《Frontiers in Physiology》：Movement efficiency in taekwondo side kick (Yop Chagi): a kinematic comparison between novice and experienced practitioners
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本文通过动力学分析，比较了大学跆拳道新手与经验者在执行侧踢（Yop Chagi）时的运动效率差异。研究发现，经验者展现出更大的关节活动范围（ROM）、更快的角速度与线速度、以及更短的总执行时间，体现了长期训练对近端至远端（proximal-to-distal）运动序列的优化。该研究为教练提供了基于证据（evidence-based）的训练指导，强调了技术协调与身体素质的整合对提升踢击表现的重要性。
研究背景
跆拳道作为全球广泛流行的武术运动，其踢击技术是其最显著的特征。跆拳道表现的有效性在很大程度上取决于运动员执行踢击技术时所表现出的速度、力量与精准度。在众多技术中，侧踢（Yop Chagi）既是一项基础技术，也是一项战略性技术，在训练和比赛中被频繁使用。竞技比赛的观察性研究表明，侧踢类技术约占全部踢击动作的6%–13%，这凸显了Yop Chagi在战术上的重要性。其执行质量取决于身体各环节的高效协调、腿部速度以及姿势控制。
在运动生物力学领域，动力学分析为了解动作执行方式提供了一个有价值的途径，而无需考虑引发动作的力。此类分析涵盖的变量包括关节角度、角速度、阶段时长和运动轨迹。通过这一视角，可以识别新手与经验者之间的运动模式差异，这反映了通过长期练习和训练所达到的运动技能发展程度。
先前的研究已经检验了跆拳道踢击的生物力学，表明经验丰富的运动员在髋关节和膝关节的协调方面更有效率，并且比新手获得更高的踢击速度，尤其是在横踢（Dollyo Chagi）和前踢（Ap Chagi）中。然而，专门针对侧踢（Yop Chagi）的研究有限，并且很少有研究涉及大学运动员中新手与经验者之间的表现差异。这是一个关键的研究空白，因为大学群体既包括学习基础运动技能的初学者，也包含具有竞技经验的高级学员。调查这些差异对于理解在教育和运动背景下，经验和长期练习如何影响运动效率至关重要。
本研究通过分析大学跆拳道新手与经验者的侧踢（Yop Chagi）动力学，提供了新颖的贡献。与之前专注于其他踢击技术或精英运动员的研究不同，本研究在一个教育背景下考察了一种常用但未被充分探索的技术。通过揭示运动效率和协调性的差异，研究结果为教练和体育教育指导员提供了可行的见解，同时推进了生物力学知识，并弥补了Yop Chagi研究文献中的一个显著空白。
参与者
本研究共纳入四十名参与者（新手组 = 20；经验组 = 20）。新手组包括12名男性和8名女性，而经验组包括13名男性和7名女性。组间性别分布无显著差异（χ2= 0.10, p= 0.75）。参与者特征汇总于表1。
新手组的纳入标准包括：正式跆拳道训练时间≤6个月的在校学生；无既往比赛经验；过去6个月内训练频率≤1次/周。经验组的纳入标准包括：连续正式跆拳道练习≥3年；当前或曾经有大学/地区级或以上比赛经验；过去6个月内训练频率≥3次/周。两组通用标准包括：年龄18-25岁；优势脚为右脚；视力正常或矫正后正常；过去6个月内无下肢损伤、手术或疼痛；无神经或前庭障碍。事前功效分析表明，总样本量为40时，检测中等至较大组间效应（d ≈ 0.65–0.80）的统计效力≥0.80。参与者均提供了书面知情同意书。研究方案经机构伦理委员会批准，并遵循《赫尔辛基宣言》。
实验方案
