运动生物力学在跆拳道技术动作研究中的应用

李勇

运动生物力学已经成为研究跆拳道技术动作特征的主要手段，研究发现对优秀运动员的技术动作特征研究较为全面，深入探讨了技术动作各关节角度与击打速度之间的关系，提出减少动作时间的合理建议以及不同肌肉在完成动作过程中发挥的重要作用。但对于不同因素对跆拳道动作特征影响的研究并不能满足教练员及运动员的需求，虽然目前从整体上分析了不同因素对技术动作特征的反应时间、击打时间、击打速度以及击打力度等指标及进行了分析，但并未对造成这些指标变化的原因进行深入研究。

1 前言

跆拳道起源于朝鲜半岛，是一门古老的格斗技术。20世纪50年代得到规范和统一，随后在世界范围内广泛发展。1994年跆拳道运动传入我国，时至今日我国跆拳道运动员在国际跆拳道比赛中已经取得了许多优异的成绩。尤其是赵帅在16年里约奥运会中的出色表现，实现了我国男子跆拳道运动员在奥运会中零金牌的突破。其成功的经验为我国小级别跆拳道运动员的训练提供借鉴和参考。跆拳道属于技能主导类格斗对抗性项目，运动员技、战术水平的高低及赛场發挥状况是决定运动员运动成绩的重要因素。为了提高运动员的竞技能力和运动成绩，国内外大量优秀学者和教练员对影响跆拳道运动员的制胜因素进行了研究和分析，期望使跆拳道训练更加科学化，以提高运动员的竞技水平。

目前我国跆拳道运动科研主要集中在跆拳道发展、技战术、生理生化生物力学、心理、运动损伤和选材6个方面。为了提高跆拳道运动的公平性、竞争性和观赏性，跆拳道比赛开始使用电子护具，并不断改变规则以适应跆拳道运动发展的需要。随着电子护具的应用和新规则的改变，运动员在比赛过程中技、战术的实施发生了一系列变化。研究电子护具对跆拳道运动员技战术的影响，探索新规则与跆拳道技术、击打力度之间的关系，为我国优秀跆拳道运动员进行针对性技能训练，提高运动员得分能力。

2 运动生物力学在跆拳道技术动作特征研究中的应用

2.1 优秀跆拳道运动员技术动作特征分析

周长涛在对横踢启动提膝转髋、踢击、收腿三个阶段所占动作时间进行观察后发现启动提膝转髋阶段占总完成时间的35%、踢击阶段占总完成时间的20%、收腿阶段占总完成时间的45%;从髋、膝、踝关节角度来看，髋关节角度在整个动作过程中是先大后减小再增大，膝关节表现出同样的关节活动特征，而踝关节角度则是由小逐渐增大。深入研究发现踝关节角度变化的快慢决定了踢击的速度和力量，跆拳道运动员在横踢过程中支撑脚内旋未达到180°，一般运动员通过采用摆动大腿环节的内旋，来补偿支撑腿的外旋角度的不足，从而完成快速摆腿技术动作。郝莹通过对后腿横踢各阶段分析发现：启动阶段、提膝阶段和还原阶段是影响整体技术的关键阶段;摆动腿蹬地时发力顺序错误，髋部力量的不足，以及启动时踝关节的主动发力不足是启动阶段用时过长的主要技术原因。王正树对后横踢支撑腿研究发现跆拳道运动员身体重心的提高是通过支撑腿提踵和伸膝实现的，优秀运动员后踢过程中支撑腿有向前滑行的总体趋势此外，高水平运动员可以通过摆动腿大腿环节内旋来代偿支撑腿外旋的不足。由此可知后横踢过程中支撑腿并不是固定不变的，而是向运动方向有一个滑行的现象。

周长涛通过观察高水平男子跆拳道运动员下劈技术动作指出在整个技术动作过程中收腿过程时间最长，其次是启动阶段，因此提出下劈技术关键在于缩短启动、提膝时间，加快收腿时间，避免暴露自身防守破绽;支撑脚并非是固定不变的，而是根据进攻劈击目标的需要，不断调节左支撑脚的进攻位置。深入研究发现膝关节角度的变化幅度，将带动踝关节和脚尖，产生较大打击速度，因此，下劈击腿的力量应重点在踝关节、脚部位发力，以提高击打部位力量。而在后续的研究中周长涛又提出高水平跆拳道运动员下劈时，髋关节稳定，增加了身体的稳定性;通过增加摆动腿的弯曲角度、垂直方向地面反作用力的第一个峰值和出现时间以及水平方向地面反作用力的峰值和冲量，快速完成踢腿运动;下劈的攻击的范围和速度增加，从而增强了这种攻击的效果。为了提高下劈的击打速度，同时也减小对对手头部的伤害，Bercades建议髋关节伸肌的收缩应从上升的最高点立刻开始，将旋转轴又髋关节转为膝关节，这将相应的较少惯性并增加接触点的角速度，从而以更快的速度击打到对手，同时也减小撞击中传递给目标的力，降低运动员头部损伤的几率。

