優(yōu)秀女子鉛球運動員滑步階段下肢技術(shù)的運動學分析

楊瑞鵬，李金剛，陳小龍3

（1.咸陽師范學院 體育系，陜西 咸陽 712000；2.瑞泉中學，陜西 渭南 714000）

優(yōu)秀女子鉛球運動員滑步階段下肢技術(shù)的運動學分析

楊瑞鵬1，李金剛2，陳小龍123

（1.咸陽師范學院 體育系，陜西 咸陽 712000；2.瑞泉中學，陜西 渭南 714000）

以我國優(yōu)秀女子鉛球運動員李梅菊、李玲、劉向榮和鞏立嬌為研究對象，運用文獻資料、三維攝像和錄像解析等，結(jié)合運動技術(shù)診斷原理從運動學角度對其滑步階段左側(cè)和右側(cè)下肢技術(shù)特征、左右下肢配合狀況及動量傳遞特征進行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)右離時，李梅菊和劉向榮的蹬擺配合時機不理想，臀部后移幅度不夠；(2)這4名隊員在右離時左腿間動作鏈不同程度遭到破壞，不符合人體運動鏈的原理；(3)除李梅菊之外的其他運動員，右離時右腿間的動量傳遞效果較好，符合人體運動鏈的原理；(4)鞏立嬌右著時右髖速度明顯偏??；(5)在滑步階段結(jié)束時4名運動員的重心過高，尤其是李玲。

人體運動學；女子鉛球；滑步階段；下肢技術(shù)；運動學分析

我國女子鉛球雖然在第 29屆奧運會上取得了第5、8名的成績，但是與第1、2名的成績還有較大差距。造成這一情況的原因是多方面的，但是從技術(shù)的角度來看，滑步階段技術(shù)是主要影響因素之一。它是投擲技術(shù)的開始，其左側(cè)和右側(cè)下肢技術(shù)完成情況和其配合狀況對于運動技術(shù)水平和成績的提高至關(guān)重要。研究表明：左側(cè)肢體的運動形式是整個投擲技術(shù)的前提，右側(cè)用力是各個階段的用力的開始，右側(cè)技術(shù)的好壞決定著成績的好壞[1-2]。因此，有必要對滑步階段左、右兩側(cè)技術(shù)和它們之間配合狀況進行分析。另外，通過文獻分析，以往對滑步階段技術(shù)的研究多以右側(cè)技術(shù)為主，很少涉及左側(cè)下肢技術(shù)和左、右兩側(cè)下肢技術(shù)的配合狀況的研究。所以，對滑步階段左、右側(cè)下肢技術(shù)和它們之間的配合狀況進行研究非常必要，對我國優(yōu)秀鉛球運動員滑步階段技術(shù)的全面認識有重要意義。

1 研究對象

以 2008年杭州蕭山舉行的中國田徑大獎賽女子鉛球比賽前4名運動員李梅菊、李玲、劉向榮和鞏立嬌為研究對象。以“從左腳后擺開始——右腳著地”階段的下肢技術(shù)為研究內(nèi)容。

2 研究方法

用兩臺高速攝影機對比賽現(xiàn)場進行錄像。高速錄像光學鏡頭為美國PULNIX公司生產(chǎn)的CCD高速掃描攝像頭(TM-6710CL)，拍攝頻率為 120 p/s；高速采集卡為METEORII-CAMERA-LINK，主光軸高度1.2 m，兩攝像頭距離拍攝點為10 m，主光軸間夾角約為90°。另外，賽前和賽后均對“艾捷”三維立體框架坐標進行拍攝。

使用美國Ariel公司的APAS運動分析系統(tǒng)對錄像(影片)進行解析，選用松井秀治模型，依據(jù)人體模型的標準和研究的需要選取20個關(guān)節(jié)點，對圖像數(shù)字化處理，用低通數(shù)字濾波法對原始數(shù)據(jù)進行平滑處理(平滑系數(shù)為6)，獲取本研究所需要的原始數(shù)據(jù)。

對原始數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003匯總，并計算其平均數(shù)和標準差，即用(±s)表示。

3 結(jié)果與分析

滑步是由臀部主動后移，左腿積極后擺，充分利用“移、擺”產(chǎn)生的動力開始的，使身體和鉛球擺脫靜止狀態(tài)，獲得一定的向投擲方向運動的速度，為順利完成后續(xù)動作做好準備。它要求身體重心的移動和鉛球運動的軌跡低、平、快。低是指鉛球和身體重心要低，平是指鉛球和身體重心起伏要小，快是指擺動腿擺動迅速，蹬地腿蹬伸有力、收拉快[3]。

