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自行车作为一种便捷环保的交通工具，一直受到人们的喜爱。同时，自行车也是一种很好的运动休闲的方式，然而与一般性运动项目如跑步、游泳所不同的是自行车运动还需要人与机械的良好的结合。在以往的自行车研究中，对自行车骑行过程中姿势控制的研究是比较热门的，在这些研究中设计者主要集中对自行车材质的研究。另一方面生理学家努力地从人的角度来解释分析，他们研究在自行车运动中什么合适的运动技术来蹬车达到最佳的工作能力，生理学家从这一角度来分析往往却使用在现实生活在最标准的自行车，没有很好地考虑自行车材质方面的因素。
1.不同姿势下骑行的研究现状
在各种不同的骑行姿势下，人体的工作状况、效率都有很大的差异，因此人体肌肉的长度、肌力作用线方面、多关节肌的特性等都存在一定差异，进而必然影响肌肉力量、力矩的产生和传递。生理机制方向，由于身体姿势的不同，呼吸、循环系统都会受到一定的影响，运动系统消耗的能量也必然有所不同。另外，适合的骑行姿势还要求尽可能的减小正面迎风面积，使身体趋于流线型，减小空气阻力等。
在GonzalezH和HunML[1]关于自行车生物力学模型，自行车和下肢被看成连接在一起的五个环节，被限制在一个矢状面内的运动，运动员在骑行过程中，人体通过车座，两个把手和两个踏板与自行车结合为一个整体，他们之间的相对位置决定了上体角度、座高已经受试者脚在踏板上的位置等参数，通过这些相互之间的参数，产生了在自行车运动过程中的不一样的骑行姿势。当需要长时间骑自行车时，要根据个人的实际情况要调整好车座高，有研究发现，适量的车座高度可让踝关节部分代偿膝关节机械用力，从而有效地减少膝关节前交叉韧带和髌骨软骨的损伤[2]。
由于在以往的研究中各个学者得出的结论都是具有一定差异的，因此在分析他们的结论时也要充分考虑到他们研究中的侧重点。Shennum PL等人研究了摄氧量与座高之间的相互关系，得出的结论是座高升高伴随着摄氧量的增加。MandroukasK等研究得出的主要结论是高低两种座椅位置，座椅较高位置时做功更加积极有效，而座椅位置较低时，做功效率就比较低下，他分析了当膝关节充分伸展时，获得的效率更高，而且主观感觉比较舒服、轻松，反之亦然，但是他的一些研究结果并不是完全吻合的，他在研究关于膝关节角度在功率自行车上运动时对人体循环系统的影响，得出的结论是心率、摄氧量等一些基本参数在直膝180°时比屈膝140°时更高。这种差异可能是由于研究的侧重点的不同而导致的，MandroukasK研究主要集中在最大功率，而Nordeen-Snyder、ShennumPL等研究主要集中在有氧状态的情况下。
2.蹬踏频率的相关研究
众所周知蹬踏频率是影响自行车运动过程中速度的一项重要因素，蹬踏频率的高低与蹬踏动作过程中的相关蹬踏技术是密不可分的，在自行车不同的比赛项目中，应该根据自行车运动员自己的身体特点，参赛气候，参赛的硬件条件比如说比赛的赛道等因素来调整相应的蹬踏频率。目前关于蹬踏频率的研究国内国外进行了相应的报道，而且得出的结论也大致一致。前苏联学者B.B.吉莫申科夫通过对自行车运动的长期训练发现，在蹬踏动作的过程中，當自行车齿轮的各个接触点接触瞬间角速度越接近于一个恒定的数值，那么就越有利于参赛运动员合理体能的节省，并且根据他的结论首先提出了圆滑度理念，可以根据这个理念来评定运动员在运动过程中的蹬踏技术的好坏。我国学者郑晓鸿等对优秀女子运动员场地自行车蹬踏状态进行了相应的研究，选取的研究对象是入选奥特兰大奥运会入场券的4名优秀运动员，通过他的研究发现，当蹬踏频率在100-130rpm时的曲柄转动圆滑度最好，当蹬踏频率低于100rpm时的圆滑度相应的降低，当蹬踏频率低于85rpm时的圆滑度则极差，分析圆滑度的相互关系还设计到运动员训练水平的高低因素，训练水平高的运动员则圆滑度较高。相子元等研究显示，以踩踏作用力的变化趋势为依据，未受训练者在不同踩踏频率间，最佳效率的踩踏频率为60rpm。国外对于圆滑度的研究不仅局限于如上几个方面，Gonzalez H和Hull ML]研究发现，他们利用下肢机械模型发现当蹬踏频率在100rpm时，人体的能量消耗为最低，当蹬踏的负荷功率提高时相应的蹬踏频率也随之提高。此外，人体的形态学指标也会对蹬踏的最佳频率带来一定的影响：身材较低的人比身材较高人的最佳蹬踏频率大。
3.表面肌电在研究自行车项目中的应用
