蹦床是運動員在網上借助彈力床的彈力將人體彈向空中，在空中做各種體操動作和翻筋斗的競技運動。蹦床運動在我國取得了飛速的發展，特別是在北京奧運會上，中國健兒勇奪男女單項金牌。其中踩網技術是網上蹦床的重要技術之一。踩網俗稱壓網，運動員落網后依靠腿部和腳踝向下壓網的力量，最大限度的讓網產生向下的作用力，從而造成向上的反彈作用。由于蹦床起跳技術\\(包括著網與起網兩個階段\\)的優劣直接影響整套動作的質量及完成情況，所以，對蹦床運動員著網起跳動作進行生物力學研究具有重要的現實意義。
1、研究方法
1.1研究對象
1\\)遴選江蘇省蹦床隊網上男子一線優秀運動員7名，平均年齡\\(21±1.8\\)歲;平均身高\\(170±1.8\\)cm;平均體重\\(62.3±1.5\\)kg，參加本實驗前熟悉實驗步驟和實驗要求。2\\)國際體操運動標準比賽蹦床彈性網一張，5.2m×3.1m×1m。
1.2測試儀器與設備
1\\)Sony攝像機1臺，采集頻率為50Hz，300萬像素;2\\)采用德國Novel足底壓力分布測試系統，數據采集頻率為100Hz;3\\)flexcomb表面肌電分析系統。
1.3實驗方法
1.3.1網的彈性系數測量實驗步驟
1\\)將蹦床網分成3個區，為運動員常落入的3個區域\\(圖1\\)。2\\)分別測量3個區域初始狀態時，最低點的離地距離。3\\)進行加載，對3個區域分別進行加載，加載負荷由0～100kg，每次增加負荷為10kg。
1.3.2足底力學與表面肌電的同步測試
采用Emed-pedar足底壓力測量采集系統，對左右鞋墊進行調零，受試者開始運動時，開始采集數據并將攝像機開啟。表面肌電儀的表面電極順著肌纖維的走向依次貼在七塊肌肉\\(股直肌，脛骨前肌，腓腸肌，腘繩肌，臀大肌，豎脊肌\\(腰骶部\\)，腹肌\\)的肌腹上。把壓力傳感器放入受試者足底部，把角度傳感器放入受試者足背部與皮膚緊貼\\(足背屈傳感器角度變小，跖屈變大\\)，最后，將信號處理器機盒固定在運動員腰部。結合同步的足底壓力和攝影機拍攝的畫面，進行后期剪切，找出不同區域不同踩網階段的肌電圖以獲得原始分析資料\\(在選取時應注意采集肌電變化較為穩定的幾個周期中的一個作為分析標的\\)。具體為找出著網踩網最低、離網、空中最高這些時間點，然后劃分不同階段。
1.4實驗控制與數據處理
我們對運動員的實驗數據采集均在運動員在網上預備起跳后的最后立臂跳，也就是做第一個有效動作之前完成，數據分析采用SPSS13.0統計軟件包完成，結果均以X±S表示。
2、結果與分析
2.1網的彈性系數
經過測量可知網的彈性系數不是一個恒定指標，隨著負荷的變化而發生變化。一區域的彈性系數為\\(40.556±7.321\\)N/cm，趨勢線為:Y=－0.0252X2+2.3357X+28.468進行描述，R2＝0.8323。二區域的彈性系數為\\(41.441±6.803\\)N/cm，趨勢線為Y=0.0989X2+0.9919X+32.179進行描述，R2=0.8688。三區域的彈性系數為\\(44.469±8.406\\)N/cm，趨勢線為Y=0.2511X2－0.1008X+35.357進行描述，R2=0.9711。由計算結果可看出，總體上三個區域的彈性系數隨著負荷的增加而增加，對比三個趨勢線，彈性系數一區域﹤二區域﹤三區域。
2.2足底壓力
2.2.1足底壓力分區將足底分為圖2所示的7個區域，即5個趾骨\\(Toe1～5\\)為1區域，第4和第5跖骨\\(Meta4～5\\)為2區域，第3和第2跖骨\\(Meta2～3\\)為3區域，第1跖骨\\(Meta1\\)為4區域，足弓外側\\(MidFootLateral\\)為5區域，足弓內側\\(MidFootMedial\\)為6區域，足跟\\(Medial\\)為7區域。測得每個區域的平均力值\\(MeanForce\\)、峰值壓強\\(Peakpressure\\)以及接觸面積\\(ContactArea\\)。
