第十八屆亞洲田徑錦標賽女子鉛球前6名運動員過渡階段主要技術特征的研究

馬 楠

(中原工學院體育部,河南鄭州 450007)

過渡階段稱雙支撐階段或銜接階段,(以右手投擲為例)是指從右腳滑動結束著地到左腳著地瞬間這一階段.該階段對從滑步(旋轉)轉換到最后用力的過程,起著承前啟后的作用,此階段既是滑步的延續,又是最后用力的準備.運動員各關節在該階段的運動同時具有滑步(旋轉)和最后用力兩方面的特征,而且該階段是運動員肩軸和髖軸充分扭緊,形成超越器械和最佳用力動作的關鍵階段,所以,對過渡階段的研究就顯得非常有意義.

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

以參加2009年第十八屆亞洲田徑錦標賽(廣州)女子鉛球決賽的前6名運動員為研究對象,均為右手持球,運動員基本情況如表1.拍攝比賽過程中每人試投6次的視頻,但取成績最好的一次試投為研究樣本進行影像解析處理,獲得有關數據.

表1 運動員基本情況

1.2 研究方法

1.2.1 影像分析

使用一臺索尼PD190攝像機在比賽現場進行拍攝,攝像機位于投擲方向右側距離投擲圈圓心15 m處,主光軸距地面1.3 m,拍攝頻率為50 fps.對整個女子鉛球決賽過程進行不停機的連續拍攝.

采用德國SIMI-motion錄像解析系統.建立坐標系OXY,其中OX軸指向鉛球落地區中軸線,OY軸垂直于地面向上.采用漢納范(Hananvan)人體數學模型,按照模型規定的關節點和附加點的方式進行數據采集和計算,獲得有關運動學的數據,并采用低通濾波法對原始數據進行平滑處理,截斷頻率為5.

1.2.2 文獻資料

從中國期刊網上搜索查尋了13種體育類核心期刊(1994~2009)、中國期刊全文數據庫,以及中國優秀博碩士學位論文全文數據庫中有關鉛球技術訓練與技術分析的文獻10余篇,收集了有關背向滑步推鉛球技術的資料和優秀運動員的運動學參數,了解當前背向滑步推鉛球技術的現狀以及發展趨勢,為確定本研究方向和內容,以及為本研究提供理論與方法學的依據.

1.2.3 數理統計

對所收集的文獻數據和解析數據運用Excel 2003和SPSS11.5軟件進行數據統計處理.

1.2.4 對比分析

對研究對象主要的運動學參數值與該項目世界優秀運動員進行對比分析與研究.

2 結果與分析

2.1 過渡階段鉛球運動速度與運動員身體重心速度變化的特征

本研究各圖中,如未特殊說明,第一個黑點代表右腳落地瞬間,第二個黑點代表左腳落地瞬間,兩個黑點之間(包括兩黑點所代表的時刻本身)為該運動員的過渡階段;第一個黑點之前為滑步階段,第二個黑點之后為最后用力階段.

圖1 鞏立姣過渡階段身體重心速度與鉛球速度的變化

圖2 劉相蓉過渡階段身體重心速度與鉛球速度的變化

圖3 瑞拉比過渡階段身體重心速度與鉛球速度的變化

圖4 林家瑩(旋轉)過渡階段身體重心速度與鉛球速度的變化

圖5 李美映過渡階段身體重心速度與鉛球速度的變化

圖6 克拉賽恩過渡階段身體重心速度與鉛球速度的變化

從圖1~6可知,在6名研究對象中除伊朗選手瑞拉比外,其余5名研究對象其身體重心速度和鉛球速度在過渡階段均出現了重合點,其中劉相蓉還出現了兩次重合.除此之外,從圖1~6曲線的變化趨勢可以看出,在過渡階段6名研究對象身體重心和鉛球的速度曲線,可以說是一種漸分漸合形態,兩條曲線按同一方向共同發展,并逐漸過渡到最后用力階段,且在最后用力階段兩條曲線逐漸分開,鉛球速度曲線不斷上升,身體重心速度曲線不斷下降.

