优秀运动员谌利军与冯吕栋抓举技术对比研究

2022-03-09叶小川刘功聚潘慧炬

浙江体育科学 2022年2期

晋勋,郑哲,叶小川，刘功聚,潘慧炬

(1.浙江师范大学体育与健康科学学院，浙江金华 321004；2.成都体育学院，四川成都610041；3.浙江体育职业技术学院，浙江杭州 311231)

0 前言

男子举重项目一直是我国的奥运优势项目，在进入21世纪以来的6届奥运会上共获得了15枚金牌。优秀的人才储备是我国举重项目屡次创造佳绩的秘诀，特别是小级别、中级别更是长期处于世界统治地位。谌利军、冯吕栋是我国小级别67kg级实力最强的两位选手，在2019年亚洲举重锦标赛暨东京奥运会资格赛中，谌利军以154kg获得抓举冠军并打破该级别的世界纪录，冯吕栋则以152kg获得抓举亚军。本研究通过对谌利军以及冯吕栋两次抓举关键技术参数进行对比,分析两位运动员抓举的技术特点。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以2019年亚洲举重锦标赛暨东京奥运会资格赛中，我国男子67kg级运动员谌利军和冯吕栋抓举技术动作为研究对象。

1.2 研究方法

1.2.1 三维定点定焦摄影测量法。采用两台专业摄像机(SONYDCRHC52E)对运动员抓举技术动作进行现场采集,两台摄像机分别固定于举重台前方的左右两侧,夹角约为90°，赛前采用PEAK三维标定框架对比赛场地进行空间标定;摄像机位置和焦距在整个拍摄过程中保持不变(图1)[1]。

图1 摄像机摆放位置图

1.2.2 三维录像解析。采用德国SIMI Motion8.0运动解析系统对采集的视频进行解析，解析频率为50场/s；采用6Hz低通滤波对原始数据进行平滑处理，运用DLT法计算空间坐标，人体质心计算采用Hanavan人体数学模型[2,3]，解析后三维坐标系如图2。

图2 三维运动分析直角坐标系示意图

1.2.3 对比分析法。对2019年亚洲举重锦标赛暨东京奥运会资格赛中谌利军抓举154kg(破世界纪录)和冯吕栋抓举152kg技术动作特征进行对比分析(表1)。

表1 运动员信息表

1.3 抓举动作阶段划分

对技术动作进行阶段划分，是运动生物力学研究常用的方法，以往研究依据杠铃高度和速度以及关节角度的变化将抓举技术动作分为5个或6个阶段。本研究将其分为6个阶段以及划分阶段的7个特征时刻(图3)，分别为：伸膝提铃阶段(A-B)：从杠铃离地瞬间到第一次伸膝最大时刻；引膝提铃阶段(B-C)：从膝关节角度最大时刻降至最小时刻；发力阶段(C-D)：从引膝结束到杠铃速度达到最大时刻；惯性上升阶段(D-E)：从杠铃速度最大到杠铃上升至最高时刻；下蹲支撑阶段(E-F)：从杠铃达到最高点时开始到杠铃下降速度达到最大时刻；接铃完成阶段(F-G)：从杠铃下降速度达到最大时刻开始到杠铃速度为零时刻[1,3-5]。

图3 抓举各阶段特征画面

2 研究结果与分析

2.1 准备姿态技术参数分析

抓举的基本技术模式要求运动员以一个快速连续的动作将杠铃举起到头顶支撑的位置，在这一动作过程中，提铃准备姿势是随后各动作阶段的基础，准备姿势是否合理关系到整个抓举动作的成败。通过对比谌利军与冯吕栋抓举准备姿势中握距与站距发现，谌利军握距、站距(98.62cm、51.42cm)略小于冯吕栋(99.03cm、53.26cm)；握距、站距标准化运动员身高后，谌利军(61.25%、31.93%)略大于冯吕栋(58.95%、31.70%)，总体上两名运动员差异不大，都采用了相对较宽的握距与站距位置。较宽握距能够减少杠铃上举的高度，使运动员在更低位置支撑杠铃，体现了抓举技术“低”的技术原则；但是，宽握距使臂力分散，对运动员两臂的支撑能力提出了更高的要求。较宽的站距(大于髋宽)有利于降低身体重心，增大支撑面，使稳定角(重力作用线和重心到支撑面边沿相应点的连线之间的夹角)增大，稳定性更高；但是与正常站距(约同髋宽)相比，宽站距会使腿部肌肉在用力上产生力的分解，削弱了腿部伸肌的力量，不利于随后的提铃用力。宽站距的选择，可能与运动员关节灵活性和柔韧性不足有关[6]。

