□安林生(青少年业余体育学校吉林敦化133700)
速度滑冰大道与短道弯道技术足底压强分布特征比较研究
□安林生(青少年业余体育学校吉林敦化133700)
在冬季各大赛事中,速滑项目一直受到人们瞩目,而我国在近些年来加大了对冰上运动员的培养,速滑就是其中重点培养的项目之一。在速滑比赛中,运动员的比赛成绩与弯道技术有着非常紧密的关系,在大道速滑与短道速滑中,由于赛程长度的区别因此两者在弯道技术的使用上也有所不同。本文通过对运动员在大道速滑与短道速滑时运动员脚底压强分布特征进行分析,探讨这两者之间使用的弯道技术的区别,通过科学的计算,找出其中存在的差异,以此来作为改善弯道技术的科学依据。
速度滑冰大道速滑短道速滑足底压强弯道技术
因我国运动员在速滑赛事中取得的良好成绩带动了速滑项目的发展,而在运动员的培养中,对其各项技术的训练显得尤为重要。科学、精准、合理的技术分析与选择是对运动员训练中的重点,而在运动员身体素质情况的分析中融入力学可以对速滑选手下肢施力情况进行准确的计算与分析,这样可以从运动员身体素质及特征的角度进行技术分析。并且利用足底压强分布情况可以探索运动员在运动时的习惯及规律,从而为运动员制定具有针对性的训练计划。
足底压力测试技术属于生物力学领域中的一部分,在体育训练中,应用足底压力测试技术可以对足底所产生的压力分布情况进行有效的测量与分析,通过足底压力测试可以准确的揭示运动训练过程中运动员足底受力的分布情况与变化特征,找出其中存在的规律,对运动员在进行运动过程中产生的足底压力参数指标进行记录。通过分析运动员的足底压力分布特征与参数可以得出其在技术的使用与运动过程身体施力情况,以此来作为调整运动员技术训练的科学依据。
目前,在我国体育领域中,足底压力测试技术受到了广泛的关注,并在实际的使用中取得了一定的成效,其具有的获取足底压力参数、描述运动动作特征与分析身体力量分布等特点在体育训练中取得了良好的效果,为体育训练计划的制定提供了科学的保证。
虽然在体育领域中足底压力测试技术受到了一定的关注,但是在滑冰中的应用却非常少见,目前从足底压力技术应用于滑冰领域的研究中可以发现,其主要是根据运动员蹬冰过程中足底力量的使用与传导判断运动员滑冰技术的使用情况,并以此作为训练方式研究的依据。目前在对运动员进行足底压力测试时使用的主要为德国Novel pedar鞋垫式足底压力测试系统,对运动员速滑全程动力学测试数据进行收集。此研究主要是应用动力学角度对运动员蹬冰效果进行研究,利用力学特征对蹬冰施力方式、技术、力量等进行调整,从而提高蹬冰质量,这也是有效提高运动员蹬冰水平的途径之一。
在利用德国Novel pedar鞋垫式足底压力测试系统测试速滑运动员足底压力分布特征的研究资料表明,运动员在弯道滑行中,双足的脚后区、脚中区、脚前区是力量分布的主要特征区域。运动员在单支撑与双支撑阶段足底压力分布的力学参数与时间的变化有一定的联系,通过对这些力学参数的理解,可以进一步认识速滑技术,以此作为辅助训练的数据,从而制定更科学的训练体系。
对足底压力测试技术在速滑运动中应用的有效性的探索中发现,目前在我国速滑运动员训练中,足底压强分布特征与专项训练内容并不能很好的结合,在与国外运动员训练模式比较中得出,我国运动员在实践训练方面与国外优秀滑冰运动员之间还存有一定的差距。理论与实际情况出现脱节的想象,对科学、专业、有效的训练方法研究不够深入,无法将具有针对性的足底压强分布特征结合到实际的训练中,并且对这方面的研究也较为少见。
