我國(guó)男子優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員趙樂(lè)推鉛球技術(shù)的生物力學(xué)分析①

張軻 李強(qiáng)（中國(guó)海洋大學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中心體育系 山東青島 266100）

我國(guó)男子優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員趙樂(lè)推鉛球技術(shù)的生物力學(xué)分析①

張軻 李強(qiáng)
（中國(guó)海洋大學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中心體育系 山東青島 266100）

采用文獻(xiàn)資料法、專家訪談法、拍攝法、解析法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法對(duì)我國(guó)優(yōu)秀青年男子運(yùn)動(dòng)員趙樂(lè)背向滑步推鉛球技術(shù)進(jìn)行生物力學(xué)分析，從中找出其技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)和不足，提出可行性建議。填補(bǔ)了我國(guó)優(yōu)秀青年運(yùn)動(dòng)員有關(guān)此技術(shù)的相關(guān)參數(shù)上的缺失。關(guān)鍵詞：背向滑步技術(shù) 青年 男子

一直以來(lái)，許多學(xué)者十分注重對(duì)我國(guó)鉛球的頂尖運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的分析，但很少有對(duì)我國(guó)青年鉛球運(yùn)動(dòng)員的生物力學(xué)分析的相關(guān)研究。為了讓青年鉛球運(yùn)動(dòng)員能夠更早的改進(jìn)其運(yùn)動(dòng)技術(shù)，避免形成錯(cuò)誤技術(shù)動(dòng)作的動(dòng)力定型。同時(shí)，也為我國(guó)鉛球項(xiàng)目輸送體育后備人才。該文選用了我國(guó)優(yōu)秀青年運(yùn)動(dòng)員趙樂(lè)，對(duì)其背向滑步推鉛球技術(shù)進(jìn)行生物力學(xué)分析，幫助其備戰(zhàn)第1屆全國(guó)青年運(yùn)動(dòng)會(huì)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

該文以我國(guó)優(yōu)秀青年運(yùn)動(dòng)員趙樂(lè)為研究對(duì)象。

1.2研究方法

采用三維錄像分析方法，拍攝頻率50 Hz，運(yùn)用視訊運(yùn)動(dòng)解析系統(tǒng)進(jìn)行錄像解析。應(yīng)用低數(shù)字濾波方法對(duì)原始三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑，截?cái)囝l率為10Hz。采用Excel統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算得出該文所需相關(guān)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

研究選取趙樂(lè)6次投擲中成績(jī)最好一次16.46m的動(dòng)作分析。為了便于獲取數(shù)據(jù)和分析，將背向滑步推鉛球技術(shù)劃分為以下3個(gè)階段。

（1）滑步階段：R↑—R↓（表示從右腳離地到右腳著地為滑步階段，R↑表示離地，R↓表示右腳著地）。

（2）過(guò)渡階段：R↓—L↓（表示從右腳著地到左腳著地為過(guò)渡階段，L↑表示左腳著地）。

表1　趙樂(lè)基本情況

表2　趙樂(lè)和其他優(yōu)秀與動(dòng)員投擲的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)

表3　趙樂(lè)和其他優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員過(guò)渡階段的部分運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)

表4　趙樂(lè)和優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員過(guò)渡階段髖部速度的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)

（3）最后用力階段：L↓—O↑（表示從左腳著地到鉛球出手為最后用力階段，O↑表示鉛球出手）。

2.1滑步階段的運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析

如耀東華裝飾材料科技有限公司的同步人造貼面板，美國(guó)公司認(rèn)為這種人造板貼面質(zhì)量好，雖然美國(guó)9月17日提高了10%的關(guān)稅，又有多個(gè)國(guó)家的產(chǎn)品參與競(jìng)爭(zhēng)等，但是，在9月份提稅后，廣東耀東華公司仍按照原離岸價(jià)繼續(xù)給美國(guó)公司正常供貨。

從表2中可以看出，趙樂(lè)在右腳離地瞬間，重心速度2.84 m/s要大于鉛球的速度2.74 m/s。說(shuō)明趙樂(lè)在此瞬間主動(dòng)抬起了上體，使得重心速度上升。這會(huì)導(dǎo)致身體過(guò)早地等離支撐點(diǎn)，騰起角和騰起高度增大，違背了滑步階段身體重心和鉛球低、平、快的原則［1］。軀干傾角137°也小于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的146°［2］，也印證了趙樂(lè)存在滑步主動(dòng)抬起上體的技術(shù)問(wèn)題。