表2 抓举准备姿势技术相关参数

对比准备姿势时的“两心”距离以及膝角和髋角发现，两名运动员髋关节角度差异不大，膝关节角度和“两心”距离存在差异。具体表现为：谌利军抓举两心距离为7.49cm，冯吕栋为4.37cm，根据生物力学原理，冯吕栋“两心”距离更符合抓举技术中“近”的技术要求[3]；准备姿势时较小的膝关节角度有利于随后提铃过程中伸膝力量传导[1]，谌利军准备姿势时的膝关节角度(56.63°)小于冯吕栋(61.76°)，一定程度上体现了技术的经济性。

准备姿势时握距与站距大小是根据运动员的的形态特点和力学原理决定的[7]，膝、髋关节角度也受到运动员臀位高低、杠铃杆与小腿距离远近以及身高等多个因素的影响[8]。准备姿势是否合理，要以准备姿势时各参数值是否有利于腰背肌群自然收紧，能否保持各关节肌群静力性紧张以及使杠铃重心和身体重心更接近支撑面的中心为标准。

2.2 杠铃运动学参数分析

2.2.1 提铃阶段持续时间和杠铃高度变化分析。抓举提铃过程(伸膝提铃阶段开始时刻至惯性上升阶段结束时刻)中各阶段时间和杠铃上升高度变化能够反映运动员提铃节奏。分析表3、图4数据可以看出，在杠铃上升阶段，两名运动员具有相同的时间和空间结构。均表现为：伸膝提铃阶段所需时间和杠铃上升距离最大，引膝提铃阶段则最小。两名运动员在发力阶段和惯性上升阶段的时间百分比差异不大，惯性上升阶段杠铃上升高度百分比存在差异。进一步分析数据可以看出，谌利军在第一阶段的时间及杠铃高度占整个提铃阶段百分比分别为50.98%和34.73%，比冯吕栋相同阶段高4.83%和2.61%；这也远高于我国其他优秀运动员在相同阶段的数据[9]。伸膝提铃阶段主要是靠伸膝蹬腿动作来进行的，这一阶段髋关节打开过早容易造成抓举失败，反应在数据上就是这一阶段提铃时间及杠铃上升高度百分比较大[10]。谌利军这一阶段相关参数数值较高，说明在这一阶段没能利用好蹬地发力获得的力量，反而是利用伸髋获得的力提拉杠铃，相应动作质量也会受到影响。

表3 抓举各阶段关键技术参数比较

图4 各阶段提铃时间比及杠铃上升高度比

在引膝提铃阶段谌利军提铃时间百分比和杠铃上升高度百分比分别为7.84%和10.84%，分别比冯吕栋低5.62%和4.72%。有研究指出，引膝提铃阶段提铃时间百分比和杠铃上升高度百分比技术较好的运动员要高于技术较差的运动员[11]。引膝提铃阶段主要是靠伸髋的同时积极引膝来完成的，这一阶段谌利军两项指标都较小，原因可能是上一阶段髋关节打开过早，使这一阶段髋关节活动受到限制造成的；另外，也可能是这一阶段引膝不充分造成的，应结合这一阶段膝关节角度变化进行深入研究。