Yop Chagi技术的动力学分析使用Dartfish系统进行。数据收集在印度尼西亚中爪哇省三宝垄的一个室内体育馆进行，温度受控（22 °C–24 °C）。参与者在测试前参加了一次熟悉化课程，以练习该技术并适应设备。他们穿着标准化运动服装，并在测试前24小时内避免摄入咖啡因、酒精或可能影响表现的药物。在试验前进行了标准化的5分钟热身 protocol，包括动态拉伸和次最大强度踢击练习。视频数据使用两台高速数码摄像机（120帧/秒，1080p分辨率）采集，摄像机置于标准化位置。主摄像机横向放置在距离参与者5米、高度约1.0米（髋部高度）处，以捕捉矢状面运动；辅助摄像机以45°正面斜角、高度约1.0米放置在距离参与者5米处，以验证运动轨迹并最小化视差误差。图1展示了摄像机设置示意图。两台摄像机在测试前均使用二维参考框架进行了校准。
参与者被要求使用其优势腿执行八次最大力度的侧踢（Yop Chagi），目标是一个调整至大转子高度的踢靶，以确保跨个体的目标高度一致。支撑脚置于地板标记上以标准化起始位置。每次踢击均被指示“尽可能快速且准确地执行”，尝试之间有60-90秒的休息时间以最小化疲劳。仅选择技术最正确且命中目标最准确的五次试验进行分析。为便于动力学追踪，在特定的解剖学标志上贴附了颜色对比鲜明的可见粘性标记点，包括肩峰、髂前上棘、大转子、股骨外侧髁、外踝、脚跟和第五跖骨头。图2提供了标记点放置的可视化表示。
这些标记点允许使用Dartfish 11软件进行精确的手动和半自动数字化。为了能够对动力学数据进行分阶段解释，Yop Chagi技术的执行被划分为四个运动阶段：准备阶段（从初始准备姿势到踢击腿抬起的开始）、收腿阶段（以髋关节和膝关节屈曲为特征，在快速伸腿之前）、伸展或摆动阶段（定义为快速的膝关节伸展和髋关节外展，直至脚与目标接触，即冲击阶段）和恢复阶段（从接触结束到踢击腿返回地面并重新建立姿势稳定性）。基于这些定义的阶段，动力学变量包括时间参数（总执行时间、收腿阶段持续时间和伸展阶段持续时间）、线性运动学（踢击脚的最大线速度和加速度，主要在伸展阶段）、角运动学（髋、膝、踝关节角度和角速度，主要在收腿和伸展阶段）以及通过所有阶段躯干倾斜角相对于垂直轴评估的姿势控制。所有变量均按肢体长度归一化以减少人体测量偏差。为评估可靠性，20%的数据由两名经验丰富的分析师独立数字化，并使用组内相关系数（ICC）评估评分者间信度，ICC值高于0.80被认为可接受。
统计分析
统计分析在使用Shapiro-Wilk检验测试正态性后进行。组间比较（新手 vs. 经验者）对正态分布变量使用独立样本t检验，对非正态分布变量使用Mann-Whitney U检验。效应大小使用Cohen’s d及95%置信区间报告，以量化组间差异的大小，其解释遵循既定指南。显著性水平设定为α = 0.05，并对多重比较应用了Benjamini–Hochberg校正。为了评估参与者的身体素质，进行了一系列标准化的场地测试。下肢爆发力通过垂直纵跳测试（厘米）测量，而上肢肌肉耐力通过俯卧撑测试（30秒内最大重复次数）评估。核心肌群耐力通过仰卧起坐测试（30秒内最大重复次数）评估。敏捷性通过穿梭跑测试（时间，秒）测量，冲刺能力通过40米冲刺测试（时间，秒）评估。所有测试均遵循标准化方案进行，参与者在测量前接受明确指导并进行熟悉化试验。
研究结果
身体素质相关测试的结果呈现在表2中。独立t检验显示，在大学跆拳道新手和经验者之间，所有变量均存在显著差异。在身体素质测试中，经验组在垂直纵跳、俯卧撑和仰卧起坐（效应量大）、穿梭跑（完成时间更短）以及40米冲刺方面的得分均高于新手组。两组间的人体测量学特征具有可比性。图3展示了新手组和经验组中执行时间与各种身体素质测量值之间的关系散点图。
动力学分析的结果呈现在表3中。在侧踢（Yop Chagi）的动力学分析中，经验丰富的练习者表现出更大的峰值髋关节角度、更大的峰值膝关节角度、更高的脚部线速度、更高的膝关节角速度以及更短的总执行时间，与新手相比，所有比较均具有统计学显著性（p < 0.001）和大的效应大小（Cohen’s d > 1.6）。
