不同水平女子举重运动员抓举技术参数的对比

王向东 任景萍 徐文泉

摘 要：对10 名优秀女子举重运动员和10 名普通女子举重运动员的抓举技术进行生物力学测试，通过比较优秀运动员和普通运动员的动作技术参数，发现：1）在最大铃速和惯性上升阶段铃升这2个指标方面，优秀运动员与普通运动员比较，数据上相差无几，统计学检验无显著性差异。2）在伸膝提铃阶段普通运动员的膝角变化和髋角变化均大于优秀运动员，而在展体加速阶段优秀运动员在膝角变化、髋角变化和躯干俯仰变化方面均大于普通运动员，但是均无显著性差异。3）普通运动员在伸膝提铃阶段的杠铃上升高度百分比和有效功百分比均大于优秀运动员，而在展体加速阶段和惯性上升阶段优秀运动员的杠铃上升高度百分比和有效功百分比均大于普通运动员，但是均无显著性差异。4）优秀运动员在各个动作阶段的相对平均功率和相对有效力均大于普通运动员，尤其在展体加速阶段优秀运动员的优势表现得更加明显。这些差异表明优秀运动员在展体加速阶段比普通运动员表现出更好的爆发力水平，动作技术更加合理。

关键词： 女子举重；抓举；生物力学；高速摄像

中图分类号： G 884 文章编号：1009-783X（2013）06-0573-04 文献标志码： A

Research on the Comparison of Snatch Technical Parameters of Female Weightlifters on Different Levels

WANG Xiangdong1，REN Jingping2，XU Wenquan3

Abstract：In this paper，10 elite women weightlifting athletes and 10 ordinary women weightlifters are tested through comparing the technical parameters of excellent weight lifting athletes and normal athletes，and find that：（1）There is not much difference between elite athletes and ordinary athletes on the maximum barbell speed and the rising height of barbell on the inertia rise stage and there is no significant statistically difference.（2）In the stretching knee and lifting barbell stage，ordinary athletes of knee joint angle and hip joint angle changes are greater than those of the elite athletes，while in the stretching body and barbell accelerating phase，changes of knee joint angle，hip joint angle and trunk angle are greater than those of the ordinary athletes，but there are no significant differences.（3）In the stretching knee and lifting barbell stage，the barbell height percentage and effective work percentage of ordinary athletes are greater than those of elite athletes，and in the stretching body acceleration phase and barbell inertia rising stage，the barbell height percentage and effective work percentage of elite athletes are higher than those of ordinary athletes，but there are no significant differences.（4）In each action stage，outstanding athletes relative average power and relative effective force are greater than the ordinary athlete，especially in the stretching body acceleration phase，elite athletes show more obvious advantages.These differences indicate that excellent athletes have better explosive force level and the action is also more reasonable than that of ordinary athletes.

Key words：female weightlifting；snatch；sport biomechanics；high speed camera

收稿日期：2013-07-12

作者简介：王向东（1973—），男，山西人，博士，研究员，研究方向为运动生物力学；任景萍（1970—），女，研究方向为运动人体科学：徐文泉（1969—），男，副教授，研究方向为运动训练学。

女子举重作为我国的优势项目，从2000年至今共计夺取了14枚奥运会金牌。关于女子举重的生物力学研究有许多，但是多数文章都将优秀运动员作为研究对象[1-4]，对普通女子举重运动员的抓举动作技术研究很少见到，尤其从运动学和动力学参数对比优秀运动员和普通运动员技术上的差异的研究还未见到。由于测试时要求对运动员作动作无干扰、非接触[5]，通过摄像、解析获取抓举动作技术参数是举重科研界最常用的手段。采用在杠铃上安装传感器等动力学手段，不但会干扰运动员做动作，而且比赛中也不允许；因此，通过动力学测试手段很难获取运动员真实的技术参数。高速摄像的普及和精度的提高使科研人员通过运动学测量、经过计算推导获得抓举的动力学参数（功、功率和等效力等）成为可能。

本文主要是运用高速摄像采集系统对不同水平运动员的抓举动作技术进行录像采集并通过运动解析手段对技术动作进行分析，得到不同水平运动员抓举动作各阶段的相关指标。通过对不同水平运动员的常用技术指标进行对比研究，看优秀运动员和普通运动员在动作技术参数上是否存在差异，进而揭示优秀运动员的技术特征，为举重技术诊断提供科学依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本文选取了2011年女子举重亚锦赛和2011年女子全国冠军赛的7个级别的20名女子举重运动员作为研究对象。本研究中选取的10名优秀运动员均为各级别的前2名，选取的10名普通运动员均为各级别的后2名。具体情况见表1。

表 1 运动员情况 （n=20）

1.2 研究方法

1.2.1 高速摄像法

在比赛现场运用星高钛高速摄像采集系统（XGT-BAS-1S）对运动员的比赛动作进行平面定点拍摄（拍摄频率为100 Hz，拍摄位置为举重运动员的正侧面，摄像机位置与运动员距离10 m左右，摄像机的主光轴对准运动员的髋关节），如图1所示。

