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二十四式太極拳的運(yùn)動學(xué)研究綜述

2019-03-13 07:22王少白
四川體育科學(xué) 2019年1期
關(guān)鍵詞:運(yùn)動學(xué)步態(tài)屈曲

朱 婷,王少白

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二十四式太極拳的運(yùn)動學(xué)研究綜述

朱 婷,王少白

上海體育學(xué)院運(yùn)動科學(xué)學(xué)院,上海,200438。

通過中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、維普數(shù)據(jù)庫、PubMed、Web of Science、Ebsco數(shù)據(jù)庫對國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行檢索。根據(jù)所查文獻(xiàn)的研究目的、研究內(nèi)容、評價(jià)指標(biāo),從二十四式太極拳的關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)、太極拳的重心變化、太極拳的步態(tài)特征分析三個方面進(jìn)行綜述,并對太極拳運(yùn)動學(xué)研究的展望和不足之處進(jìn)行總結(jié)。研究結(jié)果表明,太極拳的關(guān)節(jié)活動、重心移動、步態(tài)都具有獨(dú)特的運(yùn)動學(xué)特點(diǎn),太極拳能夠有效地改善下肢力量、關(guān)節(jié)活動度、平衡能力、協(xié)調(diào)功能和預(yù)防摔倒。太極拳運(yùn)動學(xué)研究與其他學(xué)科結(jié)合,將更有利于其發(fā)展。

太極拳;運(yùn)動學(xué);綜述;康復(fù)

太極拳是中華文化的瑰寶,研究證實(shí)它具有良好的強(qiáng)身健體的效果。Kristine M[1]等人發(fā)現(xiàn),太極拳的作用不僅是改善平衡和預(yù)防跌倒,而且有益于老齡化導(dǎo)致的各種常見的身體、心理和社會健康問題。新中國成立后,為了推廣太極拳,國家體委將楊氏太極拳刪繁就簡,編排成二十四式太極拳[2],需要大約5min完成整套太極拳[3]。太極拳與“全民健身”目標(biāo)相吻合,具有很好的推廣性[4]。太極拳運(yùn)動涉及全身各大關(guān)節(jié),太極拳的動作要求“內(nèi)勁發(fā)源于丹田,以脊柱為軸心,轉(zhuǎn)換于腰隙兩腎,通過旋腰轉(zhuǎn)脊,上行則為旋腕轉(zhuǎn)膀,下行則為旋踝轉(zhuǎn)腿,纏繞運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)于四梢”[5]。由此可見,進(jìn)行太極拳運(yùn)動學(xué)的研究是很有必要的,有助于更好地進(jìn)行太極拳的練習(xí)、教學(xué)、推廣和康復(fù)訓(xùn)練等。本文將從太極拳的關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)、太極拳的重心變化以及太極拳的步態(tài)特征三方面對所查文獻(xiàn)進(jìn)行綜述。

1 太極拳的關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)

1.1 太極拳典型動作的關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)特點(diǎn)

太極拳的動作呈弧形,螺旋式地伸縮轉(zhuǎn)折[5],注重整體性,主要通過身體各大關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)配合來實(shí)現(xiàn)。一舉動,周身俱要輕靈,尤須貫穿[6]。進(jìn)行太極拳典型動作的關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)研究,有助于習(xí)拳者更好地理解動作要領(lǐng),進(jìn)行規(guī)范練習(xí)。

