毛濃選

張坤和TOM的橫踢技術(shù)運動生物力學比較分析

毛濃選

設(shè)置靶模具和信號燈，運用兩臺CASIO-EXFH25攝像機對兩名國際級散打和泰拳選手后橫踢動作進行同步拍攝，采用APAS系統(tǒng)（美國）進行三維視頻圖像解析，用Megwin Me6000表面肌電同步肌肉活動信號，對中泰橫踢技術(shù)各運動環(huán)節(jié)支撐腿和進攻腿髖、膝、踝關(guān)節(jié)速度和角度變化特征，肌肉動員順序、肌電特征進行對比分析，尋找差距，揭示技術(shù)動作內(nèi)在規(guī)律，以期為鞭腿技術(shù)動作的教學、訓練提供科學依據(jù)。

橫踢技術(shù)；支撐腿；進攻腿；角速度；肌電

橫踢腿是中國散打及泰拳運動的核心技術(shù)動作，具有攻擊距離長，腰腹扭轉(zhuǎn)預擺加速，肌肉做功時間長，攻擊力度大，運用方法靈活多變等技術(shù)特點。是在同場格斗對抗比賽中得分率最高，重創(chuàng)對手的重要技法之一，橫踢腿——散打稱為鞭腿，泰拳稱為橫掃腿。除了國家武管中心定期舉辦的中泰對抗賽外，國內(nèi)商業(yè)賽事也如雨后春筍般的發(fā)展起來，大批頂尖級泰拳選手涌入中國，以其凌厲兇悍的膝技、橫掃踢腿法，使中方隊員吃盡了苦頭，比賽互有勝負，結(jié)果卻令人深思。為了確保散打項目的優(yōu)勢地位，除了在訓練上狠下功夫之外，對散打基本動作的科學研究工作，提高科學化訓練水平是當前需要解決的主要問題。本文運用生物力學手段，解析兩位國際級散打和泰拳隊員橫踢技術(shù)的生物力學特征，對其各運動環(huán)節(jié)速度、角度、肌力、肌肉動員順序及擊打效果進行量化對比分析，尋找其運動規(guī)律，旨在為散打鞭腿動作科學化訓練提供理論依據(jù)。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

表1 運動員基本情況Table I Basic Information of the Athletes

1.2 實驗方法

1.2.1 測試儀器

CASIO-EXFH25攝像機兩臺，拍攝頻率為120 Hz，在兩個機位可以同時拍到位置設(shè)置同步燈一個。拍攝距離15 m，鏡頭離地面1.3 m，兩機夾角80°，同步燈亮起的第一副圖像在兩個攝像機里同時出現(xiàn)，以此達到拍攝動作技術(shù)的同步。采用美國的艾里爾公司的APAS系統(tǒng)（美國）運動生物力學分析系統(tǒng)對獲得視頻圖像進行解析，三維DLT輻框架進行定標，測試中選取 28個框架點進行標定。肌電測試儀器：Megwin Me6000表面肌電。擊打模具：特制球形沙袋模具。

1.2.2 測試方法

隊員佩戴肌電測試設(shè)備，預備姿勢站在懸吊狀態(tài)下球形沙袋模具的正前方，沙袋中心部位依據(jù)中橫踢技術(shù)的高度標示出擊打點，沙袋模具與懸吊繩結(jié)合處設(shè)置一紅色信號燈，信號燈由測試人隨機控制，燈亮后，隊員立即由預備姿勢開始完成后橫踢技術(shù)動作，直到還原到原始位置，對這一過程進行數(shù)據(jù)采集。

1.3 數(shù)據(jù)采集

橫踢擊打效果評定：運用沙袋受到擊打后的擺動幅度來衡量擊打效果，通過反復的預實驗，選定沙袋模具重量為 20 kg。

橫踢擊技術(shù)數(shù)據(jù)采集：兩位測試人員分別有效測試后橫踢技術(shù)動作 6次，由教練員、運動員綜合評定兩位受試者技術(shù)發(fā)揮最好的一次技術(shù)動作，進行運動學數(shù)據(jù)分析。

