網(wǎng)球雙手反手擊球運(yùn)動中生物力學(xué)的分析

魏文婧

(陜西廣播電視大學(xué) 陜西西安 710110)

網(wǎng)球運(yùn)動是我國高校體育課程的重要教學(xué)內(nèi)容之一，在我國大學(xué)生群體中具有較好的基礎(chǔ)。該文通過對大學(xué)生雙手反手擊球動作進(jìn)行生物力學(xué)分析，旨在明晰網(wǎng)球雙手反手擊球瞬間的主發(fā)力肌群，找到網(wǎng)球運(yùn)動過程中容易被忽略的薄弱環(huán)節(jié)，以在運(yùn)動訓(xùn)練中，加強(qiáng)相應(yīng)主發(fā)力肌群訓(xùn)練，避免急性或慢性的運(yùn)動損傷，提升大學(xué)生網(wǎng)球技術(shù)水平。

1 研究對象

該文實(shí)驗(yàn)對象為陜西廣播電視大學(xué)10 名網(wǎng)球?qū)Ｐ薨鄬W(xué)生（男性，均為右手持拍），對被選對象進(jìn)行反手不同位置擊球動作進(jìn)行分析，拍攝引拍后球拍向擊球方向運(yùn)動的瞬間到擊球后隨揮的完整動作。

2 結(jié)果與分析

對于3 種擊球方式（高位擊球、中位擊球、低位擊球）擊球階段各關(guān)節(jié)的速度、角度等方面進(jìn)行解析，找出在3種不同擊球狀態(tài)下部分關(guān)節(jié)運(yùn)動的規(guī)律。

2.1 揮拍階段速度與加速度

10 名受試者在擊3 種狀態(tài)（高位擊球、中位擊球、低位擊球）球的過程中，揮拍擊球階段，身體各關(guān)節(jié)平均速度呈總體上升趨勢，上肢各關(guān)節(jié)的平均速度基本要大于下肢各關(guān)節(jié)的平均速度（見圖1）。在3 種擊球狀態(tài)中，平擊球狀態(tài)是在各關(guān)節(jié)速度最大的狀態(tài)下完成，說明高位擊球和低位擊球身體各環(huán)節(jié)速度都會有相應(yīng)程度的降低。在不合適體位擊球時，因?yàn)轶w位變化會影響身體各關(guān)節(jié)的運(yùn)動速度，在低體位擊球時，上肢速度明顯高于下肢，由于在擊低體位球時，身體也會調(diào)整重心高度，尤其是下肢的高度下降會更加明顯。當(dāng)下肢折疊較嚴(yán)重時，會影響下肢的運(yùn)動速度，為了達(dá)到擊球效果，上肢的運(yùn)動速度就會相對加快，從而使得上下肢的相對運(yùn)動較為明顯。當(dāng)擊高位球時，則相反。擊高位球時，上下肢的體位相對比較舒展。重心高度就會提高，相應(yīng)地，上下肢尤其是下肢關(guān)節(jié)的各角度都會有相應(yīng)程度的加大。當(dāng)下肢折疊程度降低時，下肢的發(fā)力大小也會受到影響，下肢關(guān)節(jié)的速度就會有相應(yīng)程度的降低。當(dāng)下肢關(guān)節(jié)速度降低時，為了達(dá)到更佳的擊球效果，就會增加上肢的運(yùn)動速度，尤其是肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)的速度來快補(bǔ)充擊球的速度。

圖1 揮拍擊球階段各個關(guān)節(jié)平均速度變化圖

2.2 軀干肩髖扭轉(zhuǎn)角度與擊球速度的相關(guān)性

肩髖扭轉(zhuǎn)作為網(wǎng)球各項(xiàng)基本技術(shù)動作力量的來源，網(wǎng)球雙手反手擊球動作技術(shù)也不例外，軀干的肩髖扭轉(zhuǎn)角促進(jìn)上下肢力量的傳遞，進(jìn)而增加揮拍速度及加強(qiáng)球的旋轉(zhuǎn)［1］。在擊球階段中，軀干的扭轉(zhuǎn)是主動的扭轉(zhuǎn)，通過肌肉扭轉(zhuǎn)造成超越器械的效果，這是提高回球速度的關(guān)鍵因素。揮拍擊球階段肩髖扭轉(zhuǎn)角變化量同球速做相關(guān)性研究，反映出身體軀干扭轉(zhuǎn)的幅度（超越器械的效果）與器械出手角度的關(guān)系。

