優(yōu)秀運動員諶利軍與馮呂棟抓舉技術(shù)對比研究

2022-03-09 02:18:10葉小川劉功聚潘慧炬

浙江體育科學(xué) 2022年2期

晉勛,鄭哲,葉小川，劉功聚,潘慧炬

(1.浙江師范大學(xué)體育與健康科學(xué)學(xué)院，浙江金華 321004；2.成都體育學(xué)院，四川成都610041；3.浙江體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江杭州 311231)

0 前言

男子舉重項目一直是我國的奧運優(yōu)勢項目，在進入21世紀(jì)以來的6屆奧運會上共獲得了15枚金牌。優(yōu)秀的人才儲備是我國舉重項目屢次創(chuàng)造佳績的秘訣，特別是小級別、中級別更是長期處于世界統(tǒng)治地位。諶利軍、馮呂棟是我國小級別67kg級實力最強的兩位選手，在2019年亞洲舉重錦標(biāo)賽暨東京奧運會資格賽中，諶利軍以154kg獲得抓舉冠軍并打破該級別的世界紀(jì)錄，馮呂棟則以152kg獲得抓舉亞軍。本研究通過對諶利軍以及馮呂棟兩次抓舉關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進行對比,分析兩位運動員抓舉的技術(shù)特點。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以2019年亞洲舉重錦標(biāo)賽暨東京奧運會資格賽中，我國男子67kg級運動員諶利軍和馮呂棟抓舉技術(shù)動作為研究對象。

1.2 研究方法

1.2.1 三維定點定焦攝影測量法。采用兩臺專業(yè)攝像機(SONYDCRHC52E)對運動員抓舉技術(shù)動作進行現(xiàn)場采集,兩臺攝像機分別固定于舉重臺前方的左右兩側(cè),夾角約為90°，賽前采用PEAK三維標(biāo)定框架對比賽場地進行空間標(biāo)定;攝像機位置和焦距在整個拍攝過程中保持不變(圖1)[1]。

圖1 攝像機擺放位置圖

1.2.2 三維錄像解析。采用德國SIMI Motion8.0運動解析系統(tǒng)對采集的視頻進行解析，解析頻率為50場/s；采用6Hz低通濾波對原始數(shù)據(jù)進行平滑處理，運用DLT法計算空間坐標(biāo)，人體質(zhì)心計算采用Hanavan人體數(shù)學(xué)模型[2,3]，解析后三維坐標(biāo)系如圖2。

圖2 三維運動分析直角坐標(biāo)系示意圖

1.2.3 對比分析法。對2019年亞洲舉重錦標(biāo)賽暨東京奧運會資格賽中諶利軍抓舉154kg(破世界紀(jì)錄)和馮呂棟抓舉152kg技術(shù)動作特征進行對比分析(表1)。

表1 運動員信息表

1.3 抓舉動作階段劃分

對技術(shù)動作進行階段劃分，是運動生物力學(xué)研究常用的方法，以往研究依據(jù)杠鈴高度和速度以及關(guān)節(jié)角度的變化將抓舉技術(shù)動作分為5個或6個階段。本研究將其分為6個階段以及劃分階段的7個特征時刻(圖3)，分別為：伸膝提鈴階段(A-B)：從杠鈴離地瞬間到第一次伸膝最大時刻；引膝提鈴階段(B-C)：從膝關(guān)節(jié)角度最大時刻降至最小時刻；發(fā)力階段(C-D)：從引膝結(jié)束到杠鈴速度達到最大時刻；慣性上升階段(D-E)：從杠鈴速度最大到杠鈴上升至最高時刻；下蹲支撐階段(E-F)：從杠鈴達到最高點時開始到杠鈴下降速度達到最大時刻；接鈴?fù)瓿呻A段(F-G)：從杠鈴下降速度達到最大時刻開始到杠鈴速度為零時刻[1,3-5]。

