速度滑冰大道與短道彎道技術(shù)足底壓強(qiáng)分布特征比較研究

□安林生（青少年業(yè)余體育學(xué)校吉林敦化133700）

速度滑冰大道與短道彎道技術(shù)足底壓強(qiáng)分布特征比較研究

□安林生（青少年業(yè)余體育學(xué)校吉林敦化133700）

在冬季各大賽事中，速滑項(xiàng)目一直受到人們矚目，而我國(guó)在近些年來加大了對(duì)冰上運(yùn)動(dòng)員的培養(yǎng)，速滑就是其中重點(diǎn)培養(yǎng)的項(xiàng)目之一。在速滑比賽中，運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)與彎道技術(shù)有著非常緊密的關(guān)系，在大道速滑與短道速滑中，由于賽程長(zhǎng)度的區(qū)別因此兩者在彎道技術(shù)的使用上也有所不同。本文通過對(duì)運(yùn)動(dòng)員在大道速滑與短道速滑時(shí)運(yùn)動(dòng)員腳底壓強(qiáng)分布特征進(jìn)行分析，探討這兩者之間使用的彎道技術(shù)的區(qū)別，通過科學(xué)的計(jì)算，找出其中存在的差異，以此來作為改善彎道技術(shù)的科學(xué)依據(jù)。

速度滑冰大道速滑短道速滑足底壓強(qiáng)彎道技術(shù)

因我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在速滑賽事中取得的良好成績(jī)帶動(dòng)了速滑項(xiàng)目的發(fā)展，而在運(yùn)動(dòng)員的培養(yǎng)中，對(duì)其各項(xiàng)技術(shù)的訓(xùn)練顯得尤為重要。科學(xué)、精準(zhǔn)、合理的技術(shù)分析與選擇是對(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練中的重點(diǎn)，而在運(yùn)動(dòng)員身體素質(zhì)情況的分析中融入力學(xué)可以對(duì)速滑選手下肢施力情況進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算與分析，這樣可以從運(yùn)動(dòng)員身體素質(zhì)及特征的角度進(jìn)行技術(shù)分析。并且利用足底壓強(qiáng)分布情況可以探索運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)時(shí)的習(xí)慣及規(guī)律，從而為運(yùn)動(dòng)員制定具有針對(duì)性的訓(xùn)練計(jì)劃。

1、足底壓力測(cè)試技術(shù)

足底壓力測(cè)試技術(shù)屬于生物力學(xué)領(lǐng)域中的一部分，在體育訓(xùn)練中，應(yīng)用足底壓力測(cè)試技術(shù)可以對(duì)足底所產(chǎn)生的壓力分布情況進(jìn)行有效的測(cè)量與分析，通過足底壓力測(cè)試可以準(zhǔn)確的揭示運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過程中運(yùn)動(dòng)員足底受力的分布情況與變化特征，找出其中存在的規(guī)律，對(duì)運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的足底壓力參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行記錄。通過分析運(yùn)動(dòng)員的足底壓力分布特征與參數(shù)可以得出其在技術(shù)的使用與運(yùn)動(dòng)過程身體施力情況，以此來作為調(diào)整運(yùn)動(dòng)員技術(shù)訓(xùn)練的科學(xué)依據(jù)。

目前，在我國(guó)體育領(lǐng)域中，足底壓力測(cè)試技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注，并在實(shí)際的使用中取得了一定的成效，其具有的獲取足底壓力參數(shù)、描述運(yùn)動(dòng)動(dòng)作特征與分析身體力量分布等特點(diǎn)在體育訓(xùn)練中取得了良好的效果，為體育訓(xùn)練計(jì)劃的制定提供了科學(xué)的保證。

2、足底壓力技術(shù)在速度滑冰領(lǐng)域的應(yīng)用

雖然在體育領(lǐng)域中足底壓力測(cè)試技術(shù)受到了一定的關(guān)注，但是在滑冰中的應(yīng)用卻非常少見，目前從足底壓力技術(shù)應(yīng)用于滑冰領(lǐng)域的研究中可以發(fā)現(xiàn)，其主要是根據(jù)運(yùn)動(dòng)員蹬冰過程中足底力量的使用與傳導(dǎo)判斷運(yùn)動(dòng)員滑冰技術(shù)的使用情況，并以此作為訓(xùn)練方式研究的依據(jù)。目前在對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行足底壓力測(cè)試時(shí)使用的主要為德國(guó)Novel pedar鞋墊式足底壓力測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員速滑全程動(dòng)力學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。此研究主要是應(yīng)用動(dòng)力學(xué)角度對(duì)運(yùn)動(dòng)員蹬冰效果進(jìn)行研究，利用力學(xué)特征對(duì)蹬冰施力方式、技術(shù)、力量等進(jìn)行調(diào)整，從而提高蹬冰質(zhì)量，這也是有效提高運(yùn)動(dòng)員蹬冰水平的途徑之一。

