北京奧運會女子鏈球銅牌得主張文秀投擲技術的運動學研究

摘要：女子鏈球是我國田徑中的優勢項目，張文秀在2008年北京奧運會上獲得了一枚銅牌，實現了我國在該項目歷史性的突破。通過文獻資料和三維運動學分析的方法，對我國優秀女子鏈球運動員張文秀的投擲技術進行研究發現，她的旋轉技術存在一定不合理現象，單支撐時間長于雙支撐時間，雙支撐時間偏短，優點是旋轉過程中對器械逐漸加速的能力強，旋轉加速節奏和加速時機把握得較好，符合現代擲鏈球的技術要求。通過對她的投擲技術進行診斷分析，旨在為她技術改進提供幫助，推動我國該項目更上一個臺階。

關鍵詞：北京奧運會；女子鏈球；投擲技術；運動學；競技狀態

中圖分類號：G808.1 文章編號：1009－783X(2011)01－0064－03 文獻標志碼：A

1、研究目的

女子鏈球是一個比較新的項目，雖然在我國開展得較晚，但在亞洲已處于遙遙領先的地位。特別是張文秀年齡小、身體條件好、沒有傷病，是我國該項目沖擊世界獎牌的運動員之一，雖然她取得了不錯的成績，但這也并不能掩蓋她技術上存在的不合理現象。對張文秀整個旋轉和投擲技術進行研究，旨在為她的技術改進提供一點幫助，推動我國該項目更上一個臺階。

2、研究對象與方法

2.1 研究對象

張文秀，1986年出生，身高1.82 m，2000年進入八一隊開始訓練，從師于亞洲男子鏈球冠軍葉奎剛，2001年進入國家隊，最好成績74.86m。本文研究成績為70.39m和70.17m。

2.2 研究方法

2.2.1 文獻資料法

查閱近幾年發表的有關擲鏈球的文章和國內外優秀鏈球運動員的資料，為本研究提供充足的理論依據。

2.2.2 近景動態立體攝影法

用2部高速攝影機，對2006年8月在石家莊舉行的全國田徑錦標賽進行拍攝，一部置于投擲方向的正側面垂直于投擲方向，另一部置于投擲方向的正后面，拍攝頻率為120幀／s，主光軸夾角約90°左右，拍攝距離約10 m左右，機高1.20 m左右。

2.3 三維運動學分析法

采用美國ARIEL公司生產的APAS運動錄像分析系統，對影片進行解析，采用人體模型DLT引導圖像測量系統，模型采用日本的松井秀治人體模型，首先對框架進行標定，并根據項目的要求選取身體的20個關節點，另外選取一個附加點(器械)采取逐副的方法進行解析，最后對解析數據進行低濾波平滑處理，平滑系數為8，獲取所需參數的原始數據。

3、結果與分析

3.1 張文秀和世界優秀田徑運動員的年齡競技特征的對比分析

蘇聯學者曾研究了各項達到國際級健將的年齡特征，女子田徑選手平均為24.1歲。與20世紀90年代相比，我國優秀田徑運動員的競技年齡的變化不大，依然呈現出“年輕化”的特點。運動員達到最佳競技年齡一般在20～22歲，調查結果顯示十運會田徑項目前8名運動年齡小于19歲女子有33名，20～24歲的有69名，25～29歲的有41名，大于30歲的有5名。對中國與世界優秀田徑運動員的競技年齡進行比較可以發現，世界優秀田徑運動員在各項目中所表現出的最佳競技年齡為25～29歲，其次為20～24歲，再次為30歲以上，且這一部分運動員數量呈上升趨勢。我國優秀田徑運動員在各項目中表現出最佳競技年齡主要集中在20～24歲和19歲以下這2部分，主要體現在對運動員進行過早的專項化訓練，違背了運動員成長的客觀規律。我國運動員張文秀2000年才開始接受專項化訓練，而且從接受訓練到現在競技狀態一直保持著上升的勢頭，不論和世界還是我國運動員比較，她還有很長一段的運動壽命。

從圖1看，張文秀的競技狀態逐年穩步上升，從雅典奧運第7名、赫爾辛基世錦賽第5名、雅典世界杯第4名，到大阪世錦賽第3名，最近幾個賽季，張文秀一年一個臺階，個人最好成績不斷提升，從2004年的72.37 m到2006年的74.15 m，每年差不多都要將亞洲紀錄提高1 m。進入2007年賽季，她又兩度刷新自己保持的亞洲紀錄，并將個人最好成績提高到了74.86m，直逼75 m大關。目前的成績排在上半年世界第2名。張文秀6次刷新亞洲紀錄，2006年亞運會以來，有3次74m以上的表現，具備了比較穩定而持續的高水平。