杨小芳认为跆拳道运动员在做后旋踢动作时，踢击腿在离地瞬间身体重心要快速向回旋方向移动，同时重心要尽量上提，否则导致支撑腿弯曲影响动作速度;在髋关节最大弯曲瞬间和进行踢击的瞬间，踢击腿膝关节应最大程度弯曲，才能加快踢击腿的踢击速度，缩短动作时间。孙群发现运动员后旋踢的踝关节运动最大速度出现在击中目标之前，而不是出现在击打瞬间;髋关节角度变化始终领先于膝关节和踝关节，膝关节的越小，动作完成时间越短;另外运动员要充分发挥和利用躯干肌肉力量，躯干向进攻方向的快速扭转有利于下肢动作的协调顺利完成并获得较大速度。

黄宝宏研究认为在后横踢左脚前右脚后的实战动作技术中，主要发力肌肉是右股二头肌、左右侧臀大肌、右股直肌、左右股内侧肌、左股直肌、腓肠肌。Thibordee深入研究发现腿部肌肉参与运动的程度与关节活动和运动方向有关。提膝和准备阶段主要是由腓肠肌内侧肌和股二头肌参与运动;在击中目标前阶段，股直肌活动强度最大，可能表明股直肌与击打力度有关;在撞击阶段，股二头肌和股直肌以及腓肠肌内侧肌和胫骨前肌都处于活动状态;平衡股二头肌和股直肌的激活比率可以提高膝关节的稳定性，从而产生更有力的踢腿。

董德龙研究发现运动员在完成后踢动作时，右腓肠肌外侧头、右胫骨前肌、右阔筋膜张肌、左阔筋膜张肌和左臀大肌等肌肉放电量非常大，其次是左右股二头肌、右腓肠肌内侧头肌、左半腱半膜肌等，表明这些肌肉极大地参与了动作的完成过程，这些肌群在完成转体、伸膝及踢击的动作过程中具有重要的意义;右竖脊肌、右股二头肌、右阔筋膜张肌和右胫骨前肌及左臀大肌不仅激活顺序最早，而且在持续时间上也是最长，由此可能推测这些肌肉不仅有助于后踢动作起动速度的完成，而且对于整个动作可能发挥了积极地支撑稳定作用。

综上所述，国内外学者分别从时间、关节角度、肌肉活动等多个方面对优秀跆拳道运动员的技术动作特征进行观察和分析，深入探讨了关节角度与击打速度之间的关系，提出减少动作时间的合理建议以及不同肌肉在完成动作过程中发挥的重要作用。从多角度出发，全面的优秀跆拳道运动员技术动作特征进行分析，为跆拳道运动的科学化训练和相关研究提供了坚实的理论基础。

2.2 不同因素对跆拳道技术动作特征影响分析

2.2.1 运动员技术水平

运动员竞技水平是影响运动成绩的重要因素，刘满金对我国优秀散打运动员竞技能力结构特征不同指标（形态指标、机能指标、素质指标、技术指标、心智指标）分析研究发现技术指标（击打力量、击打时间等）对不同等级的运动员都发挥着重要作用。跆拳道和散打一样作为格斗对抗项目来说具有某些相同的特点，因此国内外学者对不同等级运动员技术动作特征进行了大量的研究，期望为一般运动员的科学化训练和缩短技术上的差距提供具有针对性参考意见，以提高运动员竞技能力。

Moreir研究发现优秀运动员具有更短的反應时间，准备时间缩短，因此踢腿时间短于普通运动员。此外，优秀运动员膝关节屈曲和伸展的角速度较高，膝关节和踝关节线速度峰值也高于普通运动员，其主要原因是腓肠肌和臀大肌更高被激活，使优秀运动员比普通运动员具有更高的地面反作用力。Ervilha进一步将开始刺激到运动开始之间的时间细化，从开始刺激到肌肉激活定义为运动前时间，肌肉激活到开始运动定义为反应时间，他指出优秀运动员对于下背部和下肢肌肉具有更短的运动前时间，但却比普通运动员具有更长的反应时间。与Moreira的研究相比，Ervilha同样观察到优秀运动员完成踢击的时间更短，但表面肌电特征在优秀运动员和普通远动员之间没有差异。此外，优秀运动员和普通运动员之间主要膝关节的iEMG没有差异。造成研究结果差异原因可能是由于运动员的选择标准不同。Ervilha的研究可能运动员之间的差异较小，普通运动员与优秀运动员的技术动作特征更接近。

