從生物力學角度分析競走關鍵技術

□任 貴 顧曉艷

（1.貴州大學體育學院 貴州 貴陽 550025；2.北京體育大學田徑教研室 北京 100084）

從生物力學角度分析競走關鍵技術

□任 貴1 顧曉艷2

（1.貴州大學體育學院 貴州 貴陽 550025；2.北京體育大學田徑教研室 北京 100084）

受到競走規則的影響，競走技術動作要求嚴格，競走技術就是競走運動的生命，教練員、科研人員非常重視關于競走項目的技術研究。本文采用文獻資料法、訪談法從生物力學角度對競走關鍵技術進行分析，總結概括對于競走關鍵技術生物力學分析的三個層次；競走關鍵技術生物力學指標的選取；目前國內外對競走技術的研究現狀、競走技術的發展趨勢。為探討競走運動規律、深入研究競走關鍵技術提供理論參考。

生物 力學 分析 競走

1、研究方法

1.1、文獻資料法

在北京體育大學圖書館、中國知網，以“生物力學”、“競走技術”進行檢索，收集競走技術研究的文獻資料。通過對文獻查閱篩選，了解競走技術的研究現狀、研究內容、研究方法從而確定了研究方向與研究內容，為本文的研究提供了理論依據。

1.2、訪談法

在查閱文獻資料的基礎上，對北京體育大學相關專家進行訪談了解國內外研究現狀、競走技術的發展趨勢，提煉概況競走關鍵技術生物力學指標的選取。

2、研究結果

2.1、競走關鍵技術生物力學研究的三個層次

目前，科研工作者主要通過總體研究、單個技術環節研究、實驗研究三個層次對競走技術展開生物力學的研究。研究方法大多數采用高速攝影的方法對訓練和比賽實施現場平面或三維拍攝，選擇相關技術參數導入視頻分析系統對運動員技術動作進行診斷性生物力學性研究，研究技術動作是否符合競走規則，在不同的競走時段身體各角度是否合理，是否經濟優化。

（1）總體研究。

總體研究的目的在于了解當前世界高水平運動員競走技術的總體特征及發展趨勢，一般選取奧運會、國際田聯世界錦標賽、國際田聯世界杯競走賽等重大比賽男子20公里、女子20公里、男子50公里的前幾名運動員作為研究對象，通過對拍攝數據的處理、解析對大樣本的技術特征進行總體的描述。

（2）單個技術環節研究。

單個技術環節的研究是指選取比賽、訓練過程中優秀運動員某一個或者幾個競走技術環節進行研究，探析競走關鍵技術的運動學特征、關鍵技術對運動成績的貢獻率等，為技術訓練的重點指明方向。

（3）實驗研究。

實驗研究是指探析某種技術環節對完整技術、運動成績的影響，研究這種技術環節發生變化的情況下，運動成績、競走技術如何變化。

2.2、競走關鍵技術生物力學指標的選取

（1）完成比賽的生物力學指標。

沒有肉眼可見的騰空、膝關節不能彎曲是競走裁判員判罰的基本要素，也是科研工作者研究競走技術的主要切入點。研究發現，裁判員在實際比賽中判罰運動員是否騰空的主要依據是通過單歩騰空時間的長短、重心起伏的大小、頭頂垂直位移的多少、小腿后撩的高度 (單支撐階段兩腿膝關節在同一個平面時的擺動腿膝關節角度)四個指標來進行判斷的。對屈腿判罰的主要依據是通過腳掌仰角、支撐腿膝關節角兩個主要指標來進行判斷的。通過訪談相關技術分析的科研人員，他們對運動員騰空、屈腿的運動學技術分析也大多從以下幾個指標為切入點。

圖1 完成比賽的生物力學指標

（2）決定運動成績的生物力學指標。

圖2 決定運動成績的生物力學指標

在遵守競走規則，保證沒有肉眼可見的騰空、膝關節不彎曲，不被裁判判罰犯規的基礎上，結合個人特點在比賽中采用經濟、實效的競走技術取得比賽的優勝至關重要。通過查閱文獻資料、專家訪談，教練和科研人員對決定運動成績的生物力學指標的選取和研究主要以步長、步頻、步速、上肢關節角度為切入點。

