（体育教育训练学专业论文）速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析.pdf

速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 摘要 速度轮滑传统技术与双蹬技术同为直道滑行技术，由于轮滑运动是由速滑运 动演变而来，所以传统滑行技术指的是与速滑技术相似的滑行技术：而双蹬技术 则是由美国人c h a dh e d r i c k 发明的一种体现轮滑运动特色的直道滑行技术。目前， 双蹬技术已经成为一种成熟的速度轮滑直道滑行技术，被各国选手广泛采用，一 些轮滑运动强国已经对双蹬技术进行了较深入的研究。我国选手采用双蹬技术的 比率正逐年增加，但是由于对双蹬技术的研究很少，并且停留在定性的阶段，所 以造成多数教练员与运动员对双蹬技术的认识不深刻，对双蹬技术动作原理的理 解不准确，成为我国轮滑运动的水平与国际轮滑水平产生较大差距的原因之一。 本文以吉林体育学院院轮滑队与东北师范大学院轮滑队的6 名男队员为实验对象， 采用比利时f o o t s c a n 公司生产的足底压力平板系统( f o o t s c a n7u s b 2g a i t s y s t e m ) 采集足部动力学参数，对所取得的数据运用f o o t s c a ns o f t w a r e7 o o 、 s p s sio 0 、e x c e l 软件及d p s 软件进行数据统计与分析。 研究结果：1 传统技术一个单步滑行蹬地一次，所用时间相对较短，蹬地力 量短促有力，爆发力强；双蹬技术一个单步蹬地两次，所用时间较长，两次蹬地 对保持滑行速度节省体能有利。2 传统技术为足跟部与足中部首先着地过渡至全 足，蹬地结束为足跟区首先抬离地面足前区最后抬离地面，因此足跟区蹬地力量 小于足前区。双蹬技术为足前区外侧首先着地，过渡到足中区至全足。传统技术 足跟部与足中部首先着地保障支撑滑行平稳，而双蹬技术浮脚着地后即刻进行第 一次蹬地，由于第一次蹬地需用外刃完成蹬地，所以足前区外侧最先着地直接进 入蹬地阶段而无其余浪费动作。3 传统技术足底传递力量的主要区域为足前区内 侧足中区内侧，足内侧压力值高，足外侧压力值低；双蹬技术第一次蹬地以足跟 区为主要发力区域，第二次蹬地与传统技术一致，为足中区内侧与足前区内侧。 关键词：传统技术；双蹬技术；足底压力；对比分析； 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 a b s t r a c t s p e e dr o l l e rs k a t i n gt r a d i t i o n a lt e c h n o l o g ya n dd o u b l e p u s ht e c h n i q u ef o rs t r a i g h t w i t l lt a x it e c h n o l o g y , b e c a u s es k a t i n gm o t i o ni sp r o v i d e db yt h es p e e ds k a t i n ge v o l v e d ， s ot h et r a d i t i o n a lg l i d et e c h n o l o g yr e f e r st ot h es p e e ds k a t i n gt e c h n o l o g yw i ms i m i l a r g l i d et e c h n o l o g y ；f 场i l ed o u b l e p u s ht e c h n i q u ei sb ya m e r i c a l l sc h a dh e d r i c ki n v e n t e d a l le m b o d i m e n to fr o l l e rs k a t i n gm o v e m e n tc h a r a c t e r i s t i c so fs t r a i g h tg l i d et e c h n o l o g y a tp r e s e n t d o u b l e p u s ht e c h n i q u eh a sb e c o m eam a t u r es p e e dr o l l e rs k a t i n gs t r a i g h t t a x i i n gt e c h n o l o g y , b yn a t i o n a l p l a y e rw i d e l ya d o p t e db ys o m es k a t i n gs p o r t s p o w e r h o u s e sh a so fd o u b l e - p u s ht e c h n i q u ew e r ef u r t h e rr e s e a r c h o u rp l a y e r su s i n gt h e r a t i oo fd o u b l e - p u s ht e c h n i q u ei si n c r e a s i n gy e a rb yy e