3.2 張文秀旋轉技術的分析

為了便于分析，我們將完整的旋轉技術分為10個時相；t_c為預擺結束后的旋轉開始；t₁為右腳第1次離地瞬間；t₂為右腳進行旋轉后首次著地瞬間；t₃為右腳第2次離地瞬間；t₄為右腳第2次著地瞬間；t₅為右腳第3次離地瞬間；t₆為右腳第3次著地瞬間；t₇為右腳第4次離地瞬間；t₈為右腳第4次著地瞬間；t₉為鏈球出手瞬間。

旋轉時間的長短主要取決于旋轉的圈數和投擲技術的熟練程度。根據幫達丘的研究結果表明，鏈球速度增長主要集中在雙支撐階段，單支撐階段是鏈球慣性運行和取得合理的身體扭轉的階段。由表2可知，張文秀在2次試投中的單支撐時間要高于雙支撐0.06 s和0.04 s，雙支撐的時間占旋轉總時間的48.57％和49.00％。單支撐的時間長于雙支撐時間，這表明她在旋轉中還存在著技術不合理的現象，以后的訓練中要注意減少單支撐增加雙支撐的時間。在完整的旋轉技術中，各圈旋轉加速的節奏一定要明顯，加速節奏主要體現在縮短單支撐的時間和加快雙支撐旋轉速度上。據卡爾文等通過多年對世界A級鏈球賽運動員現場統計結果分析表明：運動員在旋轉階段單支撐和雙支撐的時間比率與鏈球成績高度相關(r＝0.93，P<0.01)，比率小于1不利于鏈球的加速。從表3可知，張文秀的2次(2～3圈單支撐／雙支撐)比率分別為1.00、1.27、0.83和0.93、1.08、1.09，這說明她加速時機把握得較好，有利于對鏈球的加速，動作節奏符合擲鏈球技術的要求，但不足的是在第1次旋轉中第4圈雙支撐的時間稍短一些。

3.3 鏈球投擲過程線量變化情況分析

研究表明，鏈球運動員的成績與出手速度呈高度相關，每一圈的極限速度取決于運動員在旋轉過程中的加速能力。由于運動員的旋轉速度是各圈速度迭加，同時出手速度的大小還取決于運動員在旋轉過程中每一圈的極限速度，所以，出手速度的提高在很大程度上取決于運動員旋轉速度的加快(極限速度的大小)。從表4中我們可知，張文秀旋轉的速度是逐漸加快的。張文秀2次試擲的出手速度分別達到26.98 m／s和26.91 m／s。

研究表明，預擺階段的球速占出手速度的50％，球速增量是各階段增量最大的階段，因為運動員要從靜止狀態把鏈球擺動起來，但也并不是越大越好，如果一味地追求預擺階段速度不僅會打破后面旋轉加速的節奏，也不利于成績的提高。由表5中可知，張文秀的球速增量總體是第2圈>第3圈>第4圈>第1圈。從各圈的增量來看張文秀的第2圈增量最大分別達到4.34和4.36 m／s，從第3圈球速增量來看，明顯小于第2圈，從整個旋轉階段的球速增量來看，她表現出來的是逐圈減小的現象，這表明隨著旋轉的速度和圈數的增加，運動員加速的能力逐漸減弱，突出的表現在第4圈的球速增量上。在第4圈的球速增量中張文秀的2次試擲分別是2.36和1.79m／s，這說明張文秀逐漸加速的能力較強，國際上優秀的鏈球運動員的突出特點在于連續加速的能力強，旋轉速度越來越快。最后一個對球進行加速的是出手階段(即最后用力階段)，它是在第3圈(或第4圈)旋轉結束，右腳著地開始的，它要求把通過旋轉所獲得的速度連續地作用到鏈球上的最后關鍵階段，直接關系到最后用力的好壞和整個旋轉過程的銜接情況，同時也直接影響到運動員成績。從表5可以看出張文秀在此階段的球速增量比較大，達到3.11和3.60 m／s。這表明她旋轉的最后階段加速能力較強。從表6的各圈球速的增量對出手速度的貢獻率可以看出，預擺階段的球速增量最大，張文秀的加速節奏比較合理，特別是反映在第4圈和出手階段的加速增量上，張文秀的第4圈球速增量較大在最后階段的加速能力較好。

