陸青++葉強
摘 要:通過對游泳運動員不同蹲踞式出發技術進行診斷和分析,探討短距離游泳運動員在蹲踞式出發技術中的技術特點,探索專項訓練方法。數據分析表明:采用后傾式出發的后傾組運動員,后傾式技術動作比較符合其技術發揮,但在出發反應時上仍然需要提高,而采用前傾式出發技術的前傾組運動員,前傾式技術制約了其成績及水平的提高。在整體力量水平相對低于歐美運動員的情況下,后傾式出發方式更適合中國游泳運動員,但是需注意出發起跳器上出發技術的運用。出發技術需要良好的專項能力,技術訓練必須與專項結合,制訂具有針對性的專項技術訓練計劃,經過3周的訓練有助于取得良好的效果,運動員的自我感覺有助于動作技術發揮的穩定性。
關鍵詞:短距離游泳;蹲踞式出發技術;身體姿勢;出發起跳器
中圖分類號:G 861.1 文章編號:1009-783X(2017)06-0549-05 文獻標識碼:A
Abstract: Through analyzing the swimmers starting with different crouch type techniques, this paper explores the crouch start technical characteristics and the special training methods of short distance swimmers. The results show that the tilting type of swimmers after tilting type technique compared with the technology, but still need to improve on the start reaction, and leaning forward type set technology restricts the achievement and the improvement of swimmer. The way backward type set out in the whole power under the condition of low level relative to Europe and the United States swimmer, more suitable for the Chinese swimmer, but need to pay attention to jump start on the use technology. Start needs good special ability, and the techniques must be combined with special training. With the design of targeted specialized technical training plan, swimmers feel that it is helpful to the stability of the techniques of movement after three weeks of training.
Keywords: short distance swimming; crouch start technology; body posture; starting dive apparatus
游泳出發是游泳比賽的開始,是游泳比賽取得先機、贏得比賽的重要因素。短距離游泳比賽,出發技術的好壞是決定勝負的重要因素。25 m距離的出發時間占比賽成績的25%;50 m距離的出發時間占比賽成績的20%;100 m距離的出發時間占比賽成績的10%。蹬踞式出發作為短距離游泳比賽的重要出發技術,在自由泳和蝶泳項目中被普遍采用[1-2]。隨著世界競技游泳水平的不斷提高和比賽競爭的日益激烈,高水平的選手之間差距經常在毫厘之間,因此,任何一個技術環節細微的改變或提高都將決定比賽名次的變化。雖然游泳運動員在出發上花費的時間小于劃水和轉身,但對于短距離游泳項目比賽,有效的出發仍是比賽成功的關鍵所在[3]。
