（运动人体科学专业论文）速度滑冰支撑方式中步长、步频与步速之间的关系研究.pdf

摘要 随着世界和国内速滑运动技术水平的不断提高，人们开始越发重视对速滑技 术理论的研究。通常对于由高速运动的项目而言，如何使运动员获得尽可能大的 速度能力，往往成为人们研究的重点课题。目的是通过合理而有效的技术动作来 实现评价力对于完美地达到既定目标的作用效果。外国学者曾经以影响滑行速度 的因素为课题进行了男子选手的滑行动作与滑行速度进行了回归分析后认为：作 为影响滑行速度的因素，高步频、低重心、蹬冰角小是重要条件。 对速滑动作的详细技术分析是提高速滑成绩的重要手段。我们通常使用影像 分析技术进行相关动作技术的研究。从水上项目与陆上项目中步长与步速之间关 系的背离现象为出发点，提出了周期性竞速项目中应区分定点支撑方式和动态支 撑方式的概念，通过对不同滑行速度、动态支撑方式中步长、步频与步速之间关 系的探讨，分析了动态支撑方式中频幅组合对滑行速度的关系及动态支撑与定点 支撑方式之间的异同性。 最终研究结果证明：在步频与步速之间的关系上，无论是定点支撑方式还是 动态支撑方式，步频对步速的关系具有一致性，表现为速度滑冰项目依然满足“步 频对步速的曲线凹面向上”的函数关系；步长随滑行距离的改变而发生变化，但 一个单步构成成分之问的比例关系却不变反映出步长构成成分之间的节律具有 相对的恒定性；陆上定点支撑方式中的频幅与速度的关系结论，在冰上动态支撑 方式中不完全适用，特别是步长与步速之间的关系，在动态支撑和定点支撑条件 下存在着截然相反的结果。脱离支撑点后腾空阶段的步长构成成分是产生定点支 撑与动态支撑方式中步长差异的决定因素。支撑方式( 动态支撑和定点支撑) 不 同时，在步长与步速之间的关系中，随着速度的增加步长也增大的规律是有条件 的，应根据动态支撑和定点支撑方式的性质区别加以对待。低速向高速滑行过程 中频幅组合在步频与步速关系中，动态支撑方式遵循定点支撑方式的变化规律。 关键词：速滑：支撑方式：步长：步频：步速：频幅组合 a b s t r a c t a l o n gw i md e v e l o p m e n to ft h eg 】o b a la i l dn a t i o n a ls k a t i n gt e c l l f l 0 1 0 9 y m o r ea n dm o r e p e 叩l er e a l i z et l l ei m p o r c 柚c eo fs k 拍n gt e c h n o l o g yr e s e a r c h u s i l a l l yf o rt h eh i 曲s p e e de v e n t ， h o wt om a k e 协ec o m p e t j t o rt og e tt h em a x i m u ns p e 酣c a p a b i l i t yi st h et a 唱e to f t h em o s tr e l a t i v e r e s e a r c h t h er e s e a r c hi sa l m o s tt og e tt h ep e r i b c tm e c h a n j c a le 任b c tb yi m p r o v i i l gt h e s k a t i n g t e c h n o l o 料1 1 1 ef o r e i g ns c h 0 1 a rh a v e 协k e nm es 仙d yo ft l l em a l ec o m p e t i t o r s c o m b i l l a t o no fm c s k a t em o v e m e n ta 1 1 d 伽ev e l o c 瓤a n dt h e yc o n c l u d e ds u c hr e s u l t ：t h ei m p o r t a n tf k t o rw h i c h i m p a c tt i l