武术运动生物力学研究进程
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摘 要：追踪武术运动生物力学研究动态，为武术运动的科学化研究提供思路，本文采用定量和定性研究方法分析所得文献，并结合国外相关领域的研究成果作出讨论和提出建议，发现此领域研究成果近10年来显著增加，研究关注点在竞技武术得分技术动作的分析，测量手段的进步虽促进了更深层次的研究，但仍然要注重先进仪器的开发和引进。武术作为我国的传统体育项目，历久不衰，尚有很大的研究空间，在武术运动生物力学的研究上要具有时代性、前瞻性和创造性，全面服务于武术运动。
关键词：武术运动 运动生物力学 研究现状
中图分类号：G80-32 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2020）01（a）-0199-02
中国武术历久不败，必有哲理存乎其间，然苟不依科学之方式，以改良推广之，则永无进化之日。科学无分文武，用生物力学的方法量化分析武术运动，促进武术的科学化发展，古有达摩祖师一苇渡江，今有太极闫芳隔空打牛，既为破除武术迷信，又为武术正名。本研究选取中国学术文献网络出版社总库的论文成果，剔除内容不完整的摘要或会议论文及文献综述，同一作者且内容重复的会议和期刊论文保留发表时间最早的。用EndNote X7进行整理、筛选，用定量的研究方法对年度发文量、文献来源等进行统计，用定性的研究方法对研究内容、研究方法等进行分析。研究发现，254篇论文中期刊论文121篇，硕博士学位论文107篇，会议论文26篇。自1961年始，2002年发文量才呈现上升趋势，2009年达26篇，此后10年论文成果数量总计178篇，约占总数70%，社会科学类期刊占到期刊论文总数的72.6%。学位论文来自于19所院校，其中体育院校的学位论文共有78篇。总体看来，生物力学在武术领域中的研究成果主要涉及散打、套路、太极拳、气功等方面，服务于武术的教学、训练及比赛，并借此提高运动技术、预防损伤、康复治疗和促进健康。研究倾向于对散打、套路及太极拳技术的动作的分析。
1 主要研究成果分析
文獻类型可以间接反映出这一相关领域研究成果的整体质量，CSSCI和博士论文相对来说具有较高的学术价值与质量，故选取28篇CSSCI期刊及5篇博士学位论文进行分析。
1.1 研究内容
根据理查德·C·尼尔森（美国）对运动生物力学研究方法的概括[1]，可以将武术运动生物力学研究分类，33篇论文中，第一类关于某一具体项目特有环节的生物力学研究有散打鞭腿、侧踹、寸腿和太极推手;第二类多个武术项目中共同包含的动作研究集中于竞赛套路的B、C级难度动作;第三类使用评定方法的有用步态测试评估太极拳运动对老年人膝关节炎康复的效果及对老年人上下楼梯时身体稳定性的影响的研究;第四类对武术运动所涉及的生理学、运动学、动力学及专项特点等进行综合考虑的有用解剖学、生理学运动学、动力学等学科知识对武术专项特点进行解释分析，缺乏武术运动中人体器官的生物力学研究。
这些都是通过运动生物力学对武术动作技术的分析，用以提高运动表现或是研究武术锻炼对普通人群的潜在益处，所研究的动作集中于竞赛套路的B、C级难度动作以及散打鞭腿、踹腿等腿部进攻动作。在国外的武术运动生物力学研究中，马斯塔法·G认为研究趋势是倾向于关注进攻动作，应加强对武术防御技术的生物力学研究[2]。查农·A发现在过去的几十年里，对包括武术在内的格斗类运动生物力学研究关注的是提高表现和对武术运动伤害风险的认识，研究成果主要分为2个主题，第一是包括踢、打、摔倒技术的动力学、运动学和肌电图的文章;第二是对运动行为和感知能力（如运动的重复性和反映时间）某些方面的研究，这是武术和格斗类的体育运动中良好表现的基础[3]。国内外研究的相同之处在于对竞技武术得分技术的研究，不同的是武术套路虽在国外发展态势良好，但科学研究尚没有深入，研究集中于散打、散手，并常与跆拳道、综合格斗等类似格斗项目进行对比研究，国内的研究虽也集中于散打、套路这类竞技武术，但常是对某一个具体动作的反复测试，缺乏武术与其他类似项目间的同异比较（如运动员、动作技术等）。此外，武术损伤应引起关注，据统计，武术专业学生及专业运动员损伤发生率为90.6%[4]，因此研究武术运动伤害机制以预估潜在风险也至关重要。
1.2 研究方法
运动生物力学主要用于确定各专项体育运动的技术原理，作为运动员的技术诊断和改进训练方法的理论依据。从运动生物力学的研究形式上，可分为理论研究法和实验研究法。33篇论文中有28篇使用实验研究法，即借助计算机设备建立运动生物力学理论与武术经验的联系，应用型的实验研究需求增多是武术科学研究为其运动实践服务的突出表现，依靠科学的测量设备追踪进行武术运动时的人体特点，总结运动规律，为研究、教学、训练等提供客观依据。使用率最高的测量方法是三维录像解析法、测力台测试法以及肌电分析法。某些研究还使用本体感觉测试仪、心率遥测仪器、肌肉形态测量仪、抗体（砖）等设备。上海体育学院朱东在《武术套路跳跃中旋风脚及连接难度动作分析》一文中首次使用由摄像机和测力台组成的VICON运动学分析系统。