2.2.2 运动性疲劳

苏健蛟研究发现不同疲劳程度下踝关节内旋角度和外翻角度在不同阶段呈现出不同的特点，启动阶段重度疲劳时踝关节背屈角度较小，而在回收阶段，踝关节外旋角度表现为中度疲劳大于轻度疲劳大于重度疲劳。同时苏健蛟还指出随着疲劳程度的不断增加，重度疲劳时启动阶段出现位移增大、速度降低的运动现象，是由于肌肉收缩速度和最大收缩力下降的综合表现。在击打阶段，随着疲劳程度的加深，踝关节内翻、旋内角度增大，其稳定性表现较差，不仅对横踢动作的流畅性带来了不利影响，同时成为引发踝关节周围韧带损伤风险的重要因素。张颖惠同样指出随着疲劳程度加深，技术动作的稳定性变差，对动作特征和击打速度的影响程度越大。SantAna将运动时间分为反应时间（刺激发生到运动开始）和击打时间（运动开始到完成击打）后发现认为运动型疲劳会影响跆拳道运动员的反应时和踢击的冲击力，但击打时间没有变化。

2.2.3 击打距离

徐春杰通过对后横踢击打不同距离时技术动作特征研究指出缩短动作完成的时间的重要性，在作用时间和击打质量一定的情况下，击打速度越大，即变化越大，击打力量越大;在此基础上徐春杰还认为后横踢技术动作完成过程中需要依次提高各环节的动作速度（以近端至远端的运动链模式）和重心移动速度，有助于减少动作完成时间。踢击的质量主要与力量、速度、时间、准确性和平衡有关，受多种神经肌肉的控制。但对于优秀跆拳道运动员而言，目标距离对踢腿的冲击力和执行时间不产生影响，但新手运动员长距离的踢腿比短距离的踢腿产生的冲击力更低，长距离的踢腿比短距离和正常距离的踢腿产生的反应时间更长。因此优秀运动员可以依据比赛需要，依据攻击瞬间与对手所处的不同距离和状态，迅速地执行踢击动作，不用担心近距离击打力量影响得分效果。

2.2.4 其他因素

目标的设置决定了踢击的执行方式，物理目标将起刺激作用，影响运动员的运动神经肌肉控制，因此有无目标是影响横踢击打效果的一个重要因素。此外，苏健蛟认为不同重量级别的优秀跆拳道运动员横踢技术动作的生物力学特征存在显著性差异;运动员体重级别越小灵敏性越好，动作速度越快，而体重级别大的运动员击打距离较远。而在实际比赛过程中后横踢进攻战术动作在击打速度上明显高于“反击”“迎击”“近身”，迎击、近身战术动作击打速度不具有差异，但其高于反击战术动作;后横踢4种战术完成时间两两之间均具有差异，完成时间的先后顺序是迎击战术、近身战术、进攻战术、反击战术，因此后横踢战术动作击打速度快并不一定动作速度快，Kim还指出节奏性跳跃对后踢的踢腿速度产生了积极的影响，但对于不同的刺激信号，后踢的响应时间不同。

综上所述，运动生物力学在跆拳道研究中的应用越来越广泛，从最早的对优秀跆拳道运动员技术进行分析，深入了解优秀运动员的技术动作特点。到后来的不同等级运动员之间的技术动作特征差异性分析，为普通运动员的科学化训练提供理论基础，从而提高运动员的成绩。现在对跆拳道技术动作特征的研究更加深入，通过分析不同因素对技术动作特征的影响，为运动训练提出更加具有针对性的建议。相对于以往的研究，各个因素对技术动作特征造成影响的研究并不全面。虽然目前从整体上分析了不同因素对技术动作特征的反应时间、击打时间、击打速度以及击打力度等指标及进行了分析，但并未对造成这些指标变化的因素进行深入研究，具有一定的局限性。

3 结束语

为了追求更加公平的跆拳道比赛，同时也为了增加跆拳道比赛竞争性和观赏性，电子护具代替了传统护具，比赛的规则也在不断改变。在过去后横踢是最热门的技术动作，但现在越来越多的高位技术被运动员所使用，因此应运用不同方法对跆拳道的高位技术进行研究，以满足赛场变化的需要。目前运动生物力学在跆拳道的研究中虽然已经取得了一定的成果，但主要还是集中在横踢技术动作上，而且主要是运动学方面研究，少量的运动学与肌电的结合并不能满足运动员及教练员的需求。因此在今后运动技术的生物力学研究中要采用多机同步测量的方法，从而较全面的把握运动技术动作的生物力学规律和本质。另外运动生物力学的研究也要力争与心理学、生理学相结合，从多角度出发，促进我国跆拳道运动的发展，从而取得电子护具时代跆拳道比赛的胜利。

（作者单位：沈阳体育学院）