鉛球運動員在過渡階段的開始(以右臂為投擲臂為例即右腳著地瞬間)后,運動員下肢快速發力,右腳前腳掌快速向后側方向蹬地,同時右膝內扣且一直到過渡階段結束(即左腳著地瞬間);并且在該過程中上體保持前傾,肩軸保持與地面平行或稍微向右;使肩軸和髖軸最大限度的扭緊,肌肉被充分拉長,身體形成"弓"態和最后用力的姿勢,以便推球時能發揮身體最大力量以及使鉛球具有最大的出手速度.而這一技術動作在運動員身體重心速度與鉛球速度變化的曲線中表現為:在過渡階段的開始時刻或前部分,運動員的身體重心速度曲線超過鉛球速度曲線,理論上講運動員身體重心運動速度曲線向上超出鉛球運動速度曲線越大,說明運動員身體扭緊越充分,肉被拉得越長,可能創造理想成績.

然而,從圖3可以看出,伊朗選手瑞拉比在整個過渡階段鉛球速度一直大于身體重心速度,表明其投擲臂提前對鉛球施力,使鉛球在人---球的整體中相對快于人體的運動速度.另據圖6可知克拉塞恩亦提前對鉛球施力,但是其在左腳著地前0.04 s作出了相應的調整使鉛球的速度相對于人體有一定的減少,進而與人體速度一致.因此,瑞拉比和克拉塞恩在過渡階段前部分,由于提前對鉛球施力,使得鉛球速度曲線超過身體重心速度曲線,不利于其肩軸和髖軸的扭緊,進而影響最后用力以及鉛球最大出手速度的獲得.

經過觀察6名研究對象的比賽錄像及結合圖1-6,并且根據牛頓力學原理,本研究得出,在過渡階段人和鉛球為一體的運動系統中,鉛球的運動速度快于運動員身體重心的運動速度可能是由于運動員投擲臂對鉛球施力,或在過渡階段運動員控制鉛球不穩從而對其施力所產生的結果,而過早對鉛球施力不利于動量沿人體運動鏈進行傳遞,進而影響運動員的最后用力技術動作的完成以及出手初速度.因此,為了判斷運動員是否對鉛球提前施力,可以將過渡階段身體重心的運動速度與鉛球的運動速度的重合點,認為運動員是對鉛球施力時機的判斷的一個指標.

另外,關于在過渡階段對鉛球施力的時機,通過研究以及結合6名研究對象的規律認為:由于在推鉛球的過渡階段,鉛球速度必定要超越身體重心的速度,并且鉛球速度超越身體重心速度是過渡階段關鍵的技術環節之一,因此,在實際的訓練過程中應該要求運動員在形成雙支撐前一瞬間(即左腳落地瞬間)即開始對鉛球施力,但要注意的是在施力過程要求運動員上體不要抬起過早以及過多,正確的動作應該是在形成雙支撐瞬間(左腳著地瞬間)投擲臂一邊對鉛球施力,運動員一邊積極地轉髖,使髖軸與肩軸充分扭緊.

2.2 過渡階段鉛球運動員主要肢體的運動學特征

提高鉛球的出手速度是提高運動成績重要的因素之一,本研究通過相關性分析發現,6名研究對象從滑步到鉛球出手的整個過程,身體重心速度與鉛球速度呈非常顯著性相關(P<0.01),相關系數R=-0.726.相關系數之所以為負,是由于在最后用力階段,人體速度通過運動鏈將速度傳遞到鉛球上,使鉛球的速度不斷增長直到出手,而重心的速度卻在該過程中不斷減少所致.

