您好, 访客   登录/注册

我国男子20km竞走运动员WKH的竞走技术人体运动学分析

来源:用户上传      作者:李厚林 王鹏 原君 王浩 孙璐鑫 陈子博 杨腾阳 郭丕用 王喆

  摘    要:為提高和改进WKH的竞走技术,运用生物力学测量法、专家访谈法、文献研究法等,对WKH竞走技术要素指标进行分析。研究结论:1)WKH的竞走技术的速度指标特征为:慢速走时左腿复步时间和右腿复步时间不均衡,左腿步频较快;快速走时两腿平衡较好,且比洛佩兹平均步频快。快速走时和慢速走时具有复步时间短、步频快的特点。2)WKH竞走技术的长度指标特征为:左腿步长和右腿步长不均衡,而且步长变化不稳定,尤其在太仓竞走选拔赛中慢速走左腿步长变化大,髋部灵活性不足。慢速走后摆技术还有待改进。离地技术主要是离地时摆动腿膝关节弯曲太大,髋部灵活性不足,单腿不能充分前伸。快速走时单腿前摆距离不太均衡。在太仓竞走选拔赛中单腿前摆距离大、后蹬距离不足,竞走技术经济性下降。慢速走时左腿前摆距离与后蹬距离有待调整、右侧肩部及髋部的灵活性还有待加强训练,加强左脚离地后左腿肌肉的放松。在慢速走时重心比较稳定,在快速走时重心起伏略大。3)WKH竞走技术动作角度指标特征为:当加大大臂后摆动作时存在双臂摆动角度不平衡的现象。从慢速走到快速走脚底着地角度偏小,前行阻力增大,下肢关节累积负荷增大。快速走时左腿肌肉放松程度与右腿肌肉松弛程度有差异,在黄山竞走大奖赛中慢速走时左腿肌肉更为松弛。两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度在太仓竞走选拔赛中变化较大。单脚着地时躯干倾角不为0°,单脚着地躯干与地面保持90°还有待训练,单脚脚底着地技术还有待改进。建议:进一步加强髋部的灵活性训练和四肢平衡性训练,加大大臂后摆幅度,提高摆动腿的肌肉放松程度,快速走要控制摆动腿前摆距离、小腿后蹬距离和身体重心的稳定性。
  关键词:男子20 km;竞走;竞走技术;运动生物力学
  中图分类号:G 821          学科代码:040303           文献标识码:A
  Abstract:In order to improve WKH race walking technique, biomechanical measurement, expert interview and literature research were used to analyze the technical elements of WKH race walking. Research conclusions: 1) The speed index characteristic of WKH’s race-walking technique is that when walking slowly, the time of left leg’s complex step and right leg’s complex step is not balanced, and the step frequency of left leg is faster; that the balance of legs was better when walking quickly, and the average stride frequency was faster than that of Lopez. Fast walking and slow walking have the characteristics of short time and fast frequency. 2) The characteristic of the length index of WKH walking technique is that the step length of the left leg and the right leg is unbalanced, and the change of step length is not stable, especially in Taicang race walking trials, the change of step length of the left leg in slow walking is great, and the flexibility of hip is insufficient. The slow walking backswing technique needs to be improved. The off the ground technique is mainly that the knee joint of swinging leg bends too much when off the ground, the hip flexibility is insufficient, and one leg cannot extend fully forward. When walking fast, the distance of one leg forward swing is not balanced. In Taicang race walking trials, the distance of single leg forward swing is large and the distance of backward pedal is insufficient, which leads to the decline of race walking technology and economy. Slow walking left leg swing distance and distance to be adjusted after the kick, the right shoulder and hip flexibility needs to be strengthened training to strengthen the left leg muscle relaxation after the left foot off the ground. When walking slowly, the center of gravity is relatively stable, and when walking fast, the center of gravity fluctuates slightly. 