尹華跟，張葆欣,黃 藝，劉 娜，劉 剛，童立濤，陳 夏

(1.上饒師范學(xué)院體育學(xué)院，江西 上饒 334001；2.西安體育學(xué)院健康科學(xué)系，陜西 西安 710068；3.貴州健康職業(yè)學(xué)院人文基礎(chǔ)部，貴州 銅仁 554300；4.云南民族大學(xué)中印瑜伽學(xué)院，云南 昆明 650500)

推鉛球是一個(gè)以力量為基礎(chǔ)、速度為核心、技術(shù)為載體的體能主導(dǎo)類(lèi)快速力量型運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。發(fā)展至今，背向滑步式與旋轉(zhuǎn)式推鉛球技術(shù)已然成為當(dāng)今時(shí)代的主流技術(shù)。目前，該項(xiàng)目世界紀(jì)錄是由美國(guó)著名鉛球運(yùn)動(dòng)員巴恩斯在1990年采用旋轉(zhuǎn)式技術(shù)推出的23.12 m。至此，該項(xiàng)技術(shù)逐漸被歐美各國(guó)選手采納，并運(yùn)用于近幾屆田徑世錦賽和奧運(yùn)會(huì)鉛球項(xiàng)目中占主流地位，且使用旋轉(zhuǎn)式技術(shù)的運(yùn)動(dòng)員屢創(chuàng)佳績(jī)，可見(jiàn)該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)踐上已得到各國(guó)選手和教練的認(rèn)可。然而，我國(guó)田徑界中，旋轉(zhuǎn)式推鉛球技術(shù)還遠(yuǎn)不及背向滑步推鉛球技術(shù)有影響力，這主要是因?yàn)楸诚蚧阶鳛槲覈?guó)鉛球項(xiàng)目的傳統(tǒng)技術(shù)，經(jīng)過(guò)歷屆優(yōu)秀教練和科研人員的整理、挖掘，已經(jīng)形成了一套科學(xué)合理的訓(xùn)練體系，在實(shí)施過(guò)程中一般不會(huì)走彎路，出成績(jī)的速度比較快。而旋轉(zhuǎn)式技術(shù)在我國(guó)起步較晚，從下至上沒(méi)有一套較為完備的訓(xùn)練方案，教練員不敢貿(mào)然嘗試，因此我國(guó)很多教練員和運(yùn)動(dòng)員對(duì)旋轉(zhuǎn)式技術(shù)的認(rèn)可度不高。但隨著時(shí)代的進(jìn)步，旋轉(zhuǎn)式推鉛球技術(shù)在競(jìng)賽場(chǎng)上的優(yōu)勢(shì)逐漸打開(kāi)了國(guó)內(nèi)教練員和運(yùn)動(dòng)員的視野，教練員為了改變當(dāng)前國(guó)內(nèi)鉛球競(jìng)技成績(jī)停滯不前的局面，不得不再創(chuàng)新以求有所突破。尤其是上海田徑代表隊(duì)鉛球運(yùn)動(dòng)員張俊采用旋轉(zhuǎn)式推鉛球技術(shù)在2009年至2012年的運(yùn)動(dòng)成績(jī)突飛猛進(jìn)，一舉打破了亞洲記錄，促使國(guó)內(nèi)鉛球界對(duì)旋轉(zhuǎn)式技術(shù)更加關(guān)注。從現(xiàn)階段我國(guó)各類(lèi)田徑賽事可以看到，每場(chǎng)比賽中均有2～3名選手采用旋轉(zhuǎn)式技術(shù)，這說(shuō)明我國(guó)男子鉛球投擲技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始向國(guó)際化靠攏。另外，國(guó)內(nèi)科研人員也加快了對(duì)旋轉(zhuǎn)式推鉛球技術(shù)的研究步伐，如張英波[1]、董海軍[2-3]、文世林[4]、張少偉[5]、劉瑞江[6,7]、郭立亞[8]、張寶峰[9]以及毛永[10]等專(zhuān)家學(xué)者分別對(duì)旋轉(zhuǎn)式推鉛球技術(shù)進(jìn)行了動(dòng)作原理、生物力學(xué)、潛在優(yōu)勢(shì)、可行性、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及動(dòng)作劃分等一系列的研究，為當(dāng)前我國(guó)鉛球技術(shù)水平的提升和人才的選撥與培養(yǎng)提供了重要的理論基礎(chǔ)。在國(guó)外的研究中，采用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在運(yùn)動(dòng)損傷與康復(fù)領(lǐng)域[11]、中老年健康問(wèn)題[12]的研究較深入。目前，在國(guó)內(nèi)旋轉(zhuǎn)式技術(shù)出眾的運(yùn)動(dòng)員代表當(dāng)屬馮杰，該名運(yùn)動(dòng)員在2017年第十三屆全運(yùn)會(huì)中推出19.15 m的成績(jī)，榮獲一枚銅牌。馮杰在2005年至2013年一直采用背向滑步技術(shù)，在2009年的比賽期間采用該項(xiàng)技術(shù)推出19.08 m的成績(jī)，平時(shí)在賽前訓(xùn)練中也接連推出過(guò)19.14 m和19.64 m 的好成績(jī)。馮杰在12屆全運(yùn)會(huì)決賽中推出18.82 m，僅差一厘米而未能進(jìn)入前八名。之后由于考慮到個(gè)人的身體條件和傷病等原因，并結(jié)合美國(guó)著名鉛球教練唐·巴比特在旋轉(zhuǎn)式技術(shù)上的經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)自身身體機(jī)能的評(píng)估，馮杰在2014年決定更換技術(shù)，且三次赴美進(jìn)行投擲技術(shù)訓(xùn)練。馮杰經(jīng)過(guò)三年的技術(shù)改進(jìn)就能夠在國(guó)內(nèi)最高規(guī)格的比賽中獲獎(jiǎng)，這是我國(guó)鉛球史上絕無(wú)僅有的例子，具有重要的意義。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究以陜西省男子鉛球重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員(馮杰)為研究對(duì)象，針對(duì)其在2017年7月賽前訓(xùn)練中所采用的兩種投擲技術(shù)(背向滑步和旋轉(zhuǎn)式)的最后用力階段進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和肌電學(xué)的數(shù)據(jù)分析。該名運(yùn)動(dòng)員采用兩種投擲技術(shù)在不同時(shí)期均突破過(guò)19 m的成績(jī)，且在第十三屆全運(yùn)會(huì)中采用旋轉(zhuǎn)式技術(shù)榮獲季軍。具體見(jiàn)表1。

