張海斌，葛春林，王 鋒

在決定排球比賽勝負(fù)的諸多要素中，運(yùn)動(dòng)員扣球、攔網(wǎng)、跳發(fā)球、跳傳球等技術(shù)的發(fā)揮水平起著關(guān)鍵作用，這些技術(shù)的完美表現(xiàn)和成功運(yùn)用不但能贏得領(lǐng)先的比分優(yōu)勢(shì)，還可以極大的鼓舞隊(duì)員士氣，使本隊(duì)占據(jù)比賽的主動(dòng)優(yōu)勢(shì)[1-2]。然而，這些技術(shù)的完美發(fā)揮在很大程度上取決于之前的急停起跳環(huán)節(jié)。

科學(xué)合理的完成急停起跳環(huán)節(jié)不僅是出色完成扣球、攔網(wǎng)、跳發(fā)球、跳傳球等技術(shù)所必不可少的關(guān)鍵階段，也是運(yùn)動(dòng)員獲得較好起跳高度的關(guān)鍵實(shí)施環(huán)節(jié)。高度作為現(xiàn)代排球?qū)沟牡谝灰?，在網(wǎng)上的爭(zhēng)斗中發(fā)揮著重要作用，誰有了高度誰就有了比賽的制空權(quán)，高空優(yōu)勢(shì)左右比賽的勝負(fù)已成為現(xiàn)代排球的一個(gè)顯著特點(diǎn)[3]。然而，在起跳高度上，與彈跳能力高、力量超群的歐美強(qiáng)隊(duì)相比，我國(guó)排球運(yùn)動(dòng)員確實(shí)存在著一些差距。造成這種差距的原因有很多，但是在很大程度上還在于后天訓(xùn)練效果不夠理想[4]。我國(guó)大多數(shù)排球運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練過程中對(duì)急停起跳環(huán)節(jié)的專項(xiàng)化認(rèn)知不夠到位，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練內(nèi)容和方法上不能很好的結(jié)合排球比賽特點(diǎn)來進(jìn)行訓(xùn)練。

本文從運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及肌電上詳細(xì)分析排球運(yùn)動(dòng)員的急停起跳環(huán)節(jié)，以便排球運(yùn)動(dòng)員及教練員能夠更好地結(jié)合比賽的特點(diǎn)進(jìn)行更加專項(xiàng)化的訓(xùn)練，為運(yùn)動(dòng)員在比賽中能夠取得理想的起跳高度而提供參考。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本文采用排球室內(nèi)場(chǎng)地的4號(hào)位作為測(cè)試區(qū)域，以12名女排隊(duì)員在4號(hào)位扣球環(huán)節(jié)中的急停起跳動(dòng)作為研究對(duì)象。被試為排球一級(jí)水平專業(yè)女運(yùn)動(dòng)員，年齡為20～23歲，身高為181～191 cm，體重為71～83 kg，從事專業(yè)運(yùn)動(dòng)年限為3～6年。在測(cè)試之前，對(duì)所有被試均進(jìn)行了較為嚴(yán)格的體格檢測(cè)，確定被試均無下肢病史，且2周之內(nèi)無大強(qiáng)度比賽，以及測(cè)試當(dāng)天的體能狀態(tài)良好。

1.2 研究方法

1.2.1 動(dòng)力學(xué)測(cè)試 在室內(nèi)排球場(chǎng)地的4號(hào)位放置4塊kistler三維測(cè)力臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)放置2個(gè)數(shù)據(jù)采集器和1臺(tái)筆記本。在正式開始測(cè)試前，將設(shè)備連接好并進(jìn)行調(diào)試。將測(cè)力臺(tái)的測(cè)試頻率設(shè)置為1 000 Hz，被試站在左側(cè)邊線且距中線6 m處開始起跑，跑動(dòng)方向與左側(cè)邊線成30°夾角。經(jīng)過加速跑后，雙腳落入三維測(cè)力臺(tái)時(shí)進(jìn)行急停起跳并完成扣球動(dòng)作，每名被試順利并高質(zhì)量地完成6次。