3) WKH race walking technical movement angle index characteristic is: When increases the big arm back swing movement to have the double arm to swing the angle not balanced phenomenon. From slow walking to fast walking, the plantar landing angle was smaller, the forward resistance increased, and the cumulative load of lower limb joints increased. The muscle relaxation degree of the left leg was different with the right leg when walking fast. The muscle relaxation degree of the left leg was more relaxed when walking slowly in Huangshan Race Walking Competition. When the two legs overlap, the bending angle of knee joint of single leg changes greatly in Taicang Race Walking Selection Competition. The angle of the trunk is not 0°when one foot touches the ground, and it needs to be adjusted to 90° between the trunk and the ground, and the technique of one foot touching the ground needs to be improved. Recommendations: to further strengthen the flexibility of the hip training and four-limb balance training, increase the range of arm back swing, improve the degree of muscle relaxation of the swing leg, fast walking to control the swing leg forward swing distance, leg back pedal distance and the stability of the body center of gravity.   Keywords:men’s 20km race walking; race walking technique; sports biomechanics
  2016年,我国男子20 km竞走项目运动员包揽了里约奥运会该项目金牌榜前2名,但是里约奥运会后,我国男子20 km竞走项目的竞争力有所下降。
  WKH在2017年黄山全国竞走大奖赛暨世界锦标赛男子20 km竞走选拔赛中以1 h 17 min 54 s创造了个人最好成绩,2017年世界排名第1位。WKH在2017年世界田径锦标赛以1 h 19 min 30 s获得第7名、在2018年雅加达亚运会获得男子20 km竞走项目冠军。但是,在2019年多哈世锦赛中,WKH以1 h 29 min 52  s获得第8名,与金牌失之交臂,并且在2019年黄山全国竞走大奖赛暨世界锦标赛男子竞走50 km选拔赛中,WKH出现一次严重腾空犯规,说明其竞走技术还有不足。基于此,本文通过对WKH的竞走技术进行分析,查找不足,为WKH竞走技术改进提供理论依据,也为WKH的教练员制定训练方案提供理论参考。
  1   研究对象
  本文以WKH的竞走技术为研究对象,对WKH为备战2019年多哈世锦赛参加的“2019年黄山全国竞走大奖赛暨世锦赛50 km竞走选拔赛”(以下简称“黄山竞走大奖赛”)和“2019年太仓国际田联竞走挑战赛暨世锦赛20 km竞走选拔赛”(以下简称“太仓竞走选拔赛”)中的竞走技术进行分析,查找WKH竞走技术存在的不足。
  2   研究方法
  2.1  文献研究法
  根据研究目的,通过在《中国期刊全文数据库》与《中国硕博士论文数据库》中以“竞走”为篇名关键词进行检索,共检索到1 327篇论文;以“男子竞走技术”为篇名关键词检索到44篇硕士、博士论文和期刊论文,通过阅读检索到的男子竞走运动员相关的论文,分析男子竞走技术的研究现状及男子竞走技术发展变化趋势,为本研究奠定理论基础。
  2.2  专家访谈法
  根据WKH的竞走技术解析结果,形成初步诊断报告,与WKH的主教练ZFX及意大利外教组教练桑德罗就WKH竞走技术相关问题进行讨论,并就当前WKH竞走技术中的不足之处,与主教练讨论改进训练方案,在WKH主教练同意的基础上,进行运动训练干预,并对WKH的竞走技术数据进行深入挖掘,以提高本研究结果的实践价值。
  2.3  生物力學测量法
