功能动作筛查与中国射击队女子50 m口径步枪项目成绩的相关性

2021-04-13闫家明

科学技术与工程 2021年7期

扆铮, 闫家明, 杜丽

(1.首都体育学院体育教育训练学院，北京 100191； 2.国家体育总局射击射箭运动管理中心，北京 100144)

中国射击队女子步枪项目在过去五年间获世锦赛及世界杯金牌16枚、银牌14枚、铜牌14枚，共计44枚奖牌，但2019年成绩有明显下滑，仅获1银2铜。昔日重点夺金项目成绩下滑，东京奥运会虽因新冠疫情推迟一年，但其备战任务依然迫在眉睫，本着对射击项目长远发展的考虑，现阶段如何科学有效地进行射击项目的训练，就成了亟需解决的一大难题。

中国当前的研究成果基本上是围绕心理、技能和体能三个方面进行。心理方面，强调运动员的自我调控能力和心理稳定性[1]，认为心理定向偏差的觉察和调控[2]、成就动机和正念训练[3]等心理因素会对运动员的比赛成绩产生影响。技能方面，射击属于技能主导类表现准确性项目，技术结构相对简单，研究人员更多的是从肌电[4]、脑电[5]和激光三个方面对射击专项技术动作特征进研究[6]，并以此来改进专项技术训练[7]。有关体能方面的研究文献相对较少，早期研究注重训练负荷周期安排和方法手段创新研究[8]；随着硬核科技的发展，近期研究主要集中在两个方面：一是以新型训练器械为依托，对运动员体能水平提升效果进行研究[9]；二是以新的训练理念为指导，探索其在射击项目中的应用[10]。

国外研究人员认为心理和持枪稳定性对运动成绩起着决定性的作用[11]，步枪入靶角度高 0.016°，手枪入靶角度高 0.066°都会导致运动员无法出现10环的成绩[12]。运动员的体能水平会对比赛成绩产生 3%～46%的影响[13]。

综上，中外有关射击项目心理方面的研究比较成熟，对运动员比赛中存在心理问题的发现、机制探讨、解决问题的办法以及心理训练都已形成完整的体系；专项技术训练在教练员定性指导和高科技测试仪器的定量辅助下，也取得了实质性的成果。相比之下，体能方面的研究尚处于起步阶段。无论是测试指标选择，训练内容安排，负荷量统计和训练周期设计等，都呈现出“碎片化”状态，缺少“系统化”梳理和研究，无法实现数字化体能训练所追求的精准化效果[14]。体能作为射击运动员竞技能力的构成部分，是由一些互相关联、互相作用的部分所构成的系统，因此，研究射击运动员的体能训练就必须从系统论的视角出发，既要有还原论思想，也要有整体论思想。

射击运动员主要以静力性运动为主，在比赛和专项训练时全身肌肉、关节协同工作，形成专项动作模式，良好的专项动作模式有助于射击时技术动作的发挥[15-16]，而功能动作筛查(functional movement screen，FMS)即可对此动作模式进行筛查分析同时诊断人体主要运动环节中各个运动链功能性动作质量，确定人体各运动环节中存在的运动性障碍或错误的动作模式，为制定身体功能性训练计划提供参考依据[17-19]。现通过对国家女子步枪射击队运动员FMS筛查得分和50 m口径专项成绩的相关性进行研究，分析7个基本动作模式和专项成绩间的相关系数，进而为实施科学化和精准化的体能训练提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

功能动作筛查(FMS)得分与中国射击队女子50 m口径步枪项目运动员专项成绩的相关性。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

