女子曲棍球健将短角球拉射技术的生物力学研究,运动生物力学论文

女子曲棍球健将短角球拉射技术的生物力学研究,运动生物力学论文我们国家女子曲棍球运动在历史上曾经创造了辉煌，但是，2008年奥运会后，我们国家女曲面临这新老交替和更换主教练所带来的影响，成绩有了一定幅度的滑坡，导致在伦敦奥运会上国女子曲棍球队在伦敦奥运会上仅仅获得了第六名的成绩，这也是过去八年间中国女曲的最差战绩。分析输掉比赛的主要原因，一方面是由于队员年轻化，导致运发动之间的配合能力和技战术组织素质不够导致的，另一方面是由于运发动进攻能力欠缺和把握时机能力缺乏所导致。[1]从当代世界女曲发展趋势看，短角球技战术已经是世界强队的得分主要手段之一，尤其是在两个队实力接近时候，比赛中短角球进攻的效果往往对成败起着关键和决定性的作用。国际上高水平曲棍球队都非常重视短角球技战术的不断细化。[2]因而，短角球技战术的训练理论与实践的创新，是提升我们国家女曲运发动竞技能力的重要手段。本研究着力点在于对我们国家优秀女子曲棍球运发动短角球拉射技术的生物力学研究，力求在理论上讨论技术动作的最佳化并对运发动进行技术动作诊断，为提高优秀女子曲棍球运发动的短角球技术动作水平提供理论借鉴和实际指导。[3]2研究对象与方式方法2.1研究对象本文以吉林省女子曲棍球队和江苏省女子曲棍球队的8名优秀女曲运发动的短角球拉射技术动作为研究对象。该8名运发动全部为健将级，平均年龄为22.32.18岁；身高164.824.75cm,体重为52.383.79kg.运发动无运动性伤病，正常参加日常训练，动作技术的拍摄在运发动准备活动之后进行。2.2研究方式方法采用英国产的Quintic高速图像扑捉分析系统，该系统配有2个高速摄像头，采样频率最高可达250hz.实验设置在曲棍球训练场地，[5]分别对射门球员完成的动作技术进行三维摄像，采用QuinticBiomechanics视频解析软件，对运动图像进行数字处理，并对原始数据平滑处理，截断频率为8,每名运发动至少要完成三次完好的短角球拉射动作，取教练员以为完成技术最好的一次作为研究分析的样本。2.3数理统计法数据资料处理主要通过SPSS12.0统计分析软件对所采集的运动学数据进行量化分析，结果用平均数标准差表示。3短角球拉射技术的生物力学分析3.1穿插上步阶段动作技术分析【1】从完成穿插步的时间特征上看，我们国家优秀运发动完成穿插步的平均时间为0.210.04s.从运发动完成动作水平速度变化上看，穿插步开场时刻平均为1.840.13m/s,结束后平均为2.100.11m/s,所有的运发动在穿插步阶段，重心的水平速度都有了一定幅度的提升。理论上，运发动完成穿插步用时越短，水平速度上升越快越好。表示清楚运发动穿插步到达了提高速度的效果。从运发动重心上升最大高度看，在穿插步阶段，运发动重心最大高度平均为1.110.09m,最大为1.24m,最小为0.99m.穿插步阶段身体重心越平稳，在垂直速度波动就小，有利于运发动在水平方向上的水平速度得以保持而不至于严重丢失，进而使球能够获得更大的水平速度。运发动身体重心高度越高，运发动在垂直方向上的分力就越大，就容易导致重心在垂直方向上的速度波动较大，进而影响到水平方向上速度的获得。因而较好的穿插步技术往往尽量保持身体重心在垂直高度上较小的变化，而努力提高水平方向上的速度。后蹬角是支撑点与身体重心的连线与地面构成的前夹角，穿插步阶段测试运发动的后蹬角度平均为71.24.52，这一结果与刘玉娥的研究成果具有显着性的差异。当后蹬角度过大时候，运发动用力的方向垂直向上的分力相应地也大，导致增加了在垂直方向上的速度进而降低在水平方向上的速度。后蹬角度偏大的主要原因一方面是由于运发动用力方向不准确导致的，另一方面也是由于运发动下肢关节的气力，尤其是踝关节的气力薄弱致使后蹬不充分所导致的。着地角是支撑点和身体重心的连线与地面构成的后夹角。从测试结果上看，穿插步结束时，运发动着地角平均为56.12.64，华而不实最大为64.1，最小为53.2，可见我们国家优秀运发动的着地角普遍偏小。