基于人鈴合重心指標對高水平運動員抓舉失敗的運動生物力學分析

朱厚偉，史曙生，申翠梅，劉功聚，潘慧炬*

ZHU Houwei1，2，SHI Shusheng1，SHEN Cuimei2，LIU Gongju3，PAN Huiju2*

0 前言

運動員在抓舉過程中需要遵循“近”“快”“低”3項原則（王云德，1987；張躍 等，1989）?！敖笔侵柑徕忂^程中要求杠鈴盡量貼近身體，以杠鈴重心和身體重心（“兩心”）在水平方向的距離（LH）來判定。M為杠鈴重量，LH為杠鈴到人體質(zhì)心的距離，W為杠鈴對質(zhì)心的阻力矩，基于W（t）=M LH（t），M不變，LH越小W也就越小，運動員也就越省力（秦硒，1998）。“快”指提鈴和發(fā)力要快，以發(fā)力階段末杠鈴獲得的最大速度（Vmax）來判定，即為滿足運動員下蹲接鈴完成的最佳距離，h過大造成能量浪費，h過小則無法完成接鈴動作，此時的最大速度（Vmax）就是最恰當初速度（Vmax0）（秦硒，1998）?！暗汀币筮\動員以最快的速度降低人體重心，便于完成接鈴動作，以接鈴過程中身體重心下降的最大加速度（af）判定。相關研究指出，優(yōu)秀運動員的af大于重力加速度g。

最初關于抓舉的運動生物力學研究主要集中于二維的小樣本，自1988年起，3D運動學研究逐步開始（張躍等，1995）。隨著三維技術的使用，用于“近”“快”“低”3項原則的判定指標更加多元、精準。杠鈴最大高度（Hbmax）、杠鈴的回落距離（Hbd）是評價支撐完成階段的關鍵指標（畢志遠等，2015；劉金，2017）；杠鈴端點軌跡、人體重心軌跡被用作運動員抓舉技術特征的整體分析（艾康偉 等，2005；常鵬飛 等，2018；王向東 等，2006）；時間和杠鈴空間結(jié)構(gòu)、膝關節(jié)角度、髖關節(jié)角度等是繼抓舉動作階段劃分之后對抓舉的整體結(jié)構(gòu)進行評價的指標（李建英等，2010；王向東等，2008）；“階段性”揭示了抓舉動作技術不僅要符合力學原理，還要與人體的結(jié)構(gòu)、生理特性相適應，“階段性”是對抓舉3項原則的補充。近年來，國內(nèi)通過抓舉的結(jié)構(gòu)評價，杠鈴重心及人體重心軌跡對優(yōu)秀運動員技術動作特征的分析及對比較多。但是，對運動員抓舉成功與失敗技術動作的對比研究較少，其中Gourgoulis等（2009）和畢志遠等（2015）指出，從時間結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)特征分析優(yōu)秀運動員的成功與失敗不存在顯著性差異，僅加速度的矢量方向存在差異，這表明可能與運動員抓舉過程的穩(wěn)定性存在聯(lián)系。并且多數(shù)優(yōu)秀運動員抓舉失敗是發(fā)生在下蹲支撐階段（王明暄等，2001），因此，研究推測杠鈴重心與身體重心在矢狀軸的相對位置超出運動員控制極限是導致杠鈴前掉或后掉的原因。由于每位運動員、每次抓舉杠鈴的重心軌跡都會有所差異，且杠鈴的重心軌跡與身體重心軌跡變化存在一定聯(lián)系，所以本研究提出采用人鈴合重心作為研究指標之一。本研究選取某次比賽同一級別前6名運動員的技術動作，對“近”“快”“低”3項原則指標、階段性原則指標及人鈴合重心指標參數(shù)進行深入分析，旨在剖析運動員抓舉成功與失敗動作特征之間的差異，探究導致抓舉失敗的運動生物力學因素。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取2016年全國舉重錦標賽暨里約奧運會選拔賽男子69 kg級抓舉比賽中前6名運動員，抓舉成功和失敗最大重量的技術動作特征作為研究對象，抓舉失敗時刻必須發(fā)生在下蹲支撐階段之后，且均為杠鈴前掉，以便于數(shù)據(jù)的對比分析。2016年全國舉重錦標賽暨里約奧運會選拔賽是國內(nèi)高規(guī)格比賽，為競爭里約奧運會的入場券，運動員們均展現(xiàn)出最好的競技狀態(tài)，其中5名運動員為國際運動健將、1名為運動健將，廖輝是69 kg級抓舉世界紀錄保持者、北京奧運會冠軍，石智勇是男子69 kg級的里約奧運會冠軍、73 kg級抓舉的世界紀錄保持者，樣本具有較好的代表性（表1）。