a r , b u tb e c a u s eo fd o u b l e - p u s h t e c h n i q u er e s e a r c hf e 弼a n ds t a yi nq u a l i t a t i v es t a g e ? s or e s p o n s i b l ef o rm o s tc o a c h e s a n da t h l e t e so fd o u b l e p u s ht e c h n i q u ep r o f o u n du n d e r s t a n d i n go f , o fd o u b l e - p u s h t e c h n i q u ea c t i o np r i n c i p l eu n d e r s t a n d i n gi n a c c u r a t e b e c o m eo u rc o u n t r ys p o r t sl e v e l 谢t l li n t e r n a t i o n a ls k a t i n gs k a t i n gl e v e lp r o d u c el a r g e rg a po n er e a s o n b a s e do nji l i n s p o r t sc o l l e g ec o u r t y a r do fn o r t h e a s tn o r m a lu n i v e r s i t yc o u r t y a r da c c o b a t i cg y m n a s t i c a c c o b a t i cg y m n a s t i ca n ds i xn a n d u i y u a nf o re x p e r i m e n t a lo b j e c t ，a d o p t i n gb e l g i u m f o o t s c a nc o m p a n yp r o d u c e st h ef o o tp r e s s u r ep l a t es y s t e m ( f o o t s c a n7u s b 2g a i t s y s t e m ) a c q u i s i t i o nf o o tk i n e t i c sp a r a m e t e r sf o ro b t a i n e dd a t ab yu s i n gf o o t s c a n s p s s1 0 0s o f t w a r e7 0 0 ，e x c e ls o f t w a r ea n dd p ss o f t w a r e ，d a t as t a t i s t i c s a n da n a l y s i s r e s u l t s ：( 1 ) t r a d i t i o n a lt e c h n o l o g ya n das i n g l es t e p ，u s e dt oat a x ie r g o m e t e r r e l a t i v e l ys h o r tt i m e ，d e n gt of o r c es t r o n g ，p o w e r f u le x p l o s i v ef o r c e ；c h i r pd o u b l e p u s h t e c h n i q u eas i n g l es t e pp e d a lt ot w i c e ，u s e do v e ral o n gp e r i o do ft i m e ，t w i c et ok e e p y o u rt a x i i n ge r g o m e t e r s a v ef i t n e s sf a v o r a b l e ( 2 ) t h et r a d i t i o n a lt e c h n o l o g yd e p a r t m e n t a n df o o tf o rs u 伍c i e n tw i t he e n t r a lf i r s tl a n d i n gt r a n s i t i o ni n t ot h ea 1 1 s u f n c i e n t p e d a lt o e n df o rs u f f i c i e n tw i t ha r e af i r s tc a r r i e df r o mt h eg r o u n da r e ab e f o r ef i n a l l yc a r r i e df r o m t h ef o o tg r o u n d s os u 所c i e n tw i t hd i s t r i c tt ol e s st h a nf u l ls t r e n g t he r g o m e t e ra r e a b e f o r e d o u b l e p u s ht e c h n i q u ef o rf o o ta r e ab e f o r et