1.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試 選用2臺(tái)松下AG-HMC83MCU高速攝像機(jī)，一套三維DLT框架。調(diào)整好框架的水平面和垂直面，將一臺(tái)攝像機(jī)放在排球場(chǎng)中線的延長(zhǎng)線上，鏡頭中心線與中線的夾角為40°，面向4號(hào)位，另一臺(tái)攝像機(jī)位于1號(hào)位的右方，鏡頭中心線與場(chǎng)地右邊線的夾角為30°。攝像機(jī)高度為135 cm，拍攝頻率60幀/s。正式測(cè)試之前，每名被試試扣球3次以便適應(yīng)測(cè)試環(huán)境。試扣結(jié)束后進(jìn)入正式測(cè)量階段，2臺(tái)攝像機(jī)記錄下被試的運(yùn)動(dòng)全過程，被試助跑后在測(cè)力臺(tái)上急停跳起并完成扣球動(dòng)作，均獨(dú)立完成6次。

1.2.3 表面肌電測(cè)試 使用ME6000表面肌電測(cè)試儀采集被試的肌電數(shù)據(jù)。在正式測(cè)試前，做好肌電儀的連接和調(diào)試工作，并且測(cè)試前按照測(cè)試要求為被試粘貼電極片，固定好電極片并且不影響其活動(dòng)。所測(cè)肌肉為左側(cè)和右側(cè)下肢的臀大肌、股二頭肌、股直肌、股內(nèi)肌、股外肌、脛骨前肌、腓腸肌外側(cè)和腓腸肌內(nèi)側(cè)。對(duì)測(cè)試過程中所測(cè)肌肉的肌電數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并分析。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 排球運(yùn)動(dòng)員急停起跳過程中各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

2.1.1 測(cè)試過程的階段劃分 被試所完成的扣球環(huán)節(jié)包括助跑、急停起跳、騰空扣球和落地緩沖4個(gè)階段。鑒于本文的研究目的，重點(diǎn)分析的測(cè)試階段為被試助跑結(jié)束后踏入測(cè)力臺(tái)，雙腳制動(dòng)，膝關(guān)節(jié)彎曲，雙腿蹬伸后起跳，直至雙腳離地。

2.1.2 膝關(guān)節(jié)屈角分析 本測(cè)試將被試踏入測(cè)力臺(tái)時(shí)定為起始點(diǎn)，雙腳離開測(cè)力臺(tái)時(shí)定為終止點(diǎn)，對(duì)這個(gè)連貫過程中的膝關(guān)節(jié)屈角進(jìn)行測(cè)量、分析，沒有將被試的急停、緩沖、蹬伸、離地進(jìn)行單獨(dú)的測(cè)量分析，以便更加連貫地觀察和分析動(dòng)作的變化特征。

12名被試助跑后，在測(cè)力臺(tái)上雙腳急停跳起并完成扣球動(dòng)作。被試均獨(dú)立完成，6次，選取助跑、急停起跳和扣球環(huán)節(jié)完成質(zhì)量較好的動(dòng)作，記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行連貫分析。為了更為準(zhǔn)確地分析膝關(guān)節(jié)的角度特征，重點(diǎn)分析被試右側(cè)下肢膝關(guān)節(jié)的測(cè)試數(shù)據(jù)。所有被試測(cè)試過程中右側(cè)下肢膝關(guān)節(jié)屈角的變化以運(yùn)動(dòng)員序號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見圖1至圖3）。

圖1 運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)屈角的變化曲線圖Figure1 The change of the knee-joint flexion angle

圖2 運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)屈角的變化曲線圖Figure2 The change of the knee-joint flexion angle

圖3 運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)屈角的變化曲線圖Figure3 The change of the knee-joint flexion angle

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)試到的數(shù)據(jù)以及運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)屈角的變化曲線圖可以看出，1、2、3、5、7、9、11號(hào)運(yùn)動(dòng)員在急停起跳階段，雙腳踏入測(cè)力臺(tái)瞬間的膝關(guān)節(jié)屈角均較高，2、4、5、6、9、10號(hào)運(yùn)動(dòng)員的著地緩沖時(shí)間較短，1、3、7、8、11、12號(hào)運(yùn)動(dòng)員著地緩沖后的蹬伸階段用時(shí)較長(zhǎng)。10號(hào)運(yùn)動(dòng)員的膝關(guān)節(jié)角度變化較為迅速，并且該運(yùn)動(dòng)員順利完成了所規(guī)定的測(cè)試動(dòng)作，表明該運(yùn)動(dòng)員的膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性較強(qiáng)。

