基于運動生物力學的健美操動作技術分析與優化

【摘""要】"該文基于運動生物力學理論，對健美操動作技術進行了系統分析，并提出了優化策略。通過對跳躍類、平衡類、柔韌類和力量類動作的深入分析，揭示了各類動作的力學特征和潛在問題。在此基礎上，從動作效率、穩定性、傷害風險及美觀度4個方面提出了優化建議。研究結果表明，科學合理的動作技術不僅能提升運動表現，還能有效降低運動損傷風險，增強健美操的整體效果和觀賞性。

【關鍵詞】"運動生物力學""健美操""動作技術分析""動作優化

【中圖分類號】"G83""""""""""""""【文獻標識碼】"A""""""""""【文章編號】"2095-2813（2025）09-0008-03

Analysis and Optimization of Aerobics Movement Techniques Based on Sports Biomechanics

LIANG Lihong

Geely University of China， Chengdu， Sichuan Province， 641423 China

[Abstract] Based on the theory of sports biomechanics， this paper conducts a systematic analysis of aerobics movement techniques and puts forward optimization strategies. Through in-depth analysis of jumping， balancing， flexibility and strength movements， the mechanical characteristics and potential problems of different movements are revealed. On this basis， optimization suggestions are put forward from four aspects： movement efficiency， stability， injury risk and aesthetics. The research results show that scientific and reasonable movement techniques can not only improve sports performance， but also effectively reduce the risk of sports injuries and enhance the overall effect and ornamental value of aerobics.

[Keywords] Sports biomechanics; Aerobics; Analysis of movement techniques; Movement optimization

健美操作為一項融合音樂、舞蹈與體操元素的綜合性運動項目，在全球范圍內深受大眾喜愛。其獨特魅力不僅在于展現力與美的結合，更在于對參與者身體素質、協調性及節奏感的全面鍛煉。然而，健美操動作的復雜性與多樣性對參與者的身體素質和技術水平提出了較高要求。如何科學地分析與優化健美操動作技術，成為提升教學訓練效果、預防運動損傷的關鍵問題。

1 "基于運動生物力學的健美操動作技術分析

1.1 "跳躍類動作分析

在健美操中，跳躍類動作是極具觀賞性與挑戰性的關鍵部分。從運動生物力學角度深入剖析，能精準把握其技術要領。起跳階段，首先是下肢關節的預蹲動作，髖關節、膝關節與踝關節依次適度屈曲，儲存彈性勢能。這一過程中，肌肉進行離心收縮，尤其是股四頭肌、腓腸肌等肌群協同發力，控制關節角度變化，為后續爆發提供基礎。以常見的開合跳為例，雙腳快速外展、內收，預蹲時身體重心平穩下移，為向上騰躍積蓄力量。起跳瞬間，肌肉轉為向心收縮，通過地面反作用力，將儲存的彈性勢能與肌肉主動收縮產生的力合為一體，推動身體向上^［1］。此時，踝關節快速跖屈，小腿三頭肌爆發出強大力量；膝關節伸展，股四頭肌全力做功；髖關節伸展配合臀大肌發力，使身體獲得足夠的垂直速度。如原地縱跳時，各關節有序配合，讓運動員迅速騰空。在空中階段，身體姿態控制至關重要。運動員需收腹、提臀、伸展脊柱，以維持平衡，減少空氣阻力干擾。如健美操中的大跨跳，四肢伸展動作配合得當，能在空中劃出優美弧線。落地時，緩沖是關鍵。前腳跟著地迅速過渡到全腳掌，踝關節、膝關節與髖關節依次屈曲，肌肉做離心收縮。如緩沖不當，過大沖擊力易引發關節損傷。這要求運動員具備良好的本體感覺與肌肉控制能力，精準調節關節角度與肌肉張力，確保落地穩定，為下一個動作銜接做好準備。

1.2 "平衡類動作分析

平衡類動作在健美操中是展現優雅與控制力的精髓所在，其背后蘊含著復雜的運動生物力學原理。從靜態平衡來看，以單腳站立為例，重心投影必須精準落在支撐腳的支撐面內，這需要身體多系統協作。足底的壓力感受器不斷向中樞神經系統反饋地面反作用力信息，中樞神經系統據此實時調整踝關節周圍肌群的張力，如腓骨長短肌、脛骨前肌等協同工作，細微地控制踝關節屈伸與內外翻角度，使身體維持垂直穩定。同時，核心肌群起著關鍵的穩定橋梁作用。腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌等深層與淺層核心肌肉收縮，為身體搭建堅固的“中軸線”，對抗可能導致失衡的外力，保證上身正直，頭部穩定平視，為單腳站立提供堅實基礎。在動態平衡動作中，如燕式平衡移動，難度進一步升級。運動員身體前傾，后伸腿抬起，身體重心前移超出常規支撐面，此時需要借助慣性與持續的肌肉調節。前腳向前滑動時，支撐腿踝關節、膝關節在屈伸間精準切換，肌肉依據滑動速度、地面摩擦力調整發力，持續微調重心位置；擺動腿的髖關節外展、后伸肌群穩定發力，控制腿的高度與伸展度，配合核心肌群扭轉，確保身體在動態中不失衡。

