張久超,熊漢濤

(孝感學(xué)院 體育學(xué)院,湖北孝感 432000)

散打鞭腿技術(shù)動(dòng)作生物力學(xué)原理的分析

張久超,熊漢濤

(孝感學(xué)院 體育學(xué)院,湖北孝感 432000)

對(duì)散打中鞭腿技術(shù)動(dòng)作速度中疊加原理、力學(xué)原理、鞭腿技術(shù)動(dòng)作的平衡等生物力學(xué)進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示為了提高鞭腿技術(shù)動(dòng)作,必須遵循鞭腿技術(shù)動(dòng)作和速度疊加原理,提高出腿的速度;加強(qiáng)對(duì)鞭腿單腿支撐平衡動(dòng)作協(xié)調(diào)能力訓(xùn)練,從而提高散打鞭腿技術(shù)動(dòng)作。

散打;鞭腿;技術(shù)動(dòng)作;生物力學(xué)

散打是兩人按照一定的規(guī)則,運(yùn)用武術(shù)中的踢、打、摔等攻防技法制勝對(duì)方的徒手對(duì)抗的現(xiàn)代競技體育項(xiàng)目,它是中國武術(shù)的重要組成部分[1]。散打歷來重視腿法,拳諺曰:“手是兩扇門,全憑腳打人”[2]。這說明腿擊在眾多擊發(fā)中具有舉足輕重的地位。腿法內(nèi)容豐富,可分為屈伸性腿法,直擺性腿法和掃轉(zhuǎn)性腿法三大類。鞭腿是屈伸性腿法之一,鞭腿又分高、中、低三類,即可在遠(yuǎn),中距離直接打擊對(duì)方頭部、胸腹部、肋部和下肢等部位,也可以結(jié)合多種步法、手法進(jìn)行攻擊,方法多變。在實(shí)踐中運(yùn)用較多,具有較大的殺傷力,下面以鞭腿技術(shù)動(dòng)作為例,進(jìn)行生物力學(xué)原理分析。

1 鞭腿技術(shù)動(dòng)作過程

(以右鞭腿為例)身體左轉(zhuǎn)90°,重心移至左腿,同時(shí)右腿以大腿帶動(dòng)小腿屈膝前擺,扣膝繃腳,隨即向前挺膝鞭甩小腿,力達(dá)腳背至小腿下端,右腿屈膝落地成反架。[1]

2 鞭腿技術(shù)動(dòng)作速度疊力原理

散打中的鞭腿技術(shù)動(dòng)作主要是下肢打擊性鞭打動(dòng)作:使遠(yuǎn)端環(huán)節(jié)(踝關(guān)節(jié)、腳背)獲得最大速度,為了達(dá)到這一目的,軀干和下肢各環(huán)節(jié)要盡力向鞭打方向運(yùn)動(dòng),而且必須協(xié)調(diào)配合。遵循由近端環(huán)節(jié)依次加速的關(guān)節(jié)活動(dòng)順序性原理。做鞭腿技術(shù)動(dòng)作時(shí),下肢各關(guān)節(jié)的速度變化呈一定的規(guī)律性。首先是展髖,當(dāng)髖關(guān)節(jié)出現(xiàn)最大速度峰值,接著開始減速;然后膝關(guān)節(jié)前擺,出現(xiàn)最大速度峰值接著開始減速;最后踝關(guān)節(jié)出現(xiàn)最大速度峰值,即每一環(huán)節(jié)最大運(yùn)動(dòng)速度是在前一環(huán)節(jié)達(dá)到最大速度獲得的,近端環(huán)節(jié)制動(dòng)的同時(shí),遠(yuǎn)端環(huán)節(jié)做加速運(yùn)動(dòng),遠(yuǎn)端環(huán)節(jié)(踝關(guān)節(jié)、腳背)獲得速度是由近端環(huán)節(jié)(髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié))速度依次疊加而成的。使遠(yuǎn)端環(huán)節(jié)(踝關(guān)節(jié)、腳背)獲得最大的速度。