表1 運動員信息表Table 1 The Basic Situation of the Study

1.2 研究方法

1.2.1 運動學分析

攝像系統(tǒng)：比賽過程中采用2臺SONY DCRHC52E攝像機，拍攝頻率為25幀·s-1，2臺攝像機分別位于舉重臺前的左右兩側(cè)，通過舉重臺中心的主光軸之間的夾角約90°，定標后保持攝像機位置和拍攝條件不變。

坐標系：在比賽前將24點的Peak框架放置在比賽場地，對比賽場地的三維空間進行標定，坐標系設定為X軸正軸方向指向運動員正后方，Y軸正軸方向指向運動員身體右側(cè)，Z軸正軸方向垂直向上。

1.2.2 數(shù)據(jù)采集與計算

動作階段的劃分：根據(jù)抓舉的技術動作特征，依據(jù)7個特殊的時刻點（時相）劃分為6個階段。7個時相分別為：杠鈴離地前瞬間、伸膝最大瞬間、引膝最小瞬間、杠鈴速度上升至最大瞬間、杠鈴上升至最高點瞬間、杠鈴下降速度最大瞬間、杠鈴速度為0瞬間；6個階段：伸膝提鈴階段、引膝提鈴階段、發(fā)力階段、慣性上升階段、下蹲支撐階段、接鈴完成階段（朱厚偉等，2017）。

數(shù)據(jù)采集：采用德國的SIMI Motion 7.50三維運動分析系統(tǒng)，解析頻率為50 Hz，對杠鈴離地瞬間的前4幀畫面進行截取，逐幀進行手工點數(shù)字化處理。選擇左右側(cè)手、肘、肩、髖、膝、踝、腳尖、腳后跟和頭等17個關節(jié)點進行解析，人體以及環(huán)節(jié)重心等環(huán)節(jié)慣性參數(shù)依據(jù)Hanavan人體力學模型（由頭、上軀干、下軀干，以及左右兩側(cè)的臂、前臂、手、大腿、小腿、足等15個剛體組成）計算獲得，杠鈴重心以杠鈴兩側(cè)端點的中心作為杠鈴的重心位置。3D圖像合成采用DLT計算方法獲得人體三維運動的空間坐標，計算有關的運動學參數(shù)，將杠鈴重心和人體重心通過SIMI運動解析軟件導出原始坐標數(shù)據(jù)，并通過下列計算公式獲得人鈴合重心軌跡。

人鈴合重心計算。1）X軸的人鈴合重心Xc計算：運動員的身體重心在X軸位置（X1），杠鈴重心在X軸位置（X2），運動員的體重（M1），杠鈴重量（M2），公式如下：

2）Y軸的人鈴合重心Yc計算：運動員的身體重心在Y軸位置（Y1），杠鈴重心在Y軸位置（Y2），運動員的體重（M1），杠鈴重量（M2），公式如下：

3）Z軸的人鈴合重心Zc計算：運動員的身體重心在Z軸位置（Z1），杠鈴重心在Z軸位置（Z2），運動員的體重（M1），杠鈴重量（M2），公式如下：

為了分析運動員的成功與失敗試舉是否遵循“近”“快”“低”3項基本原則，本研究選取了杠鈴上升階段身體重心與杠鈴重心的最小距離（LHmin）作為判定“近”原則的參數(shù)；將發(fā)力階段末杠鈴在Z軸的最大速度（Vmax）、慣性上升階段末杠鈴取得的最大高度（Hbmax）（畢志遠等，2015）作為判定“快”原則的參數(shù)；發(fā)力結(jié)束后運動員身體迅速進入下蹲狀態(tài)，此時身體重心的下降加速度的最大值（af）、慣性上升階段末杠鈴重心與身體重心在Z軸的垂直距離（LHz1）、下蹲支撐階段末杠鈴重心與身體重心在Z軸的垂直距離（LHz2）、下蹲支撐階段末杠鈴重心高度（Hb5）和身體重心高度（Hbd5）作為判定“低”的參數(shù)。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計學分析