h el a t e r a lf i r s tt o u c h d o w n t r a n s i t i o n t ot h ef o o tc e n t r a lt ot h ea 1 1 s u f f i c i e n t t h et r a d i t i o n a lt e c h n o l o g yd e p a r t m e n ta n df e e t 谢t hf o o tt o u c h d o w ns e c u r i t ys u p p o r tc e n t r a lf i r s tg l i d es m o o t h l y , a n dd o u b l e p u s h t e c h n i q u ef l o a tf o o tt o u c h d o w nr e s e a lt h es t i r r u pf o rt h ef i r s tt i m e a st h ef i r s tp e d a lt o n e e dt oc o m p l e t et h eb l a d ee r g o m e t e r , s os u f f i c i e n ta r e ab e f o r et 1 1 el a t e r a lf i r s tl a n d i n g d i r e c t l yi n t op e d a lt os t a g ew i t h o u tr e s tw a s t ea c t i o n ( 3 ) t r a d i t i o n a lt e c h n o l o g ya n df o o t t h em a i na r e at h a tt r a n s m i ts t r e n g t hf o rf o o tb e f o r ec e z uc e n t r a la r e a , f o o ti n s i d et h e m e d i a lp r e s s u r ev a l u e s u m c i e n tl a t e r a lp r e s s u r ev a l u eh i g h1 0 w ；d o u b l e - p u s ht e c h n i q u e f i r s tp e d a lw i t hs u f f i c i e n tw i t ha r e aa st h em a i na r e a , t h es e c o n ds e n df o r c et og a w ka n d t r a d i t i o n a lt e c h n i q u e sf o rf o o tc e n t r a lc o n s i s t e n t ，m e d i a la n df e e ta r e ab e f o r et h ei n s i d e k e yw o r d s ：t r a d i t i o n a lt e c h n o l o g y ；d o u b l e p u s ht e c h n i q u e ；f o o tp r e s s u r e ； c o m p a r a t i v ea n a l y s i s 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 1 引言 1 1 问题的提出 轮滑运动最早诞生于十九世纪初期的欧洲，由速度滑冰运动演变而来。最初 的轮滑运动被称做“滚轴滑冰”，又称“旱冰”。当时只是被当作速度滑冰陆地训 练的手段之一，由于其运动原理、滑行技术与速度滑冰极为相似而被欧洲的滑冰 运动员广泛采用。后来，由于轮滑运动受场地、器材等外界因素制约性较小，深 受大众喜爱，逐渐发展成为一项独立的体育运动项目。1 9 3 8 年，首届速度轮滑世 界锦标赛在英国伦敦举行，此后轮滑运动很快风靡欧洲、北美洲、南美洲、非洲、 大洋州等地。1 9 4 0 年4 月2 8 日，在罗马举行的第4 3 届国际奥林匹克委员会会议 上，轮滑项目的国际联合会正式成立。1 9 9 7 年在捷克斯洛伐克首都布拉格举行的 国际奥委会上，正式接纳国际轮滑联合会( f i r s ) 成为国际奥委会成员。如今， 速度轮滑已经成为2 0 1 0 年广州亚运会的正式比赛项目，并且被奥委会承认为奥运 会侯选项目。我国轮滑运动开展较晚，1 9 世纪末传入我国，直到2 0 世纪8 0 年代 初期我国才有正式比赛。1 9 8 5 年，我国第一次参加国际比赛，成绩很不理想。1 9 8 9 年在中国杭州举行的“第三届亚洲轮滑锦标赛 上，我国运动员取得了一银三铜 的好成绩。2 0 0 5 年在韩国举行“第十一届亚洲轮滑锦标赛中，我国运动员郭丹 在1 0 0 0 0 m 比赛中夺得了中国速度轮滑历史上第一个亚洲冠军。2 0 0 8 年世界速度轮 滑锦标赛上，郭丹再次夺得女子1 0 0 0 0 米积分淘汰赛银牌，实现中国奖牌“零 的突破。 最初轮滑运动被做为速度滑冰运动的辅助训练手段，两者无论从运动原理和 器材上都极其相似。当时的轮滑运动员一直在采用速度滑冰的滑行技术，并且经 过了几年的探索和实践，传统的滑冰技术与轮滑运动已经近似完美的结合了。