男子100米途中跑阶段支撑技术环节的生物力学特征分析
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摘要
通过对受试者百米途中跑支撑阶段支撑腿的运动学数据和肌电活动情况进行采集,进而得出相关的运动学指标与肌电学数据。并希望通过对采集数据的分析与讨论,寻求我国部分优秀100米短跑运动员的专项技术普遍存在的肌肉特点和肌肉用力特征,最终为该项目的运动训练的理论与方法提供一定的理论依据与指导。
材料与方法:
本文共选取了6名现役百米短跑运动员为测试对象,采用一台美国产MotionPro X?高速摄像机和德国引进的16导Biovision多功能肌电测量仪进行同步测试,主要对男子百米途中跑支撑技术环节的运动学数据和肌电学指标进行采集,运动学数据采用上海体育学院自主研发的SBCAA & CAI SYSTEM-SBCAS运动学处理软件对每名受试者三次有效的数据进行有关运动学数据的处理与分析。处理表面肌电原始数据的软件是BIOVISION肌电采集系统自带的DasyLab10.0软件。对每名受试者三次有效的原始肌电数据分别进行高低通滤波(其中高通为20HZ,低通为400HZ),清除噪音干扰和原始数据平滑后,再对其进行全波整流,将负波转为正波;最后进行积分肌电(IEMG),包络线等处理得到相应的数据。
结论:
1)运动员身体重心的最低点约出现在整个支撑阶段的33.3%时刻,后蹬阶段的后期是身体速度增大的关键时期,而重心垂直速度后蹬阶段的后期逐渐趋于平稳;
2)在缓冲阶段和后蹬阶段,股二头肌和半腱肌的肌肉做功百分比都明显高于其他几块肌肉,约占总体肌肉做功的50%同时臀大肌是参与展髋,使身体重心快速前移的主要力量来源;
3)支撑阶段支撑腿的肌肉发力顺序是:臀大肌→股直肌→半腱肌→股二头肌→阔筋膜张肌→胫骨前肌。
Running through the subjects meters Leg During kinematic data and EMG activities in the collection, then come to the relevant data in kinematic and EMG study. Hope that the data collected through the analysis and discussion, seeking elite 100-meter sprinter common special technical widespread phenomenon and principle, the final training for the project and methods of the theory provides a theoretical basis for and guidance. Materials and methods:
This paper selected the six active sprinter is tested by a U.S. production Motion X ? high-speed camera and Germany to introduce the 16-meter lead Biovision EMG synchronization function tests, mainly men, support the technical aspects Running meters kinematic data and EMG indexes for the collection, kinematic data were independently developed by Shanghai Institute of Physical Education SBCAA & CAI SYSTEM-SBCAS kinematic processing software on each subject three times the effective data processing and data related to kinematics analysis. Surface electromyography of the original data processing software is BIOVISION EMG acquisition system comes with DasyLab10.0 software. Three times on each subject the raw EMG data were effective for high and low pass filtering (high pass which is 20HZ, low-pass for the 400HZ), remove noise and smooth the original data, then its full-wave rectifier, the negative wave into the normal mode; Finally, IEMG (IEMG), envelope, etc. dealing with the corresponding data.
