網球技術動作的運動生物力學研究綜述

高妮娜，牛健壯，于雪梅，邵妮娜，張承意

（西安電子科技大學體育部，陜西 西安 710071）

1 國內有關網球運動生物力學研究的現狀

運動生物力學一般研究運動項目涉及到多學科領域，運動學、動力學、生物學等。電子信息設備在運動生物力學的研究中的運用也是非常重要的一項，目前比較成熟的幾種測量儀器，如三維測力臺，肌電儀，高速攝像機、拉力傳感器等，比較多用于實驗狀態時的動作技術分析及診斷研究。由于實驗設備及其他條件的限制原因，在運動員比賽時對其進行運動生物力學的實驗數據采集是極其困難的。本文通過中國知網以網球、運動生物力學為關鍵字進行高級檢索，查閱1997—2017年國內相關的文章共6001篇。這些文章大多研究網球運動的教學與方法、網球運動的損傷、網球的職業化轉變、網球文化的推廣與發展等，涉及到與網球技術分析的運動生物力學相關的文章只有85篇，僅占20年來發表的網球相關科研文章總數的1.4%。期刊類研究論文共1468篇，從2003—2017年，運動生物力學的研究成果保持一個穩定的上升趨勢，在2017年發表的論文成果最多。

2 國內有關網球技術動作運動生物力學研究分析

本文在中國知網上對1997—2017年網球運動技術與運動生物力學相關的中文文獻進行檢索，查閱國內體育類核心期刊、博士論文、碩士論文、重要會議，經過對文章內容的閱讀與反復篩選，最終共得到相關內容43篇，并對這些文獻進行歸納分類，如表1所示。發球技術是網球基本技術中研究數量最多的一項，其中握拍、準備姿勢并未發現有關生物力學方面的研究，其多為理論研究。高壓技術與挑高球技術暫未發現有相關生物力學方面的研究成果。所以本文將從網球基本技術的發球技術、抽球技術、截擊技術、削球技術和接發球技術來進行闡述。

2.1 發球技術

楊楠認為，應直臂拋球，拋球臂關節角度變化過大會直接影響到球員發球的質量。在球離手高度和球被拋起的高度方面，應根據球員自身身高和擊球點來調整這兩方面的距離，讓其保持在一個合理的范圍之內。拋出球與身體的水平距離應保持在一個相對運動員自身合適的距離，方便球員在擊球時發力。肖思源認為，在發球時肩關節與髖關節的活動關系著下肢與上肢的動量轉換是否高效，最終是否利于擊球的發力。在對男女相同階梯的運動員與不同階梯的運動員在擊球時肩髖上升高度與角度分別進行了試驗與數據對比后得出，因為女隊員的力量弱于男隊員，所以要通過增加肩髖扭轉角度，加大動作幅度，保證擊球時的力量與發球時球的旋轉來提高發球的成功率。蔣川將我國優秀運動員的發球動作與國際名將的發球動作從身體重心的位移、速度和運動時間，以及持拍手與球拍的角度、速度和運動時間進行了詳細對比及情況說明。網球發球一系列連貫動作的最后就是為了獲得最后擊球時極大的速度，身體各個關節的最大速度的配合影響著動量的傳遞。發球動作的節奏應是身體從下肢各關節開始到上肢關節各個部位速度的遞增，保證最后整個鞭打動作的合理性及擊球的速度。

2.2 抽拍技術

2.2.1 正手 于曉東對正手平擊球與上旋球進行詳細闡述。正手擊球使用擊球方式的不同，所對應的上臂前臂的夾角，大臂與軀干的夾角，拍面與地面的夾角都影響著揮拍的速度。在2種擊球動作形成的過程中，各主要關節達到最大速度的時間順序是相同的，最主要就是從下肢踝關節、膝關節和髖關節再到上肢肩關節、肘關節和腕關節。胡啟權在此方面認為肘關節與腕關節的主動發力對球速的提高具有重要意義，并且在正手大力擊上旋球的動作過程中，身體的重心，球拍與球應保持一個合理的動量距，以保證擊球動作達到更好的控制。

表1 網球技術動作運動生物力學分析研究

2.2.2 反手 張月對雙手反拍擊打上旋球進行了詳細闡述。準備姿勢時重心的降低，擊球時上臂的內收與內旋，上肢的外展程度及旋外肌群的收縮，影響著觸球時球拍的速度和最終呈現出的上旋球的速度和力量。付健對網球單手反拍技術進行了詳細的闡述。球速與拍頭速度對網球反拍的上旋球、平擊球、下旋球來說是有差異的，不同的擊球方式在肌肉不同的工作條件下，表現出的擊球效果也存在差異。在肌肉不出現松弛的情況下，在瞬間對抗擊球時可以充分利用此時的肌肉彈性勢能與和牽張反射使擊球效果更好。