1.2.2 录像解析法

将拍摄的动作视频导入到星高钛解析软件，根据抓举技术特点选取运动员的肩关节、髋关节、膝关节、踝关节和杠铃片中心5个点进行建模并逐幅解析（如图2所示）。解析后导出每个运动员在5个特征画面的髋、膝、踝关节角度的变化情况、杠铃上升高度和杠铃上升花费时间的变化数据及4个动作阶段的膝角、髋角和躯干角的变化及杠铃上升高度的变化情况。

图 1 高速采集系统 图 2 简化模型

1.2.3 动作阶段的划分

本文对抓举技术动作地分析是从杠铃离地瞬间开始到杠铃达到最高点，这一阶段是抓举动作的主要阶段[6-9]。为了便于科学、细致地分析抓举技术动作，将这个动作阶段又划分为4个阶段：1）伸膝提铃阶段，从杠铃离地开始至伸膝最大时刻（膝关节角最大），通常称之为伸膝提铃动作；2）引膝到位阶段，膝关节角从伸膝最大时刻开始到引膝最大时刻（膝关节角最小），即引膝提铃动作；3）展体加速阶段，膝关节角从引膝最大时刻（膝角最小）开始到杠铃上升速度达到最大时刻，即最大发力阶段；4）惯性上升阶段，从杠铃上升速度最大时刻开始到杠铃达到最高点。划分动作阶段的特征画面如图3所示。

图 3 抓举技术的特征画面

1.2.4 研究指标及其定义

举重运动员提举杠铃的力可以分解为水平方向的力和垂直向上的力，也就是说运动员对杠铃分别有水平方向和垂直方向的做功；但是运动员使杠铃发生水平方向的运动所做的是无用功，只有垂直向上的做功才是有效功。根据功能原理得出：W=（12mv22+mgh2）-（12mv21+mgh1），其中m为运动员所举起的杠铃质量，v2为本阶段末杠铃的垂直速度，g是重力加速度，h2为本阶段末杠铃的高度，v1为本阶段杠铃的初始垂直速度，h1为本阶段初始时杠铃的高度。知道了某一动作阶段结束时杠铃的速度和杠铃的质量就可以算出此时杠铃的动能，根据杠铃此时的高度和杠铃质量可以算出此时杠铃的重力势能，将动能和重力势能相加便可得到本阶段动作结束时杠铃的机械能；同理，可求出本阶段动作开始时杠铃的机械能。将本阶段动作结束时的机械能减去本阶段动作开始时的机械能便可得出在该动作阶段杠铃机械能的增加，而杠铃机械能的增加恰恰是因为运动员对杠铃做了功，由此便可间接求出本阶段运动员所做的功的多少，从而更进一步根据杠铃上升的高度h，由F=Wh计算出运动员对杠铃施加的向上的有效作用力F。P=Wt，P1=PG，P为运动员的有效功率，W为运动员所做的有效功，t为杠铃上升到某一阶段所花费的时间，P1为运动员的相对有效功率，G为运动员体重。

1.2.5 数据统计法

使用SPSS 17.0对优秀运动员与普通运动员抓举过程中的人体关节角度变化、杠铃上升高度百分比、杠铃上升花费时间百分比、有效功百分比、相对平均功率和相对有效力等指标进行独立样本t检验，显著性差异用P<0.05 表示，非常显著性差异用P<0.01 表示，比较两者间相关数据的差异是否显著。

表 2 研究指标及其定义

2 结果与讨论

2.1 不同水平运动员最大铃速和惯性上升阶段铃升的比较

抓举过程中杠铃垂直方向的最大铃速和惯性上升阶段杠铃上升的高度被认为是衡量举重运动员发力效果的主要指标。多数教练认为发力结束后最大铃速越大、杠铃在惯性上升阶段上升的高度越高就说明运动员发力效果越好，运动员的下降定铃、锁肩、支撑的时间就越充分，动作的成功率也就越高。反之，抓举动作就容易失败。以往的经验告诉我们优秀运动员在最大铃速和惯性上升阶段铃升这2个指标肯定要大于普通运动员；但从表3可以看出，对于最大铃速和惯性上升阶段铃升2个指标来说，优秀运动员和普通运动员相比数据基本相同，甚至普通运动员的最大铃速平均值比优秀运动员还要大。通过对10 名优秀运动员和10名普通运动员的最大铃速和惯性上升阶段铃升进行独立样本t检验，检验结果显示二者P值都大于显著性水平0.05，统计结果表明优秀运动员和普通运动员比较无显著性差异。