將獲得的數(shù)據(jù)資料進行分類整理，數(shù)據(jù)均采用平均數(shù)±標準差（M±SD）表示，采用SPSS 20.0軟件，選用配對t檢驗的方法對每組數(shù)據(jù)進行比較分析，顯著性水平選擇P＜0.05，采用一元線性回歸模型計算人鈴合重心X軸隨時間的線性變化。

2 研究結(jié)果

2.1 “近”“快”“低”原則參數(shù)對比

對“近”“快”“低”原則參數(shù)的比較見表2。兩者杠鈴上升階段身體重心與杠鈴重心的最小距離（LHmin）、發(fā)力階段末時刻杠鈴在Z軸的最大速度（Vmax）、兩者杠鈴在慣性上升階段末時刻杠鈴取得的最大高度（Hbmax）、下蹲支撐階段末杠鈴的垂直高度、身體重心的垂直高度及兩者之間的垂直距離均無統(tǒng)計學差異。兩者身體重心下降加速度的最大值（af）差異不具有統(tǒng)計學意義（t=0.159，P=0.88），兩者af相差 0.114 6 m·s-2。但值得注意的是，前 4名運動員無論成功或失敗，抓舉的af均大于重力加速度g（9.8 m·s-2），后2名運動員的af小于重力加速度g；兩者下蹲支撐階段末杠鈴重心與身體重心在Z軸的垂直距離（LHz1）差異具有統(tǒng)計學意義（t=4.188，P=0.009），抓舉成功的LHz1比抓舉失敗大1.95 cm。

表2 男子抓舉運動員動作參數(shù)的對比分析Table 2 ComparativeAnalysis of theAction Parameters of Male SnatchAthletes

2.2 階段性參數(shù)對比

為了更細致地研究運動員的抓舉動作特征，通常將運動員的抓舉技術動作分為伸膝提鈴階段、引膝提鈴階段、發(fā)力階段、慣性上升階段、下蹲支撐階段和接鈴完成階段。由于運動員失敗試舉均發(fā)生在接鈴完成階段，所以成功與失敗抓舉的階段性參數(shù)對比不包括接鈴完成階段（由杠鈴下降速度最大至杠鈴速度為0）。將各階段杠鈴的上升高度、各階段的所用時間、各階段末膝關節(jié)與髖關節(jié)角度的平均值進行對比分析。

6名運動員抓舉成功與失敗各階段杠鈴的垂直位移及時間，與各階段末膝關節(jié)及髖關節(jié)參數(shù)的比較如表3、表4。抓舉成功與失敗各階段杠鈴上升高度的平均值、各階段時間的平均值、各階段末膝關節(jié)角度的平均值、抓舉成功與失敗各階段末髖關節(jié)角度的平均值差異均不具有統(tǒng)計學意義。

表3 抓舉成功與失敗各階段杠鈴的垂直位移與時間Table 3 Vertical Displacement and Time of the Barbell at Each Stage of the Successful and Unsuccessful Snatch

表4 抓舉成功與失敗各階段末膝關節(jié)與髖關節(jié)角度Table 4 Knee and Hip JointAngles at Each Stage of Successful and Unsuccessful Snatch

2.3 人鈴合重心參數(shù)對比

“合重心”源自物理學中組合物體重心的計算。人鈴合重心是指將運動員與杠鈴看作一個整體，人體重心與杠鈴重心形成的合重心。在計算人鈴合重心之前，首先將數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一化處理，將所有運動員成功與失敗的試舉三維坐標定義為X（運動員的前后方向，向后為正軸）、Y（運動員的左右方向，向右為正軸）、Z（垂直方向，向上為正軸）軸，將抓舉前杠鈴重心的三維坐標均設置為（0，0，0.225），身體重心的三維坐標隨之進行相應處理，使所有抓舉開始時的三維坐標一致。對6名運動員抓舉成功與失敗的人鈴合重心在X、Y、Z軸的變化進行對比（圖1、圖2、圖3）。

