淺析標槍二級運動員交叉步環節運動學分析

（廣州體育學院 廣東 廣州 510075）

1、前言

田徑是各個運動項目的基礎，以走、跑、跳、投為基本形式，能有效發展人體力量、速度、耐力、協調和柔韌等身體素質和運動能力。我國自建國以來就非常重視田徑運動的發展，并且培養了多名優秀運動健兒，但是從整體來看我國田徑運動發展水平還有待提高，田徑運動的發展也離不開科學合理的訓練。在新世紀后，孫海平教練帶領劉翔在男子跨欄項目上的成功給中國田徑界帶來巨大鼓舞與思想的沖擊，他也督促著每一個從事田徑訓練，科研的工作人員去解放思想、勇于探索、刻苦鉆研，以科學合理話的訓練，提高我國田徑運動的整體發展，為把我國建設成為一個體育強國而努力。標槍作為田賽項目中的一項運動無論在訓練比賽還是教學中都是一項十分重要且成績相對難提高的運動項目，不管是小到學校的運動會還是大到世界級的比賽，我們都可以看見擲標槍的身影，標槍項目不但觀賞性較高而且還有激烈的競爭性以及技術的難美性，因此世界各國都在大力發展與研究標槍訓練技術手段用以提高運動員的標槍成績。標槍運動員應該具有良好的速度、力量、靈敏、協調以及“槍感”，良好的交叉步技術不但是好的運動成績的保障而且能有效預防運動損傷延長運動壽命，世界上大多數一流標槍運動員交叉步時身體重心水平速度損失很小，這是投擲步節奏強的重要體現，運用交叉步技術中膝關節、后傾角的變化能有效檢驗標槍運動員的技術合理性。

交叉步即從第二標志線到起擲弧線為助跑的第二階段。投擲步一般采用五步，也有采用六步或七步的（本文實驗將采用五步投擲技術）。交叉步是周期性助跑后轉為側對投擲方向的非周期性助跑階段，許多運動員可以在助跑階段建立一個較為合理的速度，但是在交叉步階段速度越來越慢因此，在技術上要求膝關節彎曲的角度盡可能達到理論完美值180°的范圍，究其其原因主要是由于膝關節角度彎曲過大容易造成速度的流失，從而影響加速度。后傾角是進入交叉步過程中人體軀干后傾的角度，當軀干彎曲角度過小不利于 “超越器械的動作完成而彎曲角度過大則造成助跑速度的減小，也會十分影響標槍的成績，因此當膝關節的角度變化幅度以及后傾角控制在一個科學合理的范圍內不但是取得良好的運動成績的保證更是能有效預防關節損傷以及延長運動員運動壽命。膝關節由股骨下端、脛骨上端和髕骨構成，是人體最大最復雜的關節，屬于滑車關節。標槍運動中隨著雙腳的“剪絞”動作，人體的膝關節也會不斷的進行角度變化，通過有目的有針對的進行交叉步技術訓練，從而使得膝關節控制在合理變化幅度范圍內以此減少重心的上下起伏，加大助跑速度提高最后出手力量有助于他們提高運動成績。

膝關節以及后傾角的起伏在一個科學合理的范圍內能有效提高標槍的運動成績，因為廣州體育學院標槍成績近幾年突破較難，鮮有世界記錄的誕生，通過閱讀文獻發現大部分研究者都是對于于軀干角度、肩角和后蹬角的變化等方面的分析與研究 ，而對身體交叉步膝、后傾角的角度的變化研究還不多。 因此本文以廣州體育學院標槍運二級運動員為研究對象，進行了大樣本數據分析，以下肢膝關節角度變化為切入點，探討與世界優秀標槍運動員的差距，揭示二級運動員與優秀運動員在訓練中的差異，以此為今后的教練員在訓練和學習中提供借鑒，希望以此來培養更多的優秀標槍運動員。

2、研究對象與方法

2.1、研究對象

廣州體育學院研究生院（以下簡稱：廣體）國家二級男標槍運動員余里根、吳晨陽、劉軍飛、陳昌奇，女標槍運動員李迪花、蔣孟琴。

2.2、研究工具

本實驗以15臺Nokov牌動作捕捉儀器，機高2m，有效捕捉范圍面積為100m2。

2.3、研究方法與實驗測試

（1）文獻資料法。

閱讀多篇國內外標槍訓練、技術、教學原理以及其他相關的教材、期刊、論文等收集各種資料。

（2）數理統計法。

對6名二級標槍運動員的實驗數據進行統計與分析，并且與世界優秀標槍運動員的關節角度變化的數據進行對比，找出原因并加以分析。

（3）專家訪談法。

通過訪問生物力學專家探討標槍下肢膝關節角度變化相應動作的分析與研究。

（4）FMS 測試法。

通過對六名標槍二級運動員先進行FMS的篩查，了解其身體的薄弱環節，找出其身體需要加強與提高的部位，并進行有針對性的訓練并且為下一步分析討論提供一定的依據。

3、測試結果

3.1、基本信息的收集

基本信息的收集目的是通過訪談與交流，第一時間掌握運動員的基本情況，為實驗以及測試提供第一手信息與資料，通過信息的收集可以為運動員制定合理的測試與有效的實驗，有效的信息收集是科學的測試與合理的實驗的保證，通過信息的收集能更好的完成試驗測試。

