荊曉偉 母應(yīng)秀 朱桂華
摘? 要:本文通過對排球運(yùn)動(dòng)扣球和攔網(wǎng)后落地動(dòng)作的研究,探究扣球和攔網(wǎng)動(dòng)作落地時(shí)地面對人體垂直方向上的反作用力。研究將16名運(yùn)動(dòng)員分為2組進(jìn)行10次扣球,二號位、四號位分別進(jìn)行10次攔網(wǎng)三個(gè)動(dòng)作,并用三維測力臺和三維運(yùn)動(dòng)影響捕捉系統(tǒng)對運(yùn)動(dòng)員動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行捕捉。研究發(fā)現(xiàn):(1)由于扣球動(dòng)作需要更大力量來達(dá)到最大高度,因此每次扣球動(dòng)作的垂直反作用力均比攔網(wǎng)動(dòng)作的垂直反作用力大;(2)通過對扣球、二號四號位攔網(wǎng)三個(gè)動(dòng)作和雙腳受力的分析,進(jìn)行二號位的攔網(wǎng)時(shí)右腳的垂直反作用力明顯高于左腳;(3)所有運(yùn)動(dòng)員之間存在較大的個(gè)體差異,教練員在制定訓(xùn)練計(jì)劃進(jìn)行訓(xùn)練之前必須對運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)進(jìn)行全面的檢查和糾正。
關(guān)鍵詞:垂直反作用力? 排球? 髕腱炎? 落地動(dòng)作
中圖分類號:G842 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2813(2019)05(b)-0026-03
Abstract:The present study explores the Vertical Ground Reaction Forces(VGRF) during landings when spike and block landings in volleyball. 16 athletes were divided into two groups for 10 times of spikes, and the second and fourth positions for 10 times of blocks, landing on two Kistler force plates. Kinematic data were also obtained using a Qualisys motion capture system. The research results and conclusions are as follows:(1)Because the spike action needs more strength to reach the maximum height, the VGRF of each spike action is larger than that of the block action.(2)Through the analysis of the spike and block landing actions in position No.2 and 4, the VGRF of the right foot in block No.2 is significantly higher than that of the left foot.(3)There are great individual differences among all athletes, so coaches must comprehensively check and correct the skills of athletes before making training plans.
Key Words:Vertical Ground Reaction Forces; Volleyball; Patellar tendinitis; Landing action
扣球和攔網(wǎng)技術(shù)是排球運(yùn)動(dòng)中最為重要的兩個(gè)得分手段,這兩項(xiàng)技術(shù)都需要具有較高身體素質(zhì)的運(yùn)動(dòng)員助跑起跳后在最高點(diǎn)擊球。為了配合競賽戰(zhàn)術(shù)的運(yùn)用,如今的扣球技術(shù)正向著更高、更快、多變的趨勢發(fā)展,攔網(wǎng)技術(shù)也隨著扣球技術(shù)的改變而產(chǎn)生適應(yīng)性變化。在一場比賽中有大約200次跳躍著地動(dòng)作,日常訓(xùn)練中更是不計(jì)其數(shù)。
研究發(fā)現(xiàn)排球運(yùn)動(dòng)受傷經(jīng)常發(fā)生于攔網(wǎng)、扣球等跳躍動(dòng)作著地之際,而扣球的受傷比例又高于攔網(wǎng),其中因著地而受傷的比例高達(dá)73%。排球運(yùn)動(dòng)急性損傷中有高達(dá)63%的由于扣球和攔網(wǎng)動(dòng)作造成的,其中又有60%要?dú)w因于扣球和攔網(wǎng)之后的落地動(dòng)作,諸如髕骨肌腱的慢性疾?。ㄌS膝)在排球運(yùn)動(dòng)中主要是由重復(fù)性的落地動(dòng)作導(dǎo)致。此外,研究發(fā)現(xiàn)在比賽過程中女性比男性有較高的非接觸性前十字韌帶受傷機(jī)率,其受傷的機(jī)率是男性的6~8倍。