同步肌電數(shù)據(jù)采集：使用Me6000表面肌電記錄運動過程中肌肉的表面肌電圖（s EMG），同時一臺攝像機（卡西歐 E－FH25）同步記錄下動作的視頻，攝像機的拍攝頻率為 120 Hz,從同步獲得的視頻影像中得到橫踢動作技術(shù)階段的特征畫面，以此來確定動作的時間以及與肌肉活動之間的關(guān)系。表面肌電標定記錄方法：實驗前，分別測定所選擇肌肉的最大隨意等長收縮 (Maximal Voluntary Isometriccontraction,MVIC)狀態(tài)下的肌電信號，將實測肌電幅度(RMSact)除以最大自主收縮時肌電幅度(RMSmax)，將比值定義為RMS%。

2 結(jié)果與分析

2.1 橫踢技術(shù)動作結(jié)構(gòu)與階段劃分

鞭腿和橫掃腿技術(shù)是中國散打與泰拳運動中的核心技術(shù)動作，都屬于橫向踢擊腿法，其使用方法、擊打效果、動作路線基本相同，因此本文研究中統(tǒng)稱為橫踢技術(shù)。依據(jù)踢擊部位不同分為低、中、高3種橫踢技術(shù)，本文研究選用正架（左勢）右腿的中橫踢技術(shù)作為研究對象。由于兩個技術(shù)動作略有差別，為了便于比較分析，將這一踢擊過程劃分為幾個重要的時刻，即：F1燈亮時刻，T1右腳蹬地、左腳踝關(guān)節(jié)內(nèi)旋、重心轉(zhuǎn)移至支撐腿時刻，T2右腳離地時刻，T3右腿膝關(guān)節(jié)角度增大時刻，T4右小腿或者腳背腿打擊沙袋時刻，T5右腿還原落地時刻。依據(jù)動作結(jié)構(gòu)劃分為5個階段，a（F1-T1）：預備階段，A（T1-T2）：重心前移啟動階段，B（T2-T3）：提膝送髖階段，C（T3-T4）：轉(zhuǎn)髖扣膝、擊中沙袋階段，D（T4-T5）：收腿還原落地階段。

2.2 中泰橫踢技擊術(shù)擊打效果的比較分析

擊打效果評價基本上是運用擊打的力量、速度以及作用時間來衡量，為了更能真實的反映中泰橫踢技術(shù)的擊打效果，選用特制沙袋模具受力后在三維擺動幅度、完成動作所用時間來評定，測試數(shù)據(jù)如表 2、表 3。

表2 沙袋擺動最大位移特征Table II Maximum Displacement Characteristics of Sandbag Swing

表3 橫踢技術(shù)在各技術(shù)環(huán)節(jié)點上的時間特征Table III Time Characteristics of Cross Kick Skill at the Different Technical Points

通過表 2可以看出中泰橫踢技術(shù)沙袋在 3個維度上的位移幅度差異顯著，分析認為，在對技術(shù)動作的理解與訓練要求上，鞭腿技術(shù)要領(lǐng)（中國武術(shù)教程）“大腿帶動小腿屈膝前擺、扣膝繃腳、向前挺膝鞭甩小腿、力達腳背或小腿下端”強調(diào)踢擊腿各技術(shù)環(huán)節(jié)的動作方法；橫掃腿技術(shù)要領(lǐng)：“抬腿、送胯、墊腳擰腰、脛骨掃出”，強調(diào)送髖擰腰、下肢與腰腹肌肉力量的有序協(xié)調(diào)配合，對技術(shù)動作的要求不同，產(chǎn)生的擊打效果也不同。

在信號燈亮預備開始到踢擊動作完成，整體用時橫掃腿技術(shù)明顯小于散打鞭腿技術(shù)，在各個技術(shù)關(guān)鍵點耗時來看，在 a、C、D階段差異顯著。分析認為，散打技法有：拳打、腳踢、貼身摔、接腿摔，3種技法相生相克，拳腿摔銜接屬于異項轉(zhuǎn)換，技術(shù)復雜，可直接接對方踢擊腿摔，踢擊后可接貼身摔，技法體系攻守平衡，對技法的運用要求不同。泰拳技法有：拳、腿、膝、肘，比賽過程注重動作擊打的實際效果，站位高，快啟快以及有跳躍性膝肘進攻，基本屬于技法同項轉(zhuǎn)換，銜接流暢，對技術(shù)動作的啟動、還原有較高的要求。