表1 研究對(duì)象基本信息情況統(tǒng)計(jì)表

1.2 研究方法

1.2.1 測(cè)試方法

1.2.1.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試

使用兩臺(tái)SONY300高清攝像機(jī)(120幀/s)對(duì)運(yùn)動(dòng)員賽前訓(xùn)練的兩種技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行拍攝。攝像機(jī)架設(shè)位置分別在投擲圈的右側(cè)方(1號(hào)機(jī))和投擲圈的正后方(2號(hào)機(jī))，每臺(tái)攝像機(jī)距離投擲圈約10 m，鏡頭距離地面1.1 m，拍攝頻率為50Hz，兩機(jī)主光軸成夾角約90°(圖1)。在測(cè)試前對(duì)三維框架進(jìn)行一次拍攝定標(biāo)，測(cè)試后再進(jìn)行一次框架定標(biāo)，確保測(cè)試錄像有效可靠。使用美國(guó)ARIEL生產(chǎn)的APAS錄像解析軟件對(duì)所拍攝的動(dòng)作錄像進(jìn)行解析，采用的人體模型是日本松井秀治人體模型(20個(gè)環(huán)節(jié)，28個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)參數(shù))。根據(jù)本研究的需要選取20個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)和一個(gè)器械附加點(diǎn)(鉛球)對(duì)兩種技術(shù)的最后用力階段進(jìn)行逐幅打點(diǎn)解析。最后使用低通數(shù)字慮波法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理，截?cái)囝l率為8 Hz，對(duì)所需的運(yùn)動(dòng)學(xué)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

