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对蹲距式起跑高重心预备姿势的运动生物力学分析
[论文关键词]生物力学 高重心 预备姿势 蹲踞式起跑
[论文摘要]本文从生物力学角度阐述了高重心预备姿势对蹲踞式起跑和起跑后的加速跑的有利作用。
一、研究方法
文献资料法；理论分析法
二、结果与分析
1.目前我国短跑运动员起跑预备姿势是：预备姿势时臀部稍高于肩，重心较低，前腿膝关节开放角约为90度，后腿膝关节开放角约为120度，两腿前后距离较大，它与普通式起跑预备姿势相似，目前大多数短跑运动员采用的姿势，接近于一般预备姿势。
近些年来某些国家的研究认为，所谓高重心预备姿势更为优越。预备姿势时臀部抬腿的很高，超过肩15—20厘米，重心很高并超过肩。前膝关节约为90度，后腿膝关节开放约为130—140度，两腿前后距离较近。本文把接近于上述情况的成为“高重心”预备姿势。
目前尚未见有关高重心预备姿势的具体研究的资料。现接近于一般预备姿势及接近高重心预备姿势各自优缺的方法，来对高重心预备姿势进行分析研究。因此主要从三方面对上述两种预备姿势进行分析比较：
2.两种不同的预备姿势对起跑的影响
（1）两足离起跑线的长短，与两腿离起跑器的力量有一定的正变关系，在一定范围内，两腿蹬离起跑器的力量，是随它们的距离加长而增大的。两脚离起跑线距离大，在预备姿势时可使人体重心更多前移，使得起跑后蹬角度小，产生的有效推力较大。
“一般”预备姿势，前脚离起跑线较近，而“高重心”预备姿势离在起跑线较远，因此“高重心”预备姿势在起跑时两腿蹬地力量较大而均匀，两腿蹬地时推动人体的有效力也较均匀。
（2）两腿膝关节开放角的大小。两腿所能发挥的蹬地力量，在一定范围内是随着膝关节开放角的增大而增大的。通常认为膝关节处于130—140度时蹬地或起跑的效果较好。腿部力量较好的运动员的膝关节角度，可比腿部力量叫弱的运动员小些。“一般”预备姿势起跑时，膝关节开放角度较小，因此起跑时，后蹬力量较小。同时伸直膝关节所需的时间较长，因此蹬离起跑时间较长，使步频较慢。
另一方面，当膝关节开放角较小时，膝关节伸展的动作幅度较大，即蹬地的工作距离较长，使人体受到后蹬力的冲力较大，这方面对发挥起跑速度是个有利的因素，因此“一般”预备姿势起跑时在发挥起跑速度是有利的。“一般”预备姿势起跑时，发挥速度方面优缺点兼有。由于动作幅度较大，因此比较费力，步频较慢。
“高重心”预备姿势，在起跑时两腿膝关节开放角较大，在起跑时能发挥较大的后蹬力。伸膝关节动作幅度较小，因此蹬地动作所需要时间短，便于提高步频，由于后蹬动作幅度较小，这方面对发挥速度是不利的因素。因此“高重心”预备姿势在发挥起跑速度方面也兼有优缺点，由于动作幅度较小，因此比较省力，步频较快。
起跑时后腿前摆至两大腿平行时，前腿膝关节开放角“一般”预备姿势为110度，而“高重心”预备姿势为123度。这是由于“一般”预备姿势前腿膝关节开放角小，前后腿的距离较远，从而加大了后退前摆及前腿蹬地的时间。因此这方面“一般”起跑时步频较慢，而“高重心”步频较快，后者对于提高跑速有利。
（3）臀部位置的高低。预备姿势时臀部离地面低时，人体重心离地面也低。臀部的位置高时，其重心位置也高。
“一般”预备姿势重心较低，在起跑时重心上升幅度较大，因此过多地损失了起跑时推动人体前进的力量，同时加大两腿的负担，所以比较费力。“一般”预备姿势起跑时，前腿的后蹬角较小，为41度，而”高重心“预备姿势较大，为46度。因此前者在前腿后蹬时有效推动力较大，这方面，对发挥速度是有利的。
3.两种姿势对起跑后加速跑的影响
在疾跑第一、第二步着地时，“一般”预备姿势人体下蹲较深，支撑腿膝关节开放角分别为90度和105度：而“高重心”预备姿势下蹲较浅，支撑膝关节，开放角分别为103度和120度，因此前者蹬地时间长，使疾跑步频慢，而且费力，不利于提高步频。
但是它使后蹬工作距离长，后蹬力的冲量较大，这方面有利于提高疾跑速度。后者蹬地动作时间短，较省力，对提高动作频率有利，步频的提高也是提高疾跑速度一个因素。
最初几步得支撑阶段，在大部分的时间里，支撑点是处在身体总重心投影点的后面，因此是发展速度的最好条件，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撑腿着地位置，一般是前2~3步脚着地与身体总重心的投影点的后面，随后几步在身体总重心投影点上着地，往后，则在总重心投影点前面着地。而最初几步的两脚着地点间的距离比途中跑稍宽，随着速度的发挥，两个脚着地点逐渐向中线靠拢。
“一般”预备姿势第一步的后蹬角为45度，而“高重心”预备姿势为52度。在后蹬时所产生的有效推力，前者较大，后者较小，因此前者在这方面有利于发挥疾跑速度。
综上所述“一般”预备姿势在起跑及疾跑时，后蹬角较小，在后蹬时获得的有效推动较大，后蹬的工作距离较长，因此后蹬力的冲量也较大。从这两方面讲该姿势有利于发挥速度。
但是它的不足之处是向前摆腿和后蹬之前的准备动作以及后蹬动作时间较长。使起跑及疾跑步频较慢。在起跑及疾跑时支撑腿膝关节开放角较小，身体重心上升幅度较大，较费力，容易引起紧张，这对于动作频率是不利的，会影响速度的发挥。
而“高重心”预备姿势，在起跑及疾跑时后蹬较大。使得后蹬时产生的有效推力较小，后蹬力的冲量较小。从这两方面来讲对发挥速度是不利的。
但它存在着明显的优点，支撑腿膝关节开放角较大，后蹬及后蹬前的准备动作时间短，向前摆腿快，因此有利于提高步频，从这个方面讲有利于提高动作速度，身体重心向上移动幅度较小，使得动作省力而放松，不易引起过分紧张。
根据短跑运动员动作紧张，全程步频较快，步幅较小，后程减速情况。可以在“一般”预备姿势的基础上运用“高重心”预备姿势的优点。
参考文献:
[1]金云峰.体育论文汇编.沈阳体育学院,1982.217-220.
[2]袁作生.短跑.田径运动教程,1999.216-217.
[3]袁晋纯.人体的重心.运动生物力学,1999.111-114.
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