太極拳運(yùn)動時,各大關(guān)節(jié)、軀干之間存在協(xié)調(diào)運(yùn)動。李翔[7]等利用動作捕捉系統(tǒng)對一位專業(yè)太極拳運(yùn)動員的云手動作進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),各大關(guān)節(jié)處于持續(xù)屈伸或者旋轉(zhuǎn)狀態(tài),具體情況見表1。云手時頭部、軀干部、肘部、肩部運(yùn)動數(shù)據(jù)均呈高度相關(guān)性,頭部與軀干的旋轉(zhuǎn)角度間相關(guān)系數(shù)為0.993,左右肩關(guān)節(jié)相關(guān)系數(shù)絕對值為0.933,左右肘關(guān)節(jié)相關(guān)系數(shù)絕對值為0.828。因此,要更好地完成云手動作,頭-軀干旋轉(zhuǎn)與上肢關(guān)節(jié)屈曲必須相互協(xié)調(diào)、配合運(yùn)動。該研究結(jié)果有利于初學(xué)者正確地掌握云手動作要領(lǐng),也有利于手眼協(xié)調(diào)、本體感覺的康復(fù)訓(xùn)練。LIN-HWA WANG[8]等人設(shè)計(jì)了一項(xiàng)橫斷面研究,通過運(yùn)動捕捉系統(tǒng)對9名經(jīng)驗(yàn)豐富的太極拳練習(xí)者進(jìn)行防范、回滾、按壓和推動時髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)之間的運(yùn)動協(xié)調(diào)進(jìn)行分析,以了解其動態(tài)姿勢控制。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在進(jìn)行太極拳練習(xí)時,髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)之間的運(yùn)動高度耦合。位于前面的下肢,髖關(guān)節(jié)屈曲 - 膝關(guān)節(jié)屈曲 - 踝關(guān)節(jié)背屈,存在于防范、回滾和按壓階段。然而,在推動階段,髖關(guān)節(jié)角度幾乎保持恒定,膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)運(yùn)動存在耦合。位于后面的下肢,僅在髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)之間存在耦合運(yùn)動。在太極拳的這些基本運(yùn)動期間,兩側(cè)踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動不同(P <0.05)。同時研究還發(fā)現(xiàn)一些基本特征:前側(cè)下肢的膝關(guān)節(jié)屈曲不會超過前足腳趾,并且雙腿在整個運(yùn)動周期期間保持屈曲,雙下肢的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)具有反向同步性。上述研究結(jié)果有助于改善太極拳教學(xué)設(shè)計(jì),幫助初學(xué)者提高效率、安全運(yùn)動。太極拳的下肢耦合運(yùn)動對姿勢控制有很大的貢獻(xiàn),且太極拳基本運(yùn)動的前后位移較大,有利于改善下肢肌肉力量。研究者認(rèn)為初學(xué)者和專業(yè)組之間的協(xié)調(diào)模式可能不同,并建議進(jìn)一步研究。

表1 云手時各關(guān)節(jié)點(diǎn)角度值變化范圍(x±s)(°)

研究發(fā)現(xiàn),進(jìn)行太極拳運(yùn)動時,膝關(guān)節(jié)常維持屈曲的狀態(tài)。樸美子[9]等通過運(yùn)動捕捉技術(shù),對2位青年太極拳練習(xí)者的太極拳典型動作“野馬分鬃”“單鞭”“云手”進(jìn)行時空特征的測量,包括這三個招式中被試者膝關(guān)節(jié)角度以及重心的高度,具體測量結(jié)果見表2。結(jié)果證明,受試者在進(jìn)行太極拳操練時,通過維持膝關(guān)節(jié)的屈曲,進(jìn)而使重心保持在一定的高度,使得動作平穩(wěn)流暢。潘國建[10]對30位學(xué)習(xí)過太極拳的健康男生進(jìn)行簡化太極拳24個動作的髖膝關(guān)節(jié)角度變化測量,結(jié)果發(fā)現(xiàn),受試者總體上處于髖屈曲143.5~150.8°、膝屈曲142.6~147.8°,因此髖周、膝周肌群能得到更好的鍛煉;左右髖、膝關(guān)節(jié)角度變化無明顯差異(p>0.05),這證實(shí)了太極拳協(xié)調(diào)、均勻的動作特點(diǎn);髖、膝關(guān)節(jié)運(yùn)動幅度與大腿長和小腿長無關(guān)(p>0.05),由此說明太極拳對關(guān)節(jié)的作用不受身高的影響,具有普適性。

表2 野馬分鬃、云手、單鞭時膝關(guān)節(jié)角度(x±s)(°)、重心高度(`x±s)(m)