從表2中可以看出趙樂(lè)的右膝角155°小于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的161°［2］?？赡茉S多運(yùn)動(dòng)員依據(jù)自身腿部力量大小的不同選擇了適合自己的運(yùn)動(dòng)技術(shù)，但不得不說(shuō)的是，從力學(xué)角度來(lái)分析，右腿的完全伸直對(duì)右腿的蹬伸方面的力量上是有利的。因此，膝關(guān)節(jié)的角度越趨近于180°越好。

從滑步時(shí)間上來(lái)分析，顯然趙樂(lè)的滑步時(shí)間0.16 s要大于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的滑步時(shí)間0.13 s［2］。對(duì)于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員適當(dāng)縮短滑步時(shí)間對(duì)成績(jī)是有利的。因?yàn)榛綍r(shí)間較長(zhǎng)，將導(dǎo)致無(wú)支撐階段較長(zhǎng)，由于重力作用是水平向前速度減慢，導(dǎo)致滑步階段“人-球”體系的運(yùn)行速度降低許多。因此，滑步時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。

2.2過(guò)渡階段的運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析

從過(guò)渡時(shí)間上來(lái)分析，過(guò)渡時(shí)間如果過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致過(guò)渡階段的鉛球速度損失過(guò)大，進(jìn)而影響最后用力階段的發(fā)力姿勢(shì)。從表3中得知趙樂(lè)要明顯快于國(guó)家優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員0.11 s［3］，接近于國(guó)外優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員0.07 s。

過(guò)渡階段結(jié)束左腳落地瞬間重心速度和鉛球速度來(lái)看，優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員鉛球的速度大于重心的速度3.15 m/s＞2.30 m/s［3］。研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)渡階段鉛球與身體重心的速度差值越大，超越器械越明顯。而趙樂(lè)重心速度與鉛球速度相等，差值為0。并且趙樂(lè)左腳落地瞬間肩軸相對(duì)于髖軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度為55°，優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員此階段肩軸相對(duì)于髖軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度接近0°，這也充分說(shuō)明了趙樂(lè)在過(guò)渡階段存在過(guò)早轉(zhuǎn)肩的的技術(shù)缺點(diǎn)。這使得超越器械不明顯，一定程度上影響了最后用力階段的做功距離。

從表示4中可知，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在右腳落地瞬間過(guò)渡階段開(kāi)始時(shí)，左髖的速度應(yīng)該要大于右髖的速度2.09 m/s＞2.06 m/s［3］。這說(shuō)明左腳在積極地蹬伸落地。趙樂(lè)在右腳落地時(shí)，左髖的速度要小于右髖的速度，說(shuō)明趙樂(lè)在左腿積極蹬伸落地這一點(diǎn)上沒(méi)有做好。很優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員在左腳落地的瞬間，右髖的速度要大于左髖的速度，原因是右髖開(kāi)始發(fā)力，開(kāi)始向投擲方向扭轉(zhuǎn)，增加了髖部的扭轉(zhuǎn)程度，形成了超越器械的動(dòng)作。不止趙樂(lè)，許多優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員左腳落地瞬間，右髖的速度小于左髖的速度，說(shuō)明左髖的制動(dòng)效果不理想，右髖也沒(méi)有積極用力轉(zhuǎn)向投擲方向，這方面的訓(xùn)練屬于難點(diǎn)，應(yīng)加強(qiáng)重視。

軀干后傾角明顯大于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的72°大于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的58°［4］，該文認(rèn)為這與滑步階段軀干抬起過(guò)早有一定的關(guān)系。

2.3最后用力階段運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析

最后用力階段分為兩部分：（1）最后用力準(zhǔn)備部分。（2）最后用力加速部分［5］。但對(duì)于最后用力階段劃分這類的研究分析的文獻(xiàn)資料又少之又少，對(duì)于這兩部分的界線劃分的定義比較模糊。因此，該文嘗試對(duì)此階段的界限劃分提出一些自己的看法。

準(zhǔn)備部分：從左腳落地到身體形成側(cè)弓。加速部分：從投擲臂加速推球到鉛球出手［3］。筆者認(rèn)為可以通過(guò)投擲臂肘關(guān)節(jié)的角度變化來(lái)確定兩階段的劃分。準(zhǔn)備部分的投擲臂是固定不動(dòng)的，固投擲臂肘關(guān)節(jié)角度基本不變，因此，當(dāng)投擲臂角度出現(xiàn)明顯增大時(shí)加速部分剛剛開(kāi)始。

