蹲踞式起跑動作的生物力學分析資料

1、第12卷第3期2008年7月體育科學研究SpotsScienceResearchVo112，No3Ju1，2008蹲踞式起跑動作的生物力學分析徐茂典(集美大學體育學院，福建廈門361021)摘要：為了探討符合人體生物力學特征的最佳起跑姿勢，通過查閱大量的文獻資料，對世界優(yōu)秀短跑運動員的蹲踞式起跑姿勢進行運動生物力學比較分析。結(jié)果表明：普通式起跑姿勢要優(yōu)于接近式和拉長式；起跑器的最佳角度根據(jù)個人的身體差異而有所不同，起跑器角度與身高、體重

2、以及蹬力成正相關；起跑時手臂不應承受重心的壓力；前后膝關節(jié)在蹬離起跑器時作用各不一樣，重點在于控制膝關節(jié)的角度。關鍵詞：蹲踞式起跑；普通式；生物力學；手臂；膝關節(jié)中圖分類號：G8046；G822文獻標識碼：A文章編號：1007—7413(2008)03—0063—03BiomechanicalAnalysisofCrouchStartingPositionXUMno—dian(CoHegeofPhysicalEducation，Jime

3、iUniversity，Xiamen361021，China)Abstract：Thepaperaimstoexplorethebestpositionofcrouchstartaccordingtobiomechanicalcharacteristicsbydocumentaryanalysisandcom—parativeanalysisofworldtopsprintem’bodypositionsTheresultsshowth

4、atthemediumstarthasbeenprovensuperioroverbeththebunchande—longatedstartingpositionsintermsofV~UeSofthesprintemin“set”positionKeywords：crouchsta／t；mediumstan；biomechanics；aml；kneejoint古往今來，起跑的形式、方法五花八門，千姿百態(tài)。蹲踞式起跑是近幾年最重要的一

5、種起跑姿勢，是影響快速跑成績的一項主要技術要素，是快速跑技術教學的重點、難點之一。蹲踞式起跑技術是短跑完整技術的起始技術，它影響著后續(xù)技術的發(fā)揮以及在比賽時的心理狀態(tài)。在蹲踞式起跑技術教學與訓練中，經(jīng)常出現(xiàn)的“兩腳掌壓不緊起跑器抵趾板”、“起動時上體抬起過早”等現(xiàn)象，都與臀部抬起、肩前移動作有直接關系。就“蹲踞式”起跑技術的目的和任務而言，是指應用符合人體重心移動規(guī)律，采用某種身體姿勢，使人體擺脫靜止狀態(tài)獲得最大動能的行為方式。但是自從

6、蹲踞式起跑誕生以來，人們?nèi)栽谔剿髟趺礃右宰钕冗M的方法快速起跑，因此就出現(xiàn)了蹲踞式起跑中根據(jù)雙腳之間距離以及與起跑線之間的距離而劃分的普通式起跑姿勢、接近式起跑姿勢以及拉長式起跑姿勢。自從蹲踞式起跑誕生以來，人們?nèi)栽谔剿髟鯓右宰钕冗M的方法快速起跑。在短跑運動中，雖然起跑因素只占其中的10％一15％，但起跑的作用和它對途中跑各部分所產(chǎn)生的潛在力量是不容忽視的。通過合理的起跑姿勢來獲得最大初速度，對短跑運動成績有著重要的影響。本文通過對幾位世

7、界優(yōu)秀短跑運動員的起跑姿勢、起跑器與起跑線的距離、起跑器的角度以及手臂和膝關節(jié)角度等數(shù)據(jù)進行分析，綜合說明了當前最先進的起跑姿勢，為田徑起跑動作的教學和訓練提供運動生物力學方面的有益參考。1對象與方法11研究對象以世界優(yōu)秀短跑運動員的起跑姿勢為研究對象。12研究方法采用文獻資料法、分析比較法、數(shù)據(jù)統(tǒng)計法。2分析和討論21起跑器的位置圖1為在東京舉行的世界田徑錦標賽上男子100m決賽的劉易斯、巴雷爾、井上悟和山下微也4名運動員的起跑前前腳

8、和后腳到起跑線的距離。由圖1可以看出劉易斯和巴雷爾前后腳之間的距離為n456m和Q46m，均采用普通式起跑姿勢；而Et本的兩位選手井上悟和山下微也前后腳之間的距離分別為025m和0294m，均采用了接近式起跑姿勢。劉易斯和巴雷爾前腳離起跑線比Et本運動員要近(按身高比例)，前后腳之間的距離與前腳到起跑線的距離幾乎是相等的；而Et本2名運動員所采用的姿勢是前后腳離的近，兩腳離起跑線的距離相對較遠。收稿日期：2007一l123作者簡介：徐茂

