不同水平女子舉重運動員抓舉技術參數的對比

王向東 任景萍 徐文泉

摘 要：對10 名優秀女子舉重運動員和10 名普通女子舉重運動員的抓舉技術進行生物力學測試，通過比較優秀運動員和普通運動員的動作技術參數，發現：1）在最大鈴速和慣性上升階段鈴升這2個指標方面，優秀運動員與普通運動員比較，數據上相差無幾，統計學檢驗無顯著性差異。2）在伸膝提鈴階段普通運動員的膝角變化和髖角變化均大于優秀運動員，而在展體加速階段優秀運動員在膝角變化、髖角變化和軀干俯仰變化方面均大于普通運動員，但是均無顯著性差異。3）普通運動員在伸膝提鈴階段的杠鈴上升高度百分比和有效功百分比均大于優秀運動員，而在展體加速階段和慣性上升階段優秀運動員的杠鈴上升高度百分比和有效功百分比均大于普通運動員，但是均無顯著性差異。4）優秀運動員在各個動作階段的相對平均功率和相對有效力均大于普通運動員，尤其在展體加速階段優秀運動員的優勢表現得更加明顯。這些差異表明優秀運動員在展體加速階段比普通運動員表現出更好的爆發力水平，動作技術更加合理。

關鍵詞： 女子舉重；抓舉；生物力學；高速攝像

中圖分類號： G 884 文章編號：1009-783X（2013）06-0573-04 文獻標志碼： A

Research on the Comparison of Snatch Technical Parameters of Female Weightlifters on Different Levels

WANG Xiangdong1，REN Jingping2，XU Wenquan3

Abstract：In this paper，10 elite women weightlifting athletes and 10 ordinary women weightlifters are tested through comparing the technical parameters of excellent weight lifting athletes and normal athletes，and find that：（1）There is not much difference between elite athletes and ordinary athletes on the maximum barbell speed and the rising height of barbell on the inertia rise stage and there is no significant statistically difference.（2）In the stretching knee and lifting barbell stage，ordinary athletes of knee joint angle and hip joint angle changes are greater than those of the elite athletes，while in the stretching body and barbell accelerating phase，changes of knee joint angle，hip joint angle and trunk angle are greater than those of the ordinary athletes，but there are no significant differences.（3）In the stretching knee and lifting barbell stage，the barbell height percentage and effective work percentage of ordinary athletes are greater than those of elite athletes，and in the stretching body acceleration phase and barbell inertia rising stage，the barbell height percentage and effective work percentage of elite athletes are higher than those of ordinary athletes，but there are no significant differences.（4）In each action stage，outstanding athletes relative average power and relative effective force are greater than the ordinary athlete，especially in the stretching body acceleration phase，elite athletes show more obvious advantages.These differences indicate that excellent athletes have better explosive force level and the action is also more reasonable than that of ordinary athletes.

Key words：female weightlifting；snatch；sport biomechanics；high speed camera

收稿日期：2013-07-12

作者簡介：王向東（1973—），男，山西人，博士，研究員，研究方向為運動生物力學；任景萍（1970—），女，研究方向為運動人體科學：徐文泉（1969—），男，副教授，研究方向為運動訓練學。

女子舉重作為我國的優勢項目，從2000年至今共計奪取了14枚奧運會金牌。關于女子舉重的生物力學研究有許多，但是多數文章都將優秀運動員作為研究對象[1-4]，對普通女子舉重運動員的抓舉動作技術研究很少見到，尤其從運動學和動力學參數對比優秀運動員和普通運動員技術上的差異的研究還未見到。由于測試時要求對運動員作動作無干擾、非接觸[5]，通過攝像、解析獲取抓舉動作技術參數是舉重科研界最常用的手段。采用在杠鈴上安裝傳感器等動力學手段，不但會干擾運動員做動作，而且比賽中也不允許；因此，通過動力學測試手段很難獲取運動員真實的技術參數。高速攝像的普及和精度的提高使科研人員通過運動學測量、經過計算推導獲得抓舉的動力學參數（功、功率和等效力等）成為可能。

本文主要是運用高速攝像采集系統對不同水平運動員的抓舉動作技術進行錄像采集并通過運動解析手段對技術動作進行分析，得到不同水平運動員抓舉動作各階段的相關指標。通過對不同水平運動員的常用技術指標進行對比研究，看優秀運動員和普通運動員在動作技術參數上是否存在差異，進而揭示優秀運動員的技術特征，為舉重技術診斷提供科學依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本文選取了2011年女子舉重亞錦賽和2011年女子全國冠軍賽的7個級別的20名女子舉重運動員作為研究對象。本研究中選取的10名優秀運動員均為各級別的前2名，選取的10名普通運動員均為各級別的后2名。具體情況見表1。

表 1 運動員情況 （n=20）

1.2 研究方法

1.2.1 高速攝像法

在比賽現場運用星高鈦高速攝像采集系統（XGT-BAS-1S）對運動員的比賽動作進行平面定點拍攝（拍攝頻率為100 Hz，拍攝位置為舉重運動員的正側面，攝像機位置與運動員距離10 m左右，攝像機的主光軸對準運動員的髖關節），如圖1所示。