在利用德國(guó)Novel pedar鞋墊式足底壓力測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試速滑運(yùn)動(dòng)員足底壓力分布特征的研究資料表明，運(yùn)動(dòng)員在彎道滑行中，雙足的腳后區(qū)、腳中區(qū)、腳前區(qū)是力量分布的主要特征區(qū)域。運(yùn)動(dòng)員在單支撐與雙支撐階段足底壓力分布的力學(xué)參數(shù)與時(shí)間的變化有一定的聯(lián)系，通過對(duì)這些力學(xué)參數(shù)的理解，可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)速滑技術(shù)，以此作為輔助訓(xùn)練的數(shù)據(jù)，從而制定更科學(xué)的訓(xùn)練體系。

對(duì)足底壓力測(cè)試技術(shù)在速滑運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的有效性的探索中發(fā)現(xiàn)，目前在我國(guó)速滑運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練中，足底壓強(qiáng)分布特征與專項(xiàng)訓(xùn)練內(nèi)容并不能很好的結(jié)合，在與國(guó)外運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練模式比較中得出，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在實(shí)踐訓(xùn)練方面與國(guó)外優(yōu)秀滑冰運(yùn)動(dòng)員之間還存有一定的差距。理論與實(shí)際情況出現(xiàn)脫節(jié)的想象，對(duì)科學(xué)、專業(yè)、有效的訓(xùn)練方法研究不夠深入，無法將具有針對(duì)性的足底壓強(qiáng)分布特征結(jié)合到實(shí)際的訓(xùn)練中，并且對(duì)這方面的研究也較為少見。

3、彎道滑跑的技術(shù)構(gòu)成

目前大道速滑賽道長(zhǎng)度通常為400m，而短道速滑賽道長(zhǎng)度通常為111.12m，因此彎道距離上有非常大的區(qū)別，其中大道速滑彎道較長(zhǎng)，要保證下肢蹬冰力度的長(zhǎng)而穩(wěn)定，使彎道滑行距離足夠長(zhǎng)。而短道速滑彎道短，要保證蹬冰短而有力，快速蹬冰。

滑跑特點(diǎn)。彎道滑行過程中，運(yùn)動(dòng)員的身體向左側(cè)傾斜，運(yùn)動(dòng)員雙腿以交叉步的形式進(jìn)行蹬冰運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的過程中上體持續(xù)左傾，向冰面施加壓力，同時(shí)雙腳交替沿著圓弧切線的進(jìn)行滑跑。在彎道滑跑過程中需要注意身體的姿態(tài)，由于運(yùn)動(dòng)員彎道滑跑速度與身體角度之間呈反比的狀態(tài)，因此在滑跑時(shí)要保證身體的傾斜度，并且頭部與上肢處于同一水平面上，由于彎道主要為雙腳不停交替的滑行方式，其中間沒有自由滑行的緩沖期，滑行速度較快，因此要掌握彎道轉(zhuǎn)彎技術(shù)并且保證身體的穩(wěn)定性，這樣可以確保滑跑的過程中具有足夠的向心力，避免出現(xiàn)脫滑的現(xiàn)象發(fā)生。

滑步結(jié)構(gòu)。彎道滑跑動(dòng)作結(jié)構(gòu)可以概括為右四個(gè)時(shí)期、四個(gè)階段和八個(gè)動(dòng)作構(gòu)成一個(gè)復(fù)步。一個(gè)復(fù)步又包括兩個(gè)滑步(左腳蹬冰滑行和右腳蹬冰滑行)，且兩個(gè)滑步技術(shù)右著明顯差異，一個(gè)滑步結(jié)構(gòu)由兩個(gè)階段和四個(gè)動(dòng)作構(gòu)成。

滑步階段。彎道滑跑一個(gè)滑步可劃分為兩個(gè)蹬冰階段；單支撐階段和雙支撐階段和支撐階段。左角蹬冰單支撐階段和雙支撐階段，右腳蹬冰單支撐階段和雙支撐階段。單支撐蹬冰階段的分界時(shí)機(jī)是自蹬冰腿冰刀離開冰面起，刀重新著冰止；雙支撐蹬冰階段的分界時(shí)機(jī)是自擺動(dòng)冰刀著冰起，到蹬冰腿冰刀離開冰面止。彎道滑步階段與直道滑步階段的一個(gè)主要區(qū)別是沒有自由滑行階段。彎道左、右腿單支撐蹬冰階段和雙支撐蹬冰階段的任務(wù)及其蹬冰動(dòng)作是不同的。