抓舉成功與失敗的人鈴合重心在X軸的變化軌跡如圖1，6名運動員的人鈴合重心在X軸的位移均呈現(xiàn)隨時間增長而增加，且圖中所有運動員抓舉成功的曲線斜率均高于抓舉失敗。圖2為抓舉成功與失敗的人鈴合重心在Y軸的變化軌跡，顯示各運動員在Y軸的偏移量均十分小，變化最大的石智勇小于0.05 m且沒有明顯的變化規(guī)律。圖3為抓舉成功與失敗的人鈴合重心在Z軸的變化軌跡，顯示變化軌跡呈先上升再下降的趨勢，且抓舉成功與失敗的軌跡呈現(xiàn)出高度的一致性。

為進一步驗證人鈴合重心對優(yōu)秀抓舉運動員技術動作特征的作用，對人鈴合重心的X軸各時相的特征值和各階段的變化值進行截取，對比分析抓舉成功與失敗技術動作的人鈴合重心X軸的差異性。采用累計變化量計算方法，分析運動員抓舉成功與失敗之間人鈴合重心Y軸、Z軸累計變化量的差異。

6名運動員抓舉成功與失敗各階段人鈴合重心在X軸的時相特征及階段變化參數(shù)的比較如表5，顯示在伸膝提鈴末、慣性上升末、下蹲支撐末3個時相存在差異，且差異具有統(tǒng)計學意義（t=2.599，P＜0.05；t=3.092，P＜0.05；t=3.686，P＜0.05），其他3個時相（伸膝提鈴初、引膝提鈴末、發(fā)力階段末）的差異不具有統(tǒng)計學意義（t=1.832，P=0.126；t=2.223，P=0.077；t=1.478，P=0.199）。由于人鈴合重心在X軸的變化呈上升趨勢，所以采用杠鈴階段變化值代表每個階段的變化量。圖3顯示，慣性上升、下蹲支撐2個階段成功與失敗的動作對比發(fā)現(xiàn)，人鈴合重心X軸的變化量存在差異，且具有統(tǒng)計學意義（t=2.597，P＜0.05；t=2.606，P＜0.05），其他3個階段（伸膝提鈴、引膝提鈴、發(fā)力階段）人鈴合重心X軸的變化量，成功與失敗的差異均不具有統(tǒng)計學意義（t=0.756，P=0.484；t=1.262，P=0.263；t=-0.123，P=0.907）。

圖1 抓舉成功與失敗的人鈴合重心在X軸的變化軌跡Figure 1. The Trajectory of the Human&Bar Combination Barycenter of Successful and Unsuccessful Snatch in the X-axis

圖2 抓舉成功與失敗的人鈴合重心在Y軸的變化軌跡Figure2. TheTrajectoryoftheHuman&BarCombinationBarycenterofSuccessfulandUnsuccessfulSnatchintheY-axis

圖3 抓舉成功與失敗的人鈴合重心在Z軸的變化軌跡Figure 3. The Trajectory of the Human&Bar Combination Barycenter of Successful and Unsuccessful Snatch in the Z-axis

表5 抓舉成功與失敗各時相人鈴合重心在X軸的位移Table 5 The Displacement of the Human&Bar Combination Center of Gravity at the Moment ofSuccessful and Unsuccessful Snatch on the X-axis

由于人鈴合重心在Y、Z軸的變化呈現(xiàn)出上下浮動，所以采用階段累計變化量對抓舉成功與失敗的動作特征進行分析。t檢驗結(jié)果顯示，抓舉成功與失敗各階段人鈴合重心在Y軸的累計變化量差異不具有統(tǒng)計學意義（t=1.2，P=0.284；t=1.53，P=0.186；t=1.68，P=0.154；t=0.06，P=0.954；t=-0.067，P=0.949），抓舉成功與失敗各階段時間的平均值差異不具有統(tǒng)計學意義（t=-0.364，P=0.731；t=-0.768，P=0.477；t=0.564，P=0.597；t=0.728，P=0.499；t=0.192，P=0.855）（表6）。

