于雪梅 牛健壯 牛 崢 劉 潔 邵妮娜

1.西安電子科技大學體育部，陜西 西安 710071；2.西安財經(jīng)學院體育部，陜西 西安 710100

足球技術動作的運動生物力學研究綜述

于雪梅1牛健壯1牛 崢2劉 潔1邵妮娜1

1.西安電子科技大學體育部，陜西 西安 710071；2.西安財經(jīng)學院體育部，陜西 西安 710100

文章主要運用文獻資料法和統(tǒng)計分析法，對我國近20年來有關足球技術動作運動生物力學研究進行綜述分析和研究，使讀者更直觀的了解我國足球技術動作運動生物力學特點及科學研究的有關內(nèi)容，以期為足球教學、訓練，尤其是為科研提供研究方法及研究方向。

足球 足球技術 運動生物力學分析

1 前言

足球運動被稱為“世界第一運動”，其特點是參加人數(shù)多，場地大，技術復雜，比賽時間長，對運動員的體能消耗大，是一項對抗性較強的集體性運動項目。黃竹杭，劉浩在《對當前國內(nèi)足球科研方法運用的研究》一文中寫到，在足球科研中，主要采用觀察法（比賽臨場觀察統(tǒng)計、錄像觀察統(tǒng)計），[1]這種方法只能記錄比賽中的表面現(xiàn)象，難以了解影響整個團隊或隊員的內(nèi)在因素，對分析因素、找出解決問題的方法尚存在不足，對所記錄的表面現(xiàn)象在進行深層次的分析和探討時，缺乏依據(jù)。本文分別從時間、儀器設備、技術分析、研究方法四個方面進行論文綜述分析，以服務于足球教學和訓練事業(yè)。

表1 近20年來足球技術動作運動生物力學研究論文發(fā)表數(shù)量一覽表

2 從時間上分析近20年我國足球技術的運動生物力學分析

運動生物力學是研究人體運動規(guī)律的科學，是體育科學學會體系的重要組成部分。它的研究領域已涉及到人們的日常生活中與健康促進、運動損傷、人機功效和裝備研發(fā)等方面，如學生背書包行走、女性穿高跟鞋、老年人防跌倒，運動鞋力學功效評價、預防頸椎病的桌椅高度設計、殘疾人安裝假肢后的步態(tài)測試，等等。本研究以足球技術生物力學分析為關鍵詞在中國知網(wǎng)進行檢索，對1997年——2016年近20年我國足球技術生物力學研究分析如表1所示，我國學者針對足球技術生物力學分析研究數(shù)量并不是很多，期間有“高峰”和“低谷”。說明我國足球的科研仍以自發(fā)性的科學研究為主，很明顯的兩個高峰分別是2007年和2011年，正值離奧運會開幕最后階段，說明我國足球科研論文的發(fā)表量主要是受奧運會賽事的影響。我國運動生物力學分析主要在田徑、水上項目、乒乓球、射擊等項目上取得了一些有價值的成果。[2]相反，我國2013年以來一系列的足球改革方案、條例等對足球的重視程度也是重中之重，而科研情況也未跟得上改革創(chuàng)新的步伐。

3 從技術動作上分析近20年我國足球技術的運動生物力學分析

足球技術，是運動員在足球比賽中所采用的合理動作的總稱。它是在比賽中逐步形成、發(fā)展和完善起來的?，F(xiàn)代足球在追求勝負結果的同時，以攻守平衡為原則，以時空控制權的激烈爭奪為特點，把激烈的功防、有效的配合、扣人心弦的進球等內(nèi)容作為重要組成部分。為此，運動員只有熟練掌握足球技術，才能在比賽中有目的地采取行動，正確合理地處理球，以達到戰(zhàn)術上的要求。足球運動是一項技術動作復雜的運動項目，足球技術為有球技術和無球技術兩大類，有球技術為運球、踢球、接球、頭頂球、搶球、斷球、擲界外球和守門員技術（接球、撲球、拳擊球、托球、擲球、踢球），無球技術為起動、快跑、跳躍、急停、轉(zhuǎn)身、步法、假動作。本文在中國知網(wǎng)搜集近20年關于足球技術動作文獻33篇，并對33篇文獻進行分類并得出分析結果如表2。