當今短池游泳項目中均為臺上出發,同時在技術穩定性要求越來越高的趨勢下,采用蹲踞式出發技術更為合適。隨著出發臺等器材的不斷改進,蹲踞式出發方式又可分為前傾式出發和后傾式出發,一般認為,前傾出發與后傾出發的主要區別在于前者重心靠前,而后者重心偏后[4-5]。
從技術分析的角度來看,游泳出發技術的研究主要通過運動學和動力學來進行綜合分析研究,但是動力學研究對研究設備和實驗環境的要求較高。由此,針對高水平運動員的研究,為不影響其動作的正常發揮,仍然以運動學分析為主,并且大多按照James 的定義,從速度、時間、角度、距離等4個方面進行分析和研究[6]。本文從運動生物力學角度入手,對江蘇省優秀短距離游泳運動員蹲踞式出發技術進行診斷和分析,在深入了解蹲踞式出發技術的基礎上,為游泳運動員的訓練和進一步提高出發技術提供依據。
1 研究對象
本文選取江蘇省游泳隊男子優秀短距離游泳運動員16名,其中采用后傾蹲踞式出發的運動員8名為后傾組,采用前傾蹲踞式出發的運動員8名為前傾組。
2 研究方法
2.1 文獻資料法
查閱游泳技術相關的文獻,并在中國知網以“短距離游泳”“游泳出發”等關鍵詞檢索文獻。發現蹲踞式出發早在20世紀就已被世界級優秀游泳運動員廣泛采用,經過近20年的發展,這一游泳出發技術在我國游泳比賽中還未被普遍使用。本文通過科學的對比分析蹲踞式出發技術的特點,為運動員改進出發技術提供理論參考。
2.2 實驗法
1) 時間與地點。2015年8月8日下午2點,于南京體育學院室內游泳池進行實驗。當日氣溫35 ℃,水溫29 ℃。endprint
2 )方法與步驟。通過對競技游泳出發技術的文獻進行閱讀,對有關技術說明、技術要求、訓練方法等進行了整理,從而設計了實驗所需指標體系和實驗內容。本研究主要的實驗方法為運動生物力學影像解析分析方法,所用器材設備為2臺索尼PC330E型數碼攝像機,1臺攝像機從側面對測試對象的出發技術進行定點拍攝,攝影機位置鏡頭高度距地1.10 m,攝像機鏡頭保持與運動平面水平,攝像機的主光軸與運動平面垂直。拍攝時要求運動員以真實比賽中的技術動作為標準進行起跳,對每名運動員采集5個出發動作,解析時以運動員最遠入水距離為標準找出最好的一組動作進行解析。另一臺攝像機則進行跟蹤拍攝,攝像機拍攝頻率采用 25 幀/s。采用Ariel 影片解析系統APAS(Ariel performance analysis system),對收集到的資料進行量化處理,完成運動學數據解析。在解析過程中,依據Ariel自帶的人體模型標準選取20個關節點,對出發預備姿勢至身體全部入水的整個過程進行解析,對解析數據進行平滑處理,結果輸出保存到數據處理軟件中進行分析討論。參數的選擇根據蹲踞式出發起跳的技術特點對反應階段、滯臺階段、騰空階段進行研究。
2.3 統計學方法
實驗數據采用SPSS19.0中文版進行處理與分析,對2組運動員的數據進行方差分析。P<0.05為差異具有顯著性,P<0.01為差異具有非常顯著性。
3 研究結果與分析
3.1 出發時間對比
在游泳比賽中,評判游泳技術好壞的2個主要指標就是速度和時間。出發技術包括預備階段、離臺階段、騰空階段、水下滑行階段。出發時間由預備時間、離臺時間、騰空時間、滑行時間構成。本文研究出發的技術包括預備階段、離臺階段、騰空階段3個階段[7]:預備階段是指裁判員發出“各就位”口令至發出出發信號的時段;離臺階段是指運動員開始加速蹬仲到雙腳離臺的時間;騰空階段為蹬離臺到身體完全入水的時間。圖2數據表明后傾組的預備階段為(0.72±0.15) s比前傾組的(0.82±0.08) s明顯要小,表明采用后傾式出發運動員前傾組瞬間啟動能力要強。離臺階段后傾組(0.72±0.09) s比前傾組(0.62±0.12) s明顯要小,表明采用前傾式出發方式蹬伸過程更迅速。后傾組(0.44±0.01) s相比前傾組(0.10±0.01) s在騰空階段用時明顯小。總體來看,出發至入水的時間后傾組明顯大于前傾組。
