采用先進技術分析游泳

譯｜張明飛

采用先進技術分析游泳

譯｜張明飛

每個教練和游泳運動員都在尋找提高自己的方法。這份報告在技術范圍內對游泳動作的競爭優勢展開了調查——通過肉眼觀察（基本）到同步視訊和受力分析的（先進）方式——旨在幫助教練和游泳運動員。

為了通過先進技術得到最多最有效的信息，我們對游泳進行了多種數據程序分析。例如，通過科學技術我們可以清楚地分析每一個手部動作，并且得出選手在游泳時手是如何壓向水面，增加動力（圖1）的。通過同步視訊觀察，可以得出每一次手部動作的力量變化，從而看出手臂的確切位置以及動作對游泳產生的局限和影響。這些分析過程表明，游泳技術有著潛在的提高空間——一般來說，即使是游最快的游泳選手，每個動作也要花一秒鐘多的時間。

通過手的力量分析可以發現產生身體兩側動作不同的原因是技術問題還是受傷。根據圖2（右）的奧林匹克蛙泳選手的身體兩側不對稱性得出，小范圍的軀干轉動（通常從不被注意的游泳池邊）會導致兩手動作的不同。對于處在各個水平的游泳選手來說，在調整手臂動作之前，必須先調整好頭部和身體位置。

最大力量分析——等級、位置、斜率、耐力

當運動員調整好其頭部和身體姿勢后，我們就要開始對其的最大力量進行分析（在劃臂周期中最高的力量值在圖2和圖3中由垂直灰色線標示，從而進行推測）。最大力量的等級是最直觀的方法來判斷一個游泳者游泳技術的優勢和缺點。一般來說，女性游泳者必須有30磅的力量值（如圖2和圖3的蛙泳數據圖表）。而對于男性游泳者而言，他們要有50磅的力量值來完成最快的短程速游。然而，較低的力量值通常反映出力量的缺乏，或是不到位的游泳技術限制了游泳者的力量能力的發揮。

連貫動作分析

若想盡可能地游快，游泳運動員必須使每個動作的效果達到最大化。在圖1中，我們看到，在第二個動作與第四個動作顯示出較小的力量值，這表明了游泳者在每隔一個動作后力量就沒法做到最佳狀態。例如，過多的頭部轉動呼吸會影響身體的位置，并且改變手臂的動作。如果手的力量曲線沒有連貫（多見于青少年和經驗不足的游泳者），則減少額外的頭部和身體的動作是初始要訓練的內容。

身體兩側對稱分析

當運動員連貫游泳時，可以通過對手的力度分析看看是否兩手臂存在不同。一名長距離自由游泳的世界冠軍的力量曲線圖（圖2左）顯示出其動作的連貫性（尤其是他的左手臂），但是，左右手臂的力曲線數據存在很大的不同。在測試后，這名游泳者解釋說，當時游泳他的右手臂骨折未愈，不久前才拆下石膏。后續測試表明，在他手臂恢復后，他在游泳時左右兩手臂力量值相同。

圖1 男高中生游泳選手每次左手運動時的力量曲線變化

圖2 一名長距離自由泳世界冠軍選手的手的力量曲線（左）以及一個兩次奧林匹克的蛙泳選手的手的力量曲線（右）。左圖呈現出的兩手臂不同之處是由于受傷因而產生身體雙側不對稱性。右圖的反映是由于技術的局限性

圖3 一名女子仰泳世界冠軍的手的力量曲線圖

游得快的選手經常可以創造出令人印象深刻的最大力量值，在其力量達到頂峰值前通常會有一個明顯的力量的增加趨勢。

除了力量的等級，最高值出現的位置也會透露出很多有關游泳者游泳技術的信息。技術嫻熟的游泳選手隨著速度加快，手臂的力量值也隨之加大。所以，力量最高值的數據會落于手臂穿過肩膀之后的那一刻（大概是在推水動作階段的中途）。例如，圖3中顯示，優秀的仰泳者在一個動作的0.82秒時達到最高值。游泳經驗較少的人經常在推水動作做完后才達到力的最大值（就是手臂穿過肩膀的時候），如圖4中，一名大學生的游泳數據，他僅在一個動作開始的0.34秒就達到了最大值。

運動員的技術更加專業，并且可以平穩地增加力量并達到最高值，例如圖2中的蛙泳選手，通過高效的蛙泳技巧，其手由內向外運動時（或者說在蝶泳、仰泳、自由泳中的推水動作）力量值呈兩倍。此外，在明顯的增力中，她的力量趨于頂峰，并保持了約2秒。通過對比，圖3中的仰泳選手保持最大值的時間少了1秒。

若不關注位置、上升斜率、最大力度值的保持力時，增加最大值的等級（有時，只要更用力向前游）可以增加手的力量的平均值，因此，這樣可以增加游泳的速率（Havriluk，2003）。通過努力提高最大力度值，則在一定程度上可以增加人體耐力。但若想通過改進位置而提高力量值的上升斜率，則需要專業的指導和日常訓練時的反饋。