2.3 截擊技術

董方杰對網前正手截擊技術進行了詳細的闡述。截擊技術的準備動作階段應表現出左腳踝角度大于右腳踝角度，讓身體重心必須放在右腳上。球拍速度在增加的同時，膝關節速度能否增加，球拍位移，身體能否跟進，是否能處理好兩者之間的關系，是運動員對其控球能力，以及截擊水平的高低的重要體現。

2.4 削球技術

姜雁雁對網球反手削球技術進行了詳細闡述。想要提高擊球的力量和回球速度及球旋轉的力量，就必須要借助轉髖增加身體轉動的半徑來增大做功距離，調動腹外肌、腹內斜肌以腹直肌，通過牽拉來提高此部分肌肉的預張力和蓄積能量。同時，保持肩關節與肘關節的穩定，其角度基本保持不變，加強揮拍動作的連貫性，增加在觸球前的揮拍距離。

2.5 接發球技術

富仁杰對網球接發球技術進行了詳細闡述。在執行網球接發球技術時，握拍的方式，正反手握拍的位置，雙腳開立距離與肩寬的關系，膝關節的彎曲角度，重心的高度，對方在發球的同時，運動員的反應動作都是關鍵性問題。在對方將球拋至最高點，此時應開始通過分腿墊步調動身體，分腿墊步讓肌肉產生牽張反射，增大下肢的蹬伸力。在準備接發球時要做到重心降低，迅速反應，引拍距離盡可能小，預判時觀察對方拋球位置及出球線路，快速分腿墊步，小幅度引拍，主動向前迎球。

3 網球技術的運用與運動損傷

方小強在研究網球運動中網球肘的成因時，從多個角度進行了分析。在網球技術動作方面，持拍方式不得當，擊球時身體用力不協調，將力量集中在前臂及肘關節；擊球時單純的靠手臂，或手臂直臂發力大力擊球，長此以往，就有很大的可能發生運動損傷。在大力擊球時發生漏球現象，擊球點位置不正確，導致技術動作的變形。并且現在網球技術上有些與運動生物力學和生理學原理相違背的動作被運用，如反手抽殺技術，這也是造成運動損傷的一個原因。廖蘇對網球肘闡述到，初學者與專業運動員相比揮拍距離短，擊球前肘關節的屈伸角度略小，擊球時，持拍臂關節與身體距離較遠，旋后肌群保持前旋狀態，初學者高度緊張的肌肉狀態，使其動作已經在隨揮階段時還處在比較高的肌肉放電狀態，成為患網球肘的危險因素。身體各關節與相關肌肉的協調用力及注重上肢力量的平衡發展是預防網球肘的有效方法。

4 從儀器設備上分析我國20年網球運動生物力學研究

有關運動生物力學方面的研究大部分所采用的儀器為高速攝像機，在試驗中運用高速攝像機是為了回放運動員在實驗中所采用的技術，以便對其進行運動學與動力學的分析，但是作為運動生物力學的研究來說數據顯然單一。有部分研究者在研究網球技術時采用高速攝像與肌電測試儀同步的方法，肌電測試儀的加入有效的反映受試者肌肉的活動與功能狀態。很少一部分研究者在研究網球技術時采用三機同步的方法，即高速攝像、肌電測試儀與三維測力臺同步測試。董方杰在測試網球運動員網前截擊時采用兩部高速攝影機，分析球拍與踝關節、膝關節之間的關系，及它們之間互相的跟進動作；于曉東在測試網球正手擊上旋球與平擊球時，采用PULNIX高速攝像機2臺，便攜式遙控肌電測試儀1套型號為MegaWin600，分析正手擊上旋球與平擊球，拍面與地面的夾角、上臂前臂的夾角及大臂與軀干的夾角，在擊球過程中肌肉的放電順序得出主要用力的肌肉及其用力順序；張月在測試網球運動員雙手反拍底線擊上旋球時采用三機同步的測試方法得出，哪些主要運動肌肉對使用技術時對球起到加速及增大球的力量，以及肌肉發力先后順序。林建健在中國男子優秀運動員大力發球的研究中采用了QUALISYS—MCU500紅外遠射測試系統和Kistler測力臺對運動員發球動作的過程進行了測試。紅外遠測系統與傳統的高速錄像相比可以對測試的結果快速反饋，省去了人工逐幀、逐點解析，避免了在人工解析過程中產生的誤差。

5 結 語

在有關網球技術運動生物力學的研究實驗中，常用的儀器多為高速攝像機與肌電測試儀，極少數研究者使用了紅外遠測系統。本文在收集資料過程中所了解到的足部壓力鞋墊也極少看到有相關研究者使用，說明網球在運動生物力學研究方面所使用的儀器比較單一，改良及相對更高端研究儀器的普及率較低。在網球測量儀器方面，希望有更多樣的測量儀器及現有的相關高端測量儀器普及率的增加。此外，網球基本技術的研究、相關運動技術與運動損傷之間的關系、身體素質對網球技術的影響及制約網球技術發展的原因等方面的科研內容應增多一些，使網球在科研成果上的范圍更大，讓網球在國內更好的發展。