Conclusion:
1) The center of gravity low athlete in the entire support phase of about 33.3% of time, the late stage after the tread is the body velocity increases the critical period, and the center of gravity vertical velocity of the late stage after the pedal gradually stabilized;
2) After kicking in the buffer stage and phase of biceps femoris and semitendinosus muscle EMG was significantly higher than the contribution of a few other muscles, the muscles do work about 50% overall,Gluteus maximus is involved in development of the hip;
3) Leg During muscle development effort in order are: gluteus maximums→rectus femoris→biceps femoris→semitendinosus→tensor fascia→lava tribalism anterior muscle, the trajectory of the development effort almost from the body side of the distal end of the transition;
材料与方法:
本文共选取了6名现役百米短跑运动员为测试对象,采用一台美国产MotionPro X?高速摄像机和德国引进的16导Biovision多功能肌电测量仪进行同步测试,主要对男子百米途中跑支撑技术环节的运动学数据和肌电学指标进行采集,运动学数据采用上海体育学院自主研发的SBCAA & CAI SYSTEM-SBCAS运动学处理软件对每名受试者三次有效的数据进行有关运动学数据的处理与分析。处理表面肌电原始数据的软件是BIOVISION肌电采集系统自带的DasyLab10.0软件。对每名受试者三次有效的原始肌电数据分别进行高低通滤波(其中高通为20HZ,低通为400HZ),清除噪音干扰和原始数据平滑后,再对其进行全波整流,将负波转为正波;最后进行积分肌电(IEMG),包络线等处理得到相应的数据。
结论:
1)运动员身体重心的最低点约出现在整个支撑阶段的33.3%时刻,后蹬阶段的后期是身体速度增大的关键时期,而重心垂直速度后蹬阶段的后期逐渐趋于平稳;
2)在缓冲阶段和后蹬阶段,股二头肌和半腱肌的肌肉做功百分比都明显高于其他几块肌肉,约占总体肌肉做功的50%同时臀大肌是参与展髋,使身体重心快速前移的主要力量来源;
3)支撑阶段支撑腿的肌肉发力顺序是:臀大肌→股直肌→半腱肌→股二头肌→阔筋膜张肌→胫骨前肌。
Running through the subjects meters Leg During kinematic data and EMG activities in the collection, then come to the relevant data in kinematic and EMG study. Hope that the data collected through the analysis and discussion, seeking elite 100-meter sprinter common special technical widespread phenomenon and principle, the final training for the project and methods of the theory provides a theoretical basis for and guidance. Materials and methods:
This paper selected the six active sprinter is tested by a U.S. production Motion X ? high-speed camera and Germany to introduce the 16-meter lead Biovision EMG synchronization function tests, mainly men, support the technical aspects Running meters kinematic data and EMG indexes for the collection, kinematic data were independently developed by Shanghai Institute of Physical Education SBCAA & CAI SYSTEM-SBCAS kinematic processing software on each subject three times the effective data processing and data related to kinematics analysis. Surface electromyography of the original data processing software is BIOVISION EMG acquisition system comes with DasyLab10.0 software. Three times on each subject the raw EMG data were effective for high and low pass filtering (high pass which is 20HZ, low-pass for the 400HZ), remove noise and smooth the original data, then its full-wave rectifier, the negative wave into the normal mode; Finally, IEMG (IEMG), envelope, etc. dealing with the corresponding data.
Conclusion:
1) The center of gravity low athlete in the entire support phase of about 33.3% of time, the late stage after the tread is the body velocity increases the critical period, and the center of gravity vertical velocity of the late stage after the pedal gradually stabilized;
2) After kicking in the buffer stage and phase of biceps femoris and semitendinosus muscle EMG was significantly higher than the contribution of a few other muscles, the muscles do work about 50% overall,Gluteus maximus is involved in development of the hip;
3) Leg During muscle development effort in order are: gluteus maximums→rectus femoris→biceps femoris→semitendinosus→tensor fascia→lava tribalism anterior muscle, the trajectory of the development effort almost from the body side of the distal end of the transition;
引文
[1]文超.田径运动高级教程[M]北京:人民体育出版社,2004(6):126.
[2]董广新.对短跑途中跑技术动作周期划分的再认识[J]广州体育学院学报2000,1(3):98-102.
[3]全国体育学院通用教材.运动生物力学[M].北京:人民体育出版社,2003(6):292.
[1]施宝兴.短跑途中跑支撑阶段支撑腿关节肌肉生物力学特性的研究[J].天津体育学院学报.2007,21(6):455-499.
[2]骆建.对我国男子短跑途中跑技术落后原因的探讨[J].成都体育学院学报.2000,26(6):87-90.
[3]王志强,钟大鹏,肖建国.不同水平短跑运动员途中跑支撑反作用力研究[J].武汉体育学院学报.2005,39(3):42-46.
[4]黄达武.短跑支撑阶段重心水平速度的运动生物力学分析[J].山东体育科技,2007,29(2):28-30.
[5]全国体育学院通用教材.运动生物力学[M].北京:人民体育出版社,2003(6):292.
[6]谢慧松.中外优秀男子百米途中跑运动学研究及模型的构建[J]体育科学.2007, 27(6) 17-23.
