國(guó)家射箭隊(duì)運(yùn)動(dòng)員不同技術(shù)環(huán)節(jié)的身體姿態(tài)特征研究

王駿昇，吳 盡，尹 軍*

射箭專項(xiàng)技術(shù)環(huán)節(jié)可以分為舉弓、開(kāi)弓、靠弦、持續(xù)用力、瞄準(zhǔn)和撒放等，通常將靠弦、持續(xù)用力以及瞄準(zhǔn)合并為固勢(shì)環(huán)節(jié)（張秀麗，2008）。每個(gè)專項(xiàng)技術(shù)環(huán)節(jié)的動(dòng)作質(zhì)量均會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)產(chǎn)生一定影響。目前，國(guó)內(nèi)外射箭技術(shù)動(dòng)作運(yùn)動(dòng)學(xué)特征分析相關(guān)研究主要運(yùn)用表面肌電、足底壓力、高速攝影、測(cè)力臺(tái)等儀器（林增楷 等，2021；宋海明 等，2019；Wu et al.，2022）。吳爽爽等（2006）認(rèn)為，技術(shù)環(huán)節(jié)時(shí)間是重要的監(jiān)控指標(biāo)。既往研究發(fā)現(xiàn)，撒放時(shí)間、瞄準(zhǔn)節(jié)奏一致性對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)存在影響（武文強(qiáng) 等，2019；Callaway et al.，2017）。也有相關(guān)研究分析了國(guó)內(nèi)外不同水平運(yùn)動(dòng)員之間的技術(shù)動(dòng)作差異（房曉偉，2015；楊鑫，2020），以及不同開(kāi)弓技術(shù)的動(dòng)作一致性（陳金鰲 等，2018）等。有研究認(rèn)為，不同技術(shù)環(huán)節(jié)身體姿態(tài)的合理性、一致性對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)具有決定性作用（徐昌橙 等，2021a，2021b；Vendrame et al.，2022）。姿態(tài)角可以作為射箭技術(shù)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)（張秀麗 等，2008）。因此，本研究對(duì)國(guó)家射箭隊(duì)運(yùn)動(dòng)員不同技術(shù)環(huán)節(jié)的身體姿態(tài)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，為提高技術(shù)動(dòng)作質(zhì)量有針對(duì)性地提出建議。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

以國(guó)家射箭隊(duì)運(yùn)動(dòng)員不同技術(shù)環(huán)節(jié)的身體姿態(tài)特征為研究對(duì)象，對(duì)28名國(guó)家射箭隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的身體姿態(tài)角等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，男子運(yùn)動(dòng)員16名，女子運(yùn)動(dòng)員12名（表1），所有運(yùn)動(dòng)員均為國(guó)家級(jí)運(yùn)動(dòng)健將，左手持弓，右手勾弦。

表1 測(cè)試對(duì)象基本信息Table 1 Basic Information of Test Subjects

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料調(diào)研

本研究通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)、Web of Science等數(shù)據(jù)庫(kù)，以“射箭技術(shù)”“射箭運(yùn)動(dòng)員”“身體姿態(tài)”“運(yùn)動(dòng)學(xué)”“archery”“archery technique”“kinematic”等為關(guān)鍵詞進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，查閱2000年至今的國(guó)內(nèi)外有關(guān)射箭運(yùn)動(dòng)員身體姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的相關(guān)文獻(xiàn)，為研究提供理論支撐。

1.2.2 專家訪談

對(duì)10名教練員（表2）進(jìn)行訪談，為測(cè)試指標(biāo)選擇和分析提供依據(jù)。

表2 訪談人員信息Table 2 Information of Interviewees

1.2.3 測(cè)試

2020年11月在天津市靜海區(qū)團(tuán)泊體育中心射箭館進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和數(shù)據(jù)采集。運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)采集使用瑞典的7鏡頭Qualisys系統(tǒng)，該系統(tǒng)由紅外鏡頭、反光標(biāo)志點(diǎn)、計(jì)算機(jī)和配套的QTM（Qualisys Track Manager）軟件組成，采集頻率為200 Hz。此外，紅外高速攝像系統(tǒng)還包括1臺(tái)視頻采集鏡頭，采集頻率為95 Hz，用于不同技術(shù)環(huán)節(jié)的劃分。Qualisys系統(tǒng)測(cè)試過(guò)程包括3部分：貼反光標(biāo)志點(diǎn)、標(biāo)定坐標(biāo)及實(shí)驗(yàn)動(dòng)作。其中，貼反光標(biāo)志點(diǎn)是為了以坐標(biāo)形式呈現(xiàn)人體各體表點(diǎn)的空間運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)算法獲取相應(yīng)關(guān)節(jié)或環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)特征；系統(tǒng)標(biāo)定空間坐標(biāo)系X軸為沿人體冠狀面指向箭靶方向，Y軸垂直于X軸，Z軸為垂直于地面豎直向上。上述工作完成后，首先靜態(tài)標(biāo)定受試者，采集人體貼反光標(biāo)志點(diǎn)后的位置，再測(cè)試每名運(yùn)動(dòng)員6支箭的射箭過(guò)程，重點(diǎn)研究舉弓、開(kāi)弓、固勢(shì)、撒放等技術(shù)環(huán)節(jié)。

