女子鐵餅運(yùn)動員末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練研究

林德華

(廣州體育學(xué)院，廣東廣州 510500)

女子鐵餅運(yùn)動員末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練研究

林德華

(廣州體育學(xué)院，廣東廣州 510500)

以單組縱向?qū)Ρ葘?shí)驗(yàn)和長期的訓(xùn)練觀察為基本方法，采用高速攝影和常規(guī)測試分別收集了研究對象實(shí)驗(yàn)前后的運(yùn)動學(xué)指標(biāo)、末端環(huán)節(jié)力量評價指標(biāo)與專項(xiàng)成績。統(tǒng)計結(jié)果顯示:實(shí)驗(yàn)?zāi)攴莞黜?xiàng)指標(biāo)提高值均優(yōu)于實(shí)驗(yàn)前三年各項(xiàng)指標(biāo)平均提高值。分析表明:對女子鐵餅運(yùn)動員實(shí)施末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練有充分的人體結(jié)構(gòu)依據(jù)和運(yùn)動生物力學(xué)依據(jù)，末端環(huán)節(jié)力量有助于提高最大力量和角速度的利用率，是投擲運(yùn)動員專項(xiàng)能力的重要構(gòu)成要素之一。設(shè)計了最大力量與快速力量訓(xùn)練交叉式匹配強(qiáng)化模式，該訓(xùn)練模式既充分利用了最大力量訓(xùn)練產(chǎn)生的后效作用，又有利于最大力量與末端環(huán)節(jié)力量的同步發(fā)展。

鐵餅運(yùn)動員;末端環(huán)節(jié)力量;強(qiáng)化訓(xùn)練

1 問題的提出

投擲項(xiàng)目中，人體結(jié)構(gòu)上的末端環(huán)節(jié)通常是指由肩帶及投擲臂構(gòu)成的發(fā)力部位，是最后用力結(jié)束瞬間動作力量與速度的輸出端口。人體這一多環(huán)節(jié)開放式鏈狀結(jié)構(gòu)決定了末端環(huán)節(jié)力量的重要性。在投擲運(yùn)動中，可以把整個最后用力過程看成是動量傳遞的過程。人體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和動量守恒定律(mv=“mv”)決定了投擲運(yùn)動最后用力的實(shí)質(zhì)是速度轉(zhuǎn)換。從理論上講，較高水平的最大力量可以獲得較大的動量值，如果運(yùn)動員不具備與之相匹配的末端環(huán)節(jié)力量，則基于動量傳遞的速度轉(zhuǎn)換難以實(shí)現(xiàn)。因此，末端環(huán)節(jié)力量與最大力量相匹配是實(shí)現(xiàn)高效率速度轉(zhuǎn)換的條件。然而，在鐵餅運(yùn)動員的專項(xiàng)訓(xùn)練中，最大力量始終被放在優(yōu)先發(fā)展的位置，這是基于如下常識性認(rèn)識，即:能以較慢的速度克服較大的重量負(fù)荷，就能以較快的速度克服較輕的重量負(fù)荷。對投擲這類追求末端環(huán)節(jié)最大速度的項(xiàng)目而言，發(fā)展最大力量被天然地作為最有效提高動作速度的途徑之一，而末端環(huán)節(jié)力量訓(xùn)練未受到足夠的重視。著名鐵餅教練邦達(dá)爾丘克認(rèn)為，單純發(fā)展最大力量對提高專項(xiàng)能力所起的作用比人們期待的要小得多。事實(shí)上，最大力量要轉(zhuǎn)換為末端環(huán)節(jié)速度同時受到諸多中間因素的制約，其中既有技術(shù)方面的因素，也有力量素質(zhì)結(jié)構(gòu)方面的因素［1］。

在國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)中，有關(guān)投擲運(yùn)動員末端環(huán)節(jié)力量訓(xùn)練的研究報道并不多見。筆者對自己多年的投擲專項(xiàng)執(zhí)教經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，設(shè)計了單組前后對比訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，以期進(jìn)一步探討實(shí)施末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練對提高鐵餅運(yùn)動員專項(xiàng)競技能力的效果。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