  1)定点拍摄。分别对黄山竞走大奖赛和太仓竞走挑战赛中WKH竞走技术进行定点录像采集,比赛在公路举行,共走10圈,每圈2 km,每圈使用8个机位拍摄,因终点拱门前有裁判组长,一般情况下,运动员在此处最能体现竞走技术水平,所以,选取终点拱门前150 m处设置2台摄像机(型号为CASIO-FH25)进行三维拍摄。黄山竞走大奖赛左前方摄像机距离拍摄区域中心点为20.7 m,右前方摄像机距离拍摄区域中心点为27.5 m,拍摄频率为120帧/s,2台摄像机主光轴夹角约为120°。太仓竞走挑战赛左前方摄像机距离拍摄区域中心点为20.7 m,右前方摄像机距离拍摄区域中心点为28 m,拍摄频率为120帧/s,2台摄像机主光轴夹角约为120°。其他6个机位进行平面定点拍摄。比赛开始前采用三维标定框架,摄像机主光轴高度均为1.10 m,WKH到达拍摄位置前5 s开始录像,曝光时间为1/1 000 s,拍摄范围是以WKH比赛主要通过点为中心的平面约4 m×6 m的范围。
  2)影像解析。使用 APAS三维运动技术解析系统对拍摄视频进行数字化处理,采用人体惯性参数模型,根据研究需要选取21个人体部位(左脚尖、左脚跟、左脚踝、左膝、左髋、左肩、左肘、左腕、左手中指、右脚尖、右脚跟、右踝、右膝、右髋、右肩、右肘、右腕、右手中指、头部中心点(两耳垂连线中间点)、两肩连线中心点、两髋连线中心点),为提高数据处理的精确度,避免平滑处理对起始端数据的影响,分别对WKH复步开始动作的前7帧图像到结束动作的后7帧图像进行解析和数字化处理,以运动时相和关键参数为依据,进行低滤波平滑处理,选择平滑系数为7,获得本研究分析所需的原始参数数据。
  2.4  数理统计法
  对WKH参加的2019年黄山竞走大奖赛和太仓竞走挑战赛2场男子20 km竞走比赛的录像进行图像数字化处理,获得步长、速度、身体动作角度等人体运动学指标的原始参数,使用Microsoft Excel 2010计算平均数、标准差等。
  2.5  比较分析法
  根据WKH的关键竞走技术存在的不足,对WKH在2019年黄山竞走大奖赛和2019年太仓竞走挑战赛(见表1)中的竞走技术人体运动学指标数据进行分析,选取重点指标,提取原始数据,并结合2015年北京国际田联世界田径锦标赛冠军洛佩兹的竞走技术和其他优秀运动员关键竞走技术指标参数进行对比与分析,深入分析WKH竞走技术需改进之处,提高本研究的实践价值与理论意义。
  3   结果与分析
  3.1  WKH的竞走技术阶段界定与选取
  3.1.1  WKH的竞走技术阶段界定
  根据《1996年国际田联竞走规则》的定义[1]和班费洛夫对竞走技术结构的划分[2]3,结合WKH比赛中竞走技术动作时相,主要对WKH的竞走技术的前支撑阶段、转换阶段、后支撑阶段和腾空阶段展开研究(如图1所示)。
  3.1.2  WKH与洛佩兹的竞走技术阶段选取
  根据WKH在2019年黄山竞走大奖赛和2019年太仓竞走选拔赛中的分段速度变化(如图2所示),选取WKH在太仓竞走选拔赛第3.85 km点的速度(8 min 4 s/2 km)和黄山竞走大奖赛5.85 km点的速度(8 min 3 s/2 km),WKH到达这2个点的速度与前半程速度相同,属于慢速走;WKH在太仓竞走选拔赛第15.85 km点的速度(7 min 43 s/2 km)和黄山竞走大奖赛17.85 km点的速度(7 min 43 s/2 km)属于黄山竞走大奖赛最快速度和接近太仓次快速度(最快速度为7 min 41 s/2 km),属于快速走。经过对其他机位数据进行对比分析,6个机位的人体运动学指标数值具有一致性。选取2015年北京田径世界锦标赛男子20 km冠军洛佩兹慢速走(8 min 4 s/2 km)和快速走(7 min 40 s/2 km)的竞走技术参数进行比较,该运动员比赛没有犯规、警告与判罚,比赛技术比较规范,而且与WKH身高相当,具有可比性。   3.2  WKH的竞走技术速度指标分析
  从复步时间统计结果来看(见表2),WKH在黄山竞走大奖赛与太仓竞走选拔赛中慢速走复步时间分别是0.583 s 和0.592 s,比洛佩兹在慢速走复步时间分别用时少0.017 s和0.008 s,也比世界顶级运动员复步时间用时少[3]。WKH在慢速走时复步时间用时少,竞走比赛速度由步长和步频相乘计算[4],WKH在黄山竞走大奖赛和太仓竞走选拔赛中慢速走左腿步频与右腿步频的平均值分别约为206步/min和202步/min,大于洛佩兹,因此,WKH在2次比赛中慢速走时速度比洛佩兹快。
  WKH在黄山竞走大奖赛与太仓竞走选拔赛中快速走时复步时间均为0.550 s(见表2),WKH的竞走速度越快,单步用时越少,单步用时与竞走速度具有负相关关系[3],与世界优秀男子运动员竞走技术变化趋势一致[2]90。WKH在2次比赛中快速走时比洛佩兹复步用时少0.042 s,也比世界顶级运动员复步用时少[4],WKH快速走时复步用时少[3,5],步频约为218步/min,比洛佩兹快大约16步/min,WKH快速走和慢速走具有复步时间短、步频快的特点。
  从慢速走单步时间统计结果来看(见表2),WKH在黄山竞走大奖赛中左腿单步用时与在太仓竞走选拔赛中左腿单步用时相同,均为0.300 s,也与洛佩兹左腿单步用时相同;WKH在黄山竞走大奖赛和太仓竞走选拔赛中右腿单步用时分别为0.283 s和0.292 s,右腿单步用时少于左腿单步用时,并且在太仓竞走选拔赛中右腿单步用时长于在黄山竞走大奖赛中右腿单步用时,因此,WKH在慢速走时左腿复步用时和右腿复步用时不均衡,左腿步频较快。
  从快速走单步时间统计结果来看(见表2),WKH在太仓竞走选拔赛中快速走时单腿单步用时与在黄山竞走大奖赛中单腿单步用时均为0.275 s,WKH快速走时两腿单步用时较均衡,且比洛佩兹平均步频快。
  3.3  WKH的竞走技术长度指标分析
  3.3.1  WKH的竞走步长
  在竞走技术中,步长与步频相互制约,相互影响[6-8]。步长与步频合理的组合才能达到最大速度,成为决定竞走技术的主要因素;单步动作用时不但决定了步频,同时也对竞走技术动作结构有影响。