[7]徐国营.短跑运动员途中跑支撑期摆动腿作用的运动学相关分析[J].中国体育科技,2000,36(5):8-10.
[8]徐茂典,吴雪山.短跑途中跑支撑阶段摆动腿某些运动学特征研究[J].北京体育大学学报,2003(1).122-124.
[1]郁建华.腿积极前摆对提高短跑速度的作用[J].南京体育学院学报,2002,1(3):13-15.
[2]刘琦红.从短跑途中跑支撑与腾空时间之比谈蹬摆技术能力训练[J].体育科技.2006,27(2):41-43.
[3]孙为民,王国强.着地缓冲对我国男子短跑途中跑技术的影响[J].北京体育大学学报,2008,31(3):425-428.
[1]肖丹丹,钟宇静,苏丕仁.乒乓球正手快攻和弧圈球技术中球拍的运动学特征.[J]体育学刊,2008,15(4):82-87.
[2]部义峰,李世明,韩静,熊安竹.足球运动中不桐踢球方式摆动腿的运动学比较与分析.[J]田径体育学院学报,2008,23(2):143-147.
[3]郝卫亚,咬侠文,庞乐,徐青华.“程菲跳”运动学分析. [J]中国体育科技,2007,43(6):67-70.
[4]陈洁敏,张鸢.对我国部分优秀110m跨栏运动员跨第1栏技术的运动学分析[J]中国体育科技,2003,3(12):24-27.
[5]金志伟.世界优秀男排运动员进攻战术的运动学研究. [J]西安体育学院学报,2007,24(2):86-100.
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[7]崔玉鹏,洪峰.表面肌电图在人体运动研究中的应用[J].首都体育学报,2005,17(1):102-4,114
[8]王银银,罗旋,李子军.表面肌电图在体育科研中的运用.[J].浙江体育科2007,29(5):103-105.
[1]王健.SEMG信号分析及其应用研究进展[J].体育科学,2000,20(4):56-60.
[2]王健,方红光,杨红春运动性肌肉疲劳的表面肌电非线性信号的特征, [J].体育科学,2005,25(5):39-44. [ 3 ]蔡明明,肖云等.运用表面肌电图平定优秀竞走运动员20km训练中的肌疲劳[J].中国临床康复,2005,9(8):8-10.
[4]王凌云,肖云等.运用表面肌电评定乒乓球运动员上肢肌疲劳[J].中国临床康复,2005,9(4):174-176.
[5]杨晓晔,熊开宇.积分肌电对青年男子股四头肌的疲劳评价[J].沈阳体育学院学报2004,24:(6)384-386.
[1] HEIKKI KYRO¨LA¨INEN,JANNE AVELA,&PAAVO V.KOMI,Changes in muscle activity with increasing running speed,Journal of Sports Sciences[J].2005,23(10):1101-1109.
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[4]王延鹏.试用肌电图分析短跑起跑技术肌肉用力特点[J].西安体育学院报,1995,12(3):84-85.
[5]卢春艳,翟雪峰.通过下肢肌电活动的对比探讨极限强度下摆腿力量训练的方法[J].长春师范学院学报,2001,20(2):83-84.
[6]刘亚军.乒乓球基本技术的肌电研究[J].天津体育学院学报,1995,10(3):19-20.
[1] BLACKARD, DOUGLAS O.; JENSEN, RANDALL L.; EBBEN, WILLIAM P,Use of EMG analysis in challenging kinetic chainterminology, Medicine & Science in Sports & Exercise, 1999,31(3):443-448.
[2] Paolo Bonato,Serge H.Roy,Marco Knaflitz,and Carlo J.De Luca,Time-Frequency Parameters of the Surface Myoelectric Signal for Assessing Muscle Fatigue during Cyclic Dynamic Contractions,IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING,2001,48(7):745-753.
[3]孙砺.女子抓举技术动作的肌电分析[J].山东体育科技,2007,29(1):36-38.
[4]刘建红,等.赛艇运动员递增负荷运动中股直肌、肱二头肌和背阔肌积分肌电定量分析[J].中国医学杂志,2007,26(4):472-474.
[ 1 ]张庆文,王保成,曹之刚.优秀男子100运动员途中跑支撑腿缓冲动作分析[J].上海体育学院学报,2000(3):50-52.