2.2.2足底壓力。從著網起跳的壓力分布曲線來看，蹦床運動員每次跳躍過程形成一個總壓力波峰，而且足底各區域的壓力峰值幾乎發生在同一時刻，而非步行或跑步表現出的各區域壓力峰值有雙波峰的特征\\(圖3、圖4\\)。
2.2.3足底壓力中心軌跡。由圖5，我們可以看出，壓力中心主要在足中部，足弓部分過渡到足前掌。曲線較短，說明承受的沖量較大。3個區域壓力中心軌跡速度沒有明顯差異，著網后單腳的足底壓力中心，由前腳掌向下移動，在全掌著網時刻以6.68m/s速度瞬間到達足中區。隨后以0.14m/s緩慢向下移動，至網最低點時，穩定在足弓中部。在起網的過程中，單腳的足底壓力中心以0.49m/s的速度，由足中區向前腳掌中前部區域移動，最后在離網的瞬間足底壓力中心軌跡消失\\(表1\\)。
2.2.4足底的力學分析。在整個壓網過程中，觸網時刻最先受力的是Mo2、3、4區域即跖骨部分，足底Mo3區域即2、3跖骨受力值均大于Mo2、Mo4區域，Mo5、6、7區域受力趨近于0;全掌著網時刻，足底7個區域力值均迅速增大，Mo7區域即足跟部分均大于其他各個區域，Mo5區域即足弓外側大于Mo6區域即足弓內側;網最低點時刻，足底各個區域受力均達到峰值，Mo7區域即足跟部分均大于其他各個部分，同時Mo5區域即足弓外側大于Mo6區域即足弓內側;離網時刻，Mo5、6、7區域受力幾乎消失，足底受力向前腳掌移動，主要集中在Mo1、2、3、4區域，Mo1區域即足趾部分以及Mo3區域即2、3跖骨部分受力比Mo24區域大，在離網瞬時足底壓力消失\\(表2\\)。
對比網的3個區域，在觸網時刻，足底Mo1區域即足趾部分，在一區域的受力明顯大于其他兩個區域;在全掌著網和網最低點時刻，足底受力在網三個區域無明顯差別;離網時刻，足底Mo1區域受力出現與觸網時刻相反的趨勢，網三區域﹥網二區域﹥網一區域。
2.2.4.1足底的壓強分析。受試者在整個網過程中，峰值壓強在三個區域的波峰都出先在同一時刻，即著網最低點時刻。觸網時刻，Mo4區域即第一跖骨峰值壓強均高于其他足底區域，Mo5、6、7區域峰值壓強幾乎為0;全掌著網時刻，Mo7區域即足跟部分迅速出現峰值壓強，大于其他足底區域\\(表3\\)。
2.2.5足底的接觸面積分析。觸網時刻，Mo3即第2、3跖骨觸網面積大于其他區域，足弓及足跟幾乎未觸及網面;全掌著網時刻，足跟與網接觸，接觸面積遠大于其他足底區域;網最低點時刻，Mo7區域即足跟部分與網接觸面積無太大差別，Mo5區域即足弓外側與網接觸面積大于其他區域;離網時刻，足弓及足跟部分與網接觸消失，Mo1區域即足趾部分接觸面積大于其他各區。4個時刻中，Mo3和Mo4區域與網接觸面積變化不大，網最低點時刻各個足底區域與網接觸面積達到峰值\\(表4\\)。
對比網的3個區域，在觸網時刻，足底Mo1區域即足趾部分在與網一區域的接觸面積大于其他兩個區域。離網時刻，接觸面積表現出相反的趨勢，網三區域﹥網二區域﹥網一區域。
2.2.6表面肌電分析。
2.2.6.1著網起跳過程不同區域各肌肉的RMS比較由圖6可知區域1肌肉RMS普遍高于其他區域，區域2高于區域3，但兩者相似度較高，曲線走向趨勢相同。
2.2.6.2著網起跳過程不同區域各肌肉的IEMG比較從圖7可以看出在2區域各肌肉的IEMG值普遍較高，高于其他區域，其次為3區域，而1區域的IEMG較小。
2.2.6.3著網階段和離網階段的IEMG以1區域為例可以看出著網階段各肌肉的IEMG均明顯大于離網階段，其中腹肌、股直肌、臀大肌的變化尤其明顯\\(表5\\)。
3、討論