通過表2、3的分析比較，泰拳橫掃腿法擊打效果明顯優(yōu)于散打鞭腿技術(shù)。同時發(fā)現(xiàn)建立在“相生相克”傳統(tǒng)哲學思想上的散打技術(shù)體系攻守平衡更加科學合理。但是矛盾的兩面總是對立統(tǒng)一的，拳諺云“進攻就是最好的防守”、“一力降十會”、“天下武功唯快不破”，對格斗功力和速度的重要性有很好的詮釋。散打運動倡導拳腿摔均衡發(fā)展，勝負的判定有打點計分和“ko”獲勝兩種，高位橫踢往往也是運動員獲得勝利的殺手锏，提高散打鞭腿的擊打效果，泰拳橫掃腿技術(shù)有很好的借鑒價值。

2.3 中泰橫踢技術(shù)髖關(guān)節(jié)速度特征與分析

表 4及圖 1、2可以看見，T2時刻（右腳離地）至提膝送髖階段（B階段）中泰隊員無明顯差異性，說明這一運動環(huán)節(jié)技術(shù)特征很接近。在右腿離開地面的瞬間，髖關(guān)節(jié)有很較大的向上和向前加速度，B階段在 X軸髖關(guān)節(jié)速度有一個明顯的下降過程，從 1.7 m/s下降到 0.5 m/s，Z軸方向有一個突然加速的過程，從0.5 m/s增加到 1.7 m/s，提膝送跨到達一定的位置后，向上、向前的運動趨勢停止，動量橫向轉(zhuǎn)移，與運動狀態(tài)提膝送髖或者擰腰轉(zhuǎn)髖技術(shù)相吻合，到達T3時刻髖關(guān)節(jié)3個方向的線速度均降低到最低值，有突然制動的特征。照動量傳遞的基本原理，當一個環(huán)節(jié)把動量傳遞給另一個環(huán)節(jié)時，只有通過合理有序的制動，降低這個環(huán)節(jié)運動的線速度或者轉(zhuǎn)動的角速度，才可以將動量有效地傳遞給另一個環(huán)節(jié)，在膝關(guān)節(jié)角度增大這一時刻則需要髖關(guān)節(jié)相對的固定或者突然制動，將提膝送髖獲得的動量傳遞到膝關(guān)節(jié)。在T3時刻髖關(guān)節(jié)3個方向的速度散打隊員顯著大于泰拳隊員，說明在這一時刻制動效果差，如髖的較大移動造成與有效的后續(xù)發(fā)力點產(chǎn)生了較大偏差，對膝踝關(guān)節(jié)獲得有效的動量產(chǎn)生一定的影響。

表4 橫踢技術(shù)髖關(guān)節(jié)速度參數(shù)TableⅣ Hip Velocity Parameters of Cross Kick Skill

圖1 TOM髖關(guān)節(jié)速度曲線特征Figure 1 Velocity Curve Characteristics of Tom's Hip

圖2 張坤髖關(guān)節(jié)速度曲線特征Figure 2 Velocity Curve Characteristics of Zhang Kun's Hip

在T3到 T4時刻的C階段（接觸擊打目標），出現(xiàn)了髖關(guān)節(jié)最大合速度峰值，髖速度顯著增加，此時右腳早已離地，右下肢屬于開放鏈運動，右髖速度的增加只有依靠軀干、髖部肌肉扭轉(zhuǎn)發(fā)力，說明右腿膝關(guān)節(jié)角度增大至右小腿或者腳背腿打擊沙袋時刻，腰腹肌以及髖部有著突然的二次發(fā)力，在后面肌電分析中也得到了證實，本研究出現(xiàn)的髖速度改變的情況與劉存忠[1-2]研究結(jié)果相一致。在 C階段泰拳隊員髖關(guān)節(jié)速度明顯大于散打隊員，分析認為，除了與左右方向軀干扭轉(zhuǎn)的力量存在一定的差異之外，散打隊員在T3時刻速度較大有關(guān)，大小腿屈曲到最小角度并馬上伸展之際制動不足，等需要髖關(guān)節(jié)二次發(fā)力時，髖部已偏離了合理的發(fā)力位置，軀干扭轉(zhuǎn)的力點和有效力臂發(fā)生了很大的改變，并且由于打擊速度、高度、力度的要求，中國散打隊員髖的二次發(fā)力不足，造成散打隊員此刻髖合速度的相對較低。