圖1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)模擬圖

1.2.1.2 肌電測(cè)試

采用芬蘭生產(chǎn)的(Megawin6000-16)16導(dǎo)無(wú)線(xiàn)遙測(cè)肌電儀對(duì)運(yùn)動(dòng)員的10塊肌肉進(jìn)行測(cè)試，采樣頻率為1 000 Hz。本次實(shí)驗(yàn)使用一次性心電電極(Ag/AgCI,上海申風(fēng)醫(yī)療保健用品公司生產(chǎn))，經(jīng)過(guò)前期對(duì)運(yùn)動(dòng)員所測(cè)肌肉表面的汗毛、油脂進(jìn)行處理后，分別將兩片心電電極沿著肌纖維走向平行貼在肌肉的肌腹處，另一片零電極貼在肌肉的末端，最后用彈力繃帶將心電電極綁好，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器與電腦連接進(jìn)行測(cè)試。所測(cè)肌肉部位具體見(jiàn)圖2。

圖2 選取測(cè)試肌肉電極安置示意圖

1.2.1.3 同步的設(shè)置

采用外同步的方法將肌電儀和攝像機(jī)進(jìn)行同步，在兩臺(tái)攝像機(jī)前方擺放一個(gè)通過(guò)連串連接的閃光點(diǎn)，當(dāng)肌電儀發(fā)出信號(hào)時(shí)兩臺(tái)攝像機(jī)均能記錄到一個(gè)很亮的光源(稱(chēng)作“mark點(diǎn)”)，從而確保運(yùn)動(dòng)員完成技術(shù)動(dòng)作時(shí)在肌電和攝像中的同步工作。

1.2.2 試驗(yàn)測(cè)試方案的實(shí)施

運(yùn)動(dòng)員均采用不同的投擲技術(shù)投擲標(biāo)準(zhǔn)鉛球5～6次，分別選取2次試驗(yàn)測(cè)試較好的成績(jī)進(jìn)行分析。為了更好地區(qū)分兩種不同投擲技術(shù)的成績(jī)，分別選取滑步技術(shù)測(cè)試中兩次成績(jī)較好的投擲分為A投和B投；旋轉(zhuǎn)技術(shù)也同樣區(qū)分選取，分為C投和D投。

1.2.3 技術(shù)階段劃分

最后用力階段是整個(gè)鉛球投擲技術(shù)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，分別將背向滑步技術(shù)劃分為三個(gè)階段——滑步階段、過(guò)渡階段、最后用力階段，將旋轉(zhuǎn)式技術(shù)劃分為五個(gè)階段——雙支撐階段、單支撐階段、騰空階段、過(guò)渡階段、最后用力階段。根據(jù)研究的需要將兩種投擲技術(shù)的最后用力階段界定為：左腳著地瞬間(L↓)至鉛球最后出手瞬間(O↑)。兩種投擲技術(shù)最后用力階段具體見(jiàn)圖3、4。

圖3 背向滑步推鉛球最后用力技術(shù)動(dòng)作連續(xù)影像圖

1.2.4 數(shù)理處理

影像解析是采用APAS影像解析軟件對(duì)運(yùn)動(dòng)影像進(jìn)行解析，其運(yùn)動(dòng)參數(shù)指標(biāo)是結(jié)合該研究領(lǐng)域?qū)＜业慕ㄗh，嚴(yán)格篩選出20個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)字化處理的結(jié)果；肌電數(shù)據(jù)處理主要采用芬蘭生產(chǎn)的Megawin肌電分析軟件對(duì)選定的肌電儀中各塊肌肉的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、處理,以此對(duì)獲得的均方根振幅(RMS)和積分肌電(iEMG)兩個(gè)主要數(shù)據(jù)進(jìn)行肌電分析。

