基于足底压力的羽毛球运动足部受力特征研究

肖 斌



基于足底压力的羽毛球运动足部受力特征研究

肖 斌

（湖南财经工业职业技术学院，湖南 衡阳 421002）

在对羽毛球运动进行全面研究的过程中，足底压力特征能为后续研究提供较为客观的数据，以保证相应处理工序的合理性。文章结合足底压力的实验研究对羽毛球运动足部受力特征进行阐释，为有效改善运动损伤问题提供参考。

足底压力；羽毛球运动；足底受力；特征分析

在我国，羽毛球受到了广大健身爱好者的青睐。羽毛球运动，要求运动员在短时间内进行急停、急转以及起跳等动作，并且配合上肢合并击球，若是任何一个动作出现偏差，都会导致运动高速和不对称性，甚至会造成人体下肢和足部的损伤。基于此，为了有效改善运动损伤问题，要对鞋防护设计工作予以重视。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

选取某学校羽毛球男运动员12人，年龄在19—21岁，身高在176—182cm，体重则维持在64—78kg，训练年限为10年左右，其中，一级运动员6名、二级运动员6名。在开展相应试验前，对12名运动员进行了身体素质的检查，确定相关人员足部没有出现过急性、慢性损伤，且运动员足部的解剖结构和机能都能维持在正常状态[1]。

1.2 研究方法

图1 鞋垫压力传感器和足底区域划分

对运动员常规化羽毛球运动过程中相应步法的测试，包括左前场蹬跨步、右场蹬跨步、一步蹬转起跳，见图2。

图2 左前场蹬跨步、右场蹬跨步、一步蹬转起跳

连续动作示意图

将三个基本动作作为一组进行分析，要求被测试人员按照三组、每组五次的方式进行动作，完成一个动作后要休息到运动员体能完全恢复[2]。在实验过程中，要将压力鞋垫平整地放在鞋内，并且借助无线接收器有效将相关数据发送到PC端。需要注意的是，在测试过程中，接受测试的人员要右手持拍，并且要穿着同一型号的羽毛球鞋和袜子，且实验场地就是最基础的木地板。

1.3 数据采集

在对运动员动作数据进行收集整理后，要利用配套软件进行数据分析，在鞋垫区域设置基础上，要结合动作要点和压力鞋垫自身构造特征完成操作，有效进行足前区、足中区以及足跟区等区域的测定，有效判定足底压强特征数值以及相应的曲线。

另外，在实验结束后，相关操作人员要选取适宜的观察指标作为测试和分析对象，结合羽毛球步法动作特点，要将左前场蹬跨步、右场蹬跨步、一步蹬转起跳三种基本步法划分为后脚起蹬和前脚着地两个阶段予以讨论，有效对足底平均最大压强、最大压强转变量、各区域最大压强分布、压心轨迹等进行观测。

1.4 统计学分析

利用Excel和相应的软件对数据进行统计分析，从而有效判定不同步法动作时足底压力数据分析效果[3]。

2 结果与分析

2.1 足底最大压强对比分析

结合相关数据，在对体重标准化足底平均最大压强进行分析后，能对相关数据有明确的评估。其中，（1）左前场蹬跨步中，后脚起蹬为0.087±0.01%、前脚着地为0.080±0.01%，实际转变量为-8.4±0.07%。（2）右场蹬跨步中，后脚起蹬为0.089±0.01%、前脚着地为0.081±0.01%，实际转变量为-8.3±0.09%。（3）一步蹬转起跳中，后脚起蹬为0.093±0.01%、前脚着地为0.109±0.01%，实际转变量为16.9±0.18%。其相关性见表1。

表1 步法足底平均最大压强相关性

LFLSRFLSRTJ r0.111-0.1980.623 P0.6410.4020.001

相关数据在对比分析中就能体现出最大压强的变化情况，需要注意的是，转变量就是从后脚起蹬转变为前脚着地过程中最大压强的改变百分比。依据以上数据不难发现，一步蹬转起跳存在明显的正相关性，也就是说，在羽毛球运动员进行一步蹬转起跳操作的过程中，蹬地平均圧力越大着地瞬间表现的压力越大[4]。

2.2 差异化步法足底压力分布特征

依据实验过程中搜集的数据建立对比分析，能有效形成对应的数据处理结构，以保证压力分布特征管理的实效性。

2.2.1后脚起蹬阶段 此时是整个足部运动的末期，无论是三种步法中的任何一种，都会出现较为明显的峰值。整个后脚起蹬过程中，运动步法最大压强参数较为接近，比如左前场蹬跨步和右场蹬跨步，因为足前区和内侧区数值都要高于足中区以及足跟区，具体参数见表地2。