2.4 中泰橫踢技術(shù)膝關(guān)節(jié)速度特征與分析

通過表 5及圖 3、4發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)速度在提膝送髖（T2-T3）階段無明顯的差異性。C（T3-T4）轉(zhuǎn)髖扣膝擊打階段，向前和橫向的速度突然增加，在垂直方向的速度下降明顯，中泰散打隊員的X、Z膝速度出現(xiàn)較大的差異。分析認為，在擊打沙袋前的瞬間，軀干和髖部肌肉有明顯的二次發(fā)力，髖部的扭轉(zhuǎn)以及膝關(guān)節(jié)內(nèi)扣，水平橫向的速度加大，膝關(guān)節(jié)在達到一定擊打高度后，內(nèi)扣旋轉(zhuǎn)將垂直運動的動量轉(zhuǎn)化為移動橫向動量，膝速度達到了峰值。因此有序、有力的髖部制動和腰腹肌肉爆發(fā)式用力為右膝的橫向速度提高做出了很大的貢獻。

表5 橫踢技術(shù)膝關(guān)節(jié)速度參數(shù)TableⅤ Knee Velocity Parameters of Cross Kick Skill

圖3 TOM膝關(guān)節(jié)速度曲線特征Figure 3 Velocity Curve Characteristics of Tom’s Knee

圖4 張坤膝關(guān)節(jié)速度曲線特征Figure 4 Velocity Curve Characteristics of Zhang Kun’s Knee

T4時刻，發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)的速度快速下降，該速度下降說明大腿的運動在 C階段出現(xiàn)速度的峰值后出現(xiàn)了明顯的制動，該制動的目的就是將大腿獲得的轉(zhuǎn)動動量最大程度地傳遞給小腿，為最后的打擊創(chuàng)造條件。該時中泰隊員膝關(guān)節(jié)的3個方向的速度雖不一致，但不具有顯著性差異，說明散打隊員膝關(guān)節(jié)也具有很好的制動效果。

2.5 中泰橫踢技術(shù)膝、踝關(guān)節(jié)角度特征

從表 6看出，在完成橫踢腿技術(shù)過程中支撐腿有明顯的蹬伸發(fā)力動作，以踝關(guān)節(jié)為軸向內(nèi)有較大幅度的旋轉(zhuǎn)，中泰隊員在各技術(shù)環(huán)節(jié)中有不同程度的差異性，在C（T3-T4）階段泰拳隊員膝關(guān)節(jié)增加的了 14°，用時 0.07 s，散打隊員增加了 6°左右，用時 0.09 s，泰拳隊員在該階段支撐腿膝關(guān)節(jié)獲得較大的角速度，角速度的變化反映出該階段用力程度，在該階段的強勢發(fā)力，使得踢擊腿的轉(zhuǎn)動軸更加穩(wěn)固，減少了在垂直軸線上能量損耗，為軀干和髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動動量更加流暢地傳至擊打側(cè)，增加打擊高度和力量做出進一步的貢獻。泰拳隊員支撐腿向內(nèi)旋轉(zhuǎn)的角度略大于散打隊員，支撐腳踝關(guān)節(jié)的內(nèi)旋可以很好地加大打擊側(cè)髖旋轉(zhuǎn)的距離，支撐腳的內(nèi)旋依靠小腿腓腸肌有力的收縮，提高了支撐側(cè)踝、膝、髖的高度進而提高打擊側(cè)髖的高度，為增加打擊速度奠定基礎(chǔ)。在T3時刻膝關(guān)節(jié)速度增大，散打隊員擊打腿膝關(guān)節(jié)角度明顯小于泰拳隊員，照轉(zhuǎn)動慣量力學知識判斷，膝關(guān)節(jié)角度小，其轉(zhuǎn)動慣量小，那么意味著下肢在后續(xù)整體移動過程中，小腿的擊打速度更快。本研究認為完成橫踢腿動作是全身各運動環(huán)節(jié)在速度、力量、節(jié)奏上有序統(tǒng)一的動量組合，當鞭打腿的膝關(guān)節(jié)角度太小時，造成了下肢總體轉(zhuǎn)動相對較快，髖部發(fā)力不充分，當下肢轉(zhuǎn)動的慣量達到一定程度后，只有依靠膝關(guān)節(jié)張力“挺膝”增大踝關(guān)節(jié)的擊打速度，動作表象是依靠膝關(guān)節(jié)發(fā)力的“彈踢”現(xiàn)象。