圖3 抓舉各階段特征畫面

2 研究結(jié)果與分析

2.1 準(zhǔn)備姿態(tài)技術(shù)參數(shù)分析

抓舉的基本技術(shù)模式要求運動員以一個快速連續(xù)的動作將杠鈴舉起到頭頂支撐的位置，在這一動作過程中，提鈴準(zhǔn)備姿勢是隨后各動作階段的基礎(chǔ)，準(zhǔn)備姿勢是否合理關(guān)系到整個抓舉動作的成敗。通過對比諶利軍與馮呂棟抓舉準(zhǔn)備姿勢中握距與站距發(fā)現(xiàn)，諶利軍握距、站距(98.62cm、51.42cm)略小于馮呂棟(99.03cm、53.26cm)；握距、站距標(biāo)準(zhǔn)化運動員身高后，諶利軍(61.25%、31.93%)略大于馮呂棟(58.95%、31.70%)，總體上兩名運動員差異不大，都采用了相對較寬的握距與站距位置。較寬握距能夠減少杠鈴上舉的高度，使運動員在更低位置支撐杠鈴，體現(xiàn)了抓舉技術(shù)“低”的技術(shù)原則；但是，寬握距使臂力分散，對運動員兩臂的支撐能力提出了更高的要求。較寬的站距(大于髖寬)有利于降低身體重心，增大支撐面，使穩(wěn)定角(重力作用線和重心到支撐面邊沿相應(yīng)點的連線之間的夾角)增大，穩(wěn)定性更高；但是與正常站距(約同髖寬)相比，寬站距會使腿部肌肉在用力上產(chǎn)生力的分解，削弱了腿部伸肌的力量，不利于隨后的提鈴用力。寬站距的選擇，可能與運動員關(guān)節(jié)靈活性和柔韌性不足有關(guān)[6]。

表2 抓舉準(zhǔn)備姿勢技術(shù)相關(guān)參數(shù)

對比準(zhǔn)備姿勢時的“兩心”距離以及膝角和髖角發(fā)現(xiàn)，兩名運動員髖關(guān)節(jié)角度差異不大，膝關(guān)節(jié)角度和“兩心”距離存在差異。具體表現(xiàn)為：諶利軍抓舉兩心距離為7.49cm，馮呂棟為4.37cm，根據(jù)生物力學(xué)原理，馮呂棟“兩心”距離更符合抓舉技術(shù)中“近”的技術(shù)要求[3]；準(zhǔn)備姿勢時較小的膝關(guān)節(jié)角度有利于隨后提鈴過程中伸膝力量傳導(dǎo)[1]，諶利軍準(zhǔn)備姿勢時的膝關(guān)節(jié)角度(56.63°)小于馮呂棟(61.76°)，一定程度上體現(xiàn)了技術(shù)的經(jīng)濟性。

準(zhǔn)備姿勢時握距與站距大小是根據(jù)運動員的的形態(tài)特點和力學(xué)原理決定的[7]，膝、髖關(guān)節(jié)角度也受到運動員臀位高低、杠鈴桿與小腿距離遠近以及身高等多個因素的影響[8]。準(zhǔn)備姿勢是否合理，要以準(zhǔn)備姿勢時各參數(shù)值是否有利于腰背肌群自然收緊，能否保持各關(guān)節(jié)肌群靜力性緊張以及使杠鈴重心和身體重心更接近支撐面的中心為標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 杠鈴運動學(xué)參數(shù)分析

2.2.1 提鈴階段持續(xù)時間和杠鈴高度變化分析。抓舉提鈴過程(伸膝提鈴階段開始時刻至慣性上升階段結(jié)束時刻)中各階段時間和杠鈴上升高度變化能夠反映運動員提鈴節(jié)奏。分析表3、圖4數(shù)據(jù)可以看出，在杠鈴上升階段，兩名運動員具有相同的時間和空間結(jié)構(gòu)。均表現(xiàn)為：伸膝提鈴階段所需時間和杠鈴上升距離最大，引膝提鈴階段則最小。兩名運動員在發(fā)力階段和慣性上升階段的時間百分比差異不大，慣性上升階段杠鈴上升高度百分比存在差異。進一步分析數(shù)據(jù)可以看出，諶利軍在第一階段的時間及杠鈴高度占整個提鈴階段百分比分別為50.98%和34.73%，比馮呂棟相同階段高4.83%和2.61%；這也遠高于我國其他優(yōu)秀運動員在相同階段的數(shù)據(jù)[9]。伸膝提鈴階段主要是靠伸膝蹬腿動作來進行的，這一階段髖關(guān)節(jié)打開過早容易造成抓舉失敗，反應(yīng)在數(shù)據(jù)上就是這一階段提鈴時間及杠鈴上升高度百分比較大[10]。諶利軍這一階段相關(guān)參數(shù)數(shù)值較高，說明在這一階段沒能利用好蹬地發(fā)力獲得的力量，反而是利用伸髖獲得的力提拉杠鈴，相應(yīng)動作質(zhì)量也會受到影響。