表2 足球技術動作運動生物力學分析研究（以技術動作分類為主）

如表2所示，其中頭頂球技術研究為7篇，是所有研究中最多的一項技術，腳內(nèi)側(cè)踢球、接球技術、停球技術等為1篇，查閱近年文獻，其中關于足球守門員技術運動生物力學分析研究為0，多為理論研究。本文主要從頭頂球技術、射門技術、腳背內(nèi)側(cè)踢球技術、腳背正面踢球技術、旋轉(zhuǎn)球技術、擲界外球技術進行闡述。

3.1 頭頂球技術

關于頭頂球技術運動生物力學分析研究分別有：前額正面頭頂球技術、雙腳跳起頭頂球技術、雙腳跳起側(cè)面頭頂球技術三類。關于前額正面頭頂球技術，何勇[3]提出，影響前額正面頭頂球技術的主要因素是大腿圍、腰圍、頸圍和體重，而上臂圍和胸圍相關性也較高。在前額正面頭頂球中，頭部線加速度與力的相關性最高，與力相關性較高的還有腰髖部均角加速度和頸部角加速度。

劉志云，顏亮[4]等在《足球運動員雙腳跳起側(cè)面頭頂球的運動生物力學研究》中探討雙腳跳起側(cè)面動作的靜力學、動力學和運動學方面的特點及生物力學特征。得出從運動生物力學的角度看，除了有改變轉(zhuǎn)動慣量的動作外，還成為身體的補償運動，以增大軀干的運動。側(cè)面頭頂球擊球力量主要的影響因素有頭部線角速度、后髖角加速度和頸部角加速度，擊球力量對頭部角加速度的相關性很低，由于關節(jié)活動的特征，兩膝的角加速度很低。

3.2 射門技術

在射門技術中，有頭頂球、腳背正面射門技術，牛洪林對頭頂球射門力量進行詳細的闡述，提出若頭擺動的速度不變，則來球速度越大，碰撞后球的速度就越大，球的攻擊力就越強，破門機會就越高，也就是說，同隊隊員的最后一傳，球速越快，命中率越高。[5]

3.3 腳背內(nèi)側(cè)踢球技術

腳背內(nèi)側(cè)踢球技術不但是整個踢球技術中的一項最基本技術，在比賽中發(fā)揮著重要的作用，而且也是體育院、系足球普修課與專修課的重點教學內(nèi)容之一。耿彪對腳背內(nèi)側(cè)踢球技術進行詳細的闡述，涉及到腳背內(nèi)側(cè)踢球的重要性、腳背內(nèi)側(cè)踢球的力學機制以及影響腳背內(nèi)側(cè)踢球力量的主要因素。分析出肌肉力量、踢球推的擺動時間、擺動幅度和擺動速度、腳觸球時膝關節(jié)角度和踝關節(jié)的速度、時間的長短以及打擊動量的傳遞是影響腳背內(nèi)側(cè)踢球力量的主要因素。[6]

3.4 腳背正面踢球技術

部義峰，李世明等對正腳背踢球技術進行詳細的闡述。通過對足球踢球技術下肢三關節(jié)的力矩進行計算與分析，初步了解了足球踢球技術中擺動腿在擺動過程中關節(jié)力矩的變化特點。對于髖、膝、踝三個人體下肢主要關節(jié)，不同的力矩形式在不同的關節(jié)中起著不同的作用，一般來講，在擺動腿的擺動過程中，決定擺動腿的擺動速度是關節(jié)的屈、伸力矩，決定環(huán)節(jié)擺動的運動軌跡且對肢體運動起定向性作用的是關節(jié)的展、收力矩，決定觸球前環(huán)節(jié)合理形狀的是關節(jié)的旋內(nèi)、旋外力矩。[7]