2.2.1 過渡階段鉛球運動員左側主要肢體的運動學特征

通過對6名研究對象過渡階段身體重心速度以及鉛球速度與運動員身體左側主要肢體的速度進行相關性分析得出(表2),在過渡階段身體重心的速度與鉛球的速度不具備顯著性相關關系,只與左肩和左手的速度呈非常顯著性相關關系;然而在過渡階段鉛球速度與左膝、左髖、左肩、左肘及左手的速度均呈非常顯著性相關關系,其中與左膝、左髖呈負相關關系;另外,值的注意的是,在過渡階段運動員身體重心以及鉛球的速度均與左肩和左肘速度呈非常顯著性相關關系,表明在過渡階段提高左肩和左肘的速度對于提高運動員身體重心及鉛球的速度具有非常重要的意義,但是如果過早使左肩、左肘的速度提高,這就意味著運動員提前打開肩軸,不利于在過渡階段肩軸和髖軸的相互扭緊以及最后用力姿勢的形成,所以,適時提高左肩、左肘的速度就顯得異常重要.

為了對6名研究對象在過渡階段左側主要肢體的技術特征進行進一步深入的分析與研究,通過觀察她們的比賽錄像,特畫出了具有代表性的第1名運動員鞏立姣左側主要肢體的運動速度曲線圖(圖7).

表2 6名研究對象過渡階段左側主要肢體速度與鉛球及的相關性分析

圖7 鞏立姣左側主要肢體的速度

通過觀察錄像以及結合圖7,本研究得出,鞏立姣在過渡階段左側主要肢體都處于不斷加速的過程當中,其中左手和左肘的加速比較明顯;左膝、左髖和左肩的速度曲線表現的比較平緩或加速相對不怎么明顯,并且在左腳著地瞬間(即形成雙支撐),左側主要肢體的速度基本上或者即將達到在整個過程當中速度的峰值.

2.2.2 過渡階段鉛球運動員右側主要肢體的運動學特征

投擲側各主要肢體的速度對鉛球最后的出手速度有著十分重要的影響,為此,通過對6名研究對象在過渡階段身體重心速度以及鉛球速度與運動員身體右側主要肢體的速度進行相關性分析,并得出表3.

表3 6名研究對象過渡階段右側主要肢體速度與鉛球及的相關性分析

從表3得出6名研究對象在過渡階段身體重心速度與鉛球速度不具備顯著性相關關系.另外,亦得出6名研究對象在過渡階段身體重心的速度與右髖、右肩速度呈非常顯著性相關關系;而決定鉛球遠度的鉛球速度在過渡階段與右膝、右肩、右手的速度呈非常顯著性相關關系,并且相關系數從右膝→右肩→右手不斷升高,表明鉛球速度與右膝、右肩、右手的速度相關程度不斷增大,他們之間的關系密切程度增加;也進一步體現了人體右側各主要肢體在過渡階段速度的疊加,并在最后用力的出手階段將速度傳遞到鉛球上,以提高鉛球的出手速度.表明在實際推鉛球的過程中右側肢體用力的先后順序為右膝→右髖→右肩→右手→鉛球.為了進一步研究右側主要肢體的速度變化以及疊加現象,本研究畫出了具有代表性的鞏立姣右側主要肢體的速度變化(圖8).

綜合表2、表3可以得出,在過渡階段左膝與左髖呈非常顯著性相關,相關系數為0.789,P<0.01;而右膝與右髖不具備顯著性相關關系,相關系數為0.242,并且P>0.05.

由圖8可以看出,在過渡階段鞏立姣右側主要肢體的速度曲線基本上都"擁"在一起,速度曲線比較集中,變化趨勢也比較平穩,基本上都朝著一個方向發展;在過渡階段結束的瞬間(即左腳著地形成雙支撐),右側主要肢體的速度曲線均呈現出上揚,表明速度有增加的趨勢.進一步表明雙支撐姿勢的形成是最后用力的開始,在形成雙支撐的瞬間,左側基本上即將達到速度的峰值(圖7),然后呈現出下降的趨勢,而速度下降是左側主要肢體制動的結果;右側主要肢體的運動速度呈上升的趨勢.

圖8 鞏立姣右側主要肢體的速度

從圖8亦可以得出,鞏立姣右膝的運動速度呈現出先降后升的趨勢,表明右腳落地后伸肌積極地完成退讓性收縮,右膝速度下降,但右膝很快積極內扣向并向前方轉動,使下肢的運動開始加快,故運動速度逐漸回升.說明其在右腳落地后積極內收,內旋,帶動右膝和小腿向前移動較及時,較好地彌補了速度的損失.

