女子100m板鞋竞速运动员途中跑关键技术运动学分析

冉孟刚 高 军

(贵州大学 体教部,贵州 贵阳 550025)

女子100m板鞋竞速运动员途中跑关键技术运动学分析

冉孟刚 高 军

(贵州大学 体教部,贵州 贵阳 550025)

以第9届全国少数民族传统体育运动会、女子100m板鞋竞速前2名运动员为研究对象，运用高速摄像对女子板鞋竞速运动员途中跑关键技术动作进行图像分析，从生物力学、运动解剖学的角度，分析途中跑关键技术动作的原理及技术动作之间的联系，依据人体运动规律及动作技术的基本结构与特征, 探索女子100m板鞋竞速的技术、改进与创新，为女子100m板鞋的技术训练提供理论依据。

板鞋竞速；途中跑；运动学指标

全国少数民族传统体育运动会属于国家A级赛事。研究全国民运会发展过程，审视板鞋竞速的规则及成绩，发现：板鞋竞速作为竞技项目，起步晚，竞技水平低，整体成绩不高，规则与技术仍处于完善和探索过程，技术训练也处于摸索阶段，没有形成系统、科学、有效的训练模式，对板鞋竞速的关键技术特征没有足够的理解和认识。文献资料也没有相关的定量与定性分析。因此，以第9届全国少数民族传统体育运动会女子100m板鞋竞速为研究对象，解析女子板鞋竞速运动员途中跑关键技术动作的原理、机构及特征，对普及少数民族传统体育项目，提高竞技体育水平，有其现实意义。

1 研究对象与方法

1.1研究对象

2011年9月第9届全国少数民族传统体育运动会，女子100m三人板鞋竞速决赛前2名运动员(在比赛中运动员之间的配合均采用腰式搭配)，见表1。

表1 女子100m三人板鞋竞速前2名运动员

注：表中的(1)、(2)、(3)代表运动员排位顺序(下同)。

1.2研究方法

1.2.1 文献资料法

检索、查阅板鞋竞速最新研究成果，进行分类和综合、提炼和借鉴。

1.2.2 实地观察法

2011年9月13日下午,在板鞋竞速比赛现场，使用松下AG-DVC-180AMC摄像机,进行平面定点、定焦拍摄。

摄像机放置在跑道的内侧，拍摄距离为20m，距起点垂直距离50m，主光轴距地面1.2m，拍摄范围9m；在拍摄范围内设定比例尺长度为2.5m；采用地面黏贴标尺的方法进行标定,解析时以胶布外沿做为标定点进行标定。

1.2.3 数理统计法

选取运动员的一个复步：即“左板鞋着地-右板鞋着地-左板鞋着地”(或“右板鞋着地-左板鞋着地-右板鞋着地”)的动作进行研究。

采用贵州大学运动生物力学实验室汉纳范(Hananvan)人体数学模型，按照模型关节点和附加点的方式进行图像采集和数据计算，通过做环节模型获得有关运动学的数据，并采用低通滤波法对原始数据进行平滑处理，截断频率为8Hz。

利用Excel2003软件进行统计学分析；得出各项指标数据对运动员进行比较分析。

2 结果与分析

2.1板鞋竞速途中跑步长与步频指标分析

板鞋竞速途中跑的速度主要取决于步长和步频(三人融为一体的步长和步频)。由表2看出，第1名三名队员整体的步长和步频比第2名三名队员步长大、步频快。

表2 100m女子三人板鞋步长、步频的参数指标

注：以左脚先着地为例，步长=(着地时刻左脚脚尖横坐标-左脚再次着地时刻脚尖横坐标)/复步时间：步频为单步步频。

板鞋竞速途中跑过程，由于地面反作用力的作用，身体重心支撑获得的腾空时间所产生的冲量，使人、板合一获得向前的动作加速度；腾空时间长，相对获得的步长就大。

因此，对运动员训练，要侧重运动员身体形态的选材及竞技能力的协调搭配。

2.2途中跑过程左板离地瞬间各环节技术指标变化分析

2.2.1 躯干前倾角度变化分析

左板离地瞬间各技术指标变化分析(见表3)。运动员腿后蹬、摆动腿摆动以及合理躯干的前倾角度、两臂协调有力的摆动，有利于充分发挥两腿做快速的“剪绞”运动。

表3 左板离地瞬间各环节技术指标(°)

第1名吴雯雯和第2名潘凤姣前倾角分别为16.4°和15.7°，躯干的前倾角度适当增大，能减少后蹬角度；蹬离地面的瞬间，摆动腿的大腿摆动幅度几乎与地面平行，小腿随惯性向前摆动，前脚掌着地做向后“扒板”动作时，迅速向前勾脚尖；着地时全脚掌着地过渡到脚尖；着地及支撑时间较短跑时长。