圖4 旋轉(zhuǎn)式推鉛球最后用力技術(shù)動(dòng)作連續(xù)影像圖

2 研究結(jié)果與分析

2.1 “滑步式”與“旋轉(zhuǎn)式”最后用力階段主要環(huán)節(jié)關(guān)節(jié)角度變化的特征分析

最后用力階段時(shí)的身體主要環(huán)節(jié)的關(guān)節(jié)角度變化，反映了運(yùn)動(dòng)員在投擲鉛球最后用力出手時(shí)上下肢的伸展幅度，也間接反映了投擲成績(jī)的好壞。表2的數(shù)據(jù)顯示，兩種投擲技術(shù)中，C投的左踝角最好，為131°，其中，左腳著地瞬間和最后出手瞬間的左踝角分別為101°和156°，差值+55°，最大角度為174°。B投的左踝角為113°，其中，左腳著地瞬間和最后出手瞬間的左踝角分別為93°和131°，差值+38°，最大角度為162°，相比同類(lèi)技術(shù)中的A投和旋轉(zhuǎn)技術(shù)中的投次則相對(duì)較差。這說(shuō)明滑步技術(shù)中B投的左踝關(guān)節(jié)伸展幅度小，蹬轉(zhuǎn)不積極。從差值來(lái)看，差值大則蹬伸幅度大，反之則小。在左腳著地瞬間和最后出手瞬間右踝關(guān)節(jié)的蹬伸幅度差值不大，主要是因?yàn)樵谄餍党鍪炙查g，右腳已離地，下肢各關(guān)節(jié)角度有一定的減小，不能準(zhǔn)確地衡量右側(cè)下肢(右踝關(guān)節(jié))的蹬伸幅度，這與董海軍[2]的研究相吻合。根據(jù)前人研究選取最大的角度，兩種投擲技術(shù)中的A投至D投右踝關(guān)節(jié)的最大角度分別為155°、165°、156°和155°。馮杰與國(guó)內(nèi)優(yōu)秀選手相比，差異不明顯,說(shuō)明馮杰采用兩種投擲技術(shù)時(shí)，右踝關(guān)節(jié)在最后用力階段蹬伸均比較積極，踝關(guān)節(jié)力量相對(duì)較好。馮杰在滑步技術(shù)中，左膝角分別為144°和148°，旋轉(zhuǎn)技術(shù)中，左膝角分別為158°和159°。左腳著地瞬間，左膝角最大的是D 投，為152°，最小的是A投，為130°，馮杰與世界優(yōu)秀選手相比支撐幅度較小[13]。這說(shuō)明馮杰所采用的兩種投擲技術(shù)左側(cè)下肢支撐技術(shù)不理想，左腿沒(méi)有積極地向抵趾板方向穿插，尤以滑步技術(shù)最為突出。在鉛球最后出手瞬間，左腿必須完全處于積極的蹬伸狀態(tài)。從表2看，A投至D投最后出手瞬間左膝角分別為173°、166°、169°和170°，沒(méi)有達(dá)到完全的蹬伸狀態(tài)，即使是左膝關(guān)節(jié)的最大角度也未曾出現(xiàn)，說(shuō)明左腿還未完全充分蹬伸。左腳著地瞬間，A投至D投的右膝角分別為114°、122°、115°和118°，此瞬間右膝角過(guò)大會(huì)減小“滿(mǎn)弓”的幅度，不利于身體對(duì)超越器械的形成，使上體出現(xiàn)過(guò)早的抬起[14]。右膝關(guān)節(jié)的最大角度反映了最后用力過(guò)程中右腿的蹬伸程度，A投至D投右膝關(guān)節(jié)的最大角度分別為153°、154°、149°和142°，馮杰與優(yōu)秀選手相比還是有所欠缺的，右膝關(guān)節(jié)在最后用力過(guò)程沒(méi)有積極地配合左腿的蹬伸，使整個(gè)右側(cè)各關(guān)節(jié)未得到充分的伸展。在左腳著地瞬間，A投的左髖角最小，為142°，說(shuō)明髖關(guān)節(jié)的扭緊狀態(tài)不佳。在鉛球最后出手瞬間，A投的左髖角與其他投次不符，左髖角度不降反而高于左腳著地時(shí)刻的角度，為145°，表明A投在鉛球最后出手瞬間存在后仰的傾向。B投的左髖角在左腳著地瞬間為174°，與其他投次相比存在顯著差異，說(shuō)明上體存在過(guò)早抬起的跡象。左髖關(guān)節(jié)的最大角度反映了左髖伸展的程度，左髖關(guān)節(jié)的A投、B投和D投伸展幅度充分，而C投的左髖關(guān)節(jié)在最后用力過(guò)程中可能存在屈髖的跡象。在A投中，右髖角在最后出手瞬間與相應(yīng)的左髖角可能存在同樣的問(wèn)題，右髖關(guān)節(jié)在A投至D投中的最大角度分別為176°、177°、172°和179°，各投次之間相差并不大，說(shuō)明右髖伸展較為積極。在兩種投擲技術(shù)中，左肩角從左腳著地瞬間至鉛球最后出手瞬間，角度值本應(yīng)呈下降的趨勢(shì)，但B投卻與其他投次相反，出現(xiàn)不降反增的趨勢(shì)，說(shuō)明左肩關(guān)節(jié)出現(xiàn)過(guò)早打開(kāi)的問(wèn)題，使得左臂與髖部未形成較好的扭緊狀態(tài)。在左腳著地瞬間至鉛球出手瞬間，右肩角在兩種投擲技術(shù)的投次中均呈上升的趨勢(shì)，這與眾多的學(xué)者研究結(jié)果是一致的[2,15]。從成績(jī)上看，B投的右肩角要小于左肩角，分別為79°和94°，說(shuō)明該投次的右肩關(guān)節(jié)沒(méi)有積極地向前伸展，其他投次的左、右肩關(guān)節(jié)角度符合技術(shù)原理。另外，右肩角在兩種投擲技術(shù)中的最大角度與投擲成績(jī)密切相關(guān)。