ev e l o c i t yo f s k a t i n ga r eh 曲s t e p 讹q u e n c y l o w1 a t i t l l d e ，t b el o w1 e v e lo f g r a v i t yc e m e r a n dt h em i n i m u mr e a rp e d a la n 9 1 e w bt o o kt h es k a t i n gm o v e m e n tr e s e a r c hb yu s i n gv i d e op e r f b m l a n c ea n a l y s i s w ec 啪e r a e d m es k a t i n gm o v e m e n t ，a n du s e do t h e ra n a l y s j ss o f a r et os t l l d yt 1 1 ec h a r a c t e ro fm em o v e m e m w 色s t a n e df r o mt h ed e v i a t i o no ft h er e l a t i o n s h i po f s t e p1 e n g t l la f l ds t e pf r e q u e c yb e t w e e nt 1 1 e a q u a t i ce v e n 乜a n dt h eo v e r l a l l de v e n t s t h m u g ht h es t l l d i e so f t h es i a t c sa td i 丘盯e ms k a t i n gs p e e d ， w et a k et h ea 1 1 a l y s i so fr e l a t i o no ft h es t e pl e n g t h 锄ds t 印f r e q u e c yi nd 髓r e n tc o n d i 廿o n ( i n c l u d i n gt h ed y n a m i cs u p p o n 柚da td i 船r e n ts p e e ds k a t i n 曲 a tl a s w ec o n c l u d e ds u c hr e s u l t ：i nt e m so fr e l “o nb 莳w e e ns k a t i n gs t e pl e n g t l la n ds t e p 厅e q u e n c y n 0m a n e rw h a t c v e rt h es u p p o r tp a n e m ( i n 厅e q u e n c y n 0 m a n e rw h a t c v e r t h es u p p o r tp a n e m ( i n c l u d i n g t h e s t a t i cs u p p o no rt h ed y n a m i c su p p o n ) i s ，i t h a dt h e c e r t a i nc o n s i s t e n c y ：c o n m m e dt os o m ef u n c t i o n curvethes t e pl e n 殍hi sch a n g e da l o n gw i t h t 1 1 e v a 一啊o fs l i d i n gd i s t a l l c e 1 1 1 e classict h e o r y o fr e l a t i o nb e ”e e ns t e ple n 垂ha nd st印舶quecyatoverlandevemsisnotsujtformeovericeeveri鹳keywords：speedsmin舀supponingwaypaceleng山，pacefrequencmpacevblence， 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：；基拯差垒。