拳擊后手直拳下肢快速發力對出拳速度的影響

蘇彥炬，吳貽剛，袁 艷，吳正平

1.Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China；2.Hebei University of Economics and Business，Shijiazhuang 050061，China；3.Jiangxi Normal University，Nanchang 330027，China；4.Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China.

前言

2009年拳擊新規則出臺后，拳擊界對“在快的基礎上提高擊打清晰度和力度效果”的訓練理念達成廣泛共識，強調快速出拳，是其中的核心內容，也是保持我國拳擊運動優勢的保證［11］。運動素質轉移是指當發展一種運動素質時，對其他素質的發展也會產生影響［5］。根據運動素質轉移原理，動力性力量的增強很大程度上可以轉換為速度素質的提高，力量發展水平影響動作速度和位移速度［8］。以往研究更多關注以上肢速度及力量訓練來提高出拳速度，拳擊擊打技術主要由下肢蹬伸、軀干扭轉和手臂前伸擊打三個動作環節組成，出拳速度不僅僅是上肢快速發力的外在表現，眾多觀點認為，在整個擊打過程中，下肢蹬地是 主 要 發 力 源［1，12，13，15，21］，但 上 述 觀 點 普 遍 缺 乏 直 接 的 實 驗驗證。文獻研究顯示，有關拳擊下肢蹬地力量的研究很少，岳東升等利用一塊測力臺，對運動員前手直拳雙腿蹬地Z軸方向支撐反作用力最大值進行過研究［16］，但該研究未涉及下肢的發力速度，也未能對兩腳的發力給予區分。拳擊屬于典型的快速力量項目，快速力量是發力力量與速度的有機結合，拳擊對于發力的力量和速度有著特殊要求，需要運動員在極短時間內輸出盡可能大的力量［1，13，15，17］，發 力 的 力 量 體 現 在 整 體 擊 打 的 力 量 值 要 大 ，以便給對手以重創，發力速度則體現在盡量短的時間內完成整體擊打動作的發力過程，便于保持進攻的連續性和攻守平衡。因此，從拳擊前、后腳蹬地最大力量和發力速度兩個角度考慮，探討下肢快速發力對出拳速度的影響很有必要。

后手直拳是比賽中得點比率最高的進攻技術，在拳擊進 攻 技 術 體 系 中 居 于 核 心 地 位［7，17，18］。 分 析 后 手 直 拳 擊 打的過程中，前、后腳蹬地最大力量、發力速度與出拳速度的關系，能夠較為全面地反映下肢快速蹬地發力對出拳速度的影響。

本研究運用兩塊三維測力臺、VICON MX紅外高速攝影系統和中國功夫測試工程人（以下簡稱工程人），采集運動員后手直拳全力擊打工程人的過程中，積極蹬地發力階段，下肢快速蹬地力量及出拳速度等參數，對前、后腳發力的最大力量峰值／體重，發力到達峰值的時間，快速力量指數／體重與出拳速度進行相關分析、曲線擬合以及回歸分析，探討下肢快速發力對出拳速度的影響，力求豐富拳擊力量訓練理論，為拳擊下肢專項力量訓練提供理論參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

上海體育學院附屬競技體校16名優秀男子拳擊運動員，基本情況見表1。

表1 本研究受試運動員基本情況一覽表Table 1 Characteristic of the Subjects

1.2 實驗方案

后手直拳技術標準：（以右勢為例，左腳在前）運動員基本姿勢為兩腳成左前、右后的斜開立姿勢，左腳稍向內扣，兩臂自然彎屈，肘置于肋部，兩肘放松下垂；運動開始后，軀干沿順時針方向扭轉，重心后移，隨后右腳掌蹬地發力，右腿內旋，右側髖關節前送，身體重心轉移至前腿，帶動腰部迅速向前轉動，右肩前送，右拳以直線向前發出，伴隨 前 臂 內 旋 擊 打 目 標［4，7］。

測試儀器：兩塊瑞士產KISTLER三維測力臺，內置信號放大器，采樣頻率為1 000Hz，通過數模轉換器與VICON MX紅外高速攝影系統（100Hz，VICON Motion Analysis Inc，Oxford，UK）連接實現同步。

中國功夫測試工程人由上海體育學院與成都方拓仿真技術責任公司共同研發，依照仿生學原理，表皮以及內部填充物形變系數與人體相近，位置和高度可調，作為本研究中固定擊打目標。