由表1 可知，肩髖扭轉(zhuǎn)角度變化量與器械速度呈高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r分別為0.725、0.823、0.787、0.875、0.763、0.894、0.811、0.863、0.893、0.756，數(shù)據(jù)表明肩髖扭轉(zhuǎn)角度變化量是影響器械出手速度的主要因素，下肢力量轉(zhuǎn)化成上肢力量，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成器械動量，其關(guān)鍵因素是軀干在擊球階段肩髖扭轉(zhuǎn)的幅度大小。肩髖扭轉(zhuǎn)幅度的大小又代表在擊球動作開始時刻超越器械的效果［2］。在擊球階段開始時，形成上下肢的相對運(yùn)動，才能形成良好的超越器械的效果［3］。因此，在擊球階段開始時，增加下肢的速度，相對減緩上肢的速度，形成的良好的超越器械，為后期擊球積蓄力量。但是對于高、中、低位3 種不同擊球點(diǎn)擊球，最容易形成上下肢的對運(yùn)動的體位是中位擊球，高位擊球很難加快下肢的速度，而低位擊球很難降低上肢的速度，因此在進(jìn)行高位擊球和低位擊球時，應(yīng)特別注意這兩點(diǎn)，可以利用跑位的方法找到最佳的擊球時刻，或者在低位擊球時或者高位擊球時增加球的旋轉(zhuǎn)，增加球的威脅性。同時，也可以給自己創(chuàng)造更多的反擊機(jī)會。

表1 肩髖扭轉(zhuǎn)角度變化量與器械速度的相關(guān)性分析

2.3 擊球時刻各環(huán)節(jié)的運(yùn)動參數(shù)特征

由圖2可知，擊球時刻，每位學(xué)生各關(guān)節(jié)速度的平均值呈遞增趨勢，說明上下肢的運(yùn)動相對合理，但是擊球時刻，即揮拍擊球階段的結(jié)束時，速度是由下至上依次傳遞的。下肢是力量的來源，依次上傳至上肢過程中，傳遞的力向速度轉(zhuǎn)換，且速度不斷增加，最終使拍頭能獲得最大速度［4］。

圖2 擊球時刻各關(guān)節(jié)速度（被試者平均值）

在整個擊球階段，上下肢基本不是同步的，下肢帶動上肢的運(yùn)動的，在擊球前形成良好的超越器械的效果，整體上速度的加速順序?yàn)椋乎钻P(guān)節(jié)→膝關(guān)節(jié)→髖關(guān)節(jié)→肩關(guān)節(jié)→肘關(guān)節(jié)→腕關(guān)節(jié)→手關(guān)節(jié)→器械［5］。此時，拍頭的速度最快。下肢把擰轉(zhuǎn)的力量傳遞到手上，最終形成器械的動能。但是頭心—肩心—髖心的速度又相對較小，這樣就形成了“關(guān)門”的動作，符合網(wǎng)球反手擊球動作，維持了身體的平衡，為整套動作的銜接打下基礎(chǔ)。

由表2 可知，在擊球時刻肩髖角均值為20°，其中平均值、最大值、最小值都小于引拍結(jié)束時刻的角度。引拍結(jié)束時刻、擊球時刻最大值、最小值之差，可以看出在揮拍擊球階段，軀干的扭轉(zhuǎn)幅度較大。在揮拍擊球階段過程中，引拍結(jié)束時刻，左肩關(guān)節(jié)點(diǎn)處于髖關(guān)節(jié)點(diǎn)之后，此時軀干的扭轉(zhuǎn)先拉長腰腹部肌肉，增加主要發(fā)力肌的收縮初長度，為加快最后擊球時揮拍的速度做準(zhǔn)備。到擊球時刻時，左肩關(guān)節(jié)點(diǎn)已處于左髖關(guān)節(jié)點(diǎn)前，此時肌肉由做離心收縮到做向心收縮，再通過肌肉的快速收縮，使肌肉出現(xiàn)牽張反射，反射利于提高肌肉力量，此時身體姿態(tài)有利于拍頭獲得較大的動量［6］。

表2 被試者肩髖角度變化

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

（1）揮拍擊球階段肩髖角的相對變化量同手速度之間呈顯著相關(guān)關(guān)系。

（2）在擊球階段身體上下肢的用力順序是由下至上依次傳遞的且呈遞增的趨勢。

（3）擊球時刻保證合理的肩髖扭轉(zhuǎn)角有利于延長對器械的做功。

4.2 建議

（1）在進(jìn)行擊球時要加大肩髖的扭轉(zhuǎn)幅度，有利于加快揮拍的速度。

（2）建議增加下肢力量與靈活性的訓(xùn)練保證合適的體位擊球。

（3）在日常訓(xùn)練中，球員應(yīng)注意上下肢的用力順序和各關(guān)節(jié)的加速時機(jī)。