着地角越小，人体重心距离支点的距离相对就越远，此时地面摩擦的作用导致运发动在水平方向上的阻力增加，这对重心水平速度的保持是不利的。3.2跨步引杆阶段动作技术分析3.2.1跨步距离在跨步引杆阶段，双脚之间的距离即跨步距离的长短，表示清楚运发动双脚之间的位置关系，也影响了身体的重心和随后动作的幅度。从跨步距离看，我们国家优秀选手跨步双脚平均距离为1.240.11m,去除身体影响因素，相对距离为0.8490.07m.国外一些研究中发现，当下国际上优秀曲棍球运发动的跨步距离平均在1.42-1.55m左右，[6-7]可见，我们国家优秀选手与国际优秀选手相比还有较大的差异。跨步距离相对较长时，一方面运发动能够更好地降低自个身体的重心的高度，有利于在随后的射门鞭感动作经过中，腿部向前蹬伸用力，提高鞭打的整体效果；另一方面，较大的跨步距离也延长了身体重心的工作距离，也为延长球的加速距离提供可能。国际上当前普遍采用的都是这种较长跨步的拉射方式。【2】跨步引杆阶段前脚与球之间的距离，也是评判跨步动作质量的一个重要指标。由于运发动跨步引杆后，前脚和球之间的位置关系，同样也决定了最后拉射球的工作距离，同时也决定了最后用力阶段发力姿势。研究中表示清楚，我们国家优秀运发动前脚与球之间的距离为-1.230.15m,同样也小于国际优秀运发动的参考值-1.380.21m.[7]因而在日常训练中，要加强运发动支撑脚准确性的训练，将左脚处于合理的位置，以便于更好的发力和保证球的运动轨迹、方向。3.2.2跨步引杆阶段关节角度【3】运发动在跨步引杆阶段完成的是一个以双脚为支点，身体躯干绕冠状面与矢状面发生复合转动的动作经过。髋轴与肩轴在这个经过中都会发生不同程度的扭转，这就与地面连线之间构成了两个夹角，判定这两个角度的大小有助于我们了解运发动在引杆阶段的身体转动幅度。从表5中能够看出，运发动转髋角最大值为21.65，最小值为10.85，平均为17.023.51，这与国外的相关研究结果并无显着性差异，[8]表示清楚我们国家运发动在转髋幅度上，与国外优秀选手类似。在转肩角度上，我们国家运发动平均值为-14.347.71，与国外优秀运发动-8.524.61的平均值相比，我们国家运发动转肩角度偏大。由于在跨步引杆阶段的动作要领要求运发动不但要充分跨步以增加随后击球身体作功的距离，同时也要快速向后引杆，通过躯干的以充分扭转，使躯干肌肉构成一个先拉长后收缩的经过，使肌肉处于一个激活状态，增大形变势能，并能为下一阶段最后用力鞭感动作提供良好的条件，这也是超越器械原理的一个重要生物力学特征。但是在这个经过中，并不是扭转幅度越大越好，从国外的一些研究结果上看，优秀运发动转髋角与转肩角度并不是很大，这主要是在躯干过度的前后扭转的情况下，固然一定程度上会增大扭转的肌力矩，但也容易让运发动在随后击球动作中不容易控制球的飞行方向。因而，国外优秀运发动在引杆阶段往往愈加注重通过加大躯干的后仰幅度来加大肌肉的拉伸。而我们国家运发动在这里阶段动作普遍的特点是肩部过度的后转，而躯干后仰幅度又相对缺乏，这对提高击球的准确性和击球的速度性是不利的。[9-10]3.3挥杆击球阶段动作技术分析3.3.1身体转动幅度变化分析【4】从我们国家运发动转髋幅度看，在挥杆击球动作开场到最后动作结束，运发动平均转髋幅度达32.984.70。而从转肩幅度上看，运发动平均转动幅度为50.058.99运发动的转髋与转肩幅度决定了挥杆击球动作完成的幅度。通过身体躯干的扭转动作，运发动会将身体的动量从下肢传递给躯干，再次传递给上肢，通过髋关节的加速扭转，身体动量传递给肩部，再由肩加速扭转传递给肘关节。可见，转髋和转肩幅度越大，越能发挥躯干的气力，运发动最后挥杆击球动作越充分，击打的效果也就越明显。国外的文献报道，优秀运发动转髋幅度约在38-47之间，转肩幅度约为50-60之间，在转肩幅度上我们国家和国外没有什么差异，但在转髋幅度上我们国家运发动平均为32.98，个别运发动甚至仅有20.94的转髋幅度，这就不利于最后挥杆用力的发挥，影响到球的飞行速度。