，使身體獲得足夠的垂直速度。如原地縱跳時(shí)，各關(guān)節(jié)有序配合，讓運(yùn)動(dòng)員迅速騰空。在空中階段，身體姿態(tài)控制至關(guān)重要。運(yùn)動(dòng)員需收腹、提臀、伸展脊柱，以維持平衡，減少空氣阻力干擾。如健美操中的大跨跳，四肢伸展動(dòng)作配合得當(dāng)，能在空中劃出優(yōu)美弧線。落地時(shí)，緩沖是關(guān)鍵。前腳跟著地迅速過渡到全腳掌，踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)與髖關(guān)節(jié)依次屈曲，肌肉做離心收縮。如緩沖不當(dāng)，過大沖擊力易引發(fā)關(guān)節(jié)損傷。這要求運(yùn)動(dòng)員具備良好的本體感覺與肌肉控制能力，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)角度與肌肉張力，確保落地穩(wěn)定，為下一個(gè)動(dòng)作銜接做好準(zhǔn)備。

1.2 "平衡類動(dòng)作分析

平衡類動(dòng)作在健美操中是展現(xiàn)優(yōu)雅與控制力的精髓所在，其背后蘊(yùn)含著復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理。從靜態(tài)平衡來看，以單腳站立為例，重心投影必須精準(zhǔn)落在支撐腳的支撐面內(nèi)，這需要身體多系統(tǒng)協(xié)作。足底的壓力感受器不斷向中樞神經(jīng)系統(tǒng)反饋地面反作用力信息，中樞神經(jīng)系統(tǒng)據(jù)此實(shí)時(shí)調(diào)整踝關(guān)節(jié)周圍肌群的張力，如腓骨長短肌、脛骨前肌等協(xié)同工作，細(xì)微地控制踝關(guān)節(jié)屈伸與內(nèi)外翻角度，使身體維持垂直穩(wěn)定。同時(shí)，核心肌群起著關(guān)鍵的穩(wěn)定橋梁作用。腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌等深層與淺層核心肌肉收縮，為身體搭建堅(jiān)固的“中軸線”，對(duì)抗可能導(dǎo)致失衡的外力，保證上身正直，頭部穩(wěn)定平視，為單腳站立提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)作中，如燕式平衡移動(dòng)，難度進(jìn)一步升級(jí)。運(yùn)動(dòng)員身體前傾，后伸腿抬起，身體重心前移超出常規(guī)支撐面，此時(shí)需要借助慣性與持續(xù)的肌肉調(diào)節(jié)。前腳向前滑動(dòng)時(shí)，支撐腿踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)在屈伸間精準(zhǔn)切換，肌肉依據(jù)滑動(dòng)速度、地面摩擦力調(diào)整發(fā)力，持續(xù)微調(diào)重心位置；擺動(dòng)腿的髖關(guān)節(jié)外展、后伸肌群穩(wěn)定發(fā)力，控制腿的高度與伸展度，配合核心肌群扭轉(zhuǎn)，確保身體在動(dòng)態(tài)中不失衡。

1.3 "柔韌類動(dòng)作分析

柔韌類動(dòng)作賦予了健美操獨(dú)特的柔美與舒展質(zhì)感，其實(shí)現(xiàn)依賴于人體關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)特性與肌肉、肌腱的彈性力學(xué)表現(xiàn)。以常見的劈叉動(dòng)作為例，在縱向劈叉時(shí)，髖關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍是關(guān)鍵。髖關(guān)節(jié)作為球窩關(guān)節(jié)，具備多向運(yùn)動(dòng)能力。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員緩慢下劈時(shí)，髖關(guān)節(jié)內(nèi)收肌群（如恥骨肌、長收肌等）被拉伸，肌肉纖維在適宜拉力下逐漸延展。這一過程需遵循肌肉黏彈性原理，拉伸速度過快易引發(fā)損傷，緩慢而持續(xù)的力量作用能讓肌肉適應(yīng)性拉長。同時(shí)，大腿后側(cè)肌群（如半腱肌、半膜肌以及股二頭肌長頭）同樣被深度拉伸。它們跨越髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)，拉伸時(shí)肌肉內(nèi)感受器監(jiān)測(cè)張力變化，反饋至神經(jīng)系統(tǒng)，促使運(yùn)動(dòng)員控制下劈幅度，避免過度拉傷。從生物力學(xué)杠桿原理看，身體重心調(diào)整可輔助劈叉完成，微微前傾上身，利用重力矩幫助髖關(guān)節(jié)打開。在橫劈叉時(shí)，髖關(guān)節(jié)外展肌群與內(nèi)收肌群協(xié)同受力，外展肌群（如臀中肌、臀小肌）適度收縮，對(duì)抗內(nèi)收肌群拉伸，維持骨盆穩(wěn)定，確保兩腿能在水平方向充分展開^［2］。而對(duì)于全身柔韌性展示動(dòng)作，如高難度的后彎腰，脊柱關(guān)節(jié)的屈伸特性凸顯。脊柱各椎骨間的椎間盤負(fù)責(zé)緩沖壓力，周圍韌帶與深層肌肉（如豎脊肌、多裂肌等）控制脊柱彎曲弧度，避免過度彎曲造成椎骨損傷。