目前大道速滑赛道长度通常为400m,而短道速滑赛道长度通常为111.12m,因此弯道距离上有非常大的区别,其中大道速滑弯道较长,要保证下肢蹬冰力度的长而稳定,使弯道滑行距离足够长。而短道速滑弯道短,要保证蹬冰短而有力,快速蹬冰。
滑跑特点。弯道滑行过程中,运动员的身体向左侧倾斜,运动员双腿以交叉步的形式进行蹬冰运动,在运动的过程中上体持续左倾,向冰面施加压力,同时双脚交替沿着圆弧切线的进行滑跑。在弯道滑跑过程中需要注意身体的姿态,由于运动员弯道滑跑速度与身体角度之间呈反比的状态,因此在滑跑时要保证身体的倾斜度,并且头部与上肢处于同一水平面上,由于弯道主要为双脚不停交替的滑行方式,其中间没有自由滑行的缓冲期,滑行速度较快,因此要掌握弯道转弯技术并且保证身体的稳定性,这样可以确保滑跑的过程中具有足够的向心力,避免出现脱滑的现象发生。
滑步结构。弯道滑跑动作结构可以概括为右四个时期、四个阶段和八个动作构成一个复步。一个复步又包括两个滑步(左脚蹬冰滑行和右脚蹬冰滑行),且两个滑步技术右着明显差异,一个滑步结构由两个阶段和四个动作构成。
滑步阶段。弯道滑跑一个滑步可划分为两个蹬冰阶段;单支撑阶段和双支撑阶段和支撑阶段。左角蹬冰单支撑阶段和双支撑阶段,右脚蹬冰单支撑阶段和双支撑阶段。单支撑蹬冰阶段的分界时机是自蹬冰腿冰刀离开冰面起,刀重新着冰止;双支撑蹬冰阶段的分界时机是自摆动冰刀着冰起,到蹬冰腿冰刀离开冰面止。弯道滑步阶段与直道滑步阶段的一个主要区别是没有自由滑行阶段。弯道左、右腿单支撑蹬冰阶段和双支撑蹬冰阶段的任务及其蹬冰动作是不同的。
弯道阶段使用的技术与直道阶段有着显著的差别,其中最主要的部分就在于弯道时左右脚蹬冰技术的不对称性,在弯道阶段蹬冰技术的使用主要是力的交替作用。在弯道滑行过程中,运动员进行双腿交替蹬冰,其特点在于蹬冰加速与动态平衡,在完成一个完整的周期过程中,所产生的足底压强左右脚也有一定的差别。在弯道滑行过程中,运动员右脚的蹬冰技术与直道蹬冰技术基本相同,但是,弯道滑跑是采用向左倾斜的姿势和交叉步的方式,沿着圆弧的切线不停地交替进行。所以弯道特点和直道蹬冰有很大的差别。因此,我们必须明确速滑弯道滑跑的技术特点。
在右腿蹬冰时,左腿处于着冰动作。右腿加速伸展蹬冰时,左腿应协调配合,加速前摆,同步动作。当左腿冰刀摆至前方着冰时,其着冰点应在右脚的左前方,准确地放在重力和离心力的合点上。着冰时,冰刀尖抬起,以冰刀的后半部分先着冰。着冰方向应与新的运动方向相一致。如果违背了这些技术要点,将会增加冰刀与冰面的摩擦阻力破坏身体合理的倾斜度,而严重影响滑跑速度。
在弯道时,左腿的蹬冰技术是独特的,技术的难度也大。这是因为左腿的蹬冰不是向着髋关节的左倾蹬冰,而是在右膝之下,在交叉步的状态下,向右侧方蹬冰。蹬冰过程必须很好地掌握身体的平衡和全身协调配合动作。左腿蹬冰动作完成的好,必须使髋、膝关节有很好的柔韧性和强有力的腿部力量。
弯道左腿蹬冰是从右腿蹬冰结束开始的。开始蹬冰时,左脚冰刀位于身体外侧,大腿和膝部位于胸下,此时身体重量应全部集中压在左脚冰刀的外刃上,接着是强有力展腿动作开始。当右膝移至左膝前方,右刀从左刀上方越过之时,左腿应以最大力量,加速伸展髋、膝关节,完成单支撑蹬冰。此时身体保持后坐姿势,冰刀控制在臀下,用冰刀的中部狠狠咬住冰面,以最大力量伸展髋、膝关节。弯道左腿蹬冰阶段,右腿恰好处于摆腿着冰。右腿应协调配合左腿的蹬冰用力动作,加速前摆,同步运动。当右脚越过左脚在左前方着冰时,左腿以爆发性力量,充分伸直髋、膝、踝关节,结束蹬冰,完成交接体重。