1.3 "柔韌類動作分析

柔韌類動作賦予了健美操獨特的柔美與舒展質感，其實現依賴于人體關節結構特性與肌肉、肌腱的彈性力學表現。以常見的劈叉動作為例，在縱向劈叉時，髖關節的活動范圍是關鍵。髖關節作為球窩關節，具備多向運動能力。當運動員緩慢下劈時，髖關節內收肌群（如恥骨肌、長收肌等）被拉伸，肌肉纖維在適宜拉力下逐漸延展。這一過程需遵循肌肉黏彈性原理，拉伸速度過快易引發損傷，緩慢而持續的力量作用能讓肌肉適應性拉長。同時，大腿后側肌群（如半腱肌、半膜肌以及股二頭肌長頭）同樣被深度拉伸。它們跨越髖關節與膝關節，拉伸時肌肉內感受器監測張力變化，反饋至神經系統，促使運動員控制下劈幅度，避免過度拉傷。從生物力學杠桿原理看，身體重心調整可輔助劈叉完成，微微前傾上身，利用重力矩幫助髖關節打開。在橫劈叉時，髖關節外展肌群與內收肌群協同受力，外展肌群（如臀中肌、臀小肌）適度收縮，對抗內收肌群拉伸，維持骨盆穩定，確保兩腿能在水平方向充分展開^［2］。而對于全身柔韌性展示動作，如高難度的后彎腰，脊柱關節的屈伸特性凸顯。脊柱各椎骨間的椎間盤負責緩沖壓力，周圍韌帶與深層肌肉（如豎脊肌、多裂肌等）控制脊柱彎曲弧度，避免過度彎曲造成椎骨損傷。

1.4 "力量類動作分析

力量類動作是健美操展現爆發力與控制力的有力彰顯，其背后緊密貼合運動生物力學規律。以俯臥撐類動作為典型，下降階段肱三頭肌應做離心收縮，控制下落速度，避免因重力快速下落沖擊關節。同時，胸大肌、三角肌前束協同發力，分擔身體重量。它們的肌纖維在拉伸負荷下保持張力，如同緊繃的繩索拉住身體。此時，手腕關節保持穩定，腕屈肌、腕伸肌適度收縮對抗壓力，防止手腕過度屈伸受傷。從力的分解角度看，身體前傾或后傾角度不同，手臂與軀干夾角就會改變，力量在各肌群的分配也會隨之變化。前傾時胸大肌發力占比相對增大，后傾時則肱三頭肌負荷加重。上升階段，肌肉轉為向心收縮，肱三頭肌全力收縮，肌纖維縮短，產生強大推力，配合胸大肌、三角肌協同做功，將身體快速撐起，肘關節伸展恢復初始角度。整個過程遵循肌肉收縮力學特性，力量輸出高效且穩定^［3］。

2 "基于運動生物力學的健美操動作技術優化

2.1 "優化動作效率

在健美操運動中，提升動作效率對運動員展現精湛技藝、節省體力以及提升整體表現具有至關重要的意義。從運動生物力學的層面出發，首先要關注動作的發力順序。例如，在完成高踢腿動作時，應遵循從髖關節啟動，帶動膝關節伸展，最后踝關節發力繃直腳尖的順序，形成一個由近端到遠端的高效動力鏈。這是因為大關節的肌肉群通常具有更大的肌肉質量和力量，先啟動大關節能夠借助其產生的較大動量，依次傳遞到遠端關節，如同多米諾骨牌一樣，逐級放大力量，減少能量損耗，使腿部能夠快速有力地踢向高處。再者，合理利用慣性。在連續的跳躍動作中，落地緩沖階段不應過度松弛，而是要巧妙利用落地時身體下蹲產生的反向彈力，順勢銜接下一次起跳，讓身體的動能得以持續轉化利用，避免每次起跳都從零開始發力，從而節省體力消耗。