1.4 "力量類動(dòng)作分析

力量類動(dòng)作是健美操展現(xiàn)爆發(fā)力與控制力的有力彰顯，其背后緊密貼合運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)規(guī)律。以俯臥撐類動(dòng)作為典型，下降階段肱三頭肌應(yīng)做離心收縮，控制下落速度，避免因重力快速下落沖擊關(guān)節(jié)。同時(shí)，胸大肌、三角肌前束協(xié)同發(fā)力，分擔(dān)身體重量。它們的肌纖維在拉伸負(fù)荷下保持張力，如同緊繃的繩索拉住身體。此時(shí)，手腕關(guān)節(jié)保持穩(wěn)定，腕屈肌、腕伸肌適度收縮對(duì)抗壓力，防止手腕過度屈伸受傷。從力的分解角度看，身體前傾或后傾角度不同，手臂與軀干夾角就會(huì)改變，力量在各肌群的分配也會(huì)隨之變化。前傾時(shí)胸大肌發(fā)力占比相對(duì)增大，后傾時(shí)則肱三頭肌負(fù)荷加重。上升階段，肌肉轉(zhuǎn)為向心收縮，肱三頭肌全力收縮，肌纖維縮短，產(chǎn)生強(qiáng)大推力，配合胸大肌、三角肌協(xié)同做功，將身體快速撐起，肘關(guān)節(jié)伸展恢復(fù)初始角度。整個(gè)過程遵循肌肉收縮力學(xué)特性，力量輸出高效且穩(wěn)定^［3］。

2 "基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的健美操動(dòng)作技術(shù)優(yōu)化

2.1 "優(yōu)化動(dòng)作效率

在健美操運(yùn)動(dòng)中，提升動(dòng)作效率對(duì)運(yùn)動(dòng)員展現(xiàn)精湛技藝、節(jié)省體力以及提升整體表現(xiàn)具有至關(guān)重要的意義。從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的層面出發(fā)，首先要關(guān)注動(dòng)作的發(fā)力順序。例如，在完成高踢腿動(dòng)作時(shí)，應(yīng)遵循從髖關(guān)節(jié)啟動(dòng)，帶動(dòng)膝關(guān)節(jié)伸展，最后踝關(guān)節(jié)發(fā)力繃直腳尖的順序，形成一個(gè)由近端到遠(yuǎn)端的高效動(dòng)力鏈。這是因?yàn)榇箨P(guān)節(jié)的肌肉群通常具有更大的肌肉質(zhì)量和力量，先啟動(dòng)大關(guān)節(jié)能夠借助其產(chǎn)生的較大動(dòng)量，依次傳遞到遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)，如同多米諾骨牌一樣，逐級(jí)放大力量，減少能量損耗，使腿部能夠快速有力地踢向高處。再者，合理利用慣性。在連續(xù)的跳躍動(dòng)作中，落地緩沖階段不應(yīng)過度松弛，而是要巧妙利用落地時(shí)身體下蹲產(chǎn)生的反向彈力，順勢(shì)銜接下一次起跳，讓身體的動(dòng)能得以持續(xù)轉(zhuǎn)化利用，避免每次起跳都從零開始發(fā)力，從而節(jié)省體力消耗。

2.2 "提升動(dòng)作穩(wěn)定性

動(dòng)作穩(wěn)定性是健美操高質(zhì)量完成的關(guān)鍵保障，關(guān)乎運(yùn)動(dòng)員能否精準(zhǔn)控制身體姿態(tài)。在靜態(tài)姿勢(shì)維持方面，像單腳站立的平衡動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)員需要通過強(qiáng)化本體感覺訓(xùn)練來增強(qiáng)對(duì)身體各部位位置的感知能力。利用平衡板、半球等輔助器材，讓身體在不穩(wěn)定狀態(tài)下反復(fù)練習(xí)單腳站立，刺激足底、踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)等部位的本體感受器，使其能夠更敏銳地反饋身體傾斜信息，進(jìn)而及時(shí)調(diào)整肌肉張力。從力學(xué)角度看，擴(kuò)大支撐面也是有效手段。雙腳站立時(shí)要適當(dāng)分開雙腳距離，降低重心高度，根據(jù)重心投影必須落在支撐面內(nèi)的原理，增加身體的穩(wěn)定度。在動(dòng)態(tài)動(dòng)作中，如行進(jìn)間的托舉動(dòng)作，托舉者與被托舉者之間的力量配合至關(guān)重要。托舉者要扎根地面，通過腿部、臀部及核心肌群的協(xié)同發(fā)力，為上舉動(dòng)作提供穩(wěn)固的支撐力，如同建筑的地基一樣堅(jiān)實(shí)^［4］。被托舉者則需在空中精準(zhǔn)控制自身重心，配合托舉者的發(fā)力節(jié)奏，調(diào)整肢體姿態(tài)，避免晃動(dòng)。腰部作為身體上下聯(lián)動(dòng)的樞紐，要時(shí)刻保持緊張狀態(tài)，協(xié)調(diào)上下肢的力量傳遞，確保整個(gè)托舉過程平穩(wěn)有序。