表2 “旋轉(zhuǎn)式”與“滑步式”最后用力階段運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)節(jié)角度指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表 (°)

2.2 “滑步式”與“旋轉(zhuǎn)式”最后用力階段各環(huán)節(jié)速度的特征分析

表3的數(shù)據(jù)顯示，左膝關(guān)節(jié)在最后用力階段主要起支撐和制動(dòng)的作用。左膝速度在滑步技術(shù)中的平均值為1.98 m/s±0.05 m/s，在旋轉(zhuǎn)技術(shù)中平均值為2.10 m/s±0.10 m/s，兩者相差0.12 m/s。優(yōu)秀鉛球運(yùn)動(dòng)員的左膝速度為2.61 m/s，相比較，馮杰在兩種投擲技術(shù)中的左膝速度偏緩，說(shuō)明左膝關(guān)節(jié)在最后用力階段沒(méi)有積極地起支撐作用和配合右腿的發(fā)力，這與上述表2中存在的問(wèn)題一致。右膝關(guān)節(jié)在最后用力階段的左腳著地瞬間有一個(gè)緩沖的過(guò)程，在這一過(guò)程中右膝速度必然有所損耗，但經(jīng)過(guò)一個(gè)短暫的蓄力之后又能使右膝關(guān)節(jié)的速度提升，其速度提升的大小與右膝關(guān)節(jié)積極的蹬伸有關(guān)。右膝速度在滑步技術(shù)中平均值為2.60 m/s±0.21 m/s，在旋轉(zhuǎn)技術(shù)中平均值為2.67 m/s±0.04 m/s，其中B投右膝速度最小，說(shuō)明右腿蹬伸不夠充分。右髖速度在滑步技術(shù)中平均值為2.56 m/s±0.33 m/s，在旋轉(zhuǎn)技術(shù)中平均值為2.87 m/s±0.23 m/s。從成績(jī)上看，投擲成績(jī)好相應(yīng)的右髖速度最大，分別為2.79 m/s和3.02 m/s，說(shuō)明右髖水平方向支撐反作用力大，促使右髖推動(dòng)整個(gè)髖部積極地轉(zhuǎn)動(dòng)。然而B(niǎo)投的右髖速度卻要小于右膝速度，從理論上講，不符合投擲項(xiàng)目中自下而上逐漸加速進(jìn)行動(dòng)量傳遞的原理，從而反映出右髖在該投次中轉(zhuǎn)動(dòng)不夠積極。右肩速度在滑步技術(shù)中平均值為2.87 m/s±0.14 m/s，在旋轉(zhuǎn)技術(shù)中的平均值為3.44 m/s±0.28 m/s，可以看出旋轉(zhuǎn)技術(shù)中的右肩速度要好于采用滑步技術(shù)，說(shuō)明旋轉(zhuǎn)技術(shù)在最后用力階段對(duì)鉛球的持續(xù)加速能力相對(duì)較好。