3.4 旋轉階段各個時相運動學特征的分析

肩髖扭轉角定義為：兩肩橫軸的連線和兩髖橫軸連線交叉在水平面上形成的夾角，以右肩點與右髖點為參照點，正值為髖橫軸領先于肩橫軸，它反映軀干扭緊程度，正值越大，軀干扭緊效果越好。肩髖扭轉角反映的是運動員軀干扭轉的狀況，這主要通過肩橫軸和髖橫軸在旋轉的單、雙支撐階段相互超越運動下完成的。一般肩髖扭轉角最大值出現在著地之時或著地之前，最小值出現在離地之時或離地前，由于雙支撐階段是對鏈球加速的主要階段，所以，我們著重對運動員的此階段進行分析。從表7可知，張文秀的2次試投前3圈的扭轉角呈逐漸上升的趨勢，但第4圈卻下降到了55°和56°。

髖角定義為：為肩關節和髖點的連線與膝關節和髓關節的連線在髖關節處所形成的夾角，角度越大，說明髖關節伸展程度大，一定程度上反映上體在髖關節處的抬起程度。髖角和膝角的變化反映了運動員在旋轉過程中整個人體重心上下起伏的程度，同時還反映出運動員整個下肢在運動中是否壓緊。由表8和表9可知，張文秀在旋轉過程中左髖角要小于右髖角，而左右髖角都呈現出逐漸上升的趨勢。左膝角要遠遠大于右膝角，同時表現出左膝角呈逐漸下降和右膝角逐漸上升的趨勢，張文秀的第1次試投右腳著地瞬間的左右髖角分別是152°、155°、158°、160°和128°、128°、132°、151°，大體上是呈逐漸上升趨勢，右腳著地瞬間右膝角分別是123°、119°、120°、109°和126°、122°、113°、128°。由于右腿在旋轉過程中的工作和任務不同，所以用力的方式也不同。左腿在旋轉中的用力形式是屈伸式的轉動，左右腳著地時髖角度的適當減小，可更有利于使肌肉做退讓式收縮，發揮更大的肌力。左膝的角度在右腳著地瞬間各個時相也不同，通過和右腳離地時各個時相的對比，可以反映出身體重心起伏的程度，選擇與身體重心變化情況密切相關的左腿膝關節變化角度作為身體重心變化情況的參數(r＝0.88，P<0.01)，在不同轉體階段，運動員左膝關節角度的變化值是不一樣的，在每次轉體中，當鏈球至最高點下行瞬間(單支撐結束瞬間)左膝關節彎曲的角度最大，在鏈球至最低點上行瞬間(單支撐開始瞬間)左膝關節彎曲的角度最小，隨著旋轉圈數和鏈球運行速度的增加，運動員左膝關節屈度不斷增加，張文秀的左膝角呈逐漸下降和右膝角逐漸上升的趨勢。左膝角逐漸下降，這說明她們在旋轉過程中身體重心逐漸下降。從張文秀數據上看，她的旋轉技術在右腳離地瞬間的左髖膝角基本符合現代擲鏈球技術的特點，符合右腳晚抬早落的特點和鏈球旋轉技術的規律。從運動生物力學角度分析，在右腳落地時減小膝關節角度，能增加施加于支撐面的壓力，從而獲得更大的支撐反作用力，保持較大的轉動半徑和良好的用力姿勢，拉長腰背部肌群的初長度，加長了工作距離，更有利于充分發揮下肢關節的蹬轉及蹬伸力量。

4、結論與建議

1)張文秀旋轉階段單支撐時間略長于雙支撐時間，在旋轉中還存在著技術不合理的現象，以后要加強這方面的訓練，要想有更大的突破，必須改進技術。

2)從旋轉的動作節奏上來看，張文秀的動作節奏基本上符合現代擲鏈球技術的要求，加速時機把握得較好，有利于對鏈球的加速，不足的是雙支持時間偏長。

3)從旋轉階段運動員各圈的加速增量來看，張文秀的加速能力較強，特別是旋轉的最后一圈，但也要逐漸提高前3圈的加速能力。

4)通過對髖膝角度的分析表明，張文秀的左膝角呈逐漸下降和右膝角逐漸上升的趨勢。

5)張文秀的旋轉技術在右腳離地瞬間的左髖膝角基本符合現代擲鏈球技術的特點，符合右腳晚抬早落的特點和鏈球旋轉技術的規律。