3.5 旋轉(zhuǎn)球技術

隨著現(xiàn)代足球快速的發(fā)展，足球技術也隨之復雜化、多樣化、細膩化和高難度化。如足球運動中最讓運動員難以判斷的旋轉(zhuǎn)球（即弧線球），在比賽中應用愈加廣泛，而且作用越來越重要。

王尼對常見的幾種旋轉(zhuǎn)球進行詳細的闡述，涉及到側(cè)旋轉(zhuǎn)球，前、后旋轉(zhuǎn)球和混合旋轉(zhuǎn)球的生物力學分析。了解到前旋轉(zhuǎn)球多用腳內(nèi)側(cè)、正腳背或腳內(nèi)側(cè)擊球后下部，使其產(chǎn)生回旋向前運動。后旋轉(zhuǎn)球多用腳內(nèi)側(cè)、腳背內(nèi)側(cè)或用正腳背后擊球正后稍向上部或正后方，但擊球時擊球腿必須有向上提拉才會使球向后旋轉(zhuǎn)。因P下〉P上。前后旋轉(zhuǎn)球的運動軌跡因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的速差壓力影響應為彈道曲線?；旌闲D(zhuǎn)球運用的力學原理是側(cè)旋轉(zhuǎn)球和前后旋轉(zhuǎn)球的綜合。[8]

3.6 擲界外球技術

馮超，張廷安對足球擲界外球技術動作進行詳細的闡述。認為足球擲界外球是將整個身體作為運動鏈進行鞭打的動作形式，應盡可能動員身體更多的肌肉，有順序性的“由下向上”進行揮擺，并在合理有效的范圍內(nèi)使球離手，方可擲出較遠的高質(zhì)量界外球。[9]

4 從研究方法上分析近20年我國足球技術的運動生物力學分析

通過查找文獻將文獻通過研究方法進行歸納分析，如表3，其中文獻資料法為最多，實驗法為次席，錄像統(tǒng)計法為最后。

4.1 以實驗法為研究方法

部義峰，李世明等對不同踢球方式擺動腿技術進行詳細的闡述，運用運動生物力學手段對其進行研究比較發(fā)現(xiàn)，腳背內(nèi)踢球擺動腿的大腿前擺角最大，腳內(nèi)側(cè)踢球小腿前擺角最小，腳觸球時，正腳背踢球與腳背外側(cè)踢球的小腳角速度最快，腳內(nèi)側(cè)最慢。擺動腿的擺動存在鞭打作用，但不僅僅局限于鞭打動作。[10]

郭尼對男子足球運動員腳背腳內(nèi)側(cè)踢球技術進行詳細的闡述，涉及到專業(yè)組和非專業(yè)組人員的踢球擺動腿技術，依據(jù)牛頓定律，球給踢球腿一個相反的力，速度越快，球運動軌跡也會更快。小腿的加速度越大，說明大腿的速度變化越快與速度的方向一樣，加速度越大，踢球腿給球的作用可能也會變大。[11]

4.2 以文獻資料為研究方法

劉喜林對影響足球球速諸因素運用運動生物力學進行詳細的闡述，分析出在足球教學和訓練中，很多教練員往往只強調(diào)運動員的擊球腳型和擊球點的訓練，而忽視了對踢球腿的擺動訓練。[12]

李偉軒對足球運動中雙腳跳起頭頂球技術運用生物力學原理進行詳細的闡述，分析出在忽略了空氣阻力后，人體騰空后就只受到重力以及頂球時球給頭的力，此時，身體要保持平衡，身體所受的合外力須為零，身體所受的合外力矩也要為零，要想提高頭頂球的速度，除了注意練習頭頂球的角度外，還應重視對頭頂球的力量練習及對隊員的快速來球的反應能力、判斷能力的練習，才能使足球運動員的頭頂球技術發(fā)揮的