现 在看来，这种传统的滑冰技术尽管很有效，但并不能最大限度的获得速度。而且， 当运动员达到一定的训练水平后，传统技术常常会限制速度的提升。 1 9 9 3 年加拿大安大略省举行的北美速度轮滑锦标赛中，美国选手c h a d h e d r i c k 用一种完全不同的直道滑行技术，这种技术在当时人们的眼中不止是奇 怪，甚至是与传统滑行技术背道而驰，这就是双蹬技术( d o u b l e - p u s h ) 速度 轮滑新技术时代的开始。由于c h a dh e d r i c k 在比赛中采用了双蹬技术，取得了优 异成绩，引起人们的关注，当时人们将这种技术称之为“剪刀式蹬地技术”。后来， l 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 为了便于推广和理解改名为“双蹬技术”。很快，双蹬技术风靡北美洲和欧洲国家， 并迅速在全世界范围传播开来，越来越多的轮滑运动员采用双蹬技术，使速度轮 滑运动水平迅速提高。这个创新的滑行技术把速度轮滑运动推向了一个新的发展 方向，使越来越多的人加入到速度轮滑的队伍中。 时至今日，双蹬技术已经成为一种成熟的技术动作，被各国速度轮滑选手广 泛采用。目前，我国选手运用双蹬技术的比率正逐年增高，但是对双蹬技术的认 识不深刻，对双蹬技术动作原理的理解不十分准确，对技术动作的掌握还不完全 精准，成为我国轮滑运动的水平与国际轮滑水平产生较大差距的原因之一。具体 原因如下： 1 、对两种双蹬技术流派的混淆。由于国际上出现了两种流派的双蹬技术，而 我国运动员接触双蹬技术的时间相对较晚，国内教练、运动员在没有将双蹬技术 深入、具体的分析前，就盲目效仿，致使教练员、运动员对双蹬技术的认识不够 深刻，运动原理的理解不够准确，造成对两种流派的双蹬技术混淆，形成了一种 四不像的双蹬技术。这种双蹬技术表面上似乎与国际上广泛采用的双蹬技术相似， 但是，并没有真正的发挥双蹬技术的功效，突出其技术方面的优越性。 2 、对双蹬技术的研究太少。我国对双蹬技术的研究、分析尚处在定性阶段， 仅有的几篇相关双蹬技术的文章多数是分析双蹬技术的动作结构、技术优势、与 传统技术相比的异同等方面。对双蹬技术的深入的动力学分析方面的研究则更少， 导致我国选手对双蹬技术的掌握较慢，进入到技术成熟阶段的时间跨度较大。 3 、对双蹬技术运用的盲目性。目前，国内多数教练员、运动员盲目的认为， 双蹬技术是一种先进的直道滑行技术，有取代传统技术的趋势。因此，无论在各 种类型、各种项目中统统采用双蹬技术，这种想法是不合理的。同时也表明，国 内的一些教练员、运动员并没有真正的认识双蹬技术而盲目的采用。作者认为， 双蹬技术以不可否认的优越性引领速度轮滑技术发展，但它只是速度轮滑直道技 术的一种，并不能作为取代传统技术的直道滑行技术。只有将传统技术与双蹬技 术兼备，根据自身条件、实际情况和不同项目合理的运用两种技术才是明智之举。 孙显墀啼1 建议双蹬技术十分省力，比较适用于超长距离和长距离比赛项目。在场地 或公路的积分赛、积分淘汰赛和淘汰赛中，使用双蹬技术滑行是技战术相结合的明 智选择。但在个人计时赛中，不要轻易地使用双蹬技术，因为短距离的滑行速度是 2 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 与步长和步频2 个因素密切相关的，只有把两者的比例关系搭配合理，运动员才会 获得最大速度。因此，作者认为在个人计时赛中，使用传统技术更为有利，原因是 传统技术的滑行姿势相对偏低，滑起来比较平稳，容易处理好步长与步频之间的关 系，滑出最佳成绩。 目前，国内对于双蹬技术的动作结构、运动原理、优点等相关文献比较少， 通过中国知网检索“速度轮滑双蹬技术”的相关文章结果共计1 3 篇。本选题将传 统技术与双蹬技术进行对比，从动力学方面进行分析，采用比利时f o o t s c a n 公司 生产的足底压力平板系统( f o o t s c a n7u s b 2g a i ts y s t e m ) 进行足部动力学参数 采集，在相同条件的外部运动环境中，分析足部的运动生物力学特征。在数据的 分析处理上，不仅借鉴了前人研究中表述的足底主要承载部位进行了针对性分析， 并在此基础上扩充了足底压力表现显著的关节部位进行描述和分析，完善了足底 压力的结论部分。目的是描述速度轮滑传统技术与双蹬技术的技术结构、运动原 理的相同点与不同点，揭示速度轮滑传统技术与双蹬技术的规律与特征，为进一 步深刻的认识双蹬技术，正确的理解技术原理，准确的掌握技术动作，合理的运 用技术动作提供参考。 。： 1 2 国内外研究现状 1 2 1 传统技术与双蹬技术动作结构阐述 在传统的速度轮滑直道技术方面，一个技术周期可以划分为4 个时期( 即左脚 单支撑期、双脚支撑期、右脚单支撑期和双脚支撑期) 和6 个阶段( 每一个复步分 两个单步，每个单步被划分为自由滑行阶段、单支撑蹬冰阶段和双支撑蹬冰阶段) 。 郑风家等h 3 认为：运动员一个单步时间平均值为0 4 8 s ，单支撑为0 1 8 s ，占总 时间的3 8 ；双支撑为0 1 4 s ，占3 3 ；自由滑行为0 1 6 s ，占2 9 。研究发现，很少 一部分运动员使用了双蹬技术，使用这种技术的运动员一个单步约0 5 8 s ( 传统轮 滑直道技术一个单步为0 4 8 s ) ，单支撑时间比例更大，约占4 2 。