實驗流程：

受試者穿著拳擊鞋，佩戴拳擊手套，先進行15min熱身，后進行3min擊打拳擊手靶練習。按照VICON FULLBODY模板為受試者粘貼全身Marker。兩塊測力臺左、右并排平行放置，運動員兩腳分別站在一塊測力臺上，工程人置于前腳站立的測力臺X軸向前方向0.25m處。正式測試之前，調整運動員測力臺上的站立位置及工程人高度，以便能夠在適宜的距離內實現全力擊打目標，并保證運動員雙腳保證正確準備姿勢前提下，盡量接近測力臺中心位置。運動員采用后手直拳以最快速度全力擊打工程人胸骨柄處（提前標記擊打部位），技術動作要求完整、連貫。采集成功擊打3次，每次擊打間隔1min。

1.3 數據處理

受試運動員中4名為反架，處理數據時將其前、后腳采樣數據交換標記，人體模型對稱，對實驗結果無影響。

使用Visual3D軟件對運動學和動力學數據進行計算與平滑處理。使用Butterworth數字濾波器對Marker球的軌跡、地面反作用力低通濾波，濾波頻率為20Hz。

2 研究結果

2.1 前、后腳地面支撐反作用力及運動學測試結果

積極蹬地發力階段：參考本研究運動學及測力臺測試結果，出拳擊打之前，后腿膝關節內旋動作開始為后腳積極蹬地發力階段的起始點；前腳著地瞬間，測力臺同步數據顯示，力量值從零開始迅速增加，選取該數據點為前腳積極蹬地發力階段的起始點；結合前、后腳發力曲線分析，雙腳積極蹬地發力開始后，在很短時間內達到峰值，雙腳均選取最大力量峰值數據點為積極蹬地發力階段的結束點。

圖1 本研究受試運動員后手直拳擊打前、后腳力量／體重－時間變化曲線圖Figure 1. Back Straight Punch Force／Body weight－Time Curve of Double Feet

圖1所示是前、后腳三維方向分力經過計算后的合力／體重隨時間變化曲線，A－B段為后腳積極蹬地發力階段。A1－B1為前腳積極蹬地發力階段；M為出拳起始點，相關快速力量參數測試結果見表2。

表3中前、后腳快速力量參數經檢驗呈正態分布。運動學研究顯示，出拳最大速度均值為6.51±1.112m／s。相關分析結果顯示，前、后腳快速力量參數與出拳速度均呈顯著相關，其中前、后腳最大力量峰值／體重、快速力量指數／體重與出拳速度相關性及其顯著。

表2 本研究受試運動員雙腳蹬地快速力量參數一覽表Table 2 Speed Strength Parameters of Double Feet

表3 本研究受試運動員前、后腳快速發力與出拳速度相關性一覽表Table 3 Relativity between Double feet Fast Drive Force and the Speed of Punch

2.2 下肢快速發力與出拳速度曲線擬合及回歸分析結果

考慮3個快速力量參數之間的相互關系，不適用于多元回歸分析，故采用一元回歸分析的方法。將前、后腳積極蹬地發力階段最大力量峰值／體重、達到峰值的時間、快速力量指數／體重3個快速力量參數分別與出拳速度進行曲線估計，選取擬合度最高的模型繪圖，并計算相應的回歸方程，結果見圖2和表4。

回歸分析顯示，前、后腳最大力量峰值／體重、快速力量指數／體重與出拳速度直線模型擬合度最高，呈顯著正相關；達到最大力量的時間與出拳速度二次曲線模型的擬合度最高，呈二次函數曲線關系。經計算，前腳二次函數曲線極值（曲線最小值）為x＝0.264，y＝5.462，后腳二次函數曲線極值為，x＝0.177，y＝5.45。

3 分析與討論

拳擊擊打動作最后用力為全身爆發式用力形式，從相關性角度探討下肢快速蹬地發力對上肢出拳速度的影響能夠為訓練給予有益的提示。根據對后手直拳積極蹬地發力階段前、后腳最大力量峰值／體重、到達峰值所用時間和快速力量指數／體重3個快速力量參數與出拳速度的回歸分析的研究結果，探討下肢快速發力對出拳速度的影響。

圖2 本研究受試運動員前、后腳快速力量參數與出拳速度曲線擬合圖Figure 2. Curve Estimated between Parameters of Double Feet and Speed of Punch