日期：塑2 ：堡 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文 的规定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：g 基垃生色 日 期：迎厶3 学位论文作者毕业后去向 工作单位 通讯地址 指导教师签名：毯、鱼丝 r 期：五! 么堑 目! 扭 电话： 邮编： 图1 2 铁制冰刀( 据王仁周等2 5 ) 的推动作用。因此也奠定了速滑技术在1 8 、1 9 世纪的发展。约在1 8 8 0 一1 9 0 2 年问，从挪威人阿鲍尔森和哈跟，第一次创造出了全金属管形冰刀( 图卜3 ) 以后，无论是速滑技术还是运动成绩均有了大幅度的提高，今天我们所使用的速 滑冰刀和冰球冰刀就是其改进型。可以说，它为人们在冰上快速滑跑开创了新纪 元，并且这种管式冰刀一直沿用到上世纪9 0 年代( 图卜4 ) ；虽然此间“刀管” 以及合金刀刃的工艺在不断的改进，但冰刀的总体构造却始终没有发生过重大的 改变。 图卜3 钢制冰刀( 据王仁周等2 0 0 5 ) 大约在距今6 0 0 年以前，人们对滑冰的作用有了新的认识。滑冰除了作为一 种交通工具和游戏手段外，还可以进行比赛。据文献i 已载在1 6 世纪初，荷兰人 就开始在冻结的河流或湖泊上举行冰上活动和比赛，不久后这项活动很快传遍了 欧洲、美洲、直至世界博j 。从1 7 纪开始逐渐变成为体育竞赛的一种形式。最早 的速度滑冰比赛出现在( 1 6 7 6 年) 荷兰的运河上，比赛形式是从一个城镇到另 一个城镇；后来由长途滑行赛逐渐发展为环城赛。尽管如此，由于在城市中进行 直道滑跑比赛( 起、终点不在一起) 不便于群众观看，场地( 冰场) 也逐渐演变 自1 8 9 3 年国际滑联( i s u ) 丌始承认世界纪录以来，世界纪录在不断提高。 在1 0 0 多年中世界纪录较大幅度的提高有6 次，可称其为速滑现代史上的6 次飞 跃，并且每次飞跃都伴随着速滑理论的进一步完善，速滑技术的改进和提高，场 地、器材和服装的革新以及相应竞赛规则的修改，并各有其代表技术风格和变革 标志的优秀运动员。 1 9 5 5 1 9 6 3 年可称为速滑运动成绩的第1 次飞跃。苏联运动员沙库年科以 1 8 4 6 3 8 5 0 0 0 m ，自自滑性 吉冰上中心刘 x 高了蹬冰效果。 1 2 3 速滑技术研究的概况 图1 _ 5c l a p 冰刀 从2 0 世纪7 0 年代开始，随着世界速滑运动技术水平的不断提高，人们丌始 越发重视对速滑技术理论的研究。由于速滑属寒冷性运动项目，滑行速度快，蹬 冰动作横向( 法向) 移动幅度大，很难在实验室中进行科学研究。因此，8 0 年 代以前是以运动强度为开端，针对滑跑速度和滞空时问等问题进行研究 1 。例如， 测定了滑跑中的心率和吸氧量；用e m g 和1 6 唧高速摄影机测定花样滑冰跳跃动 作的滞空时间，并分析滞空时间与助跑速度或腿部力量之间的关系；d ip r a m p e r o ( 1 9 7 6 ) 等则通过测试血乳酸和空气阻力，探讨了滑行速度与能量需求之间的关 系【l u ；k u h l o w ( 1 9 7 6 ) 利用光电分段记时器测定并分析了比赛中运动员速度的变 化1 1 2 j 。但进入8 0 年代以后，以荷兰自由大学( f r e eu n i v e r s i t y ) 的研究小组为中 心，运用运动生物力学的方法，对影响滑行速度的主要因素进行了一系列的深入 研究【1 3 l 。1 9 8 1 年v a ni n g e ns c h e n a u 发表了题为“在速滑中力的应用” 2 0 】的 研究成果，通过对体型各异选手的风洞实验，探讨了滑行姿势和体型对空气阻力 的影响；选用身高、体重等形态学参数和躯干与水平线夹角以及膝关节角度等技 术参数，建立了身体重心与滑行动作之间关系的模型。