1.2 不同水平太極拳練習(xí)者的關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)特征對比

Tsung-JungHo[11]等通過 MS Kinect對一位專業(yè)太極拳拳師和101名非專業(yè)太極拳練習(xí)者的上肢動作進(jìn)行定性分析。所有參與者均完成9種動作:起勢、防守、回滾,按壓、推、拉、攄、肘擊和側(cè)身傾斜。專業(yè)拳師完成12組動作并將第一組作為參考組,101名參與者完成一組動作,均與參考組對比,對不同組之間的動作相似性進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),專業(yè)拳師12組動作之間具有高度相似性(𝑟= 0.71~0.84)。在9個動作中,攄具有最高的相似性(𝑟= 0.90),推式具有最低的相似性(𝑟= 0.52)。對于非專業(yè)者,防守形式(𝑟= 0.51)和回滾形式(𝑟= 0.45)具有最高的相似性和中等相關(guān)性,其他動作相關(guān)性較低。該研究結(jié)果可以指導(dǎo)初學(xué)者進(jìn)行太極拳訓(xùn)練,通過改善相關(guān)性不高、表現(xiàn)不良的動作,反復(fù)練習(xí),逐漸達(dá)到動作的正確和穩(wěn)定。陽家鵬[12]等人運(yùn)用高速攝影機(jī)對一位拳師和初練者的左采右按技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并對兩名受試者的右肘、右膝關(guān)節(jié)角度變化,肌肉激活順序和肌肉貢獻(xiàn)率進(jìn)行對比分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),拳師在0s~0.22s之間肘關(guān)節(jié)角度逐漸變小,0.22s~0.30s肘關(guān)節(jié)角度變大,0.30s~0.40s進(jìn)行屈肘;在0s~0.27s之間膝關(guān)節(jié)角度變化不大,但有變小的趨勢,在0.27s~0.57s,右膝關(guān)節(jié)角度變大,說明拳師右腿蹬伸發(fā)力。而且從時間對比來看,腿的發(fā)力早于上肢發(fā)力,與太極拳發(fā)力起于腿、轉(zhuǎn)與腰、形于指的規(guī)律吻合。初練者在0.03s~0.20s,右肘關(guān)節(jié)角度逐漸變大,0.20s~0.33s肘關(guān)節(jié)角度減小,0.33s~0.51s階段,肘關(guān)節(jié)角度變大,0.51s 時開始趨于180°,沒有回收過程。膝關(guān)節(jié)在0.03s~0.23s角度變小,0.23s~0.49s膝關(guān)節(jié)角度變大,這一階段是伸肘伸腿的發(fā)力階段。該研究結(jié)果表明,太極拳拳師有兩次發(fā)力過程,但是初練者只有一次。太極拳正確的勁力發(fā)放過程是動態(tài)變化的,以弧線方式進(jìn)行,而不是直接對抗,這也正如“無使有缺陷處,無使有凹凸處,無使有斷續(xù)處”[6]。

1.3 正誤動作的運(yùn)動學(xué)特征對比

蘇龍章[13]等提出,由于太極拳動作不規(guī)范或者錯誤導(dǎo)致的膝關(guān)節(jié)疼痛與損傷,統(tǒng)稱為“太極膝”。產(chǎn)生“太極膝”的根本原因有兩點(diǎn):(1)膝關(guān)節(jié)與腳尖方向不一致;(2)膝關(guān)節(jié)屈曲超過腳尖。鄭琦萱[14]等人通過研究發(fā)現(xiàn),中老年太極拳練習(xí)者膝關(guān)節(jié)運(yùn)動損傷的最主要原因是練習(xí)姿勢不當(dāng)。弓步時,膝關(guān)節(jié)過于前傾;動作轉(zhuǎn)換時,腰、胯部、下肢沒有同步;馬步時,膝關(guān)節(jié)為外旋狀態(tài),小腿卻處于內(nèi)旋。由此可見,了解正確的太極拳關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)對于預(yù)防運(yùn)動損傷是很有必要的。陶萍[15]等人從運(yùn)動學(xué)、地面反作用力、肌電三方面對一位武英級太極拳拳師進(jìn)行“野馬分鬃”正誤動作的分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),運(yùn)動學(xué)方面,“野馬分鬃”的錯誤動作各階段(前移階段、后坐階段、轉(zhuǎn)腳階段)用時、動作周期總用時顯著高于正確動作;正確動作前兩個階段用時之和占總用時百分比為72%,錯誤動作為66%,這表明錯誤動作在前移、后坐階段用時較少,轉(zhuǎn)腳用時較多。關(guān)于膝關(guān)節(jié)角度,在前移階段,錯誤動作膝關(guān)節(jié)外旋角度更大;后坐階段,錯誤動作過伸14°,在后坐結(jié)束時刻,正確動作內(nèi)收外展角為0°左右,而錯誤動作有7°左右外展;轉(zhuǎn)腳階段,錯誤動作外旋角度明顯增大。由此可見,在太極拳練習(xí)時,要掌握正確的方法,避免過度旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn),以減少不必要的損傷,達(dá)到強(qiáng)身健體的效果。徐偉軍[16]等人通過調(diào)查法、文獻(xiàn)法、測試法對楊式太極拳練習(xí)者髕骨外移情況進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,楊式太極拳練習(xí)者膝關(guān)節(jié)髕骨外移的現(xiàn)象比較嚴(yán)重,正誤動作的“膝移距”(膝關(guān)節(jié)沿腿的軸線向內(nèi)橫移的距離)具有顯著性差異,分別為0.47±0.27cm、0.83 ±0.15cm,P <0.01。膝關(guān)節(jié)疼痛具有普遍性,且髕骨外移是導(dǎo)致其膝疼痛的主要原因。研究者提出,保持“圓襠開胯”、運(yùn)動時膝與腳尖保持同向,是避免髕骨外移和提高太極拳健身效果的有效途徑。

