運動生物力學在跆拳道技術動作研究中的應用

李勇

運動生物力學已經成為研究跆拳道技術動作特征的主要手段，研究發現對優秀運動員的技術動作特征研究較為全面，深入探討了技術動作各關節角度與擊打速度之間的關系，提出減少動作時間的合理建議以及不同肌肉在完成動作過程中發揮的重要作用。但對于不同因素對跆拳道動作特征影響的研究并不能滿足教練員及運動員的需求，雖然目前從整體上分析了不同因素對技術動作特征的反應時間、擊打時間、擊打速度以及擊打力度等指標及進行了分析，但并未對造成這些指標變化的原因進行深入研究。

1 前言

跆拳道起源于朝鮮半島，是一門古老的格斗技術。20世紀50年代得到規范和統一，隨后在世界范圍內廣泛發展。1994年跆拳道運動傳入我國，時至今日我國跆拳道運動員在國際跆拳道比賽中已經取得了許多優異的成績。尤其是趙帥在16年里約奧運會中的出色表現，實現了我國男子跆拳道運動員在奧運會中零金牌的突破。其成功的經驗為我國小級別跆拳道運動員的訓練提供借鑒和參考。跆拳道屬于技能主導類格斗對抗性項目，運動員技、戰術水平的高低及賽場發揮狀況是決定運動員運動成績的重要因素。為了提高運動員的競技能力和運動成績，國內外大量優秀學者和教練員對影響跆拳道運動員的制勝因素進行了研究和分析，期望使跆拳道訓練更加科學化，以提高運動員的競技水平。

目前我國跆拳道運動科研主要集中在跆拳道發展、技戰術、生理生化生物力學、心理、運動損傷和選材6個方面。為了提高跆拳道運動的公平性、競爭性和觀賞性，跆拳道比賽開始使用電子護具，并不斷改變規則以適應跆拳道運動發展的需要。隨著電子護具的應用和新規則的改變，運動員在比賽過程中技、戰術的實施發生了一系列變化。研究電子護具對跆拳道運動員技戰術的影響，探索新規則與跆拳道技術、擊打力度之間的關系，為我國優秀跆拳道運動員進行針對性技能訓練，提高運動員得分能力。

2 運動生物力學在跆拳道技術動作特征研究中的應用

2.1 優秀跆拳道運動員技術動作特征分析

周長濤在對橫踢啟動提膝轉髖、踢擊、收腿三個階段所占動作時間進行觀察后發現啟動提膝轉髖階段占總完成時間的35%、踢擊階段占總完成時間的20%、收腿階段占總完成時間的45%;從髖、膝、踝關節角度來看，髖關節角度在整個動作過程中是先大后減小再增大，膝關節表現出同樣的關節活動特征，而踝關節角度則是由小逐漸增大。深入研究發現踝關節角度變化的快慢決定了踢擊的速度和力量，跆拳道運動員在橫踢過程中支撐腳內旋未達到180°，一般運動員通過采用擺動大腿環節的內旋，來補償支撐腿的外旋角度的不足，從而完成快速擺腿技術動作。郝瑩通過對后腿橫踢各階段分析發現：啟動階段、提膝階段和還原階段是影響整體技術的關鍵階段;擺動腿蹬地時發力順序錯誤，髖部力量的不足，以及啟動時踝關節的主動發力不足是啟動階段用時過長的主要技術原因。王正樹對后橫踢支撐腿研究發現跆拳道運動員身體重心的提高是通過支撐腿提踵和伸膝實現的，優秀運動員后踢過程中支撐腿有向前滑行的總體趨勢此外，高水平運動員可以通過擺動腿大腿環節內旋來代償支撐腿外旋的不足。由此可知后橫踢過程中支撐腿并不是固定不變的，而是向運動方向有一個滑行的現象。

周長濤通過觀察高水平男子跆拳道運動員下劈技術動作指出在整個技術動作過程中收腿過程時間最長，其次是啟動階段，因此提出下劈技術關鍵在于縮短啟動、提膝時間，加快收腿時間，避免暴露自身防守破綻;支撐腳并非是固定不變的，而是根據進攻劈擊目標的需要，不斷調節左支撐腳的進攻位置。深入研究發現膝關節角度的變化幅度，將帶動踝關節和腳尖，產生較大打擊速度，因此，下劈擊腿的力量應重點在踝關節、腳部位發力，以提高擊打部位力量。而在后續的研究中周長濤又提出高水平跆拳道運動員下劈時，髖關節穩定，增加了身體的穩定性;通過增加擺動腿的彎曲角度、垂直方向地面反作用力的第一個峰值和出現時間以及水平方向地面反作用力的峰值和沖量，快速完成踢腿運動;下劈的攻擊的范圍和速度增加，從而增強了這種攻擊的效果。為了提高下劈的擊打速度，同時也減小對對手頭部的傷害，Bercades建議髖關節伸肌的收縮應從上升的最高點立刻開始，將旋轉軸又髖關節轉為膝關節，這將相應的較少慣性并增加接觸點的角速度，從而以更快的速度擊打到對手，同時也減小撞擊中傳遞給目標的力，降低運動員頭部損傷的幾率。