2.2 "提升動作穩定性

動作穩定性是健美操高質量完成的關鍵保障，關乎運動員能否精準控制身體姿態。在靜態姿勢維持方面，像單腳站立的平衡動作，運動員需要通過強化本體感覺訓練來增強對身體各部位位置的感知能力。利用平衡板、半球等輔助器材，讓身體在不穩定狀態下反復練習單腳站立，刺激足底、踝關節、膝關節等部位的本體感受器，使其能夠更敏銳地反饋身體傾斜信息，進而及時調整肌肉張力。從力學角度看，擴大支撐面也是有效手段。雙腳站立時要適當分開雙腳距離，降低重心高度，根據重心投影必須落在支撐面內的原理，增加身體的穩定度。在動態動作中，如行進間的托舉動作，托舉者與被托舉者之間的力量配合至關重要。托舉者要扎根地面，通過腿部、臀部及核心肌群的協同發力，為上舉動作提供穩固的支撐力，如同建筑的地基一樣堅實^［4］。被托舉者則需在空中精準控制自身重心，配合托舉者的發力節奏，調整肢體姿態，避免晃動。腰部作為身體上下聯動的樞紐，要時刻保持緊張狀態，協調上下肢的力量傳遞，確保整個托舉過程平穩有序。

2.3 "降低傷害風險

健美操運動中，高強度、高頻率的動作容易引發各類運動損傷，因此降低傷害風險是技術優化的重要環節。起跳落地環節是損傷高發區，在落地時，務必強調緩沖技術的規范執行。通過充分屈膝、屈髖以及踝關節背屈，延長與地面的接觸時間，依據沖量定理，將落地瞬間的沖擊力分散到更長的時間內，減小對關節的瞬間沖擊。比如，從高處跳下落地時，膝蓋彎曲角度應達到130°～150°，髖關節也要相應屈曲，讓身體如彈簧一樣柔性著地。對于腰部，在完成后仰、前屈等大幅度脊柱屈伸動作時，要強化核心肌群的保護作用。強大的核心肌群能像一個天然的護腰，分擔脊柱所承受的壓力，避免腰椎過度前凸或后伸。日常訓練中針對性地加入平板支撐、側平板等核心訓練，增強腹直肌、腹外斜肌、豎脊肌等肌肉力量，為脊柱提供穩定支撐。在關節活動方面，避免關節超伸。

2.4 "提高動作美觀度

動作美觀度是健美操藝術魅力的直觀展現，從運動生物力學角度優化能讓動作更具視覺吸引力。線條美感的塑造是關鍵，在伸展動作中，如側弓步伸展手臂，要確保肢體充分伸直，從指尖到腳尖形成一條流暢的直線。依據幾何美學原理，直線具有簡潔、舒展的美感，給人以力量與優雅并存的感覺。對于曲線動作，像大波浪手臂擺動，要控制好關節的活動順序與幅度，以肩關節為軸心，帶動肘關節、腕關節依次起伏，形成柔和自然的波浪曲線，模擬自然界中優美的律動，展現出靈動之美。身體姿態的對稱性也極為重要，在完成雙人配合動作或對稱造型時，雙方運動員的肢體位置、角度、高度都要精準對稱。從力學平衡的視角看，對稱結構給人以和諧、穩定之感，能夠增強視覺上的舒適與美感。另外，動作的節奏感與音樂契合度不容忽視。依據音樂的節拍、旋律特點，合理安排動作的速度、停頓與爆發點，如在激昂的重拍處設計高沖擊力的跳躍動作，在舒緩的旋律中安排柔美的伸展動作，讓動作與音樂水乳交融，借助音樂的感染力烘托動作的魅力，全方位提升健美操動作的美觀度，給觀眾帶來一場視覺與聽覺的盛宴^［5］。

3 "結語

該文通過對健美操動作技術的運動生物力學分析，不僅揭示了不同動作的力學特征和潛在問題，還提出了具體的優化策略。這些策略涵蓋了提升動作效率、增強動作穩定性、降低傷害風險，以及提高動作美觀度。實踐表明，科學合理的動作技術能夠顯著提升健美操的運動表現和安全性。未來，應進一步加強運動生物力學在健美操領域的應用研究，不斷完善動作技術體系，推動健美操運動的科學化、規范化發展。同時，教練員和運動員應注重理論與實踐的結合，將科學理論應用于日常訓練和比賽中，以實現健美操運動的可持續發展。

參考文獻

[1] 魏智豐.青少年男排運動員專項動作模式的運動生物力學分析與身體運動功能訓練方案研究[D].北京：首都體育學院，2023.

[2] 梁永杰.男子羽毛球運動員前場蹬跨步下肢生物力學特征及其與專項運動素質指標的關聯性[D].北京：首都體育學院，2023.

[3] 桂亞偉.基于運動想象腦電信號的分類算法研究[D].西安：中國科學院大學（中國科學院西安光學精密機械研究所），2023.

[4] 高靜.人體下肢運動生物力學特性與康復應用研究[D].西安：西安理工大學，2021.

[5] 徐青華.冬殘奧坐姿高山滑雪選手旗門轉彎技術的運動生物力學研究[D].上海：上海體育學院，2021.