  从WKH的单步步长统计结果来看(見表3),WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走的平均步长为1.18 m,比太仓竞走选拔赛慢速走的平均步长增加了0.02 m,比洛佩兹慢速走平均步长减少了0.06 m。在黄山竞走大奖赛中WKH快速走平均步长为1.23 m,与太仓世锦赛选拔赛中WKH快速走平均步长相当,比洛佩兹快速走平均步长少了0.06 m。
  从慢速走向快速走转换的步长变化来看,在黄山竞走大奖赛中WKH快速走步长约增加了4 %;竞走用时由4 min 3 s/km缩短到3 min 51 s/km,速度提高了约5%;在太仓竞走选拔赛中WKH快速走步长增加了6%;洛佩兹快速走速度约提高了5%,步长约增加了4%,WKH步长增加是其竞走速度加快的主要因素,与世界优秀运动员竞走技术变化趋势一致[8-9]。
  从单步步长统计结果来看(见表3),在黄山竞走大奖赛中,WKH慢速走左腿和右腿的步长均为1.18 m;WKH在太仓竞走选拔赛慢速走的左腿步长比右腿步长减少了0.07 m;WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走左腿与右腿的步长比较均衡。在太仓竞走选拔赛中,WKH慢速走左腿步长明显偏大,导致左腿步长和右腿的步长不均衡;而洛佩兹慢速走的左腿步长和右腿步长较均衡。
  WKH在黄山竞走大奖赛中快速走的左腿步长和右腿步长分别为1.21 m和1.24 m,左腿步长比右腿步长少了0.03 m;WKH在太仓竞走选拔赛中快速走的左腿步长和右腿步长分别为1.24 m和1.22 m,左腿步长比右腿步长增加了0.02 m。在黄山竞走大奖赛中WKH快速走左腿步长和右腿步长的差异大于在太仓竞走选拔赛中快速走的左腿步长和右腿步长的差异;WKH在黄山竞走大奖赛快速走左腿步长和右腿步长的差异增大,左腿步长和右腿步长的不均衡;而洛佩兹快速走时左腿步长和右腿步长均衡。
  WKH的左腿和右腿的步长不均衡,而且步长变化不稳定,尤其在太仓竞走选拔赛中慢速走的左腿步长变化大,这与其髋部灵活性和协调性不足有关[4]。
  3.3.2  WKH的竞走单腿离地技术和脚底着地技术分析
  3.3.2.1    WKH的竞走单腿离地技术
  竞走运动前进性主要取决于离地技术,离地技术决定了双腿后蹬力量和双腿后蹬距离,对竞走技术动作有影响。从单腿后蹬距离统计结果来看(见表3),WKH在黄山竞走大奖赛和太仓竞走选拔赛中慢速走时左腿后蹬距离与右脚后腿距离的平均值均为0.44 m,右腿后蹬距离均为0.45 m、左腿后蹬距离均为0.42 m,2次比赛中慢速走时WKH左腿后蹬距离和右腿后蹬距离差均为0.03 m。在黄山竞走大奖赛中,WKH快速走时左腿后蹬距离和右腿后蹬距离平均值为0.47 m;WKH在竞走时单腿后蹬距离随着速度的加快而增加。洛佩兹在慢速走与快速走时右腿后蹬距离相同。洛佩兹在慢速走时左腿后蹬距离比WKH在2次比赛中慢速走时左腿后蹬距离长0.05 m,右腿后蹬距离比WKH在2次比赛中慢速走时右腿后蹬距离长0.04m。WKH慢速走时左腿后蹬距离和右腿后蹬距离均分别小于洛佩兹。WKH在慢速走时单腿后蹬技术还有待改进。
  WKH在黄山竞走大奖赛中快速走时右腿后蹬距离为0.51 m、左腿后蹬距离为0.43 m,左腿后蹬距离和右腿后蹬距离差为0.08 m,平均距离为0.47 m;左腿后蹬距离比太仓竞走选拔赛中快速走时左腿后蹬距离小0.02 m,尽管WKH在黄山竞走大奖赛中快速走时右腿后蹬距离比洛佩兹快速走时右腿后蹬距离还长0.02 m,但是,在这次比赛中WKH的左腿后蹬距离只有0.43 m,明显单侧用力,双腿前摆与后蹬距离协调性不足。从竞走技术动作来看,WKH在黄山竞走大奖赛中单腿离地时上身有些前倾,并且双肩左右扭动明显,影响了髋部自由度(如图3和图4所示)。WKH在太仓竞走选拔赛中快速走时左腿后蹬距离和右腿后蹬距离均为0.45 m,左腿后蹬距离和右腿后蹬距离较为均衡。   从单腿前摆距离统计结果可知(见表3),WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走时单腿前摆距离平均值为0.29 m,快速走時单腿前摆距离平均值为0.30 m;右腿前摆距离为0.27 m、左腿前摆距离为0.31m,左腿前摆距离和右腿前摆距离差为0.04 m。WKH在太仓竞走选拔赛中慢速走时单腿前摆距离平均值为0.31 m,快速走时单腿前摆距离平均值为0.32 m。WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走时单腿前摆距离随着速度加快略有增加,在太仓竞走选拔赛慢速走时单腿前摆距离又略有增加。WKH的单腿离地技术主要是单腿离地时摆动腿膝关节弯曲太大,髋部灵活性不足,单腿不能充分前伸(如图4所示)。
  WKH在黄山竞走大奖赛中快速走时右腿前摆距离为0.27 m、左腿前摆距离为0.32 m,左腿前摆距离和右腿前摆距离差为0.05 m;WKH在太仓竞走选拔赛快速走时左腿前摆距离和右腿前摆距离差为0.04 m,左腿和右腿的前摆距离差缩小;相较洛佩兹快速走时左腿前摆距离和右腿前摆距离差为-0.04 m,WKH在2次比赛中快速走和慢速走时的左腿前摆距离均大于右腿前摆距离,且 WKH在黄山竞走大奖赛中到达终点前出现了单脚着地膝关节微曲的现象(如图3所示)。