通過試驗(yàn)得出，在急停起跳的緩沖階段，膝關(guān)節(jié)緩沖幅度在40°～50°的被試的起跳高度普遍高于其他緩沖幅度的被試。在測(cè)試過程中，運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)試，同一被試每次測(cè)試的緩沖幅度也不相同。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)緩沖幅度在40°～50°時(shí)，其起跳高度也明顯高于同一被試在其他緩沖幅度時(shí)的起跳高度。這表明，運(yùn)動(dòng)員在急停起跳環(huán)節(jié)的緩沖階段，膝關(guān)節(jié)變化幅度在40°～50°之間時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的起跳高度比較高。通過此結(jié)果建議，排球運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練時(shí)將急停起跳環(huán)節(jié)進(jìn)行獨(dú)立的專項(xiàng)化訓(xùn)練，并且采用40°～50°的膝關(guān)節(jié)緩沖幅度。

2.1.3 踝、髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 在測(cè)試過程中，所有的數(shù)據(jù)都是同步收集的，由于踝關(guān)節(jié)與髖關(guān)節(jié)變化的相似度較大，因此單獨(dú)對(duì)這兩者進(jìn)行獨(dú)立分析。測(cè)試過程中所收集的踝、髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)見表1。

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髖關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)在急停起跳環(huán)節(jié)的變化趨勢(shì)為先減小后增大，兩者變化的幅度均不大（見表1）。在緩沖階段，被試踏入測(cè)力臺(tái)后，其髖關(guān)節(jié)緩沖起始角度值較小，在緩沖階段的變化幅度也較小，踝關(guān)節(jié)的起始角度更小，緩沖階段的變化幅度也更小。

以上變化說明，運(yùn)動(dòng)員在緩沖階段，踝、髖關(guān)節(jié)只進(jìn)行了輕微的緩沖便結(jié)束了緩沖狀態(tài)，用時(shí)較短，下肢緩沖的大部分時(shí)間用于膝關(guān)節(jié)緩沖。排球比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員下肢緩沖的時(shí)間受激烈程度影響而變得越來越少，運(yùn)動(dòng)員的緩沖時(shí)間要簡(jiǎn)化并且用于主要的緩沖關(guān)節(jié)上。

運(yùn)動(dòng)員要想獲得較好的起跳高度和彈跳能力，蹬伸階段就變得尤為重要。從試驗(yàn)過程以及表1中可以看出，髖關(guān)節(jié)較膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)早進(jìn)入蹬伸階段，其次是膝關(guān)節(jié)屈角發(fā)生變化后進(jìn)入蹬伸階段，最后是踝關(guān)節(jié)角度發(fā)生變化后進(jìn)入蹬伸階段。由此可以看出，運(yùn)動(dòng)員蹬伸階段，髖關(guān)節(jié)首先發(fā)力然后帶動(dòng)膝關(guān)節(jié)發(fā)力，最后帶動(dòng)踝關(guān)節(jié)發(fā)力完成蹬伸過程。因此，運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練時(shí)應(yīng)形成合理的發(fā)力順序，更加理想地完成起跳動(dòng)作，提高彈跳能力。

2.1.4 膝、踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)形式 膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)在蹬伸階段先進(jìn)行離心收縮后進(jìn)行向心收縮，伸肌群先拉長(zhǎng)后縮短，這種運(yùn)動(dòng)形式可以增加運(yùn)動(dòng)員的起跳力量，增加彈跳高度。所以，運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)應(yīng)結(jié)合排球起跳的特點(diǎn)，采用的訓(xùn)練形式應(yīng)符合伸肌群先拉長(zhǎng)后縮短的特點(diǎn)，進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練。

2.2 排球運(yùn)動(dòng)員急停起跳過程中雙腳足底壓力的特征分析

力學(xué)測(cè)量是分析排球運(yùn)動(dòng)員急停起跳環(huán)節(jié)特性極為重要的因素。對(duì)足底壓力的研究，可以揭示人體運(yùn)動(dòng)過程中足的動(dòng)力學(xué)特征[5]。運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中足底壓力是在不斷變化的，并且足底壓力的變化與運(yùn)動(dòng)員急停起跳動(dòng)作有著非常緊密的關(guān)聯(lián)。通過對(duì)這些力進(jìn)行測(cè)量與分析，能夠更為準(zhǔn)確、具體的體現(xiàn)排球運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過程中下肢的動(dòng)力學(xué)特征。本試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)動(dòng)作為急停起跳后完成扣球技術(shù)，測(cè)試過程中，被試全部采用右手扣球，右手扣球運(yùn)動(dòng)員在起跳過程中身體右側(cè)的運(yùn)動(dòng)起主導(dǎo)作用[6]。因此，本文將被試的右側(cè)下肢各環(huán)節(jié)作為研究的重點(diǎn)。本研究將測(cè)力臺(tái)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對(duì)急停起跳環(huán)節(jié)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見表2。