更好。 [13]

4.3 以錄像統(tǒng)計法為研究方法

王磊通過錄像分析法對足球落葉球技術分析，得出儒尼尼奧在助跑時一直貓著腰即使是擺腿的時候他也會做出一個收腹的動作。上身會稍微的弓起來。擊球時腳觸球的選擇，習慣于擺動小腿，用右腳內(nèi)側(cè)甚至右腳腳踝部位將球提出，距離球門35碼，是儒尼尼奧最佳破門距離。而當主罰點距離球門越近，破門效率就會逐漸下降。[14]

熊志峰對貝氏弧線球進行詳細的闡述，運用運動生物力學分析出貝克漢姆在助跑的速度和出球的力度方面還存一定的不足。他的弧線球技術具有很高的隱秘性，并且?guī)в泻軓姷幕【€和旋轉(zhuǎn)，能增加防守隊員的迷惑性，而且弧線球的精準性很強。支撐腳的腳踝變化能產(chǎn)生很大的隱蔽性，而擺動腿的腳踝變化能加大出球的速度和弧度。貝克漢姆腳踝的迅速變化，說明擊球的速度轉(zhuǎn)移快，球飛行的速度加快。擊球前支撐腿和擺動腿的擺動幅度大，利于加大出球的速度，[15]力的大小取決于加速度的大小，而加速度的大小取決于肌群用力的大小。[16]

表3 近20年我國足球技術生物力學研究（以研究方法分類為主）

5 從儀器設備上分析近20年我國足球技術的運動生物力學分析

為了研究需要，我們又將14篇采用實驗法的論文又按儀器設備進行分類，具體情況見表4。其中使用兩臺儀器設備研究居多，使用三臺儀器設備為3篇，而采用三機同步的論文為1篇。

表4 近20年我國足球技術生物力學研究（以儀器設備分類為主）

5.1 以一臺儀器設備為研究方法

部義峰，李世明等對不同踢球方式擺動腿的運動學特征比較與分析進行了詳細的闡述，分析出4種踢球方法在用力蹬伸階段擺動腿的運動學參數(shù)，不存在差異性，踢球腿應該用力蹬伸，使大小腿盡力充分伸展，為增大大腿后擺幅度創(chuàng)造有利條件，腳背內(nèi)側(cè)踢球擺動腿后擺幅度最大，腳內(nèi)側(cè)擺動腿后擺幅度最小。[10]

5.2 以兩臺儀器設備為研究方法

馮超，張廷安對足球擲界外球球技術動作進行詳細的闡述，分析得出引臂質(zhì)量的好壞直接影響擲球遠度，即引臂動作階段，軀干后仰角度大、肘關節(jié)夾角越小，越有利于揮臂動作更快的完成。在揮臂動作階段，球離手瞬間，腕關節(jié)固定可提高鞭打動作末端環(huán)節(jié)的運動速度，有助于提高球的出手速度。[2]

何勇對前額正面頭頂球技術進行詳細的闡述，運用運動生物力學分析出，頭頂球技術伴有手臂的動作，從運動生物力學的角度看，除了能改變轉(zhuǎn)動慣量的大小，還成為補償運動，以增加軀干的速度。[3]

5.3 以三臺儀器設備為研究方法

張貽琪，郭靜如等對正足背推擊踢球技術進行詳細的闡述，采用三機同步的方法進行分析得出，踢球射門技術動作小腿擺速是其關鍵因素。推擊球具有大腿擺幅適度，以減少后擺折疊小腿時的“被動不足”和前擺發(fā)力加速時的“主動不足”現(xiàn)象，有利于增加小腿擺幅、擺速，使大小腿擺幅、擺速成一定合理地比例分配，才能實現(xiàn)爆發(fā)式協(xié)調(diào)用力的動力效果。[17]

6 結論

目前，國內(nèi)針對足球技術的研究已經(jīng)取得了一定的成果，但是在研究方法與手段相對比較單一，測力臺、攝像機、肌電三機同步進行使用較少，特別是女足足球技術,運用運動生物力學分析研究為零。攝像技術與肌肉學或其他手段結合的方法有待繼續(xù)研究。今后應采用系統(tǒng)的方法對中國男足、女足足球技術進行更進深入的研究，揭示其生物力學原理，進而豐富理論，為有效的訓練和教學提高可靠的參考依據(jù)。

[1]黃竹杭,劉 浩. 對當前國內(nèi)足球科研方法運用的研究[J].北京體育大學學報,2001(1).

