篮球运动员行进间投篮跨步起跳能力的测量与分析

贾 恩 峰

(安庆师范学院 体育学院，安徽 安庆 246133)



篮球运动员行进间投篮跨步起跳能力的测量与分析

贾 恩 峰

(安庆师范学院 体育学院，安徽 安庆 246133)

摘要：采用运动学测量的研究方法，对篮球运动员行进间投篮跨步起跳能力进行研究，结果表明，缓冲速度快、时间短是篮球运动员行进间投篮跨步起跳能力的重要体现；篮球运动员的跨步起跳力量主要由髋关节伸肌最大力量和膝关节屈肌的快速力量决定；动作协调性主要由中枢腿的退让收缩能力和非中枢腿的上抬时机决定；动作的稳定性由踝关节伸肌肉最大力量水平决定，需要加强踝关节伸肌力量练习。

关键词：篮球运动员；行进间投篮；起跳能力

现代篮球竞技比赛的特点体现在“智、悍、高、快、准、全、变”等方面，其中有节奏的“快”是重要的特征之一，高速、高质量的快攻是高比分的保障[1]。快攻中运用最多的投篮技术，便是行进间投篮，它具有伸展距离远、动作速度快、出手平稳等优点。然而在行进间投篮技术中，持球跨步起跳动作是决定投篮成功的关键环节，运动员要通过起跳把行进间获得的能量转化为身体腾起的能量，起跳腿要承受几倍于体重的冲量，这对运动员下肢力量的要求很高。目前对这一领域的研究尚停留在思辨阶段，缺乏与具体技术特征相结合的实证研究。然而，现代运动训练的核心问题就是要解决运动训练过程的最优化控制，因此本文采用运动测量与实验测量相结合的方法，对篮球运动员行进间投篮跨步起跳能力进行运动学、肌肉力学、动力学的综合诊断和检测。

1研究对象与方法

1.1研究对象

采用专家与新手比较这一研究范式来研究篮球运动员行进间投篮跨步起跳能力[2]。将研究对象确定为2个水平，2组被试的绩效相互比较,有利于获得更多的信息。专家组被试来源于安庆师范学院参加省运会篮球比赛的男运动员，共20名，篮球专项训练平均年限为1.5年；新手组被试来自安庆师范学院体育学院卓越班的男同学，共20名，无专项训练年限；40名被试的利手均为右手。

1.2研究方法

1.2.1运动学测量

运动员从篮球场边线和中线的交界点开始，采用斜45°、14米弧线运球完成行进间单手高手上篮动作，要求运动员采用自身的最大速度运球。用松下M9000摄像机从运动员左侧对其跨步上篮动作进行平面定点定焦拍摄。摄像机的主光轴与运动平面垂直，主光轴距离地面1.5 m，拍摄频率为25 Hz。所得图片利用国产爱捷快速反馈系统，通过二维图像分析测量软件准确测出2组运动员的运动学参数。所选取的人体模型为布拉温菲舍尔人体模型。图像经过数字化后，采用低通数字滤波法进行平滑处理，滤波频率为10 Hz。

1.2.2动力学测量

采用SAFMS-T型六维测力平台，对接球跨步上篮动作进行动力学分析。测力台安装在特制的水泥槽中，紧固不动，台面与地面齐平。测试前对测力台进行常规设定，竖直方向量程为0.8吨，采样间隔为0.3 s。实验仪器具体位置见图1。

图1实验器材安置示意图

1.2.3等速肌力测量

采用美国产BIODEXⅡ性多关节等速测力及康复系统进行测试。等速测力系统标准化测试是测量某一关节轴运动时的肌肉力矩，但是关节运动多数由数块协同肌共同完成，实际测定的是各协同肌的合力。测试规则：在测试前要求运动员做好准备活动，休息3分钟，开始正式测试；测试前允许运动员练习3～5次，然后开始快速全力完成行进间上篮动作。测试关节顺序依次为膝关节、髋关节、踝关节。

1.2.4指标选取

根据篮球行进间上篮的用力特点和本文的研究目的，选取了峰力矩和加速能两项指标进行运动生物力学分析，如表1。

表1　等速测试肌群名称、收缩形式及运动速度

峰力矩是目前等速测试中的常用指标，是其他一切测试指标的基础。在国内外有关等速测试的研究中，一般选取60 °/s代表慢速运动，反映肌肉动力性的最大力量[3]。在生物力学的研究中一般用快速运动的加速能来反映运动员的爆发力[4]。根据运动员在实际运动中的角速度，本文把300 °/s加速能作为爆发力的定量指标。