以八名廣州體育學(xué)院田徑代表隊女子鐵餅運(yùn)動員為研究對象。

2.2 研究方法

2.2.1 單組縱向?qū)Ρ葘?shí)驗(yàn)法

歷年的觀察數(shù)據(jù)表明，專項(xiàng)成績和專項(xiàng)能力指標(biāo)逐年提高，同比提高值雖有差異，但未達(dá)顯著水平?；谏鲜鲇?xùn)練學(xué)觀察結(jié)果，設(shè)計了單組前后對比訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時間為1學(xué)年。以實(shí)驗(yàn)前對研究對象的常規(guī)測試指標(biāo)為起始水平(見表1、2、3)，取實(shí)驗(yàn)前三年各項(xiàng)指標(biāo)平均提高值為比較值(見表1)。實(shí)驗(yàn)后各項(xiàng)指標(biāo)的平均提高值若高于前三年各項(xiàng)指標(biāo)平均提高值(比較值)，則說明實(shí)施末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練收到了明顯的訓(xùn)練效果。

2.2.2 高速攝影與影片解析法

實(shí)驗(yàn)前后，在最大強(qiáng)度的投擲中，運(yùn)用高速攝影與影片解析分別采集了運(yùn)動員投擲臂肩、肘關(guān)節(jié)運(yùn)動速度、鐵餅出手初速度和拉引角等運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)。采用兩臺Jvc9800高速攝影機(jī)從投擲圈正后方和左側(cè)拍攝從預(yù)擺到出手的全程技術(shù)動作。機(jī)高1.20m，采用Peak三維標(biāo)定框架，且令其X軸正向平行于投擲方向。應(yīng)用漢納范人體數(shù)學(xué)模型，影片解析采用德國SIMI—mtion錄象解析系統(tǒng)。專項(xiàng)能力指標(biāo)和專項(xiàng)成績采用常規(guī)測量方法。

2.2.3 專項(xiàng)訓(xùn)練跟蹤觀察法

重視末端環(huán)節(jié)力量訓(xùn)練一直貫穿于筆者的執(zhí)教之中，在訓(xùn)練過程中，系統(tǒng)地收集了能代表核心專項(xiàng)能力的典型指標(biāo)，適時對投擲臂末端力量強(qiáng)化訓(xùn)練的效果進(jìn)行檢查與評定。

3 研究結(jié)果

3.1 實(shí)驗(yàn)前后投擲臂肩肘關(guān)節(jié)運(yùn)動速度、出手初速度及拉引角

采用兩臺高速攝影機(jī)從投擲圈正后方和左側(cè)拍攝從旋轉(zhuǎn)結(jié)束左腳著地到最后用力結(jié)束(即鐵餅出手瞬間)鐵餅出手的全程技術(shù)動作，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理后結(jié)果見表1:

表1 實(shí)驗(yàn)前后投擲臂肩肘關(guān)節(jié)運(yùn)動速度、鐵餅出手初速度及拉引角

3.2 專項(xiàng)訓(xùn)練跟蹤觀察結(jié)果

根據(jù)鐵餅的項(xiàng)目特點(diǎn)和末端力量強(qiáng)化訓(xùn)練的目標(biāo)，設(shè)計了8項(xiàng)末端力量強(qiáng)化訓(xùn)練的檢查指標(biāo)，對測試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理結(jié)果見表2:

表2 實(shí)驗(yàn)前后末端環(huán)節(jié)力量檢查與評價指標(biāo)統(tǒng)計結(jié)果

表3 實(shí)驗(yàn)前后專項(xiàng)成績

3.3 實(shí)驗(yàn)前后運(yùn)動學(xué)指標(biāo)、專項(xiàng)能力及專項(xiàng)成績提高值

實(shí)驗(yàn)前三年各項(xiàng)指標(biāo)平均提高值和實(shí)驗(yàn)?zāi)攴?實(shí)驗(yàn)后)各項(xiàng)指標(biāo)平均提高值見表4:

表4 實(shí)驗(yàn)前后專項(xiàng)能力、運(yùn)動學(xué)指標(biāo)及專項(xiàng)成績提高值對比(×)

4 討論與分析

從三個方面的統(tǒng)計結(jié)果看，實(shí)施末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練有十分明顯的效果。如表1、表2和表3的數(shù)據(jù)所示，投擲臂肩肘關(guān)節(jié)運(yùn)動速度、鐵餅出手初速度等各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)后均高于實(shí)驗(yàn)前，拉引角減小。本研究設(shè)計的8項(xiàng)末端環(huán)節(jié)力量檢查與評定指標(biāo)的測試與統(tǒng)計結(jié)果也表明，實(shí)驗(yàn)后的各項(xiàng)指標(biāo)明顯高于實(shí)驗(yàn)前，特別是原地投擲和坐姿投擲。于限制了腿部和軀干的發(fā)力，對末端環(huán)節(jié)力量有很高的要求，這幾項(xiàng)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)后成績的提高足以說明末端環(huán)節(jié)力量對投擲成績的提高有較大的貢獻(xiàn)率。從專項(xiàng)成績看，實(shí)驗(yàn)后運(yùn)動員平均成績明顯高于實(shí)驗(yàn)前一年。表4則說明:以年度為周期的實(shí)驗(yàn)?zāi)晖冉Y(jié)果明顯高于實(shí)驗(yàn)前一年。很明顯，實(shí)施末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練對提高擲鐵餅的專項(xiàng)能力的效果是顯著的。

4.1 末端環(huán)節(jié)力量訓(xùn)練的依據(jù)

4.1.1 末端環(huán)節(jié)力量訓(xùn)練的人體結(jié)構(gòu)依據(jù)

投擲鐵餅的全過程主要是通過旋轉(zhuǎn)以及最后用力，人體把動量從腿、髖、腰、胸、肩、肘依次向末端傳遞，并最后匯總到投擲臂作用于鐵餅［2］。從人體結(jié)構(gòu)特征看，在投擲的最后發(fā)力瞬間，可以把人體看成是一個下肢固定于地面的多環(huán)節(jié)鏈狀結(jié)構(gòu)。投擲臂及手承接了旋轉(zhuǎn)加速階段身體所產(chǎn)生的動量，并最終將其施加到鐵餅上?？梢娡稊S臂及手是身體總動量輸出的端口，其輸出效果取決于兩個方面:一是技術(shù)動作的合理性，二是末端環(huán)節(jié)本身的力量水平。另一方面，人體的結(jié)構(gòu)還決定了其運(yùn)動必須遵循如下基本規(guī)律，即:為了獲得較大的力量與速度，身體的運(yùn)動順序一般是“從大關(guān)節(jié)到小關(guān)鍵，從大肌肉到小肌肉”。由此可見，末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練之所以能有效提高投擲鐵餅的專項(xiàng)能力，是因?yàn)檫@種訓(xùn)練完全符合人體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

4.1.2 末端環(huán)節(jié)力量訓(xùn)練的生物力學(xué)依據(jù)

投擲臂發(fā)力的大小、早晚及方向?qū)﹁F餅的投擲遠(yuǎn)度有重要影響。但是，在生物力學(xué)研究方面，大多是通過三維測力平臺對下肢與地面的相互作用進(jìn)行動力學(xué)分析。人體末端在無支撐的條件下的對外施力過程的動力參數(shù)的獲取，目前尚無比較成熟的手段［3］。由于無法直接測得末端環(huán)節(jié)對鐵餅的作用力，故游離端(末端環(huán)節(jié))對鐵餅的作用尚無法進(jìn)行動力學(xué)研究，有的研究手段(如數(shù)字化鐵餅、數(shù)字化鉛球)在方法上的可靠性尚在探討中。因此，本研究選擇了從運(yùn)動學(xué)方面進(jìn)行分析，通過對投擲臂在最后用力過程中的運(yùn)動狀態(tài)及鐵餅出手瞬間運(yùn)動狀態(tài)的描述，以了解末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練的效果。