人鈴合重心累計變化量計算：把Y、Z軸人鈴合重心的累計變化量作為判定指標。設每階段有n幀，該階段Ycn累計變化量的計算（Zcn與Ycn的計算相同）：

2.4 人鈴合重心X軸回落階段回歸模型的建立

將時間作為自變量x，人鈴合重心在X軸的值為因變量y，建立抓舉成功與失敗慣性上升開始至下蹲支撐階段結(jié)束的一元線性回歸模型。該階段人鈴合重心在X軸的值y隨時間x變化的線性回歸模型如表7、表8。各線性回歸模型的擬合程度由R2值表示，所有回歸模型的R2值均大于0.85，說明該數(shù)據(jù)的擬合程度和線性程度較好（表7）。將時間設為自變量x，人鈴合重心在X軸的值設為因變量y，計算每個運動員成功與失敗的一元線性回歸模型（表8），且所有回歸模型自變量的t檢驗均小于0.001，表中顯示一元線性回歸模型成功與失敗之間各運動員的樣本回歸系數(shù)（回歸直線的斜率），成功均大于失敗。

表6 抓舉成功與失敗各階段人鈴合重心在Y、Z軸的累計變化量比較Table 6 The Comparison of Cumulative Change of the Human&Bar Combination Barycenter of Successful and Unsuccessful Snatch between the Y-axis and Z-axis

表7 人鈴合重心X軸變化趨勢的線性回歸模型的R2值Table 7 R2Value of Linear Regression Equation Model in X-axisVariation Trend of the Human&Bar Combination Barycenter

表8 人鈴合重心X軸變化趨勢的一元線性回歸模型Table 8 Linear Regression Equation Model of X-axis Variation Trend of the Human&Bar Combination Barycenter

3 分析與討論

3.1 原則參數(shù)及階段性指標結(jié)果分析

抓舉動作可分為2個部分：第1部分為抓舉開始至杠鈴獲得最大速度；第2部分為杠鈴慣性上升至運動員下蹲接鈴。第1部分可分為伸膝提鈴階段、引膝提鈴階段和發(fā)力階段，這1部分主要是運動員通過提拉杠鈴，給杠鈴一個向上的力，使杠鈴獲得一定的速度和高度，以便于在發(fā)力階段末獲得最恰當初速度（Vmax0）。第2部分可分為慣性上升階段、下蹲支撐階段和接鈴完成階段，主要是杠鈴通過第1部分獲得的速度使杠鈴繼續(xù)慣性上升，同時依靠“甩臂翻腕”（吳謙，1981）使杠鈴在上升過程中繼續(xù)獲得一定的速度。與此同時，杠鈴的反作用力作用于人體，使運動員身體重心獲得更大的向下的加速度，快速下蹲完成支撐接鈴動作，且隨著杠鈴重量的增加，“甩臂翻腕”的動作速度也隨之增加（陸愛云等，2001；單信海等，1999）。

本研究把6名運動員成功與失敗的試舉動作特征進行對比，兩者在第1部分中杠鈴重心與身體重心的兩心最小距離、杠鈴上升階段的最大速度、時間指標、空間指標、關節(jié)角度均不存在統(tǒng)計學差異，說明優(yōu)秀運動員在第1部分抓舉動作中成功與失敗之間的各項指標不存在明顯的差異，與相關研究一致（Gourgoulis et al.，2009；畢志遠等，2015）。雖然所有的指標均沒有統(tǒng)計學差異，但如果其否定原假設的概率在70%以上，且對技術動作有著非常重要的意義（劉學貞等，2002），那么這些指標仍值得我們注意。其中，成功試舉的引膝提鈴末膝關節(jié)角度的平均值比失敗小7.16°，有74.2%概率否定兩者相等；成功試舉的發(fā)力階段末杠鈴獲得的最大速度比失敗大0.093 3 m·s-1，有80.1%的概率否定兩者相等。膝關節(jié)回屈不足會影響二次發(fā)力，勢必會影響杠鈴獲得最大速度，可能是造成抓舉失敗的潛在因素。多項研究（董晉，2010；胡賢豪，1989；劉平 等，2005；王向東 等，2008；朱厚偉等，2017）指出，引膝提鈴階段膝關節(jié)回屈不足是導致抓舉失敗的重要因素之一，引膝階段運動員需充分引膝和積極伸髖；反之，就是引膝不充分，髖關節(jié)伸展幅度受到限制，但在本研究中由于研究限制并不能證實抓舉失敗的直接原因是引膝不足。