在目前的科学研究中有关于肌电与座椅高度的文章是比较少的，并且得出的结论都不是单一性的，Hun ML和I Jorge M发现，肌电的活动情况与座椅高度之间的关系比较复杂，结论是股四头肌随着座椅高度的增加放电量减少的一个情况，伸肌的拮抗剂和原动肌肉在登伸这一过程中都同时收缩，但是峰值却不重叠。Ericson Mo等人的研究是不同的负荷、蹬车效率、座椅高度条件下，腓肠肌、股内外侧肌的是这些肌肉中最活跃的，但是随着座椅高度的增加，腓肠肌内侧头，臀中肌却是最活跃的肌肉。罗炯等团队的研究中，关于在不同座椅高度条件下肌肉放电量是没有明显的规律性的，得出的结论只是在101%座椅高度条件下肌肉的放电总和是最小的。结合这些理论分析，在实践中，澳洲场地自行车运动员在运动中所采用的座椅高度与以上的研究是比较一致的，大多数座椅高度都在100%下肢长度左右。
4.不同座高下能耗的相关研究
目前对于调整自行车大小以便到最安全，最舒适和最有效地状态的研究很少。调整自行车符合个人需要的一些运动指南已出版，但这些不是真正基于科学的研究结果。只有一个研究着眼于自行车车座高度有效性。该有效性的测试标准是体能输出测试，该测试需要测试者在最短的时间内负载达到500kgm/min。Hamley和Thomas发布的该研究中总结指出在109%车座高度时，摄氧能量输出最有效。在有氧运动时车座高度变化对氧耗的影响的问题还没有解决例如人们注意到自行车的大小对关节角度有影响，可能是由于自行车的大小引起关节处的角度变化，特别是座椅的高度变化。Shennum PL等研究发现摄氧量会随着座位高的升高而增加，研究结果显示，座高为112%坐骨高时，受试者的摄氧量最大，座高为100%～103%坐高时耗氧量最小。
从以上的文献综述可以看出，当下国内外研究呈现以下特征。以往关于骑行姿势的研究主要集中在对人体健康系统的影响方面。在有关于动力学方面所涉及的参数是非常有限的，关于肌电在自行车不同骑行姿势下的研究是非常少的。因此在前人的研究基础上，配合肌电学、能量消耗等来进一步剖析是非常有必要的。 [科]
【参考文献】
[1]Gonzalez，H.& Hull，M.Multivariable optimization of cycling biomechanics.Journal of biomechanics 22，1151-1161（1989）.
[2]Bini，R.R.，Tamborindeguy，A.C.& Mota，C.B.Effects of saddle height， pedaling cadence，and workload on joint kinetics and kinematics during cycling. Journal of sport rehabilitation 19（2010）.
1.不同姿势下骑行的研究现状
在各种不同的骑行姿势下，人体的工作状况、效率都有很大的差异，因此人体肌肉的长度、肌力作用线方面、多关节肌的特性等都存在一定差异，进而必然影响肌肉力量、力矩的产生和传递。生理机制方向，由于身体姿势的不同，呼吸、循环系统都会受到一定的影响，运动系统消耗的能量也必然有所不同。另外，适合的骑行姿势还要求尽可能的减小正面迎风面积，使身体趋于流线型，减小空气阻力等。
在GonzalezH和HunML[1]关于自行车生物力学模型，自行车和下肢被看成连接在一起的五个环节，被限制在一个矢状面内的运动，运动员在骑行过程中，人体通过车座，两个把手和两个踏板与自行车结合为一个整体，他们之间的相对位置决定了上体角度、座高已经受试者脚在踏板上的位置等参数，通过这些相互之间的参数，产生了在自行车运动过程中的不一样的骑行姿势。当需要长时间骑自行车时，要根据个人的实际情况要调整好车座高，有研究发现，适量的车座高度可让踝关节部分代偿膝关节机械用力，从而有效地减少膝关节前交叉韧带和髌骨软骨的损伤[2]。
由于在以往的研究中各个学者得出的结论都是具有一定差异的，因此在分析他们的结论时也要充分考虑到他们研究中的侧重点。Shennum PL等人研究了摄氧量与座高之间的相互关系，得出的结论是座高升高伴随着摄氧量的增加。MandroukasK等研究得出的主要结论是高低两种座椅位置，座椅较高位置时做功更加积极有效，而座椅位置较低时，做功效率就比较低下，他分析了当膝关节充分伸展时，获得的效率更高，而且主观感觉比较舒服、轻松，反之亦然，但是他的一些研究结果并不是完全吻合的，他在研究关于膝关节角度在功率自行车上运动时对人体循环系统的影响，得出的结论是心率、摄氧量等一些基本参数在直膝180°时比屈膝140°时更高。这种差异可能是由于研究的侧重点的不同而导致的，MandroukasK研究主要集中在最大功率，而Nordeen-Snyder、ShennumPL等研究主要集中在有氧状态的情况下。