3.1足底壓力中心軌跡由壓力中心軌跡并通過攝像機影片解析可得出，運動員從空中至觸網時刻，首先有屈髖屈膝動作，肌肉收縮，踝關節角度逐漸變小，準備與網接觸面;在觸網時刻前腳掌先接觸網面，然后瞬間過渡到全掌觸網時刻，之后踝關節角度緩慢變大，伸髖伸膝，壓力中心穩定在足弓后部，直至網最低點時刻，此時踝關節角度達到峰值;起網階段初期，踝關節角度開始變小，輕微屈髖屈膝，而后踝關節角度由低點一直增大同時伴隨著伸髖伸膝，受試者蹬伸起網直至離網。受試者在網的三個區域，足底壓力中心軌跡沒有明顯差異，軌跡速度基本相同。
3.2足底壓力由實驗結果分析可得，網一區域彈性系數小于二區域小于三區域。由于網一區域最為軟，所以在觸網時刻，足趾部分能夠與網更好的接觸，接觸面積4.13cm2，受試者在此區域能夠更加充分的發力，此區域受力達到6.195N。如表6所示，在網最低點時刻，足弓部分受力與網上正常站立狀態相比，增加幅度大于其它足底各個區域，足弓外側增加幅度大于內側，并且受力也大于足弓內側。足弓外側與網接觸面積大于足弓內側。對比網的三個區域，在越軟的區域，足弓部分受力越大。在離網時刻，彈性系數大的區域足趾部分受力大，達到69.85N。由于網的彈性大，在肌肉收縮蹬伸還不充分時，受試者已經先于其他區域彈起，滯留在足底的壓力多，足底壓力大。彈性系數小的區域，受試者肌肉收縮充分，足底壓力小。
3.3不同肌肉在不同區域的RMS肌肉的RMS大小主要反映了肌纖維募集的有效性和相關肌肉收縮的協調性，而RMS的變化又取決于肌肉所承載的負荷性大小。因此，不同區域的RMS的差異主要是由網的軟硬度程度造成的。另外，RMS的差異恰恰反映肌肉是否能協調順暢活動和運動單位是否能高效募集，一區域的RMS明顯高于其他區域，運動員在該區域肌肉運轉更協調順暢募集效率更高，這就是為何要盡量進入一區域踩網蹬伸的原因。
3.4不同肌肉在不同區域的IEMG二區域各肌肉的IEMG值普遍較高，原因可能是由于在二區域運動員肌肉的放電量高但募集效率低于一區域，肌肉協調性發力差，形成了RMS與IEMG在不同區域的變化不一致。在著網階段各肌肉的股直肌IEMG的數值普遍高于蹬伸離網階段。有研究表明:隨著肌肉做功下降，IEMG的值也隨之下降。在著網過程中肌肉主要進行緩沖和蓄勢工作，肌肉做功較大;在蹬伸離網階段，是彈性勢能釋放的過程，肌肉自身做功相對較小，因此形成了IEMG的差異現象。
4、結論與建議
1\\)網的彈性系數對足底壓力有一定的影響，在觸網和離網時刻，不同區域的足趾受力和接觸面積有所不同，但是并不影響足底壓力中心軌跡和速度。在較軟的區域，足底與網的貼合度更高，接觸面積大，受力更大，所以在最柔軟區域更加穩定，受力最大。
2\\)著網階段，足跟部分對足底力值的貢獻最大，但是足弓部分以及足趾部分力的增加幅度更大，足底所受的合力增加幅度基本是一致的，所以最佳發力應該是力更加合理的分配到足底的各個區域，這樣才能使起跳更加穩定，足底合力更高。
3\\)著網最低點足弓部分與網的接觸面積大，并且力的增加幅度最高，因此運動員應該在訓練比賽時更加注意足弓部分的保護。
4\\)運動員在踩網過程中的下肢肌群電活動均較為活躍，其中腓腸肌，脛前肌，電活動明顯高于其他肌肉，是保證起跳動作成功完成的關鍵肌群，在訓練中應注重對這兩塊肌肉的專項訓練。而股直肌，腘繩肌對于動作完成的穩定性有重要幫助，應對其加強靜力性訓練。
5\\)對于活動時程較長的肌群，特別是像豎脊肌\\(腰骶部\\)活動時程長的肌肉要提高重視加強保護和疲勞恢復，訓練后要及時放松來有效避免或延緩勞損的出現。對脛前肌，腓腸肌應在進入訓練、比賽前進行充分的熱身活動，以免肌肉在著網后蹬伸時拉傷。
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