1 9 8 6 年与他同一研究室 的d eb o e r 又在“速度滑冰的训练和方法”1 2 l 】研究中指出：在滑跑不同距离项 目中运动员对速度的调节，主要是通过步频，而不是每步蹬冰时的功率输出量； 但在同一距离项目中不同水平运动员在速度上的差异却是由每次蹬冰时的功率 所决定，并且认为这是蹬冰技术上的差距，表现在膝关节角度的变化。此后k o n i n g ( 1 9 8 7 ) 等通过对蹬冰力与3 种不同滑行速度的测试证实 15 】：滑行速度与每步蹬 冰所发挥出的力量无关，但与滑跑频率密切相关；通过对蹬冰力、滑行速度以及 e m g 的测试研究表明【2 2 2 4 】：在矢状面内所有的下肢关节力矩均表现为伸展状态， 并且关节功率峰值的出现顺序为髋关节、膝关节、踝关节；同时指出，蹬冰阶段 关节功率的传导机制，可能是由臀大肌收缩而产生的髋关节伸展功率，经大腿股 直肌传递，从而引发膝关节的伸展功率。另外，美国的p o u o c r ( 1 9 8 3 ) 研究小 6 组分别从身体形态、体力测定和训练效果方面的研究证实【25 】：优秀运动员的身高、 体重、瘦体重和最大摄氧量等指标均大于一般运动员，即使进行半年左右的大强 度训练后仍保持在较高的水平。此间，加拿大的g a g n o n ( 1 9 8 3 ) 等【2 6 l 也开展了 相关的冰上测力实验工作，探讨了运动员滑行中力的大小和方向。日本速滑技术 的研究是从1 9 8 0 年开始，以揭示短距离运动员与全能运动员体力的不同特点为 先导，对“体力要素与技术要素对速滑竞技成绩的关系”进行了探讨1 2 7 1 ；而后转 入蹬冰技术的研究。先期的研究重点探讨了重心的速度变化、直道蹬冰中重心与 刀尖之间的位置关系、蹬冰腿伸展角度变化以及短距离与长距离滑跑方法的异同 点1 2 。进入9 0 年代则更倾向于对影响速滑成绩的因素、蹬冰力的测定以及蹬冰 加速理论方面的研究【2 ”3 0 】。 从1 9 9 7 年c l a p 冰刀引入我国并在国家队投入使用以来，教练员和科研人员 就对新式冰刀所带来的新技术特点进行了相关的分析。尽管多数研究者普遍认为 c l a p 式冰刀技术具有：蹬冰中当身体重心前移( 切向) 时刀尖不“切冰”，从 而减小滑行阻力且能保持全刃滑行侧向蹬冰【3 1 j ；蹬冰中可以完全伸直膝关节， 打开踝关节，充分发挥前脚掌的作用【3 2 j ；有利于提高蹬冰腿在蹬冰过程中的伸 展速度和动作幅度【3 3 】；有利于蹬冰方向的控制 3 2 】；与传统冰刀相比c l a p 冰 刀延长了蹬冰作用时间 3 4 】；改变了蹬冰过程中下肢关节的工作顺序【3 5 】等外在 功效。然而，国内速滑界对新技术的认识和接受新技术及其训练方面还是众说纷 纭。诸如新技术中的蹬冰方向、用力特点、蹬冰过程中下肢伸展程度等；特别是 新技术中是向侧后蹬冰还是向后蹬冰；在蹬冰的最后阶段伸膝、伸踝动作是 非主动自然做出的还是具有主动性；蹬冰过程中的重心位移及其移动方向只是 横向( 法向) 移动还是纵( 切向) 横( 法向) 兼有等重要技术环节的认识比较模 糊。由于认识上的分歧往往导致训练方法的选用上也存在差异，势必影响训练效 果。 1 2 4 影响滑行速度的技术因素问题 m a r i n o 【3 6 1 ( 1 9 8 3 ) 以影响滑行速度的因素为课题，对6 9 名男子选手的滑行动 作与滑行速度进行了回归分析后认为：作为影响滑行速度的因素，高步频、低重 心、蹬冰角小是重要条件。 、i n g e ns c h e n a u 【叩1 ( 1 9 8 1 ) 在比赛条件下拍摄了50 0 0 m 的直道滑行技术， 经分析后得出优秀选手的特点是：上体近似于水平位置；蹬冰开始时的膝关 节角度小；每步蹬冰的做功量大。在对比赛中6 个项目间的滑行技术探讨时发 现：不同项目间滑行速度的差异，不是每步蹬冰的做功量差异所造成，而是由步 频的不同所决定1 3 8 1 ，并且认为在长距离比赛项目中，大腿尽可能处于直立位置 肢用力顺序1 3 2 j ；另据研究表明【2 9 j ，使用传统冰刀蹬冰中输出功率由髋关节向冰 面传递过程中在足尖处往往被抑制；因而，蹬冰过程中踝关节所发挥的力量仅占 蹬冰力量的1 5 2 0 h 4 】：其次，从蹬冰动作的有效性角度出发，比较两组优秀 运动员蹬冰技术的差异时发现：每千克体重所表现出来的功率是衡量速度滑冰运 动成绩的个精确指标 2 9 】。