3.1 我國運動員滑步階段右側(cè)下肢肢體特征

從表1可知，我國運動員在滑步開始右腳離地瞬間平均蹬地角為(57.065±2.803)°，除李玲蹬地角較小外，其他運動員與世界優(yōu)秀運動員斯盧皮亞內(nèi)克相比(21.41 m，蹬地角為58°)[4]，蹬地角差別不大。

表1 鉛球運動員滑步階段右側(cè)肢體運動學參數(shù)測定結(jié)果

他們的重心騰起角度差異較大，李玲的最大(30.382°)，鞏立嬌的次大(21.210°)，李梅菊最小(18.000°)，但是李玲的蹬地角較小只有54.213°，這主要是由于右腳蹬離地面時蹬伸比較充分造成的。騰起角的大小決定著滑步過程中運動員身體重心上下起伏的大小，騰起角小可使重心上下起伏小、速度損失小，因而容易達到滑步低、平、快的要求，并為過渡階段打下良好的基礎。結(jié)合兩者數(shù)據(jù)分析，李梅菊滑步時重心相對比較平穩(wěn)，李玲的起伏較大。

右腳離地瞬間，右踝角度平均為(126.790±21.911)°，在滑步結(jié)束時右腳著地瞬間平均為(118.477±6.746)°，比上一個瞬間減小約8.3°。但是橫向比較，只有李梅菊的角度略有增加。右踝角的大小反映了運動員在著地瞬間右踝積極著地程度以及右腳內(nèi)轉(zhuǎn)的積極程度。橫向比較后發(fā)現(xiàn)4名運動員只有李梅菊是增大的，其他運動員都不同程度減小了，鞏立嬌減小的最多，這主要是由于她右離時的右踝角過大造成。右腳離地瞬間右膝角的大小直接反映運動員在離地瞬間右腿蹬伸積極的程度[1]。表1顯示，我國選手平均為(167.802± 3.764)°，鞏立嬌的最大為172.000°。右著之后的右膝角大小反映了右膝的收拉程度，她們右著時候右膝角的平均值是(114.019±7.097)°。相對于右離時的角度，說明他們右膝收拉的程度大，為形成良好的超越器械姿勢奠定了基礎。右著和右離時右膝關(guān)節(jié)角度的差值越大說明收拉越積極。同樣表1橫向比較，李玲的差值最小只有47.399°，說明其在右著之前的右小腿回拉不夠積極。

右髖角是上體軀干和右大腿在右髖部所形成的夾角[4]。我國優(yōu)秀運動員右離時右髖角平均為(82.961± 11.091)°，和世界優(yōu)秀運動員斯盧皮亞內(nèi)克的84°相比，差別不大，但是鞏立嬌的右髖角只有 68.480°，明顯偏小。而李玲和劉向榮右離時的右髖角偏大，均達到90°以上，說明他們的上體抬起較早。右著時，平均角度李玲和劉向榮外都是有所增加，說明他們的身體在逐漸的抬起，符合投擲原理；李玲和劉向榮的右髖角不同程度減小了，尤其是李玲，說明其在右離時上體抬起較高，為了彌補不足，右著時上體主動地前傾，減小了右髖角，以利于超越器械姿勢的形成。因此，容易造成滑步階段身體重心起伏過大問題出現(xiàn)。

兩大腿最大夾角反映了運動員在滑步過程中左腿向投擲方向擺動的積極程度[5]。兩大腿最大夾角出現(xiàn)時機可以反映蹬擺配合的理想程度。表1顯示我國優(yōu)秀運動員兩大腿之間的最大夾角平均為(102.710±7.099)°，而世界優(yōu)秀運動員斯盧皮亞內(nèi)克是 122°，說明我國運動員兩大腿最大夾角偏小，尤其是劉向榮，只有93.523°，而且最大夾角是出現(xiàn)在右離前，所以其蹬擺配合不是很好，右腿發(fā)力較早，左腿擺動的浮動較小(右離時左腳離地高度只有0.256 m)，不利于適當延長滑步距離。而李梅菊和李玲及鞏立嬌相對來說比較積極，其兩大腿夾角分別達到了104.628°、110.628°和102.060°。分析表明：只有李梅菊的兩大腿夾角出現(xiàn)在右蹬離地面之后，所以只有鞏立嬌和李玲的蹬擺配合比較理想。當兩大腿最大夾角出現(xiàn)在右離之后容易造成滑步距離較短，她們的滑步距離同樣可以反映上述問題。因此在滑步階段要注意蹬擺配合，盡量使兩大腿最大夾角出現(xiàn)在右離瞬間。