测力平台是评估足与支持面之间相互作用的最常用方法。虽然测力平台能同时提供关于地面反作用力的垂直分力和剪切分力的有价值信息,但是它基本上不能反映足底面如何受到支持面的负荷的具体情况。在弯道滑行中,足部受力分为足前区、足后区、足内侧与足外侧,其中还分为足内前侧、后侧与足外前侧、后侧,每一个受力点的分布都会影响弯道技术,因此在测力时对这些区域都要进行精准的测量。
通过传感器测出运动员在弯道滑跑全程中不同区域内所产生的作用力,将传感器面积内所受力量值进行比值计算得出压强值,以此判断运动员下肢肌肉动态与力量传导状态,并分析出足部所受应力。通过对测试所得的压强参数对运动员弯道滑跑过程中技术使用、施力顺序等进行调整。
研究方法:首先选取16名专业速滑运动员,其中男女个8名;其次采用德国Novel pedar鞋垫式足底压力测试系统,鞋垫面积475×320mm,约有6000个传感器;最后,采样频率定为500Hz,进行实验数据处理。
6.1、研究结果
(1)大道项目足底不同区域%Contact值有明显差别,按数值从大到小顺序与足底区域对应为:足前区内侧、足后区、足前区外侧;短道项目足底不同区域%Contact值差别不大,区域触地时间占整个步态阶段的百分比较小的是足前区外侧;
(2)大道项目足底不同区域压力值有明显差别,按数值从大到小顺序与足底区域对应为:足后区、足前区外侧、足前区内侧;短道项目足底不同区域%Contact值有明显差别,按数值从大到小顺序与足底区域对应为:足前区内侧、足后区、足前区外侧,其中足前区的足尖部T1,足前区中部M3压强变化率为0;
(3)大道项目和短道项目足底不同区域P max指标特征基本一致,按数值从大到小顺序与足底区域对应为:足前区的足尖部T1,足后区的足跟部、足前区;
(4)大道项目足底不同区域P max值有明显差别,按数值从大到小顺序与足底区域对应为:足前区内侧、足后区、足前区外侧M5及足尖部T1:短道项目足底不同区域P max值有明显差别,按数值从大到小顺序与足底区域对应为:足后区、足前区、足前区中部M3,及足尖部T1。
6.2、研究结论
(1)从P max、%Contact、Load rate三个指标的情况可以看出大道项目和短道项目弯道技术的足底压强特征有显著差别,说明大道项目和短道项目弯道技术的动作结构、发力顺序、用力方式是不同的;
(2)大道项目和短道项目弯道技术足底不同区域接触地较短的区域均为足前区外侧,comp指标特征基本一致;大道项目和短道项目弯道技术足底不同区域的P max指标0值均出现在足前区的足尖部T1。
6.3、说明
大道项目和短道项目的弯道技术足前区的足尖部T1一直与鞋垫接触紧密却没有蹬冰力。
通过对运动员在大道与短道弯道技术使用时足底压强分布特征的分析发现,由于两者在弯道技术的使用时动作结构、发力顺序及施力方式的区别使运动员在弯道滑行过程中足底压强分布有着显著的差异,其主要压力分布区别在足后区、足前区中部,证明弯道技术的使用与这两个区域有关,而足尖部与足前侧区压力值分布变化不大,证明其弯道滑行时并没有蹬冰力。在速滑训练中,可以利用足底压力测试来对运动员的身体状态进行分析,依据科学的数据制定大道与短道不同的弯道技术指导方案。
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