1.2.5数理统计

将实验测得的数据，运用spss11.5统计软件进行统计，主要使用的统计方法包括描述性分析和均值检验。

2研究结果与分析

2.1篮球运动员行进间投篮跨步起跳的时间和速度分析

2.1.1不同水平篮球运动员跨步起跳的运动学分析

如表2所示，专家组与新手组在跨步起跳时间、缓冲时间、蹬伸时间3项指标上比较，P>0.05，说明在起跳时间方面无显著差异；在缓冲角度、缓冲幅度、蹬伸幅度3项指标上，P<0.05,差异显著；在膝缓冲角速度和膝蹬伸角速度两项指标的比较，P<0.05，说明差异显著。这说明在完成行进间上篮跨步起跳过程中，两组运动员在行进间投篮技术的掌握上没有区别，区别来自于下肢肌肉的牵张收缩速率，因为高水平运动员完成投篮时呈现角速度小但是缓冲时间短的特点，所以，缓冲的速度快是高水平运动员跨步起跳能力强的主要标志，在训练中要加强运动员的下肢肌肉的速度力量训练。

表2　专家组和对照组行进间投篮跨步起跳的运动学参数差异检验

2.1.2不同水平篮球运动员跨步起跳的动力学分析

如表3所示，专家组与新手组跨步起跳瞬间在缓冲力、冲击力、蹬伸冲量、跨跳总冲量、蹬伸功率等5项指标上相比较，P<0.05，差异显著。篮球运动员行进间投篮跨步起跳时，伴随着地面冲击力的出现，运动员的起跳腿肌群进行退让性收缩，来对抗水平速度带来的冲击力，当伸肌力抵抗住外力时，开始缓冲进行起跳能量储备，缓冲是中介，缓冲后是蹬伸。对专家运动员来说，随着运球速度的增加，相对缓冲力也增大。但是对新手组运动员来说，随着运球速度的增加，相对缓冲力却变小，这说明高水平运动员在平时的训练过程中，积极强调缓冲，目的是要缩短缓冲时间，增加能量的利用水平，继而在后续的蹬伸过程中保证力量和速度的统一；而新手组运动员由于主动屈膝降重心，损失了肌肉形变而储存的能量，导致起跳效果不佳。

表3　专家组和对照组行进间投篮跨步起跳的运动学参数差异检验

2.2篮球运动员行进间投篮跨步起跳下肢各关节肌力特征分析

2.2.1髋关节等速肌力特征比较分析

如表4所示，在两种指标的测试中，专家组运动员屈、伸肌群相对峰力矩值均高于新手组运动员。在屈肌峰力矩指标上并未呈现显著差异(P>0.05)；而在髋关节伸肌最大力量和快速转向力量方面两组运动员的差异十分显著。由此可得出，影响跨步起跳效果的髋关节肌力因素表现在髋关节最大力量和爆发力两个方面。篮球运动员行进间上篮跨步起跳过程中，起跳腿伸髋动作首先发力，以带动膝关节、踝关节充分蹬伸，使人体获得一定的向上腾起速度。髋关节向心收缩相对峰力矩值随着运动速度的加快呈现下降趋势，且离心收缩的相对峰力矩值高于向心收缩值，符合肌肉力学原理，与希尔方程变化规律一致。在两种测试速度中，专家组运动员的屈伸肌群相对峰力矩值均高于新手组，在屈肌峰力矩指标上差异不显著；而在髋关节最大力量和伸肌爆发力方面，均呈显著性差异。这说明，高水平运动员通过专项力量和速度训练，髋关节最大力量和爆发力都得到了充分的开发；影响髋关节肌力因素表现在髋关节最大力量和爆发力上，而髋关节退让收缩能力不是主要影响因素，髋关节屈肌力量是影响快速运动能力发挥的主要因素。因此，篮球运动员在下肢力量训练过程中，要以发展速度力量和爆发力为核心，速度力量具有速度和力量的综合性特征，只有使最大力量和速度两个方面都提高，才能取得速度量训练的最佳效果。

表4　专家组和对照组髋关节屈伸肌群相对峰力矩差异检验

2.2.2膝关节等速肌力特征比较分析

膝关节在下肢三大关节中处于中间位置，是连接大、小腿和髋关节的中枢[5]。膝关节肌群，特别是伸肌群的肌力和速度对跳跃动作起到重要作用，膝关节肌力水平决定了下肢支撑过程中的变化，为此下面将对膝关节进行专门测试。如表5所示，专家组运动员膝关节相对峰力矩均高于新手组运动员，且专家组运动员的伸肌最大力量收缩峰力矩显著高于新手组运动员(P<0.01)，所以说膝关节伸肌群的退让收缩工作能力是影响起跳效果的主要因素之一。

