不同水平女子舉重運(yùn)動(dòng)員抓舉技術(shù)參數(shù)的對(duì)比

王向東 任景萍 徐文泉

摘 要：對(duì)10 名優(yōu)秀女子舉重運(yùn)動(dòng)員和10 名普通女子舉重運(yùn)動(dòng)員的抓舉技術(shù)進(jìn)行生物力學(xué)測(cè)試，通過(guò)比較優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作技術(shù)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)：1）在最大鈴速和慣性上升階段鈴升這2個(gè)指標(biāo)方面，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員與普通運(yùn)動(dòng)員比較，數(shù)據(jù)上相差無(wú)幾，統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)無(wú)顯著性差異。2）在伸膝提鈴階段普通運(yùn)動(dòng)員的膝角變化和髖角變化均大于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員，而在展體加速階段優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在膝角變化、髖角變化和軀干俯仰變化方面均大于普通運(yùn)動(dòng)員，但是均無(wú)顯著性差異。3）普通運(yùn)動(dòng)員在伸膝提鈴階段的杠鈴上升高度百分比和有效功百分比均大于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員，而在展體加速階段和慣性上升階段優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的杠鈴上升高度百分比和有效功百分比均大于普通運(yùn)動(dòng)員，但是均無(wú)顯著性差異。4）優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在各個(gè)動(dòng)作階段的相對(duì)平均功率和相對(duì)有效力均大于普通運(yùn)動(dòng)員，尤其在展體加速階段優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)得更加明顯。這些差異表明優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在展體加速階段比普通運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出更好的爆發(fā)力水平，動(dòng)作技術(shù)更加合理。

關(guān)鍵詞： 女子舉重；抓舉；生物力學(xué)；高速攝像

中圖分類(lèi)號(hào)： G 884 文章編號(hào)：1009-783X（2013）06-0573-04 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Research on the Comparison of Snatch Technical Parameters of Female Weightlifters on Different Levels

WANG Xiangdong1，REN Jingping2，XU Wenquan3

Abstract：In this paper，10 elite women weightlifting athletes and 10 ordinary women weightlifters are tested through comparing the technical parameters of excellent weight lifting athletes and normal athletes，and find that：（1）There is not much difference between elite athletes and ordinary athletes on the maximum barbell speed and the rising height of barbell on the inertia rise stage and there is no significant statistically difference.（2）In the stretching knee and lifting barbell stage，ordinary athletes of knee joint angle and hip joint angle changes are greater than those of the elite athletes，while in the stretching body and barbell accelerating phase，changes of knee joint angle，hip joint angle and trunk angle are greater than those of the ordinary athletes，but there are no significant differences.（3）In the stretching knee and lifting barbell stage，the barbell height percentage and effective work percentage of ordinary athletes are greater than those of elite athletes，and in the stretching body acceleration phase and barbell inertia rising stage，the barbell height percentage and effective work percentage of elite athletes are higher than those of ordinary athletes，but there are no significant differences.（4）In each action stage，outstanding athletes relative average power and relative effective force are greater than the ordinary athlete，especially in the stretching body acceleration phase，elite athletes show more obvious advantages.These differences indicate that excellent athletes have better explosive force level and the action is also more reasonable than that of ordinary athletes.

Key words：female weightlifting；snatch；sport biomechanics；high speed camera

收稿日期：2013-07-12

作者簡(jiǎn)介：王向東（1973—），男，山西人，博士，研究員，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)生物力學(xué)；任景萍（1970—），女，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)人體科學(xué)：徐文泉（1969—），男，副教授，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)。