3.3.2关节角速度变化分析【5】挥杆击球阶段，身体是以一个运动链的形式进行复制的旋转运动，这种转动构成了鞭打效应.即运发动以髋关节为轴的躯干鞭打动作和以肩关节为轴的投掷臂鞭打动作与左腿有力的支撑动作相配合，构成一个完好的人体运动链。在各环节依次加速然后依次制动的经过中，由下肢蹬伸产生的动量从质量较大的躯干依次向下一运动环节传递，最后传递给球。从研究结果上看，运发动的髋关节、肩关节、肘关节角速度峰值尽管各有不同，但都构成了从髋关节-肩关节-肘关节依次增加的趋势，表示清楚多数运发动在挥杆击球阶段都构成了正确的鞭打效应。从运发动关节到达最大峰值的时间上看，我们国家运发动髋关节角速度到达峰值时，时间为-0.070.04s,表示清楚运发动前脚还没有充分着地时刻，髋关节已经开场充分发力，使身体重心在穿插步阶段获得的水平速度能由下肢充分向上传递。随后，肩关节也开场充分开场扭转，并在0.010.02s的时候，肩关节角速度也到达峰值水平，上肢肘关节在0.080.01s的时候角速度到达峰值。可见，我们国家优秀运发动髋关节角速度速度、肩关节角速度、肘关节角速度、球棍均能依次到达峰值，表示清楚运发动身体在各环节依次加速制动的经过中，由下肢蹬伸产生的动量向球棍传递，最后传递给球。3.3.3击球效果分析球棍运行的距离越长，相对来讲运发动动作的幅度也就越大，因而，较长的运行距离有利于球棍不断加速，同时在短时间内作用在曲棍球上，使之产生爆发性的打击动作，最终提高球的初速度。[11]穿插上步，跨步的目的正是增大后续用力的工作距离，同时使向前挥臂动作的主动肌被快速和强烈的牵拉，使肌肉蓄积弹性势能，在挥臂动作前提高肌肉的预张力，进而增大挥臂动作时肌肉总的收缩力，保证运发动在时间一定的情况下对球有尽可能长的加速距离。从表6中能够看出，我们国家优秀运发动的球棍平均作用距离为1.020.09,这和国外优秀选手相比，差距比拟明显，国外文献报道优秀女曲运发动球棍作用距离在1.3-1.5m之间。这样，尽管我们国家运发动球棍作用的时间相对较短，但是球最终的出手速度仍然低于国外平均22m的水平。所以我们国家运发动要提高挥杆击球动作的有效性，在球出手之前，尽可的拉长工作距离，使肌肉处在拉紧的状态，有利于肌群的爆发性收缩用力。在保证最大工作距离的前提下，缩短最后用力的时间，对提高运动成绩也有一定的意义。【6】4结论对我们国家优秀女子曲棍球运发动短角球拉射技术发现，我们国家运发动在穿插步阶段后蹬角度明显偏大，着地角普遍偏小。重心在垂直方向的高度偏高，对这对重心水平速度的保持是不利的；在跨步引杆阶段跨步距离不够，前脚与球之间的距离较小，躯干后仰幅度缺乏；在挥杆击球阶段转髋幅度偏低，导致球最终飞行的速度不够。以下为参考文献：[1]AguilarR,JimnezM,Alvero-CruzJR.Testoster-one,cortisolandanxietyinelitefieldhockeyplay-ers[J].Physiologybehavior,2020,119:38-42.[2]StagnoKM,ThatcherR,VanSomerenKA.AmodifiedTRIMPtoquantifythein-seasontrainingloadofteamsportplayers[J].Journalofsportssci-ences,2007,25〔6〕:629-634.[3]AzizAR,ChiaM,TehKC.Therelationshipbe-tweenmaximaloxygenuptakeandrepeatedsprintperformanceindicesinfieldhockeyandsoccerplayers[J].TheJournalofsportsmedicineandphysicalfitness,2000,40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