有關運動生物力學對籃球運動研究的文獻綜述

劉 潔 牛健壯 楊 黎 牛 崢 戰 鵬 于雪梅 邵妮娜

1.西安電子科技大學，陜西 西安 710071；2.西安財經學院，陜西 西安 710071

有關運動生物力學對籃球運動研究的文獻綜述

劉 潔1牛健壯1楊 黎1牛 崢2戰 鵬2于雪梅1邵妮娜1

1.西安電子科技大學，陜西 西安 710071；2.西安財經學院，陜西 西安 710071

20世紀90年代以來，是現代籃球運動面向21世紀創新飛躍和進入攀高發展的新時期，也預示著21世紀世界男、女籃球運動都將進一步在世界范圍內普及、發展、創新、提高，運動員在技術、戰術、身體、體能條件與要求將進一步向籃球運動本體運動專項特征靠攏。這就要求我們科學地分析技術動作，運動生物力學研究水平、研究方法和手段的先進性、測試數據處理的準確性及精確性、研究的深度和廣度及在運動實踐中的應用凸顯出運動生物力學分析對于籃球發展的重要性。文章通過計算機網絡搜索和手工查閱圖書館文獻資料，收集了近20年來有關籃球運動技術方面運動生物力學的研究現狀及理論知識，對其進行分類整理，歸納整理出了以下有關籃球運動生物力學內容的文獻綜述。

運動生物力學 籃球運動 三機同步

1 國內有關籃球運動生物力學方面的研究現狀

運動生物力學對于籃球的發展有著重要的作用，它可以分析運動員技術動作的特點，建立一個正確的動作模型，從而提高運動員的技術水平。但是，對于有關籃球的運動生物力學研究還是不夠深入。通過查閱資料，在1973年—2002年以來，國內35種體育期刊中有關籃球運動的科研論文共2038篇，其中運用生物力學、生理、生化方面的理論研究發表論文28篇，僅占30年來籃球科研論文發表量的1.4%[1]。而系統查閱1994年—2003年間體育科學、體育與科學、北京體育大學學報、上海體育學院學報、武漢體育學院學報、成都體育學院學報、西安體育學院學報、天津體育學院學報、浙江體育科學、體育學刊10種期刊發表的籃球科研論文，共427編，其中生物力學研究的文章僅有2篇[2]。近些年來，人們已經意識到這個問題，開始對籃球運動的各個動作進行運動生物力學分析，但是相對于其他運動，在籃球領域，研究的還是不夠深入，不夠透徹。本人查閱了2004至2014年間體育科學、體育與科學、北京體育大學學報、上海體育學院學報、武漢體育學院學報、成都體育學院學報、西安體育學院學報、天津體育學院學報、浙江體育科學、體育學刊10種期刊發表的籃球科研論文，共645篇，其中生物力學研究的文章僅有2篇。

這些數據充分說明，在運動生物力學的研究中，大多數是針對于以個人為單位的運動，例如武術、網球、羽毛球、乒乓球等；同時，我們也可以看出，大多數的運動生物力學研究只是在理論的基礎上，并沒有進行科學的實驗，或者只進行了簡單的實驗，這就要求我們必須運用科學的方法進行實驗，分析數據，建立出合理的動作模型，這對于提高我國的籃球競技水平有著重要的作用。

2 國內有關籃球的運動生物力學研究的歸納總結

“籃球是五個人的運動”這是我們大家所熟知的，但是這要求每一個運動員具有扎實的基本功和優秀的個人技術，所有提高運動員的個人技術是重中之重。近些年來，許多人對籃球運動員的投籃、突破、前轉身、后轉身等技術動作進行了運動生物力學分析，但是對于防守技術的運動生物力學分析卻比較少，有的對于同一動作進行運動生物力學分析但是得出的結論卻不為相同。