楊小芳認為跆拳道運動員在做后旋踢動作時，踢擊腿在離地瞬間身體重心要快速向回旋方向移動，同時重心要盡量上提，否則導致支撐腿彎曲影響動作速度;在髖關節最大彎曲瞬間和進行踢擊的瞬間，踢擊腿膝關節應最大程度彎曲，才能加快踢擊腿的踢擊速度，縮短動作時間。孫群發現運動員后旋踢的踝關節運動最大速度出現在擊中目標之前，而不是出現在擊打瞬間;髖關節角度變化始終領先于膝關節和踝關節，膝關節的越小，動作完成時間越短;另外運動員要充分發揮和利用軀干肌肉力量，軀干向進攻方向的快速扭轉有利于下肢動作的協調順利完成并獲得較大速度。

黃寶宏研究認為在后橫踢左腳前右腳后的實戰動作技術中，主要發力肌肉是右股二頭肌、左右側臀大肌、右股直肌、左右股內側肌、左股直肌、腓腸肌。Thibordee深入研究發現腿部肌肉參與運動的程度與關節活動和運動方向有關。提膝和準備階段主要是由腓腸肌內側肌和股二頭肌參與運動;在擊中目標前階段，股直肌活動強度最大，可能表明股直肌與擊打力度有關;在撞擊階段，股二頭肌和股直肌以及腓腸肌內側肌和脛骨前肌都處于活動狀態;平衡股二頭肌和股直肌的激活比率可以提高膝關節的穩定性，從而產生更有力的踢腿。

董德龍研究發現運動員在完成后踢動作時，右腓腸肌外側頭、右脛骨前肌、右闊筋膜張肌、左闊筋膜張肌和左臀大肌等肌肉放電量非常大，其次是左右股二頭肌、右腓腸肌內側頭肌、左半腱半膜肌等，表明這些肌肉極大地參與了動作的完成過程，這些肌群在完成轉體、伸膝及踢擊的動作過程中具有重要的意義;右豎脊肌、右股二頭肌、右闊筋膜張肌和右脛骨前肌及左臀大肌不僅激活順序最早，而且在持續時間上也是最長，由此可能推測這些肌肉不僅有助于后踢動作起動速度的完成，而且對于整個動作可能發揮了積極地支撐穩定作用。

綜上所述，國內外學者分別從時間、關節角度、肌肉活動等多個方面對優秀跆拳道運動員的技術動作特征進行觀察和分析，深入探討了關節角度與擊打速度之間的關系，提出減少動作時間的合理建議以及不同肌肉在完成動作過程中發揮的重要作用。從多角度出發，全面的優秀跆拳道運動員技術動作特征進行分析，為跆拳道運動的科學化訓練和相關研究提供了堅實的理論基礎。

2.2 不同因素對跆拳道技術動作特征影響分析

2.2.1 運動員技術水平

運動員競技水平是影響運動成績的重要因素，劉滿金對我國優秀散打運動員競技能力結構特征不同指標（形態指標、機能指標、素質指標、技術指標、心智指標）分析研究發現技術指標（擊打力量、擊打時間等）對不同等級的運動員都發揮著重要作用。跆拳道和散打一樣作為格斗對抗項目來說具有某些相同的特點，因此國內外學者對不同等級運動員技術動作特征進行了大量的研究，期望為一般運動員的科學化訓練和縮短技術上的差距提供具有針對性參考意見，以提高運動員競技能力。

Moreir研究發現優秀運動員具有更短的反應時間，準備時間縮短，因此踢腿時間短于普通運動員。此外，優秀運動員膝關節屈曲和伸展的角速度較高，膝關節和踝關節線速度峰值也高于普通運動員，其主要原因是腓腸肌和臀大肌更高被激活，使優秀運動員比普通運動員具有更高的地面反作用力。Ervilha進一步將開始刺激到運動開始之間的時間細化，從開始刺激到肌肉激活定義為運動前時間，肌肉激活到開始運動定義為反應時間，他指出優秀運動員對于下背部和下肢肌肉具有更短的運動前時間，但卻比普通運動員具有更長的反應時間。與Moreira的研究相比，Ervilha同樣觀察到優秀運動員完成踢擊的時間更短，但表面肌電特征在優秀運動員和普通遠動員之間沒有差異。此外，優秀運動員和普通運動員之間主要膝關節的iEMG沒有差異。造成研究結果差異原因可能是由于運動員的選擇標準不同。Ervilha的研究可能運動員之間的差異較小，普通運動員與優秀運動員的技術動作特征更接近。