表3 抓舉各階段關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)比較

圖4 各階段提鈴時間比及杠鈴上升高度比

在引膝提鈴階段諶利軍提鈴時間百分比和杠鈴上升高度百分比分別為7.84%和10.84%，分別比馮呂棟低5.62%和4.72%。有研究指出，引膝提鈴階段提鈴時間百分比和杠鈴上升高度百分比技術(shù)較好的運動員要高于技術(shù)較差的運動員[11]。引膝提鈴階段主要是靠伸髖的同時積極引膝來完成的，這一階段諶利軍兩項指標(biāo)都較小，原因可能是上一階段髖關(guān)節(jié)打開過早，使這一階段髖關(guān)節(jié)活動受到限制造成的；另外，也可能是這一階段引膝不充分造成的，應(yīng)結(jié)合這一階段膝關(guān)節(jié)角度變化進行深入研究。

杠鈴最大高度是完成動作的必要條件，也是診斷發(fā)力效果的重要指標(biāo)[11]。諶利軍杠鈴最大高度為117.92cm，略低于馮呂棟(119.28cm)，杠鈴最大高度標(biāo)準(zhǔn)化運動員身高后，諶利軍杠鈴最大高度的相對值為73.24%，馮呂棟為71.00%，在保證成功試舉的前提下，較低的杠鈴最大高度相對值是優(yōu)秀舉重運動員顯著特征之一，體現(xiàn)了用力的經(jīng)濟性[12]。有研究指出杠鈴最大高度約為運動員身高的70.70%±1.60%[13]，諶利軍杠鈴最大高度相對值超過這一范圍，一方面體現(xiàn)出諶利軍發(fā)力階段伸膝、伸髖肌群強悍的爆發(fā)力輸出和慣性上升階段甩肘翻腕能力極強的特點；另一方面，杠鈴最大高度過高說明發(fā)力并不經(jīng)濟，造成發(fā)力的浪費，應(yīng)將多余的力轉(zhuǎn)化為更重的杠鈴負荷上。馮呂棟杠鈴最大高度相對值在這一范圍內(nèi),僅就杠鈴最大高度這一指標(biāo)數(shù)值來說似乎可以說明運動員發(fā)力較為經(jīng)濟，但結(jié)合表3數(shù)據(jù)可知，杠鈴最大垂直速度馮呂棟(1.74m·s-1)與諶利軍(1.75m·s-1)幾乎相同，說明馮呂棟發(fā)力并不經(jīng)濟。進一步分析數(shù)據(jù)可以看出，慣性上升階段馮呂棟杠鈴上升高度百分比為29.31%，諶利軍為31.34%，在杠鈴上升時間和速度幾乎相同的情況下杠鈴上升高度比相比于諶利軍小2.03%,說明馮呂棟杠鈴最大高度較低是由慣性上升階段高度損失造成的，提示馮呂棟慣性上升階段技術(shù)動作可能存在問題，應(yīng)進一步分析慣性上升階段運動員關(guān)節(jié)角度及運動員與杠鈴相對位置等參數(shù)，查找造成慣性上升階段杠鈴上升高度較低的原因。