2.3、競走關鍵技術生物力學研究現狀

（1）國外研究現狀。

韋伯爾兄弟早在1836年就出版了《競走力學》一書，可見國外對競走技術的研究較早。70年代后，國外對競走技術的研究主要集中在運用平面定點攝像對運動員的競走技術進行定點拍攝、對拍攝資料進行解析，使運動員盡可能規避在比賽中犯規。90年代初，伴隨著科研方法的創新，國外研究人員開始運用三維攝像法對競走進行研究，選取更多的運動學指標進行分析研究，研究分析更加細致深入，彌補了平面定點拍攝的不足。英國利茲大都市大學卡耐基體育運動和教育學院體育和運動生物力學高級講師布萊恩?漢利（2013年）在《第25屆國際田聯世界杯競走賽生物力學技術分析》一文中對2012年在俄羅斯薩蘭斯克市舉行的世界杯競走比賽中所有5個比賽項目（包括青年）的 15名獎牌獲得者的運動技術特征進行運動生物力學研究和分析。采用使用兩臺同一型號的數字攝像機放置在比賽場地的同側進行同步錄像，發現幾乎所有的運動員在落地瞬間，腿部都是接近彎曲伸直或者有某種程度的彎曲，屬于可視閾值范圍內的直腿技術。15名獎牌獲得者運動技術環節中的下肢髖關節和膝關節角度變化的技術結構基本相同，差異很小；而在上肢的肩關節和肘關節角度變化上有很大的差異。建議教練員和運動員應該重視整體技術結構特征，而不僅僅限于下肢等的技術，從而避免那些錯誤的和無效的技術動作，糾正和培養正確的技術動作，以更加經濟性和節省化的正確技術來完成比賽，并一定能夠取得理想的成績。

（2）國內研究現狀。

我國對競走技術的研究相對較晚，20世紀80年代之前，國內對競走項目的研究沒有明確的方向且研究成果不突出，對于我國競走運動員技術的診斷、評價、改進僅僅依靠教練員的執教經驗判斷和對國外優秀運動員技術外形的簡單對比、模仿，是一種感性經驗的認識。20世紀90年代左右，國內科研人員利用高速攝影、錄像等手段對優秀運動員的訓練、比賽進行實時現場監控，開啟了對我國優秀運動員競走技術的早期研究，研究成果主要集中在對技術犯規的控制方面。大批研究成果的問世，對我國運動員競走技術的改進和提高大有裨益。隨著科技的發展，視頻影像媒介的出現和多學科的滲透交融為有關競走技術分析的研究帶來了新的方向和突破口，研究結果日趨成熟。

王林《我國高水平20公里競走運動員技術的研究》中對參加2005年5月中國慈溪國際田聯競走挑戰賽男子20公里競走比賽前6名選手的配速、步頻和步長等運動學指標進行生物力學分析，在運動學層面上說明目前我國競走運動員在技術上存在的主要問題。研究發現：我國優秀男子20公里競走運動員在競走專項運動成績上已經達到或接近世界先進水平。通過與國外優秀運動員競走技術的對比發現，我國競走運動員目前仍屬于“小步高頻”的競走技術風格；我國高水平男子20公里競走運動員步頻明顯高過國外運動員，步長差距很大。在國際大賽中，中外運動員同場較量并行過程中，由于技術風格的明顯差異，很容易被國際裁判對比并盯上，判罰犯規。

