拳擊前手直拳與后手直拳地面支撐反作用力特征比較研究

史東林，王 藝，郭 丞，楊 丹，張 健，蘇彥炬

（1.河北省體育局 體育科學(xué)研究所，石家莊 050016；2.河北經(jīng)貿(mào)大學(xué) 體育部，石家莊 050061）

力量素質(zhì)分類的細(xì)化是力量訓(xùn)練理論發(fā)展的顯著特征?？焖倭α勘环譃槠饎?dòng)力量，爆發(fā)力以及反應(yīng)力量。起動(dòng)力量和爆發(fā)力的區(qū)別在于發(fā)力速度變化趨勢(shì)和發(fā)力時(shí)間上。前者發(fā)力初期力量增速快，而后者則在后續(xù)發(fā)力過程中力量增長(zhǎng)速度有優(yōu)勢(shì)［1－3］。起動(dòng)力量和爆發(fā)力因?yàn)榘l(fā)力特征不同，在訓(xùn)練過程中，在確定負(fù)荷強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)注意區(qū)別對(duì)待［4－7］。拳擊是典型的快速力量項(xiàng)目，而對(duì)于該項(xiàng)目專項(xiàng)用力特征相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究很少，在其專項(xiàng)快速力量細(xì)化研究方面，尚存空間。

關(guān)于拳擊上肢專項(xiàng)力量特征定性研究較多［8－9］，也有研究認(rèn)為下肢蹬伸是擊打發(fā)力的起點(diǎn)［4，10］。相關(guān)研究表明：下肢快速蹬地發(fā)力對(duì)出拳速度和擊打效果均具有十分積極的意義［11－15］。拳擊擊打技術(shù)主要分為前手拳和后手拳，技術(shù)結(jié)構(gòu)也存在差異。岳東升等的研究采用了一塊測(cè)力臺(tái)，運(yùn)動(dòng)員前手直拳擊打，采集了Z 軸方向最大支撐反作用力值［16］，該研究測(cè)試結(jié)果為雙腳合力，未對(duì)兩腳進(jìn)行區(qū)分。蘇彥炬研究了前手直拳下肢蹬地發(fā)力特征［12］，該研究對(duì)后手直拳技術(shù)擊打下肢蹬地發(fā)力特征未曾涉及，而前手直拳與后手直拳下肢蹬地地面反作用力是否存在差異，相關(guān)研究未見公開發(fā)表，故此圍繞前后手直拳下肢用力特征比較的研究很有必要。

本研究擬運(yùn)用兩塊同步采集的KISTLER 三維測(cè)力臺(tái)和VICON MX 紅外高速攝影系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員分別以前手和后手直拳全力擊打固定目標(biāo)，地面支撐反作用力特征進(jìn)行比較研究，力求細(xì)化拳擊專項(xiàng)力量訓(xùn)練理論，給拳擊力量訓(xùn)練計(jì)劃制訂提供理論支撐。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 測(cè)試對(duì)象

本研究測(cè)試對(duì)象為上海體育學(xué)院男子拳擊運(yùn)動(dòng)員16名，其中健將3名，一級(jí)2名，二級(jí)11名。平均年齡17.5±2.5歲，平均訓(xùn)練年限3.6±1.7年，平均身高1.68±0.09m，平均體重57.2±4.1kg。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

測(cè)試儀器：兩塊KISTLER 三維測(cè)力臺(tái)（采樣頻1 000Hz）與VICON MX（采樣頻100 Hz）紅外高速攝影系統(tǒng)同步采集。

實(shí)驗(yàn)流程：受試者先進(jìn)行15min熱身，再進(jìn)行3min擊打手靶練習(xí)。按照VICON FULLBODY 模板為受試者粘貼全身Marker。兩塊測(cè)力臺(tái)左、右并排平行放置，運(yùn)動(dòng)員雙腳分別站在一塊測(cè)力臺(tái)上，兩腳盡量接近測(cè)力臺(tái)的中心，擊打目標(biāo)工程人置于測(cè)力臺(tái)X 軸方向前0.25m 處。正式測(cè)試之前，根據(jù)不同拳種技術(shù)擊打要求，調(diào)整受試站立位置及工程人位置、高度方便最佳擊打。采用前手直拳及后手直拳，以最快的速度、全力擊打功夫測(cè)試工程人。采集每名受試3次成功的數(shù)據(jù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)動(dòng)學(xué)和地面支撐反作用力數(shù)據(jù)處理采用Visual3D 軟件，Butterworth 數(shù)字濾波器采用20 Hz的頻率，進(jìn)行低通濾波。

處理后的地面支撐反作用力數(shù)據(jù)導(dǎo)入Excel表格，利用合力計(jì)算公式，采用公式計(jì)算合力，再結(jié)合發(fā)力時(shí)間，繪制出時(shí)間—力量曲線。確定兩種擊打技術(shù)前、后腳從積極蹬地發(fā)力到達(dá)最大力量峰值的時(shí)間，50ms時(shí)力值，計(jì)算發(fā)力50 ms 力量值占最大力量增長(zhǎng)值的百分比。