查阅中国知网、web of science和EBSCO网站，浏览查阅题目包括“射击”或“功能动作筛查”等的相关文献，在国家步枪射击队队部查阅运动员考核成绩。

1.2.2 测试法

(1)调查对象。选取备战东京奥运会初步队伍的队员与备战2019年莆田世界杯总决赛的队员，共计7人作为调查对象(表1)。

表1 女子50 m口径项目运动员基本信息Table 1 Basic information of women’s 50 m caliber athletes

(2)测试流程。第一阶段为身体测量学指标统计，主要为运动员的身高、体重、年龄等。第二阶段为运动员FMS测试阶段，包括7项测试动作、1项总分核算，共计8个指标。第三阶段为运动员比赛成绩的收集整理阶段，赛事结束后将从成绩公示处获取该数据。第四阶段为数据的统计与分析，主要运用SPSS 21.0统计软件完成,具体流程如图1所示。

图1 测试设计流程图Fig.1 Test design flow chart

(3)实验指标的获取。①功能动作筛查(FMS)指标：深蹲(DS)、跨栏步(HS)、前后分腿蹲(ILL)、肩关节灵活性(SM)、仰卧主动直膝抬腿(ASLR)、躯干稳定性推起(TSPU)、旋转稳定性(RS)、功能动作筛查总分(FMS)，评分标准如表2所示。

表2 FMS评分标准Table 2 FMS scoring criteria

②射击环数：射击环数采用国家射击队11月份队内考核成绩，2019年国际射联规定女子50 m口径步枪规定开始15 min试射，跪、卧、立姿各40发，共计120发。

1.2.3 数据分析法

通过SPSS 21.0数据处理软件，对运动员的射击成绩及功能动作筛查进行相关性(R)分析。根据国际射联统一规定，定义50 m口径比赛单发成绩≥10.3环为好十环，通过Pearson相关性分析，定义P<0.05为存在显著性差异、P<0.01为存在极显著性差异。

2 研究结果与分析

2.1 功能动作筛查视角下女子50 m口径步枪专项技术动作分析

功能动作筛查共计7项筛查指标(图2)，按动作模式分类可分为灵活性、稳定性、全身动作三类[20-21]。灵活性动作包含仰卧主动直膝抬腿(ASLR)与肩关节灵活性(SM)；稳定性动作包含旋转稳定性(RS)和躯干稳定性推起(TSPU)；全身动作包含前后分腿蹲(ILL)、跨栏步(HS)和深蹲(DS)，并基于功能动作筛查三类动作得分(表3)与女子50 m口径步枪专项技术动作及现阶段成绩(表4)之间的相关性(表5)作出如下分析。

图2 功能动作筛查示意图Fig.2 Schematic diagram of functional movement screen

表3 50 m口径步枪项目FMS数据Table 3 FMS data of 50-meter caliber rifle project

表4 50 m口径步枪项目成绩数据Table 4 Performance data of 50-meter caliber rifle project

表5 FMS得分与50 m口径步枪项目的相关性Table 5 Correlation between FMS scores and 50-meter caliber rifle project

2.1.1 功能动作筛查视角下灵活性测试与女子50 m口径步枪专项技术动作分析

在功能动作筛查中人体主要是以肩、胸椎、髋、踝以及腕等关节来完成有关灵活性的测试[22-24]，在肩关节灵活性测试中，肩关节起到了重要的作用，在仰卧主动直膝抬腿中，髋关节也起到重要的作用[25-26]，但功能动作筛查并不是对单一关节的筛查，灵活性动作模式是对受试者肩、髋关节运动范围内相关肌肉内外旋及伸展能力的评估[27]，从肩关节结构来看，它是典型的球窝关节,是人体活动度最大和最不稳定的关节。肩袖由冈上肌、冈下肌、肩胛下肌和小圆肌组成,它们共同稳固肩关节[28]。而女子50 m口径步枪运动员在专项训练中需要保持一种姿势长达数小时，此时肩袖肌群将长期处于低负荷持续收缩状态，导致喙肱、盂肱、肱骨横、肩锁及喙锁等韧带纤维组织基质中水分减少,黏弹性减弱,纤维间的润滑作用降低。同时,纤维间的间距缩短,接触期延长,这可能导致纤维间产生化学横键,从而导致纤维之间发生粘连[29]。长时间持续这种状态可能导致运动员肩袖肌群紧张[30-31]，出现肩关节活动度受限的情况。从髋关节结构来看，其结构复杂, 周围有许多韧带加强, 可作屈、伸、收、展、旋内、旋外及环转运动[32]。该项目运动员比赛过程中需要变换三种姿势，对髋关节的活动度有着不一样的要求，在变换动作时，良好的髋关节伸展度，有利于运动员将射击动作调节到一个最佳的射击姿态。