通過對(duì)被試的足底壓力、著地方式、膝關(guān)節(jié)屈角和壓力與體重比值的對(duì)比分析可以得出，足跟著地時(shí)，在測(cè)試過程中的足底壓力與體重比值的均值、同時(shí)刻所測(cè)肌肉的肌電數(shù)值均大于足尖著地。通過測(cè)試數(shù)據(jù)得出，在測(cè)試過程中，被試采用足跟著地時(shí)，其膝關(guān)節(jié)屈角小于足尖著地。通過試驗(yàn)觀察到，采用足跟著地的起跳高度均小于足尖著地。通過生物力學(xué)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員足跟著地時(shí)的膝關(guān)節(jié)中心位于足底壓力中心之前，致使運(yùn)動(dòng)員的下肢脛骨角度前傾，使垂直和向后地面反作用力均產(chǎn)生膝關(guān)節(jié)外部屈曲力矩，此力矩產(chǎn)生后就需要股四頭肌以及其他下肢肌肉收縮來平衡此屈曲力矩，做出額外功。通過試驗(yàn)得出，在測(cè)試過程中，足尖著地的被試踝關(guān)節(jié)的緩沖幅度均大于足跟著地。因此增加了落地緩沖的時(shí)間，減少了落地時(shí)的足底壓力，避免了下肢肌肉做出不必要的額外功，進(jìn)而優(yōu)化肌肉用力的效率和經(jīng)濟(jì)性，取得更高的起跳高度。

運(yùn)動(dòng)員扣球前的急停起跳階段，不同的著地方式產(chǎn)生不同的足底壓力和膝關(guān)節(jié)屈角，進(jìn)而影響起跳高度，采用足尖著地更符合人體的生物力學(xué)需求，取得更好的起跳效果。所以，在排球運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練過程中，應(yīng)重點(diǎn)觀察運(yùn)動(dòng)員急停起跳時(shí)的著地方式，建議隊(duì)員采用足尖著地的方式進(jìn)行訓(xùn)練和比賽，訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員形成快速、合理、經(jīng)濟(jì)的制動(dòng)方式和最佳的起跳角度。

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2.3 排球運(yùn)動(dòng)員急停起跳動(dòng)作的肌電特征

運(yùn)動(dòng)員的肌電與肌肉力量之間有著極高的相關(guān)度。肌肉收縮也必然伴隨著肌電活動(dòng)的變化，肌肉收縮能力越強(qiáng)，肌力越大，肌肉放電能力也將增大，通過肌電來觀察和分析肌力變化是可行的[7]。為了能夠更加合理、有力、準(zhǔn)確地反映出實(shí)際的規(guī)律，本文選取臀大肌、股二頭肌、股直肌、股內(nèi)肌、股外肌、脛骨前肌、腓腸肌外側(cè)和腓腸肌內(nèi)側(cè)進(jìn)行肌電測(cè)試，結(jié)果見表3、表4。

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運(yùn)動(dòng)員在急停起跳的緩沖階段，運(yùn)動(dòng)員的股四頭肌、臀大肌、小腿腓腸肌進(jìn)行的是離心式收縮。隨著運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)屈角以及踝關(guān)節(jié)角度的減小，這些肌肉的長(zhǎng)度逐漸變長(zhǎng)，使肌肉的彈性勢(shì)能逐漸增加，股二頭肌和脛骨前肌在緩沖階段主動(dòng)收縮，促進(jìn)膝關(guān)節(jié)屈角和踝關(guān)節(jié)角度進(jìn)一步變小，成為緩沖階段的主動(dòng)肌。

運(yùn)動(dòng)員緩沖階段的肌電值參數(shù)可以看出，運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行急停起跳時(shí)，下肢肌肉的貢獻(xiàn)率依次為脛骨前肌、股直肌、臀大肌、股二頭肌、股外肌、腓腸肌外側(cè)、股內(nèi)肌、腓腸肌內(nèi)側(cè)（見表3）。緩沖階段的脛骨前肌為主動(dòng)肌，測(cè)試結(jié)果表明，緩沖階段的脛骨前肌肌電數(shù)值較高，貢獻(xiàn)率較大，說明脛骨前肌在急停起跳環(huán)節(jié)起重要作用，但在訓(xùn)練中很少引起運(yùn)動(dòng)員和教練員的重視。所以，運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練時(shí)應(yīng)根據(jù)肌肉在急停起跳環(huán)節(jié)中貢獻(xiàn)率的大小來合理安排訓(xùn)練，在重視大肌肉群訓(xùn)練的同時(shí)也要重視貢獻(xiàn)率較大的小肌肉群，突出重點(diǎn)，全面顧及，減少損傷，提高運(yùn)動(dòng)員急停起跳時(shí)的下肢緩沖能力及其爆發(fā)力，進(jìn)而提高起跳能力。

