高校排球男子高水平運動員強攻起跳的運動力學分析

魏琳潔　萬緒鵬

摘 要：運用文獻資料法、專家訪談法，以及選用遙測肌電測試儀、常速DV攝像機及同步信號發(fā)生器對參加中國大學生排球聯(lián)賽的5名優(yōu)秀男子排球運動員4號位強攻起跳技術進行現(xiàn)場測試，綜合運用運動解剖學、訓練學及運動生物力學等多學科知識，通過解析及數(shù)據(jù)分析，客觀地揭示出有利于排球4號位強攻起跳緩沖與蹬伸技術諸多運動學參數(shù)及參與活動肌肉的基本規(guī)律：4號位扣球起跳過程重心最低點時刻，膝關節(jié)角度在135°左右最有利于伸膝肌群發(fā)力；應適當增大髖關節(jié)折疊幅度；適當減小肩角。排球扣球過程中并步式起跳已成為主流；過短的起跳時間會削弱雙臂的擺動幅度，在4號位扣球起跳時上下肢蹬擺配合充分的前提下盡量縮短蹬伸時間。在4號位強攻起跳環(huán)節(jié)尤其蹬伸時要格外加強對上肢的充分利用，積極配合下肢完成大幅度蹬擺；力量訓練中要對肱二頭肌進行針對性加強。以期為高校排球高水平運動隊的訓練提供有益參考。

關鍵詞：高校；排球；4號位強攻；起跳；緩沖；蹬伸；運動學；肌肉力學

Abstract： Use of literature， expert interviews， This study selects the telemetry myoelectricity tester， constant velocity DV cameras and synchronous signal generator for field test five male Chinese university volleyball players in 4 location storm take-off technology. Objectively reveals the active muscles basic rules of volleyball player in 4 location storm take-off buffering and pedaling use sports anatomy， training and sports biomechanics： 4-bit spike off Process focus lowest point in time， the knee angle of about 135 ° most conducive extensor muscle force； be necessary to increase the amplitude of the hip fold； appropriately reduced shoulders. Volleyball spike jump-step process and has become the mainstream； too short take-off time will undermine arms swings， in the 4th position when Spike Jumping on the lower extremities with pedal swing kicking to shorten the time the full premise. When 4-bit storm starts kicking in particular sectors to be extra strengthen the full utilization of the upper limb， lower limb and actively cooperate with the completion of a substantial swing kicking； strength training should be targeted to strengthen the biceps. The aim of this paper is provide some useful reference for university volleyball high level sports teams training.

Keywords： university； volleyball； 4 location storm； take-off； buffering； pedaling； kinematics； muscle mechanics.

1 研究對象

多次參加CUVA的西北工業(yè)大學特招男子排球運動員（一名國家一級運動員，四名國家二級運動員），專業(yè)訓練均在五年以上，健康狀況良好，實驗前24h內無劇烈運動，肌肉沒有疲勞現(xiàn)象。測試隊員平均年齡為21.4±2.19歲，平均身高為1.93±0.06m，平均體重為83.6±6.11kg，詳情見表1。

2研究方法

2.1測試法

2.1.1儀器與器材

（1）兩部日產(chǎn)索尼DCR-HC90DV攝像機，采樣以50場/秒進行解析；

（2）一部芬蘭產(chǎn)MEGWIN6000 16通道遙測肌電儀，頻率為1000HZ；

（3）一臺同步信號發(fā)生器；

（4）直角標尺、彈性繃帶、剃刀、75%酒精溶液等。

2.1.2特征畫面及時相

特征畫面：a—右腳著地時刻；b—重心最低點時刻；c—幷步腳著地時刻；d—雙腳離地時刻。

時相：A—緩沖階段；B—蹬伸階段

2.1.3數(shù)據(jù)處理

運動學：采用松井秀治（日本）的人體模型，選取人體關節(jié)點19個與靜止參考點1個，運用Ariel公司APAS錄像解析系統(tǒng)對起跳動作進行數(shù)字化處理；

肌肉力學：采用MegaWin2.4軟件進行處理、分析。

2.2文獻資料法

通過查詢中國知網(wǎng)及圖書資料，對有關排球4號位強攻起跳緩沖與蹬伸技術相關知識進行分類整理。

2.3專家訪談法

就本研究中測試肌肉的選取、儀器的操作及數(shù)據(jù)的處理等問題，與西安體育學院及西安電子科技大學的專家教授進行深入探討，并就排球4號位強攻起跳技術特征向運動隊教練進行細致的咨詢。

3結果與分析

3.1 運動學與肌肉力學同步處理的方法

通過回放攝像及動作特征分析找到到同步點和四個特征畫面（右腳著地時刻；重心最低點時刻；幷步腳著地時刻；雙腳離地時刻）的時間，并通過此時間在肌電圖上準確落位四個特征畫面，以虛線為標示供同步研究。