目前对运动技术和力学的评估通常仅限于视觉、高速视频等间接技术的组合，或可能包括在实验室环境中直接测量接触压力或压力[5]。2016年，帕克提出一种通过鞋垫传达的地面反作用力进行评估的系统，经过跑步和跳跃测试发现这种系统有助于实时测量各种人体运动的地面反作用力[6]，虽无法保证系统的容量和持久，但相比于测力台来说更具有灵活性，能对运动员在运动中的状况进行实时监测。 1.3 研究局限性
对33篇文章分析发现，应用型的实验研究所存在的共性问题是较小的样本量导致某些差异的不显著性。受试者是否具有代表性及性别或年龄差异也都可能对实验带来影响，还发现有存在肌电测试部位因脂肪较多而出现数据异常的问题。研究者应对前人研究中出现的问题有所重视，使实验方法更加科学和完善，以具有更强的说服力。
2 讨论
运动生物力学理论体系的逐渐完善和武术发展的高要求使得武术研究不再局限于单科视角，武术与运动生物力学的交叉研究在近10年来才开始引起学者们的关注和重视，总体来说起步较晚。相比于综合大学的体育专业来说，专业体育院校运动生物力学学科的发展是科研成果产生重要原因，对研究生培养规模的扩大和培养质量的提高也促进了武术运动研究人才的产生。总体来说，促进健康和预防损伤的研究不多，也缺乏对比性研究和开发型研究，相比于国外的研究来说实验设备还存在一定局限性。武术运动生物力学研究是促进武术科学化发展的重要力量，研究者要积极了解相关领域的研究进展，因此提出以下建议。
（1）研究要具有前瞻性、时代性和创造性，注意研究的系统化、深入化和全面化，从不同角度出发，可以多做对比性研究，从其他方面吸取经验。
（2）扩大对武术运动损伤与康复的研究，运动生物力学研究在运动员选材、技术动作创新、器械和器材研制方面更是不容小觑，加强开发型研究，增强创新创造意识。
（3）科研单位应注重开发或引进先进的测量仪器，研究者要积极关注该领域的研究动态，主动寻找途径学习先进研究方法，如中国体育科学学会运动生物力学分会的官方主页上就曾有举办运动生物力学研究方法研修班的通知。
（4）武术运动生物力学的研究同时从力学、生理学等方面进行研究，将宏观力学原理和微观组织结构与武术这一具体运动联系起来，因而要求研究者具有多学科的知识储备与研究能力。
参考文献
[1] （美） 理查德·C·尼尔森，著.美国运动生物力学的研究现状[M].李世明，林大荣，等，译.山东体育科技，1995（4）：55-56.
[2] Mustapha G， Mahmud J， Zakaria M， et al. Biomechanics research on martial arts – The importance of defensive study[J].Archives of Budo，2015，5（11）：187-195.
[3] Channon A， Jennings G.Exploring embodiment through martial arts and combat sports： a review of empirical research[J].Sport in Society，2014，17（6）：773-789.
[4] 孫维国.骑马蹲裆式与髌骨劳损的预防[J].天津体育学院学报，2002（2）：69.
[5] Young C， Fleming P R， Dixon S， et al. Shoe signature monitoring for advanced running technique[A]. Estivalet M， Brisson P. ENGINEERING OF SPORT 7， VOL 2[C]. Biarritz， FRANCE，2008.
[6] Park Junghoon，Na Youngjin，Gu Gwangmin，et al. Flexible Insole Ground Reaction Force Measurement Shoes for Jumping and Running[A].IEEE.Proceedings of the IEEE RAS-EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics[C].SINGAPORE，2016.
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