2.2.2 接鈴階段持續(xù)時間和杠鈴高度變化分析。精英男子舉重運動員在下蹲支撐階段杠鈴下落距離明顯小于普通運動員[14]。由表3可以看出，諶利軍下蹲支撐階段用時0.10s，階段末杠鈴高度為113.97cm，杠鈴回落距離為3.95cm；馮呂棟下蹲支撐階段用時0.14s，階段末杠鈴高度為111.31cm，杠鈴回落距離為7.97cm，諶利軍明顯小于馮呂棟。整個接鈴階段杠鈴回落距離諶利軍(14.29cm)同樣小于馮呂棟(15.21cm),在較短的時間內(nèi)杠鈴回落距離越長，杠鈴下降速度越快，接鈴難度越大。研究結(jié)果說明諶利軍在下蹲支撐階段節(jié)奏更好，更有利于接鈴，馮呂棟則要注意下蹲支撐接鈴能力的提高。

2.2.3 杠鈴垂直速度變化分析。杠鈴的運動是舉重運動員施加在杠鈴上的力的結(jié)果，速度時間關(guān)系通常被認為是評估提升技術(shù)的最重要的指標(biāo)之一[13,15]。杠鈴垂直速度變化曲線存在兩種類型，第一種類型是在伸膝提鈴階段到發(fā)力階段杠鈴垂直速度持續(xù)上升，另一種曲線類型是在引膝提鈴階段杠鈴垂直速度有一個較小的下降。引膝提鈴階段杠鈴垂直速度下降被視為技術(shù)缺陷，因為引膝提鈴階段的速度損失需要運動員在隨后階段增加額外的力才能克服[16]。由表3及圖5數(shù)據(jù)可知，諶利軍與馮呂棟均為第一種曲線類型，表現(xiàn)出較好的速度增長模式。另外，下蹲支撐階段末馮呂棟杠鈴垂直下降速度為-0.71m.s-1，明顯大于諶利軍(-0.56m.s-1)，這是由于下蹲支撐階段杠鈴回落距離較長造成的，進一步說明馮呂棟下蹲支撐階段接鈴節(jié)奏存在問題，應(yīng)進行針對性訓(xùn)練予以調(diào)整。

圖5 諶利軍與馮呂棟杠鈴垂直速度對比圖

2.3 下肢運動學(xué)參數(shù)分析

伸膝提鈴主要是靠積極蹬地伸膝來完成，此階段膝關(guān)節(jié)角度增大；引膝提鈴階段膝關(guān)節(jié)適當(dāng)回屈，角度減小，目的是積蓄力量，為接下來的發(fā)力階段做好準(zhǔn)備，同時髖關(guān)節(jié)適當(dāng)增大。發(fā)力階段主要靠伸膝伸髖獲得的力“爆發(fā)式”作用于杠鈴上，膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)角度在這一階段達到最大；慣性上升階段運動員對杠鈴施加向上的力，反之杠鈴也對人體施加了向下的作用力[17,18]，此階段膝關(guān)節(jié)角、髖關(guān)節(jié)角迅速減小，表現(xiàn)為屈膝屈髖；下蹲支撐和接鈴?fù)瓿呻A段運動員借助慣性上升階段的反作用力使身體迅速降至杠鈴下方，繼續(xù)屈膝屈髖下蹲到合適的接鈴位置。從表3和圖6、圖7中抓舉各階段關(guān)節(jié)角度參數(shù)和角度隨時間變化曲線可以看出，兩名運動員膝關(guān)節(jié)角度和髖關(guān)節(jié)角度變化趨勢與描述相一致，只是幅度不同。