女子舉重作為我國(guó)的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，從2000年至今共計(jì)奪取了14枚奧運(yùn)會(huì)金牌。關(guān)于女子舉重的生物力學(xué)研究有許多，但是多數(shù)文章都將優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員作為研究對(duì)象[1-4]，對(duì)普通女子舉重運(yùn)動(dòng)員的抓舉動(dòng)作技術(shù)研究很少見(jiàn)到，尤其從運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)比優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員技術(shù)上的差異的研究還未見(jiàn)到。由于測(cè)試時(shí)要求對(duì)運(yùn)動(dòng)員作動(dòng)作無(wú)干擾、非接觸[5]，通過(guò)攝像、解析獲取抓舉動(dòng)作技術(shù)參數(shù)是舉重科研界最常用的手段。采用在杠鈴上安裝傳感器等動(dòng)力學(xué)手段，不但會(huì)干擾運(yùn)動(dòng)員做動(dòng)作，而且比賽中也不允許；因此，通過(guò)動(dòng)力學(xué)測(cè)試手段很難獲取運(yùn)動(dòng)員真實(shí)的技術(shù)參數(shù)。高速攝像的普及和精度的提高使科研人員通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)量、經(jīng)過(guò)計(jì)算推導(dǎo)獲得抓舉的動(dòng)力學(xué)參數(shù)（功、功率和等效力等）成為可能。

本文主要是運(yùn)用高速攝像采集系統(tǒng)對(duì)不同水平運(yùn)動(dòng)員的抓舉動(dòng)作技術(shù)進(jìn)行錄像采集并通過(guò)運(yùn)動(dòng)解析手段對(duì)技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行分析，得到不同水平運(yùn)動(dòng)員抓舉動(dòng)作各階段的相關(guān)指標(biāo)。通過(guò)對(duì)不同水平運(yùn)動(dòng)員的常用技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比研究，看優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員在動(dòng)作技術(shù)參數(shù)上是否存在差異，進(jìn)而揭示優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)特征，為舉重技術(shù)診斷提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本文選取了2011年女子舉重亞錦賽和2011年女子全國(guó)冠軍賽的7個(gè)級(jí)別的20名女子舉重運(yùn)動(dòng)員作為研究對(duì)象。本研究中選取的10名優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員均為各級(jí)別的前2名，選取的10名普通運(yùn)動(dòng)員均為各級(jí)別的后2名。具體情況見(jiàn)表1。

表 1 運(yùn)動(dòng)員情況 （n=20）

1.2 研究方法

1.2.1 高速攝像法

在比賽現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用星高鈦高速攝像采集系統(tǒng)（XGT-BAS-1S）對(duì)運(yùn)動(dòng)員的比賽動(dòng)作進(jìn)行平面定點(diǎn)拍攝（拍攝頻率為100 Hz，拍攝位置為舉重運(yùn)動(dòng)員的正側(cè)面，攝像機(jī)位置與運(yùn)動(dòng)員距離10 m左右，攝像機(jī)的主光軸對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)員的髖關(guān)節(jié)），如圖1所示。

1.2.2 錄像解析法

將拍攝的動(dòng)作視頻導(dǎo)入到星高鈦解析軟件，根據(jù)抓舉技術(shù)特點(diǎn)選取運(yùn)動(dòng)員的肩關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)和杠鈴片中心5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行建模并逐幅解析（如圖2所示）。解析后導(dǎo)出每個(gè)運(yùn)動(dòng)員在5個(gè)特征畫(huà)面的髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度的變化情況、杠鈴上升高度和杠鈴上升花費(fèi)時(shí)間的變化數(shù)據(jù)及4個(gè)動(dòng)作階段的膝角、髖角和軀干角的變化及杠鈴上升高度的變化情況。