現有研究表明,中國優秀游泳運動員后傾蹲踞式出發動作平均預備時間為(0.80±0.03) s,而前傾蹲踞式平均預備時間為(0.644±0.02) s。在本研究中,采用后傾蹲踞式出發動作的后傾組運動員的預備時間為(0.72±0.15) s,說明其預備時間相對較短,而采用傾蹲踞式的前傾組運動員的滯臺時間為(0.82±0.08) s,明顯預備時間太長,這說明其動作不夠標準,產生了長時間的多余動作,其動作技術改進更加迫切和必要。結合時間觀測數據,后傾組的出發反應時比較接近世界先進水平,距離世界頂尖仍有不足,這也是下一步需要重點改進的地方,而前傾組出發反應時嚴重過大,且多余動作過多,需要改進的技術問題較多,也意味著成績上升空間較大。
3.2 2組運動員重心軌跡的變化對比
從圖3重心軌跡變化可知,采用后傾式出發方式的運動員重心在出發過程中有向上變化的趨勢,有利于運動員在入水前獲得更多的騰空飛行時間,而采用前傾式出發方式的運動員在出發過程中重心有向下變化的趨勢,使得運動員能迅速入水。結合表2在啟動和騰空時刻重心位置連線傾角可知后傾組為2.52 °,而前傾組為-3.95 °。由拋物線定理可知采用后傾式出發方式的運動員未能獲得更多的騰空飛行時間。結合離臺瞬間的起跳角可知,后傾組29.9 °比前傾組67.7 °更早進入騰空動作,更加確定采用后傾式出發方式的運動員要有良好的反應能力和瞬時啟動能力。
在重心合速度和合加速度的變化趨勢上,后傾式出發與前傾式出發具有相同的變化特征,因此,重心控制過程對于采用不同出發方式的運動員而言是一致的;但是,采用后傾式出發方式的運動員相比采用前傾式出發方式的運動員具有更大的速度和加速度峰值,同時,具有更大的出發動能,而且達到峰值的時間更短。這表明:采用后傾式出發方式的運動員需要具有更顯著的功能性力量水平,在離臺的瞬間重心的水平速度更大。其中,在出發時刻采用后傾式出發方式的運動員已經具有向前的重心水平速度,而采用后傾式出發方式的運動員仍然處于啟動的狀態中;但到達離臺瞬間采用后傾式出發方式的運動員具有了更大更明顯的重心水平速度。在整個過程中,重心的垂直速度方向,采用后傾式的方式保持向上,而前傾式的出發方式則保持向下。個性分析表明,后傾組運動員的重心水平速度已經達到了優秀運動員的水平。這說明采用后傾式出發方式是符合運動員特點的,但是前傾組運動員的重心速度明顯不足。說明前傾式出發方式是否適合運動員值得推敲。
3.3 2組運動員身體姿勢的變化對比
根據游泳蹲踞式出發技術的要求,下肢髖、膝和踝都應處于有利的屈伸角度,此時這些關節相應伸肌群處于適宜的拉長和放松狀態,這為腿部用力后蹬的肌肉爆發方式收縮創造了有利條件,能產生較大的沖力。由于規則的改變,現代游泳比賽對出發技術的穩定性要求較高,由于搶跳或者出發技術穩定性不強而引起的錯失比賽資格的案例比比皆是。游泳出發技術中,手臂抓臺的動作可以起到兩方面作用,即維持平衡和為身體快速起跳提供動力;因此,肩關節運動軌跡對研究出發技術的合理性作用顯得尤為重要。
根據相關研究來看,既具有穩定性又便于快速啟動的前傾蹲踞式出發技術相對具有優勢。如圖4所示,采用前傾式出發方式的運動員在騰空后的雙肩動作更加一致,而采用后傾式出發方式的運動員則具有明顯的差異;因此,對于采用后傾式出發方式的運動員需要在今后的訓練中加強對動作穩定性的聯系。從表3主要關節位置的數據可以看出,左、右肩關節的差異在出發時刻最為顯著,尤其是Y方向上,后傾組為(0.43±0.07) m,而前傾組為(0.36±0.01) m;因此,在出發時刻采用后傾式出發的運動員需要重點加強動作的改進。這個時刻后傾式出發方式運動員由于具有明顯的向前重心水平速度,因而具有更加顯著的身體動作,對動作控制能力要求更高。endprint
前傾式的出發技術會由于臺前出發技術的穩定角小,穩定系數也相對較小,平衡就更容易被打破。雖然這樣便于快速啟動,但實際過程中若需獲得良好的水下快速啟動速度,必然要足夠快的蹬伸速度。由此對下肢能力也提出了較高要求;但是從圖5和6可以看出,后傾式出發方式在蹬伸階段可以通過前腿的快速蹬伸獲得一致的蹬伸動作,雙腿的協同工作獲得良好的蹬伸效果,而后傾式出發方式卻難以達到此種效果。出發動作的不協調必然導致最終入水動作的變形,可能會出現向某一側的偏移;因此,如果運動員出現這一現象,那么運動員離臺之后的運動軌跡也出現不佳效果,導致初始動能的浪費。
