排球扣球和拦网技术落地动作的研究

荆晓伟 母应秀 朱桂华

摘  要：本文通过对排球运动扣球和拦网后落地动作的研究，探究扣球和拦网动作落地时地面对人体垂直方向上的反作用力。研究将16名运动员分为2组进行10次扣球，二号位、四号位分别进行10次拦网三个动作，并用三维测力台和三维运动影响捕捉系统对运动员动力学和运动学数据进行捕捉。研究发现：（1）由于扣球动作需要更大力量来达到最大高度，因此每次扣球动作的垂直反作用力均比拦网动作的垂直反作用力大;（2）通过对扣球、二号四号位拦网三个动作和双脚受力的分析，进行二号位的拦网时右脚的垂直反作用力明显高于左脚;（3）所有运动员之间存在较大的个体差异，教练员在制定训练计划进行训练之前必须对运动员的技术进行全面的检查和纠正。

关键词：垂直反作用力  排球  髌腱炎  落地动作

中图分类号：G842    文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2019）05（b）-0026-03

Abstract：The present study explores the Vertical Ground Reaction Forces（VGRF） during landings when spike and block landings in volleyball. 16 athletes were divided into two groups for 10 times of spikes， and the second and fourth positions for 10 times of blocks， landing on two Kistler force plates. Kinematic data were also obtained using a Qualisys motion capture system. The research results and conclusions are as follows：（1）Because the spike action needs more strength to reach the maximum height， the VGRF of each spike action is larger than that of the block action.（2）Through the analysis of the spike and block landing actions in position No.2 and 4， the VGRF of the right foot in block No.2 is significantly higher than that of the left foot.（3）There are great individual differences among all athletes， so coaches must comprehensively check and correct the skills of athletes before making training plans.

Key Words：Vertical Ground Reaction Forces; Volleyball; Patellar tendinitis; Landing action

扣球和拦网技术是排球运动中最为重要的两个得分手段，这两项技术都需要具有较高身体素质的运动员助跑起跳后在最高点击球。为了配合竞赛战术的运用，如今的扣球技术正向着更高、更快、多变的趋势发展，拦网技术也随着扣球技术的改变而产生适应性变化。在一场比赛中有大约200次跳跃着地动作，日常训练中更是不计其数。

研究发现排球运动受伤经常发生于拦网、扣球等跳跃动作着地之际，而扣球的受伤比例又高于拦网，其中因着地而受伤的比例高达73%。排球运动急性损伤中有高达63%的由于扣球和拦网动作造成的，其中又有60%要归因于扣球和拦网之后的落地动作，诸如髌骨肌腱的慢性疾病（跳跃膝）在排球运动中主要是由重复性的落地动作导致。此外，研究发现在比赛过程中女性比男性有较高的非接触性前十字韧带受伤机率，其受伤的机率是男性的6～8倍。

有学者通过对有、无髌腱炎病史運动员之间落地动作的对比分析，发现在落地第一阶段踝关节角度、活动度以及膝关节伸肌力矩加载速率和角速度是诱发髌腱炎的主要因素。然而许多作者仅仅研究了扣球的落地动作，并未对拦网动作进行研究。本研究通过对排球扣球和拦网之后落地动作的研究，评估在特定场地进行排球运动时单腿或双腿落地状况。评估运动员扣球和拦网落地动作非常关键，只有掌握了造成错误落地动作的原因，才能更好地避免运动损伤在比赛或者训练中发生的可能性。

1  研究对象与方法

1.1 研究对象

选取16名（9名男性，7名女性）国家一级排球运动员，15名运动员为右手扣球，1名运动员为左手扣球。男性运动员平均年龄（24.9±4.3）岁，体重（81.4±4.8）kg，身高（1.90±0.07）m。女性运动员平均年龄（25.3±4.9）岁，体重（66.3±5.5）kg，身高（1.75±0.06）m。

1.2 研究方法

所有运动员穿着统一的运动鞋、紧身衣，按照自己的方式方法进行热身运动，然后将19mm反光标记分别贴在每位测试者的脚、小腿、大腿和骨盆4个位置。运动员用完整动作进行10次扣球，并用毫米级纵跳摸高测试仪对受试者的起跳高度进行测量，用两块放置于标准排球场地下方的600mm×400mm的测力板对测试者的垂直反作用力进行测试，用校准误差小于2mm的6台高速摄像机以300Hz频率捕捉测试者同步动力学数据。

2  实验设计及数据分析

2.1 实验设计

受试者进行扣球之后在二号位和四号位分别进行10次拦网，排球被悬挂在男女标准球网上面（男子：2.43m，女子：2.24m），球的位置根据对每位球员的预先测试调整到每位测试者的垂直和水平方向最大距离，以保证运动员的双脚分别落在两块测力板上。开始信号是由实验人员向特定方向移动红外观点测试系统的反光板开始。