杠铃最大高度是完成动作的必要条件，也是诊断发力效果的重要指标[11]。谌利军杠铃最大高度为117.92cm，略低于冯吕栋(119.28cm)，杠铃最大高度标准化运动员身高后，谌利军杠铃最大高度的相对值为73.24%，冯吕栋为71.00%，在保证成功试举的前提下，较低的杠铃最大高度相对值是优秀举重运动员显著特征之一，体现了用力的经济性[12]。有研究指出杠铃最大高度约为运动员身高的70.70%±1.60%[13]，谌利军杠铃最大高度相对值超过这一范围，一方面体现出谌利军发力阶段伸膝、伸髋肌群强悍的爆发力输出和惯性上升阶段甩肘翻腕能力极强的特点；另一方面，杠铃最大高度过高说明发力并不经济，造成发力的浪费，应将多余的力转化为更重的杠铃负荷上。冯吕栋杠铃最大高度相对值在这一范围内,仅就杠铃最大高度这一指标数值来说似乎可以说明运动员发力较为经济，但结合表3数据可知，杠铃最大垂直速度冯吕栋(1.74m·s-1)与谌利军(1.75m·s-1)几乎相同，说明冯吕栋发力并不经济。进一步分析数据可以看出，惯性上升阶段冯吕栋杠铃上升高度百分比为29.31%，谌利军为31.34%，在杠铃上升时间和速度几乎相同的情况下杠铃上升高度比相比于谌利军小2.03%,说明冯吕栋杠铃最大高度较低是由惯性上升阶段高度损失造成的，提示冯吕栋惯性上升阶段技术动作可能存在问题，应进一步分析惯性上升阶段运动员关节角度及运动员与杠铃相对位置等参数，查找造成惯性上升阶段杠铃上升高度较低的原因。

2.2.2 接铃阶段持续时间和杠铃高度变化分析。精英男子举重运动员在下蹲支撑阶段杠铃下落距离明显小于普通运动员[14]。由表3可以看出，谌利军下蹲支撑阶段用时0.10s，阶段末杠铃高度为113.97cm，杠铃回落距离为3.95cm；冯吕栋下蹲支撑阶段用时0.14s，阶段末杠铃高度为111.31cm，杠铃回落距离为7.97cm，谌利军明显小于冯吕栋。整个接铃阶段杠铃回落距离谌利军(14.29cm)同样小于冯吕栋(15.21cm),在较短的时间内杠铃回落距离越长，杠铃下降速度越快，接铃难度越大。研究结果说明谌利军在下蹲支撑阶段节奏更好，更有利于接铃，冯吕栋则要注意下蹲支撑接铃能力的提高。

2.2.3 杠铃垂直速度变化分析。杠铃的运动是举重运动员施加在杠铃上的力的结果，速度时间关系通常被认为是评估提升技术的最重要的指标之一[13,15]。杠铃垂直速度变化曲线存在两种类型，第一种类型是在伸膝提铃阶段到发力阶段杠铃垂直速度持续上升，另一种曲线类型是在引膝提铃阶段杠铃垂直速度有一个较小的下降。引膝提铃阶段杠铃垂直速度下降被视为技术缺陷，因为引膝提铃阶段的速度损失需要运动员在随后阶段增加额外的力才能克服[16]。由表3及图5数据可知，谌利军与冯吕栋均为第一种曲线类型，表现出较好的速度增长模式。另外，下蹲支撑阶段末冯吕栋杠铃垂直下降速度为-0.71m.s-1，明显大于谌利军(-0.56m.s-1)，这是由于下蹲支撑阶段杠铃回落距离较长造成的，进一步说明冯吕栋下蹲支撑阶段接铃节奏存在问题，应进行针对性训练予以调整。

图5 谌利军与冯吕栋杠铃垂直速度对比图

2.3 下肢运动学参数分析

伸膝提铃主要是靠积极蹬地伸膝来完成，此阶段膝关节角度增大；引膝提铃阶段膝关节适当回屈，角度减小，目的是积蓄力量，为接下来的发力阶段做好准备，同时髋关节适当增大。发力阶段主要靠伸膝伸髋获得的力“爆发式”作用于杠铃上，膝关节、髋关节角度在这一阶段达到最大；惯性上升阶段运动员对杠铃施加向上的力，反之杠铃也对人体施加了向下的作用力[17,18]，此阶段膝关节角、髋关节角迅速减小，表现为屈膝屈髋；下蹲支撑和接铃完成阶段运动员借助惯性上升阶段的反作用力使身体迅速降至杠铃下方，继续屈膝屈髋下蹲到合适的接铃位置。从表3和图6、图7中抓举各阶段关节角度参数和角度随时间变化曲线可以看出，两名运动员膝关节角度和髋关节角度变化趋势与描述相一致，只是幅度不同。

