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對蹲距式起跑高重心預備姿勢的運動生物力學分析
[論文關鍵詞]生物力學 高重心 預備姿勢 蹲踞式起跑
[論文摘要]本文從生物力學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.目前我國短跑運動員起跑預備姿勢是：預備姿勢時臀部稍高于肩，重心較低，前腿膝關節開放角約為90度，后腿膝關節開放角約為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員采用的姿勢，接近于一般預備姿勢。
近些年來某些國家的研究認為，所謂高重心預備姿勢更為優越。預備姿勢時臀部抬腿的很高，超過肩15—20厘米，重心很高并超過肩。前膝關節約為90度，后腿膝關節開放約為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。
目前尚未見有關高重心預備姿勢的具體研究的資料。現接近于一般預備姿勢及接近高重心預備姿勢各自優缺的方法，來對高重心預備姿勢進行分析研究。因此主要從三方面對上述兩種預備姿勢進行分析比較：
2.兩種不同的預備姿勢對起跑的影響
�。�1）兩足離起跑線的長短，與兩腿離起跑器的力量有一定的正變關系，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而增大的。兩腳離起跑線距離大，在預備姿勢時可使人體重心更多前移，使得起跑后蹬角度小，產生的有效推力較大。
“一般”預備姿勢，前腳離起跑線較近，而“高重心”預備姿勢離在起跑線較遠，因此“高重心”預備姿勢在起跑時兩腿蹬地力量較大而均勻，兩腿蹬地時推動人體的有效力也較均勻。
（2）兩腿膝關節開放角的大小。兩腿所能發揮的蹬地力量，在一定范圍內是隨著膝關節開放角的增大而增大的。通常認為膝關節處于130—140度時蹬地或起跑的效果較好。腿部力量較好的運動員的膝關節角度，可比腿部力量叫弱的運動員小些。“一般”預備姿勢起跑時，膝關節開放角度較小，因此起跑時，后蹬力量較小。同時伸直膝關節所需的時間較長，因此蹬離起跑時間較長，使步頻較慢。
另一方面，當膝關節開放角較小時，膝關節伸展的動作幅度較大，即蹬地的工作距離較長，使人體受到后蹬力的沖力較大，這方面對發揮起跑速度是個有利的因素，因此“一般”預備姿勢起跑時在發揮起跑速度是有利的。“一般”預備姿勢起跑時，發揮速度方面優缺點兼有。由于動作幅度較大，因此比較費力，步頻較慢。
“高重心”預備姿勢，在起跑時兩腿膝關節開放角較大，在起跑時能發揮較大的后蹬力。伸膝關節動作幅度較小，因此蹬地動作所需要時間短，便于提高步頻，由于后蹬動作幅度較小，這方面對發揮速度是不利的因素。因此“高重心”預備姿勢在發揮起跑速度方面也兼有優缺點，由于動作幅度較小，因此比較省力，步頻較快。
起跑時后腿前擺至兩大腿平行時，前腿膝關節開放角“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”預備姿勢前腿膝關節開放角小，前后腿的距離較遠，從而加大了后退前擺及前腿蹬地的時間。因此這方面“一般”起跑時步頻較慢，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。預備姿勢時臀部離地面低時，人體重心離地面也低。臀部的位置高時，其重心位置也高。
“一般”預備姿勢重心較低，在起跑時重心上升幅度較大，因此過多地損失了起跑時推動人體前進的力量，同時加大兩腿的負擔，所以比較費力。“一般”預備姿勢起跑時，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有效推動力較大，這方面，對發揮速度是有利的。
3.兩種姿勢對起跑后加速跑的影響
在疾跑第一、第二步著地時，“一般”預備姿勢人體下蹲較深，支撐腿膝關節開放角分別為90度和105度：而“高重心”預備姿勢下蹲較淺，支撐膝關節，開放角分別為103度和120度，因此前者蹬地時間長，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，后蹬力的沖量較大，這方面有利于提高疾跑速度。后者蹬地動作時間短，較省力，對提高動作頻率有利，步頻的提高也是提高疾跑速度一個因素。
最初幾步得支撐階段，在大部分的時間里，支撐點是處在身體總重心投影點的后面，因此是發展速度的最好條件，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地位置，一般是前2~3步腳著地與身體總重心的投影點的后面，隨后幾步在身體總重心投影點上著地，往后，則在總重心投影點前面著地。而最初幾步的兩腳著地點間的距離比途中跑稍寬，隨著速度的發揮，兩個腳著地點逐漸向中線靠攏。
“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。在后蹬時所產生的有效推力，前者較大，后者較小，因此前者在這方面有利于發揮疾跑速度。
綜上所述“一般”預備姿勢在起跑及疾跑時，后蹬角較小，在后蹬時獲得的有效推動較大，后蹬的工作距離較長，因此后蹬力的沖量也較大。從這兩方面講該姿勢有利于發揮速度。
但是它的不足之處是向前擺腿和后蹬之前的準備動作以及后蹬動作時間較長。使起跑及疾跑步頻較慢。在起跑及疾跑時支撐腿膝關節開放角較小，身體重心上升幅度較大，較費力，容易引起緊張，這對于動作頻率是不利的，會影響速度的發揮。
而“高重心”預備姿勢，在起跑及疾跑時后蹬較大。使得后蹬時產生的有效推力較小，后蹬力的沖量較小。從這兩方面來講對發揮速度是不利的。
但它存在著明顯的優點，支撐腿膝關節開放角較大，后蹬及后蹬前的準備動作時間短，向前擺腿快，因此有利于提高步頻，從這個方面講有利于提高動作速度，身體重心向上移動幅度較小，使得動作省力而放松，不易引起過分緊張。
根據短跑運動員動作緊張，全程步頻較快，步幅較小，后程減速情況。可以在“一般”預備姿勢的基礎上運用“高重心”預備姿勢的優點。
參考文獻:
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