2.1 對于籃球進攻方式的運動生物力學分析

2.1.1 有關投籃的運動生物力學分析

對于單手肩上投籃這一技術動作，張樹安在2001年發表的《單手肩上投籃肘的生物力學分析》中，指出籃球運動技術規范化、科學化已被科技興體的浪潮推進籃球運動的教學與訓練中來，用人體解剖學、運動生理學、運動生物力學、流體力學等多學科知識進行分析,并結合籃球訓練的科學理論做指導,闡明單手肩上投籃肘正對籃的科學性[3]。而鹿名、李玉杰、孫錫杰在《籃球單手肩上投籃運動生物力學分析》中得出結論建議則是：（1）投籃技術含有人體運動的多種規律,其中,運動力學內容起著決定作用,單手肩上投籃肘內收正對籃屬規范的、科學的動作,它既符合人體解剖結構和運動學,動力學方面的特征,又符合生物力學原理。（2）教練員在籃球教學訓練中,要充分利用投籃技術的力學因素,積極探索和運用高投籃命中率的科學規律,要重視各環節技術的功能作用與協調運作關系,并注意發揮各環節技術的綜合效應。（3）建議籃球運動教學訓練應以投籃技術為中心,帶動其它技術的全面發展,加強隊員的心理與作風訓練,也有助于提高運動員在比賽中的準確投籃能力[4]。

單手投籃的關鍵在于投籃臂的動作，潘忠在《單手肩上投籃臂的生物力學分析》中，運用人體解剖學、運動生物力學、流體力學等多學科知識進行分析，闡明單手肩上投籃技術動作的科學性。通過分析，指出單手肩上投籃肘內收正對籃屬規范的、科學的動作,它既符合人體解剖結構和運動學，動力學方面的特征,又符合生物力學原理,無論是投籃的出手角度和球運動中的拋物線[5]。

單手頭上投籃是常見投籃動作的一種，田勇福在《單手頭上投籃技術生物力學分析》中，從生物力學角度，對單手頭上投籃進行了技術分析，對準確投籃的持球方法、身體平衡、發力方向進行了分析，指出控制投籃的手臂前伸角度就可保證球的入籃角[6]。

急停跳投是一種常見的得分方式，常見于后衛、小前鋒，周興龍、趙芳在《籃球急停跳投的運動生物力學分析》一文中運用90cm×45cm三維測力平臺,YA-506B型應變儀,連接計算機,讓運動員完成一步和兩步急停跳投動作,得出一步急停跳投和兩步急停跳投表現出不同的力學特征,一步急停跳投較之兩步急停跳投,制動起跳時間短,騰空高度高。對于水平初速度較小的運球急停跳投,采取一步急停跳投,能收到突然、迅速、騰空高的好效果;對于移動接球急停跳投,在速度較大的情況下,采用一步急停跳投,難以控制身體重心,起跳后也難以保持身體的平衡,此時,就應運用兩步急停跳投技術,停穩之后再出手,以保持較高的命中率[7]。

2.1.2 有關突破的運動生物力學分析

突破上籃是籃球運動中常見的得分手段，而交叉步突破上籃更是運動員多喜歡的一種突破方式，錢光田在《籃球交叉步持球突破時錯誤動作的生物力學分析》中，根據生物力學中人體協調鏈的理論對交叉步持球突破環節出現的錯誤動作進行分析。指出突破技術要先做投籃假動作，然后做變交叉步突破，充分利用人體的協調鏈，即頭肩、上體、髖(腰)部、腿部和手腳五部分協調有序的用力，使大肌肉群收縮存儲彈性能，小肌肉群得到精確控制，技術動作得以全身流暢，以便獲得有效的攻擊機會[8]。

彭杰在《籃球持球突破技術的動作結構及其運用》中，運用運動生物力學原理，就籃球特球突破技術的動作結構等進行分析。對上海體院、中國礦大等132名籃球運動員采用不同支撐面積起動速度測定的方法，對不同支撐面積的起動動作了對比實驗，指出準備姿勢的兩腳間距離應比肩寬10—15cm，這樣才能發揮適宜的蹬地力量，從而快速起動,轉體探肩,搶占有利空間。還指出時機和應變能力是決定持球突破能否成功的關鍵[9]。

在《籃球持球突破技術動作的運動生物力學特征分析》中王飛、程冬美采用美國 APAS 運動圖像解析系統和三維測力臺對東北師范大學 CUBS 運動員的持球突破技術動作進行了測量與分析，得出結論：（1）身體重心的高度一定程度上反映了各關節角度及身體姿勢，在動作的各階段找到合適的重心高度對正確的完成動作至關重要。（2）持球突破技術動作在籃球比賽中是非常激烈的動作，在運用時，尤其是順步持球突破，應注意自己的身體狀態，注意保護膝踝關節[10]。