重心的高度間接可以反映身體最后的超越器械姿勢前的預備動作的評價標準[1]。如果過高會造成滑步階段鉛球的運行距離縮短。右離和右著時的重心高度差可以評定滑步技術(shù)階段上體的控制程度，其差值越小，說明其上體控制能力越好。對表1橫向?qū)Ρ劝l(fā)現(xiàn)：李梅菊的高度差較大(達到0.114 m)，其次為劉向榮(為0.106 m)。因此他們的上體控制能力不是很好，但是除李梅菊外的李玲、鞏立嬌和劉向榮在右著時重心的高度都較大，尤其是李玲(0.950 m)。所以在滑步結(jié)束時他們的上體抬起較高，尤其是李玲。如果在滑步階段結(jié)束時重心過高，則在整個投擲過程中鉛球的運行距離將會縮短。

3.2 我國運動員滑步階段左側(cè)下肢肢體特征

根據(jù)表2參數(shù)評價和動作鏈原理都可以證明，擺動腿擺動不論是右離還是右著時，都是左髖角>左膝角>左踝角，符合投擲原理和相鄰環(huán)節(jié)之間動量傳遞原理。其夾角的大小不僅可以反映其環(huán)節(jié)運動幅度的大小，同時也可以反映其用力的大小。

右離時，左腳離地高度不僅可以間接反映重心的起伏狀況也可以反映蹬地角或騰起角的大小[2]。離地過高會使右腳的蹬地角或身體的騰起角偏大，右離時李梅菊左腳離地高度為0.572 m、李玲為0.489 m，結(jié)合她們各自的騰起角或蹬地角(李梅菊蹬地角為 60.906°、李玲的騰起角為30.795°)同樣反映上述問題。

2）注漿壓力變化。注漿過程中，壓力要在控制范圍內(nèi)，防止出現(xiàn)過大或過小現(xiàn)象，若壓力過低，要檢查是否漏漿或查找漿液是否通過地下某管道流走；壓力過大，應檢查是否管路或混合器被堵塞，施工時需要控制注漿壓力小于規(guī)定的注漿壓力值。

右離時，左髖到支點的距離和右著時左髖到支點的距離的差值大小，可以間接反映其腿部后移的幅度[1]。表2顯示，李梅菊的差值最小(0.032 m)，其次是劉向蓉(0.175 m)。因此，他們在蹬擺時臀部后移幅度不夠。所以，建議在以后的訓練中加強此環(huán)節(jié)的訓練。

表2 鉛球運動員滑步階段左側(cè)肢體參數(shù)測定結(jié)果

3.3 我國運動員左右下肢配合及動量傳遞特征

右離時兩大腿最大夾角及出現(xiàn)的時機可以評定其兩腿蹬擺技術(shù)配合狀況。當最大角度處在右離瞬間說明其擺動腿的動量傳遞好；出現(xiàn)在右離之前或之后，說明由左腿擺動獲得的動量沒有充分利用。表1顯示，鞏立嬌在右離瞬間兩大腿夾角最大，李玲在右離前達到最大角度，然而只有李梅菊和劉向榮在右離后才出現(xiàn)最大角度，所以他們的蹬擺配合技術(shù)需要加強練習。

根據(jù)人體各環(huán)節(jié)在用力時符合人體運動鏈的原理和大環(huán)節(jié)帶動小環(huán)節(jié)加速的原理，同時結(jié)合投擲原理，可以對左右腿之間的動量傳遞情況進行評價。理論上可以認為，右離時屬于遠端固定，因此右髖速度>右膝速度>右踝速度；右著時近端固定，因此是右踝速度>右膝速度>右髖速度；左擺時左髖速度<左膝速度<左踝速度；蹬擺時(即右離時)左髖速度>右髖速度；右著時右髖速度>左髖速度。

同樣，表3顯示：劉向榮右離時的右踝速度大于其右膝速度和右髖速度，說明其在右離時右腳的蹬地積極主動；李玲和鞏立嬌的速度是右髖>右膝>右踝，充分發(fā)揮了左腿的擺動作用；李梅菊右腿各環(huán)節(jié)之間動量傳遞效果不是很好，傳遞鏈遭到破壞，建議其在以后的訓練中加強左腿的積極擺動或右腿的積極蹬伸間的節(jié)奏練習。因此，除李梅菊外的其他運動員，右離時右腿間的動量傳遞效果較好，符合人體運動鏈的原理。