表1 本研究受試者基本信息

從表1可以看出二級運動員吳晨陽腰部曾受過傷病，運動員劉軍飛肩部受過傷病，在了解基本信息時可以從運動康復的角度來推測運動員吳晨陽軀干核心力量稍遜于其他運動員，尤其是最后標槍出手的蹬轉動作會受到一定影響。運動員劉軍飛的肩部曾受過傷害，那么從“運動鏈”的角度來考慮他的上肢與下肢協調配合可能不如其他運動員，其“鞭打”得動作可能會受到影響，這些是從表1所推測的結果。

3.2、FMS 測試

功能性動作模式篩查 (Functional Movement Screen，FMS）（是由美國著名理療專家和訓練學專家Gray Cook和Lee Burton等人研究創新，廣泛應用于美國職業運動員運動能力評估中，旨在發現人體基本動作模式障礙或缺陷的一種測試方法。FMS測試通過7個基本動作檢測人體運動的對稱性、弱鏈以及局限性，對運動代償進行跟蹤測試，并通過相應的動作訓練來解決身體的弱鏈和局限性，以減少運動員的運動損傷，提高運動員的競技能力。FMS測試在運動醫學和體能訓練之間架起了一座橋梁，使教練員在身體訓練中更為自覺地使用康復知識為運動員健康服務。

從表2我們可以清晰的看見6名二級運動員共同點在于跨欄步以及旋轉穩定性相對來說沒有其他測試五項能有達到3分的滿分好成績，從而可以考慮運動員的軀干穩定性及控制能力較差，可以考慮核心的訓練與加強。而在主動直腿上抬以及軀干穩定俯臥撐等兩個項目來說絕大部分運動員能得到3分的好成績，所以訓練側重點可以放在其它方面。從表2來論證我們表1的推測，我們可以看見二級運動員吳晨陽的測試深蹲、跨欄步、旋轉穩定性沒有達到滿分，而這三項需要上半身的以及腰部的力量與控制能力，運動員劉軍飛的肩部靈活性以及軀干穩定俯臥撐測試沒有達到滿分，以此從表2的測試可以反映出在表1的推測的可行性。

表2 FMS對6名運動員的測試基本情況

4、實驗結果

（1）本次試驗采用五步投擲，運動員在完成投擲過程中雙腳進行了兩次“剪絞”的動作，左右腳進行了各兩次彎曲，從實驗中運動員的下肢膝關節彎曲角度和后傾角進行統計與分析；

（2）國內外優秀運動員交叉步膝關節及后傾角彎曲角度；

表3 國外運動員幾個運動學參數 男（N=6）

表4 我國優秀運動員幾個運動學參數 男（單位：度）

表5 廣體運動員幾個運動學參數 男（單位：度）

表6 右膝角度變化分析（女）（單位：度）

表7 左膝角度變化分析（女）（單位：度）

（3）右膝角度變化分析。

右小腿形成的右膝角在銜接最后用力動作發生中具有重要作用。就最后用力定義而言，右膝角跨越最后用力多作的前后，在發力上起到承上啟下的作用，運動員投擲的最后一步通過微曲右膝右腳彈性著地，先以足踝和腳外掌外側一詞觸地，而后滾動過渡到全腳掌，右膝同時適當彎曲，緩解地面的沖擊力，減少身體制動和重心的水平速度損失，如果右膝角度過大就不能盡快使得右腳進入到雙支撐，導致最后用力沒有穩定的支持，不利于最后的發力動作。

從表5可以看出廣體的運動員右膝角度最大平均值值在168.61°， 而國內的是 163°相差 5.61°以及國外的 157°相差11.61°，最小平均值廣體為131.28，而國內的是135國外是144，對比相差國內的為3.72國外的為12.72。這說明廣體男子運動員刻意蓄力而腿部的力量不足，重心起伏過大阻礙了力量的傳遞，通過觀察發現廣體二級運動員在起步時交叉步的步幅過大，動作呈現出上下跳動的過程，重心的起伏比較大，右腿負擔過重，而另一方面腿部力量較弱，承受不了重心和地面支撐的反作用力，這就導致二級運動員不得不彎曲更大的角度來控制身體的平衡。當運動員在受到較大的反作用力和右腿承受較大負荷時，不得不以較大幅度的屈膝緩沖受到的較大負荷和減小制動，從而導致動作的連貫性受到影響；另一方面運動員想完成“超越器械”的動作從而有意識的屈膝后仰，造成身體過早的后仰從而阻礙了力的傳遞與動作的銜接。