  从单腿前摆距离与后蹬距离比值(文中用“D值”表示前摆距离与后蹬距离比值)的计算结果来看(见表3),WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走左腿D值和右腿D值的平均值约为0.67,快速走左腿D值和右腿D值的平均值约为0.64,世界优秀运动员快速走时左腿D值和右腿D值的平均值一般在0.50~0.67[9] ;2008年北京奥运会男子20 km竞走冠军运动员博尔钦快速走左腿D值和右腿D值的平均值约为0.52[10]。WKH在太仓竞走选拔赛中慢速走左腿D值和右腿D值的平均值约为0.70,快速走左腿D值和右腿D值的平均值约为0.71。WKH在黄山竞走大奖赛中快速走与慢速走时左腿D值相同,而在太仓竞走选拔赛中快速走左腿D值小于慢速走左腿D值。WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走左腿D值和右腿D值的平均值小于在太仓竞走选拔赛中慢速走左腿D值和右腿D值的平均值,大于洛佩兹慢速走左腿D值和右腿D值的平均值。在太仓竞走选拔赛中,WKH慢速走时左腿D值和右腿D值的平均值高于世界优秀竞走运动员该值的上限[9],WKH快速走时左腿D值和右腿D值的平均值高于世界优秀竞走运动员该值的上限[9]。WKH在竞走时单腿前摆距离大、后蹬距离不足,竞走技术经济性下降,这也是影响WKH太仓竞走选拔赛成绩的竞走技术因素之一。
  从WKH单腿前摆距离与后蹬距离比值的计算结果来看(见表3),WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走时右腿D值为0.60,左腿D值为0.74;WKH在太仓竞走选拔赛中慢速走时右腿D值为0.62,左腿D值为0.79。洛佩兹慢速走时左腿D值和右腿D值分别为0.64和0.51。WKH在2次比赛中慢速走时左腿D值与右腿D值的平均值都超过了0.67的上限;右腿D值处于世界优秀运动员的一般数值范围,但WKH慢速走时对左腿前摆距离与后蹬距离的控制还有待加强训练。
  WKH在黄山竞走大奖赛中快速走时右腿D值为0.53,左腿D值为0.74;WKH在太仓竞走选拔赛中快速走时右腿D值为0.67,左腿D值为0.76,WKH快速走时左腿D值在2次比赛中都超过0.67;右腿D值处于世界优秀运动员该指标的一般数值范围。WKH需进一步加强右侧肩背及髋部的灵活性训练,尤其其左脚蹬地后腿部肌肉放松不够,过早前摆用力,加之上身前倾,使得双腿前摆距离小,造成单脚脚底着地时出现膝关节弯曲[11]。
  3.3.2.2    WKH的竞走脚底着地技术
  脚底着地技术是竞走技术的关键技术。从单脚前支撑距离统计结果来看(见表4),WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走时左脚前支撑距离为0.22 m、右腿后摆距离为0.45 m,右脚前支撑距离为0.18 m、左腿后摆距离为0.46 m,左脚前支撑距离比右脚前支撑距离长0.04 m;WKH在太仓竞走选拔赛中慢速走时右脚前支撑距离为0.23 m、左腿后摆距离为0.47 m,左脚前支撑距离为0.24 m、右腿后摆距离为0.46 m,左脚前支撑距离比右脚前支撑距离长0.01 m。WKH在太仓竞走选拔赛中慢速走时脚底着地距离较为均衡,右脚前支撑距离与洛佩兹慢速走右脚前支撑距离相同。
  WKH在黄山竞走大奖赛中快速走时右脚前支撑距离为0.23 m、左脚前支撑距离为0.28 m,左脚前支撑距离比右脚前支撑距离长0.05 m;右腿后摆距离为0.49 m、左腿后摆距离为0.44 m,右腿后摆距离比左腿后摆距离长了0.05 m。WKH在太仓竞走选拔赛中快速走时右脚前支撑距离为0.25 m、左脚前支撑距离为0.30 m,左脚前支撑距离比右脚前支撑距离长0.05 m;右腿后摆距离为0.44 m,左腿后摆距离为0.48 m,右腿后摆距离比左腿后摆距离短了0.04 m。WKH在黄山竞走大奖赛中快速走时右脚前支撑距离明显比右腿后摆距离短,但是,右腿后摆距离比太仓竞走选拔赛快速走时右腿后摆距离长0.05 m,右腿后摆距离大主要是由于右脚踝后伸引起右腿肌肉紧张,增大了右侧髋部旋转角度,使躯干旋前,髋部活动自由度受限,WKH快速走时在黄山竞走大奖赛中右腿后摆距离比太仓竞走选拔赛中右腿后摆距离大,慢速走时在太仓竞走选拔赛中右腿后摆距离比在黄山竞走大奖赛中右腿后摆距离大,与洛佩兹快速走和慢速走时单腿后摆距离差距较大(如图4所示)。
  WKH在太仓竞走选拔赛中慢速走时右脚前支撑距离为0.23 m、左腿后摆距离为0.47 m,左脚前支撑距离比右脚前支撑距离长0.01 m,小于洛佩兹慢速走左脚前支撑距离,右腿后摆距离比左腿后摆距离短0.01 m;WKH在太仓竞走选拔赛中慢速走时双脚底着地距离较为均衡,右脚前支撑距离与洛佩兹慢速走时的右脚前支撑距离相同。WKH在太仓竞走选拔赛中慢速走时右腿后摆距离为0.46  m,左腿后摆距离为0.47 m,距离差为0.01 m,左腿后摆距离与右腿后摆距离基本均衡;洛佩兹慢速走时左腿后摆距离和右腿后摆距离分别为0.60 m和0.63 m;WKH在太仓竞走选拔赛中慢速走时左腿后摆距离与右腿后摆距离的平均值与洛佩兹慢速走时左腿后摆距离与右腿后摆距离的平均值相差约0.15 m,WKH在单脚脚底着地时髋部肌肉不够放松,导致单脚着地动作不够舒展[10]。WKH在2次比赛中快速走时左脚前支撑距离均比右脚前支撑距离大0.05 m,单脚前支撑距离过大会导致竞走时脚底着地阻力增加,而且容易导致下肢关节损伤。   3.3.2.3    WKH竞走头顶高度起伏距离
  根据国际田联竞走項目规则,“腾空”是重要犯规动作之一。裁判员对运动员的“腾空”犯规通过2个过程判罚:远距离“预判”和近距离“确认”。远距离预判过程中主要通过头顶高度起伏距离捕捉运动员的犯规动作,头顶高度起伏距离成为评价竞走技术的重要量化指标。
  从头顶高度起伏距离统计结果来看(见表4),WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走左脚着地头顶高度起伏距离和右脚着地头顶高度起伏距离的平均值为0.07 m,在太仓竞走选拔赛中慢速走左脚着地头顶高度起伏距离和右脚着地时头顶高度起伏距离的平均值也为0.07 m,与洛佩兹慢速走左脚着地头顶高度起伏距离和右脚着地头顶高度起伏距离的平均值相同,与世界优秀运动员基本相同[2]86,与2008年北京奥运会冠军博尔钦也相同[11],但蔡泽林的单脚着地头顶高度起伏距离平均值小[10],WKH在慢速走时重心较稳。