2.1.2 功能动作筛查视角下稳定性测试与女子50 m口径步枪专项技术动作分析

稳定性对射击运动员是至关重要的[33-37]。功能动作筛查中“躯干稳定性推起”对人体核心部位的稳定性进行评估，“旋转稳定性”则重点对人体在多平面的稳定状态以及神经肌肉协调能力和躯干力量传导能力进行评估[38]。该项目运动员在三种姿势变化中均需要核心稳定性，在立射中体现得尤为明显。该技术要求运动员在双脚接触地面的情况下，以静力姿势长时间保持核心稳定。根据过往研究发现女性在躯干稳定性俯卧撑中要弱于男性、在旋转稳定性测试中二者近似[39-41]。此现象极有可能是女性上肢力量薄弱导致身体动力链出现“弱链接”[42-44]，且步枪运动员极少练习上肢力量[45-47]，在躯干稳定性俯卧撑测试中更易出现弱链接的现象。基于上述分析，女子50 m口径步枪专项技术动作的三种姿势均需要核心稳定性，但可能因专项的特殊性导致弱链接的出现，以至于出现低分。

2.1.3 功能动作筛查视角下全身模式测试与女子50 m口径步枪专项技术动作分析

全身模式能够有效地检测出肌力和柔韧性的不对称性以及在运动中所表现出的弱链和代偿性[48]，全身动作模式的三项测试：深蹲、前后分腿蹲和跨栏步分别对应了人体双腿站稳定模式、前后分腿站稳定模式和单腿站稳定模式，深蹲和跨栏步均需要肩、髋、膝、踝良好的关节灵活性与肌肉间协调控制能力[9]，与立射的动作模式较为接近，前后分腿蹲可以反映脊柱、髋、膝、踝的灵活性与动态稳定性存在的不足[9]，其动作模式与跪射较为接近[34-36]。

2.2 功能动作筛查与女子50 m口径步枪成绩的相关性分析

2.2.1 灵活性测试与女子50 m口径步枪成绩的相关性分析

仰卧主动直膝抬腿测试对女子50 m口径步枪平均环数的R=0.042，P>0.05无显著性相关，对好十环的R=0.821，P=<0.05具有显著性正相关。肩关节灵活性测试对女子50米口径步枪平均环数的R=-0.919，P<0.01具有极显著负相关，对好十环的R=0.089，P>0.05无显著性相关。

仰卧主动直膝抬腿是反映运动员屈髋的主动灵活性以及被动腿的髋部伸展性[9]，仰卧主动直膝抬腿是要求运动员髋的灵活与核心的控制，从而有效提高运动员的髋部稳定与核心控制可以让运动员射击时子弹散布较稳，提高好十环出现的概率，而平均环数的提升则是要运动员在三种姿势中长时间保持稳定状态，从这一角度来看，增强射击运动员长时间静力运动的能力，可能对其提高运动成绩有所帮助。

肩关节灵活性能够反映肩胛关节的灵活性与上肢交互动作的控制力[9]，从目前肩关节与运动员成绩的Pearson系数来看，二者之间呈极负相关，这一点与沙滩排球运动员竞技能力越高，FMS得分越低的观点相符[49]，出现这一情况的原因可能是此前部分射击运动员过于专注专项训练忽略体能和肩关节的放松训练导致肩袖肌群紧张造成的。