圖 1 高速采集系統(tǒng) 圖 2 簡(jiǎn)化模型

1.2.3 動(dòng)作階段的劃分

本文對(duì)抓舉技術(shù)動(dòng)作地分析是從杠鈴離地瞬間開(kāi)始到杠鈴達(dá)到最高點(diǎn)，這一階段是抓舉動(dòng)作的主要階段[6-9]。為了便于科學(xué)、細(xì)致地分析抓舉技術(shù)動(dòng)作，將這個(gè)動(dòng)作階段又劃分為4個(gè)階段：1）伸膝提鈴階段，從杠鈴離地開(kāi)始至伸膝最大時(shí)刻（膝關(guān)節(jié)角最大），通常稱(chēng)之為伸膝提鈴動(dòng)作；2）引膝到位階段，膝關(guān)節(jié)角從伸膝最大時(shí)刻開(kāi)始到引膝最大時(shí)刻（膝關(guān)節(jié)角最小），即引膝提鈴動(dòng)作；3）展體加速階段，膝關(guān)節(jié)角從引膝最大時(shí)刻（膝角最小）開(kāi)始到杠鈴上升速度達(dá)到最大時(shí)刻，即最大發(fā)力階段；4）慣性上升階段，從杠鈴上升速度最大時(shí)刻開(kāi)始到杠鈴達(dá)到最高點(diǎn)。劃分動(dòng)作階段的特征畫(huà)面如圖3所示。

圖 3 抓舉技術(shù)的特征畫(huà)面

1.2.4 研究指標(biāo)及其定義

舉重運(yùn)動(dòng)員提舉杠鈴的力可以分解為水平方向的力和垂直向上的力，也就是說(shuō)運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴分別有水平方向和垂直方向的做功；但是運(yùn)動(dòng)員使杠鈴發(fā)生水平方向的運(yùn)動(dòng)所做的是無(wú)用功，只有垂直向上的做功才是有效功。根據(jù)功能原理得出：W=（12mv22+mgh2）-（12mv21+mgh1），其中m為運(yùn)動(dòng)員所舉起的杠鈴質(zhì)量，v2為本階段末杠鈴的垂直速度，g是重力加速度，h2為本階段末杠鈴的高度，v1為本階段杠鈴的初始垂直速度，h1為本階段初始時(shí)杠鈴的高度。知道了某一動(dòng)作階段結(jié)束時(shí)杠鈴的速度和杠鈴的質(zhì)量就可以算出此時(shí)杠鈴的動(dòng)能，根據(jù)杠鈴此時(shí)的高度和杠鈴質(zhì)量可以算出此時(shí)杠鈴的重力勢(shì)能，將動(dòng)能和重力勢(shì)能相加便可得到本階段動(dòng)作結(jié)束時(shí)杠鈴的機(jī)械能；同理，可求出本階段動(dòng)作開(kāi)始時(shí)杠鈴的機(jī)械能。將本階段動(dòng)作結(jié)束時(shí)的機(jī)械能減去本階段動(dòng)作開(kāi)始時(shí)的機(jī)械能便可得出在該動(dòng)作階段杠鈴機(jī)械能的增加，而杠鈴機(jī)械能的增加恰恰是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了功，由此便可間接求出本階段運(yùn)動(dòng)員所做的功的多少，從而更進(jìn)一步根據(jù)杠鈴上升的高度h，由F=Wh計(jì)算出運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴施加的向上的有效作用力F。P=Wt，P1=PG，P為運(yùn)動(dòng)員的有效功率，W為運(yùn)動(dòng)員所做的有效功，t為杠鈴上升到某一階段所花費(fèi)的時(shí)間，P1為運(yùn)動(dòng)員的相對(duì)有效功率，G為運(yùn)動(dòng)員體重。

1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法

使用SPSS 17.0對(duì)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員與普通運(yùn)動(dòng)員抓舉過(guò)程中的人體關(guān)節(jié)角度變化、杠鈴上升高度百分比、杠鈴上升花費(fèi)時(shí)間百分比、有效功百分比、相對(duì)平均功率和相對(duì)有效力等指標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，顯著性差異用P<0.05 表示，非常顯著性差異用P<0.01 表示，比較兩者間相關(guān)數(shù)據(jù)的差異是否顯著。