在預備時刻,采用不同出發方式的2組運動員相比,前腿膝關節角度差不多,但是后腿膝關節角度差異較大,后傾組95.83 °,前傾組83.44 °,前傾式出發方式膝關節屈膝更明顯。同時,從運動生物力學角度分析:如果膝部微屈,肌肉在收縮前放松,應預先適當拉長從而使收縮的力量最大;如果膝深屈,大腿的杠桿臂增長,肌肉處于靜力工作的緊張狀態容易導致疲勞。已有資料表明,在膝角小于 90 °的深蹲情況下,肌肉力量不利于發揮,而在 90 °以上的半蹲或淺蹲情況下,可以獲得較大的力量和騰起速度。這2種出發方式在出發過程中最小膝關節角度均小于90 °,后傾組為82.30 °,前傾組為76.68 °;但后傾式出發方式屈膝角度要小,更利于發揮肌肉力量,同時可以更好地利用跳臺出發起跳器的反作用力。從動作技術的完成效果上看,后傾組運動員較好地完成了技術動作,動作也比較協調合理;但是前傾組運動員則出現了較明顯的技術動作協調性問題,尤其是肩的控制,顯然是由于不合理的動作造成的。技術動作的學習與強化應是其下一步需要重點學習及改善的方面。
4 討論
4.1 出發起跳器對出發方式的選擇
游泳出發起跳器是類似田徑起跑器一樣的器具,它主要用來判定運動員是壓槍還是聽槍出發,在第13屆羅馬游泳世錦賽開始,在正式比賽中使用。這種新的出發起跳器可以讓運動員很好地起蹬,能夠減少出發時間。訓練和比賽時如果預備出發腿和腳的擺放出現問題,都會導致平衡失調,結果會出現犯規的搖晃,這一點從倫敦奧運會韓國運動員樸泰桓的犯規事件中可以看出[8]。
理論上,前傾式出發方式在離臺瞬間,重心運動軌跡比較平直,更容易獲得水平分力,從而能獲取更大的水平速度。后傾式出發方式的重心移動軌跡類似于斜拋運動,重心垂直分力較大,不利于獲取更大的水平分速度。在沒有出發起跳器的情況下,后傾式出發方式沒有前傾式出發方式快速出發的優勢;但在起跳器的后腳支撐作用,可借助獲得較大的離臺速度,因此,在整體力量水平相對低于歐美運動員的情況下,起跳器可作為亞洲游泳運動員非常重要的選項。同時,現有很多研究證實:起跳出發器的運用對蹲踞式出發方式的幫助更為顯著。由表2顯示,后傾組離臺瞬間水平速度是(4.73±0.51) m/s,而前傾組水平速度為(3.13±0.36) m/s。從2種技術水平速度的數值來看,后傾式出發方式的水平速度要比后傾式出發方式的平均水平速度快(1.6±0.43) m/s。這反映了目前運動員們還并沒有很好地利用出發起跳器,因此,游泳出發臺上的動作和練習,是今后需要關注的一個重要領域。結合出發臺上動作的觀察,蹲踞式出發方式是出發臺上動作技術的最佳選擇。
4.2 出發方式對能力的要求
在當前的國內外重大比賽中,越來越多的游泳運動員開始采用蹲踞式出發方式,并取得了驕人的成績。其中最具有代表性的運動員就是美國游泳運動員菲爾普斯,蹲踞式出發技術在當今泳壇占據了越來越重要的位置。采用蹲踞式出發方式的運動員需要良好的下肢力量水平,但是對于不同的蹲踞式出發方式其能力要求也不同。后傾式出發方式短于前傾式出發方式,同時峰值也相對大,這需要下肢關節快速發力;因此,對運動員下肢力量水平提出較高要求。這也是訓練的重點和要點,尤其是膝關節蹬伸能力,盡管上肢力量訓練是游泳運動員力量訓練的最重要部分[9]。
Vantorre在 2010年對自由泳短池項目5名優秀運動員和6名一般運動員觀察后發現 ,雖然出發技術在2組運動員之間沒有明顯的差異,但出發技術的身體協調動作上存在明星區別[10]。為了改善這一現象,訓練中應該增強游泳運動員對技術動作協調性的關注,學會保持身體的平衡,盡量避免產生垂直方向的力而更多地產生水平方向的力。從圖4肩關節速度的變化發現,在預備和出發階段中,前傾組手的拉力沒有對身體前移產生影響。而對于后傾組,推臂動作與后腿蹬伸同時進行,能夠使身體更有力地迅速擺脫靜止狀態,在一定程度上彌補由于后支撐腳無固定支撐而產生的用力不足的現象。
4.3 出發訓練安排