1.2.2 錄像解析法

將拍攝的動作視頻導入到星高鈦解析軟件，根據抓舉技術特點選取運動員的肩關節、髖關節、膝關節、踝關節和杠鈴片中心5個點進行建模并逐幅解析（如圖2所示）。解析后導出每個運動員在5個特征畫面的髖、膝、踝關節角度的變化情況、杠鈴上升高度和杠鈴上升花費時間的變化數據及4個動作階段的膝角、髖角和軀干角的變化及杠鈴上升高度的變化情況。

圖 1 高速采集系統 圖 2 簡化模型

1.2.3 動作階段的劃分

本文對抓舉技術動作地分析是從杠鈴離地瞬間開始到杠鈴達到最高點，這一階段是抓舉動作的主要階段[6-9]。為了便于科學、細致地分析抓舉技術動作，將這個動作階段又劃分為4個階段：1）伸膝提鈴階段，從杠鈴離地開始至伸膝最大時刻（膝關節角最大），通常稱之為伸膝提鈴動作；2）引膝到位階段，膝關節角從伸膝最大時刻開始到引膝最大時刻（膝關節角最小），即引膝提鈴動作；3）展體加速階段，膝關節角從引膝最大時刻（膝角最小）開始到杠鈴上升速度達到最大時刻，即最大發力階段；4）慣性上升階段，從杠鈴上升速度最大時刻開始到杠鈴達到最高點。劃分動作階段的特征畫面如圖3所示。

圖 3 抓舉技術的特征畫面

1.2.4 研究指標及其定義

舉重運動員提舉杠鈴的力可以分解為水平方向的力和垂直向上的力，也就是說運動員對杠鈴分別有水平方向和垂直方向的做功；但是運動員使杠鈴發生水平方向的運動所做的是無用功，只有垂直向上的做功才是有效功。根據功能原理得出：W=（12mv22+mgh2）-（12mv21+mgh1），其中m為運動員所舉起的杠鈴質量，v2為本階段末杠鈴的垂直速度，g是重力加速度，h2為本階段末杠鈴的高度，v1為本階段杠鈴的初始垂直速度，h1為本階段初始時杠鈴的高度。知道了某一動作階段結束時杠鈴的速度和杠鈴的質量就可以算出此時杠鈴的動能，根據杠鈴此時的高度和杠鈴質量可以算出此時杠鈴的重力勢能，將動能和重力勢能相加便可得到本階段動作結束時杠鈴的機械能；同理，可求出本階段動作開始時杠鈴的機械能。將本階段動作結束時的機械能減去本階段動作開始時的機械能便可得出在該動作階段杠鈴機械能的增加，而杠鈴機械能的增加恰恰是因為運動員對杠鈴做了功，由此便可間接求出本階段運動員所做的功的多少，從而更進一步根據杠鈴上升的高度h，由F=Wh計算出運動員對杠鈴施加的向上的有效作用力F。P=Wt，P1=PG，P為運動員的有效功率，W為運動員所做的有效功，t為杠鈴上升到某一階段所花費的時間，P1為運動員的相對有效功率，G為運動員體重。

1.2.5 數據統計法

使用SPSS 17.0對優秀運動員與普通運動員抓舉過程中的人體關節角度變化、杠鈴上升高度百分比、杠鈴上升花費時間百分比、有效功百分比、相對平均功率和相對有效力等指標進行獨立樣本t檢驗，顯著性差異用P<0.05 表示，非常顯著性差異用P<0.01 表示，比較兩者間相關數據的差異是否顯著。

表 2 研究指標及其定義

2 結果與討論

2.1 不同水平運動員最大鈴速和慣性上升階段鈴升的比較

抓舉過程中杠鈴垂直方向的最大鈴速和慣性上升階段杠鈴上升的高度被認為是衡量舉重運動員發力效果的主要指標。多數教練認為發力結束后最大鈴速越大、杠鈴在慣性上升階段上升的高度越高就說明運動員發力效果越好，運動員的下降定鈴、鎖肩、支撐的時間就越充分，動作的成功率也就越高。反之，抓舉動作就容易失敗。以往的經驗告訴我們優秀運動員在最大鈴速和慣性上升階段鈴升這2個指標肯定要大于普通運動員；但從表3可以看出，對于最大鈴速和慣性上升階段鈴升2個指標來說，優秀運動員和普通運動員相比數據基本相同，甚至普通運動員的最大鈴速平均值比優秀運動員還要大。通過對10 名優秀運動員和10名普通運動員的最大鈴速和慣性上升階段鈴升進行獨立樣本t檢驗，檢驗結果顯示二者P值都大于顯著性水平0.05，統計結果表明優秀運動員和普通運動員比較無顯著性差異。