結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)考察指標(biāo)確定蹬地發(fā)力起點(diǎn)：出拳之前，后手直拳后腳蹬地發(fā)力起點(diǎn)為后腿腳尖外旋開始的時(shí)間點(diǎn)；前手直拳前腳蹬地發(fā)力起點(diǎn)為前腳尖著地瞬間時(shí)間點(diǎn)。

采用SPSS17.0對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將前手直拳與后手直拳蹬地發(fā)力達(dá)到最大力量峰值的時(shí)間進(jìn)行T 檢驗(yàn)（P＜0.01）。

2 研究結(jié)果

2.1 后手直拳雙腳地面支反力測(cè)試結(jié)果

圖1 后手直拳擊打前、后腳力量／體重－時(shí)間變化曲線

表1 后手直拳雙腳蹬地快速力量參數(shù)一覽表

2.2 前手直拳雙腳地面支反力測(cè)試結(jié)果

圖2 前手直拳擊打前、后腳力量／體重－時(shí)間變化曲線

表2 前手直拳下肢快速力量參數(shù)一覽表

3 分析與討論

3.1 發(fā)力時(shí)長(zhǎng)與快速力量屬性特征之間的關(guān)系

圖3 拳擊和標(biāo)槍快速發(fā)力對(duì)比圖

力量分類細(xì)化是當(dāng)代力量訓(xùn)練理論研究的一大特點(diǎn)［17］。從發(fā)力時(shí)長(zhǎng)以及發(fā)力速度特征區(qū)別，快速力量的下位概念中起動(dòng)力量和爆發(fā)力存在不同特征。起動(dòng)力量是極短時(shí)間內(nèi)，約50ms就能增加到較大的力量，而爆發(fā)力更側(cè)重于肌肉收縮后進(jìn)一步后續(xù)收縮發(fā)力的能力［1，4，8］。

比勒對(duì)比分析了拳擊和標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)員的用力特征（圖3），拳擊初始發(fā)力的時(shí)間力量曲線表現(xiàn)為斜率很大，即用力初期發(fā)力速度快，具備起動(dòng)力量特征，很短時(shí)間內(nèi)即達(dá)到最大力量值，而標(biāo)槍用力特征表現(xiàn)為后續(xù)力量提高速度比發(fā)力初期要高，用力時(shí)間也長(zhǎng)于拳擊，比勒認(rèn)為標(biāo)槍項(xiàng)目的爆發(fā)力特征明顯［8］。

對(duì)于起動(dòng)力量和爆發(fā)力的發(fā)力速度和發(fā)力時(shí)長(zhǎng)，訓(xùn)練學(xué)領(lǐng)域主要存在以下觀點(diǎn)。有學(xué)者認(rèn)為：小于150ms的發(fā)力時(shí)間，起主要作用的力量素質(zhì)為爆發(fā)力和起動(dòng)力量［4］。另有觀點(diǎn)認(rèn)為：地面支撐反作用力反應(yīng)蹬伸發(fā)力的快速力量發(fā)力時(shí)長(zhǎng)為100—200ms［18］。有研究認(rèn)為起動(dòng)力量從發(fā)力開始到達(dá)最大力量峰值的時(shí)間很短，可能小于50ms；如果發(fā)力的時(shí)間長(zhǎng)于50ms，則發(fā)力50ms時(shí)力量值在其最大力量值中所占比重較大，以百分比計(jì)算，這個(gè)比例應(yīng)在60%以上，此外還需滿足相對(duì)較大的絕對(duì)值；而爆發(fā)力在發(fā)力開始時(shí)，力量快速增長(zhǎng)特征不明顯，發(fā)力時(shí)間長(zhǎng)于起動(dòng)力量，約在200ms之內(nèi)完成發(fā)力過程［12］。

3.2 前手直拳與后手直拳地面支反力比較

本研究采集運(yùn)動(dòng)員全力擊打固定目標(biāo)過程中，下肢蹬地的反作用力部分參數(shù)，探討拳擊下肢專項(xiàng)用力特征。首先選取蹬地發(fā)力到最大峰值時(shí)間，代表用力時(shí)間的長(zhǎng)短，其次選取發(fā)力時(shí)長(zhǎng)50ms力值占最大力量百分比這一指標(biāo)代表了發(fā)力初期的發(fā)力速度。我們利用上述兩個(gè)指標(biāo)來分析比較拳擊前手直拳與后手拳下肢地面支撐反作用力特征。