從生物力學(xué)的角度，可從兩個方面對末端環(huán)節(jié)力量訓(xùn)練產(chǎn)生的效果予以解釋。沖量與動量轉(zhuǎn)換及動量傳遞守恒公式:FT=MV(力×?xí)r間=質(zhì)量×速度); MV=“mv”表明:在投擲一定質(zhì)量M的器械時，只有增加人體作用于器械的作用力F，并通過獲得更長的施力路線而獲得更長的作用時間T，身體和器械才能獲得更大的動量，最后才能將鐵餅加速至更大的速度V。從沖量(FT)值方面分析，投擲鐵餅時，由于技術(shù)動作是相對穩(wěn)定的，故對鐵餅的施力時間也是相對穩(wěn)定的，有時甚至要求在動作結(jié)構(gòu)不改變的情況下縮短作用力時間以提高動作速度，這樣在施力時間T一定的情況下，欲獲得較大的沖量(FT)，就必須提高身體局部環(huán)節(jié)的力量水平(F)，在鐵餅投擲的最后用力階段，情況尤其如此，這就是末端力量強(qiáng)化訓(xùn)練的生物力學(xué)基礎(chǔ)。從動量(MV)值方面分析，由于動量在傳遞過程中是守恒的，在投擲鐵餅的整個最后用力階段，根據(jù)動量守恒定律，身體各環(huán)節(jié)按一定的動作順序是逐級加速的，即身體在按腿、腰、肩、肘依次發(fā)力的過程中，隨著身體局部環(huán)節(jié)質(zhì)量(M)的降低，運(yùn)動速度(V)則逐級提高，特別是在最后出手時才可能獲得理想的初速度，這就是投擲運(yùn)動中所謂的“速度轉(zhuǎn)換”。但如果沒有強(qiáng)大的末端力量做支撐，這種逐級加速或速度轉(zhuǎn)換將難以實(shí)現(xiàn)。

4.2 增強(qiáng)末端環(huán)節(jié)力量有利于提高最大力量和角速度的利用率

邦達(dá)爾丘克認(rèn)為大量的訓(xùn)練實(shí)踐證明，片面追求力量訓(xùn)練對提高投擲成績幾乎沒有什么意義。運(yùn)動員必須具備高水平的身體素質(zhì)才能提高競技能力。不僅是鐵餅，投擲項(xiàng)目都是通過巨大的力量將器材沿著給定的加速度路線以更快的速度投擲出去［4］。因此，鐵餅是一項(xiàng)對快速力量要求很高的運(yùn)動項(xiàng)目，動作速度特別是末端動作速度是影響成績的一個關(guān)鍵因素。從生物力學(xué)的運(yùn)動學(xué)角度講，末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練的意義就在于有利于提高最大力量和角速度的利用率。

4.2.1 增強(qiáng)末端環(huán)節(jié)力量有利于提高最大力量的利用率

最大力量與末端快速力量的匹配發(fā)展是鐵餅專項(xiàng)力量訓(xùn)練要解決的一個關(guān)鍵問題。最大力量和快速力量直接相關(guān)，最大力量是快速力量的前提條件。如果不具備相匹配的末端環(huán)節(jié)力量，則最大力量可能在最后用力過程中由于技術(shù)動作的脫節(jié)和動作的不充分被無效釋放或被緩沖抵消。從這個意義上講，增強(qiáng)末端環(huán)節(jié)力量有利于提高最大力量的利用率。

4.2.2 增強(qiáng)末端環(huán)節(jié)力量有利于提高在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的角速度的利用率