4、彎道足底壓力特征與分析

彎道階段使用的技術(shù)與直道階段有著顯著的差別，其中最主要的部分就在于彎道時(shí)左右腳蹬冰技術(shù)的不對(duì)稱性，在彎道階段蹬冰技術(shù)的使用主要是力的交替作用。在彎道滑行過程中，運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行雙腿交替蹬冰，其特點(diǎn)在于蹬冰加速與動(dòng)態(tài)平衡，在完成一個(gè)完整的周期過程中，所產(chǎn)生的足底壓強(qiáng)左右腳也有一定的差別。在彎道滑行過程中，運(yùn)動(dòng)員右腳的蹬冰技術(shù)與直道蹬冰技術(shù)基本相同，但是，彎道滑跑是采用向左傾斜的姿勢(shì)和交叉步的方式，沿著圓弧的切線不停地交替進(jìn)行。所以彎道特點(diǎn)和直道蹬冰有很大的差別。因此，我們必須明確速滑彎道滑跑的技術(shù)特點(diǎn)。

在右腿蹬冰時(shí)，左腿處于著冰動(dòng)作。右腿加速伸展蹬冰時(shí)，左腿應(yīng)協(xié)調(diào)配合，加速前擺，同步動(dòng)作。當(dāng)左腿冰刀擺至前方著冰時(shí)，其著冰點(diǎn)應(yīng)在右腳的左前方，準(zhǔn)確地放在重力和離心力的合點(diǎn)上。著冰時(shí)，冰刀尖抬起，以冰刀的后半部分先著冰。著冰方向應(yīng)與新的運(yùn)動(dòng)方向相一致。如果違背了這些技術(shù)要點(diǎn)，將會(huì)增加冰刀與冰面的摩擦阻力破壞身體合理的傾斜度，而嚴(yán)重影響滑跑速度。

在彎道時(shí)，左腿的蹬冰技術(shù)是獨(dú)特的，技術(shù)的難度也大。這是因?yàn)樽笸鹊牡疟皇窍蛑y關(guān)節(jié)的左傾蹬冰，而是在右膝之下，在交叉步的狀態(tài)下，向右側(cè)方蹬冰。蹬冰過程必須很好地掌握身體的平衡和全身協(xié)調(diào)配合動(dòng)作。左腿蹬冰動(dòng)作完成的好，必須使髖、膝關(guān)節(jié)有很好的柔韌性和強(qiáng)有力的腿部力量。

彎道左腿蹬冰是從右腿蹬冰結(jié)束開始的。開始蹬冰時(shí)，左腳冰刀位于身體外側(cè)，大腿和膝部位于胸下，此時(shí)身體重量應(yīng)全部集中壓在左腳冰刀的外刃上，接著是強(qiáng)有力展腿動(dòng)作開始。當(dāng)右膝移至左膝前方，右刀從左刀上方越過之時(shí)，左腿應(yīng)以最大力量，加速伸展髖、膝關(guān)節(jié)，完成單支撐蹬冰。此時(shí)身體保持后坐姿勢(shì)，冰刀控制在臀下，用冰刀的中部狠狠咬住冰面，以最大力量伸展髖、膝關(guān)節(jié)。彎道左腿蹬冰階段，右腿恰好處于擺腿著冰。右腿應(yīng)協(xié)調(diào)配合左腿的蹬冰用力動(dòng)作，加速前擺，同步運(yùn)動(dòng)。當(dāng)右腳越過左腳在左前方著冰時(shí)，左腿以爆發(fā)性力量，充分伸直髖、膝、踝關(guān)節(jié)，結(jié)束蹬冰，完成交接體重。

5、足底壓強(qiáng)與測(cè)力平臺(tái)

測(cè)力平臺(tái)是評(píng)估足與支持面之間相互作用的最常用方法。雖然測(cè)力平臺(tái)能同時(shí)提供關(guān)于地面反作用力的垂直分力和剪切分力的有價(jià)值信息，但是它基本上不能反映足底面如何受到支持面的負(fù)荷的具體情況。在彎道滑行中，足部受力分為足前區(qū)、足后區(qū)、足內(nèi)側(cè)與足外側(cè)，其中還分為足內(nèi)前側(cè)、后側(cè)與足外前側(cè)、后側(cè)，每一個(gè)受力點(diǎn)的分布都會(huì)影響彎道技術(shù)，因此在測(cè)力時(shí)對(duì)這些區(qū)域都要進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量。

通過傳感器測(cè)出運(yùn)動(dòng)員在彎道滑跑全程中不同區(qū)域內(nèi)所產(chǎn)生的作用力，將傳感器面積內(nèi)所受力量值進(jìn)行比值計(jì)算得出壓強(qiáng)值，以此判斷運(yùn)動(dòng)員下肢肌肉動(dòng)態(tài)與力量傳導(dǎo)狀態(tài)，并分析出足部所受應(yīng)力。通過對(duì)測(cè)試所得的壓強(qiáng)參數(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員彎道滑跑過程中技術(shù)使用、施力順序等進(jìn)行調(diào)整。