另外，膝關(guān)節(jié)屈曲較多股四頭肌被過度拉長，造成肌肉阻力臂的加大，影響了肌肉收縮做功，肌肉本體感受器的敏感程度受到影響。也是散打鞭腿穿透力不強，有力使不出的主要原因。

表6 橫踢技術(shù)膝、踝關(guān)節(jié)角度參數(shù)TableⅥAngleParametersofKneeandAnkleofCrossKickSkill

2.6 中泰橫踢技術(shù)踝關(guān)節(jié)速度特征與分析

從表7及圖5、6中可以看出，通過髖膝環(huán)節(jié)的動量傳遞在C階段（小腿鞭打沙袋的瞬間），3個維度上的合速度增加到最高峰值，中泰隊員在 X軸和 Z軸速度相差達到0.9～1.5 m/s，這一結(jié)果在前面幾個技術(shù)環(huán)節(jié)的分析中得到了驗證。在T4時刻膝關(guān)節(jié)運動高于髖關(guān)節(jié)，兩腿夾角相對固定的，踝關(guān)節(jié)在垂直方向上和向前的運動突然受到一定程度的限制，整體能量轉(zhuǎn)換為橫向運動，在T4時刻踝關(guān)節(jié)在X軸上接觸沙袋的瞬間達到了最大值，將整個運動環(huán)節(jié)能量聚集在橫向這一個面或者一個點上，完成最后的一擊。

表7 橫踢技術(shù)踝關(guān)節(jié)速度參數(shù)TableⅦ Ankle Velocity Parameters of Cross Kick Skill

圖5 TOM踝關(guān)節(jié)速度曲線特征Figure 5 Velocity Curve Characteristics of Tom’s Ankle

2.7 中泰橫踢技術(shù)在各技術(shù)環(huán)節(jié)上的肌電特征與分析

從圖7、8及表8各運動環(huán)節(jié)肌電圖來看，中泰隊員橫踢腿技術(shù)肌肉動員與發(fā)力順序、肌肉力量有明顯的差異性。在B階段（T2-T3）泰拳隊員是擊打腿和腰腹肌肉先動員，借助右腿蹬地的反作用力，在技術(shù)環(huán)節(jié)上表現(xiàn)出有明顯向前送髖動作，髖部帶動膝關(guān)節(jié)，右側(cè)軀干和下肢形成良好的肌肉牽張反射，增大了肌肉力量。散打隊員支撐腿肌肉先動員，擊打腿蹬地獲得反作用力，完成大小腿折疊獲得較高的速度，T3時刻髖關(guān)節(jié)制動不足，髖關(guān)節(jié)發(fā)力不明顯，在 C階段（擊打階段）依靠下肢慣量和膝關(guān)節(jié)張力獲得踝關(guān)節(jié)擊打時刻的加速度。泰拳隊員在C階段支撐腿爆發(fā)式蹬地發(fā)力，為鞭打腿提供穩(wěn)固的支撐和旋轉(zhuǎn)軸，右側(cè)腹直肌、右側(cè)腹外斜肌二次發(fā)力，將全身力量集中在擊打沙袋這一瞬間爆發(fā)出來。

圖6 張坤踝關(guān)節(jié)速度曲線特征Figure 6 Velocity Curve Characteristics of Zhang Kun’s Ankle

圖7 張坤鞭腿肌電圖Figure 7 EMG of Zhang Kun’s Whip Leg

圖8 TOM鞭腿肌電圖Figure 8 EMG of Tom’s Whip Leg

表8 橫踢技術(shù)各技術(shù)環(huán)節(jié)表面肌電RMS%TableⅧSurface Myoelectric RMS%at the Different Technical Points of Cross Kick