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在蹬伸過程中，股四頭肌、腓腸肌、臀大肌進(jìn)行向心式收縮，促進(jìn)膝關(guān)節(jié)屈角、踝關(guān)節(jié)角度進(jìn)一步增大，成為主動(dòng)肌，同時(shí)股二頭肌和脛骨前肌被動(dòng)拉長(zhǎng)，成為對(duì)抗肌。對(duì)測(cè)試過程中緩沖階段和蹬伸階段的肌電數(shù)值進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，腓腸肌的肌電數(shù)值在整個(gè)過程中都處于一個(gè)上升的趨勢(shì)，并且測(cè)試時(shí)被試都表現(xiàn)出這種特征（見表4）。表明，腓腸肌在急停起跳環(huán)節(jié)的用力過程中發(fā)揮著重要的作用，然而腓腸肌的訓(xùn)練并沒有引起運(yùn)動(dòng)員和教練員的足夠重視，建議訓(xùn)練過程中對(duì)腓腸肌采取有針對(duì)性的專門化訓(xùn)練。

3 結(jié) 論

（1）排球運(yùn)動(dòng)員在急停起跳環(huán)節(jié)時(shí)，膝關(guān)節(jié)屈角隨著動(dòng)作進(jìn)行而發(fā)生變化，膝關(guān)節(jié)緩沖幅度在40°～50°之間時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的起跳高度比較高。建議排球運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練時(shí)將急停起跳環(huán)節(jié)進(jìn)行獨(dú)立的專項(xiàng)化訓(xùn)練，并且訓(xùn)練時(shí)采用40°～50°的膝關(guān)節(jié)緩沖幅度。

（2）急停起跳環(huán)節(jié)，踝、髖關(guān)節(jié)的角度均較小，緩沖幅度小且用時(shí)少，運(yùn)動(dòng)員蹬伸階段髖關(guān)節(jié)首先發(fā)力然后帶動(dòng)膝關(guān)節(jié)發(fā)力，最后帶動(dòng)踝關(guān)節(jié)發(fā)力完成蹬伸過程。因此，運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練時(shí)應(yīng)形成合理的發(fā)力順序，更加理想地完成起跳動(dòng)作，提高彈跳能力。

（3）膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)在蹬伸階段先進(jìn)行離心收縮后進(jìn)行向心收縮，伸肌群先拉長(zhǎng)后縮短，這種運(yùn)動(dòng)形式可以增加運(yùn)動(dòng)員的起跳力量，增加彈跳高度。所以，運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)應(yīng)結(jié)合排球起跳的特點(diǎn)，采用的訓(xùn)練形式應(yīng)符合伸肌群先拉長(zhǎng)后縮短的特點(diǎn)，進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練。

（4）運(yùn)動(dòng)員在扣球前的急停起跳階段，不同的著地方式產(chǎn)生不同的足底壓力和膝關(guān)節(jié)屈角，進(jìn)而影響起跳高度。采用足尖著地更符合人體的生物力學(xué)需求，能取得更好的起跳效果。所以，在排球運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練過程中，應(yīng)重點(diǎn)觀察運(yùn)動(dòng)員急停起跳時(shí)的著地方式，建議采用足尖著地的方式進(jìn)行訓(xùn)練和比賽，訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員形成快速、合理、經(jīng)濟(jì)的制動(dòng)方式和最佳的起跳角度。

（5）教練員和運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練時(shí)應(yīng)根據(jù)肌肉在急停起跳環(huán)節(jié)中貢獻(xiàn)率的大小來合理安排訓(xùn)練，在重視大肌肉群訓(xùn)練的同時(shí)也要重視脛骨前肌、腓腸肌等起重要作用的小肌肉群的訓(xùn)練。在訓(xùn)練過程中采取有針對(duì)性的專門化訓(xùn)練，突出重點(diǎn)，全面顧及，減少損傷，提高起跳能力。

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