3.1.1 4號位強攻起跳技術運動學分析

文章以重心最低點為臨界點，將起跳全程分為肌肉完成離心收縮的緩沖階段及肌肉完成向心收縮的蹬伸階段。

3.1.2左右下肢參與緩沖和蹬伸時間比較

從表2給出的時間對比結果可知：在運動員4號位扣球起跳階段，僅王**左側下肢參與緩沖，且該緩沖時間較短，僅0.02s，另外，其左側下肢參與蹬伸全過程；其他四名測試者的左側下肢不參與緩沖過程，且僅部分時間參與蹬伸；通過對比發(fā)現(xiàn)：測試者王**在扣球起跳時，其左側下肢參與緩沖和蹬伸的程度較高，這在一定程度上不利于水平速度的保持，影響起跳效果；所有測試者起跳時均呈現(xiàn)右腳先著地、左腳后著地，且同時離開地面，該特征表明：受試者4號位扣球起跳時采用并步式，而不是跨步式。

3.1.3起跳階段時間參數(shù)

從表3可以看到，整體而言，測試者的蹬伸時間稍長于其緩沖時間，差值為0.02s，說明測試者在扣球起跳時蹬伸過程較為充分；張清華等[4]認為：扣球起跳時，縮短緩沖時間， 一定程度上可減少水平速度的損失。因此，運動員在4號位扣球起跳時， 應盡可能縮短緩沖時間 ；就蹬伸技術而言，張清華等[4]認為：起跳蹬伸時間與起跳高度呈中度負相關（R=-0.58，P<0.05），即起跳蹬伸時間以短為宜。不過，切不可一味縮短起跳時間，因為過短的起跳時間會削弱雙臂的擺動幅度，上下肢的蹬擺配合如果不充分，會直接影響起跳效果。

3.1.4重心最低點時刻的角量參數(shù)

通過表4中重心最低點時刻的角量參數(shù)比較，發(fā)現(xiàn)起跳過程中的測試者在重心最低點時刻，除孫**左側膝關節(jié)角度值明顯小于右側，杜**左右膝關節(jié)角度差異小以外，其他測試者右膝的彎曲程度大于左膝，數(shù)值為134.9、149.1，何玲等人[5]認為依據(jù)解剖學原理，運動員緩沖下蹲，膝關節(jié)處于135°時，最有利于伸膝肌群的發(fā)力。即膝關節(jié)角度控制在135°最有利于發(fā)揮蹬伸力量，通過測試數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)本文的測試者在扣球起跳緩沖階段右膝的緩沖幅度較理想；由于測試者僅右側下肢參與緩沖，而左腳著地便直接進入蹬伸過程，所以，表現(xiàn)為右腳著地瞬間便進入屈膝緩沖階段，直至最大緩沖幅度，而左腿恰好處于前邁騰空階段，因此右側膝關節(jié)角度數(shù)值小于左側；杜**和密**尤其是前者的左右髖角較小，分別為129.3°和124.1°，髖關節(jié)彎曲幅度的大小表現(xiàn)為身體的折疊程度，髖關節(jié)折疊幅度大，此時助跑所獲得的水平速度的損失便相對較小，扣球起跳時可以保持較大的水平速度與合適的垂直速度，進而發(fā)揮沖跳扣球效果，因此在日常的訓練過程中可以嘗試增加髖關節(jié)折疊幅度，以期獲得更好的沖扣威力；測試者杜**和孫**的肩角較小，數(shù)值為7.1°、9.1°，下肢蹬地過程中上肢的配合擺動技術直接影響起跳效果，重心最低點時刻肩角絕對值越小則蹬擺配合的效果越好，越有利于起跳，因此在排球扣球訓練過程中，運動員在其重心最低點時刻需適當減小肩角，以提高起跳效果。

3.1.5起跳階段右腳著地與雙腳離地時刻速度值

表5中的速度值比較可知：運動員密**水平速度損失率比其他四位測試者小，結果為53.57%，這就意味著密**起跳時對水平速度的利用效果相對較好；運動員王**水平速度損失率數(shù)值為75.91%，說明起跳時對水平速度的保持與利用欠佳。測試數(shù)據(jù)表明：排球運動員在扣球起跳過程中應適當減小重心騰起角，以盡可能減小水平速度的損失，從而發(fā)揮沖跳扣球威力。