根據(jù)表3來(lái)看，重心高度在滑步技術(shù)中平均值為1.19 m±0.01 m，在旋轉(zhuǎn)技術(shù)中平均值為1.24 m±0.04 m，兩者相差0.05 m?？梢钥闯霾捎眯D(zhuǎn)技術(shù)時(shí)的最后用力階段的重心高度要略高于滑步技術(shù)，這與前人的研究觀點(diǎn)是相符的。在滑步技術(shù)中，重心速度和鉛球速度平均值分別為2.41 m/s±0.06 m/s、11.89 m/s±0.21 m/s，鉛球與身體重心速度差平均值為9.48 m/s±0.27 m/s。在旋轉(zhuǎn)技術(shù)中，重心速度和鉛球速度平均值分別為2.46 m/s±0.04 m/s、12.42 m/s±0.18 m/s，鉛球與身體重心速度差平均值為9.96 m/s±0.12 m/s?？梢缘弥?，馮杰采用旋轉(zhuǎn)技術(shù)在最后用力階段時(shí)的三項(xiàng)速度指標(biāo)均在一定程度上要好于采用滑步技術(shù)。相關(guān)研究表明，若運(yùn)動(dòng)員的鉛球速度與身體重心速度差值偏小，那么就表明運(yùn)動(dòng)員的爆發(fā)用力不夠理想，“人-球”系統(tǒng)獲得的加速度不夠，不利于鉛球獲得更大的出手速度。世界優(yōu)秀鉛球運(yùn)動(dòng)員鉛球與身體重心速度差值為11.04 m/s[16]，不難看出，馮杰所采用的兩種投擲技術(shù)(尤其是滑步技術(shù))在最后用力階段對(duì)技術(shù)的掌控能力不是很好，使得在動(dòng)量的傳遞和速度的疊加方面不夠明顯，在今后訓(xùn)練中需要改進(jìn)。

表3 “滑步式”與“旋轉(zhuǎn)式”最后用力階段各環(huán)節(jié)速度參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2.3 “滑步式”與“旋轉(zhuǎn)式”最后用力階段出手瞬間部分運(yùn)動(dòng)學(xué)的特征分析

出手速度、出手角度和出手高度是決定鉛球投擲成績(jī)的重要指標(biāo)。其中，出手速度與投擲成績(jī)呈顯著性相關(guān)(相關(guān)系數(shù)大于0.99)[17]。表4顯示，馮杰采用滑步技術(shù)時(shí)的出手速度平均值為12.13 m/s，采用旋轉(zhuǎn)技術(shù)時(shí)的出手速度平均值為12.45 m/s。世界優(yōu)秀鉛球運(yùn)動(dòng)員在滑步技術(shù)和旋轉(zhuǎn)技術(shù)中的出手速度分別為13.14 m/s和13.55 m/s[18]，馮杰所采用的兩種投擲技術(shù)與世界優(yōu)秀鉛球運(yùn)動(dòng)員在相應(yīng)的投擲技術(shù)中速度相差1 m/s有余，其中只有C投在出手速度上與世界優(yōu)秀鉛球運(yùn)動(dòng)員差值稍小，這也是該投成績(jī)最好的主要原因。因此，提高鉛球的出手速度對(duì)馮杰能否取得好的成績(jī)具有至關(guān)重要的作用。鉛球的出手角度在一定范圍內(nèi)會(huì)隨著出手速度的變化而變化。從理論上講，鉛球適宜的出手角度在34°～38°之間[19]，馮杰所采用的兩種投擲技術(shù)的出手角度平均值分別為34.79°和35.73°，角度最大的是C投，為36.09°，角度最小的是B投，為34.35°，均在合理的范圍之內(nèi)。出手高度和兩腳距離主要與運(yùn)動(dòng)員的身高、臂長(zhǎng)、爆發(fā)力大小以及用力方式有一定的關(guān)系。世界優(yōu)秀鉛球運(yùn)動(dòng)員的平均身高在190 cm左右，而馮杰身高只有180 cm，在鉛球項(xiàng)目中并不占優(yōu)勢(shì)。其中馮杰只有C投的出手高度與優(yōu)秀選手相接近，為2.21 m，A投兩腳距離最大，為0.81 m，但與優(yōu)秀選手之間還存在不小的差距。在最后完成時(shí)間上，滑步技術(shù)平均值為0.249 s，旋轉(zhuǎn)技術(shù)平均值為0.25 s，C投的最后完成時(shí)間最短，為0.233 s，接近優(yōu)秀選手最后完成時(shí)間的水平。馮杰滑步技術(shù)與世界優(yōu)秀鉛球運(yùn)動(dòng)員的最后完成時(shí)間存在顯著的差異，但與國(guó)內(nèi)優(yōu)秀選手則水平相當(dāng)，平均為0.24 s。這說(shuō)明我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在采用滑步技術(shù)時(shí)，身體由背向轉(zhuǎn)為側(cè)弓、再由側(cè)弓轉(zhuǎn)為反弓的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能出現(xiàn)“用力遲緩”的現(xiàn)象。這將是今后運(yùn)動(dòng)員采用滑步技術(shù)在最后用力階段中改進(jìn)的重點(diǎn)。