研究結(jié)果顯示，采用后手直拳技術(shù)擊打，前腳主動(dòng)發(fā)力開始至達(dá)到最大力量峰值的時(shí)間均值為197ms，后腳為133 ms。前、后腳發(fā)力50 ms達(dá)到最大力量峰值的百分比，分別為18.28%和31.72%，所達(dá)到的最大力量百分比很小，符合爆發(fā)力特征，即在早期發(fā)力快速增長(zhǎng)特征不明顯，力量快速增長(zhǎng)集中在發(fā)力的中后期，即后續(xù)發(fā)力特征較為明顯。綜合上述特征，我們認(rèn)為后手直拳下肢蹬伸，專項(xiàng)用力特征表現(xiàn)為爆發(fā)力。因前腳是前手直拳的主要發(fā)力腳，我們分析側(cè)重于前腳數(shù)據(jù)。前手直拳前、后腿發(fā)力達(dá)到峰值的時(shí)間為84ms和57ms，在90ms內(nèi)均達(dá)到峰值，且前腳發(fā)力50ms達(dá)到最大力量峰值的60%以上，后腳測(cè)試結(jié)果也接近這個(gè)百分比，滿足起動(dòng)力量特征［12］。前手直拳和后手直拳下肢蹬地發(fā)力特征具有較為明顯的區(qū)別。

圖4 前手直拳與后手直拳下肢發(fā)力時(shí)長(zhǎng)比較圖

圖5 前手直拳與后手直拳下肢發(fā)力50ms力值占最大力量峰值百分比比較圖

不同項(xiàng)目下肢蹬地地面支撐反作用力的發(fā)力體現(xiàn)出不同的特征。王如鎮(zhèn)的研究顯示，以形意拳崩拳技術(shù)擊打，雙腳蹬地從發(fā)力到最大力量時(shí)間大約為200ms［19］，與本研究所測(cè)得后手直拳下肢蹬地發(fā)力時(shí)長(zhǎng)相近。與本研究比較，主要區(qū)別在測(cè)試對(duì)象不同，應(yīng)用技術(shù)不同，運(yùn)動(dòng)員水平差異，此外該研究采集地面支撐反作用力只用了一塊測(cè)力臺(tái)，不能區(qū)別單下肢蹬地發(fā)力特點(diǎn)，需進(jìn)一步細(xì)化其測(cè)試結(jié)果才有意義。部分項(xiàng)目蹬地發(fā)力時(shí)間很短，跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳蹬地發(fā)力約為45ms；棒球投球下肢蹬伸平均發(fā)力時(shí)間約為50 ms，高水平鉛球運(yùn)動(dòng)員蹬伸的時(shí)間約為80ms。與本研究結(jié)果相比，發(fā)力時(shí)間短，而與前手直拳測(cè)試結(jié)果相近，起動(dòng)力量特征明顯。

將前手直拳與后手直拳地面支撐反作用力的發(fā)力時(shí)長(zhǎng)以及50ms力值占最大力量峰值百分比進(jìn)行T 檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，二者間均存在顯著性差異（P＜0.01），集中特征表現(xiàn)為前手直拳發(fā)力時(shí)間短，力量增長(zhǎng)速度快，而后手直拳發(fā)力時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)力初期力量增長(zhǎng)速度慢，圖4、5也能較為直觀地反映出這一趨勢(shì)。從測(cè)試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，后手直拳技術(shù)擊打發(fā)力過程中，后腳的蹬伸發(fā)力時(shí)長(zhǎng)均短于相應(yīng)的前腳，從技術(shù)結(jié)構(gòu)角度分析，可能是由于重心過度到前腳，支撐時(shí)間較長(zhǎng)的原因。綜合研究結(jié)果表明：拳擊前手直拳和后手直拳下肢專項(xiàng)力量特征存在差異，由于技術(shù)動(dòng)作結(jié)構(gòu)的不同，前手直拳動(dòng)作幅度小，發(fā)力迅速，起動(dòng)力量特征明顯；后手直拳動(dòng)作幅度大，發(fā)力時(shí)間長(zhǎng)，后續(xù)發(fā)力的特征明顯，表現(xiàn)為爆發(fā)力特征。

4 結(jié)論與建議

本研究結(jié)果表明：拳擊后手直拳與前手直拳，地面支撐反作用力特征存在差異。后手直拳下肢蹬地的發(fā)力時(shí)長(zhǎng)比前手直拳要長(zhǎng)，滿足有關(guān)爆發(fā)力概念中的后續(xù)發(fā)力能力較強(qiáng)的特征，且雙腳均是主要發(fā)力腳。而前手直拳前腳為主要發(fā)力腳，起動(dòng)力量特征明顯。

一般起動(dòng)力量訓(xùn)練的負(fù)荷強(qiáng)度為30%—50%最大力量［13］，因此在訓(xùn)練實(shí)踐中，建議后手拳下肢專項(xiàng)力量訓(xùn)練負(fù)荷強(qiáng)度安排應(yīng)該滿足爆發(fā)力訓(xùn)練的要求，負(fù)荷強(qiáng)度比前手直拳安排要高一些，負(fù)荷強(qiáng)度50%—60%最大力量為宜，拳擊項(xiàng)目所用器械手套、護(hù)具等重量很輕，類似為徒手項(xiàng)目，外來負(fù)荷很小，因此在制訂復(fù)合訓(xùn)練強(qiáng)度時(shí)，建議采用負(fù)荷強(qiáng)度范圍的下限，重視發(fā)力速度的訓(xùn)練，力量訓(xùn)練動(dòng)作設(shè)計(jì)應(yīng)更接近實(shí)戰(zhàn)要求。

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