3 鞭腿技術(shù)動(dòng)作的力學(xué)原理

散打中的鞭腿是下肢做類似鞭子急速抽打的動(dòng)作形式,鞭子急速抽打的特點(diǎn)可以說明鞭打的動(dòng)作原理。鞭腿是人體通過發(fā)力較粗的鞭根(髖關(guān)節(jié)、大腿)產(chǎn)生加速度,然后突然制動(dòng)。使較粗的鞭腿根部的動(dòng)量向部游離端——鞭梢(踝關(guān)節(jié)、腳背)傳遞,由于鞭梢的質(zhì)量比鞭根小得多,鞭梢產(chǎn)生比鞭根大得多的運(yùn)動(dòng)速度,其理論基礎(chǔ)就是動(dòng)量的傳遞。其動(dòng)作形式除遵循物理學(xué)原理外還應(yīng)遵循生物學(xué)原理。

3.1 鞭腿技術(shù)動(dòng)作動(dòng)量矩的傳遞

由動(dòng)量定理可知,物體之間動(dòng)量傳遞是通過相互作用力的沖量實(shí)現(xiàn)的,從鞭腿基本技術(shù)過程可知,鞭腿動(dòng)作分為鞭打力學(xué)技術(shù)動(dòng)作和鞭腿的制動(dòng)技術(shù)動(dòng)作。其中鞭腿的鞭打動(dòng)作中是通過動(dòng)量矩的傳遞而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端(踝關(guān)節(jié)、腳背)環(huán)節(jié)最大動(dòng)量的獲得,在做鞭打技術(shù)時(shí),近端的肌肉收縮產(chǎn)生肌力矩,使近端(髖關(guān)節(jié)、大腿等)環(huán)節(jié)產(chǎn)生角加速度,獲得動(dòng)量矩,同時(shí)遠(yuǎn)端(踝關(guān)節(jié)、腳背)環(huán)節(jié)肌肉主動(dòng)收縮產(chǎn)生力,該力產(chǎn)生的力矩使遠(yuǎn)端(踝關(guān)節(jié)、腳背)獲得加速度的同時(shí)產(chǎn)生反作用力使近端(髖關(guān)節(jié),大腿等)環(huán)節(jié)產(chǎn)生反向的角加速度而制動(dòng),由于相連的近、遠(yuǎn)端兩環(huán)節(jié)之間存在沖量矩使得近端環(huán)節(jié)獲得的動(dòng)力矩傳遞至遠(yuǎn)端環(huán)節(jié),使遠(yuǎn)端環(huán)節(jié)的角速度增大。在鞭腿制動(dòng)技術(shù)過程中,由于遠(yuǎn)端(踝關(guān)節(jié)、腳背)環(huán)節(jié)的肌肉用力,在其遠(yuǎn)端環(huán)節(jié)產(chǎn)生角加速度運(yùn)動(dòng)的同時(shí),產(chǎn)生阻力矩,致使近端環(huán)節(jié)產(chǎn)生鞭腿制動(dòng)的技術(shù)過程。

3.2 鞭腿技術(shù)動(dòng)作肌肉活動(dòng)的順序性

鞭腿技術(shù)動(dòng)作的主要目的是使遠(yuǎn)端(踝、腳等)獲得最大的速度,為了大這一目的,軀干和下肢各環(huán)節(jié)要盡力向鞭打方向運(yùn)動(dòng),而且必須協(xié)調(diào)配合.散打運(yùn)動(dòng)員在做鞭腿技術(shù)時(shí),各肢體環(huán)節(jié)的運(yùn)動(dòng)必須表現(xiàn)出一定的配合特征,即時(shí)序性,鞭腿技術(shù)動(dòng)作各環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)序性的內(nèi)在肌肉力學(xué)原因就是肌肉活動(dòng)的順序性原理。理論上說,下肢各關(guān)節(jié)活動(dòng)遵循“大關(guān)節(jié)到小關(guān)節(jié)的依次加速運(yùn)動(dòng)形式”。即表現(xiàn)為髖關(guān)節(jié)-膝關(guān)節(jié)-踝關(guān)節(jié)的活動(dòng)順序。做鞭腿技術(shù)動(dòng)作時(shí),一般由大肌群首先活動(dòng),這些肌肉通常是梭形肌和羽狀肌,收縮力量大,幅度也大,持續(xù)時(shí)間較長[3]。每一運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配的小肌群,肌纖維數(shù)量較少,準(zhǔn)確性能較高,較為靈活。