圖6 諶利軍膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)角度變化圖

圖7 馮呂棟膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)角度變化圖

由表3可以看出，諶利軍伸膝提鈴階段膝關(guān)節(jié)角為110.06°，馮呂棟為119.81°，諶利軍伸膝角度明顯小于馮呂棟。從角度變化可以更直觀看出諶利軍伸膝提鈴階段蹬地伸膝存在問題，伸膝不充分勢必會使髖關(guān)節(jié)過早打開參與用力，導(dǎo)致提鈴時間更長，杠鈴上升高度更大，隨后階段的髖關(guān)節(jié)活動也受到限制，與前文的研究結(jié)果一致。此外，引膝提鈴階段充分引膝是判斷提鈴技術(shù)優(yōu)劣的重要指標(biāo)，引膝提鈴階段膝關(guān)節(jié)適當(dāng)回屈可以將彈性能量儲存到伸肌中，從而在發(fā)力階段產(chǎn)生爆發(fā)力輸出[19,20]，馮呂棟引膝提鈴階段膝關(guān)節(jié)角度回屈10.98°，而諶利軍在這一階段膝關(guān)節(jié)角度回屈只有2.57°。馮呂棟膝關(guān)節(jié)回屈角度與其他研究中我國優(yōu)秀運動員相一致[4]。結(jié)合引膝時間分析，諶利軍引膝提鈴階段時間只有0.08s，這也顯著低于我國其他優(yōu)秀運動員同階段引膝時間，引膝時間短且膝關(guān)節(jié)回屈小，說明引膝不充分[10]。引膝不足使得杠鈴還未最大限度拉近身體就已經(jīng)開始最大用力提鈴上升，增加阻力臂，同時也不能充分利用上一階段伸膝蹬腿產(chǎn)生的力和儲存的彈性能量，相應(yīng)的動作質(zhì)量也會受到影響。目前研究認為，由于伸膝提鈴階段伸膝肌群貢獻最大，發(fā)力階段伸髖肌群貢獻最大，因此合理的關(guān)節(jié)角速度變化應(yīng)該為伸膝提鈴階段膝關(guān)節(jié)最大角速度大于髖關(guān)節(jié)最大角速度，發(fā)力階段髖關(guān)節(jié)最大角速度大于膝關(guān)節(jié)最大角速度[21,22]。本研究中，馮呂棟伸膝提鈴階段膝關(guān)節(jié)最大伸展速度(213.84°/s)大于髖關(guān)節(jié)最大伸展速度(180.48°/s)，發(fā)力階段髖關(guān)節(jié)最大伸展速度(429.90°/s)大于膝關(guān)節(jié)最大伸展速度(384.83°/s)，與相關(guān)研究一致；諶利軍則相反，伸膝提鈴階段膝關(guān)節(jié)最大伸展速度(188.40°/s)小于髖關(guān)節(jié)最大伸展速度(211.83°/s)，發(fā)力階段髖關(guān)節(jié)最大伸展速度(381.63°/s)小于膝關(guān)節(jié)最大伸展速度(397.14°/s)。諶利軍伸膝提鈴階段的技術(shù)表現(xiàn)同國外報道的青少年舉重運動員類似[23]，伸膝提鈴階段髖關(guān)節(jié)伸展速度增加，表明伸膝肌群力量不足需要髖關(guān)節(jié)的伸肌來克服杠鈴重量，導(dǎo)致發(fā)力階段髖關(guān)節(jié)伸展速度受到限制，增加了提鈴難度。綜上，建議教練員對諶利軍伸膝提鈴和引膝提鈴兩個階段的動作進行糾正。

2.4 抓舉技術(shù)穩(wěn)定性參數(shù)分析

杠鈴重心軌跡和“兩心”在X軸(前后方向)的距離以及杠鈴重心在Y軸(左右方向)的位移是反映抓舉技術(shù)穩(wěn)定性的重要運動學(xué)變量[3,13,24]。

2.4.1 杠鈴重心軌跡分析。圖8、圖9分別為諶利軍和馮呂棟人體重心和杠鈴重心在X-Z軸上的運動軌跡。目前研究認為較為普遍的杠鈴運動軌跡有兩種類型，以杠鈴起始位置做垂直參考線，杠鈴運動過程中相對于運動員會出現(xiàn)“朝向、遠離、朝向”的特點，軌跡大致呈“S”；其中，類型“1”穿過杠鈴重心垂直參考線，類型“2”不會穿過垂直參考線。“1”型杠鈴軌跡在早期研究中被認為是最好的軌跡類型，因為它相對于杠鈴重心垂直參考線表現(xiàn)出較小的水平位移，穩(wěn)定性更好；而“2”型杠鈴軌跡由于表現(xiàn)出較大的水平位移被認為是有缺陷的[25,26]。但是，隨著研究的深入，大量研究表明，杠鈴在被拉向運動員的過程中，運動員身體會向后移動，甚至在接鈴階段會出現(xiàn)所謂“后跳”的現(xiàn)象，杠鈴也會跟隨運動員出現(xiàn)向后移動的現(xiàn)象[13,14]；斯通等人認為杠鈴后移是代表運動員積極發(fā)力的合理技術(shù)，這種由于積極發(fā)力導(dǎo)致的水平位移是可被接受的[27]。本研究中，馮呂棟杠鈴軌跡更靠近杠鈴垂直參考線，表現(xiàn)出“1”型杠鈴軌跡；諶利軍杠鈴軌跡更靠近人體重心，表現(xiàn)出“2”型杠鈴軌跡。研究表明馮呂棟抓舉穩(wěn)定性更好，而諶利軍抓舉發(fā)力更積極。