6、大道與短道彎道技術(shù)足底壓強(qiáng)分布特征的比較研究

研究方法：首先選取16名專業(yè)速滑運(yùn)動(dòng)員，其中男女個(gè)8名；其次采用德國(guó)Novel pedar鞋墊式足底壓力測(cè)試系統(tǒng)，鞋墊面積475×320mm，約有6000個(gè)傳感器；最后，采樣頻率定為500Hz，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。

6.1、研究結(jié)果

（1）大道項(xiàng)目足底不同區(qū)域%Contact值有明顯差別，按數(shù)值從大到小順序與足底區(qū)域?qū)?yīng)為：足前區(qū)內(nèi)側(cè)、足后區(qū)、足前區(qū)外側(cè)；短道項(xiàng)目足底不同區(qū)域%Contact值差別不大，區(qū)域觸地時(shí)間占整個(gè)步態(tài)階段的百分比較小的是足前區(qū)外側(cè)；

（2）大道項(xiàng)目足底不同區(qū)域壓力值有明顯差別，按數(shù)值從大到小順序與足底區(qū)域?qū)?yīng)為：足后區(qū)、足前區(qū)外側(cè)、足前區(qū)內(nèi)側(cè)；短道項(xiàng)目足底不同區(qū)域%Contact值有明顯差別，按數(shù)值從大到小順序與足底區(qū)域?qū)?yīng)為：足前區(qū)內(nèi)側(cè)、足后區(qū)、足前區(qū)外側(cè)，其中足前區(qū)的足尖部T1，足前區(qū)中部M3壓強(qiáng)變化率為0；

（3）大道項(xiàng)目和短道項(xiàng)目足底不同區(qū)域P max指標(biāo)特征基本一致，按數(shù)值從大到小順序與足底區(qū)域?qū)?yīng)為：足前區(qū)的足尖部T1，足后區(qū)的足跟部、足前區(qū)；

（4）大道項(xiàng)目足底不同區(qū)域P max值有明顯差別，按數(shù)值從大到小順序與足底區(qū)域?qū)?yīng)為：足前區(qū)內(nèi)側(cè)、足后區(qū)、足前區(qū)外側(cè)M5及足尖部T1：短道項(xiàng)目足底不同區(qū)域P max值有明顯差別，按數(shù)值從大到小順序與足底區(qū)域?qū)?yīng)為：足后區(qū)、足前區(qū)、足前區(qū)中部M3，及足尖部T1。

6.2、研究結(jié)論

（1）從P max、%Contact、Load rate三個(gè)指標(biāo)的情況可以看出大道項(xiàng)目和短道項(xiàng)目彎道技術(shù)的足底壓強(qiáng)特征有顯著差別，說明大道項(xiàng)目和短道項(xiàng)目彎道技術(shù)的動(dòng)作結(jié)構(gòu)、發(fā)力順序、用力方式是不同的；

（2）大道項(xiàng)目和短道項(xiàng)目彎道技術(shù)足底不同區(qū)域接觸地較短的區(qū)域均為足前區(qū)外側(cè)，comp指標(biāo)特征基本一致；大道項(xiàng)目和短道項(xiàng)目彎道技術(shù)足底不同區(qū)域的P max指標(biāo)0值均出現(xiàn)在足前區(qū)的足尖部T1。

6.3、說明

大道項(xiàng)目和短道項(xiàng)目的彎道技術(shù)足前區(qū)的足尖部T1一直與鞋墊接觸緊密卻沒有蹬冰力。

7、結(jié)語

通過對(duì)運(yùn)動(dòng)員在大道與短道彎道技術(shù)使用時(shí)足底壓強(qiáng)分布特征的分析發(fā)現(xiàn)，由于兩者在彎道技術(shù)的使用時(shí)動(dòng)作結(jié)構(gòu)、發(fā)力順序及施力方式的區(qū)別使運(yùn)動(dòng)員在彎道滑行過程中足底壓強(qiáng)分布有著顯著的差異，其主要壓力分布區(qū)別在足后區(qū)、足前區(qū)中部，證明彎道技術(shù)的使用與這兩個(gè)區(qū)域有關(guān)，而足尖部與足前側(cè)區(qū)壓力值分布變化不大，證明其彎道滑行時(shí)并沒有蹬冰力。在速滑訓(xùn)練中，可以利用足底壓力測(cè)試來對(duì)運(yùn)動(dòng)員的身體狀態(tài)進(jìn)行分析，依據(jù)科學(xué)的數(shù)據(jù)制定大道與短道不同的彎道技術(shù)指導(dǎo)方案。

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