1.2.4 數(shù)理統(tǒng)計(jì)

采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料符合正態(tài)分布，以（±S）表示。性別間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 舉弓環(huán)節(jié)身體姿態(tài)特征

男、女運(yùn)動(dòng)員持弓臂的肘關(guān)節(jié)俯視夾角約為168.34°±7.14°，肩關(guān)節(jié)俯視夾角約為114.32°±7.81°，肩關(guān)節(jié)前視夾角約為127.96°±5.19°；拉弓臂的肘關(guān)節(jié)俯視夾角約為113.45°±6.21°，肩關(guān)節(jié)俯視夾角約為66.62°±5.53°，肩關(guān) 節(jié)前視夾角約為32.16°±5.40°，數(shù)據(jù)分布較為集中（表3）。

表3 舉弓環(huán)節(jié)上肢姿態(tài)角度Table 3 Upper Limbs Posture Angle of Bow-Lifting Link （°）

軀干姿態(tài)角是評(píng)價(jià)身體姿態(tài)的合理性和一致性的核心指標(biāo)（表4）。舉弓環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)員軀干均出現(xiàn)不同程度的前屈姿勢(shì)，軀干前屈角度均值約為8°，最大的軀干前屈角度達(dá)到10°，最小的軀干前屈角度接近5°。從軀干側(cè)屈角來(lái)看，男、女運(yùn)動(dòng)員的軀干側(cè)屈角變化值約為5°～6°，均朝持弓一側(cè)傾斜，肩姿態(tài)角和髖姿態(tài)角幾乎沒(méi)有差異。

表4 舉弓環(huán)節(jié)軀干姿態(tài)角度Table 4 Trunk Posture Angle of Bow-Lifting Link （°）

2.2 開(kāi)弓環(huán)節(jié)身體姿態(tài)特征

男、女運(yùn)動(dòng)員在開(kāi)弓環(huán)節(jié)的持弓臂肘關(guān)節(jié)俯視夾角均接近直線，約在170°～171°；所有運(yùn)動(dòng)員的持弓臂肘關(guān)節(jié)俯視夾角均大于165°，數(shù)值變化范圍均較為集中，整體差異極小。拉弓臂的肘關(guān)節(jié)俯視夾角約為82°，肩關(guān)節(jié)俯視夾角約在77°～79°，肩關(guān)節(jié)前視夾角約在140°～143°（表5）。

表5 開(kāi)弓環(huán)節(jié)上肢姿態(tài)角度Table 5 Upper Limbs Posture Angle of Bow-Opening Link （°）

大部分運(yùn)動(dòng)員開(kāi)弓環(huán)節(jié)的軀干扭轉(zhuǎn)角比舉弓環(huán)節(jié)小，軀干前屈角比舉弓環(huán)節(jié)進(jìn)一步縮?。ū?）。

表6 開(kāi)弓環(huán)節(jié)軀干姿態(tài)角度Table 6 Trunk Posture Angle of Bow-Opening Link （°）

2.3 固勢(shì)環(huán)節(jié)身體姿態(tài)特征

男、女運(yùn)動(dòng)員的持弓臂動(dòng)作在固勢(shì)環(huán)節(jié)和開(kāi)弓環(huán)節(jié)基本一致，拉弓臂的肘關(guān)節(jié)俯視夾角均值為58°～60°，肩關(guān)節(jié)前視夾角均值為161°～162°，肩關(guān)節(jié)俯視夾角均值均為 127°（表 7）。

表7 固勢(shì)環(huán)節(jié)上肢姿態(tài)角度Table 7 Upper Limbs Posture Angle of Fixing Link （°）

與開(kāi)弓環(huán)節(jié)相比，固勢(shì)環(huán)節(jié)的軀干扭轉(zhuǎn)角稍有增大，軀干前屈角、側(cè)屈角、肩姿態(tài)角和髖姿態(tài)角變化不大（表8），符合固勢(shì)環(huán)節(jié)軀干穩(wěn)定、持續(xù)加力的動(dòng)作特征。

表8 固勢(shì)環(huán)節(jié)軀干姿態(tài)角度Table 8 Trunk Posture Angle of Fixing Link （°）

2.4 撒放環(huán)節(jié)身體姿態(tài)特征

上肢姿態(tài)角測(cè)試結(jié)果顯示，從固勢(shì)環(huán)節(jié)到撒放環(huán)節(jié)的上肢姿態(tài)角幾乎未發(fā)生明顯變化，僅有拉弓臂肩關(guān)節(jié)俯視夾角略微變化（表9）。