關于力量流失的分析——手臂的位置、高度、或速度的突然改變

圖4 男高中生仰泳時的手的力量曲線

圖5 奧林匹克男子自由泳獎牌獲得者在手臂拉推轉換過程中的力量流失數據

圖6 奧林匹克游泳選手在蝶泳劃水動作時的開頭0.2秒的無效動作。在力曲線上的垂直的灰色線條與錄像畫面同步化

圖7 為國家級水準的男游泳選手在長距離自由泳時，做前交叉動作時手的力量曲線圖。左手的力量由黑色區域表示，兩手的總力值由大輪廓表示

游得快的選手經常可以創造出令人印象深刻的最大力量值，在其力量達到頂峰值前通常會有一個明顯的力量的增加趨勢。例如，圖5中的短程游泳冠軍在游泳時流失了一大于10磅的力量值（通過灰色線條觀測），此流失的力量值特別存在于手臂在推水動作運動的轉變過程中（即手臂越過肩膀的那刻）。手臂方向的改變，以及手臂高度或速度的改變是造成這種力量流失的原因。優秀的游泳選手很少會突然改變其手臂的高度，所以，對這類人來說，造成力量流失的原因是受其手臂方向或速度的影響。

不同的肌肉群影響著游泳時的手臂的伸縮動作，手臂伸縮動作的轉變是無法天衣無縫的。手臂速度的減少呈現出的力量曲線即為手臂力量的減少。選手可以通過努力練習伸縮動作來增加手的速度從而克服局限性，一些世界頂級短程游泳選手也是這樣做的。

對無效動作的分析——無效垂直和側手動作

無效動作是另一種影響游泳者發揮技能的限制因素。任何時候，手臂在更加用力地做下一個動作時，這些力都是無效的。無效的動作會引起一個大于0.1至0.5秒的連續（微小的）力量，就像圖6中的奧林匹克游泳選手在每個手臂動作開始時產生的現象。她的手臂向前進入水中時與其肩膀的在同一高度（左圖）。然而，接下去她兩邊手臂在運動時肘部沒有彎曲。接下去她的手臂所處的位置使她在推水動作中的前0.2秒時，只能產生5磅的力量。

圖8 奧林匹克自由泳女子獎牌獲得者在做交叉動作時手臂的力量曲線圖。左手的力量曲線由黑色表示，兩手的總力量值由大輪廓表示

圖9 關于最佳狀態的蝶泳技術的生物技能模型（左），和一個擁有高效游泳技能的人類（右）的同步錄像及數據

一旦定量分析確定了無效的動作，那么對于游泳選手來說可以更加容易地理解教練要求其改變（動作）的指導。在手臂入水后，要直接彎曲肘部，可以最小化無效動作在劃水動作開始時發生的可能性。這樣，可以在每一個劃水一周的動作上減少0.1秒的無效動作，可以省下很多無效的時間。

手臂同步性的分析——推進力的重疊力曲線

（在自由泳和仰泳時的）單邊劃臂時產生的無效動作（或動作不到位）會消極地影響手臂的同步性，會使劃水動作產生不連貫性。圖7中關于國家級水準的男子游泳選手的數據顯示他的左臂在入水后有0.3秒的停滯，因而引起他在做前交叉的動作時不連貫。盡管他可以創造出超過40磅的最高力值，但他在每個劃水一周的動作間隙中，在多于0.1秒的時間內產生了3磅的力量。

通過比較，奧林匹克女子獎牌獲得者（圖8）在游泳時每支手產生的最大力值僅有25磅，但是因為她的手臂同時有效地進行交叉運動（在另外一支手臂完成推水運動時，一手臂在劃水運動的最初產生大量的力），她的總力值的最小值很少低于14磅。她的更多連續性推動力量來源于其恒定的身體速度，以及自身能量的更高效地發揮。在手臂入水前，游泳者可以利用前交叉動作，在劃水動作的開始時大幅度提高游泳的效果。

基于先進技術分析步驟的理想模式

在20多年的調查中，我們對處于各個水平的游泳者進行了訓練分析，研究所有技術方面的局限因素（和一些可以緩解局限性因素的建議）。大量的研究表明，雖然速度較快的游泳選手比游得較慢的選手有更多更好的游泳技能，但這些游得快的選手也會遇到技術上的局限性因素。因為，游泳技術這方面的知識復雜、深奧。而且，一種生物技能（非人類）模型（圖9，左）對于證明最佳的游泳技能來說很重要。

在圖9中的模型呈現了劃水動作的連貫性；以及身體兩邊的對稱性；和一個流暢、穩定的上升趨勢直到達到最大值；沒有力量流失；也沒有無效的動作。盡管人類的游泳者（右邊）在每個劃水動作的過程中有大量的力量流失，但在錄像和力量曲線上同模型數據比較后，呈現出了相當大的類似性。雖然一個游泳者的游泳技術有很大的進步，但通過先進的技術分析后，能清楚地發現仍然存在對影響動作的局限。

總結

通過利用先進技術，優秀的運動員可以從得到的信息中受益。根據過程分析可以為教練提供更多的有效信息，提高其教學指導的質量。擁有先進的科技不代表教練和運動員可以不用提高自身的技能。相反的，如此徹底的分析雖然增加了教練的工作量，但對其指導技能有很大的幫助。同時，這種額外的反饋也增加了運動員的心理負荷，因為運動員會被要求注重不斷進行游泳動作的改變。但這些付出都會得到回報的。此外，通過先進的科技的運用可以發現運動員在游泳過程中不易被發現的技術的局限性，從而得到針對性的改進和提高。

（譯自羅德·哈弗賴魯克士/Rod Havriluk，PH.D）的《游泳技術報告》2009.3.5）

羅德.哈弗賴魯克是一名運動科學家，也曾是一名游泳教練員。他在世界各地都有診所，并且在游泳隊伍、游泳社團和國家訓練中心擔當顧問，并參與研究提高游泳能力的技術應用。聯系方式：swimmingtechnology.com.