剔除运动员没有正确落在测力板上的数据，每位运动员还剩余3～10次的有效数据。如果运动员在扣球动作结束后双脚全部正确落在测力板上的数据也将被舍弃。用测力板计算出每条腿在垂直方向最大负荷力量，通过贴在骨盆位置的反光标记计算出垂直方向上的位移，用纵跳摸高测试仪测量出扣球动作摸高高度。

2.2 数据分析

数据使用SPSS 22.0进行分析。所有数据均为正常分布，适用于参数测试。通过重复测量方差分析以和简单效应分析扣球和拦网动作落地时的垂直反作用力以及双脚之间的受力，并用Bonferroni做事后检验。左手扣球的运动员产生的左脚和右脚的数据左右调整后再与其他参与者产生的数据进行比较。骨盆标记最大高度采用单因素方差分析比较，并用Bonferroni事后检验。

3  研究结果

表1中扣球数据显示，运动员左脚的垂直反作用力明显高于右脚受力。统计学分析表明二号位和四号位的扣球动作间的受力有显著性差异（F1.3，17.8=11.805;P=0.002）双脚之间受力不具有显著性差异（F1，14=0.051;P=0.825）不同位置的扣球动作和双脚之间相互影响显著（F2，28=4.624; P=0.018）。

通过对三个动作两两之间的对比，扣球动作落地时垂直反作用力显著高于二号位拦网（P=0.005）和四号位拦网（P=0.018）时的垂直反作用力，但是四号位和二号位的拦网之间垂直反作用力不具有显著性差异。通过简单效应分析，四号位拦网和扣球两个动作左脚和右脚的垂直作用力没有显著性差异，但是二号位拦网数据显示右脚的垂直反作用力明显高于左脚，具有显著性差异（P<0.001）。在体重相关的垂直反作用力中，扣球时左脚受力明显高于其他动作左脚受力（F1.3，18.0=12.418;P=0.001）。动作和双脚之间的交互作用显著，（F2，28=3.308;P=0.016）;但是双脚之间交互作用不具有显著性差异（F1，14=0.141;P=0.723）。事后分析显示出了和垂直反作用力、交互作用相同的结果（扣球时大于二号位和四号位的拦网，但是二号位和四号位之间的拦网没有显著差异;扣球左右脚和四号位拦网之间不具有显著差异，二号位拦网动作右脚的受力更大）。

扣球时骨盆标记最大高度（1676±175）mm，四号位拦网骨盆最大高度（1568±153）mm，二号位拦网骨盆最大高度（1554±151）mm呈现出显著性差异（F1.4，19.5=61.376;P<0.001）和一个非常大的规模效应。事后分析表明，扣球动作比值明显高于二号位和四号位拦网动作的比值（P<0.001，P<0.001），但二号位和四号位拦网之間差异不显著（P=0.223）。

4  讨论

实验结果表明进行扣球时落地产生的垂直反作用力明显大于二号位和四号位和拦网动作落地时产生的力量。扣球后落地产生更大的垂直反作用力这个结果也许并不出人意料，因为扣球时的垂直位移更大。二号位四号位的拦网在测量过程中都没有差异，但是在高度上存在差异。

两脚之间的垂直反作用力并没有差异，但是在单独的检测环节二号位的拦网左脚和右脚之间的垂直反作用力又出现不同，右脚的力量明显高于左脚，这可能是由于定向移动过程中右脚先于左脚着地。四号位时（左脚的垂直反作用力更大），也有类似的效果，这样的原因可能是运动员更习惯于二号位的拦网，因为大多数攻击来自这一方向（对方左前方4号位），因此，也许拦网人员可以更快地移动。

尽管扣球动作左右脚并没有在垂直反作用力方面显示出不同，但总体而言，左脚的受力更高。这通常是第一脚着地的右手扣球运动员（左手扣球运动员的实验结果进行了左右调整），因为右肩和右髋在扣球时被抬高了。然而，在实验过程中也出现了一名运动员在落地时只有左脚着地的情况，左脚受力（4755N， 5.93BW）。

5  结语

排球运动员进行扣球或者是拦网时，在落地时受到地面的垂直反作用力很大（某些运动员甚至达到6倍体重的反作用力），进行扣球时测到的垂直反作用力达到了最高峰值。四号位的拦网数据显示运动员的右脚承受了更大的垂直反作用力。教练员必须自习检查运动员的个人技术，再进行相关的落地训练以减轻运动员落地时的压力，从而更好地避免运动损伤、延长运动寿命。

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