讨论
本研究对大学跆拳道新手和经验者的侧踢（Yop Chagi）进行了动力学比较。经验丰富的运动员表现出更高效的踢击力学特征，包括更大的关节角度、更高的角速度和线速度以及更短的运动时间。在新手组中，更快的执行时间与一般的身体素质成分（如核心力量、冲刺速度、敏捷性和肌肉力量）呈弱相关。相反，经验丰富的练习者显示出执行时间与冲刺速度和敏捷性之间更强的负相关关系，表明这些因素在熟练表现中更具决定性。较高的核心力量和肌肉力量并不总是与经验运动员较短的运动时间相对应，这表明运动技能熟练度调节了身体素质向技术表现的转化。
对关键动力学差异的解读：经验丰富的练习者在踢击峰值时表现出更大的髋关节和膝关节角度，这反映了更大的活动范围（ROM）和精细的运动控制。这种更大的收腿动作允许更有效的肢体加速和更高的脚部速度，这与伸展过程中的运动链原理和弹性能量传递一致。更高的角速度和线速度得到了长期神经肌肉适应的支持，包括改善的肌肉间协调、选择性快肌纤维募集以及减少的拮抗肌共激活。由此产生的更短执行时间在品势（poomsae）和竞技（kyorugi）中提供了明显的战术优势。这些动力学效率以优异的身體素质（垂直纵跳、耐力、敏捷性、速度）为基础，尽管表现是由运动技能熟练度而非单纯力量所调节的，正如纵跳高度与踢击速度之间的相关性所证明的那样。总体而言，这些发现表明，在熟练运动员中，技术执行是通过身体能力与协调运动控制的整合而优化的。
近端至远端序列与协调：经验丰富的运动员在环节间协调方面表现出色，特别是近端至远端序列，该序列从骨盆和躯干开始，通过大腿推进，最终在脚部达到顶峰，允许连续的环节在冲击前瞬间达到峰值速度。这种排序增强了速度叠加和冲击效率。熟练的跆拳道运动员表现出环节间精确的时间耦合，从而最大化脚部速度和力量，而新手则表现出协调性较差、以单一环节为主导的模式，导致能量损失和最终脚部速度较低。比较精英与非精英练习者的研究证实，更好的近端至远端协调与更优的踢击表现和技术效率相关。这些结果表明，在熟练运动员中，是运动技能熟练度，而不仅仅是关节运动或力量，调节着身体素质向有效技术输出的转化。
实际应用与启示：研究结果为教练和教育者提供了实用的指导。对于技术训练，简单的重复是不够的；重点应放在由髋部启动、驱动膝部、并弹踢脚部的运动序列上，使用能够分离收腿和爆发性伸展阶段的练习手段。身体训练应通过增强式训练和奥林匹克举重来针对下肢爆发力，以及核心稳定性，以支持熟练踢击的神经肌肉需求。对于新手教学，指导员应教授基本的生物力学原理，并使用视频分析（如Dartfish）进行视觉反馈，帮助学习者从认知上理解最佳运动模式。这些策略整合了技术、身体和认知元素，以增强跆拳道运动员的技能获得和表现效率。
本研究存在若干局限性。首先，二维动力学分析虽然对矢状面运动可靠，但无法捕捉横断面和额状面的运动，例如骨盆旋转或髋关节外展/内收，这些也与Yop Chagi相关。未来研究应采用三维运动捕捉以提供更全面的分析。其次，本研究仅限于动力学变量。整合动力学（例如，使用测力台数据测量地面反作用力）和肌电图（EMG）以评估肌肉激活模式，将为了解驱动所观察到的动力学差异的机制提供更深入的见解。最后，横断面设计比较了不同的个体。纵向研究跟踪同一批新手在长期训练期间的变化，将为训练、生物力学适应和表现增强之间的因果关系提供更强有力的证据。
结论
本研究表明，经验丰富的大学跆拳道练习者执行Yop Chagi时，其动力学效率显著高于新手，表现为更高的关节速度、更快的执行速度以及优化的环节间协调。这些结果表明，有效的踢击表现不仅取决于身体素质，还取决于通过系统化、长期练习发展出的神经肌肉协调能力。从实践角度出发，训练方案应整合针对力量和协调性的练习，以提升踢击技术，为教练和教育者提供基于证据的技能发展指导。