有關(guān)文獻(xiàn)表明，此階段鉛球運(yùn)行的距離約為10～20cm［6］，趙樂(lè)在此階段鉛球運(yùn)行距離大小比較標(biāo)準(zhǔn)。此階段趙樂(lè)所用時(shí)間為0.06 s，明顯大于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在此階段的用時(shí)。

從最后用力階段特點(diǎn)來(lái)看，這部分要求右腿的蹬伸要積極有力，前面在分析過(guò)渡階段末期已證實(shí)趙樂(lè)右髖沒(méi)有積極轉(zhuǎn)向，從側(cè)面反映出趙樂(lè)右腿的蹬伸不積極，進(jìn)而造成準(zhǔn)備部分時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。此階段趙樂(lè)右膝速度2.65 m/s，接近于右髖速度2.63 m/s。這里涉及到一個(gè)合理用力順序問(wèn)題，合理的用力順序可以使速度得到一個(gè)很好疊加，動(dòng)量得到一個(gè)很好傳遞。眾所周知，背向滑步整個(gè)動(dòng)作應(yīng)以大關(guān)節(jié)帶動(dòng)小關(guān)節(jié)，身體各環(huán)節(jié)由下向上連續(xù)一次加速和制動(dòng)，才能使環(huán)節(jié)產(chǎn)生的動(dòng)量最后集中在手腕和手指，最后作用于鉛球上。該研究認(rèn)為，用力順序方面，趙樂(lè)不存在很大的問(wèn)題，但是由于趙樂(lè)右腿蹬伸不積極和腿部力量的不足，導(dǎo)致右膝和右髖的速度比優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員要小得多。

姓名 　鉛球運(yùn)行距離（m） 　準(zhǔn)備部分的時(shí)間（s） 　右膝的速度（m/s） 　右髖的速度（m/s）趙樂(lè) 　0.21 　0.06 　2.34 　2.23優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員 　0.18 　0.03 　2.57 　2.34

表5 趙樂(lè)和其他優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員最后用力準(zhǔn)備階段的部分運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)

姓名 　鉛球運(yùn)行的距離（m） 　出手角度（°） 　出手速度（m/s） 出手高度（m） 　最后用力時(shí)間（s）趙樂(lè) 　1.09 　39.6 　11.66 　2.20 　0.22優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員 　1.22 　33.9 　12.42 　2.15 　0.24

表6 趙樂(lè)和其他優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員最后用力加速部分的部分運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)

從表6可知，鉛球加速部分運(yùn)行的距離為1.09 m，小于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的1.22 m［3］。該研究認(rèn)為，這與滑步階段軀干過(guò)早的抬起以及過(guò)渡階段過(guò)早地轉(zhuǎn)肩有很大關(guān)系，這些滑步階段和過(guò)渡階段不正確的技術(shù)動(dòng)作導(dǎo)致人體對(duì)鉛球做功的距離減少。并且背向滑步投擲鉛球的技術(shù)動(dòng)作是由滑步、過(guò)渡、最后用力，這一連串的技術(shù)動(dòng)作串聯(lián)而成。其中一個(gè)技術(shù)動(dòng)作出了問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)影響到接下來(lái)一連串的技術(shù)動(dòng)作的發(fā)揮。因此，保證前面兩個(gè)階段的技術(shù)動(dòng)作的規(guī)范性顯得尤為重要。

從出手角度分析，統(tǒng)計(jì)表明，世界優(yōu)秀選手的出手角度一般在34°～38°之間。該研究認(rèn)為，明確最合適一定范圍的出手角度對(duì)提高鉛球運(yùn)動(dòng)成績(jī)是有幫助的。但是，正由于每個(gè)運(yùn)動(dòng)員個(gè)體差異性，包括身體形態(tài)、投擲技術(shù)、身體各環(huán)節(jié)比例都不同。因此，在進(jìn)行技術(shù)分析時(shí)，都不應(yīng)該以機(jī)械地拿他人數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)為出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)該從生物力學(xué)動(dòng)態(tài)指標(biāo)出發(fā)去研究最佳出手角度。