[2]霍洪峰,趙煥彬,等.中國運動生物力學研究發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展策略運動生物力學學術交流大會論文評述[J].中國體育科技,2009(3):84-86.

[3]何 勇.前額正面頭頂球的運動生物力學研究[J].體育文化導刊,2010(7).

[4]劉志云,顏 亮,等.在足球運動員雙腳跳起側(cè)面頭頂球的運動生物力學研究[J].武漢體育學院學報,2006(5):72-74.

[5]牛洪林.足球運動員頭頂球射門力量的生物力量分析及訓練方法[J].遼寧體育科技,2003(3):24-26.

[6]耿 彪.足球腳背內(nèi)側(cè)踢球技術的生物力學研究[J].青少年體育,2014(12).

[7]部義峰,李世明,等,正腳背踢球技術擺動腿的動力學研究[J],北京體育大學學報,2010(6):62-65,70.

[8]王 尼.足球運動中幾種旋轉(zhuǎn)球的生物力學分析[J],長江工程職業(yè)技術學院學報,2007(1):65-66.

[9]馮 超,張廷安.足球擲界外球技術動作的生物力學特征分析[J].北京體育大學學報,2013(6):136-140.

[10]部義峰,李世明,等.足球運動中不同踢球方式擺動腿的運動學特征比較與分析[J].天津體育學院學報,2008(2):143-147.

[11]郭 尼.男子足球運動員腳背內(nèi)側(cè)踢球技術運動學特征分析[D].太原:中北大學,2016:49.

[12]劉喜林,影響足球球速的諸因素的運動生物力學分析[J].當代體育科技,2013(27):26-27

[13]李偉軒.足球運動中雙腳跳起頭頂球的運動生物力學分析[J].赤峰學院學報(自然科學版),2010(9):84-85.

[14]王 磊.足球落葉球技術分析-以儒尼尼奧1·1佩納姆布卡羅的“落葉球”為例[J].當代體育科技,2013(35):145-146.

[15]熊志峰.貝氏弧線球技術運動生物力學特征及競技能力分析[D].南昌:江西師范大學,2007:1.

[16]牛健壯,等.測力系統(tǒng)在競技體操吊環(huán)5個動作中的應用[J].體育科學,2000(5):77-81.

[17]張貽琪,郭靜如,等.肌電-測力-錄像同步測試正足背推擊球踢球技術研究[J].天津體育學院學報1999(2):50-53.

A Review of Sports Biomechanics Studies of Football Technical Movements

Yu Xuemei1Niu Jianzhuang1Niu Zheng2Liu Jie1Shao Nina1
（1. P.E. Department of Xidian University, Xi'an Shanxi 710071,China; 2. P.E. Department of Xi’an University of Finance and Economics, Xi'an Shanxi 710100,China）

This paper mainly using the literature material method and statistical analysis method, does the summarized analysis and research of studies in our country over the past 20 years about soccer technology action sports biomechanics, makes the reader a more intuitive understanding of the our country football technical action sports biomechanics characteristics and relevant contents of scientific researches, in order to provide research methods and research direction for football teaching and training, and especially scientific research.

Football Football technique sports biomechanics analysis

G843

A

2096—1839（2017）8—0150—04

1.于雪梅(1993～),女,在讀碩士研究生,研究方向:運動訓練學。

2.牛健壯(1960～),男,教授,碩士研究生導師。研究方向:運動訓練學。