

看到在韩国平昌残奥会上那些令人惊叹、鼓舞人心的运动员,我感到无比的喜悦和自豪。作为一名狂热的体育迷,我为加拿大残奥冰球队加油。同时,作为一名生物医学工程师,我也对残奥运动员如何表现以及我如何能帮助他们做得更好感到着迷。很多年前,当我还在参加一个男子业余冰球队时,我的一位好朋友兼队友在场外发生了一场意外,导致他成为了截瘫患者。在他躺在病床上时,我把他介绍给了当地的残奥冰球教练,让他知道他还有可以期待的东西——他仍然可以打冰球。随着他多年的康复,我的朋友的残奥冰球技能水平从需要推手帮助,到能够成为一名进球者。推手是一名健全的滑冰者,他们推着残奥冰球运动员,让他们能够参与社区级别的比赛。他的上半身活动能力恢复了。看到这一切令人鼓舞。我朋友改变人生的事故也改变了我。多年来,我执教过许多冰球学校和队伍。我对冰球的热爱激发了我从事工程和科学研究,并让我的研究蓬勃发展。我的职业生涯一直专注于冰上滑行的生物医学和生物力学分析——康复、提高运动表现、预防损伤和运动发展。
残奥冰球的生物力学与“直立”冰球完全不同。其运动方式差异如此之大,以至于目前关于冰球的研究对雪橇冰球运动员来说基本上毫无用处。
滑冰风格和技巧
残奥冰球的滑冰方式非常类似于越野滑雪的双杆推进。玩家坐在装有两个冰刀和底盘的雪橇上(残奥冰球最初被称为雪橇冰球),使用两根雪橇冰球球杆来移动自己和雪橇在冰面上滑行。球杆的一端有一个细长的刀刃用于控制冰球,而将球杆翻转过来,另一端的尖刺则允许玩家产生运动——这是产生运动的唯一方式。

当我发现关于残奥冰球的研究很少,尤其是生物力学研究时——我开始与我的合作教授Dean Hay合作,他是尼皮辛大学的研究员和教授,一起研究关键的滑冰风格。
我们利用社区和省级水平的球员,通过视频分析和表面肌电图(sEMG)在冰上研究了各种滑冰风格,表面肌电图是一种用于收集肌肉生物信号以推断肌肉激活水平的过程。
随着研究的进展,我创造了一个陆地雪橇,用旱冰鞋取代了冰上雪橇的双冰刀。将雪橇移到冰面之外,使我能够进行生物力学特定的研究,包括动作捕捉(MOCAP)、表面肌电图和测力板。
动作捕捉技术在电脑屏幕上重现三维标记点的位置。根据这些标记点的位置,可以利用许多数学和物理定律来获取有关跟踪运动的信息。测力板则收集接触期间的三维地面反作用力和位置。根据这些冲击力,可以利用许多物理定律进行数学计算,以确定有关身体各部分和关节的信息。

我的研究产生了一些关键的生物力学信息。单次挥杆产生的典型冲击力,即使在几乎不费力的情况下,也相当于产生该挥杆力者体重的两倍。
为了更好地理解这一点,跳跃时的力可以超过体重的四倍,而跑步和爬楼梯时的力则超过体重的两倍——这意味着残奥冰球的滑行比上肢运动更类似于下肢活动。
应用于冰球的物理定律
一些关键的滑冰力学结果也被发现。滑冰比预期的要难,在雪橇上的平衡是正确完成挥杆的主要限制因素。
此外,大部分低排名参与者的挥杆动作涉及拉动而非数学和力学上正确的推动动作。再次,为了更好地理解这一点,一个人通常会向前推箱子而不是拉箱子,因为这更容易。
这些信息对于刚开始残奥冰球运动生涯的运动员以及指导残奥运动员的教练来说至关重要。确保运动员能在雪橇上保持平衡,以及指导他们产生推动动作,都应被视为基本的滑冰技巧。
以下是一些教练和新残奥冰球运动员应重点关注的关键技术
● 滑冰是这项运动的基础。在雪橇上保持平衡的能力是一项重要技能,可以在冰上和冰下进行训练。
● 为了培养推动动作而不是拉动动作,滑冰者应该将球杆向前插入。新球员倾向于将球杆竖直放置而不是向前。
● 在进行最常见的双杆推进时,球员应尽量使手臂的移动对称。
● 结果表明,手臂展开(肘部弯曲程度较小)可以使球杆更向前插入,从而改善挥杆。
我曾在国际体育生物力学会议上展示了我的一些研究成果。
我的研究将继续在冰上进行,并在READi(无障碍、设计和创新研究与教育)的指导下进行,在Adrian Chan教授的帮助下。我们计划进行一项纵向研究,涉及滑冰可能造成的损伤,希望能提高国际水平的运动员和教练的意识和知识。
我的最终目标和希望是为残奥冰球这项运动创造一个长期的发展计划,以帮助它从基层不断发展壮大,直至残奥会选手,希望能帮助一些年轻的冰球运动员实现他们的金牌梦想。
Alicia M Gal 是卡尔顿大学生物医学工程专业的博士候选人。本文最初发表在The Conversation上。