表9 撒放環(huán)節(jié)上肢姿態(tài)角Table 9 Upper Limbs Posture Angle of Releasing Link （°）

軀干姿態(tài)角測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步揭示，從固勢(shì)環(huán)節(jié)到撒放環(huán)節(jié)，運(yùn)動(dòng)員的軀干姿態(tài)角未出現(xiàn)大幅度變化（表10）。

表10 撒放環(huán)節(jié)軀干姿態(tài)角Table 10 Trunk Posture Angle of Releasing Link （°）

3 討論

3.1 舉弓環(huán)節(jié)身體姿態(tài)特征

在舉弓環(huán)節(jié)，國(guó)家射箭隊(duì)運(yùn)動(dòng)員持弓臂以直臂側(cè)舉為主，持弓臂上臂和前臂的分力作用在一條直線上，肩關(guān)節(jié)前視夾角受舉弓方式影響較大，肩胛骨穩(wěn)定性決定了持弓臂的穩(wěn)定性，提高肩胛穩(wěn)定肌群力量，有利于避免肩部緊張、減少肩臂部晃動(dòng)，提高技術(shù)動(dòng)作一致性（徐昌橙等，2021b；Lin et al.，2010）。由于沒(méi)有推弓對(duì)抗，持弓臂和拉弓臂的肘關(guān)節(jié)屈伸肌群用力較小，身體姿態(tài)處于一種相對(duì)放松的狀態(tài)。在以踝關(guān)節(jié)為支點(diǎn)的站立姿態(tài)下，身體姿態(tài)高度一致，均采取軀干略微前傾策略，使人體重心保持在運(yùn)動(dòng)員的支撐面內(nèi)。軀干側(cè)屈角與運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)發(fā)力預(yù)擺有關(guān)，且軀干側(cè)屈角度較小。

3.2 開(kāi)弓環(huán)節(jié)身體姿態(tài)特征

在開(kāi)弓環(huán)節(jié)，男、女運(yùn)動(dòng)員均呈現(xiàn)出相同的持弓臂姿態(tài)特征。肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)夾角均接近180°，即肩關(guān)節(jié)中心點(diǎn)與箭桿的垂直距離較短，持弓臂與箭支的延伸線較為接近，該特征符合骨骼支撐、直線用力的動(dòng)力學(xué)原理。劉學(xué)貞（2013）對(duì)備戰(zhàn)2008年北京奧運(yùn)會(huì)的29名國(guó)家級(jí)健將運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)，約2/3的運(yùn)動(dòng)員開(kāi)弓環(huán)節(jié)持弓臂肩關(guān)節(jié)前視角在135°～170°。本研究測(cè)試中，運(yùn)動(dòng)員開(kāi)弓環(huán)節(jié)的持弓臂前視夾角變化值更小，關(guān)節(jié)角度更加符合直線用力原理，動(dòng)作穩(wěn)定性更好。鑒于優(yōu)秀射箭運(yùn)動(dòng)員每天開(kāi)弓次數(shù)多達(dá)800次，如果未能建立良好的骨骼支撐動(dòng)作模式，僅憑借肩臂力量去調(diào)整弓箭，隨著疲勞的累積，容易破壞技術(shù)動(dòng)作的一致性。提示，不同水平射箭運(yùn)動(dòng)員應(yīng)重視持弓臂姿態(tài)。此外，開(kāi)弓環(huán)節(jié)拉弓臂肘關(guān)節(jié)角度和肩關(guān)節(jié)角度的合理性會(huì)影響推拉弓的力線，進(jìn)而改變動(dòng)作的一致性，影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)（Kuch et al.，2020）。教練員普遍認(rèn)為，骨骼支撐、直線用力的技術(shù)動(dòng)作可以減少主動(dòng)肌對(duì)抗弓的彈力并降低因控弓而消耗的能量，是改善動(dòng)作一致性的重要訓(xùn)練內(nèi)容。開(kāi)弓環(huán)節(jié)軀干的前傾幅度變小，身體姿態(tài)也逐漸直立、挺拔，軀干側(cè)屈角從正值變?yōu)樨?fù)值，即身體姿態(tài)從向持弓臂一側(cè)傾斜轉(zhuǎn)變?yōu)橄蚶垡粋?cè)傾斜，但整體傾斜角度未超過(guò)10°。