圖8 諶利軍“兩心”在X-Z軸軌跡

圖9 馮呂棟“兩心”在X-Z軸軌跡

2.4.2 “兩心”前后距離分析。由表3可知，在引膝提鈴階段末馮呂棟“兩心”距離(1.83cm)小于諶利軍(4.63cm)，“兩心”間距小有利于縮短阻力臂，更有利于提鈴上升。但是在發(fā)力和慣性上升階段，馮呂棟“兩心”距離(13.47cm、15.18cm)明顯大于諶利軍(9.54cm、11.13cm)；“兩心”距離越大，運動員必須施加更多的力來控制負重的杠鈴[28,29]，說明馮呂棟在發(fā)力和慣性上升階段將更多的力用在了杠鈴水平運動上，缺乏將“力”轉(zhuǎn)化為杠鈴垂直向上的能力，這也是導(dǎo)致慣性上升階段杠鈴上升高度較低的直接原因。諶利軍在發(fā)力和慣性上升階段的參數(shù)變化體現(xiàn)了運動員爆發(fā)力強的特點。下蹲支撐階段馮呂棟“兩心”距離為5.13cm大于諶利軍(3.76cm)，有研究指出下蹲支撐階段“兩心”距離過大是導(dǎo)致抓舉失敗的重要原因[30,31]，說明馮呂棟接鈴能力還需進一步加強。

2.4.3 杠鈴重心Y軸偏移量分析。杠鈴重心在Y軸(左右)偏移量是評價抓舉動作穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一[3,24,32]。對比表3諶利軍和馮呂棟相關(guān)參數(shù)可知，諶利軍在抓舉的整個動作階段中，杠鈴重心最大偏移量為6.02cm，馮呂棟為1.71cm。杠鈴重心左右偏移量過大會增加提鈴、接鈴難度，研究說明諶利軍試舉過程中身體左右兩側(cè)穩(wěn)定性較差，應(yīng)對身體左右側(cè)力量平衡進行評估，作出針對性訓(xùn)練予以調(diào)整。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

準(zhǔn)備階段，馮呂棟身體姿勢更符合抓舉技術(shù)中“近”的技術(shù)要求；伸膝提鈴和引膝提鈴階段馮呂棟技術(shù)動作優(yōu)于諶利軍；發(fā)力和慣性上升以及接鈴階段諶利軍技術(shù)動作優(yōu)于馮呂棟。

諶利軍伸膝提鈴階段髖關(guān)節(jié)打開過早以及引膝提鈴階段膝關(guān)節(jié)回屈不足是其存在的主要問題，結(jié)合杠鈴最大高度分析，諶利軍如果能改善髖關(guān)節(jié)打開過早和膝關(guān)節(jié)回屈不足的問題，將能夠舉起更大的杠鈴重量。此外，抓舉各動作階段杠鈴重心左右偏移過大的問題也要引起足夠的重視。

馮呂棟存在的主要問題是發(fā)力和慣性上升階段“兩心”前后距離過大，不能很好地將伸膝伸髖獲得的力作用于杠鈴垂直運動上，杠鈴相對于運動員水平運動幅度大，垂直運動幅度小，導(dǎo)致杠鈴最大相對高度較低。馮呂棟存在的另一個問題是接鈴階段杠鈴回落距離長，下降速度過快，杠鈴下砸力過大，應(yīng)進行針對性調(diào)整。