纳荷芽和陆后丹身体前倾程度分别为30.2°和29.4°，上体贴近前面队员的后背，周玥希和卢莎莎队员分别为38.7°和37.1°，面部依次轻贴在中间和前面队员的背上，尽量使躯干姿势的固定有利于两腿的肌肉用力；中间队员积极前送、增大或保持现有的步长，后面队员则尽全力向前推动送出，来协同中间队员完成整个动作。在途中跑的过程中，值得注意的是，躯干前倾程度应以跑得快为原则，并根据个人情况来确定。

2.2.2 肘关节角度变化分析

摆臂的肘关节角度是影响步频的主要因素之一。角度大则摆臂弧度大，影响摆速，角度过小会影响下肢的动作幅度。提高摆臂频率必须是缩短摆动半径，所以对摆臂各时期肘关节角的变化有一定限制。向后摆臂时，肘角不宜过大，如过分打开肘关节的角度或直臂后摆，不仅不能加大摆动幅度，也不利于发挥角速度，又不利于后摆最后阶段的屈臂制动。因此，吴雯雯的肘关节的角度较为合理。这种摆臂方法有利于人体腾空阶段的两臂和下肢迅速交替，保证上体的正确姿势。

2.2.3 髋、膝关节角度分析

由表3可知，第1名三名队员左髋角依次分别为： 164.1°、158.4°和160.2°，第2名三名队员髋关节角度分别为162.9°、162.1°、163.5°，中间队员左髋角度最小。从这一角度来看，和短跑大小腿折叠前摆是矛盾的。在途中跑过程，三名队员是勾脚尖向前跑进，膝关节和大、小腿肌肉是紧张的，所以在跑动中,大、小腿是在不能完全折叠的情况下，用力地前摆大腿,同时有一个向前的“送髋”动作,也就是有一个向前“顶膝”的动作。由于有了向前“送髋”和“顶膝”的技术动作，不仅能适当加大步幅,防止身体沿垂直向上分散力量,又能提高运动员跑动时向前的力量,有利于落地后脚与地面的支撑与缓冲。所以,在大小腿不能完全折叠时积极前摆的向前“顶膝”、“送髋”技术,可以有效的增大步幅。

2.3离地瞬间大腿前摆至下摆指标分析

由表4可知，第1名的大腿前摆和大腿下摆的角速度比第2名要快，支撑腿蹬离地面的瞬间为摆动腿的开始，通过大小腿的积极向前摆动，最后到着地的瞬间为摆动腿的结束。在膝关节的带动下积极前摆，进入前摆阶段，这是影响步幅的重要阶段。

表4 大腿前摆和下摆的角速度(°/s)

途中跑摆动腿的最大摆动速度和摆动腿平均的角速度均与支撑时间高度相关，而摆动腿平均角速度与缓冲时和后蹬时间高度相关。因此加快摆动腿的摆动速度能有效地提高缓冲和蹬伸速度，缩短支撑时间,提高三人在途中跑时的步频。在大小腿没有折叠前摆时积极的向前顶膝、送髋,可以有效的增大步幅。在大小腿没有折叠前摆后就进入腾空阶段,需要髋关节用力带动摆动腿积极下压落地，使支撑腿迅速前摆到下一个落地缓冲阶段,这样是为了减少身体在空中的腾空时间。

第2名摆动腿前摆动作，主要表现在支撑腿后蹬转换前摆的时间比第1名长；摆动腿前摆速度相对较慢。支撑与摆动是板鞋技术中相互交替的两个动作，在途中跑过程中摆动腿的前摆速度和力量，是人板获得向前动力的重要因素。在板鞋教学与训练中，符合板鞋技术动作的结构特征，采用抗阻力摆腿的练习，增大屈肌群的收缩力量和速度，并达到提高摆动腿前摆的力量、速度的目的。

可以看出第1名三名队员髋关节灵活性好，肌肉间协调能力较强，上、下肢的配合比较默契。较第2名三名队员的身体协调性、身体素质相对均匀，配合默契。

2.4摆动腿摆至最高点时的各角度指标分析

依据数据统计，摆动腿摆至最高点瞬间各指标分析(见表5)。第1、2名运动员膝角相对过大，表明屈膝肌群力量欠缺，伸膝肌群力量较强，其拮抗肌群在前摆时段出现了对抗，同时也制约了摆动的速度。大腿摆动至最高点与地面夹角越小，表明大腿抬的越高。从数据分析来看，第1、2名各队员大腿与地面角度过大，大腿与地面的角度分别为22.4°、22.8°、21.5°和23.7°、21.9°、22.5°；根据力学原理：这妨碍摆动腿摆动的幅度和摆动的速度。

表5 摆动腿摆至最高点时的角度指标(°)