右著時，右踝速度>右膝速度>右髖速度，說明右著時近端固定，各關(guān)節(jié)依次加速，并積極主動內(nèi)收，符合投擲技術(shù)原理。

左腿擺動時左踝速度小于左膝速度(左踝：(1.935 ±0.636) m/s)；左膝：(2.583±0.310) m/s)，但是右著時左踝速度明顯大于左膝速度。說明其右離和右著時左踝和左膝間的速度鏈遭到破壞，動量傳遞效果不好。

右離時左右髖間的速度比較，可以判斷右髖在右腳著地后向投擲方向轉(zhuǎn)動的積極性。左髖速度大于右髖速度，左髖平均速度(2.054±0.191) m/s明顯大于右髖的平均速度(1.670±0.500) m/s，說明其左腿后插積極主動，有助于右髖部的側(cè)移和雙支撐階段超越器械姿勢的形成。因此我們認為，李梅菊和劉向榮右離時右髖速度偏小，影響其雙支撐階段右髖部的側(cè)移和超越器械姿勢的形成。

表3 鉛球運動員左右側(cè)下肢環(huán)節(jié)速度測定結(jié)果 m/s

4 結(jié)論

2)劉向榮在右離時上體抬起較早、預擺時臀部后移幅度不夠、蹬擺配合時機不理想，右離時右髖速度較小，影響雙支撐階段右髖部的側(cè)移和超越器械姿勢的形成，同時左腿間的動作鏈遭到破壞。

3)李梅菊在右離時預擺臀部后移幅度不夠，右髖速度偏小，蹬擺配合時機不理想，且左、右腿間的動量傳遞效果不好，動作鏈遭到破壞。

4)劉向榮右離時右髖速度偏小，影響其雙支撐階段右髖部的側(cè)移和超越器械姿勢的形成，同時左腿間的動作鏈遭到破壞。

5)除李梅菊之外的其他運動員，右離時右腿間的動量傳遞效果較好，符合人體運動鏈的原理。

6)在滑步階段結(jié)束時她們的重心都過高，尤其是李玲。

[1] 劉永科. 對 4名女子鉛球運動員右側(cè)技術(shù)的運動學和動力學分析[D]. 石家莊：河北師范大學，2004.

[2] 郭明. 對 4名女子鉛球運動員左側(cè)技術(shù)的運動學和動力學分析[D]. 石家莊：河北師范大學，2004.

[3] 文超. 田徑運動高級教程[M]. 2版，北京：人民體育出版社，2003：540-553.

[4] 李敬，馬相華. 我國現(xiàn)役優(yōu)秀男子鉛球運動員滑步技術(shù)的運動學研究[J]. 體育與科學，2008，29(4)：79-82.

[5] 馬志云，許景朝，李梅素，等. 我國優(yōu)秀男子鉛球運動員滑步階段技術(shù)的三維運動學分析[J]. 山東體育學院學報，2006，32(4)：75-79.

Kinematical analysis of the lower limb moving techniques of excellent female short putters at the gliding stage

YANG Rui-peng1，LI Jin-gang2，CHEN Xiao-long1
（1.Department of Physical Education，Xianyang Normal University，Xianyang 712000，China；2.Ruiquan Junior High School，Weinan 714000，China）

By basing their study subjects on excellent Chinese female shot putters LI Mei-ju, LI Ling, LIU Xiang-rong and GONG Li-jiao, by means of literature data, 3D photography and video analysis, coupled with the principle of technical diagnosis of sport, the author performed a comprehensive analysis on the technical characteristics, mutual assistance conditions and momentum transfer characteristics of their left and right lower limb movement from the perspective of kinematics . Main conclusions: 1) when the right leg lifted off, the timing for kicking and swinging by LI Mei-ju and LIU Xiang-rong was not ideal, and the amplitude of their buttock moving backward was insufficient; 2) when the right leg lifted off, the left leg movement chain of these four players was damaged to different extents, not in conformity with the principle of the human movement chain; 3) when the right leg lifted off, the effect of right leg momentum transfer of other players except LI Mei-ju was good, in conformity with the principle of the human movement chain; 4) when the right leg stood, the right hip speed of GONG Li-jiao was significantly on the low side; 5) at the end of the gliding stage, these four players, especially LI Ling, had a too high center of gravity.

kinesiology；women’s shot put；gliding stage；lower limb moving technique；kinematical analysis

G804.6

A

1006-7116(2011)05-0102-04

2010-12-12

楊瑞鵬(1980-)，男，講師，碩士，研究方向：體育教學與訓練。