國(guó)家優(yōu)秀女子速滑運(yùn)動(dòng)員直道滑行中下肢功率情況分析

王新　夏嬌陽(yáng)

摘要：為了有效評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員下肢各環(huán)節(jié)在蹬冰過(guò)程中的貢獻(xiàn)情況，借助愛(ài)捷三維錄像解析系統(tǒng)和CYBEXNORM等動(dòng)測(cè)試裝置獲得國(guó)家健將級(jí)女子速滑運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，并采用牛頓差值計(jì)算方法計(jì)算出與實(shí)際運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)力矩，在此基礎(chǔ)上計(jì)算出下肢各環(huán)節(jié)在蹬冰時(shí)功率輸出值。研究結(jié)果表明：髖關(guān)節(jié)在單支撐階段適當(dāng)伸展，有利于增加整個(gè)蹬冰階段的大腿功率輸出；高速度、大角度伸膝肌群肌力差，引起兩人小腿峰值功率過(guò)早出現(xiàn)，減少雙支撐蹬冰階段功率輸出；踝關(guān)節(jié)肌力不足，刻意展踝，加重了伸小腿肌力不足現(xiàn)象，減少小腿在整個(gè)蹬冰過(guò)程中的作用。

關(guān)鍵詞： 女子；速度滑冰； 環(huán)節(jié)功率；運(yùn)動(dòng)學(xué)；動(dòng)力學(xué)；力矩；下肢功率

中圖分類(lèi)號(hào)： G 862.1文章編號(hào)：1009-783X（2012）04-0381-04文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

體育運(yùn)動(dòng)中很多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的成績(jī)與每次所作功的數(shù)量和運(yùn)動(dòng)頻率的乘積密切相關(guān)^[1-3]，運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)的功率是速度和力量項(xiàng)目的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)功率分析可以找出運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面的不足，為訓(xùn)練和提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)提供定量依據(jù)。采用逆動(dòng)力學(xué)法對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行功率輸出情況的實(shí)驗(yàn)研究^[4-8]，即利用運(yùn)動(dòng)解析獲得的位移二階導(dǎo)數(shù)—加速度和動(dòng)力學(xué)方法獲得的環(huán)節(jié)末端的一維力矩值，反推各個(gè)環(huán)節(jié)的功率輸出情況，計(jì)算不僅繁瑣，而且誤差非常大。因?yàn)榻馕鲋械募铀俣龋`差是速度的倍數(shù)級(jí)，而且很多項(xiàng)目的發(fā)力特點(diǎn)是不能用一維數(shù)據(jù)代表的。為了準(zhǔn)確找出我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中所存在的問(wèn)題，并且填補(bǔ)我國(guó)在此方面的研究空白，研究嘗試用另一種更為合理的環(huán)節(jié)肌肉力矩方法，將動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，利用VB 6.0編程語(yǔ)言計(jì)算并分析下肢各環(huán)節(jié)在運(yùn)動(dòng)時(shí)的功率輸出情況，從而提高分析的方便性和準(zhǔn)確性。

1研究對(duì)象和研究方法

1.1研究對(duì)象和測(cè)試方法

受試者為2名女子國(guó)際健將級(jí)速滑運(yùn)動(dòng)員邢愛(ài)華和賽娜，且2名受試者均接受過(guò)等動(dòng)測(cè)試，測(cè)試穩(wěn)定性較好。人體模型采用四剛體模型 ，分別為軀干（包括頭、頸、軀干）、大腿、小腿、足。運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)采用2架M 9000高速攝像機(jī)，對(duì)9運(yùn)會(huì)比賽中2名運(yùn)動(dòng)員500 m直道的蹬冰情況進(jìn)行三維定點(diǎn)拍攝，2名運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)分別為40 min 23 s和40 min 87 s。2架攝像機(jī)一架與滑道相垂直，且架在出換道區(qū)處，與滑道距離25 m左右，另一架攝像機(jī)為了保證與側(cè)面數(shù)據(jù)同質(zhì)，架在運(yùn)動(dòng)員滑進(jìn)的前方滑道外，距側(cè)面拍攝畫(huà)面25 m左右。用CYBEX NORM等動(dòng)測(cè)試儀測(cè)2名運(yùn)動(dòng)員髖、膝、踝3關(guān)節(jié)屈伸肌群向心和離心的力矩。向心一套試驗(yàn)由8種角速度的試驗(yàn)組成，分別為：60°/s，120°/s，180°/s，240°/s，300°/s，360°/s，420°/s，480°/s；實(shí)驗(yàn)時(shí)，角速度間休息20 s，套間休息30 min。每個(gè)人做3套試驗(yàn)，取其最優(yōu)一次的數(shù)據(jù)。

1.2計(jì)算原理

利用環(huán)節(jié)肌肉力矩功率計(jì)算公式計(jì)算下肢功率輸出情況：