后蹬是途中跑时的主要阶段，支撑反作用力的水平分力是推动人体前进的主要动力。因为膝关节在135°以上的范围进行发力时，其发挥的力量较大，并随着膝关节角度的增大而增大。根据力学特征，要求后蹬动作髋、膝、踝三关节尽量伸展，以获得较大的后蹬力量。

因此，摆动腿的前摆速度和后蹬的蹬伸力量是后蹬角度的关键，运动员蹬伸力量越大，摆动腿的前摆速度也就相对越快，蹬地角度相对越小，沿水平方向的分力也越大，力的功率越明显。

运动员蹬地的力量、速度以及摆动腿的前摆速度相互促进又相互制约。运动员蹬地力量与蹬伸速度受摆动腿前摆速度的制约。同样道理，摆动腿前摆的速度也同样受到后蹬腿蹬地的速度和力量的制约；当运动员利用水平分力减小蹬地角度并能维持身体平衡时，需要增大蹬地的力量，这样才能加快摆动腿的前摆速度。

2.5左板鞋着地瞬间下肢环节指标分析

2.5.1 髋角、膝关节和踝关节角度分析

通过表6可以看出，板鞋着地瞬间，支撑腿蹬离地面时髋角最大值与摆动腿摆至最高时髋角逐渐增大，而支撑腿蹬离地面时膝角最大值和摆动腿摆至最高时膝角也逐渐增大。分析其原因，主要是由于三人技术不协调和不稳定造成的。

着地瞬间两大腿夹角的分析表明，其夹角小说明两腿之间距离较近，这对于人体总重心快速位移过板鞋支点的垂直面进入下一次后蹬非常重要。

2.5.2 板鞋与地面角度分析

研究发现，人体总重心通过板鞋支点的时间越短，进入后蹬时间越快。对板鞋着地瞬间与地面角度指标的分析表明，该角度在20°范围区间时，人体总重心通过支点垂直面的时间比较短，有利于加快向前位移速度，能较好反映板鞋竞速途中跑技术动作，符合运动生物力学原理。

由表6可知，第1名和第2名板鞋与地面的角度分别为20.7°和21.9°，第1名比第2名运动员板鞋与地面的角度相对要小。着地角大，标志着在途中跑的过程中，身体在支撑状态时腿的“剪跤”动作迟缓 ，摆动腿下压、趴地动作消极，脚着地点高，身体重心投影点较远，身体在进一步后蹬所获得水平速度将受到削弱 ，从而影响跑速的发挥。因此，在今后的训练比赛当中，板鞋与地面的角度要适当减小，这样才利于速度水平的发挥。

3 结论

1)途中跑着地瞬间板鞋与地面角度在20°左右，人体总重心通过支点垂直面的时间比较短，有利于加快向前位移速度，能较好反映板鞋竞速途中跑技术动作，符合运动生物力学原理。

2)途中跑过程大小腿没有折叠前就进入前摆，这样能提高运动员摆动腿在途中跑时带动板鞋向前的速度和力量，有利于落地后板鞋与地面的支撑和缓冲，有效提高步幅,防止三人在垂直方向力量的分散。在训练过程中，要侧重于腿部的专项力量练习。

3)板鞋竞速途中跑过程，协调配合的三名队员是勾脚尖向前跑进，膝关节的大、小腿肌肉是紧张的。所以在途中跑过程大、小腿不能完全折叠的情况下，用力地前摆大腿,这就需要有一个向前的“送髋”、“顶膝”关键技术。因此，训练时要加强髋、膝、踝关节的力量。

4)在途中跑过程中不能发挥稳定的技术，保持合理的步长、步频；身体重心起伏较大，左、右腿力量不均衡。原因是女子腿部力量相对较差、队员之间身体素质存在差异，技术动作配合不够默契，导致运动员整体加速困难等原因引起。

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[4] 王江.运动生物力学[M].北京：人民体育出版社，1999:141.

TheKeyTechnologyofMid-mayRunningoftheWoman100MetersAthletes

Ran Menggang,Gao Jun

(Department of Physical Education,Guizhou University, Guiyang,550025,Guizhou， China)

Taking Ninth National Minority Sports Games,Women 100 meters athletes the first two place as research objects, using high-speed camera to national traditional racing woman racing athletes run on key technology image analysis, from the action of biomechanics, sports anatomy the perspective of each technical movement of running on the principle and technology of the relationship between the movement, and paid attention to study methods of continuous improvement and innovation national traditional racing movement technology, explored the motion of body movement rule and its basic structure and characteristics of the technology for women, 100 m national traditional racing technology to provide theoretical basis for training.

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G808

A

1672-1365(2012)03-0070-04

2012-02-08；

2012-04-01

冉孟刚(1965-),男,贵州望谟人，副教授，研究方向：体育教学与训练。