表 3 不同水平运动员最大铃速和

惯性上升阶段铃升的比较

（n=20）

2.2 不同水平运动员各动作阶段身体关节角度变化情况

通过运动员在抓举过程中身体各关节角度的变化情况可以看出，运动员在各阶段完成动作的幅度大小、是否存在腰背过早参与动作及过早发力的现象。

通过表4可以明显看出，在伸膝提铃阶段普通运动员的膝角变化和髋角变化均大于优秀运动员，这是因为普通运动员在此阶段可能腰背打开过早，存在过早发力的问题。在展体加速阶段优秀运动员在膝角变化、髋角变化和俯仰变化方面均大于普通运动员，运动员身体各环节伸展越充分对杠铃做功距离就越长，这说明在抓举的展体加速阶段优秀运动员发力效果明显好于普通运动员。

通过对优秀运动员和普通运动员各动作阶段的膝角变化、髋角变化和俯仰变化进行独立样本t检验，其P值都大于0.05，表明二者在4个动作阶段的膝角变化、髋角变化和俯仰变化均无显著差异。

表 4 不同水平运动员各动作

阶段身体关节角度变化

（n=20）

2.3 不同水平运动员各动作阶段杠铃上升时间百分比、杠铃上升高度百分比和有效功百分比情况

从表5可以看出，普通运动员在伸膝提铃阶段的杠铃上升高度百分比和有效功百分比均大于优秀运动员对应的指标，而在展体加速阶段和惯性上升阶段优秀运动员的杠铃上升高度百分比和有效功百分比均大于普通运动员对应的指标。结合表4数据本研究进一步表明，在伸膝提铃阶段普通运动员身体打开过早，髋关节过早参与发力，而优秀运动员在展体加速阶段由于身体充分伸展，各关节同时发力导致杠铃上升高度和做功都超出了普通运动员。

表 5 不同水平运动员各动作阶段杠铃上升高度百分比、杠铃上升时间百分比、有效功百分比 （n=20）

%

通过对优秀运动员和普通运动员在各动作阶段的杠铃上升高度百分比、杠铃上升花费时间百分比和有效功百分比进行独立样本t检验，结果显示所有的P值均大于0.05，表明了优秀运动员和普通运动员在抓举过程中杠铃上升高度百分比、杠铃上升花费时间百分比和有效功百分比之间比较均无显著差异。

2.4 不同水平运动员各动作阶段相对平均功率、相对有效力的比较

通过表6可以看出优秀运动员在各个动作阶段的相对平均功率和相对有效力均大于普通运动员，尤其在展体加速阶段优秀运动员的优势表现得更加明显。这些差异表明优秀运动员在展体加速阶段比普通运动员表现出更好的爆发力水平，动作技术更加合理。

表 6 不同水平运动员各动作

阶段相对平均功率、相对有效力

（n=20）

注：*表示在各动作阶段中优秀运动员和普通运动员的相对平均功率和相对有效力间有着显著差异，P<0.05。

对优秀运动员和普通运动员各动作阶段的相对平均功率和相对有效力进行独立样本t检验，结果为：1）不同水平运动员在伸膝提铃和引膝到位阶段中相对平均功率的P值大于0.05，展体加速和惯性上升阶段中相对平均功率的P值小于0.05，表明二者在伸膝提铃和引膝到位阶段中相对平均功率无显著差异，在展体加速阶段和惯性上升阶段中，二者的相对平均功率有显著差异。2）不同水平运动员各动作阶段相对有效力的P值均小于0.05，表明在抓举4个动作阶段中优秀运动员与普通运动员的相对有效力存在显著差异。表面上看，杠铃的重量是造成差异的主要原因，但最终还是由运动员的专项力量水平决定的。3）在伸膝提铃和引膝到位阶段，优秀运动员和普通运动员的相对平均功率无显著差异，而在展体加速阶段二者的相对平均功率存在显著差异，说明展体加速阶段的相对平均功率也是判断一个运动员是否优秀的重要指标。

3 结论

通过比较优秀运动员和普通运动员的技术参数，发现：

1）在最大铃速和惯性上升阶段铃升这2个指标方面，优秀运动员与普通运动员比较，数据上相差无几，统计学检验无显著性差异。

2）在伸膝提铃阶段普通运动员的膝角变化和髋角变化均大于优秀运动员，而在展体加速阶段优秀运动员在膝角变化、髋角变化和躯干俯仰变化方面均大于普通运动员，但是均无显著性差异。

3）普通运动员在伸膝提铃阶段的杠铃上升高度百分比和有效功百分比均大于优秀运动员，而在展体加速阶段和惯性上升阶段优秀运动员的杠铃上升高度百分比和有效功百分比均大于普通运动员，但是均无显著性差异。

4）优秀运动员在各个动作阶段的相对平均功率和相对有效力均大于普通运动员，尤其在展体加速阶段优秀运动员的优势表现得更加明显，这些差异表明优秀运动员在展体加速阶段比普通运动员表现出更好的爆发力水平，动作技术更加合理。

参考文献：

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