2 太極拳的重心變化

《太極經(jīng)》記載“有不得機(jī)不得勢處,身便散亂,其病必在腰腿求之,上下左右前后皆然。凡此皆是意,不在外面”,這正說明了太極拳中重心的重要性[6]。徐意坤[17]等人研究發(fā)現(xiàn),太極拳運(yùn)動時,重心越低、支撐面積越大,個體越穩(wěn)定。太極拳要遵循中正安舒的原則,即只有重心穩(wěn)定,身體放松,才能增加技擊時的沖量效果。因此,重心的研究對于太極拳運(yùn)動是很有必要的。

孫旭生[18]等人通過步態(tài)分析和攝像技術(shù),對簡化太極拳的位移和重心變化進(jìn)行研究。其中練拳組20人,步行組20人。結(jié)果發(fā)現(xiàn),練拳組和步行組的速度分別為(3.58±O.2)m/min、(77.30±9.3)m/min(t=35.442,P<O.01)。起勢、收勢時重心位于臍下16.5cm,運(yùn)動時身體重心下移(5.5±12.7)cm(t=1.223,P>O.05)。由此證明太極拳時一項(xiàng)緩慢柔和、重心波動較小的運(yùn)動,有助于增強(qiáng)下肢能力。

Elena Zorzi[19]等對10名專業(yè)人員和15名非專業(yè)人員進(jìn)行太極拳時的運(yùn)動學(xué)參數(shù)和代謝情況進(jìn)行了采集,研究發(fā)現(xiàn),兩組運(yùn)動的持續(xù)時間、重心平均移動速度和移動頻率均具有明顯的差異。專業(yè)人員練習(xí)太極拳時,具有更長的時間、更慢的速度和更低的移動頻率。因此,該研究表明,隨著技術(shù)技能的提高,運(yùn)動可以變得更加平滑、流暢和連續(xù)。

Chan SP[20]等人采集了一位專業(yè)的太極拳拳師在進(jìn)行防范、回滾、按壓和推的運(yùn)動學(xué)和肌電圖數(shù)據(jù),結(jié)果發(fā)現(xiàn),在移動過程中,大師保持直立姿勢和低重心(髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)彎曲),同時從一個位置緩慢而穩(wěn)定地移動到另一個位置。在前后方向上,重心首先向后移動0.336m,然后向前移動,幅度為0.338m,因此重心幾乎恢復(fù)到原來的正面位置。垂直方向的重心保持在低位,從地面0.775到0.886m。重心在前后方向和左右方向的運(yùn)動路徑具有相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為-0.814,當(dāng)重心沿Z(前后)軸從前至后時,也同時沿X(左右)軸從右向左移動;當(dāng)重心到達(dá)其最后位置時,拳師改變方向從縮回到推動,并且重心沿X軸分量從左向右移動。重心在Z(前后)和X(左右)方向上的移動速度很低,分別為0.096和0.041m/s,在Y(上下)方向上,重心的最大移動速度僅為0.086m/s,平均值為0.033m/s。這說明重心在各個方向的移動速度都很緩慢。