表 3 不同水平運動員最大鈴速和

慣性上升階段鈴升的比較

（n=20）

2.2 不同水平運動員各動作階段身體關節角度變化情況

通過運動員在抓舉過程中身體各關節角度的變化情況可以看出，運動員在各階段完成動作的幅度大小、是否存在腰背過早參與動作及過早發力的現象。

通過表4可以明顯看出，在伸膝提鈴階段普通運動員的膝角變化和髖角變化均大于優秀運動員，這是因為普通運動員在此階段可能腰背打開過早，存在過早發力的問題。在展體加速階段優秀運動員在膝角變化、髖角變化和俯仰變化方面均大于普通運動員，運動員身體各環節伸展越充分對杠鈴做功距離就越長，這說明在抓舉的展體加速階段優秀運動員發力效果明顯好于普通運動員。

通過對優秀運動員和普通運動員各動作階段的膝角變化、髖角變化和俯仰變化進行獨立樣本t檢驗，其P值都大于0.05，表明二者在4個動作階段的膝角變化、髖角變化和俯仰變化均無顯著差異。

表 4 不同水平運動員各動作

階段身體關節角度變化

（n=20）

2.3 不同水平運動員各動作階段杠鈴上升時間百分比、杠鈴上升高度百分比和有效功百分比情況

從表5可以看出，普通運動員在伸膝提鈴階段的杠鈴上升高度百分比和有效功百分比均大于優秀運動員對應的指標，而在展體加速階段和慣性上升階段優秀運動員的杠鈴上升高度百分比和有效功百分比均大于普通運動員對應的指標。結合表4數據本研究進一步表明，在伸膝提鈴階段普通運動員身體打開過早，髖關節過早參與發力，而優秀運動員在展體加速階段由于身體充分伸展，各關節同時發力導致杠鈴上升高度和做功都超出了普通運動員。

表 5 不同水平運動員各動作階段杠鈴上升高度百分比、杠鈴上升時間百分比、有效功百分比 （n=20）

%

通過對優秀運動員和普通運動員在各動作階段的杠鈴上升高度百分比、杠鈴上升花費時間百分比和有效功百分比進行獨立樣本t檢驗，結果顯示所有的P值均大于0.05，表明了優秀運動員和普通運動員在抓舉過程中杠鈴上升高度百分比、杠鈴上升花費時間百分比和有效功百分比之間比較均無顯著差異。

2.4 不同水平運動員各動作階段相對平均功率、相對有效力的比較

通過表6可以看出優秀運動員在各個動作階段的相對平均功率和相對有效力均大于普通運動員，尤其在展體加速階段優秀運動員的優勢表現得更加明顯。這些差異表明優秀運動員在展體加速階段比普通運動員表現出更好的爆發力水平，動作技術更加合理。

表 6 不同水平運動員各動作

階段相對平均功率、相對有效力

（n=20）

注：*表示在各動作階段中優秀運動員和普通運動員的相對平均功率和相對有效力間有著顯著差異，P<0.05。

對優秀運動員和普通運動員各動作階段的相對平均功率和相對有效力進行獨立樣本t檢驗，結果為：1）不同水平運動員在伸膝提鈴和引膝到位階段中相對平均功率的P值大于0.05，展體加速和慣性上升階段中相對平均功率的P值小于0.05，表明二者在伸膝提鈴和引膝到位階段中相對平均功率無顯著差異，在展體加速階段和慣性上升階段中，二者的相對平均功率有顯著差異。2）不同水平運動員各動作階段相對有效力的P值均小于0.05，表明在抓舉4個動作階段中優秀運動員與普通運動員的相對有效力存在顯著差異。表面上看，杠鈴的重量是造成差異的主要原因，但最終還是由運動員的專項力量水平決定的。3）在伸膝提鈴和引膝到位階段，優秀運動員和普通運動員的相對平均功率無顯著差異，而在展體加速階段二者的相對平均功率存在顯著差異，說明展體加速階段的相對平均功率也是判斷一個運動員是否優秀的重要指標。

3 結論

通過比較優秀運動員和普通運動員的技術參數，發現：

1）在最大鈴速和慣性上升階段鈴升這2個指標方面，優秀運動員與普通運動員比較，數據上相差無幾，統計學檢驗無顯著性差異。

2）在伸膝提鈴階段普通運動員的膝角變化和髖角變化均大于優秀運動員，而在展體加速階段優秀運動員在膝角變化、髖角變化和軀干俯仰變化方面均大于普通運動員，但是均無顯著性差異。

3）普通運動員在伸膝提鈴階段的杠鈴上升高度百分比和有效功百分比均大于優秀運動員，而在展體加速階段和慣性上升階段優秀運動員的杠鈴上升高度百分比和有效功百分比均大于普通運動員，但是均無顯著性差異。

4）優秀運動員在各個動作階段的相對平均功率和相對有效力均大于普通運動員，尤其在展體加速階段優秀運動員的優勢表現得更加明顯，這些差異表明優秀運動員在展體加速階段比普通運動員表現出更好的爆發力水平，動作技術更加合理。

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