在 D階段，泰拳隊員右側(cè)股直肌、股二頭肌、腹直肌有持續(xù)發(fā)力的過程，加長了擊打腿力的作用時間，增加了橫踢擊打穿透力。另外擊打瞬間高度的肌肉緊張也是防止肌肉挫傷的主要因素，也是泰拳選手實戰(zhàn)踢擊“兇悍”和無所顧忌主要原因。散打隊員踢擊瞬間肌緊張程度不高，擊打后又迅速抽腿撤離的習慣，這主要與散打技術(shù)體系以及強調(diào)防止接腿摔有一定的關(guān)系。合理的技術(shù)動作結(jié)構(gòu)、科學的肌肉動員發(fā)力順序、強大的腰腹肌以及下肢肌肉力量是構(gòu)成橫踢腿技術(shù)的重要因素。

3 結(jié)論

3.1 將橫踢技術(shù)按照運動環(huán)節(jié)劃分為a預備、A重心前移、B提膝送髖、C轉(zhuǎn)髖扣膝擊打、D收腿還原5個階段；泰拳隊員擊打效果優(yōu)勢明顯，表現(xiàn)為沙袋擺動幅度大和完成動作時間短。

3.2 髖、膝關(guān)節(jié)速度在 B（T2-T3）階段，中泰隊員技術(shù)特征相近，提膝送髖獲得較大的合速度。在T3時刻髖關(guān)節(jié)有突然制動現(xiàn)象，泰拳隊員髖速度下降顯著，在 C階段伴隨腰腹髖關(guān)節(jié)二次發(fā)力，在X、Z方向膝、髖速度明顯大于散打隊員。因此有序、有力的髖部制動和腰腹肌爆發(fā)式用力，為膝關(guān)節(jié)橫向速度提高做出了重大的貢獻。

3.3 支撐腿在 C階段泰拳選手有爆發(fā)式蹬伸動作，膝夾角增長了 14°，用時0.07 s，散打隊員增加了6°，用時 0.09 s，同時踝關(guān)節(jié)內(nèi)旋角度大于散打隊員，對擊打腿獲得更快的速度有一定的幫助。擊打腿夾角在T3時刻散打隊員明顯小于泰拳隊員，分析認為膝關(guān)節(jié)過度屈膝增大了股四頭肌阻力臂，影響了肌肉收縮做功，不利于動量的傳輸，當下肢轉(zhuǎn)動的慣量達到一定程度后，只有依靠膝關(guān)節(jié)張力“挺膝”增大踝關(guān)節(jié)的擊打速度。

3.4 送髖動作，右側(cè)肢體形成良好的肌肉牽張反射。散打隊員支撐腿肌肉先動員，通過蹬地與提膝獲得較高的髖膝速度，在C階段腰腹肌發(fā)力不明顯。泰拳隊員在C階段支撐腿蹬地以及右側(cè)腰腹肌爆發(fā)式發(fā)力，并且 D階段擊打腿有持續(xù)發(fā)力的現(xiàn)象。另外擊打瞬間高度的肌緊張也是防止肌肉挫傷的主要因素。

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（責任編輯：何聰）

Comparative Analysis of Sports Biomechanics of Zhang Kun and Tom's Cross Kick

MAO Nongxuan
(Xi'an Physical Education University,Xi'an 710068,China)

setting target mold and signal lamp,the author used two CASIO-EXFH25 cameras for the synchronized shooting of the two international level sanda and Thai boxing athletes Zhang Kun and Yeop Jireugi (Tom).APAS system (US)was used for 3D video image analysis.With Megwin Me6000 surface electromyographic synchronous signal of muscle activity,the paper makes a comparative analysis of the velocity and angle variation characteristics of the hip,knee and ankle of the supporting and attacking legs,muscle mobilization order and myoelectric features at the different movement stages.The aim of the study is to find the gap and reveal the inherent law of the technical movements so as to provide scientific reference for the teaching and training of the whip leg technical movements.

cross kick;supporting leg;attacking leg;angular velocity;EMG

G808

A

1006-1207（2017）02-0054-06

10.12064/ssr.20170210

2017-01-07

陜西省體育局2017年備戰(zhàn)第十三屆全運會散打項目重點運動員科技攻關(guān)與服務(wù)（陜體辦發(fā)[2016]12號）。

毛濃選，男，副教授，碩士。主要研究方向：體育教育訓練學。E-mail：414270802@qq.com。

西安體育學院，西安 710068。