王明暄等（2001）研究表明，“兩心”最大垂直距離不夠，其垂直空間不足以形成良好的支撐姿態(tài)可能是導致抓舉失敗的主要原因；Gourgoulis等（2009）和畢志遠等（2015）的研究則指出，成功試舉與失敗試舉動作的時空特征不具有顯著性差異。本研究中，把6名運動員成功與失敗的試舉進行對比，兩者除在第2部分慣性上升階段末“兩心”的垂直距離存在統(tǒng)計學差異外，兩者身體重心的垂直加速度、時間指標、空間指標和關節(jié)角度均不存在統(tǒng)計學差異。由于兩者慣性上升階段末杠鈴的最大高度之間不存在明顯的差異，兩者平均值僅差0.05 cm；而“兩心”的垂直距離存在差異，成功抓舉的LHz1比失敗大1.95 cm。說明在慣性上升階段成功試舉的身體重心的下降速度高于失敗試舉，同時在下蹲支撐末試舉成功的膝關節(jié)及髖關節(jié)角度平均值均小于試舉失敗。但是，在下蹲支撐階段末，杠鈴的高度、身體重心高度及“兩心”之間的垂直距離均不具有統(tǒng)計學意義?；诖?，相關研究中（王明暄等，2001）指出的支撐空間不夠可能是導致失敗的原因之一，還缺少足夠的證明條件。

3.2 人鈴合重心指標結(jié)果分析

人鈴合重心是人體重心和杠鈴重心組合形成的重心，人鈴合重心的變化受到杠鈴重心變化與身體重心變化的影響。人鈴合重心在Y軸的變化表示抓舉過程中杠鈴重心和身體重心的左右偏移，Y軸各階段的累計變化量越小，說明該階段“兩心”的偏移量越小，抓舉過程更加穩(wěn)定。研究結(jié)果顯示，成功與失敗抓舉的人鈴合重心Y軸數(shù)據(jù)存在差異，抓舉成功大于失敗但不存在統(tǒng)計學意義（圖2）。人鈴合重心在Z軸的累計變化量也不存在顯著性差異，而且圖3顯示，抓舉成功與失敗的人鈴合重心的Z軸變化量趨于一致。

對比抓舉成功與失敗的人鈴合重心在X軸的參數(shù)變化發(fā)現(xiàn)，伸膝提鈴末、慣性上升末、下蹲支撐末的參數(shù)，及慣性上升階段、下蹲支撐階段的變化均具有統(tǒng)計學差異，且均為抓舉成功大于抓舉失敗。人鈴合重心的X軸參數(shù)在引膝提鈴末抓舉成功比失敗大0.732 cm，慣性上升末抓舉成功比失敗大2.59 cm，下蹲支撐末抓舉成功比失敗大3.07 cm，慣性上升階段抓舉成功的人鈴合重心在X軸的變化量比失敗大1.49 cm，下蹲支撐階段抓舉成功的人鈴合重心在X軸的變化量比失敗大0.471 cm。說明抓舉成功與失敗的關鍵問題是，慣性上升階段及下蹲支撐階段人鈴合重心在X軸的增長幅度不足引起的。同時，本研究通過建立6名運動員抓舉成功與失敗的慣性上升初至下蹲支撐末的一元線性回歸模型，不難看出抓舉成功的回歸直線斜率明顯大于失?。ū?）。圖5顯示了杠鈴重心、身體重心及人鈴合重心的X軸參數(shù)在整個抓舉過程中的變化，發(fā)現(xiàn)隨著時間的推移，抓舉成功與失敗的人鈴合重心的差距越來越大，尤其是在標記點（慣性上升初）以后，抓舉成功的人鈴合重心的斜率明顯高于失敗。杠鈴重心在此階段的軌跡呈先下降后上升的變化趨勢，而身體重心軌跡則呈先上升后下降的相反趨勢，如要保持人鈴合重心的繼續(xù)增長，需減少杠鈴重心的下降趨勢，增加身體重心的增長趨勢。

圖4 某運動員抓舉成功與失敗的杠鈴重心、身體重心及人鈴合重心在X軸的變化軌跡Figure 4. The Track of the Barbell Barycenter，Body Barycenter and Human&Bar Combination Barycenter of an Athlete's Successful and Unsuccessful Snatch on the X-axis