3 太極拳的步態(tài)特征

步態(tài)特征包括步速、步幅、步行周期等,能夠直觀地反應(yīng)個體的整體運(yùn)動情況。太極拳具有獨(dú)特的虛實(shí)步態(tài)特征[21],且太極拳能有效地用于步態(tài)訓(xùn)練。Wei Sun[22]等人研究發(fā)現(xiàn),與快走和無運(yùn)動相比,太極拳訓(xùn)練能夠增加單腿站立的時間并且能很好地維持干預(yù)效果;Liye Zou[23]等人進(jìn)行了楊式太極拳對健康的中國老年女性步態(tài)參數(shù)和肌肉骨骼柔韌性的影響的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),太極拳組的步態(tài)參數(shù)包括步長、步速、支撐期時長、擺動期時長均有明顯改變,由此證明太極拳能有效地提高健康老年女性的步行能力。YAO-TING CHANG[24]等人通過Vicon和測力臺比較了太極組(15人)和普通組(15人)在跨越障礙物時的策略。結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩組具有顯著差異,太極組步行速度更快,步長更大,步行周期更短。這表明太極組能夠更高效、安全地跨越障礙物。因此進(jìn)行太極拳步態(tài)的研究具有重要意義,有利于太極拳的教學(xué)、競賽和康復(fù)應(yīng)用。

有的學(xué)者從多方面如時間特征、空間特征和神經(jīng)肌肉激活模式、肌電圖來進(jìn)行太極步態(tài)的研究。Wu[25]等人通過生物力學(xué)步態(tài)分析工具,從時間特征、空間特征和神經(jīng)肌肉激活模式三方面對10名受試者定量地進(jìn)行了太極步態(tài)和正常步態(tài)的對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn),太極步態(tài)與正常步態(tài)相比,具有更長的步態(tài)周期(11.9±2.4vs1.3±0.2s)和單腿支撐期(1.8±0.6vs0.4±0.05 s);踝關(guān)節(jié)跖屈(40±9°vs20±8°)、膝關(guān)節(jié)屈曲(82±8°vs 53±10°)、髖關(guān)節(jié)屈曲(81±7°vs24±4°)和髖外展(20±8°vs0±3°)的角度大于正常步態(tài);具有較大的側(cè)向位移。上述結(jié)果證明,太極拳步態(tài)和正常步態(tài)的定量對比是可以實(shí)現(xiàn)的;而且較長的單腿支撐期說明太極拳對平衡能力的要求更高;下肢關(guān)節(jié)屈曲的角度較大,這有利于激活下肢肌群以達(dá)到穩(wěn)定的作用;較大的髖外展角度和側(cè)向位移有助于步態(tài)的變化,對預(yù)防摔倒有積極作用。Ge Wu[26]從時間特征、空間特征、肌電圖三方面對6位老年人和6位年輕人進(jìn)行太極拳步態(tài)與正常步態(tài)的比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),主要的年齡相關(guān)差異在太極拳單腿支撐期,老年人的單腿支撐時間(-50%)顯著縮短,側(cè)向位移(-30%)、膝關(guān)節(jié)屈曲(-42%)、髖關(guān)節(jié)屈曲(-39%)明顯更小。與自身正常步態(tài)相比,老年人的太極步態(tài)中膝關(guān)節(jié)(139%)和髖關(guān)節(jié)(66%)屈曲明顯較大,持續(xù)時間較長(90%-170%)。上述結(jié)果說明,與年輕人相比,老年人在練習(xí)太極拳時保持在一個較高重心的位置;對于老年人來說,太極拳步態(tài)比正常步態(tài)對平衡、肌肉力量更具有挑戰(zhàn)性。