  WKH在黄山竞走大奖赛中快速走时左脚着地头顶高度起伏距离和右脚着地头顶高度起伏距离的平均值为0.08 m,与洛佩兹快速走时左脚着地头顶高度起伏距离和右脚着地头顶高度起伏距离的平均值相同;WKH在太仓竞走选拔赛中快速走时左脚着地头顶高度起伏距离和右脚着地头顶高度起伏距离的平均值为0.09 m,比洛佩兹快速走时左脚着地头顶高度起伏距离和右脚着地头顶高度起伏距离的平均值大0.01 m,小于蔡泽林快速走时左脚着地头顶高度起伏距离和右脚着地头顶高度起伏距离的平均值[10],WKH在快速走时不同脚着地头顶高度起伏距离相较洛佩兹略大。WKH在慢速走时重心比较稳定,在快速走时重心起伏略大,需进一步改进。此外,由于WKH的步长相较洛佩兹偏小,重心起伏相对明显,存在“腾空”判罚隐患。
  3.4  WKH的竞走技术动作角度指标分析
  3.4.1  双臂摆动角度
  根据竞走规则,在竞走技术中,膝关节功能受到限制对双臂协调性要求就更高,双臂大臂的大幅度后摆可避免上身过度旋前,并可使双腿协调前行。
  从大臂后摆角度统计结果来看(见表5),在黄山竞走大奖赛中,WKH慢速走时两大臂后摆角度的平均值为62.3°,比洛佩兹慢速走时两臂后摆角度平均值小了3.2°,WKH的右大臂后摆角度为66.3°、左大臂后摆角度为58.2°,左大臂后摆角度比右大臂后摆角度小了8.1°。WKH快速走时两大臂后摆角度的平均值为56.3°,比洛佩兹快速走时两大臂后摆角度的平均值小了8.4°,WKH的右大臂后摆角度为54.4°,左大臂后摆角度为58.1°,左大臂后摆角度与右大臂后摆角度的角度差为3.7°。WKH从慢速走时两大臂后摆角度平均为62.3°,到快速走时两大臂后摆角度平均为56.3°,WKH的两大臂后摆幅度不够,快速走时两大臂后摆角度平均值比慢速走时两大臂后摆角度平均值小了6°,竞走速度加快时,WKH两大臂后摆角度缩小了。
  在太仓竞走选拔赛中,WKH慢速走时两大臂后摆角度平均值为52.1 °,比洛佩兹慢速走时两大臂后摆角度平均值小了13°,WKH的两大臂后摆角度相较洛佩兹慢速走时两大臂后摆角度偏小,右大臂后摆角度为51.4°,左大臂后摆角度为52.8°,两大臂后摆角度差为1.4°。WKH在慢速走时当加大大臂后摆幅度时存在两臂后摆角度不平衡的现象,右大臂后摆幅度还有待调整,并要充分后摆两大臂。WKH快速走时两大臂后摆角度平均值为53.9°,比洛佩兹快速走时两大臂后摆角度平均值小了10.8°,WKH的右大臂后摆角度为52.8°,左大臂后摆角度为55.0°,左大臂后摆角度与右大臂后摆角度的角度差为2.2°。WKH在太仓竞走选拔赛快速走时两大臂后摆角度不平衡稍有改善,但是,大臂后摆幅度还不充分(如图3和图4所示)。
  3.4.2  脚底着地角度
  从着地脚与地面角度统计结果来看(见表5),WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走时左脚着地角度和右脚着地角度的平均值为22.6°,比洛佩兹同一指标小了4.3°,WKH慢速走时在黄山竞走大奖赛和太仓竞走选拔赛中左脚着地角度和右脚着地角度的平均值分别为22.6°和22.7°,分别比洛佩兹同一指标小4.3°和4.2°,比我国奥运会冠军WZ慢速走时左脚着地角度和右脚着地角度的平均值小2.7°[10],小于世界优秀竞走运动员同一指标值[10-12];WKH在太仓竞走选拔赛中慢速走时左脚着地角度和右脚着地角度的平均值为22.7° ,右脚着地角度为22.6°,左脚着地角度为22.8°,左脚着地角度比右脚着地角度小了0.2°,WKH在黄山竞走大奖赛和太仓竞走选拔赛中慢速走时双脚着地角度比较均衡,但是,相较洛佩兹脚底着地角度偏小。
  在黄山竞走大奖赛中,WKH快速走时左脚着地角度和右脚着地角度的平均值为23.3°,右脚着地角度为23.4°、左脚着地角度为23.2°,左脚着地角度比右脚着地角度小了0.2°;慢速走时左脚着地角度和右脚着地角度的平均值为22.6°,右脚着地角度为22.7°、左脚着地角度为22.4°,左脚着地角度比右脚着地角度大了0.3°。在太仓竞走选拔赛中,WKH快速走时左脚着地角度和右脚着地角度的平均值为22.7°,右脚着地角度为23.0°、左脚着地角度为22.3°,左脚着地角度比右脚着地角度小0.7°;慢速走时左脚着地角度和右脚着地角度的平均值为22.7°,右脚着地角度为22.6°、左脚着地角度为22.8°,左脚着地角度比右脚着地角度大了0.2°。
  在黄山竞走大奖赛中,WKH从慢速走到快速走左脚着地角度和右脚着地角度的平均值增大了0.7°;在太仓竞走选拔赛中,WKH从慢速走到快速走左脚着地角度和右脚着地角度的平均值没有变化(见表5),比世界优秀竞走运动员小2°[10-11],WKH在2次比赛中单脚着地角度相较洛佩兹偏小,脚底着地阻力相对增大,下肢关节累积负荷增大。此外,由于单脚脚底着地角度小,脚底着地水平方向的后阻力增大,影响加速,从而在快速走时影响变速;例如,2018年世锦赛团体赛在最后2 km与日本运动员池田向希拼速度争夺冠军,就是在最后距终点大约300 m处被突然拉开距离。   3.4.3  两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度
  竞走运动员摆动腿离地面后快速屈膝放松肌肉能力决定了竞走技术水平,两大腿重合时摆动腿膝关节弯曲角度越大,摆动腿肌肉越放松,越有利于人体重心的快速跟进。