從出手高度分析，該研究認(rèn)為出手高度大多都是由運(yùn)動(dòng)員身高、臂長(zhǎng)、左腿蹬地力度決定的。趙樂(lè)身高1.9 m，在許多鉛球運(yùn)動(dòng)員中并不是很高的，但是正由于趙樂(lè)左腿強(qiáng)有力的蹬伸，提高了他的出手高度。趙樂(lè)在等左腿等離地面瞬間膝關(guān)節(jié)176°，大于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員168°［3］。

從出手速度分析，趙樂(lè)出手速度還是明顯小于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的出手速度。該研究認(rèn)為，影響出手速度的因素很多，通過(guò)以上分析可以發(fā)現(xiàn)趙樂(lè)最后用力加速部分鉛球運(yùn)行距離短以及腿部和手臂的爆發(fā)力方面都影響著他的出手速度。因此，加強(qiáng)青年運(yùn)動(dòng)員趙樂(lè)肌肉爆發(fā)力的訓(xùn)練也顯得尤為重要。最后用力階段的時(shí)間也會(huì)隨著趙樂(lè)技術(shù)的不斷完善和身體素質(zhì)的不斷加強(qiáng)而不斷地減小。

3 結(jié)論

（1）趙樂(lè)滑步階段用時(shí)偏長(zhǎng)，滑步過(guò)程中出現(xiàn)主動(dòng)抬起上體的現(xiàn)象。

（2）趙樂(lè)對(duì)象在過(guò)渡階段，左髖的制動(dòng)效果不理想，右髖也沒(méi)有積極用力轉(zhuǎn)向投擲方向。并且出現(xiàn)了過(guò)早轉(zhuǎn)肩的現(xiàn)象。

（3）趙樂(lè)在最后用力階段，右腿蹬地不積極，右腿力量不足。投擲臂的肌肉爆發(fā)力不足。

4 建議

（1）建議注重滑步階段和過(guò)渡階段的技術(shù)練習(xí)，避免出現(xiàn)過(guò)早抬起上體，過(guò)早轉(zhuǎn)肩的技術(shù)問(wèn)題，增大人體對(duì)鉛球的做功距離。

（2）加強(qiáng)上、下肢肌肉力量的訓(xùn)練，尤其是專項(xiàng)力量方面的訓(xùn)練以及身體各部分協(xié)調(diào)配合的能力。

（3）由于整體技術(shù)動(dòng)作的連貫性。因此，要重視滑步階段、過(guò)渡階段技術(shù)的規(guī)范性，利于對(duì)最后用力階段良好姿勢(shì)的形成。

［1］李敬，馬相華，郝勇霞，等.我國(guó)現(xiàn)役優(yōu)秀男子鉛球運(yùn)動(dòng)員滑步技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究［J］.體育與科學(xué)，2008（4）：79-82.

［2］龐俊梅.我國(guó)男子鉛球運(yùn)動(dòng)員滑步技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析［J］.山西師大體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（2）：119-121.

［3］嚴(yán)海風(fēng).我國(guó)部分優(yōu)秀男子鉛球運(yùn)動(dòng)員背向滑步推鉛球技術(shù)三維運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)分析［D］.蘇州大學(xué)，2006.

［4］耿海軍.對(duì)我國(guó)優(yōu)秀男子鉛球運(yùn)動(dòng)員過(guò)渡技術(shù)的生物力學(xué)研究［D］.河北師范大學(xué)，2003.

［5］趙煥彬，李建設(shè).運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)［M］.3版.北京.高等教育出版社，2008.

［6］文超.田徑運(yùn)動(dòng)高級(jí)教程［M］.2版.北京：人民體育出版社，2003.

Biomechanical Analysis of Chinese Elite Young Athletes Zhao Le's Back Gliding Shot Put Technique

Zhang Ke Li Qiang
（Physical Education Department of Teaching Center of Funda-mental Courses，Ocean University of China，Qingdao Shandong，266100，China）

The literature， expert interviews， shooting method， the analytical method and mathematical statistics method have been used to our Chinese outstanding young male athletes Le ZHAO’s back gliding shot put technique.According to biomechanicalanalysis of Le ZHAO’stechnological to find out its technical advantages and disadvantages and put forward feasible suggestions. The study fill the lack of relevant parameters of our country's outstanding young athletes about this technology.

Back gliding shot put technique； Young； Man

G824.1

A

2095-2813（2016）08（c）-0155-03

10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.24.155

張軻（1991—），男，山東青島人，碩士，研究方向：體育教育訓(xùn)練學(xué)。