3.3 固勢(shì)環(huán)節(jié)身體姿態(tài)特征

在固勢(shì)環(huán)節(jié)，男、女運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作一致性較高，拉弓臂肘關(guān)節(jié)俯視夾角縮小，肩關(guān)節(jié)俯視夾角和前視夾角進(jìn)一步變大，塌肩抬肘，拉弓臂前臂與箭的延伸線形成直線。肘關(guān)節(jié)俯視夾角和肩關(guān)節(jié)俯視夾角均受到運(yùn)動(dòng)員身體形態(tài)影響，小臂越長(zhǎng)則夾角越小，更有利于完成固勢(shì)動(dòng)作并形成良好的直線力，這也是小臂長(zhǎng)度作為射箭運(yùn)動(dòng)員選材指標(biāo)的原因。Sergiy等（2017）研究發(fā)現(xiàn)，烏克蘭國(guó)家隊(duì)射箭運(yùn)動(dòng)員上肢姿態(tài)角一致性顯著高于非國(guó)家隊(duì)運(yùn)動(dòng)員，上肢姿態(tài)角的合理性和一致性對(duì)成績(jī)影響較大。固勢(shì)階段上肢姿態(tài)角變化大，應(yīng)重視其合理性和一致性訓(xùn)練。此外，Spratford等（2017）研究認(rèn)為，良好的身體姿態(tài)是完成動(dòng)作節(jié)律的基礎(chǔ)，身體姿態(tài)不穩(wěn)定會(huì)影響末端瞄準(zhǔn)時(shí)間，進(jìn)而干擾聲動(dòng)反應(yīng)、影響成績(jī)。固勢(shì)-瞄準(zhǔn)階段，軀干姿態(tài)角變化極小，動(dòng)作過(guò)程以上肢精細(xì)化運(yùn)動(dòng)為主，軀干和下肢主要承擔(dān)穩(wěn)定支撐和調(diào)節(jié)控制身體重心的作用。

3.4 撒放環(huán)節(jié)身體姿態(tài)特征

在撒放環(huán)節(jié)，拉弓臂的肘關(guān)節(jié)在垂直方向上出現(xiàn)高度上的變化。本研究分析認(rèn)為，其原因在于撒放時(shí)勾弦手瞬間放松，弓片通過(guò)弓弦傳遞到人體的拉力瞬間消失，貯存的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，導(dǎo)致拉弓臂肘關(guān)節(jié)在垂直方向上出現(xiàn)高度上的變化。固勢(shì)-撒放環(huán)節(jié)上肢技術(shù)動(dòng)作一致性是影響環(huán)值的關(guān)鍵，因此應(yīng)重視撒放技術(shù)環(huán)節(jié)訓(xùn)練（侯向鋒 等，2010）。撒放環(huán)節(jié)軀干姿態(tài)角變化極小，在固勢(shì)-瞄準(zhǔn)環(huán)節(jié)并不是單純地盯準(zhǔn)10環(huán)不動(dòng)，而是根據(jù)比賽場(chǎng)地和環(huán)境特點(diǎn)，在靶心附近瞄定一個(gè)區(qū)域，當(dāng)動(dòng)作到達(dá)特定位置瞬間，響片下落即可完成撒放，即“有意瞄準(zhǔn)，無(wú)意撒放”。軀干的穩(wěn)定支撐和控制作用極為重要，因在撒放環(huán)節(jié)軀干出現(xiàn)的毫厘晃動(dòng)，射出的箭支到達(dá)70 m外的箭靶將有顯著差別（Sarro et al.，2021）。軀干姿態(tài)角變化越小，則成績(jī)?cè)椒€(wěn)定，應(yīng)在訓(xùn)練中加強(qiáng)軀干穩(wěn)定性訓(xùn)練。

4 結(jié)論

射箭不同技術(shù)環(huán)節(jié)的身體姿態(tài)穩(wěn)定性直接影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。姿態(tài)角是身體姿態(tài)穩(wěn)定性的直觀反映。本研究發(fā)現(xiàn)，不同性別的國(guó)家射箭隊(duì)運(yùn)動(dòng)員身體姿態(tài)角差異較小，且具有共性特征：1）舉弓環(huán)節(jié)上肢自然上抬、發(fā)力較小，軀干不同程度前屈；2）開(kāi)弓環(huán)節(jié)持弓臂肘關(guān)節(jié)俯視夾角接近直線，呈現(xiàn)骨骼支撐、直線用力原理特征；3）固勢(shì)環(huán)節(jié)拉弓臂肘關(guān)節(jié)姿態(tài)角縮小，肩關(guān)節(jié)姿態(tài)角變大，拉弓臂前臂與箭的延伸線形成直線；4）撒放環(huán)節(jié)唯有拉弓臂肘關(guān)節(jié)在垂直方向上出現(xiàn)微小變化；5）固勢(shì)環(huán)節(jié)后，軀干姿態(tài)角變化極小。建議在后續(xù)研究中通過(guò)柔性傳感器、運(yùn)動(dòng)捕捉等技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員的身體姿態(tài)，改善運(yùn)動(dòng)員身體姿態(tài)一致性，提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。