3.2 4號位強攻起跳技術的肌肉力學分析

2.2.1起跳緩沖階段各肌群肌電活動直觀圖

通過圖1可以發(fā)現(xiàn)：“重心最低點時刻”肌肉大都表現(xiàn)出積分肌電值趨于零線位置特征，特殊的放電特征意味著肌肉正處于等長收縮工作狀態(tài)；除了腹直肌的波形較為平緩外，其他被測肌肉均呈現(xiàn)較高的興奮性，右側下肢肌群表現(xiàn)更為顯著，符合扣球技術特征要求：屈膝緩沖時，為了抵抗身體繼續(xù)下蹲，右側下肢伸肌群步入被動拉長工作狀態(tài)，這提醒排球教練員和運動員在日常訓練過程中需重視肌肉力量特別是下肢肌群力量訓練。

3.2.2起跳蹬伸階段各肌群肌電活動直觀圖

為便于觀察圖2中被測肌肉活動興奮性的差異與規(guī)律，將肌肉電波所對應的積分肌電值予以梳理，以更為直觀的柱形圖作以闡述。

備注：圖3中1—12依次代指：1-腓腸?。ㄓ覀龋?-股直?。ㄓ覀龋?；3-股二頭?。ㄓ覀龋?；4-臀大?。ㄓ覀龋?；5-腓腸?。ㄗ髠龋?；6-股直?。ㄗ髠龋?-股二頭?。ㄗ髠龋?；8-臀大?。ㄗ髠龋?；9-豎脊?。ㄓ覀龋?；10-腹直肌（右側）；11-肱三頭肌（右側）；12-肱二頭?。ㄓ覀龋?/p>

從圖3中可以發(fā)現(xiàn)，起跳蹬伸階段，右側肱二頭肌的積分肌電值最大，數(shù)值為516uvs，右側腹直肌的積分肌電值最小，數(shù)值為184uvs。何玲等人 [5]認為：起跳蹬伸是借助下肢在髖、膝關節(jié)處伸直，在踝關節(jié)處屈足，且由兩臂積極配合上擺共同完成的，因此，起跳蹬伸時，配合下肢蹬地積極完成“屈臂夾肘上擺”動作的肱二頭肌興奮性最強，放電量最大，是主要作用肌肉。測試數(shù)據(jù)說明上肢肌群在4號位扣球起跳階段的重要性，這就要求排球教練員在日常訓練時不可忽視上肢肌群的力量練習，同時在扣球技術指導時需提醒運動員加強上下肢蹬擺配合，以提高扣球質量。

4結論

4.1重心最低點時刻

4號位扣球起跳過程重心最低點時刻，膝關節(jié)角度在135°左右最有利于伸膝肌群發(fā)力；為了盡可能減少水平速度的損失，應適當增大髖關節(jié)折疊幅度；適當減小肩角，提高上下肢蹬擺配合效果。

4.2起跳階段

測試者采用并步式，且雙腳同時跳離地面的起跳技術，說明排球扣球過程中并步式起跳已成為主流；緩沖時間過長不利于水平速度的保持，影響沖跳扣球效果；蹬伸時間也不宜過長，不過，過短的起跳時間會削弱雙臂的擺動幅度，上下肢的蹬擺配合如果不充分，則會直接影響起跳效果，因此，在4號位扣球起跳時上下肢蹬擺配合充分的前提下盡量縮短蹬伸時間。

4.3重心最低點時刻

此刻被測肌群正在進行等長收縮工作，直觀表現(xiàn)為表面肌電曲線圖趨向接近零線特征。

4.4緩沖階段

被測肌群均呈現(xiàn)較高的興奮性，特別是下肢伸肌群步入被動拉長工作狀態(tài)，興奮性更為顯著，這提醒排球教練員和運動員在日常訓練過程中需重視肌肉力量特別是下肢肌群力量訓練。

4.5蹬伸階段

積極完成“屈臂夾肘上擺” 動作的肱二頭肌最為興奮，意味著在4號位扣球起跳階段上肢肌群具有重要作用，這就要求排球教練員在日常訓練時不可忽視上肢肌群的力量練習，同時在扣球技術指導時需提醒運動員加強上下肢蹬擺配合，以提高扣球質量。

4.6右肱二頭肌興奮性程度較強的分析

本研究被測12塊肌肉中右肱二頭肌強烈的興奮性，客觀的揭示出雙臂的積極大幅度配合擺動在排球4號位強攻起跳技術里的重要性，然而，在高校排球選修課教學中，特別在扣球技術教學時，教師往往注重對扣球擊球技術的講解與示范，卻忽視起跳過程中雙臂的有效利用，致使學生在扣球助跑起跳過程中不能合理利用雙臂，出現(xiàn)雙臂不擺動，或擺動不協(xié)調等現(xiàn)象，直接影響扣球效果。本研究顯示：在4號位強攻起跳環(huán)節(jié)尤其蹬伸時要格外加強對上肢的充分利用，積極配合下肢完成大幅度蹬擺；力量訓練中要對肱二頭肌進行針對性加強。

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