有學(xué)者通過對有、無髕腱炎病史運(yùn)動(dòng)員之間落地動(dòng)作的對比分析,發(fā)現(xiàn)在落地第一階段踝關(guān)節(jié)角度、活動(dòng)度以及膝關(guān)節(jié)伸肌力矩加載速率和角速度是誘發(fā)髕腱炎的主要因素。然而許多作者僅僅研究了扣球的落地動(dòng)作,并未對攔網(wǎng)動(dòng)作進(jìn)行研究。本研究通過對排球扣球和攔網(wǎng)之后落地動(dòng)作的研究,評估在特定場地進(jìn)行排球運(yùn)動(dòng)時(shí)單腿或雙腿落地狀況。評估運(yùn)動(dòng)員扣球和攔網(wǎng)落地動(dòng)作非常關(guān)鍵,只有掌握了造成錯(cuò)誤落地動(dòng)作的原因,才能更好地避免運(yùn)動(dòng)損傷在比賽或者訓(xùn)練中發(fā)生的可能性。
1? 研究對象與方法
1.1 研究對象
選取16名(9名男性,7名女性)國家一級排球運(yùn)動(dòng)員,15名運(yùn)動(dòng)員為右手扣球,1名運(yùn)動(dòng)員為左手扣球。男性運(yùn)動(dòng)員平均年齡(24.9±4.3)歲,體重(81.4±4.8)kg,身高(1.90±0.07)m。女性運(yùn)動(dòng)員平均年齡(25.3±4.9)歲,體重(66.3±5.5)kg,身高(1.75±0.06)m。
1.2 研究方法
所有運(yùn)動(dòng)員穿著統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)鞋、緊身衣,按照自己的方式方法進(jìn)行熱身運(yùn)動(dòng),然后將19mm反光標(biāo)記分別貼在每位測試者的腳、小腿、大腿和骨盆4個(gè)位置。運(yùn)動(dòng)員用完整動(dòng)作進(jìn)行10次扣球,并用毫米級縱跳摸高測試儀對受試者的起跳高度進(jìn)行測量,用兩塊放置于標(biāo)準(zhǔn)排球場地下方的600mm×400mm的測力板對測試者的垂直反作用力進(jìn)行測試,用校準(zhǔn)誤差小于2mm的6臺高速攝像機(jī)以300Hz頻率捕捉測試者同步動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。
2? 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
受試者進(jìn)行扣球之后在二號位和四號位分別進(jìn)行10次攔網(wǎng),排球被懸掛在男女標(biāo)準(zhǔn)球網(wǎng)上面(男子:2.43m,女子:2.24m),球的位置根據(jù)對每位球員的預(yù)先測試調(diào)整到每位測試者的垂直和水平方向最大距離,以保證運(yùn)動(dòng)員的雙腳分別落在兩塊測力板上。開始信號是由實(shí)驗(yàn)人員向特定方向移動(dòng)紅外觀點(diǎn)測試系統(tǒng)的反光板開始。
剔除運(yùn)動(dòng)員沒有正確落在測力板上的數(shù)據(jù),每位運(yùn)動(dòng)員還剩余3~10次的有效數(shù)據(jù)。如果運(yùn)動(dòng)員在扣球動(dòng)作結(jié)束后雙腳全部正確落在測力板上的數(shù)據(jù)也將被舍棄。用測力板計(jì)算出每條腿在垂直方向最大負(fù)荷力量,通過貼在骨盆位置的反光標(biāo)記計(jì)算出垂直方向上的位移,用縱跳摸高測試儀測量出扣球動(dòng)作摸高高度。
2.2 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)使用SPSS 22.0進(jìn)行分析。所有數(shù)據(jù)均為正常分布,適用于參數(shù)測試。通過重復(fù)測量方差分析以和簡單效應(yīng)分析扣球和攔網(wǎng)動(dòng)作落地時(shí)的垂直反作用力以及雙腳之間的受力,并用Bonferroni做事后檢驗(yàn)。左手扣球的運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生的左腳和右腳的數(shù)據(jù)左右調(diào)整后再與其他參與者產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。骨盆標(biāo)記最大高度采用單因素方差分析比較,并用Bonferroni事后檢驗(yàn)。
3? 研究結(jié)果
表1中扣球數(shù)據(jù)顯示,運(yùn)動(dòng)員左腳的垂直反作用力明顯高于右腳受力。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明二號位和四號位的扣球動(dòng)作間的受力有顯著性差異(F1.3,17.8=11.805;P=0.002)雙腳之間受力不具有顯著性差異(F1,14=0.051;P=0.825)不同位置的扣球動(dòng)作和雙腳之間相互影響顯著(F2,28=4.624; P=0.018)。
