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自由泳和仰泳游泳之间的上半身运动学差异

中文游泳文献 2025-7-3 16:18 8人浏览 0人回复

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摘要

这篇文章是一项关于游泳运动中自由泳（爬泳）和仰泳上体运动学差异的研究，由Tomohiro Gonjo等人进行，发表在《Journal of Biomechanics》上。研究的主要目的是从运动学的角度探究为什么自由泳的速度会比仰泳快。研 ...

这篇文章是一项关于游泳运动中自由泳（爬泳）和仰泳上体运动学差异的研究，由Tomohiro Gonjo等人进行，发表在《Journal of Biomechanics》上。研究的主要目的是从运动学的角度探究为什么自由泳的速度会比仰泳快。研究通过三维运动捕捉技术，获取了10名男性竞技游泳运动员在最大速度下进行50米自由泳和仰泳试验时的上肢运动学数据。

研究结果显示，自由泳的重心速度（centre of mass velocity, vcom）比仰泳快（1.70±0.04对比1.54±0.06 m·s-1; p<0.01），但划水长度（stroke length, SL）两者之间没有差异（2.00±0.25对比2.07±0.17 m·cycle-1），而自由泳的划水频率（stroke frequency, SF）高于仰泳（51.67±6.38对比44.81±4.68 cycles·min-1; p<0.01）。自由泳中肩部滚动角度（shoulder roll angle）比仰泳大（52.88±4.89对比49.73±5.73°; p<0.05），而髋部滚动角度（hip roll angle）则比仰泳小（33.79±6.07对比39.83±7.25°; p<0.05）。自由泳的释放阶段（从最后一次向后移动到手腕出水）的绝对持续时间以及恢复阶段的相对持续时间都比仰泳短（0.07±0.03对比0.26±0.08 s; p<0.01，以及28.69±2.50对比33.21±1.43%; p<0.01）。

研究的结论是，自由泳之所以比仰泳快，是因为其划水频率更高，这主要是由于自由泳的释放阶段和恢复阶段的持续时间更短。这些发现有助于深入理解自由泳和仰泳之间的技术差异，并可能对仰泳运动员的表现提升提供见解。

研究方法部分详细描述了参与者的选择、测试协议、数据收集和处理以及分析方法。10名男性熟练游泳运动员参与了研究，他们在爱丁堡大学和波尔图大学伦理委员会的批准下进行了测试。测试前，参与者在19个解剖标志上进行了标记，并使用椭圆区域法（elliptical zone method）获取了个性化的身体部位参数数据（p-BSP）。测试在25米室内游泳池的中心泳道进行，使用校准框架对游泳池进行了校准。

数据收集使用了四个水下和两个水上摄像机，采样频率为50 Hz。为了提高直接线性变换（DLT）计算的准确性，所有摄像机都固定在不同的高度和角度，以避免它们的轴线在同一平面上。在数据处理和分析中，选择了一个上肢周期进行分析，并使用Ariel Performance Analysis System软件进行了视频数字化和3D坐标重建。分析的周期被划分为进入、拉水、推水、释放和恢复阶段。研究还测量了肩部和髋部滚动角度、手腕的相对速度和位移、肘关节角度等。

统计分析部分使用了配对t检验来评估两种游泳技术之间的运动学变量差异，并计算了Cohen's d来估计效应大小。研究结果表明，自由泳和仰泳之间的划水长度没有差异，但自由泳的重心速度更快，划水频率更高。自由泳的恢复阶段相对持续时间更短，进入阶段的时间更早。自由泳中肩部滚动角度更大，而髋部滚动角度更小。自由泳和仰泳之间的手腕速度在水下阶段没有差异，但自由泳在推水阶段的手腕速度更快。

讨论部分进一步分析了为什么自由泳的划水频率更高，指出这可能是由于自由泳的释放阶段持续时间更短。研究还讨论了肩部和髋部滚动角度的差异，以及这些差异如何影响划水频率。此外，研究还提出了未来研究的方向，包括进一步探讨自由泳和仰泳之间的动力学差异。