表2 后脚起蹬阶段和前脚着地阶段参数对比

区域后脚起蹬阶段前脚着地阶段 LFLSRFLSLFLSRFLS 足前区0.184±0.020.185±0.020.077±0.020.078±0.02 足中区0.040±0.010.039±0.010.039±0.010.058±0.01 足跟区0.074±0.010.075±0.010.120±0.020.123±0.02 足外侧0.069±0.010.071±0.010.094±0.020.079±0.01 足内侧0.122±0.020.122±0.020.073±0.010.134±0.01

结合相关数据不难发现，基础数据之间的差距并不是非常大，而在一步蹬转起跳的过程中，不同区域最大压强较大，数值较大。结合足底最大压力对其实际情况进行分析可知，整个后脚起蹬阶段足前区的内侧跖骨区、拇趾等都会出现压力高于足部其他部位的现象。尤其是第一跖骨头，其本身就是足部出现瞬时或者是平均压力峰值最大的部位[5]。

2.2.2前脚着地阶段 在这个阶段内，左前场蹬跨步和右场蹬跨步的压力参数数值较为接近，且没有非常显著的差异，足跟数值要明显高于其他区域。结合触地阶段足底压力和时间曲线就能对压力参数的变化进行分析，若是运动员利用脚跟外侧着地后，压力就会从足中部直接过渡到足前部。基于此，要想对具体参数予以讨论，就要结合不同阶段的数值参数和压力区域进行判定，有效形成缓冲制动。一步蹬转起跳的过程，除了足跟外，运动员足底的各个部位压力参数都会出现较大的波动。究其原因，主要是因为腾空过程中身体只能受到重力的作用，进行的特殊化足部解剖学位置就能对运动员着地足底压力特征进行分析，有效分析过渡数值。

2.3 压力结构判定

结合运动员足底压力分布特征进行的分析可知，在三步离地阶段分析结束后，要对运动员进行各个部位的判定，尤其是足前区内侧跖骨区以及拇趾和第1、2跖骨位置的压力分析，本身就要高于运动员足部的其他位置。这就对一些运动员专业球鞋设计者提出了新的要求，在设计时要充分考量足前区，并且要对第一跖骨范围内的足底耐磨性进行统筹设计和处理，有效保证延长运动鞋寿命的基础上，也为运动员足底健康提供了支撑[6]。在对具体参数进行综合判定后，就要结合实际情况进行完整的技术指导处理，有效优化训练的基本水平，也为运动员安全健康管理工作的全面落实奠定基础。指导人员要对压力结构进行综合判断，确保应用管理工作的完整性，也为后续处理效果的优化奠定基础。

羽毛球运动员踝关节着地瞬时受伤的主要原因除了因为自身足部内翻导致的解剖位置不当为，足部受力不均衡也是非常关键的因素。这就需要设计过程对运动员腾空、压力区域分布等进行多元化考量，从根本上减少压力峰值造成的伤害。因此，指导训练人员要对运动员进行针对性指导，确保能从其安全出发，有效提升安全训练管理的实效性，为后续指导机制的全面开展奠定基础[7]。

3 结论

羽毛球作为传统的健身项目，融合了较多的应用和操作要点，要想合理性提升其实际应用水平，就要对运动机理有明确的认知，并且提升相应分析工作的实效性，以保证基础效率和管理水平符合预期。在基于足底压力的羽毛球运动足部受力特征研究工作开展的过程中，要结合实际情况分析具体问题，有效对三种不同步态进行判定和处理，有效注意不同步法对足前区、足跟区产生的负荷变化，合理性避免足部受力过度集中。

[1] 傅维杰,刘宇,李路等.基于足底压力的羽毛球运动足部受力特征研究[J].天津体育学院学报,2014,27(6):511-514.

[2] 徐大鹏,杜艳艳.身体功能训练对羽毛球运动员膝、踝关节稳定性及足底压力影响的实验研究[J].沈阳体育学院学报,2017,36(1):86-91.

[3] 袁鹏,周建伟.高水平女子羽毛球运动员下肢力量特征研究[J].体育科研,2015(2):13-17.

[4] 杜艳艳,徐大鹏.运动疲劳对羽毛球前场蹬跨步步法足底压力分布特征的影响[C].2015年中国生物医学工程联合学术年会论文集，2015:1.

[5] 常淑英,戴士杰,张绪成，等.基于摆动腿模型的足底压力形成机理研究[J].河北工业大学学报,2015,44(6):22-25.

[6] 谷宁.不同坡度和速度节奏下健身反向走和跑对足底压力的影响研究[D].北京体育大学,2016.

[7] 殷永涛.羽毛球鞋前掌中底楔形结构对蹬跨步和起跳动作生物力学特征的影响[D].北京体育大学,2016.

On the Characteristics of the Force of Foot in Badminton Playing Based on the Foot Pressure

XIAO Bin

(Hunan Institute of Financial and Industrial Vocational and Technical Sciences, Hengyang 421002, Hunan, China)

肖斌（1983 —），硕士，讲师，研究方向：体育教育训练学、学校体育学。