[1]谢慧松.中外优秀男子百米途中跑运动学研究及模型的构建[J]体育科学.2007,27(6) 17-23.
[1]廖爱萍.对中外100米优秀运动员途中跑技术的分析[J]广州体育学院学报2003,23(2):44-47.
[1]施宝兴.短跑途中跑支撑阶段支撑腿关节肌肉生物力学特性的研究[J].天津体育学院学报.2007,21(6):455-499.
[1]徐茂典,吴雪山.短跑途中跑支撑阶段摆动腿某些运动学特征研究[J].北京体育大学学报,2003(1).122-124.
[1]罗炯,金季春.表面肌电的处理方法及在体育科研中的应用前景[J].山东体育学院学报,2005,21(2):56-59.
[1]文超.田径运动高级教程[M]北京:人民体育出版社,2004(6).
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[9]徐国营.短跑运动员途中跑支撑期摆动腿作用的运动学相关分析[J].中国体育科技,2000,36(5):8-10.
[10]徐茂典,吴雪山.短跑途中跑支撑阶段摆动腿某些运动学特征研究[J].北京体育大学学报,2003(1):122-124.
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[14]肖丹丹,钟宇静,苏丕仁.乒乓球正手快攻和弧圈球技术中球拍的运动学特征.[J]体育学刊,2008,15(4):82-87.
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[24]蔡明明,肖云等.运用表面肌电图平定优秀竞走运动员20km训练中的肌疲劳[J].中国临床康复,2005,9(8):8-10.
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[26]杨晓晔,熊开宇.积分肌电对青年男子股四头肌的疲劳评价[J].沈阳体育学院学报2004,24(6):384-386. Activity with increasing running speed,Journal of Sports Sciences
[27] HEIKKI KYRO¨LA¨INEN,JANNE AVELA,&PAAVO V.KOMI,Changes in muscle Activity with increasing running speed,Journal of Sports Sciences[J].2005,23(10):1101-1109.
[28]曲峰,张英,佟海清.全国100 m跑比赛冠军周伟破纪录前后肌电信号的分形分析[J].中国体育科技,2000,36(5):5-6.
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[30]王延鹏.试用肌电图分析短跑起跑技术肌肉用力特点[J].西安体育学院报,1995,12(3):84-85.
[31]卢春艳,翟雪峰.通过下肢肌电活动的对比探讨极限强度下摆腿力量训练的方法[J].长春师范学院学报,2001,20(2):83-84.
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[33] BLACKARD, DOUGLAS O; JENSEN, RANDALL L;EBBEN, WILLIAM P,Use of EMG analysis in challenging kinetic chainterminology, Medicine & Science in Sports & Exercise, 1999,31(3):443-448.
[34] Paolo Bonato,Serge H.Roy,Marco Knaflitz,and Carlo J.De Luca ,Time-Frequency Parameters of the Surface Myoelectric Signal for Assessing Muscle Fatigue during Cyclic Dynamic Contractions,IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING,2001,48(7):745-753.
[35]孙砺.女子抓举技术动作的肌电分析[J].山东体科技,2007,29(1):36-38.
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[37]张庆文,王保成,曹之刚.优秀男子100运动员途中跑支撑腿缓冲动作分析[J].上海体育学院学报,2000(3):50-52.
[38]廖爱萍.对中外100米优秀运动员途中跑技术的分析[J]广州体育学院学报2003,23(2):44-47.
[39]罗炯,金季春.表面肌电的处理方法及在体育科研中的应用前景[J].山东体育学院学报,2005,21(2):56-59.
[2]董广新.对短跑途中跑技术动作周期划分的再认识[J]广州体育学院学报2000,1(3):98-102.
[3]全国体育学院通用教材.运动生物力学[M].北京:人民体育出版社,2003(6):292.
[1]施宝兴.短跑途中跑支撑阶段支撑腿关节肌肉生物力学特性的研究[J].天津体育学院学报.2007,21(6):455-499.
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[4]黄达武.短跑支撑阶段重心水平速度的运动生物力学分析[J].山东体育科技,2007,29(2):28-30.
[5]全国体育学院通用教材.运动生物力学[M].北京:人民体育出版社,2003(6):292.
[6]谢慧松.中外优秀男子百米途中跑运动学研究及模型的构建[J]体育科学.2007, 27(6) 17-23.