表4 本研究受試運動員前、后腳快速力量參數與出拳速度的回歸分析一覽表Table 4 Regression Analyze between the Parameters of Double Feet and Speed of Punch

3.1 前、后腳快速發力過程及對出拳速度影響的比較

拳擊屬于非周期性運動項目，技術結構決定了雙腳在擊打過程中發力特征的不同。前、后腳3個快速力量參數配對t檢驗結果顯示，前腳在最大力量峰值、快速力量指數均高于后腳，發力時間長于后腳，且存在顯著性差異（P＜0.01），說明前、后腳發力存在一定差別。結合運動學分析，在積極蹬地發力階段，后腳發力在前，發力時重心在后，前腳離地，對地面不施力，在后腳發力即將達到峰值時，重心前移，前腳落地蹬伸，隨后，出拳擊打開始。回歸分析結果表明，在積極蹬地發力階段，前、后腳3個快速力量參數與出拳速度均呈顯著相關（P＜0.01），可見前、后腳快速發力對出拳速度均具有顯著的影響。

3.2 前、后腳蹬地最大力量峰值對出拳速度的影響

下肢蹬地力量的傳遞過程是人體力學中重要的研究內容，本研究中下肢蹬伸雖未直接參與伸臂擊打，從力量傳遞角度分析，下肢蹬地發力在很大程度上為最后出拳擊打提供了啟動力量和支撐。回歸分析結果顯示，雙腳最大力量峰值與出拳速度之間直線模型擬合度最高，二者存在及其顯著正相關。說明積極蹬地發力階段，提高前、后腳快速蹬伸的最大力量對出拳速度具有積極影響。WALILKO等人［22］研究表明，重量級拳擊運動員的下肢絕對力量大于輕量級運動員，而出拳速度明顯大于輕量級運動員，下肢絕對力量與出拳速度之間呈顯著正相關，說明下肢絕對力量對出拳速度具有顯著影響，但該研究所涉及的力量素質是屬于一般力量的范疇，與本研究中專項力量存在區別，且并未涉及發力速度與出拳速度的關系。BRUCE等［20］研究表明，棒球球速較快的投手在前腳著地時，其軸心腳水平推力值遠大于球速慢的投手，而球速主要取決于出手速度，該研究也說明了提高下肢專項力量對出手速度具有積極影響。鉛球與拳擊同屬快速力量項目，國內學者的研究表明，最后發力階段，鉛球下肢蹬地的最大力量與出手速度呈顯著正相關［6］。雖然在動作形式上鉛球與拳擊存在差別，且鉛球需克服較大的器械重量，但從基本發力原理分析，上述研究均體現出全身爆發式用力，下肢專項力量與上肢動作速度間存在顯著相關的共同特征。故可以推測，提高拳擊下肢蹬地最大力量對后手直拳出拳速度具有積極影響。本研究結果并非簡單說明采用大幅度提高蹬地力量來提高出拳速度，因為后手直拳技術要求下肢爆發式的快速蹬地發力，并在很短的距離內控制重心，擊打結束快速收拳，以便銜接后續攻防技術［17，18］，為避免重心的過分前移，發力時間要求非常短，不能進行全力的蹬伸。因此保證專項技術結構的前提下，提高后手直拳雙腳專項快速力量最大值對增加出拳速度才具有重要意義。

3.3 前、后腳發力到達最大力量峰值的時間對出拳速度的影響

本研究結果表明，前、后腳發力達到最大力量峰值的時間與出拳速度之間呈二次函數曲線關系。擬合曲線顯示，在極值之前，達到最大力量峰值的時間與出拳速度呈負相關。數據總體顯示，高水平運動員表現為更大力值和更短的發力時間，而水平較低的運動員則顯示出發力最大峰值較小，發力時間較長的趨勢。根據前、后腳曲線極值（最小值）計算結果，從理論上講，當前腳發力達到峰值的時間為264ms時，出拳速度為5.462m／s，后腳發力達到峰值的時間為177ms時，出拳速度為5.45m／s。極值之后，出拳速度會隨著蹬地發力時間的增加而提高的趨勢，該現象出現在運動級別較低的運動員中。分析其原因，積極蹬地發力階段，前腳發力到達最大力量峰值時間均值為196ms，后腳發力到達最大力量峰值時間均值為133ms，而極值所對應的發力時均明顯長于均值，說明這種情況的出現，是由于較長的發力時間促進了出拳速度的增加，但此現象并不符合拳擊技術快速擊打的要求，下肢過長的發力時間會造成延誤進攻時機以及攻防轉化速度的降低，在比賽中處于被動地位。陳舒同等［2］研究表明，上肢和下肢運動時表現出較高的正相關，即個體上下肢完成動作的時間具有明顯的相關性。本研究技術動作為爆發性發力形式，一定范圍內，下肢的快速發力與上肢出拳擊打在時間維度上體現出了高度相關。高水平快速力量表現為更短的發力時間和更大力值，是一種綜合表現。研究結果并非簡單說明減少發力時間便可提升出拳速度，快速力量發力的最大力量與發力時間并非兩個孤立的因素，保證力量的前提下，在盡量短的時間內達到最大峰值才能體現較高快速力量水平，以長時間充分發力蹬伸來提高出拳速度，不是拳擊專項技術所需要的發力特征。