有些研究著眼于整套太極拳的步態(tài)分析。Chau KW[27]等人分析了十位精英太極拳大師的步態(tài)特征,并將其與正常步態(tài)比較。太極拳步態(tài)有7種支撐模式:雙腿完全支撐、左腿單腿支撐、右腿單腿支撐、右腳趾著地左腿支撐、右腳跟著地左腿支撐、左腳趾著地右腳支撐、左腳跟著地右腿支撐;有6種上步方向:向前、向后、側(cè)面、上下、轉(zhuǎn)彎和固定。通過研究發(fā)現(xiàn),雙腿完全支撐在太極步態(tài)中占絕大部分,其次是單腿支撐,雙腿不完全支撐所占比例較小。與正常步態(tài)相比,太極步態(tài)雙足支撐期所占比例更大(64.26% vs20.00%),單足支撐期所占比例更?。?7.85% vs40.00%)。在太極步態(tài)中,雙腿完全支撐、右腳趾著地左腿支撐、右腳跟著地左腿支撐、左腳趾著地右腿支撐、左腳跟著地右腿支撐的支撐時間分別是1.86s、0.55s、0.90s、0.59s和0.95s。在正常行走期間,每個雙腿支撐的持續(xù)時間為0.10s。這些數(shù)據(jù)顯示,太極拳支撐模式的持續(xù)時間比正常步行時間長。每個支撐模式時間的增加降低了運(yùn)動速度,并減緩了從一種模式到另一種模式的變化,從而延長了相對肌肉收縮,可以提高肌肉的力量和耐力。關(guān)于上步方向,向前、向后、側(cè)向、上下、轉(zhuǎn)彎和固定的平均時間分別為2.10s、1.95s、2.08s、4.38s、0.97s和1.77s,結(jié)果表明,每個上步方向的持續(xù)時間較短,太極拳是前進(jìn)、后退、側(cè)向、上下、轉(zhuǎn)彎和固定的組合,且步法變化頻率較快,這與平衡控制中遇到的挑戰(zhàn)類似。該結(jié)果證明太極拳可以用于日?;顒又欣夏耆朔浪さ沟挠?xùn)練。

還有的研究著重于太極拳典型動作的步態(tài)分析。NOK-YEUNG LAW[28]等人對倒卷肱、云手進(jìn)行了時間特征和運(yùn)動學(xué)特征的研究,并與正常步行對比,試驗(yàn)對象為15名經(jīng)驗(yàn)豐富的65-75歲的男性太極拳練習(xí)者。結(jié)果表明,與正常步行相比,倒卷肱和云手步行周期都更長,步行為1.34 ± 0.15s,倒卷肱為 9.40 ± 2.77s,云手為5.77 ± 3.01s。云手的步幅更大(0.67 m vs 0.65 m);倒卷肱的雙腿支持期較長(69%),而這兩個太極運(yùn)動的單腿支撐期都較短(倒卷肱14%,云手12%)。與步行相比,太極的重心的垂直(倒卷肱0.07m,云手0.06m,步行0.05m)和左右位移(云手1.02 m,步行0.09 m)更大。在倒卷肱和云手期間,膝關(guān)節(jié)保持屈曲(倒卷肱75.00 ± 17.00°,云手 37.93 ± 8.62°),而且倒卷肱時,膝關(guān)節(jié)外展和內(nèi)收也較大(43.99 ± 12.22°)。由此可見,與步行相比,這兩種太極運(yùn)動具有獨(dú)特的生物力學(xué)特征。太極拳運(yùn)動柔和緩慢,運(yùn)動期間膝蓋保持屈曲,且云手對膝關(guān)節(jié)的負(fù)荷不大,對膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者來說是安全的。所以太極拳是老年人改善平衡,身體能力,肌肉和關(guān)節(jié)靈活性的安全方式。

4 研究總結(jié)與展望

通過對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行綜述發(fā)現(xiàn),太極拳的運(yùn)動學(xué)研究在不斷發(fā)展,取得了豐碩的成績。但仍然存在一些問題。對于關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué),很少針對整套太極拳進(jìn)行研究,目前直接針對太極拳運(yùn)動學(xué)的研究主要集中于下肢,上肢相對較少。分析的動作也多集中于“云手”、“野馬分鬃”、“膝拗步”等經(jīng)典動作,對難度較高的招式如“高探馬”等鮮有研究。對于正誤動作的對比,多集中于膝關(guān)節(jié),其他關(guān)節(jié)的研究較少。在重心變化特征方面,現(xiàn)有研究多集中于專業(yè)組和非專業(yè)組的對比、太極拳和步行的對比。較少研究者關(guān)注性別、年齡對太極拳重心變化的影響。未來的研究,還可以探究不同地面情況對太極拳運(yùn)動是否有影響。對于步態(tài)特征分析,目前學(xué)者多進(jìn)行老年人步態(tài)、老年人防摔倒以及平衡的研究。有些研究著眼于整套太極拳的步態(tài)分析,有些著重于典型動作的步態(tài)分析,多從時間特征、空間特征和神經(jīng)肌肉激活模式等方面與正常步態(tài)進(jìn)行比較。將不同年齡、不同身體狀況太極拳練習(xí)者的步態(tài)進(jìn)行對比也可以是未來的一個研究方向。