任百山n 司在对速 度轮滑直道蹬冰技术的改进研究中指出：在收腿过程中蹬冰腿蹬冰后不做多余的 动作，而是直接将蹬冰腿送出，在蹬冰脚落地的瞬间成为另一只脚蹬冰的姿势， 这样蹬冰速度快，出腿速度快，蹬冰频率提高，蹬冰力量加大。 孙显墀瞄3 研究认为双蹬技术动作的一个滑行复步由4 个时期、8 个阶段和1 6 个动 作组成。在双蹬滑行中，运动员必须学会放松完成滑行动作，才能使全身动作协调 3 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 配合，提高蹬地动作的效果，滑得更快。曹梦宇3 认为在双蹬技术的一个动作循环周 期中，轮子处于3 种不同的位置和2 个不同的着地阶段，即推、拉和浮动摆腿3 种位 置及内沿着地、外沿着地2 个阶段。 曲科宇认为双蹬技术并不是通常意义上的仅仅只有2 次“推的动作，它实 际上是一种相对于传统技术来说更加复杂的技术。对于我们传统的蹬地技术，在1 个复步中包括1 次左腿的蹬地和1 次右腿的蹬地，但这2 次蹬地过程不在同一个时相 之内，而这里所说的双蹬技术，是指当左腿用内刃完成蹬地动作的时候，右腿用外 刃完成蹬地动作，这2 个动作是在同一个时相内。这样，同一时刻两腿的推力相加， 比单用一只腿蹬地产生更大的前推力。 常莉彬嘀3 认为双蹬技术的的动作结构与传统技术存在很大的差异，主要体现 在滑行当中没有静力性的支撑，支撑腿增加了第二次的蹬地动作，将每一个动作周 期的2 次蹬地改变为4 次蹬地，双蹬技术增加了蹬地的做功次数，减少了降速过程， 相对减少轮子与地面的摩擦阻力，提高了推进人体前进动力的有效性。 综上分析，双蹬技术在动作结构上相对传统技术复杂，两者之间最大的区别 在于双蹬技术每一个单步增加了一次蹬地动作，由原本的自由滑行阶段变为了一 次蹬地，增加了蹬地力量。但是，一个单步进行两次蹬地，所用时间要多于传统 技术，也就是说在动作频率方面，双蹬技术结构会存在一定的弊端。另一方面， 由于双蹬技术每个单步进行两次蹬地，蹬地力量的总和将大于传统技术，这对保 持滑行速度，节省体能有利。 1 2 2 传统技术与双蹬技术滑行姿势对比分析 合理、正确的滑跑姿势可以使运动员保持最大用力能力和最大限度地减少滑 跑中的阻力，滑跑姿势的设计与选择应考虑减少阻力和增加动力两个因素。在运用 双蹬技术滑行过程中左、右腿做侧向蹬地动作时，支撑腿膝关节角度初始蹬地角度 是9 6 5 。、伸展转移重心阶段角度是9 7 2 5 。、结束阶段角度是9 7 5 。，这样的 膝关节角度有利于支撑腿做第二次蹬地哺1 。 郑风家h 1 认为速度轮滑传统技术上体角度两极分化，有的躯干角很小，几乎与 速滑相近，有的在3 0 。6 5 。之间。由于速度轮滑不同于速度滑冰，轮滑的速度远 远小于速度滑冰。迎面阻力的大小对速度的影响不大。从能量角度来说，躯干角小， 部分肌肉长时间处于收缩状态，即肌肉在静力性做功，而这是需要消耗大量能量的， 4 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 并且这对于提高成绩是几乎没有任何作用的。曹梦宇盯3 研究表明蹬地幅度越大，身 体重心摆动就越大，蹬地角就越小，导致身体重心投影点与支撑轮的距离增加，减 小对地面的下压力，减弱轮子抓地效果，所以蹬地幅度不宜过大，蹬地幅度的大小 与蹬地腿的膝关节夹角的伸展幅度相关。膝关节夹角越小，每单步的做功就越多， 越有利于将身体向前推进，但大腿与水平线夹角越小，动力臂与阻力臂的距离差减 小，大腿专项肌的负担越大，导致过早的疲劳，所以膝关节的夹角不宜过小。 戴登文砸3 建议，应用双蹬技术时膝关角度比传统技术增2 1 1 0 左右。b o e r 等研 究表明，在自由滑行阶段膝关节角度比传统技术增加1 5 。在轮滑需要高频率滑跑 的技术中，相对高姿势滑跑，使大腿角适当增加，解决了低姿势滑行对最大摄氧量 的限制问题。 总之，双蹬技术与传统技术滑行姿势的不同，是由于应用双蹬技术滑行时， 支撑腿要进行两次蹬地，关节角度过小不利于两次蹬地动作的完成。因此，双蹬 技术基本姿势相对传统技术要略高一些。 1 2 3 传统技术与双蹬技术蹬地动作对比分析 戴登文阳3 研究认为轮滑在侧位蹬动开始后，有逐渐向后蹬的过程，这主要是 摩擦力影响的结果。这些客观存在的因素具有不可改变性，所以在滑行时应顺其 自然。滑行当中，轮子与地面的摩擦系数大，为了获得相对高的速度，必须加快 频率来克服轮子与地面接触所产生的摩擦阻力。曹梦宇阳3 认为轮滑的阻力大，自由 滑行阶段降速幅度大，为了避免滑行中重心移动速度的波动，则需要增加频率， 缩短自由滑行的时间与距离。关成雪n 研究中发现，同膝关节伸展幅度有关的蹬 动功量和滑跑频率是速度轮滑两大技术要素。尤其是开始蹬动时的膝关节蹲屈角 度，在成绩不同的运动员之间存在着明显差异。蹬地是推动身体前进的主要动力， 当身体重心移至滑行腿的内侧时，即进入蹬地阶段n 。速度轮滑在开始滑行的时 候大多都是侧位蹬地，但是逐渐就变成了后蹬的过程，这主要是摩擦力大的影响 结果。由于轮滑运动摩擦力大，在滑行中为了获得较快的速度，就必须加快滑行 频率，来克服轮子与地面的摩擦阻力。轮滑运动的最理想的蹬地角度是4 0 。 4 5 。，这种蹬地角度是防止在陆地上出现脱滑的现象。 