3 結論

3.1 鉛球速度從總體上來說,在過渡階段呈上升趨勢,一直延續到鉛球出手.本研究認為,可以把過渡階段身體重心的運動速度與鉛球的運動速度的重合點,認為是運動員對鉛球施力時機判斷的一個指標.

3.2 關于在過渡階段對鉛球施力的時間,本研究通過研究認為:運動員在形成雙支撐前一瞬間(即左腳落地瞬間)即開始對鉛球施力,但要注意的是在施力過程要求運動員上體不要抬起過早、過多,正確的動作應該是在形成雙支撐瞬間(左腳著地瞬間)投擲臂一邊對鉛球施力,運動員一邊積極地轉髖,使髖軸與肩軸充分扭緊.

3.3 過渡階段運動員身體重心以及鉛球的速度均與左肩和左肘速度呈非常顯著性相關關系,表明在過渡階段提高左肩和左肘的速度對于提高運動員身體重心及鉛球的速度具有非常重要的意義,但是如果過早使左肩、左肘的速度提高,這就意味著運動員提前打開肩軸,不利于在過渡階段肩軸和髖軸的相互扭緊以及最后用力姿勢的形成,所以,適時提高左肩、左肘的速度就顯得異常重要.

3.4 鉛球速度在過渡階段與右膝、右肩、右手的速度呈非常顯著性相關關系,且相關系數從右膝→右肩→右手不斷升高,表明其相關程度不斷增大,兩者之間的關系密切程度增加.

[1]白光斌.李玲背向滑步推鉛球技術的生物力學分析[J].山東體育學院學報,2008,24(3):66-68.

[2]董海軍,蘇明理,王琨,張勇.我國女子鉛球優秀運動員投擲技術分析[J].體育學刊,2009,16(6):85-90.

[3]馮玉蓉.亞洲冠軍李玲背向滑步推鉛球技術下肢速度節奏特征分析[J].體育學刊,2008,15(5):90-93.

[4]Guangming Song,Hongyan Yuan,Yi Tang,et al.Anovel threeaxis force sensor for advanced training ofshot-put athletes[J].Sensors and Actuators,2006,128(A):60-65.

[5]丁國華.我國三名優秀女子鉛球運動員過渡階段技術特征的研究[J].首都體育學院學報,2006,18(4):95-97.

[6]白光斌,龔銳.李梅菊背向滑步推鉛球技術動作的速度節奏分析[J].山東體育學院學報,2007,23(5):94-95.

[7]董海軍,蘇明理,等.我國優秀女子鉛球運動員最后用力技術特征研究[J].中國體育科技,2009,(4).

[8]白光斌,龔銳.我國優秀女子鉛球運動員于鑫、程小燕背向滑步推鉛球技術動作的速度節奏研究[J].北京體育大學學報,2005,28(1):134-136.

[9]李建英,王曉剛.對我國優秀女子鉛球運動員背向滑步推鉛球技術的研究[J].中國體育科技,2004,40(6):7-12.

[10]馬謙.對我國優秀鉛球運動員過渡階段主要技術特征的研究[J].北京體育大學學報,2008,31(7):994-996.

[11]王倩,周華鋒,劉茂輝,等.對兩名不同水平男子鉛球選手投擲技術的生物力學分析[J].北京體育大學學報,2007,30(3):404-406.

[12]王倩.田徑技術診斷指標體系與評價方法.體育科學學科發展現狀與未來[M].北京:北京體育大學出版社,2002.

[13]Mont Hubbard,Neville J de Mestre,John Scott.Dependence of release variables in the shot put[J].Journal of Biomechanics,2000(134):449-456.

[14]馬志云.我國優秀男子鉛球運動員過渡技術的三維運動學分析[J].山東體育學院,2008,24(4):68-71.

[15]文超.田徑運動高級教程(修訂版)[M].北京:人民體育出版社,2002.

[16]張英波.推鉛球現代投擲技術與訓練[M].北京:北京體育大學出版社,2003.