2.蹬踏频率的相关研究
众所周知蹬踏频率是影响自行车运动过程中速度的一项重要因素，蹬踏频率的高低与蹬踏动作过程中的相关蹬踏技术是密不可分的，在自行车不同的比赛项目中，应该根据自行车运动员自己的身体特点，参赛气候，参赛的硬件条件比如说比赛的赛道等因素来调整相应的蹬踏频率。目前关于蹬踏频率的研究国内国外进行了相应的报道，而且得出的结论也大致一致。前苏联学者B.B.吉莫申科夫通过对自行车运动的长期训练发现，在蹬踏动作的过程中，當自行车齿轮的各个接触点接触瞬间角速度越接近于一个恒定的数值，那么就越有利于参赛运动员合理体能的节省，并且根据他的结论首先提出了圆滑度理念，可以根据这个理念来评定运动员在运动过程中的蹬踏技术的好坏。我国学者郑晓鸿等对优秀女子运动员场地自行车蹬踏状态进行了相应的研究，选取的研究对象是入选奥特兰大奥运会入场券的4名优秀运动员，通过他的研究发现，当蹬踏频率在100-130rpm时的曲柄转动圆滑度最好，当蹬踏频率低于100rpm时的圆滑度相应的降低，当蹬踏频率低于85rpm时的圆滑度则极差，分析圆滑度的相互关系还设计到运动员训练水平的高低因素，训练水平高的运动员则圆滑度较高。相子元等研究显示，以踩踏作用力的变化趋势为依据，未受训练者在不同踩踏频率间，最佳效率的踩踏频率为60rpm。国外对于圆滑度的研究不仅局限于如上几个方面，Gonzalez H和Hull ML]研究发现，他们利用下肢机械模型发现当蹬踏频率在100rpm时，人体的能量消耗为最低，当蹬踏的负荷功率提高时相应的蹬踏频率也随之提高。此外，人体的形态学指标也会对蹬踏的最佳频率带来一定的影响：身材较低的人比身材较高人的最佳蹬踏频率大。
3.表面肌电在研究自行车项目中的应用
在目前的科学研究中有关于肌电与座椅高度的文章是比较少的，并且得出的结论都不是单一性的，Hun ML和I Jorge M发现，肌电的活动情况与座椅高度之间的关系比较复杂，结论是股四头肌随着座椅高度的增加放电量减少的一个情况，伸肌的拮抗剂和原动肌肉在登伸这一过程中都同时收缩，但是峰值却不重叠。Ericson Mo等人的研究是不同的负荷、蹬车效率、座椅高度条件下，腓肠肌、股内外侧肌的是这些肌肉中最活跃的，但是随着座椅高度的增加，腓肠肌内侧头，臀中肌却是最活跃的肌肉。罗炯等团队的研究中，关于在不同座椅高度条件下肌肉放电量是没有明显的规律性的，得出的结论只是在101%座椅高度条件下肌肉的放电总和是最小的。结合这些理论分析，在实践中，澳洲场地自行车运动员在运动中所采用的座椅高度与以上的研究是比较一致的，大多数座椅高度都在100%下肢长度左右。
4.不同座高下能耗的相关研究
目前对于调整自行车大小以便到最安全，最舒适和最有效地状态的研究很少。调整自行车符合个人需要的一些运动指南已出版，但这些不是真正基于科学的研究结果。只有一个研究着眼于自行车车座高度有效性。该有效性的测试标准是体能输出测试，该测试需要测试者在最短的时间内负载达到500kgm/min。Hamley和Thomas发布的该研究中总结指出在109%车座高度时，摄氧能量输出最有效。在有氧运动时车座高度变化对氧耗的影响的问题还没有解决例如人们注意到自行车的大小对关节角度有影响，可能是由于自行车的大小引起关节处的角度变化，特别是座椅的高度变化。Shennum PL等研究发现摄氧量会随着座位高的升高而增加，研究结果显示，座高为112%坐骨高时，受试者的摄氧量最大，座高为100%～103%坐高时耗氧量最小。
从以上的文献综述可以看出，当下国内外研究呈现以下特征。以往关于骑行姿势的研究主要集中在对人体健康系统的影响方面。在有关于动力学方面所涉及的参数是非常有限的，关于肌电在自行车不同骑行姿势下的研究是非常少的。因此在前人的研究基础上，配合肌电学、能量消耗等来进一步剖析是非常有必要的。 [科]
【参考文献】
[1]Gonzalez，H.& Hull，M.Multivariable optimization of cycling biomechanics.Journal of biomechanics 22，1151-1161（1989）.
[2]Bini，R.R.，Tamborindeguy，A.C.& Mota，C.B.Effects of saddle height， pedaling cadence，and workload on joint kinetics and kinematics during cycling. Journal of sport rehabilitation 19（2010）.