传统技术蹬地的时候，只能够获得一个力f 1 ；而运用双蹬技术，运动员积极 拉向滑行中心的时候可以获得一个力f l ，而在正常的蹬伸阶段可以再获得一个力 5 望鏖丝塑堡竺垫查量翌墅垫查星壅垦垄堡望堑笙塑翌堕坌堑 f 2 口幻。研究表示：在运用双蹬技术滑行过程中，做支撑腿向内蹬动时膝关节角度初 始角度是1 0 8 2 5 。、第一次蹬地角度是1 0 7 。、第二次蹬地角度是1 0 5 2 5 。、第 三次蹬地角度是1 0 2 7 5 。、第四次蹬地角度是1 0 3 。，这样的支撑角度利于收腿和 频率的提高，同时降低与地面的摩擦力阳1 。 因此，传统技术与双蹬技术蹬地动作的不同之处除蹬地次数不同之外，由于 传统技术有自由滑行阶段，而双蹬技术在此阶段增加了一次蹬地动作，所以两者 之间支撑腿膝关节的角度变化也不相同。传统技术与双蹬技术的蹬地角度基本相 同，都保持在4 0 。- - - 4 5 。，为的是避免蹬地角度过大而产生脱滑现象。 1 2 4 传统技术与双蹬技术重心移动对比分析 马国东n 3 3 研究认为着地支撑交换重心是关键的技术难点，着地位置不正确， 双蹬技术就无法完成，因此，掌握着地技术是学习双蹬技术的前提。传统技术中， 当重心开始向浮腿一侧移动，浮腿就要靠近支撑腿，在身体重心投影点的内侧着 地。在双蹬技术中，着地之前耽搁一下，浮腿要落在身体重心投影点的外侧，以 中后部轮平刃着地交换中心，这个界位点十分重要，如果着地点不规范不准确， 接下来后面的技术动作无法完成。由于双蹬滑行的一个单步中有两次重心横向摆 动，所以更注重身体总重心横向摆动幅度的效果，由于蹬动幅度不如传统技术蹬动 大，所以摆腿幅度不宜过大，相应注意收腿速度，使重心横向摆动的速度更快、幅度 更大。 运动学具有空间性特点，而空间是三维的，因此对重心的分析除了水平轴和 矢状轴外，垂直轴也很重要。由资料可知，双蹬技术重心较高，传统技术中重心 较低。传统技术强调重心平稳，尽量避免上下起伏，双蹬技术重心上下起伏则较 为明显，要求运动员具有较强的移动重心能力。 传统理论认为重心加速是与滑行方向相垂直的速度分量所决定的。因为侧蹬 地人体产生运动的直接动力。因此人体为充分利用体重侧蹬，在向前运动时身体 重心产生左右移动。传统技术浮腿在重心投影点内侧着地，而双蹬技术要求浮腿 落在身体重心投影点的外侧。重心的位置和移动是速度轮滑技术的关键环节，最 后获得的成绩也是重心速度移动的结果。 1 2 5 人体足部运动生物力学研究现状 人体的足部是由2 6 块骨，3 3 个关节和1 2 6 条韧带、肌肉和神经所组成的网状分 6 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 层结构。它的基本功能具有承受体重、缓冲、吸收冲击力，产生向前的推动力以 及协调和维持人体的平衡等作用阳u 。足底压力测量作为当今步态研究、足疾诊断 和运动鞋设计等领域的支撑技术。近年来，在人类工程学、临床生物力学、生物 力学杂志等国际学术刊物发表了大量步态研究的论文，这些论文大多涉及足底压 力及分布的测量分析。在运动生物力学研究领域中，足底压力及分布测量开辟了 新的研究领域，为各类平衡动作、支撑动作、起跳和落地动作的动力学测量与评 价，提供新方法和新技术。运用足底压力测量技术采集速度轮滑传统技术与双蹬 技术的足底压力数据，分析其特征，将为进一步研究速度轮滑技术提供更加科学、 详细的理论依据。 1 2 6 人体足底压力研究现状 人在步行时足部所承受的地面反作用力最高可达自身体重的1 5 倍。在跑动 时高达自身体重2 - 3 倍，而在跳跃落地动作中足部所承受的地面反作用力更能高 达体重的7 倍。当人体运动状态发生改变时，足底压力和压强分布都会发生相应 的改变。通过对人体在静止或运动过程中的足底压力和压强分布的研究，可以揭 示步态的运动性特性和动力性特征。对不同状态下的足底压力参数进行分析研究， 揭示不同的足底压力分布特征和模式。 刘贵宝“钔等人对速度滑冰蹬冰足底力量分析与传导特征的研究指出，足部不 同区域的用力反映了下肢不同肌群的做功情况，足底各区域的力学特征与参与其 做功的肌群运动机能密切相关。通过把足底分成足跟、足中、足尖三个区域进行 分析，除蹬冰发力阶段外，大部分时间是足底中后部受力。根据各区域压力输出 曲线中心位置出现次序是：足跟、足中、足尖，提示能量输出具有传递性趋向特 征。足底压力变化与技术动作一致。在弯道中，足跟、足中、足尖区域依次出现， 其中足中和足尖区域非常接近。说明足尖与足中区域的力量峰值具有同步性，并 滞后于足跟区域。研究现有的足部运动生物力学文献，可以看出三维运动学和动 力学的研究还处于初级阶段，一方面是因为三维运动学和动力学的参数测量有困 难，另一方面是由于较精确的三维运动模型难以建立。足底压力测量作为当今步 态研究中最先进的技术，将开辟运动生物力学新的研究领域，为各类平衡动作、 支撑动作、起跳和落地动作的动力学测量与评价，提供新方法和新技术。 7 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 1 3 国际双蹬技术发展的现状及趋势 目前，双蹬技术作为一种成熟的轮滑技术被全世界轮滑选手广泛采用。但是 似乎只有国际一流选手才能够真正的理解双蹬技术的真谛与意义。