9、典(1954一)，男，福建晉江人，副教授。研究方向：體育教育訓練學?！?1r_baC劉易斯0456m0477維普資訊第3期徐茂典：蹲踞式起跑動作的生物力學分析65在這一定程度上影響了水平速度的增大。Hadand和Steele認為運動員在預備階段手臂應稍微有點弧形，五指指尖輕輕地接觸地面，不能讓手臂承受過重的身體，以便在起跑時能迅速的回收擺臂。運動員聽到槍聲收到信號后手臂順勢屈起不僅減少了一個“推離地面”的動作，縮短了時間，而且可以順暢地

10、進人擺臂階段，雖然在這過程會產(chǎn)生身體暫時的失衡，但是這突然地屈肘恰好可以引起反射性地加強腿部動作，從而加強起跑效果。而減少重心在手臂上的壓力可以通過調(diào)節(jié)肩部和手臂的角度來實現(xiàn)。Schot和knutzen認為肩部和手臂的最佳角度為近似90。，Harland和Steele認為最佳角度為80。。圖4是Ka—ten和Helmick|6所描述的短跑運動員起跑時的最佳姿勢示意圖。而本文作者認為不能單純的為追求角度而控制起跑姿勢，應根據(jù)個人的身高、體

11、重選擇不同的角度，一般來講80?！?0。左右為適合的角度。圖4最佳起跑姿勢圖眾所周知，在蹲踞式起跑時，保證膝關節(jié)良好的發(fā)力夾角是提高人體快速后蹬力量的一個重要方面，因此，只有合適的膝關節(jié)夾角才能把起動時產(chǎn)生的后蹬力量充分作用到加速跑當中。Harland和Steele對世界優(yōu)秀短跑運動員進行了研究，發(fā)現(xiàn)大部分運動員前膝關節(jié)角度為90。，后膝關節(jié)角度為118。～136。，當然這范圍內(nèi)的角度是否是最佳角度目前還沒有得到證實。從運動力學上來分析

12、，身體起動時力量首先是從后腿發(fā)出的，后腿短時間內(nèi)產(chǎn)生的蹬伸力量越大，身體獲得向前的動量也就越大，這時后腿才能在強大的后蹬反作用力作用下加速前擺，有力地帶動前腿快速蹬伸。但是后腿加速前擺會牽動前腿一側(cè)髖關節(jié)旋內(nèi)肌群(臀中肌、臀小肌，闊筋膜張肌)強烈收縮，導致骨盆產(chǎn)生繞縱軸向支撐腿一側(cè)轉(zhuǎn)動。髖和膝又是兩個相鄰的關節(jié)，如果骨盆向支撐腿一側(cè)轉(zhuǎn)動，必然要帶動同側(cè)腿膝關節(jié)的外展。此時，前腿膝關節(jié)外展若得不到有效的控制，將會使骨盆加速轉(zhuǎn)動，當前腿蹬伸

13、時就產(chǎn)生了過度送髖的動作，導致起跑第一步距離過大。因此，綜合來講，前膝關節(jié)角度在于控制髖關節(jié)帶動膝關節(jié)外展引起起跑步幅的增大，而后膝關節(jié)角度在于加大蹬伸力量，加大水平加速度，提高起跑速度。3結(jié)論(1)普通式起跑更能充分調(diào)動小腿肌肉伸肌反射，比接近式和拉長式更能加快水平初速度，但也應該考慮到個人的身高問題。(2)由于運動員的身高和體重存在著差異性，所以起跑器的最佳角度也應根據(jù)個人情況有所不同，從力學原理上看，身高越高，體重越重，蹬力越大，

14、起跑器的傾斜角也應越大；反之，則越小。(3)起跑時重心不要壓在手臂上，以利于起跑時手臂迅速屈臂擺動。(4)前后膝關節(jié)的作用有所不同，后膝關節(jié)側(cè)重蹬腿力量，而前膝關節(jié)側(cè)重于控制髖關節(jié)帶動前膝關節(jié)外展而導致步幅加大。參考文獻[1】DOHERTY，KTrackandFieMOmnibookLosAltos，CA：TafnewsPress[J]sportsMedicine，2004，12(5)：32[2]HARLAND，M，Steele，JBi

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