在同一距离上，不同的成绩是由每步蹬冰力量的差异 所造成，成绩与滑跑频率无关，而与蹬冰动作参数有直接关系【2 6 】；由于传统冰刀 技术的结构限制，蹬冰腿膝关节伸展的有效范围仅为1 1 9 。1 4 9 。之间 2 ，从1 5 0 o 1 8 0 0 之间的伸展几乎都是在作无用功；第三，近年的研究表明：蹬冰过程中 重心沿切线( 矢状面) 方向的主动性前移，对提高滑行速度具有重要的意义【4 ”。 但当身体重心主动性前移蹬冰时，传统冰刀就会使刀尖切入冰面，增加滑行阻力 且不能保持全刃滑行侧向蹬冰，限制了滑行速度的提高。基于以上原因，从充分 发掘人体的自身潜能和技术动作的潜能，提高每一步蹬冰力量进而提高滑行速度 的角度出发，在保持基本蹬冰动作结构不变的前提下，为了克服传统冰刀在设计 结构上的不足，通过改善踝关节的灵活性是提高蹬冰动作实效性的有效方法之 一。 有关c l a p 冰刀与传统冰刀蹬冰技术原理的比较研究，自1 9 9 8 年日本长野冬 奥会后开始全面展开。c l a p 冰刀的设计人之一k o n i n g 博士曾指出：即使是在提 踵的状态下，c l a p 冰刀仍能全刃着冰，因此与传统冰 动鍪竿唐请。r 晕一费翻豇 出：c l a p 式冰刀的设计原理是 使运动员在蹬冰过程中充分伸直膝关节【4 61 ；增大下肢关节蹬伸幅度4 日等作用。 尽管以上研究结果从不同侧面揭示了c la p 冰刀的改进原理和功效，但可以说其 核心是：通过提高踝关节的灵活性来达到增大下肢各关节协调作用的目的。 因为，c l a p 冰刀的主要功效虽然表现为：当身体重心前移( 切向) 蹬冰时 1 2 7 小结 从对传统滑行技术的2 维运动学分析到动力学分析、从单一研究方法的使用 到多种研究方法的同步测试、从对运动动作技术的外部特征描述到人体关节力及 其关节功率等动力学参数的获得，一百多年来，国内外专家学者为此付出了不懈 的努力，取得了巨大的成就。然而与此同时，人们对速滑动作技术原理的研究还 存在着许多不足之处，表现为：尽管以往研究可以确定蹬冰力量和滑跑频率是速 度滑冰的两大技术要素，但是在探讨哪些参数决定水平相近的运动员之间成绩上 的微小差异问题上，还没有一致性的评价指标和标准，特别是随着滑行速度的改 变步长和步频与步速之间的组合方式是否发生变化等问题还有待于探讨。 2 1 影像测量法 2 研究方法与研究对象 2 1 1 实验现场的设置与标定 由于速度滑冰属于大范围滑行运动项目，为了获得运动员在比赛过程中的一 个完整蹬冰技术动作的复步数据，往往需要标定1 8 m 以上的运动范围。本研究按 照k w o n 3 d 三维分析系统的拍摄要求，在比赛现场进行了三维运动学测试。对于 速度滑冰的大范围三维标定，首先在运动员完成动作范围内的冰面跑道上均匀摆 放6 根标志杆，每根标志杆安放在一块直径为2 5 0 唧的圆盘上，用以稳定地固定 标志杆。考虑到用2 台摄像机大范围拍摄时，由于运动员在影像中的比例较小， 不利于解析精度的提高，因此，本次研究中运动学测试采用了分段标定的方法。 即每2 台摄像机为一组，分别拍摄1 0 m 左右的范围，2 组摄像机对接实现1 8 m 以 上范围的拍摄工作。每组摄像机在拍摄范围内设置6 根标志杆( 图2 1 ) ，每根 标志杆选取4 个点共计2 4 个点作为基准点，采用经纬仪来测定标志杆上基准点 的水平角和垂直角，经纬仪架设在弯道内侧曲率中心点上，以此实现空问坐标的 定位与转换。为了更好地实现2 组图像和数据间的衔接，把第5 、6 根标志杆设 定为2 根共用标志杆。 图2 1 标志杆设置示意图 采用4 台数码摄像机( p a l l a s o l l i cd p 2 0 0 型) ，从弯道的内侧面，定点、定焦， 拍摄了运动员弯道蹬冰技术动作的一个完整复步动作。