3.4 前、后腳快速力量指數對出拳速度的影響

快速力量指數等于力量除以發力時間，是快速力量發力速度和快速力量水平的評價指標［14］。在本研究中是發最大力量與到達最大力量時間的衍生數據。快速力量指數在CMJ、DJ快速力量評價中應用較多［9］，與本研究區別在于，上述運動形式下肢發力直接作用于人體，拳擊下肢蹬伸發力并不能直接作用于上肢的伸臂擊打。本研究結果顯示，雙腳蹬地發力快速力量指數與出拳速度直線擬合程度最高，二者存在及其顯著的正相關。華宇澄等［3］研究表明，拳擊擊打與目標接觸過程中作用時間指標變化很小，快速力量指數與擊打的最大力量之間存在明顯的正相關。根據動量定量可知，在作用時間和參加擊打的身體質量相對穩定的情況下，出拳速度是決定擊打力量的主要因素［3］，由此可判斷，上肢快速力量指數與出拳速度具有明顯關聯。張春合等［19］研究結果表明，跳高運動員起跳瞬間快速力量指數與離地速度間相關系數r達到0.965，呈顯著正相關，跳高起跳速度主要來源于下肢的快速蹬伸發力，拳擊蹬地發力不能直接作用于出拳擊打，而是與軀干扭轉和伸臂擊打共同協調發力。而本研究回歸分析結果表明，下肢蹬地快速力量指數與擊打速度直線模型擬合度最高，呈高度正相關，表明下肢蹬地的發力速度也是影響出拳速度的重要因素，研究結果提示，提高下肢快速力量指數即專項發力速度對出拳速度具有積極意義。

3.5 前、后腳快速發力影響出拳速度的主要因素

本研究結果顯示，雙腳蹬地最大力量峰值／體重和快速力量指數／體重與出拳速度之間直線模型擬合度最高，均呈高度正相關，表明蹬地最大力量峰值和快速力量指數是影響出拳速度的主導因素。因為快速力量指數、最大力量峰值與發力時間的衍生數據，與最大力量峰值與發力時長均存在關聯。雙腳蹬地最大力量峰值和快速力量指數與出拳速度之間的相關系數r比達到最大力量峰值的時間相關系數絕對值明顯要大，說明上述兩個快速力量參數對出拳速度的影響更為明顯，因此認為，提高積極蹬地發力階段前、后專項蹬地最大力量和發力速度對于提升后手直拳出拳速度具有重要意義。最大力量峰值與出拳速度相關性最高，故認為以提高專項最大力量為基礎，提升發力速度是拳擊下肢專項力量水平的發展方向。快速力量是速度與力量的函數，拳擊高水平下肢專項快速力量在技術保障的前提下，是蹬地力量與發力速度完美結合的體現。

4 結論與建議

4.1 結論

1.在后手直拳擊打的過程中，前、后腳積極蹬地發力階段，快速發力對出拳速度均具有顯著影響。

2.提高雙腳積極蹬地發力階段專項蹬地最大力量和發力速度，對于提升后手直拳出拳速度具有積極意義。

4.2 建議

在后手直拳下肢專項力量訓練過程中，建議教練員注重以提高下肢專項最大力量為基礎提升發力速度；動作形式盡量與專項技術動作路線、動作幅度相吻合，并以最快速度完成；訓練強度安排以中小負荷為主，滿足快速力量訓練的需要；同時注重全身快速發力的協調性。

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