目前国际上速 度轮滑双蹬技术有两大流派，一派以查德海德里克( c h a dh e d r i c k ) 的技术动作 为代表，一派以拜瑞巴布鲁( b a r r yp u b l o w ) 的技术动作为代表。 c h a dh e d r i c k 派的双蹬技术滑行线路比较随意，偏离中心线运动距离较长。 用力方式强调肌肉的作用，身体起伏不大。第一次蹬如同传统技术滑行一样，向 外侧伸展，蹬出即可。而第二蹬分三个步骤：第一：动量从向外到向内被传递的 过程中，一蹬开始转二蹬的同时立即伴随身体重心变换；第二：再通过快速的反 向摆动身体，向内侧弯曲和伸展膝关节达到能量的充分传输；第三：向中间扭动 下肢关节，以一个角度驱动轮子返回中心线完成第二蹬。 b a r r yp u b l o w 派的双蹬技术滑行线路严格按中心线运动，偏离距离较短。强 调重力的作用，和垂直方向的运动，利用身体的起伏，加强推力。整体动作分为 四个步骤：第一：一蹬未完成时，另外一条腿即落地，形成双支撑滑行，( 蹬+ 滑) ； 第二：以身体的重心带动身体侧摆，同时有身体的较大幅度的下降；第三：转入 第二蹬，主要以身体重心引导第二蹬，同时利用重力的作用( 身体起伏) 加强二 蹬的效果；第四：先为双支撑，重心充分变换后有一暂短的单支撑外蹬。 1 3 1 两种流派的双蹬技术比较分析 c h a dh e d r i c k 派的双蹬技术一蹬与二蹬强调腿部力量，主要力量来源于肌肉 和关节屈伸扭转。动作刚劲有力，多采用爆发力。强调踝关节的力量和第二推充 分发挥后轮的作用。两腿的交互推动几乎没有，完全由单独的腿来完成第二蹬。 难度较大，需要很好的单支撑能力和平衡能力。 b a r r yp u b l o w 派的双蹬技术一蹬与二蹬转换衔接时，双支撑时间较长，即一 只腿做一蹬的同时，另一条腿是二蹬的动作，单独的一蹬与二蹬滞后，重心变化 比较平滑。同时的一蹬与滑行，再转二蹬；二蹬使用身体上部和中部的力量。在 二蹬完成后，身体回摆时，由于身体故意的起伏，更多的使用了腹部肌肉。这种 双蹬技术动作柔和，以肌肉持续力量为主和充分利用惯性和重心的变换。强调身 体外延的角度、时间、和节奏；以及重力能量的有效释放，使身体侧摆，带来侧 向的力。 8 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 目前，国际轮滑选手广泛的采用c h a dh e d r i c k 派的双蹬技术，并对此进行了 深入的研究。从近几年的国际性比赛来看， c h a dh e d r i c k 派的双蹬技术对绝对速 度的维持比较容易，引领速度轮滑技术发展，占重要地位。而b a r r yp u b l o w 派的 双蹬技术维持绝对速度需要更大的力，优势在对于长距离赛事中，不容易产生疲 劳，也是目前部分速度轮滑运动员在长距离比赛中采用的这种技术的原因。 1 3 2 双蹬技术的先进性分析 目前，通过研究已经总结出双蹬技术相比传统技术的优势主要有三：其一是 获得两次蹬地效果。将传统技术中减速的自由滑进阶段改变成为一次利用轮外沿 的蹬地，一个单步中增加了一次积极的加速阶段；其二是增加动力性工作。传统 技术在自由滑进阶段中，支撑腿做功肌肉群属完全静力性工作，肌肉持续紧张的 状态下容易造成血液循环受阻，乳酸及代谢物堆积，加速和增加肌肉疲劳程度。 而双蹬技术将原本自由滑进阶段的静力性工作变为作功肌肉群动力性工作，血液 循环畅通、血流量增加，减少乳酸及代谢物的堆积，提高了腿部肌肉群持续工作 的能力；其三是减少速度波动。传统技术在自由滑行阶段无任何加速，在空气阻 力和地面摩擦力的作用下反而形成减速，因此传统技术在一个动作周期内速度的 波动较大。但双蹬技术在一个动作周期内增加了一次推进力过程，减少了速度的 波动，从而提高全程速度。 1 4 速度轮滑双蹬技术足底动力学特征研究的目的和意义 速度轮滑传统滑行技术是由速度滑冰技术演变并逐步发展形成的，双蹬技术 是在速度轮滑传统技术的基础上，为了更加合理、更高效率的进行滑行而创新的 轮滑技术，它更加符合速度轮滑动力学原理的特点，更加凸显了轮滑运动的技术 特征。双蹬技术与传统技术有着相近的工作原理，都是依靠机体本身动作而产生 滑行动力，从而获得理想的滑行速度。然而，双蹬技术的诞生却是速度轮滑技术 发展历程中的一次飞跃性突破，与传统技术相比，双蹬技术的动作结构方面又存 在着很大的差异，这为持续发展我国轮滑运动竞技水平，进一步提高速度轮滑技 术能力提出了新的研究课题。 目前，相关速度轮滑运动的动力学研究较少，对速度轮滑进行全面深入的研 究，动力学方面的研究是必不可少的，它可以揭示出单纯运动学研究难以发现的 一些规律，从而合理地分析运动技术，评价运动技能水平。力学是研究人体结构 q 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 的受力过程和人体动作对反作用力的影响，研究力作用效应的一个基本出发点应 当是对力进行定量观察和分析。全面的动力学研究应包括人体各主要环节之间的 相互作用力、人体与外界之间的作用力，但运动中人体各主要环节之间的相互作 用情况十分复杂，我们目前还不具备进行这种研究的条件，因此，从现在能达到 的条件出发，仅对人体与地面之间的相互作用力进行探讨。 尽管一些优秀的教练员和专业人士对此技术有过分析，大多停留在定性阶段。 