  从两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度统计结果来看(见表6),WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走时两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度平均值为95.4°,在太仓竞走选拔赛中慢速走时两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度平均值为101.2°,相较洛佩兹慢速走时两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度平均值(109.2°)分别小了13.8°和8°,也小于世界优秀运动员两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度[10],WKH在慢速走时摆动腿肌肉不够松弛。从两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度差来看,WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走时左膝关节弯曲角度比右膝关节弯曲角度小6.6°,在太仓竞走选拔赛中慢速走时左膝关节弯曲角度比右膝关节弯曲角度小2°,WKH在慢速走时左腿肌肉相较右腿肌肉更松弛。
  WKH在黄山竞走大奖赛快速走时两大腿重合時单腿膝关节弯曲角度的平均值为94.8°,在太仓竞走选拔赛快速走时两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度平均值为96.3°,相较洛佩兹快速走时两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度平均值(107.7°)分别小了12.9°和11.4°,小于世界优秀运动员快速走时两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度平均值[10],WKH快速走时摆动腿肌肉不够松弛。从单腿膝关节弯曲角度差来看,WKH在黄山竞走大奖赛快速走时两大腿重合时左膝关节弯曲角度比右膝关节弯曲角度小3.4°,在太仓竞走选拔赛快速走时两大腿重合时左膝关节弯曲角度比右膝关节弯曲角度小6.1°,WKH在快速走时左腿肌肉放松程度与右腿肌肉放松程度有差异,在黄山竞走大奖赛中慢速走时左腿肌肉更为松弛。
  竞走比赛中,从慢速走到快速走由于速度加快,竞走技术动作时间缩短,快速走时摆动腿弯曲与肌肉松弛的速度随之发生变化。WKH在黄山竞走大奖赛中从慢速走到快速走时两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度平均值减小0.6°,在太仓竞走选拔赛中从慢速走到快速走两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度平均值减小了4.9°,洛佩兹从慢速走到快速走时两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度减小了1.5°。WKH在竞走中两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度在太仓竞走选拔赛中变化较大,原因是WKH在黄山竞走大奖赛后进行了训练,慢速走两大腿重合时单腿膝关节弯曲角度有了变化,但是,针对快速走进行训练的效果还没有得到充分体现。
  3.4.4  躯干倾角
  竞走中单脚着地躯干倾角决定了髋部活动自由度和摆动腿摆动幅度,适宜的躯干倾角为完成标准的竞走技术动作奠定了基础,因此,躯干倾角对于竞走技术具有重要影响[11]。
  从单脚着地躯干倾角统计结果来看(见表6),WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走时左脚着地躯干倾角与右脚着地躯干倾角的平均值为2.6°,在太仓竞走选拔赛中慢速走时左脚着地躯干倾角与右脚着地躯干倾角的平均值为2.4°,比洛佩兹慢速走时左脚着地躯干倾角和右脚着地躯干倾角的平均值分别大2.6°和2.4°,一般情况下,0°~3°为合理的躯干倾角范围[9]。WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走时左脚着地躯干倾角比右脚着地躯干倾角大0.4°,在太仓竞走选拔赛中慢速走时左脚着地躯干倾角比右脚着地躯干倾角大0.4°,WKH在慢速走时左脚着地躯干倾角大于右脚着地躯干倾角,这就影响了左侧髋部活动的灵活性。
  WKH在黄山竞走大奖赛中快速走时左脚着地躯干倾角与右脚着地躯干倾角的平均值为3.0°,在太仓竞走选拔赛中快速走时左脚着地躯干倾角与右脚着地躯干倾角的平均值为2.5°,比洛佩兹快速走时左脚着地躯干倾角与右脚着地躯干倾角的平均值大3.0°和2.5°,洛佩兹在快速走时躯干与地面垂直。WKH在黄山竞走大奖赛中快速走时左脚着地躯干倾角与右脚着地躯干倾角的平均值已达到最大躯干倾角临界值3°。从竞走技术动作来看,WKH在黄山竞走大奖赛中不但在单脚着地时躯干前倾角度偏大,而且双肩还出现左右扭转,这也是导致WKH脚底着地技术存在不足的原因。
  从单脚着地躯干倾角来看,WKH在黄山竞走大奖赛中快速走时左脚着地躯干倾角为3.2°,已经超过了3°的躯干倾角上限,这也是导致WKH在黄山竞走大奖赛中左脚着地时出现左腿膝关节微曲的原因(如图6所示)。WKH在太仓竞走选拔赛中快速走时左脚着地躯干倾角比右脚着地躯干倾角小了0.1°,并且控制在了3°以内。WKH在太仓竞走选拔赛中竞走技术有所改进,但是躯干倾角相较洛佩兹仍偏大,世界优秀运动员博尔钦在单脚着地时躯干也与地面垂直,因此,WKH的单脚着地技术还有待改进。
  从速度变化引起的躯干倾角变化来看(见表6),在黄山竞走大奖赛中,WKH快速走时左脚着地躯干倾角比慢速走时左脚着地躯干倾角增大了0.4°,快速走时右脚着地躯干倾角比慢速走时右脚着地躯干倾角小了0.1°。在太仓竞走选拔赛中,WKH快速走时右脚着地躯干倾角比慢速走时右脚着地躯干倾角增大了0.5°,快速走时左脚着地躯干倾角与慢速走时左脚着地躯干倾角相同。可见,WKH在太仓竞走选拔赛中左脚着地躯干倾角有所减小。此外,WKH快速走时左脚着地躯干倾角与右脚着地躯干倾角的平均值在太仓竞走选拔赛中比在黄山竞走大奖赛中减小了0.5°,慢速走时左脚着地躯干倾角与右脚着地躯干倾角的平均值在太仓竞走选拔赛中比在黄山竞走大奖赛中减小了0.2°,虽然WKH在太仓竞走选拔赛中单脚着地躯干倾角平均值有所减小,但是与世界优秀竞走运动员躯干垂直于地面还有一定差距。