敬龍軍等在(2011年)《中、外優秀20公里競走運動員運動技術分析》對參加2009年無錫國際競走挑戰賽男子、女子20公里項目優秀競走運動員的競走技術運用三維定點拍攝和影像解析等方法進行運動生物力學分析，其中包括2008年北京奧運會和2009年柏林世界錦標賽男子、女子20公里項目冠軍博爾欽和卡尼斯金娜的競走技術與我國目前最優秀的男子20公里競走運動員王浩、女子20km競走運動員劉虹的技術進行運動生物力學對比分析。研究結果表明：目前中外頂級競走運動員在騰空時間的運動學指標上差異并不明顯，然而在頭頂起伏距離、身體重心、離地瞬間膝關節角度等技術運動學指標上中外優秀運動員有顯著性差異，主要表現在我國運動員競走技術缺乏實效性，頭頂起伏過大、離地瞬間擺動腿膝關節角太小；從步長和步頻的對比分析來看，中國優秀競走運動員的“小步高頻”技術風格有了很大的改變，其中我國競走運動員步長同俄羅斯運動員比較差異不是很明顯，但是步頻上還存在一定的差距。

全勝《中外優秀男子20公里競走運動員競走技術運動學特征的對比分析》通過高速攝像機三維拍攝對參加2007年深圳國際競走挑戰賽的中外優秀男子20公里競走運動員的競走技術進行拍攝和影像解析處理，應用視頻解析法、數理統計法等方法對中外男子20公里競走技術的運動學特征進行了對比分析，并采用灰色關聯分析法找出了影響競走運動技術結構的相關因素。研究結論為：競走運動員在前支撐階段對動作速度起主要貢獻的指標依次是∶前支撐距離、后擺膝關節平均速度、著地瞬間膝關節角度、后擺階段膝關節平均速度；垂直支撐階段的影響因素是∶垂直瞬間膝關節角度、垂直瞬間左肘關節角度、垂直瞬間右肘關節角度；后支撐階段影響因素是：后支撐階段膝關節蹬伸時間、離地瞬間踝關節角度、前擺膝關節速度、前擺膝關節速度、離地瞬間膝關節角度。

王君俠在《我國男子競走運動員的技術特征及生物力學分析》對1995年北京世界杯競走賽男子20公里前八名進行拍攝，分析我國男子競走運動員的技術特征。在競走規則和定義未修改之前，我國男子競走運動員逐漸形成了“小步幅、高頻率”的技術風格。通過生物力學分析發現：髖的水平速度與擺動時間呈高度相關，適當增加髖關節圍繞身體垂直軸轉動的速度,對提高步長有積極效果。

2.4、競走技術發展趨勢

研究表明，正確的競走技術，應該根據運動員的個人特點，“取人之長，補己之短”，尋找出適合于自身優化的個人技術風格，同時得到國際裁判的認可，只有掌握正確的競走技術，才能放心大膽地參賽，消除擔心判罰的心理負擔，靈活運用訓練儲存的體能。目前世界競走技術發展趨勢為：保持合理步頻的情況下，根據運動員身體形態和運動素質適當增加步長，髖關節轉動明顯，同時保持規范、清晰、穩定的競走步態。

3、結語

目前，科研工作者主要通過總體研究、單個技術環節研究、實驗研究三個層次對競走技術展開生物力學的研究。國內外科研工作者主要利用高速攝影、錄像等手段對優秀運動員的訓練、比賽進行實時現場監控。相關的科研成果也對我國競走運動員技術的改進和提高大有裨益。隨著科技的發展，視頻影像媒介的出現和多學科的滲透交融為有關競走技術分析的研究帶來了新的方向和突破口，研究結果日趨成熟；目前世界競走技術發展趨勢為：保持合理步頻的情況下，根據運動員身體形態和運動素質適當增加步長，髖關節轉動明顯，同時保持規范、清晰、穩定的競走步態。

[1]王林.我國高水平20km競走運動員技術的研究[J].北京體育大學學報,2007,7.

[2]敬龍軍.中國優秀競走運動員訓練內容體系研究[D].北京體育大學.2010

[3]李建臣.我國優秀女子20km競走運動員后半程競走技術的運動學研究[J].中國體育科技,2007,04.

[4]劉濤.我國優秀女子20km競走運動員競走技術三維攝像解析與研究[J].廣州體育學院學報,2009,01.

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