在角速度一定的情況下，轉(zhuǎn)動半徑越長，轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)末端的線速度越大(即鐵餅的運(yùn)行速度)，鐵餅出手的初速度就越大。因此，在擲鐵餅的旋轉(zhuǎn)過程中，要求肩帶充分打開，投擲臂伸直，最大限度地減小拉引角(肩軸與投擲臂縱軸構(gòu)成的夾角)，同時最大限度地增加肩髖扭轉(zhuǎn)角(髖軸與肩軸構(gòu)成的夾角)，以延長工作距離并最大限度地增加旋轉(zhuǎn)半徑［5］-［8］。末端環(huán)節(jié)力量的加強(qiáng)有利于從上述兩個方面提高動作質(zhì)量以充分利用在轉(zhuǎn)動過程中所獲得的角速度。這就意味著，肩帶及投擲臂(末端環(huán)節(jié))的力量好，動作質(zhì)量高，最后用力的效果也就越好。

4.3 末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練的主要訓(xùn)練手段及安排

末端環(huán)節(jié)力量訓(xùn)練的重點(diǎn)是發(fā)展快速力量。而快速力量是擲鐵餅最重要的專項(xiàng)力量?？紤]到末端環(huán)節(jié)力量主要是指肩帶及上肢的快速力量，故選擇了仰臥擴(kuò)胸(2.5kg·次/10s)、站立體前快速彎舉(20kg ·次/10s)、臥拉(40kg·次/10s)、臥推(40kg·次/ 10s)等作為訓(xùn)練的基本手段，并均以每10秒重復(fù)的次數(shù)反映其快速力量水平。采用四種不同重量的鐵餅原地投，即:原地投0.75kg餅(m)、原地投1.0 kg餅(m)、跪姿投1.25 kg餅(m)、坐姿投1.5 kg餅(m)。原地投跪姿投和坐姿投都是在限制最后用力的條件情況下，強(qiáng)化末端用力。

在鐵餅的專項(xiàng)訓(xùn)練中，一般是把專項(xiàng)力量訓(xùn)練重點(diǎn)階段安排在最大力量訓(xùn)練階段之后。這是一種分段式重點(diǎn)安排模式。本研究以整合訓(xùn)練思想為指導(dǎo)，設(shè)計了最大力量訓(xùn)練與快速力量訓(xùn)練交叉式匹配強(qiáng)化模式，即把最大力量訓(xùn)練與末端環(huán)節(jié)快速力量有機(jī)結(jié)合起來，交叉安排，充分利用最大力量訓(xùn)練的后效作用，以起到整合訓(xùn)練的效果。整合訓(xùn)練其實(shí)并不是一種單獨(dú)的訓(xùn)練形態(tài)，主要是指教練員的一種訓(xùn)練策略或思路。整合一詞通常具有調(diào)整、綜合、配置、優(yōu)化這樣一些意思。競技能力的提高是多因素綜合作用的結(jié)果。整合訓(xùn)練是通過一定的訓(xùn)練手段和方法，把運(yùn)動員須具備的多種能力要素按專項(xiàng)的需要進(jìn)行調(diào)整、配置，以達(dá)到專項(xiàng)競技能力結(jié)構(gòu)的綜合化和最優(yōu)化，進(jìn)而形成理想的競技狀態(tài)。整合訓(xùn)練的關(guān)鍵是要使施加到運(yùn)動員身上的所有訓(xùn)練要素(內(nèi)容、方法、手段、負(fù)荷、調(diào)整與恢復(fù)措施)之間都要有內(nèi)在的有機(jī)聯(lián)系，使其具有關(guān)聯(lián)性、互補(bǔ)性，才能產(chǎn)生整合效應(yīng)，達(dá)到整合的效果。運(yùn)動訓(xùn)練的整合性可以體現(xiàn)在一個訓(xùn)練手段上，也可以體現(xiàn)在一組練習(xí)上，還可以體現(xiàn)在一次訓(xùn)練課或一個訓(xùn)練階段中。在擲鐵餅的專項(xiàng)訓(xùn)練中，如何實(shí)施最大力量與末端快速力量的整合訓(xùn)練是一個值得探討的問題，對此，不同的教練員有不同的認(rèn)識和做法?；谡嫌?xùn)練的強(qiáng)化模式體現(xiàn)了以下幾個訓(xùn)練學(xué)要點(diǎn):一是最大力量與末端環(huán)節(jié)力量同步安排，協(xié)調(diào)發(fā)展;二是末端環(huán)節(jié)力量訓(xùn)練手段設(shè)計和負(fù)荷特征的高度專項(xiàng)化;三是包括末端環(huán)節(jié)力量訓(xùn)練在內(nèi)的專項(xiàng)能力訓(xùn)練與專項(xiàng)技術(shù)訓(xùn)練緊密結(jié)合。表1～4的統(tǒng)計結(jié)果表明，在擲鐵餅的專項(xiàng)訓(xùn)練中，采用交叉式匹配安排模式收到了明顯的效果。