  4   结论与建议
  4.1  结论
  4.1.1  WKH的竞走技术速度特征
  WKH慢速走左腿和右腿的复步时间不均衡,左腿步频较快;快速走时左腿和右腿的复步时间较均衡,且比洛佩兹平均步频快。WKH的快速走和慢速走具有复步时间短、步频快的特点。   4.1.2  WKH的竞走技术长度特征
  1)WKH的左腿和右腿的步长不均衡,而且步长变化不稳定,尤其在太仓竞走选拔赛中慢速走左腿步长变化大,髋部灵活性不足。
  2)WKH的慢速走后蹬技术还有待改进。在黄山竞走大奖赛中WKH脚离地时上身有些前倾,并且双肩左右扭动明显,影响了髋部自由度。WKH在黄山竞走大奖赛中慢速走前摆距离随着速度加快而略有增加,左腿和右腿的前摆距离小于太仓竞走选拔赛中慢速走的左腿和右腿的前摆距离。WKH的单腿离地技术主要是离地时摆动腿膝关节弯曲太大,髋部灵活性不足,下肢不能充分前伸。
  3)WKH在2次比赛中左腿和右腿的前摆距离差相同,但在快速走时两腿前摆距离不太均衡,在黄山竞走大奖赛中到达终点前出现了单腿膝关节微曲着地的现象。WKH在太仓竞走选拔赛中两腿前摆距离大、后蹬距离不足,竞走技术经济性下降。WKH在慢速走时左腿前摆距离与后蹬距离、右侧肩背及髋部的灵活性还有待加强训练,加强左脚蹬地后左腿肌肉的放松。
  4)WKH在太仓竞走选拔赛中慢速走雙脚着地距离较为均衡,单脚前支撑距离与洛佩兹慢速走最短距离相同。WKH在慢速走时重心比较稳,在快速走时重心起伏略大,需进一步调整。此外,由于WKH的步长相较洛佩兹偏小,重心起伏相对明显,在裁判对比判罚中存在腾空技术隐患。
  4.1.3  WKH的竞走技术动作角度特征
  1)当WKH加大大臂后摆动作时存在上肢两侧摆动角度不平衡的现象,大臂后摆角度还有待调整,在慢速走时要充分后摆。
  2)WKH从慢速走到快速走脚底着地角度偏小导致其前进阻力增大,下肢关节累积负荷增大,存在运动损伤风险。此外,由于脚底着地角度小,脚底着地水平方向后阻力增大,影响加速前行,导致快速走时变速不够快。
  3)WKH的快速走左腿肌肉松弛程度与右腿肌肉松弛程度有差异,在黄山竞走大奖赛中慢速走时左腿肌肉更为松弛。WKH在竞走中两大腿重合时膝关节弯曲角度在太仓竞走选拔赛中变化较大。
  4)WKH在慢速走时左脚着地躯干倾角大于右脚着地躯干倾角,这就限制了左侧髋部活动的灵活性。WKH在黄山竞走大奖赛中不但在单脚着地时躯干前倾角度偏大,而且肩部还出现左右扭转,也是导致单脚着地技术不足的原因。WKH的单脚脚底着地时躯干倾角偏大,脚底着地技术还有待改进。
  4.2  建议
  进一步加强髋部的灵活性练习和身体左、右侧平衡训练,增大大臂后摆角度,加大摆动腿的肌肉放松程度,快速走要控制摆动腿前摆距离、小腿后蹬距离和身体重心的稳定性。
  参考文献:
  [1]  IAAF. Race walking challenge regulations[EB/OL]. (2019-11-01)[2019-12-23].https://www.worldathletics.org/about-iaaf/documents/book-of-rules.
  [2]  卡拉廖夫. 竞走运动:培养高水平竞走运动员的理论与方法[M]. 田克敉,译. 北京:人民体育出版社,2009.
  [3]  HANLEY B,BISSAS A,DRAKE A. Analysis of lower limb internal kinetics and electromyography in elite race walking[J]. Journal of Sports Science, 2013, 31(11):1222.
  [4]  周浩翔,王国伟. 中外优秀男子20 km竞走运动员技术动作对比分析[J]. 体育学刊,2015,22(6):99.
  [5]  HANLEY B,BISSAS A,DRAKE A. Kinematic characteristics of elite men’s and women’s 20km race walking and their variation during the race[J].  Sports Biomechanics, 2011, 10(2):110.
  [6]  李厚林,周晓龙,敬艳,等. 我国20 km竞走项目优秀女子运动员技术运动学特征对比研究[J]. 西安体育学院学报,2017,34(6):747.
  [7]  李厚林,张磊,孙婧纳,等. 我国高水平女子20 km竞走运动员技术诊断研究 [J]. 山东体育学院学报,2018,34(4):105.
  [8]  李厚林. “复合钟摆”运动生物力学原理在竞走技术创新中的应用研究[J]. 西安体育学院学报,2013,30(2):196.
  [9]  GASPARE P, DARIOCAZZOLA C, TORRE A L, et al. The biomechanics of race walking: literature overview and new insights[J]. European Journal of Sport Science,2014,14(7):661
  [10]  李厚林,谭正则,敬艳,等. 北京世界田径锦标赛男子竞走20 km冠、亚军技术对比研究[J]. 北京体育大学学报,2017,40(10):106.
  [11]  杨东亚,胡广顺,李厚林,等. 男子20 km竞走奥运会冠军陈定竞走技术的运动学分析[J]. 首都体育学院学报,2019,31(4):298.
  [12]  李厚林,张磊,孙婧纳,等. 我国高水平女子20 km竞走运动员技术诊断研究[J]. 山东体育学院学报,2018,34(4): 105.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/4/view-15289138.htm