對蹲距式起跑高重心預備姿勢的運動(dòng)生物力學(xué)分析
[論文關(guān)鍵詞]生物力學(xué) 高重心 預備姿勢 蹲踞式起跑
[論文摘要]本文從生物力學(xué)角度闡述了高重心預備姿勢對蹲踞式起跑和起跑后的加速跑的有利作用。
一、研究方法
文獻資料法；理論分析法
二、結果與分析
1.目前我國短跑運動(dòng)員起跑預備姿勢是：預備姿勢時(shí)臀部稍高于肩，重心較低，前腿膝關(guān)節開(kāi)放角約為90度，后腿膝關(guān)節開(kāi)放角約為120度，兩腿前后距離較大，它與普通式起跑預備姿勢相似，目前大多數短跑運動(dòng)員采用的姿勢，接近于一般預備姿勢。
近些年來(lái)某些國家的研究認為，所謂高重心預備姿勢更為優(yōu)越。預備姿勢時(shí)臀部抬腿的很高，超過(guò)肩15—20厘米，重心很高并超過(guò)肩。前膝關(guān)節約為90度，后腿膝關(guān)節開(kāi)放約為130—140度，兩腿前后距離較近。本文把接近于上述情況的成為“高重心”預備姿勢。
目前尚未見(jiàn)有關(guān)高重心預備姿勢的具體研究的資料�，F接近于一般預備姿勢及接近高重心預備姿勢各自?xún)?yōu)缺的方法，來(lái)對高重心預備姿勢進(jìn)行分析研究。因此主要從三方面對上述兩種預備姿勢進(jìn)行分析比較：
2.兩種不同的預備姿勢對起跑的影響
�。�1）兩足離起跑線(xiàn)的長(cháng)短，與兩腿離起跑器的力量有一定的正變關(guān)系，在一定范圍內，兩腿蹬離起跑器的力量，是隨它們的距離加長(cháng)而增大的。兩腳離起跑線(xiàn)距離大，在預備姿勢時(shí)可使人體重心更多前移，使得起跑后蹬角度小，產(chǎn)生的有效推力較大。
“一般”預備姿勢，前腳離起跑線(xiàn)較近，而“高重心”預備姿勢離在起跑線(xiàn)較遠，因此“高重心”預備姿勢在起跑時(shí)兩腿蹬地力量較大而均勻，兩腿蹬地時(shí)推動(dòng)人體的有效力也較均勻。
�。�2）兩腿膝關(guān)節開(kāi)放角的大小。兩腿所能發(fā)揮的蹬地力量，在一定范圍內是隨著(zhù)膝關(guān)節開(kāi)放角的增大而增大的。通常認為膝關(guān)節處于130—140度時(shí)蹬地或起跑的效果較好。腿部力量較好的運動(dòng)員的膝關(guān)節角度，可比腿部力量叫弱的運動(dòng)員小些。“一般”預備姿勢起跑時(shí)，膝關(guān)節開(kāi)放角度較小，因此起跑時(shí)，后蹬力量較小。同時(shí)伸直膝關(guān)節所需的時(shí)間較長(cháng)，因此蹬離起跑時(shí)間較長(cháng)，使步頻較慢。
另一方面，當膝關(guān)節開(kāi)放角較小時(shí)，膝關(guān)節伸展的動(dòng)作幅度較大，即蹬地的工作距離較長(cháng)，使人體受到后蹬力的沖力較大，這方面對發(fā)揮起跑速度是個(gè)有利的因素，因此“一般”預備姿勢起跑時(shí)在發(fā)揮起跑速度是有利的。“一般”預備姿勢起跑時(shí)，發(fā)揮速度方面優(yōu)缺點(diǎn)兼有。由于動(dòng)作幅度較大，因此比較費力，步頻較慢。
“高重心”預備姿勢，在起跑時(shí)兩腿膝關(guān)節開(kāi)放角較大，在起跑時(shí)能發(fā)揮較大的后蹬力。伸膝關(guān)節動(dòng)作幅度較小，因此蹬地動(dòng)作所需要時(shí)間短，便于提高步頻，由于后蹬動(dòng)作幅度較小，這方面對發(fā)揮速度是不利的因素。因此“高重心”預備姿勢在發(fā)揮起跑速度方面也兼有優(yōu)缺點(diǎn)，由于動(dòng)作幅度較小，因此比較省力，步頻較快。