3.3 鞭腿技術(shù)動(dòng)作時(shí)肌肉的預(yù)先拉長

在完成鞭腿技術(shù)動(dòng)作時(shí),人體環(huán)節(jié)通常先向相反方向運(yùn)動(dòng),反向運(yùn)動(dòng)能夠使肢體預(yù)先拉長肌肉,拉長肌肉有兩個(gè)方面重要作用:一方面在做鞭腿技術(shù)時(shí),當(dāng)髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)向反方向運(yùn)動(dòng),肌肉先做離心收縮緊接著轉(zhuǎn)為向心收縮的工作形式,可以提高肌肉的爆發(fā)式收縮力。這種爆發(fā)力產(chǎn)生主要取決于兩個(gè)方面原因。首先肌肉離心收縮時(shí)彈性能量的產(chǎn)生,儲(chǔ)存以及向心收縮時(shí)儲(chǔ)存彈性勢能再利用。其次,運(yùn)動(dòng)神經(jīng)中樞對(duì)肌肉的反射性調(diào)節(jié)作用。另一方面,鞭腿技術(shù)動(dòng)作的反向運(yùn)動(dòng)預(yù)先拉長肌肉,肌肉的預(yù)先拉長可以延長肌力的作用距離。從做功的角度來講,功能原理表明了力對(duì)空間的累積效應(yīng),反映了機(jī)械能的變化;從沖量的角度來講,動(dòng)量定理表明了力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)。

4 鞭腿技術(shù)動(dòng)作的平衡分析

鞭腿技術(shù)當(dāng)腳還未攻擊對(duì)方身體時(shí),自身只受到重力和地面反作用力,此時(shí)構(gòu)成共線力系[4]。身體并未受到任何矩的作用。當(dāng)腳攻擊到對(duì)方身體時(shí),此時(shí)身體受到重、地面反作用力和攻擊對(duì)方產(chǎn)生的反作用力,三個(gè)構(gòu)成力系。其平衡條件是在垂直軸方向的重力和地面反作用力合力為零。在水平方向是腰腹肌收縮產(chǎn)生的拉力矩以及重力矩之和與攻擊對(duì)方產(chǎn)生的反作用力矩為零。此時(shí)身體才能處于平衡狀態(tài)。如果合力和合力矩不為零,人體將傾倒在地,鞭腿技術(shù)動(dòng)作屬于下支撐平衡。由于是單腿支撐,支撐腿不僅要支撐身體的重量,而且還維持身體的平衡,支撐面小,穩(wěn)定性差,難以維持身體平衡。支持腿微屈,降低了身體重心高度,提高了身體穩(wěn)定性。通過對(duì)腰腹肌的練習(xí),提高腰腹肌的力量,從而提高動(dòng)力矩作用維持身體平衡。同時(shí)提高對(duì)腿部力量的訓(xùn)練,增強(qiáng)對(duì)支撐體重和維持平衡的能力。因此,在進(jìn)行鞭腿技術(shù)訓(xùn)練時(shí),加強(qiáng)對(duì)單腿力量、單腿支撐平衡能力和單腿支撐協(xié)調(diào)能力訓(xùn)練,增強(qiáng)學(xué)生的平衡能力,從而提高鞭腿技術(shù)動(dòng)作穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

為了提高鞭腿技術(shù)動(dòng)作,必須遵循鞭腿技術(shù)動(dòng)作:速度疊加原理,提高出腿的速度。掌握鞭腿技術(shù)動(dòng)作肌肉用力順序性和動(dòng)量矩的傳遞形式基本原理。加強(qiáng)對(duì)鞭腿單腿支撐平衡動(dòng)作協(xié)調(diào)能力訓(xùn)練,從而提高散打鞭腿技術(shù)動(dòng)作。

[1] 邱丕相.中國武術(shù)教程[M].北京:人民體育出版社,2004.

[2] 張山.中國體育教練員崗位培訓(xùn)教材[M].北京:人民體育出版社,1998.

[3] 趙煥彬.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2007.

[4] 葉永延.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1998.

G852.4

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1671-2544(2010)06-0097-02

2010-08-30

張久超(1971—),男,湖北孝感人,孝感學(xué)院體育學(xué)院講師。熊漢濤(1964—),男,湖北廣水人,孝感學(xué)院體育學(xué)院講師。

(責(zé)任編輯:陳錦華)