所有摄像机均在比赛之前 开机，中间不停机，标志杆的标定工作放在比赛结束之后进行。每组摄像机取景 的有效范围为l o m ，拍摄频率为5 0 h z ；采用k w o n 3 d 三维分析系统，选取扎齐奥 尔斯基人体模型进行数字化处理。数据平滑采用低通滤波方法，截断频率为6 h z 。 其次，为了获取优秀运动员不同速度条件下蹬冰动作技术中频幅组合的技术 参数，于2 0 0 5 年1 月在哈尔滨冰上基地对2 0 0 4 2 0 0 5 赛季全国速滑锦标赛中部 分参赛选手的5 0 0 m 、15 0 0 m 、50 0 0 m 的弯道蹬冰技术进行了现场拍摄；同时在 比赛结束后的次日，对上述参赛选手在训练过程中的自由滑行技术进行了拍摄， 从而获取了4 种不同速度条件下步频与步长的组合参数。 2 1 2 实验过程 根据测试中10 0 0 m 比赛项目的特点，考虑到比赛现场裁判员所处位置和电 视转播的限制要求，无论是比赛条件还是实验条件下，测试地点均选择距起跑后 第2 个弯道。 在实验条件下，受试运动员进行充分的准备活动后经过1 0 分钟左右的试滑， 直至感觉可以正式测试为止。 2 1 3 误差分析 图2 2 为大范围3 维标定框架示意图。其中标定的空间总长度( x 轴) 为2 0 m ； a 段1 0 m ；b 段1 0 m 。宽度( y 轴) 为3 m 。高度( z 轴) 为o 8 m 。 首先，实际量出相邻两根标杆之间x 轴方向距离为5 m ，y 轴方向之间距离为3 m ； 标杆上设有o 2 m 红、白相间的均匀标识，在每根标杆上取2 个点，两点相隔o 8 m ， 每段取1 2 个点，共计取2 0 个点( 有4 个点为两段公共点) 。其次，拍摄后通过 k w o n 3 d 软件求得测量点 4 2 4 6 之间的计算距离，结果如下( 表2 1 ；2 2 ) 在所标定的范围内经检验x 轴方向 ( 切向) 表2 1a 段各标志点实际距离与测量距离的比较 ( 单位：m ) 方向 距离实际距离 测量距离百分比 。，。 1 2 杆距离 3 0 2 9 39 7 6 y ，竺主守 3 _ 4 杆距离 3 o2 9 5 9 8 3 “ 5 6 杆距离 3 o 2 9 59 8 3 1 3 杆距离 5 o 4 9 29 8 4 x 轴方向3 5 杆距离 5 o4 9 4 9 8 8 ( 切向) 2 4 杆距离 5 0 4 9 09 8 o 4 6 杆距离 5 o4 9 29 8 4 杆1 上2 点距离 o 8 o 7 79 6 3 。，。杆2 上2 点距离 o 8 0 7 99 8 8 乏翼耄皇 杆3 上2 点距离 o 8o 7 89 6 3 、? “杆4 上2 点距离 o 8 o 7 89 7 5 ”7 杆5 上2 点距离 o 8 0 7 79 6 - 3 杆6 上2 点距离 o 80 7 89 7 5 表2 _ 2b 段各标志点实际距离与测量距离的比较 ( 单位：m ) 方向距离 实际距离测量距离百分比 。，：1 2 杆距离 3 o2 9 49 8 o y 跫翌向 3 ，- 4 ，杆距离 3 o 2 9 29 7 3 “7 5 6 杆距离 3 02 9 4 9 8 0 x 轴方向1 3 杆距离 5 o4 9 29 8 4 ( 切向) 3 5 杆距离 5 o 4 9 09 8 o 1 5 ， ， ， ， ， ， ，一 ，一暑 的有效率为9 8 3 ；y 轴方向( 法向) 的有效率为9 8 0 ；z 轴方向( 垂直方向) 的有效率为9 7 5 ；其平均相对误差小于2 5 。 2 2 不同速度比较法 根据陆上运动项目与水上运动项目之问频幅组合与步速关系上出现差异的 现象，假设在周期性竞速项目中，步幅、步频与步速之间的关系中存在着定点支 撑与动态支撑方式之间的区别，并且假设这种支撑方式的不同确实影响着频幅组 合。为了检验同一组运动员滑行不同速度时定点支撑方式与动态支撑方式中频幅 组合对步速的制约关系，本研究采用了纵向比较法。目的是对同一事物在不同时 间罩的发展变化进行比较。 