起跑時(shí)后腿前擺至兩大腿平行時(shí)，前腿膝關(guān)節開(kāi)放角“一般”預備姿勢為110度，而“高重心”預備姿勢為123度。這是由于“一般”預備姿勢前腿膝關(guān)節開(kāi)放角小，前后腿的距離較遠，從而加大了后退前擺及前腿蹬地的時(shí)間。因此這方面“一般”起跑時(shí)步頻較慢，而“高重心”步頻較快，后者對于提高跑速有利。
�。�3）臀部位置的高低。預備姿勢時(shí)臀部離地面低時(shí)，人體重心離地面也低。臀部的位置高時(shí)，其重心位置也高。
“一般”預備姿勢重心較低，在起跑時(shí)重心上升幅度較大，因此過(guò)多地損失了起跑時(shí)推動(dòng)人體前進(jìn)的力量，同時(shí)加大兩腿的負擔，所以比較費力。“一般”預備姿勢起跑時(shí)，前腿的后蹬角較小，為41度，而”高重心“預備姿勢較大，為46度。因此前者在前腿后蹬時(shí)有效推動(dòng)力較大，這方面，對發(fā)揮速度是有利的。
3.兩種姿勢對起跑后加速跑的影響
在疾跑第一、第二步著(zhù)地時(shí)，“一般”預備姿勢人體下蹲較深，支撐腿膝關(guān)節開(kāi)放角分別為90度和105度：而“高重心”預備姿勢下蹲較淺，支撐膝關(guān)節，開(kāi)放角分別為103度和120度，因此前者蹬地時(shí)間長(cháng)，使疾跑步頻慢，而且費力，不利于提高步頻。
但是它使后蹬工作距離長(cháng)，后蹬力的沖量較大，這方面有利于提高疾跑速度。后者蹬地動(dòng)作時(shí)間短，較省力，對提高動(dòng)作頻率有利，步頻的提高也是提高疾跑速度一個(gè)因素。
最初幾步得支撐階段，在大部分的時(shí)間里，支撐點(diǎn)是處在身體總重心投影點(diǎn)的后面，因此是發(fā)展速度的最好條件，可以形成良好的后蹬角，并使后蹬的大部分力量用于提高水平速度。起跑后的加速跑段的支撐腿著(zhù)地位置，一般是前2~3步腳著(zhù)地與身體總重心的投影點(diǎn)的后面，隨后幾步在身體總重心投影點(diǎn)上著(zhù)地，往后，則在總重心投影點(diǎn)前面著(zhù)地。而最初幾步的兩腳著(zhù)地點(diǎn)間的距離比途中跑稍寬，隨著(zhù)速度的發(fā)揮，兩個(gè)腳著(zhù)地點(diǎn)逐漸向中線(xiàn)靠攏。
“一般”預備姿勢第一步的后蹬角為45度，而“高重心”預備姿勢為52度。在后蹬時(shí)所產(chǎn)生的有效推力，前者較大，后者較小，因此前者在這方面有利于發(fā)揮疾跑速度。
綜上所述“一般”預備姿勢在起跑及疾跑時(shí)，后蹬角較小，在后蹬時(shí)獲得的有效推動(dòng)較大，后蹬的工作距離較長(cháng)，因此后蹬力的沖量也較大。從這兩方面講該姿勢有利于發(fā)揮速度。
但是它的不足之處是向前擺腿和后蹬之前的準備動(dòng)作以及后蹬動(dòng)作時(shí)間較長(cháng)。使起跑及疾跑步頻較慢。在起跑及疾跑時(shí)支撐腿膝關(guān)節開(kāi)放角較小，身體重心上升幅度較大，較費力，容易引起緊張，這對于動(dòng)作頻率是不利的，會(huì )影響速度的發(fā)揮。
而“高重心”預備姿勢，在起跑及疾跑時(shí)后蹬較大。使得后蹬時(shí)產(chǎn)生的有效推力較小，后蹬力的沖量較小。從這兩方面來(lái)講對發(fā)揮速度是不利的。
但它存在著(zhù)明顯的優(yōu)點(diǎn)，支撐腿膝關(guān)節開(kāi)放角較大，后蹬及后蹬前的準備動(dòng)作時(shí)間短，向前擺腿快，因此有利于提高步頻，從這個(gè)方面講有利于提高動(dòng)作速度，身體重心向上移動(dòng)幅度較小，使得動(dòng)作省力而放松，不易引起過(guò)分緊張。
根據短跑運動(dòng)員動(dòng)作緊張，全程步頻較快，步幅較小，后程減速情況�？梢栽�“一般”預備姿勢的基礎上運用“高重心”預備姿勢的優(yōu)點(diǎn)。
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