2.2.2 稳定性测试与女子50 m口径步枪成绩的相关性分析

躯干稳定性推起测试对50 m口径步枪平均环数的R=0.102，P>0.05无显著性相关，对好十环的R=0.363，P>0.05无显著性相关。旋转稳定性测试对50 m口径步枪平均环数的R=0.306，P>0.05无显著性相关，对好十环的R=0.95，P<0.01具有极显著正相关。

躯干稳定性俯卧撑主要是测试人体上肢在做对称闭链运动时躯干在矢状面的稳定状态[9]，50 m口径步枪涉及三种姿势的变化，且在女子步枪中上肢弱链接会对造成该项较低分数，但专项射击中运动员依靠射击皮肤支撑即可抵消上肢弱链接的影响，这也就是过往步枪运动员不重视体能训练的一个重要因素，增强体能训练是否会弥补这一弱链接，进而提高运动员的射击成绩或延长运动员的运动寿命？这一连串的问题将会随着学者一步步深入的研究而浮出水面。

旋转稳定性是测试人体骨盆、躯干、肩带在多个平面的稳定性[9]，在50 m口径步枪的专项训练中，需要人体在水平面、冠状面、矢状面均与良好的稳定性，这一点旋转稳定性测试与女子50 m口径步枪的专项模式相似，所以增强运动员静态保持能力，有助于运动员专项技术的发挥。

2.2.3 全身模式测试与女子50 m口径步枪成绩的相关性分析

深蹲测试对50 m口径步枪平均环数的R=-0.102，P>0.05无显著性相关，对好十环R=0.65，P<0.05具有显著性正相关。跨栏步测试对50米口径步枪平均环数的R=0.102，P>0.05无显著性相关，对好十环R=0.089，P>0.05无显著性相关。前后分腿蹲测试对50米口径步枪平均环数的R=0.167，P>0.05无显著性相关，对好十环R=0.145，P>0.05无显著性相关。

3个全身模式测试分别对应了人体的三种站立姿势:深蹲对应双腿站；跨栏步对应单腿站；前后分腿蹲对应分腿站。

跨栏步和前后分腿蹲分别筛查了人体单腿站立与分腿站立两种模式下肩、髋、膝、踝的灵活性及稳定性，口径步枪三种姿势的变化要求多层面的稳定性，运动员骨盆以右侧下倾居多，骨盆长期处于非正常生理位紧张收缩，但与立姿和卧姿仍有差别。

深蹲是要求全身力学结构与神经控制肌肉高度统一的动作，要求肩胛关节、脊柱、髋与下肢的灵活性与稳定性[9]，而50 m口径步枪项目是需要在比赛期间依次从跪姿到卧姿再到立姿完成射击比赛对于立姿来说与10 m气步枪类似，对髋关节的稳定性有一定的要求，比赛前期的跪姿与卧姿更多的是要求髋关节在多层面的大幅度调整以及调整之后的稳定性，且跪姿、卧姿身体支撑点多于立姿，有利于弹着点散布的稳定，立姿的支撑点较少是三种姿势中难度最大的，而髋关节在这种情况下拥有良好的稳定性就有助于好十环的出现。

从功能动作筛查角度来看，深蹲测试较跨栏步测试和前后分腿蹲测试更难达到高分，对于运动员的肩、髋、踝有较高的要求，在相同得分情况下，三种全身模式测试的纠正顺序应该是跨栏步、前后分腿蹲、深蹲，在多数情况下，前两者的动作模式得到改善，深蹲的测试得分也会随之提高[41]。那么，深蹲模式与好十环呈现的显著性正相关，是否也会因前两种动作模式的提高而改变呢？建议学者后续深入研究50 m口径步枪专项技术和深蹲动作模式二者之间的定量关系，以其为射击项目体能训练的科学化进程提供实践参考。