表5　专家组和对照组膝关节屈伸肌群相对峰力矩差异检验

在快速测试中，两组运动员屈肌相对峰力矩差异显著(P<0.05)。这表明，屈肌的收缩能力是影响蹬伸效果的主要因素。在运动训练过程中，屈肌收缩能力和伸肌收缩能力密切相关，作为一个联系的整体，加强一方肌群力量训练的同时，必须提高相应肌群的工作能力，以保持屈伸肌群协调、均衡发展。篮球运动过程中膝关节肌肉训练要选择肌肉收缩方式与篮球专项运动相一致的练习手段，运动员在跨步起跳瞬间是各工作肌群间的协调配合与共济用力的综合结果，要跳得高并经受住对抗，不能只注意主动肌的训练，对抗肌和协同肌的训练同样重要。

2.2.3踝关节等速肌力特征比较分析

如表6所示，两组运动员在踝关节肌力方面只有伸肌最大力量呈现显著性差异(P<0.05)，其他方面未能呈现显著性差异(P>0.05)，这说明踝关节伸肌肉最大力量水平是引起踝关节末端用力技术运动学特征差异的主要因素。踝关节是下肢三大关节中最末端的关节，也是最靠近支撑点的关节，踝关节的伸肌是指小腿跖屈肌群，此外踝关节的运动除肌肉外，还有一个重要的组成部分，肌腱和韧带。肌腱重点是跟腱，它直接和踝关节相连，止于跟骨，当脚一着地，小腿后肌肉群及跟腱就有了强有力的拉伸，虽肌肉产生的力量较小，但是对行进间投篮跨步起跳动作的整个支撑过程发挥着不容忽视的作用。如果说下肢关节的髋关节是主要的动力源泉，那么踝关节则是力的转化源。为了保证行进间上篮跨步起跳的稳定性，需要加强踝关节伸肌力量练习，踝关节在力量训练中多采用静力性练习和等动练习。

表6　专家组和对照组踝关节屈伸肌群相对峰力矩差异检验

3结论

高水平运动员在行进间投篮的跨步起跳瞬间，通过下肢肌肉的积极主动的退让缓冲来平衡

外部冲力，表现为缓冲时间短、角速度小的特点，只有这样才能产生良好的缓冲效果，并为后续蹬伸动作作更多的能量储备。篮球运动员行进间投篮跨步起跳能力与下肢等速肌力特征密切相关，篮球运动员的跨步起跳力量主要由髋关节伸肌最大力量和膝关节屈肌的快速力量决定，在训练中要加强运动员下肢肌肉的速度力量训练。运动员在完成行进间投篮跨步起跳动作时，动作协调性主要是由中枢腿的退让收缩能力和非中枢腿的上抬时机决定，这主要取决于下肢关节的合理用力顺序和肌肉的协调能力，而动作的稳定性是由踝关节伸肌肉最大力量水平决定的，需要加强踝关节伸肌力量练习。

参考文献:

[1]孙民治.球类运动-篮球[M].北京:高等教育出版社,2014,4:202-203.

[2] M. Williams, K. Davids. Declarative knowledge in sport：a by-product of experience or a characteristic of expertise [J].Sport Exe Psychol,2013(17):259-275.

[3] 李良标.肌肉生物力学与肌电[M].北京:北京体育学院出版社,2013:56-59.

[4] 凤翔云,刘卉.不同频率振动训练对下肢爆发力和柔韧性的即时影响研究[J].体育科学,2010,12(30):71-74.

[5] 孙民治.运动生理学[M].北京:人民体育出版社,2013:85-90.

Measurement and Analysis on Take-off Ability of Basketball Players′ Layup Shot

JIA En-feng

(Physical Education School, Anqing Teachers College, Anqing，Anhui 246133, China)

Abstract:The paper takes the basketball players′ take-off ability of layup shot as objects of study, by means of study method of kinematics measurement. Research results show that the buffer speed of knee joint is an important manifestation of basketball players′ take-off ability of layup shot. Basketball players′ step take-off power is mainly determined by extensors′ maximum effort of hip joint and flexors′ accelerating force of knee joint; Coordination of actions is determined by the eccentric ability of the central foot and lifting time of non central leg. The stability of the action is determined by the maximum strength level of ankle extensor muscle. We should strengthen exercises of the extensor strength of ankle joint.

Key words:basketball players, layup shot, take-off ability

文章编号：1007-4260(2016)01-0102-04

中图分类号：G804.87

文献标识码：A

DOI：10.13757/j.cnki.cn34-1150/n.2016.01.026

作者简介：贾恩峰，男， 吉林桦甸人，硕士，安庆师范学院体育学院副教授，主要研究方向为运动训练学与学校体育学。E-mail: jiaenfeng1980@163.com

基金项目：安徽省2011年人才培养模式创新实验区，安徽省教育厅2012年重点教研项目(2012jyxm356)和安庆师范学院体育教育专业综合改革试点项目(040-120001000002)。

*收稿日期：2015-03-16

网络出版时间：2016-03-15 17:05网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1150.N.20160315.1705.026.html