2 3 实验对象：全国速滑分站赛哈尔滨站( 大全能) 选择参加2 0 0 4 2 0 0 5 赛季全国滑冰协会举办的速滑分站赛( 大全能) 中的 优秀男子运动员为研究对象( 表2 1 ) 。为了获得不同速度条件下频幅组合的变 化参数，在比赛过程中分别对部分参赛选手的5 0 0 m ( 2 2 人) ，15 0 0 m ( 2 0 人) ，5 0 0 0 m ( 1 8 人) 滑行技术进行了现场拍摄；同时在比赛结束后的次日，对上述参 赛选手在训练过程中的自由滑行技术( 2 4 人) 进行了拍摄，从而获取了4 种不 同速度条件下步频与步长的组合参数。 表2 1研究对象概况一览表 1 6 图3 2 皮滑艇项目频幅组合的特点( 据j a m sg h a y 2 0 0 2 ) 图3 3短跑项目频幅组合的特点( 据j a m sg h a y 2 0 0 2 ) 系的背离现象，还可能与支撑方式的属性不同有关。为了探讨支撑方式的属性进 而揭示水上项目与陆上项目中步长与步速之问制约关系的背离原因，本研究将短 跑类项目中的支撑方式 定义为：定点支撑；而将水上、冰上以及陆上的轮滑类项目中的支撑方式定义为： 动态支撑。通过对支撑方式差异的分析，寻找解决问题的途径。 3 2 步长、步频与步速之间的相互关系 考虑到不同频幅组合将对速度产生不同的影响，为了便于比较，本研究依据 + c r ， i c l 图3 4 速度滑冰频幅组合的特点 3 4 步长与步速之间的关系 弯道滑行一个单步的长度由单支撑阶段和双支撑阶段的步长之和所构成。从 不同组别一个单步的步长可以看出( 表3 4 ) ，随着滑行距离的增加( 5 0 0m 组 自由滑行组) ，步长及单支撑阶段的步长均相应增大，但双支撑阶段的步长增加 量却比较小。比较各组别问步长量之间的差异看出，除自由滑行组的步长与其它 组步长之间有明显的差异( p o 0 5 ) 以外，其它各组之问并无显著性差异。 表3 4步长及其构成因素一览表 通过一个单步中步长的构成成分可以进一步看出，单支撑阶段的步长已达到 一个单步步长的8 0 ，而双支撑阶段的步长仅占一个单步步长的2 0 左右。这说 明在速滑项目中单支撑阶段的步长分量是构成步长总量的主体部分。 从5 0 0m 组自由滑行组步长与滑行速度之问的关系上看，随着滑行速度的 变化，步长与步频产生完全相反的结果，表现为：随着速度的加快，步长以及单 支撑阶段的步长分量逐渐减小( 双支撑阶段的步长分量几乎保持不变) 而步频逐 渐增大的特点。并且还表现出：从5 0 0m 组自由滑行组，单支撑阶段与双支撑 阶段的步长分量值之比均为4 ：1 的特点，它反映出步长构成成分之间的节律具有 相对的恒定性。因此可以认为，动态支撑方式中的滑行速度似乎是通过牺牲步长， l1 8 6 4 2 o 从而增加步频的方式来获得。这与陆上定点支撑方式项目中通过增加( 或保持) 步长的方式来获得速度的形式截然不同。分析其原因认为：陆上定点支撑类竞速 项目属于后蹬推动方式，由于支撑点( 足着地点) 在整个着地过程中始终保持不 变，后蹬的结果使人体产生腾空。因此，定点支撑中步长的构成除与肢体的长度 等因素有关外，还与腾空的时间密切相关。通常表现为：步长与步速之问具有线 性正相关关系；然而，在速度滑冰这种动态支撑类项目中，首先支撑点的位置在 着冰后的蹬伸过程中始终是变化的( 向前滑行) ，并且动力推进方向不是向后， 而是侧向( 法向) ；其次，在侧蹬冰结束后人体没有腾空过程产生。虽然惯性滑 行能够增加步长值，但是惯性滑行中需要克服空气阻力和冰面摩擦力作功，属于 无动力推进的减速过程。因此，在速度滑冰这种动态支撑类项目中，适当减小步 长的方式更有利于滑进速度的提高。由此可见，脱离支撑点后腾空阶段的步长构 成成分是决定定点支撑与动态支撑中步长差异的重要因素。 据此有理由认为：在周期性竞速项目中，冰上项目与陆上项目在动力支撑点 的支撑方式上的确存在着明显的区别，定义速度滑冰的支撑方式为动态支撑而定 义陆地跑类项目的支撑方式为定点支撑的假设关系成立；另外，在冰上项目中由 于动力推进方向具有侧向和蹬伸结束阶段