表 2 研究指標(biāo)及其定義

2 結(jié)果與討論

2.1 不同水平運(yùn)動(dòng)員最大鈴速和慣性上升階段鈴升的比較

抓舉過(guò)程中杠鈴垂直方向的最大鈴速和慣性上升階段杠鈴上升的高度被認(rèn)為是衡量舉重運(yùn)動(dòng)員發(fā)力效果的主要指標(biāo)。多數(shù)教練認(rèn)為發(fā)力結(jié)束后最大鈴速越大、杠鈴在慣性上升階段上升的高度越高就說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員發(fā)力效果越好，運(yùn)動(dòng)員的下降定鈴、鎖肩、支撐的時(shí)間就越充分，動(dòng)作的成功率也就越高。反之，抓舉動(dòng)作就容易失敗。以往的經(jīng)驗(yàn)告訴我們優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在最大鈴速和慣性上升階段鈴升這2個(gè)指標(biāo)肯定要大于普通運(yùn)動(dòng)員；但從表3可以看出，對(duì)于最大鈴速和慣性上升階段鈴升2個(gè)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員相比數(shù)據(jù)基本相同，甚至普通運(yùn)動(dòng)員的最大鈴速平均值比優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員還要大。通過(guò)對(duì)10 名優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和10名普通運(yùn)動(dòng)員的最大鈴速和慣性上升階段鈴升進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果顯示二者P值都大于顯著性水平0.05，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員比較無(wú)顯著性差異。

表 3 不同水平運(yùn)動(dòng)員最大鈴速和

慣性上升階段鈴升的比較

（n=20）

2.2 不同水平運(yùn)動(dòng)員各動(dòng)作階段身體關(guān)節(jié)角度變化情況

通過(guò)運(yùn)動(dòng)員在抓舉過(guò)程中身體各關(guān)節(jié)角度的變化情況可以看出，運(yùn)動(dòng)員在各階段完成動(dòng)作的幅度大小、是否存在腰背過(guò)早參與動(dòng)作及過(guò)早發(fā)力的現(xiàn)象。

通過(guò)表4可以明顯看出，在伸膝提鈴階段普通運(yùn)動(dòng)員的膝角變化和髖角變化均大于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員，這是因?yàn)槠胀ㄟ\(yùn)動(dòng)員在此階段可能腰背打開(kāi)過(guò)早，存在過(guò)早發(fā)力的問(wèn)題。在展體加速階段優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在膝角變化、髖角變化和俯仰變化方面均大于普通運(yùn)動(dòng)員，運(yùn)動(dòng)員身體各環(huán)節(jié)伸展越充分對(duì)杠鈴做功距離就越長(zhǎng)，這說(shuō)明在抓舉的展體加速階段優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員發(fā)力效果明顯好于普通運(yùn)動(dòng)員。

通過(guò)對(duì)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員各動(dòng)作階段的膝角變化、髖角變化和俯仰變化進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，其P值都大于0.05，表明二者在4個(gè)動(dòng)作階段的膝角變化、髖角變化和俯仰變化均無(wú)顯著差異。

表 4 不同水平運(yùn)動(dòng)員各動(dòng)作

階段身體關(guān)節(jié)角度變化

（n=20）

2.3 不同水平運(yùn)動(dòng)員各動(dòng)作階段杠鈴上升時(shí)間百分比、杠鈴上升高度百分比和有效功百分比情況

從表5可以看出，普通運(yùn)動(dòng)員在伸膝提鈴階段的杠鈴上升高度百分比和有效功百分比均大于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員對(duì)應(yīng)的指標(biāo)，而在展體加速階段和慣性上升階段優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的杠鈴上升高度百分比和有效功百分比均大于普通運(yùn)動(dòng)員對(duì)應(yīng)的指標(biāo)。結(jié)合表4數(shù)據(jù)本研究進(jìn)一步表明，在伸膝提鈴階段普通運(yùn)動(dòng)員身體打開(kāi)過(guò)早，髖關(guān)節(jié)過(guò)早參與發(fā)力，而優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在展體加速階段由于身體充分伸展，各關(guān)節(jié)同時(shí)發(fā)力導(dǎo)致杠鈴上升高度和做功都超出了普通運(yùn)動(dòng)員。