[7]徐国营.短跑运动员途中跑支撑期摆动腿作用的运动学相关分析[J].中国体育科技,2000,36(5):8-10.
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[1]肖丹丹,钟宇静,苏丕仁.乒乓球正手快攻和弧圈球技术中球拍的运动学特征.[J]体育学刊,2008,15(4):82-87.
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[3]郝卫亚,咬侠文,庞乐,徐青华.“程菲跳”运动学分析. [J]中国体育科技,2007,43(6):67-70.
[4]陈洁敏,张鸢.对我国部分优秀110m跨栏运动员跨第1栏技术的运动学分析[J]中国体育科技,2003,3(12):24-27.
[5]金志伟.世界优秀男排运动员进攻战术的运动学研究. [J]西安体育学院学报,2007,24(2):86-100.
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[2]王健,方红光,杨红春运动性肌肉疲劳的表面肌电非线性信号的特征, [J].体育科学,2005,25(5):39-44. [ 3 ]蔡明明,肖云等.运用表面肌电图平定优秀竞走运动员20km训练中的肌疲劳[J].中国临床康复,2005,9(8):8-10.
[4]王凌云,肖云等.运用表面肌电评定乒乓球运动员上肢肌疲劳[J].中国临床康复,2005,9(4):174-176.
[5]杨晓晔,熊开宇.积分肌电对青年男子股四头肌的疲劳评价[J].沈阳体育学院学报2004,24:(6)384-386.
[1] HEIKKI KYRO¨LA¨INEN,JANNE AVELA,&PAAVO V.KOMI,Changes in muscle activity with increasing running speed,Journal of Sports Sciences[J].2005,23(10):1101-1109.
[2]曲峰,张英,佟海清.全国100 m跑比赛冠军周伟破纪录前后肌电信号的分形分析[J].中国体育科技,2000,36(5):5-6.
[3]刘佳,表面肌电技术在短跑运动训练中的应用研究[J]运动2009,11(3):33-36.
[4]王延鹏.试用肌电图分析短跑起跑技术肌肉用力特点[J].西安体育学院报,1995,12(3):84-85.
[5]卢春艳,翟雪峰.通过下肢肌电活动的对比探讨极限强度下摆腿力量训练的方法[J].长春师范学院学报,2001,20(2):83-84.
[6]刘亚军.乒乓球基本技术的肌电研究[J].天津体育学院学报,1995,10(3):19-20.
[1] BLACKARD, DOUGLAS O.; JENSEN, RANDALL L.; EBBEN, WILLIAM P,Use of EMG analysis in challenging kinetic chainterminology, Medicine & Science in Sports & Exercise, 1999,31(3):443-448.
[2] Paolo Bonato,Serge H.Roy,Marco Knaflitz,and Carlo J.De Luca,Time-Frequency Parameters of the Surface Myoelectric Signal for Assessing Muscle Fatigue during Cyclic Dynamic Contractions,IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING,2001,48(7):745-753.
[3]孙砺.女子抓举技术动作的肌电分析[J].山东体育科技,2007,29(1):36-38.
[4]刘建红,等.赛艇运动员递增负荷运动中股直肌、肱二头肌和背阔肌积分肌电定量分析[J].中国医学杂志,2007,26(4):472-474.
[ 1 ]张庆文,王保成,曹之刚.优秀男子100运动员途中跑支撑腿缓冲动作分析[J].上海体育学院学报,2000(3):50-52.
[1]谢慧松.中外优秀男子百米途中跑运动学研究及模型的构建[J]体育科学.2007,27(6) 17-23.
[1]廖爱萍.对中外100米优秀运动员途中跑技术的分析[J]广州体育学院学报2003,23(2):44-47.
[1]施宝兴.短跑途中跑支撑阶段支撑腿关节肌肉生物力学特性的研究[J].天津体育学院学报.2007,21(6):455-499.
[1]徐茂典,吴雪山.短跑途中跑支撑阶段摆动腿某些运动学特征研究[J].北京体育大学学报,2003(1).122-124.
[1]罗炯,金季春.表面肌电的处理方法及在体育科研中的应用前景[J].山东体育学院学报,2005,21(2):56-59.
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