通過分析表6女子運動員的右膝關節角度變化可以看出我國優秀女子標槍運動員的最大彎曲角度為165°，而廣體女子標槍運動員的彎曲角度為149.16相差15.84°，而國內優秀標槍女子運動員的右膝彎曲最小值為160.72而廣體的女子標槍運動員彎曲最小值為131.33相差16.17°。通過觀察我們可以看出女子運動員普遍下肢力量薄弱，動作的起伏呈現出“上躥下跳”的模式，膝關節彎曲幅度大重心起伏變化大，且由于身體柔韌性較好，在完成“超越器械”的動作模式中不但早早進入且身體更加呈現一個滿弓的狀態，從而更加進一步妨礙力的傳遞且加大了右膝的彎曲角度。

（4）左膝角度變化分析。

左膝角度是左小腿縱軸與左大腿縱軸所成的夾角，實踐證明：運動成績越好，左腿膝關節彎曲幅度越小，這是國內外優秀選手的一個重要特征，從理論上講，理想技術達到高水平目標的左腿支撐最大角度為180°，但是事實上這是不可能做到的，但是我們為了供一個更優秀的運動成績，我們必須想辦法去接近我們理論上目標，左膝腳是衡量左膝制動的狀態的重要指標。從表5我們可看到廣體的男子二級運動員的左膝彎曲最大值是157.43°，而國男子是165.3°，國外為170.4°廣體同國內外優秀男子標槍運動的差距為7.87°和12.97°。無論是同國內還是同國外男子標槍運動員對比廣體男子標槍運動員的左膝彎曲角度都比較大，這說明我們男子標槍二級運動員的身體重心幅度較大，左腿著地后左腳支撐力量不足，導致緩沖幅度較大，在力的傳輸中將損失部分動能，從而影響左腿的支撐蹬伸的時間和能量傳輸，也在一定程度上影響了上肢“超越器械”的形成。

從表7可以看出廣體女子標槍二級運動員的左膝最大值為146.04°，國內優秀女子標槍運動員的左膝彎曲為170.76°，兩者相差24.72°，最小值為廣體131.33°國內優秀女子標槍運動員為160.72°，兩者相差39.39°，在研究中我們發現廣體女子標槍運動員技術熟練度不夠好，上體與下肢的配合不夠全面，身體重心后移且下肢力量不足。分析其原因：（1）助跑到接交叉步技術欠缺，且動作理解不夠全面，身體過早后仰；（2）身體協調不夠全面，柔韌好但是靈活性較差，主動肌群發力順序不夠完美；（3）下肢力量不足造成動作在“剪絞”過程中大腿帶動小腿不夠完美，且在最后出手時制動不夠完美。

5、分析與討論

本研究通過FMS測試篩查與動作捕捉，以實驗組為廣州體育學院研究生院男女二級標槍運動員，就其數據的分析與對比找出其在投擲步當中膝關節彎曲角度的不足，通過數據的分析與對比發現不論廣體男女二級標槍運動員其左右膝關節在五步投擲步中彎曲角度均差于國內外，離最佳運動成績的理想彎曲角度有一定差距。

膝關節彎曲角度也受身體素質的薄弱環節影響，根據田麥久的運動訓練學“木桶”理論，我們在進行FMS時可以大致找出其薄弱環節，從動作評分上來看廣體二級運動員的核心力量與下肢力量步夠完美，在跨欄步測試中六名運動員身體始終沒有控制在中立位前后擺動，單腿支撐力量不足導致身體左右搖擺，教練員以及運動員在進行訓練中應該注重核心和下肢肌肉的力量與控制能力的訓練，避免短板效應。

男子運動員在訓練中注重控制交叉步的步幅，觀察發現男子運動員在投擲的過程中步幅跨距大，身體為了制動減少慣性的力量使得膝關節不得不彎曲較大幅度來控制身體，在訓練中應該結合科學合理的方法來改善步幅，讓其達到合理的步距來改善膝關節彎曲角度，從而接近完美值用以提高標槍運動成績。

女子運動員在實驗過程中發現身體過早進入到“超越器械”的動作，的確在理論上我們投擲需要完成“超越器械”的動作有這個意識是值得鼓勵的，但是過早的讓身體進入到“超越器械”的動作反而讓身體重心太過于后移，這就不得不彎曲更大的膝關節角度來制動，從而影響我們最后出手力量的傳遞；其次在動作中對于交叉步的動作完成不夠好，在最后一步制動中運動員有抬起后腿的動作，從而影響了蹬地轉身的動作完成，這就造成了蹬轉力量的不足從而影響了力量的爆發與傳遞，在今后訓練與比賽中運動員與教練應該在訓練力量的同時緊抓動作的規范性，不但要達到身體素質更方面發展而且核心肌群力量也要不斷提高，在技術上要嚴格規范自己技術動作，在交叉步環節要調整好合理的身體進入“超越器械”的動作時間，讓動作技術更加完美從而達到更好的運動成績表現。