2.1.3 有關轉身的運動生物力學分析

轉身技術是一種最基本的技術，優秀的運動員可以運用轉身進攻得分，也可以防守卡位搶籃板球，熟練的掌握轉身這一技術動作對于提高運動員的葛粉技術水平有著重要的作用。

春潮、曲峰在《籃球運動員轉身動作技術的運動生物力學分析》中借助先進的實驗儀器(Qualisys紅外跟蹤測試系統，兩部Kistler測力臺)手段，運用運動生物力學原理和方法，對一組籃球運動員的前轉身技術進行測試和分析，得出：（1）轉身過程中轉動腿的轉動對轉身的穩定性和準確性有較大影響。運動實際中要重視下肢的力量和柔韌性的訓練。上身的動作變化與要結合的下一個動作有關，不能簡單的歸到轉身過程。要重視轉身過程中敵的作用，敵的靈活性與力量是影響轉身效果的直接因素。在轉身技術教學與訓練中，要以下肢的運動為主，提高基本技術的發展。（2）在轉身技術教學與訓練中，要以下肢技術為綱，注意支撐腿和轉動腿的正確運動形式，提高轉動技術和轉動能力，以提高轉身的效果。（3）運動員做轉身動作要達到好的運動效果和目的，在完成轉身動作時要快速轉頭觀察，然后再結合下一個動作，它是轉身組合動作實效的關鍵，一定要在技術教學中培養隊員養成觀察場上情況的習慣[11]。

2.2 對于籃球防守方式的運動生物力學分析

隨著籃球運動的發展，籃球防守技、戰術發生了很多變化，在籃球比賽中防守的重要性被體現的淋漓盡致現代世界籃球運動，各國的水平都在不斷進步和提高，籃球運動的各隊已不再把眼光局限在進攻上，而是著眼于最根本的防守技術上。從世界籃球運動的發展趨勢分析，隨著攻守轉換時間的縮短，防守也由被動防守轉換為積極主動的防守，身體接觸頻繁，對抗更加兇猛，因此，應重視個人防守。

在《縱跳運動的規律對籃球運動員彈跳素質的啟迪》中，翟維清綜述了世界和我國有關縱跳素質的研究成果，分析了對縱跳規律研究的方法、模式，以給籃球運動員彈跳素質訓練的方法和認識以啟迪[12]。

在《籃球運動員彈跳力的生物力學分析》中，鄧新民做出來更加科學的分析，從生物力角度對籃球運動員彈跳的分類、起跳方式、起跳結構和速度進行深入的理論分析，指出籃球運動員在進行提高彈跳力的練習過程中，應與專項特點相結合，特別是針對籃球運動的跳躍多是高重心的位置，來不及下蹲的起跳，甚至是大量的連續跳的特點來進行練習[13]。

丁麗萍在《負重振動練習與超等長練習對籃球運動員下肢力量影響的對比實驗研究 》中，利用Kislter測力臺對西安體院籃球專選班30名學生的負重振動練習和超等長跳深練習進行測試，進行了兩種練習對下肢最大力量、快速力量、反應力量和力量耐力影響的比較分析，指出負重振動練習能夠提高下肢肌肉的快速力量和最大力量，但對肌肉彈性力量的提高沒有任何表現，稱負重振動練習為肌肉彈性力量訓練方法值得考慮[14]。

3 進行運動生物力學分析所運用的儀器

在已有的對于籃球研究運動生物力學論文當中，實驗者多使用的儀器比較單一，大部分的研究中僅僅使用了高速攝像機，通過慢動作回放對運動員的技術當中進行運動生物力學分析，這僅僅是從運動學和動力學的角度進行分析，所得出的結果必然會有一定的局限性；有部分實驗者運用美國艾里爾三維運動圖像解析系統APAS對采集到的影響進行分析，對其動作進行基礎性研究；還有一部分實驗者使用了利用Kislter測力臺對負重振動練習和超等長跳深練習進行測試。