5 小結(jié)

5.1 實(shí)施末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練有十分明顯的效果。投擲臂肩肘關(guān)節(jié)運(yùn)動速度、鐵餅出手初速度及拉引角等各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)?zāi)昃哂趯?shí)驗(yàn)前。本研究設(shè)計的8項(xiàng)末端環(huán)節(jié)力量檢查與評定指標(biāo)的測試與統(tǒng)計結(jié)果也表明，實(shí)驗(yàn)?zāi)甑母黜?xiàng)指標(biāo)明顯優(yōu)于實(shí)驗(yàn)前。

5.2 在投擲鐵餅時，投擲臂及手是身體總動量輸出的端口，其輸出效果取決于兩個方面:一是技術(shù)動作的合理性，二是末端環(huán)節(jié)本身的力量水平。末端環(huán)節(jié)力量強(qiáng)化訓(xùn)練之所以能有效提高投擲鐵餅的專項(xiàng)能力，是因?yàn)檫@種訓(xùn)練完全符合人體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

5.3 生物力學(xué)分析表明:在投擲一定質(zhì)量M的器械時，只有增加人體作用于器械的作用力F，并通過獲得更長的施力路線而獲得更長的作用時間T，身體和器械才能獲得更大的動量，最后才能將鐵餅加速至更大的速度V。而在時間T一定的情況下，提高末端環(huán)節(jié)的力量水平是發(fā)展投擲鐵餅專項(xiàng)能力的有效途徑。

5.4 末端環(huán)節(jié)力量的加強(qiáng)有助于充分利用在轉(zhuǎn)動過程中所獲得的角速度，進(jìn)而提高鐵餅運(yùn)行的線速度，并使最后用力瞬間形成較小的拉引角成為可能，延長了工作距離，最后用力的效果也就越好。

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Study on the Strengthen Training of Terminal Link of Female Discus Athletes

LIN De-hua
(Guangzhou Sport University，Guangzhou 510500，China)

This research uses the methods of longitudinal comparison in single group and long-term training observation，collecting the kinematics indexes，evaluation indexes of terminal link strength and specific performance of research object by the use of high speed photography and conventional test.The results show that the value of improvements of various indexes during the year of experiment were superior to the average value of improvements during the three years before the experiment，and the analysis showed that the strengthen training of terminal link on the female discus athletes based on anatomy and biomechanics，the improvement of terminal link strength is one of important elements of special ability for throwing athletes，which is helpful to the utilization of the maximum strength and angular velocity.Accordingly，the author designed the cross-match strengthen model for maximum strength and speed-strength training，which utilized the aftereffect of maximum strength training adequately and is beneficial to the improvement of maximum strength and terminal link strength simultaneously.

discus athletes;terminal link strength;intensive training

812.6

A

1007-323X(2012)03-0055-04

2012-02-16

林德華(1958-)，男，遼寧人，副教授

研究方向:田徑運(yùn)動教學(xué)與訓(xùn)練