選擇出發的方式時必須考慮到運動員本身的身體條件、機能、肌肉組成及習慣等多個因素,并不是越新穎的跳水出發方式越適合每一位選手,因此,有必要開展有針對性的專項訓練。
為了針對訓練出發動作中上肢手臂推臺的力量,我們通過設計第1種訓練方式(如圖6所示),該訓練中要求游泳盡量模仿臺上出發的動作姿勢,身體屈曲,前后腳之間的距離也應該與臺上實際情況相同,同時后支撐腿膝關節接近90 °。運動員兩手各持一個實心球,在指令員的指示下,全力向后扔球。
為了針對出發動作中下肢力量的訓練,我們設計了第2種訓練方式(如圖7所示),游泳運動員雙手平舉面向前方,同時將前支撐腿放置于一個高45 cm左右的長凳上,盡量模擬出發臺上兩腿之間的距離,同時后支撐腿著地保持膝關節角度接近90 °左右。在這個練習中,主要練習出發時腿的力量。練習過程中,游泳運動員聽到出發信號后,執行垂直縱跳動作,同時后支撐腿膝關節做快速的離心伸直,而前支撐腿不主動用力,練習過程中強化后支撐腿在起跳出發過程中的作用。
第3種訓練方式練習的目的是強化出發騰空離臺階段前支撐腿的作用,以增加水平方向的力和水平速度。運動員在最初的直立位置站在游泳池邊,游泳運動員必須使用附著在腰上的橡皮筋,其另一端由教練員拉緊。游泳運動員開始向前移動緩慢下滑。當上身達到如圖8a所示的位置,平行于水面上的水平位置和前膝關節角度為90 °,教練員要求運動員用力蹬伸,感覺圖8b中入水姿勢,尤其是上身入水姿勢。endprint
5 結論
1)后傾蹲踞式出發方式需要更強的下肢力量,從而更好地登臺發力。這種方式相較于前傾蹲踞式出發,身體重心移動了更多的距離,出發的臺上時間略高于前傾蹲踞式出發,但對于下肢力量較強的運動員,有效提高了其出發時的水平速度,從而有效提高入水速度。
2)前傾蹲踞式出發技術,由于在臺上時間相對較短,在發令后能夠迅速反應入水。在到達最遠出發距離時,有更長的水下適應時間,對運動員水下憋氣時間的要求更高。
3)后傾式出發方式在整體力量水平低于歐美運動員低的情況下,更適合中國游泳運動員,但是需注意出發起跳器上出發技術的運用。后傾組運動員的后傾式技術動作比較符合其技術發揮,但在出發反應時上仍然需要改進提高;而采用前傾式出發技術的前傾組運動員,前傾式技術制約了其成績及水平的提高。
參考文獻:
[1] ISSURIN V B.New horizons for the methodology and physiology of training periodization[J].Sports medicine,2010,40(3):189.
[2] 張銘.游泳出發技術研究綜述[J].成都體育學院學報,2003,29(5):64.
[3] HAY J G.The biomechanics of sports techniques[M].NJ: Prentice-Hall, 1978:251.
[4] 張銘,林洪,李汀.3種游泳出發技術的運動學分析[J].中國體育科技,2004,39(12):27.
[5] 張銘.游泳出發技術研究綜述[J].成都體育學院學報,2003,29(5):64.
[6] 周家穎,王慧,仲宇.兩種游泳出發技術的運動學分析[J].西安體育學院學報,1994(2):38.
[7] 趙紅娟,仲宇,姜健.兩種蹲踞式游泳出發技術的運動學比較分析[J].西安體育學院學報,2009,26(5):613.
[8] 林儀煌.競技游泳的出發臺出發技術分析[J].武漢體育學院學報,2009(6):76.
[9] 張潔,趙紅娟,仲宇.新型游泳出發臺上后擺蹲踞式出發技術的運動學研究[J].首都體育學院學報,2013,25(1):90.
[10] VANTORRE J, SEIFERT L, FERNANDES R J, et al.Biomechanical Influence of Start Technique Preference for Elite Track Starters in Front Crawl[J].Open Sports Sciences Journal,2010(3):137.endprint