這些儀器對于分運動生物力學分析都有著重要的作用，但是把這些儀器結合起來使用會取得更好的效果。在籃球的運動生物力學研究中，只有少部分人運用了兩項儀器一起進行測試，例如：

王樹金、邵文麗在《籃球運動員彈跳力的生物力學分析 》中，采用CybexNorm多關節等速測力儀和運動錄像相結合的方法,發現專業隊和非專業隊籃球運動員膝關節伸肌的退讓收縮能力、下肢弱側肌力及下肢左右同名肌存在一定的差異，且這種差異對籃球運動員雙腳同時起跳時的彈跳力有相當大的影響。[15]

在《籃球運動員轉身動作技術的生物力學分析》中春潮使用Qualisys紅外跟蹤測試系統,通過人體標志點上的光感應標志,識別人體運動的圖像，同時,使用兩部Kistler測力臺(型號9281c, 9286a),測運動員完成不同轉身動作時左、右腳力的變化。對不同轉身動作中的踝關節、膝關節和髖關節的變化做出了詳細的數據說明。指出籃球不同轉身動作的理論最佳運動學參數，為以后運動訓練提供理論依據[11]。

4 結語

國內目前已有的有關籃球的運動生物力學方面的研究大部分沒有真正的運用運動生物力學來分析，只是單純的運用了生物力學、解剖學、生理學中的一種或者兩種，僅對運動學和動力學研究，而對于肌肉力學的分析研究很少，肌肉力學與運動學和動力學結合的研究幾乎沒有，這樣的運動生物力學分析出的結果具有一定的局限性。

籃球技術應得到科學的解釋，在將來對于籃球的運動生物力學分析中應多借鑒運動生物力學、解剖學生理學的研究方法跟手段，并采用當今先進的實驗儀器進行測試與分析，使籃球技術方法更科學合理，以便推動籃球運動更好的發展。

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[5]鹿 名,李玉杰,孫錫杰.籃球單手肩上投籃運動生物力學分析[J].科技信息,2008(36):198-199.

[6]潘 忠. 單手肩上投籃臂的生物力學分析[J].太原師范學院學報,2004(2):88-89.

[7]田勇福.單手頭上投籃技術生物力學分析[J].保定師專學報,1999(4):6.

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[13]翟維清. 縱跳運動的規律對籃球運動員彈跳素質的啟迪[J].山西師大體育學院學報,1991(1):73.

[14]鄧新民. 籃球運動員彈跳力的生物力學分析[J].體育科技,1999(20):22-25.

[15]丁麗萍. 負重振動練習與超等長練習對籃球運動員下肢力量影響的對比實驗研究[J].山西師大體育學院學報,2005(4):93-94.

Literature Review of Sports Biomechanics on Basketball

Liu Jie1Niu Jianzhuang1Yang Li1Niu Zheng2Zhan Peng2Yu Xuemei1Shao Nina1
(1.Xi'an Electronic and Science University, Xi'an Shaanxi 710071, China; 2. Xi'an Institute of Finance and Economics, Xi'an Shaanxi 710071, China）

Since the 90s of the 20th century, modern basketball has been facing the 21st century innovation leap and entered a new era of climbing development. It also indicates that in the 21st century world men and women basketball will further spread, develop, innovate and improve in the world. In the technical, tactical, physical, physical conditions and requirements will further move closer to basketball sports ontology special features. These require our scientific analysis of technical action, the level of research in biomechanics, research methods and means of advanced nature, accuracy of test data processing, depth and breadth of research and exercise in sports practice highlights the Importance of mechanics analysis to basketball development. Through the computer network search and manual access to our library materials, the study collects nearly 20 years of basketball sports technology biomechanics researches and theoretical knowledge of the classification, sorts out, sums up the related literature to basketball sports.

Sports biomechanics basketball Three functions simultaneously work

G80

A

2096—1839（2017）3—0147—04

(1)陜西省體育局常規課題,編號:2016011；(2)陜西省教育廳科學研究項目,編號:15KJ1464。

1.劉 潔(1990～),男,在讀碩士研究生。研究方向:運動生物力學和運動訓練學；2.牛健壯(1960～),男,教授,碩士研究生導師。研究方向:運動生物力學和運動訓練學；3.楊 黎(1978～),男,副教授。研究方向:運體育訓練與教學。