從技術動作角度出發(fā)，發(fā)力階段結(jié)束后杠鈴獲得最大垂直速度，此時身體重心快速下降，以肘關節(jié)為圓心，以小臂為半徑甩動杠鈴繼續(xù)上升。相關研究（吳謙，1981）指出，由于杠鈴從最大速度時相至最大高度時相為一個弧線運動，整個過程所受到的力可分解為垂直向上的力F1和X軸正方向的力F2。F1使杠鈴上升到最大高度，F(xiàn)2使杠鈴靠近身體，到達支撐位置，F(xiàn)2過大會導致杠鈴重心后移而引起杠鈴后掉，過小則導致重心前移造成杠鈴前掉。F1的力量主要來自于“甩臂翻腕”動作，而F2的力則是來自于發(fā)力結(jié)束時，上體會有適度的后仰，用肩、腰、背部的肌群給予杠鈴適當?shù)牧?。身體重心在此階段依靠杠鈴的反作用力，以及積極的屈髖、屈膝進行主動下降。值得注意的是，有研究指出優(yōu)秀運動員身體重心的下降速度應大于重力加速度，本研究前4名運動員身體重心的最大加速度均大于重力加速度，說明后2名運動員下蹲支撐的技術動作仍需加強。本研究認為，導致抓舉失敗的直接原因是人鈴合重心在慣性上升階段和下蹲支撐階段X軸的位移不足以到達合適的接鈴位置，究其原因是發(fā)力階段末后仰力量不足引起的。而Gourgoulis等（2009）的研究認為，抓舉過程中伸膝提鈴階段合加速度矢量方向的差異及運動員作用力方向的不穩(wěn)定是導致抓舉失敗的主要原因。與本研究結(jié)果存在差異的主要原因可能是：1）相關研究中選用了多個級別（69、77和85 kg）的運動員，運動員的個體差異較大；2）研究中未區(qū)分抓舉失敗的類型（杠鈴前掉或后掉），杠鈴前掉或后掉的數(shù)據(jù)混合在一起，可能會導致失敗試舉數(shù)據(jù)的平均值與成功試舉不存在差異。

綜上，對運動員抓舉成功與失?。ㄇ暗簦﹦幼魈卣鬟M行對比分析得出，直接導致運動員試舉失敗的原因是接鈴完成時期，人鈴合重心在X軸的位置相比較于成功接鈴位置更加靠前，導致杠鈴前掉。究其原因，發(fā)力階段末上體沒有適度的后仰，用肩、腰、背部的肌肉群給予杠鈴適當?shù)牧Γ瑥亩鴮е聭T性上升階段及下蹲支撐階段人鈴合重心在X軸的增長速度不足，未能在接鈴完成階段使杠鈴重心達到恰當?shù)慕逾徫恢茫瑢е伦ヅe失敗。膝關節(jié)回屈不足導致二次發(fā)力不充分，進而引起杠鈴最大速度低于抓舉成功，可能是引起抓舉失敗的間接因素；最大速度不足可能導致運動員在慣性上升階段將更多的力量用于杠鈴上升，而減少了X軸正方向的力，從而間接導致抓舉失?。徊⑶覒T性上升階段末“兩心”之間的垂直距離差異可能與上述因素存在關聯(lián)。因此，本研究中，人鈴合重心在判定優(yōu)秀運動員抓舉成功與失敗的有效性得到驗證。

4 結(jié)論

1）導致抓舉失敗的直接原因是，人鈴合重心在慣性上升階段和下蹲支撐階段在X軸（前后放向，矢狀軸）的位移不足以到達接鈴位置，究其原因是，發(fā)力階段末后仰的力量不足引起的，提示抓舉經(jīng)常前掉的運動員需加強后仰動作的練習。

2）引膝提鈴階段膝關節(jié)回屈不足，進而導致杠鈴最大速度偏低，慣性上升階段末“兩心”垂直距離差異可能是導致抓舉失敗的間接因素。

3）人鈴合重心X軸（前后方向，矢狀軸）的變化量能夠有效判定優(yōu)秀運動員抓舉成功與失敗的技術動作特征。