2.2.2 運動性疲勞

蘇健蛟研究發現不同疲勞程度下踝關節內旋角度和外翻角度在不同階段呈現出不同的特點，啟動階段重度疲勞時踝關節背屈角度較小，而在回收階段，踝關節外旋角度表現為中度疲勞大于輕度疲勞大于重度疲勞。同時蘇健蛟還指出隨著疲勞程度的不斷增加，重度疲勞時啟動階段出現位移增大、速度降低的運動現象，是由于肌肉收縮速度和最大收縮力下降的綜合表現。在擊打階段，隨著疲勞程度的加深，踝關節內翻、旋內角度增大，其穩定性表現較差，不僅對橫踢動作的流暢性帶來了不利影響，同時成為引發踝關節周圍韌帶損傷風險的重要因素。張穎惠同樣指出隨著疲勞程度加深，技術動作的穩定性變差，對動作特征和擊打速度的影響程度越大。SantAna將運動時間分為反應時間（刺激發生到運動開始）和擊打時間（運動開始到完成擊打）后發現認為運動型疲勞會影響跆拳道運動員的反應時和踢擊的沖擊力，但擊打時間沒有變化。

2.2.3 擊打距離

徐春杰通過對后橫踢擊打不同距離時技術動作特征研究指出縮短動作完成的時間的重要性，在作用時間和擊打質量一定的情況下，擊打速度越大，即變化越大，擊打力量越大;在此基礎上徐春杰還認為后橫踢技術動作完成過程中需要依次提高各環節的動作速度（以近端至遠端的運動鏈模式）和重心移動速度，有助于減少動作完成時間。踢擊的質量主要與力量、速度、時間、準確性和平衡有關，受多種神經肌肉的控制。但對于優秀跆拳道運動員而言，目標距離對踢腿的沖擊力和執行時間不產生影響，但新手運動員長距離的踢腿比短距離的踢腿產生的沖擊力更低，長距離的踢腿比短距離和正常距離的踢腿產生的反應時間更長。因此優秀運動員可以依據比賽需要，依據攻擊瞬間與對手所處的不同距離和狀態，迅速地執行踢擊動作，不用擔心近距離擊打力量影響得分效果。

2.2.4 其他因素

目標的設置決定了踢擊的執行方式，物理目標將起刺激作用，影響運動員的運動神經肌肉控制，因此有無目標是影響橫踢擊打效果的一個重要因素。此外，蘇健蛟認為不同重量級別的優秀跆拳道運動員橫踢技術動作的生物力學特征存在顯著性差異;運動員體重級別越小靈敏性越好，動作速度越快，而體重級別大的運動員擊打距離較遠。而在實際比賽過程中后橫踢進攻戰術動作在擊打速度上明顯高于“反擊”“迎擊”“近身”，迎擊、近身戰術動作擊打速度不具有差異，但其高于反擊戰術動作;后橫踢4種戰術完成時間兩兩之間均具有差異，完成時間的先后順序是迎擊戰術、近身戰術、進攻戰術、反擊戰術，因此后橫踢戰術動作擊打速度快并不一定動作速度快，Kim還指出節奏性跳躍對后踢的踢腿速度產生了積極的影響，但對于不同的刺激信號，后踢的響應時間不同。

綜上所述，運動生物力學在跆拳道研究中的應用越來越廣泛，從最早的對優秀跆拳道運動員技術進行分析，深入了解優秀運動員的技術動作特點。到后來的不同等級運動員之間的技術動作特征差異性分析，為普通運動員的科學化訓練提供理論基礎，從而提高運動員的成績。現在對跆拳道技術動作特征的研究更加深入，通過分析不同因素對技術動作特征的影響，為運動訓練提出更加具有針對性的建議。相對于以往的研究，各個因素對技術動作特征造成影響的研究并不全面。雖然目前從整體上分析了不同因素對技術動作特征的反應時間、擊打時間、擊打速度以及擊打力度等指標及進行了分析，但并未對造成這些指標變化的因素進行深入研究，具有一定的局限性。

3 結束語

為了追求更加公平的跆拳道比賽，同時也為了增加跆拳道比賽競爭性和觀賞性，電子護具代替了傳統護具，比賽的規則也在不斷改變。在過去后橫踢是最熱門的技術動作，但現在越來越多的高位技術被運動員所使用，因此應運用不同方法對跆拳道的高位技術進行研究，以滿足賽場變化的需要。目前運動生物力學在跆拳道的研究中雖然已經取得了一定的成果，但主要還是集中在橫踢技術動作上，而且主要是運動學方面研究，少量的運動學與肌電的結合并不能滿足運動員及教練員的需求。因此在今后運動技術的生物力學研究中要采用多機同步測量的方法，從而較全面的把握運動技術動作的生物力學規律和本質。另外運動生物力學的研究也要力爭與心理學、生理學相結合，從多角度出發，促進我國跆拳道運動的發展，從而取得電子護具時代跆拳道比賽的勝利。

（作者單位：沈陽體育學院）