通過對三個(gè)動(dòng)作兩兩之間的對比,扣球動(dòng)作落地時(shí)垂直反作用力顯著高于二號位攔網(wǎng)(P=0.005)和四號位攔網(wǎng)(P=0.018)時(shí)的垂直反作用力,但是四號位和二號位的攔網(wǎng)之間垂直反作用力不具有顯著性差異。通過簡單效應(yīng)分析,四號位攔網(wǎng)和扣球兩個(gè)動(dòng)作左腳和右腳的垂直作用力沒有顯著性差異,但是二號位攔網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示右腳的垂直反作用力明顯高于左腳,具有顯著性差異(P<0.001)。在體重相關(guān)的垂直反作用力中,扣球時(shí)左腳受力明顯高于其他動(dòng)作左腳受力(F1.3,18.0=12.418;P=0.001)。動(dòng)作和雙腳之間的交互作用顯著,(F2,28=3.308;P=0.016);但是雙腳之間交互作用不具有顯著性差異(F1,14=0.141;P=0.723)。事后分析顯示出了和垂直反作用力、交互作用相同的結(jié)果(扣球時(shí)大于二號位和四號位的攔網(wǎng),但是二號位和四號位之間的攔網(wǎng)沒有顯著差異;扣球左右腳和四號位攔網(wǎng)之間不具有顯著差異,二號位攔網(wǎng)動(dòng)作右腳的受力更大)。
扣球時(shí)骨盆標(biāo)記最大高度(1676±175)mm,四號位攔網(wǎng)骨盆最大高度(1568±153)mm,二號位攔網(wǎng)骨盆最大高度(1554±151)mm呈現(xiàn)出顯著性差異(F1.4,19.5=61.376;P<0.001)和一個(gè)非常大的規(guī)模效應(yīng)。事后分析表明,扣球動(dòng)作比值明顯高于二號位和四號位攔網(wǎng)動(dòng)作的比值(P<0.001,P<0.001),但二號位和四號位攔網(wǎng)之間差異不顯著(P=0.223)。
4? 討論
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明進(jìn)行扣球時(shí)落地產(chǎn)生的垂直反作用力明顯大于二號位和四號位和攔網(wǎng)動(dòng)作落地時(shí)產(chǎn)生的力量??矍蚝舐涞禺a(chǎn)生更大的垂直反作用力這個(gè)結(jié)果也許并不出人意料,因?yàn)榭矍驎r(shí)的垂直位移更大。二號位四號位的攔網(wǎng)在測量過程中都沒有差異,但是在高度上存在差異。
兩腳之間的垂直反作用力并沒有差異,但是在單獨(dú)的檢測環(huán)節(jié)二號位的攔網(wǎng)左腳和右腳之間的垂直反作用力又出現(xiàn)不同,右腳的力量明顯高于左腳,這可能是由于定向移動(dòng)過程中右腳先于左腳著地。四號位時(shí)(左腳的垂直反作用力更大),也有類似的效果,這樣的原因可能是運(yùn)動(dòng)員更習(xí)慣于二號位的攔網(wǎng),因?yàn)榇蠖鄶?shù)攻擊來自這一方向(對方左前方4號位),因此,也許攔網(wǎng)人員可以更快地移動(dòng)。
盡管扣球動(dòng)作左右腳并沒有在垂直反作用力方面顯示出不同,但總體而言,左腳的受力更高。這通常是第一腳著地的右手扣球運(yùn)動(dòng)員(左手扣球運(yùn)動(dòng)員的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了左右調(diào)整),因?yàn)橛壹绾陀殷y在扣球時(shí)被抬高了。然而,在實(shí)驗(yàn)過程中也出現(xiàn)了一名運(yùn)動(dòng)員在落地時(shí)只有左腳著地的情況,左腳受力(4755N, 5.93BW)。
5? 結(jié)語
排球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行扣球或者是攔網(wǎng)時(shí),在落地時(shí)受到地面的垂直反作用力很大(某些運(yùn)動(dòng)員甚至達(dá)到6倍體重的反作用力),進(jìn)行扣球時(shí)測到的垂直反作用力達(dá)到了最高峰值。四號位的攔網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示運(yùn)動(dòng)員的右腳承受了更大的垂直反作用力。教練員必須自習(xí)檢查運(yùn)動(dòng)員的個(gè)人技術(shù),再進(jìn)行相關(guān)的落地訓(xùn)練以減輕運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)的壓力,從而更好地避免運(yùn)動(dòng)損傷、延長運(yùn)動(dòng)壽命。
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