2.3 "降低傷害風(fēng)險(xiǎn)

健美操運(yùn)動(dòng)中，高強(qiáng)度、高頻率的動(dòng)作容易引發(fā)各類運(yùn)動(dòng)損傷，因此降低傷害風(fēng)險(xiǎn)是技術(shù)優(yōu)化的重要環(huán)節(jié)。起跳落地環(huán)節(jié)是損傷高發(fā)區(qū)，在落地時(shí)，務(wù)必強(qiáng)調(diào)緩沖技術(shù)的規(guī)范執(zhí)行。通過充分屈膝、屈髖以及踝關(guān)節(jié)背屈，延長與地面的接觸時(shí)間，依據(jù)沖量定理，將落地瞬間的沖擊力分散到更長的時(shí)間內(nèi)，減小對(duì)關(guān)節(jié)的瞬間沖擊。比如，從高處跳下落地時(shí)，膝蓋彎曲角度應(yīng)達(dá)到130°～150°，髖關(guān)節(jié)也要相應(yīng)屈曲，讓身體如彈簧一樣柔性著地。對(duì)于腰部，在完成后仰、前屈等大幅度脊柱屈伸動(dòng)作時(shí)，要強(qiáng)化核心肌群的保護(hù)作用。強(qiáng)大的核心肌群能像一個(gè)天然的護(hù)腰，分擔(dān)脊柱所承受的壓力，避免腰椎過度前凸或后伸。日常訓(xùn)練中針對(duì)性地加入平板支撐、側(cè)平板等核心訓(xùn)練，增強(qiáng)腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌等肌肉力量，為脊柱提供穩(wěn)定支撐。在關(guān)節(jié)活動(dòng)方面，避免關(guān)節(jié)超伸。

2.4 "提高動(dòng)作美觀度

動(dòng)作美觀度是健美操藝術(shù)魅力的直觀展現(xiàn)，從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)角度優(yōu)化能讓動(dòng)作更具視覺吸引力。線條美感的塑造是關(guān)鍵，在伸展動(dòng)作中，如側(cè)弓步伸展手臂，要確保肢體充分伸直，從指尖到腳尖形成一條流暢的直線。依據(jù)幾何美學(xué)原理，直線具有簡潔、舒展的美感，給人以力量與優(yōu)雅并存的感覺。對(duì)于曲線動(dòng)作，像大波浪手臂擺動(dòng)，要控制好關(guān)節(jié)的活動(dòng)順序與幅度，以肩關(guān)節(jié)為軸心，帶動(dòng)肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)依次起伏，形成柔和自然的波浪曲線，模擬自然界中優(yōu)美的律動(dòng)，展現(xiàn)出靈動(dòng)之美。身體姿態(tài)的對(duì)稱性也極為重要，在完成雙人配合動(dòng)作或?qū)ΨQ造型時(shí)，雙方運(yùn)動(dòng)員的肢體位置、角度、高度都要精準(zhǔn)對(duì)稱。從力學(xué)平衡的視角看，對(duì)稱結(jié)構(gòu)給人以和諧、穩(wěn)定之感，能夠增強(qiáng)視覺上的舒適與美感。另外，動(dòng)作的節(jié)奏感與音樂契合度不容忽視。依據(jù)音樂的節(jié)拍、旋律特點(diǎn)，合理安排動(dòng)作的速度、停頓與爆發(fā)點(diǎn)，如在激昂的重拍處設(shè)計(jì)高沖擊力的跳躍動(dòng)作，在舒緩的旋律中安排柔美的伸展動(dòng)作，讓動(dòng)作與音樂水乳交融，借助音樂的感染力烘托動(dòng)作的魅力，全方位提升健美操動(dòng)作的美觀度，給觀眾帶來一場(chǎng)視覺與聽覺的盛宴^［5］。

3 "結(jié)語

該文通過對(duì)健美操動(dòng)作技術(shù)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析，不僅揭示了不同動(dòng)作的力學(xué)特征和潛在問題，還提出了具體的優(yōu)化策略。這些策略涵蓋了提升動(dòng)作效率、增強(qiáng)動(dòng)作穩(wěn)定性、降低傷害風(fēng)險(xiǎn)，以及提高動(dòng)作美觀度。實(shí)踐表明，科學(xué)合理的動(dòng)作技術(shù)能夠顯著提升健美操的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和安全性。未來，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在健美操領(lǐng)域的應(yīng)用研究，不斷完善動(dòng)作技術(shù)體系，推動(dòng)健美操運(yùn)動(dòng)的科學(xué)化、規(guī)范化發(fā)展。同時(shí)，教練員和運(yùn)動(dòng)員應(yīng)注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，將科學(xué)理論應(yīng)用于日常訓(xùn)練和比賽中，以實(shí)現(xiàn)健美操運(yùn)動(dòng)的可持續(xù)發(fā)展。

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