表 5 不同水平運(yùn)動(dòng)員各動(dòng)作階段杠鈴上升高度百分比、杠鈴上升時(shí)間百分比、有效功百分比 （n=20）

%

通過(guò)對(duì)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員在各動(dòng)作階段的杠鈴上升高度百分比、杠鈴上升花費(fèi)時(shí)間百分比和有效功百分比進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果顯示所有的P值均大于0.05，表明了優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員在抓舉過(guò)程中杠鈴上升高度百分比、杠鈴上升花費(fèi)時(shí)間百分比和有效功百分比之間比較均無(wú)顯著差異。

2.4 不同水平運(yùn)動(dòng)員各動(dòng)作階段相對(duì)平均功率、相對(duì)有效力的比較

通過(guò)表6可以看出優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在各個(gè)動(dòng)作階段的相對(duì)平均功率和相對(duì)有效力均大于普通運(yùn)動(dòng)員，尤其在展體加速階段優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)得更加明顯。這些差異表明優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在展體加速階段比普通運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出更好的爆發(fā)力水平，動(dòng)作技術(shù)更加合理。

表 6 不同水平運(yùn)動(dòng)員各動(dòng)作

階段相對(duì)平均功率、相對(duì)有效力

（n=20）

注：*表示在各動(dòng)作階段中優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員的相對(duì)平均功率和相對(duì)有效力間有著顯著差異，P<0.05。

對(duì)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員各動(dòng)作階段的相對(duì)平均功率和相對(duì)有效力進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果為：1）不同水平運(yùn)動(dòng)員在伸膝提鈴和引膝到位階段中相對(duì)平均功率的P值大于0.05，展體加速和慣性上升階段中相對(duì)平均功率的P值小于0.05，表明二者在伸膝提鈴和引膝到位階段中相對(duì)平均功率無(wú)顯著差異，在展體加速階段和慣性上升階段中，二者的相對(duì)平均功率有顯著差異。2）不同水平運(yùn)動(dòng)員各動(dòng)作階段相對(duì)有效力的P值均小于0.05，表明在抓舉4個(gè)動(dòng)作階段中優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員與普通運(yùn)動(dòng)員的相對(duì)有效力存在顯著差異。表面上看，杠鈴的重量是造成差異的主要原因，但最終還是由運(yùn)動(dòng)員的專(zhuān)項(xiàng)力量水平?jīng)Q定的。3）在伸膝提鈴和引膝到位階段，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員的相對(duì)平均功率無(wú)顯著差異，而在展體加速階段二者的相對(duì)平均功率存在顯著差異，說(shuō)明展體加速階段的相對(duì)平均功率也是判斷一個(gè)運(yùn)動(dòng)員是否優(yōu)秀的重要指標(biāo)。

3 結(jié)論

通過(guò)比較優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)：

1）在最大鈴速和慣性上升階段鈴升這2個(gè)指標(biāo)方面，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員與普通運(yùn)動(dòng)員比較，數(shù)據(jù)上相差無(wú)幾，統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)無(wú)顯著性差異。

2）在伸膝提鈴階段普通運(yùn)動(dòng)員的膝角變化和髖角變化均大于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員，而在展體加速階段優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在膝角變化、髖角變化和軀干俯仰變化方面均大于普通運(yùn)動(dòng)員，但是均無(wú)顯著性差異。

3）普通運(yùn)動(dòng)員在伸膝提鈴階段的杠鈴上升高度百分比和有效功百分比均大于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員，而在展體加速階段和慣性上升階段優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的杠鈴上升高度百分比和有效功百分比均大于普通運(yùn)動(dòng)員，但是均無(wú)顯著性差異。

4）優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在各個(gè)動(dòng)作階段的相對(duì)平均功率和相對(duì)有效力均大于普通運(yùn)動(dòng)員，尤其在展體加速階段優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)得更加明顯，這些差異表明優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在展體加速階段比普通運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出更好的爆發(fā)力水平，動(dòng)作技術(shù)更加合理。

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