表4 “滑步式”與“旋轉(zhuǎn)式”最后用力階段出手瞬間部分運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表5 “滑步式”與“旋轉(zhuǎn)式”最后用力階段肌肉活動(dòng)的RMS特征統(tǒng)計(jì)表 單位：uV

2.4 “滑步式”與“旋轉(zhuǎn)式”最后用力階段肌肉的sEMG總體描述

均方根振幅(RMS)是反映肌電信號(hào)振幅大小的指標(biāo)，其大小反映了一定時(shí)間內(nèi)肌肉放電的平均水平[21-23]。根據(jù)表5統(tǒng)計(jì)的RMS結(jié)果可知，馮杰在滑步技術(shù)中的最后用力階段主要肌肉的平均放電大小順序是右腕關(guān)節(jié)屈肌、右豎脊肌、左股四頭肌、右胸大肌、右股四頭肌。不難看出，滑步技術(shù)中肌肉發(fā)力順序在該階段整體上出現(xiàn)絮亂的現(xiàn)象，與投擲項(xiàng)目在該階段從右至左、從下至上的發(fā)力順序傳遞過(guò)程相悖。這與表2中左右膝關(guān)節(jié)在出手瞬間角度偏小是有直接關(guān)系的。

馮杰在旋轉(zhuǎn)技術(shù)中的最后用力階段主要肌肉的平均放電大小順序是右股四頭肌、左股四頭肌、右腓腸肌后段、右股二頭肌、右臀大肌。可以看出，馮杰采用旋轉(zhuǎn)技術(shù)時(shí)在最后用力階段肌肉的發(fā)力順序整體上符合從右至左、從下至上的傳遞過(guò)程。但馮杰的軀干肌群的肌肉放電還是存在問(wèn)題，比如：右胸大肌的放電水平較低，肌肉活動(dòng)相對(duì)較弱；右腹外斜肌和左股二頭肌在C投和D投中均存在放電不積極的現(xiàn)象，振幅和棘波頻率不明顯；右豎脊肌在C投中的放電強(qiáng)度相比D投存在放電不明顯、肌肉活動(dòng)較弱的跡象。所以，今后馮杰軀干肌群的發(fā)力協(xié)調(diào)性還急需改進(jìn)。

2.5 “滑步式”與“旋轉(zhuǎn)式”最后用力階段肌肉活動(dòng)的iEMG特征分析

積分肌電(iEMG)是指在一定時(shí)間內(nèi)肌肉參與活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)單位放電總量，即在時(shí)間不變的前提下，其值大小在一定程度上反映了參加工作的運(yùn)動(dòng)單位的數(shù)量多少和運(yùn)動(dòng)單位的放電強(qiáng)弱，這是評(píng)定肌纖維參與多少的重要指標(biāo)[20-22]。

根據(jù)表6來(lái)看，在滑步技術(shù)中，A投的右腕關(guān)節(jié)屈肌、右豎脊肌和右胸大肌的肌肉活動(dòng)較強(qiáng)，其iEMG值分別為117 uV.s、65 uV.s和64 uV.s，可以判定是該投的主要發(fā)力肌肉，其余肌肉活動(dòng)強(qiáng)度不明顯，尤以右臀大肌、右腓腸肌后段和右股二頭肌最為顯著，從而說(shuō)明右腿在最后用力階段鉛球出手時(shí)沒(méi)有積極地蹬伸。B投的主要發(fā)力肌肉是右腕關(guān)節(jié)屈肌、左股四頭肌和右豎脊肌，其次是右股二頭肌和右股四頭肌。結(jié)合圖5可知，滑步技術(shù)中整體放電強(qiáng)度較好的肌肉是右腕關(guān)節(jié)屈肌和右豎脊肌，其平均iEMG值和貢獻(xiàn)率分別為126 uV.s、70 uV.s和22.57 %、12.52 %，且均是A投和B投中做功較好和貢獻(xiàn)率較大的兩塊肌肉，整體放電強(qiáng)度較弱的肌肉是右臀大肌和左股二頭肌。