作为公认的节能和高效的技术动作更值得人们进行深入思考，不仅是对动作技术 现象的描述，更是希望在研究分析中发现其合理性的本质，而且还可以为提高近 似的运动项目竞技能力提供新的思考线索。以人体足部受力分析为基础，可以对 人体力学传递特征以及人体动力学模型进行研究，分析轮滑运动员双蹬技术中的 足部受力情况，探究运动中更合理的运动轨迹，更好的提高运动员的成绩。由于 研究手段和研究设备的限制，对足部运动本身进行的基础理论研究在国内学术界 并不多见，尤其是对专项动作足部运动学和动力学的分析更是如此。相关的研究 在国外大都着眼于运动鞋的设计和损伤的发生角度进行分析，运用运动学和动力 学的运动生物力学手段对足部在专项运动中的特征表现进行的理论研究报道仍不 多见。本文的目的是应用f o o t s c a n7u s b 2g a i ts y s t e m ，将速度轮滑双蹬技术与 传统技术的足底压力分布特征进行对比分析，测试和分析足底压力，可以获得人 体在各种姿位和运动状态下的力学参数和机能参数，为速度轮滑双蹬技术的进一 步深入研究提供数据和理论依据。同时，也为教练员、运动员及科研人员进行相 关研究提供参考和对比。为速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力研究提供生物 力学实验研究数据和理论参考。 2 研究对象与方法 2 1 实验对象 吉林体育学院院轮滑队与东北师范大学院轮滑队的6 名男性队员，实验对象 均为参加全国速度轮滑锦标赛的参赛队员，达到国家级运动健将水平。经询问与 调查，确定受试队员无足部疾病及足部损伤史，其足部结构与机能完全正常，身 体素质及运动能力良好。受试者详细情况见表1 。 1 0 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 表1受试者基本情况登记表 2 2 研究方法 2 2 1 文献资料法 查阅资料室、图书馆及互联网上相关速度轮滑、速度滑冰及足底压力研究的 资料。 2 2 2 专家访谈法 向部分对速度轮滑与运动生物力学有研究经验的专家征询关于速度轮滑动力 学研究方面的观点及建议。调查专家约1 5 名左右，主要为吉林体育学院、东北师 范大学及吉林大学的教授及教练员，吉林省冬季运动管理中心资深教练员等，听 取他们的意见与观点。 2 2 3 实验测试法 选取吉林体育学院与东北师范大学体育学院轮滑专项的六名队员为实验对象，每 人采用双蹬技术与传统技术滑跑各一次，采集数据进行对比分析。 2 2 4 数理统计法 运用f o o t s c a ns o f t w a r e7 0 0 、s p s s i o 0 、e x c e l 软件及d p s 软件进行数据 统计与分析。 2 3 实验设备 本实验使用的测试设备有：足底压力分布测试系统( f o o t s c a n 7u s b 2g a i t s y s t e m ) ( 比利时) ，每只鞋垫装有3 2 5 个传感器( 3 2 5s e n s o r sf o rs i z e4 2 ) ，4 个传感器平方厘米，采样频率5 0 0 h z ；身高测量器、体重计等。 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 i n s o l ep r e s s u r em e a s u r e m e n t 鞋垫式压力测量系统r s s c a ni n s o l e s + s o f t w a r e r s s c a n 鞋垫及软件 t h i c k n e s s ：0 7m m 大小：0 7 m r e s i s t i v ep o l y m e rs e n s o r s 耐受性聚合体传感器 s a m p l ef r e q ：5 0 0h z 采样频率：5 0 0 h z r e s o l u t i o n 3s e n s o r s a m 2 每平方厘米3 个传感器 l a pt o p + m e m o r yc a r db o x 高及膝部的传感器和数据记忆卡 d y n a m i cc a li b r a t i o n 动态校准设备 ( a n g s t r o md e vic e ) 幻日扫咖 囤回国画口回回回 i一 二二二二二二二二 一 【一 二二二二二二 _ 二二 匝卫 图l 足底压力测试系统主界面 1 2 速度轮滑传统技术与双蹬技术足底压力传递特征的对比分析 2 4 实验过程 测试于2 0 0 9 年1 0 月1 1 日下午在东北师范大学体育场进行。 2 4 1 进行足底压力分布测试系统( f o o t s c a n7u s b 2g a i ts y s t e m ) 的连接和调 试，采集频率设置为5 0 0 h z ； 2 4 2 要求受试者均穿着运动服装、轮滑帽、轮滑鞋。测量受试者身高、体重( 着 装、脱鞋) 后登记受试者情况( 见表1 ) ； 2 4 3 选择符合各受试者鞋内底尺码的测试鞋垫，确保测试鞋垫边缘无折痕，鞋垫 大小与鞋底边缘吻合。配戴测试设备后，受试者进行5 分钟左右适应性练习； 2 4 4 六名运动员采用传统技术与双蹬技术，模拟1 0 0 0 m 比赛速度匀速滑行各一次， 共测试两次。分别采集六名运动员直道滑行传统技术与双蹬技术的足底压力分布 数