太極拳運(yùn)動學(xué)未來研究需要更加深入,可以從以下方面進(jìn)行考慮。

4.1 與其他運(yùn)動學(xué)科的結(jié)合

太極拳的運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)與動力學(xué)、肌電圖等同步采集,緊密結(jié)合,這有助于直觀地分析太極拳運(yùn)動。比如Jing Xian Li[29]從動力學(xué)的角度分析倒卷肱、云手的動作特征,結(jié)果表明,太極拳負(fù)荷模式有助于加強(qiáng)下肢肌力和防止老年人跌倒。Kerr[30]等人使用肌電圖進(jìn)行太極拳對感覺運(yùn)動的影響的探究,研究結(jié)果可能有助于從機(jī)理上解釋太極拳訓(xùn)練對衰老和帕金森等疑難疾病的感覺運(yùn)動方面的益處。

4.2 與計(jì)算機(jī)行業(yè)的結(jié)合

互聯(lián)網(wǎng)+時代,太極拳作為國粹,也需要緊跟時代的步伐,與計(jì)算機(jī)行業(yè)的結(jié)合,有助于更好地推廣太極拳。Travis T[31]等人通過對專業(yè)拳師的太極拳動作捕捉和研究分析,設(shè)計(jì)研發(fā)了一種可以識別復(fù)雜的全身運(yùn)動的算法,在超過97%的試驗(yàn)中產(chǎn)生準(zhǔn)確的名稱識別。紀(jì)仲秋[32]等人進(jìn)行24式太極拳的三種弓步和三種馬步的運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)測量,從而得到6種姿勢下的仿真模型,并利用AnyBody仿真建模系統(tǒng)、三維測力臺、表面肌電完成膝關(guān)節(jié)的受力情況、肌群活性的分析。

4.3 與康復(fù)治療的結(jié)合

健康中國、全民健身的理念已經(jīng)深入人心,康復(fù)行業(yè)愈發(fā)蓬勃發(fā)展。將太極拳運(yùn)動學(xué)研究積極地與康復(fù)治療相結(jié)合,有助于精準(zhǔn)康復(fù)。金龍[33]等人在水中對30位不完全脊髓損傷患者進(jìn)行太極康復(fù)訓(xùn)練,田文[34]等人從筋膜層面對太極拳運(yùn)動進(jìn)行研究。

通過對二十四式太極拳運(yùn)動學(xué)進(jìn)行研究,對太極拳動作參數(shù)進(jìn)行量化,有利于從科學(xué)的層面理解太極拳,對提高全民身體素質(zhì)、弘揚(yáng)中國傳統(tǒng)文化有積極的作用,有助于將太極拳作為健身方式在世界各國適應(yīng)人群中推廣。

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A Review of Researches on the Kinem-atics of 24-form Tai Chi

ZHU Ting, WANG Shaobai

School of Kinesiology, Shanghai University of Sport, Shanghai, 200438, China

The relevant literatures of tai-chi at home and abroad were searched through some database such as CNKI, Wanfang, VIP, PubMed, Web of Science and Ebsco. Based on the study purpose, study contents and evaluation index, the joint kinematics, the change of center of gravity, and the gait characteristics of 24-form Tai Chi are summarized, and the outlook and disadvantages of the study of kinematics of Tai Chi are concluded. The results show that kinematics feature of the joint movement, change of center of gravity and gait of tai-chi are unique, tai-chi could improve muscle strength of lower limbs, joint mobility, balance ability, coordinate ability and fall prevention. The combination of Tai Chi Kinematics research with other subjects would be more beneficial to its development.

Tai Chi; Kinematics; Review; Rehabilitation

G852.11

A

1007―6891(2019)01―0045―06

10.13932/j.cnki.sctykx.2019.01.11

2018-11-20

2018-11-21

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