表6 “滑步式”與“旋轉(zhuǎn)式”最后用力階段肌肉活動(dòng)的iEMG特征統(tǒng)計(jì)表 單位：uV.s

在旋轉(zhuǎn)技術(shù)中，C投的主要發(fā)力肌肉是右股四頭肌、左股四頭肌和右股二頭肌，可以發(fā)現(xiàn)C投的下肢肌群發(fā)力明顯，這與李延軍[23]的研究結(jié)果相似，在其研究中均認(rèn)為下肢肌群是主要發(fā)力肌肉，所以這也是C投相比其他幾投成績(jī)較好的主要原因。D投的主要發(fā)力肌肉是左股四頭肌、右股四頭肌、右臀大肌，可以看出C投和D投的主要發(fā)力肌肉相似，均是下肢肌群發(fā)力明顯，但D投除左股四頭肌和右臀大肌之外，其他肌肉的放電強(qiáng)度均要弱于C投的相應(yīng)肌肉。結(jié)合圖5來(lái)看，旋轉(zhuǎn)技術(shù)中整體放電較好的肌肉是右股四頭肌、左股四頭肌、右腓腸肌后段和右股二頭肌，其平均iEMG值和貢獻(xiàn)率分別為162 uV.s、124 uV.s、81.5 uV.s、78.5 uV.s和23.58 %、18.12 %、11.86 %、11.43 %，可以發(fā)現(xiàn)下肢肌群起主要發(fā)力作用，這與C投和D投的情況基本相吻合。整體放電較弱的肌肉是左股二頭肌、右腹外斜肌，不難看出，左股二頭肌沒(méi)有被有效地激活是與左腿在制動(dòng)支撐和左膝速度偏慢有必然聯(lián)系的，滑步技術(shù)中也同樣存在相應(yīng)問(wèn)題。右腹外斜肌活動(dòng)程度較弱可能是在最后用力階段腰髖關(guān)節(jié)未充分扭緊、側(cè)弓不飽滿(mǎn)且伴有上體過(guò)早提起造成的。所以在今后的訓(xùn)練中要重視軀干肌群的激活，同時(shí)也要加強(qiáng)其他相關(guān)聯(lián)肌肉的訓(xùn)練。

圖5 “滑步式”與“旋轉(zhuǎn)式”最后用力階段肌肉活動(dòng)的積分肌電(iEMG)、貢獻(xiàn)率平均值示意圖

3 結(jié)論

(1)兩種投擲技術(shù)的右踝關(guān)節(jié)在最后用力階段蹬伸均比較積極。在左腳著地瞬間(L↓)兩種投擲技術(shù)存在左側(cè)下肢支撐技術(shù)不理想，尤以滑步技術(shù)最為突出。在鉛球最后出手瞬間(O↑)左腿未達(dá)到完全的蹬伸狀態(tài)，左肩關(guān)節(jié)在滑步技術(shù)中出現(xiàn)過(guò)早打開(kāi)的跡象。

(2)兩種投擲技術(shù)存在左膝速度偏緩，右肩速度在旋轉(zhuǎn)技術(shù)中對(duì)鉛球的持續(xù)加速能力相對(duì)較好，兩種投擲技術(shù)(尤其是滑步技術(shù))在最后用力階段對(duì)技術(shù)的掌控能力都不是很好。

(3)在鉛球最后出手的部分指標(biāo)上，兩種投擲技術(shù)除出手角度在合理的范圍之內(nèi)，其余指標(biāo)均存在不同程度的問(wèn)題。

(4)滑步技術(shù)的肌肉發(fā)力順序在最后用力階段出現(xiàn)絮亂的現(xiàn)象；旋轉(zhuǎn)技術(shù)的肌肉發(fā)力順序在最后用力階段符合從右至左、從下至上的傳遞過(guò)程。

(5)滑步技術(shù)的主要發(fā)力肌肉是右腕關(guān)節(jié)屈肌和右豎脊肌，肌肉活動(dòng)強(qiáng)度較弱的是右臀大肌和左股二頭??；旋轉(zhuǎn)技術(shù)的主要發(fā)力肌肉是右股四頭肌、左股四頭肌，肌肉活動(dòng)較弱的是左股二頭肌、右腹外斜肌。