图6 谌利军膝关节、髋关节角度变化图

图7 冯吕栋膝关节、髋关节角度变化图

由表3可以看出，谌利军伸膝提铃阶段膝关节角为110.06°，冯吕栋为119.81°，谌利军伸膝角度明显小于冯吕栋。从角度变化可以更直观看出谌利军伸膝提铃阶段蹬地伸膝存在问题，伸膝不充分势必会使髋关节过早打开参与用力，导致提铃时间更长，杠铃上升高度更大，随后阶段的髋关节活动也受到限制，与前文的研究结果一致。此外，引膝提铃阶段充分引膝是判断提铃技术优劣的重要指标，引膝提铃阶段膝关节适当回屈可以将弹性能量储存到伸肌中，从而在发力阶段产生爆发力输出[19,20]，冯吕栋引膝提铃阶段膝关节角度回屈10.98°，而谌利军在这一阶段膝关节角度回屈只有2.57°。冯吕栋膝关节回屈角度与其他研究中我国优秀运动员相一致[4]。结合引膝时间分析，谌利军引膝提铃阶段时间只有0.08s，这也显著低于我国其他优秀运动员同阶段引膝时间，引膝时间短且膝关节回屈小，说明引膝不充分[10]。引膝不足使得杠铃还未最大限度拉近身体就已经开始最大用力提铃上升，增加阻力臂，同时也不能充分利用上一阶段伸膝蹬腿产生的力和储存的弹性能量，相应的动作质量也会受到影响。目前研究认为，由于伸膝提铃阶段伸膝肌群贡献最大，发力阶段伸髋肌群贡献最大，因此合理的关节角速度变化应该为伸膝提铃阶段膝关节最大角速度大于髋关节最大角速度，发力阶段髋关节最大角速度大于膝关节最大角速度[21,22]。本研究中，冯吕栋伸膝提铃阶段膝关节最大伸展速度(213.84°/s)大于髋关节最大伸展速度(180.48°/s)，发力阶段髋关节最大伸展速度(429.90°/s)大于膝关节最大伸展速度(384.83°/s)，与相关研究一致；谌利军则相反，伸膝提铃阶段膝关节最大伸展速度(188.40°/s)小于髋关节最大伸展速度(211.83°/s)，发力阶段髋关节最大伸展速度(381.63°/s)小于膝关节最大伸展速度(397.14°/s)。谌利军伸膝提铃阶段的技术表现同国外报道的青少年举重运动员类似[23]，伸膝提铃阶段髋关节伸展速度增加，表明伸膝肌群力量不足需要髋关节的伸肌来克服杠铃重量，导致发力阶段髋关节伸展速度受到限制，增加了提铃难度。综上，建议教练员对谌利军伸膝提铃和引膝提铃两个阶段的动作进行纠正。

2.4 抓举技术稳定性参数分析

杠铃重心轨迹和“两心”在X轴(前后方向)的距离以及杠铃重心在Y轴(左右方向)的位移是反映抓举技术稳定性的重要运动学变量[3,13,24]。

2.4.1 杠铃重心轨迹分析。图8、图9分别为谌利军和冯吕栋人体重心和杠铃重心在X-Z轴上的运动轨迹。目前研究认为较为普遍的杠铃运动轨迹有两种类型，以杠铃起始位置做垂直参考线，杠铃运动过程中相对于运动员会出现“朝向、远离、朝向”的特点，轨迹大致呈“S”；其中，类型“1”穿过杠铃重心垂直参考线，类型“2”不会穿过垂直参考线。“1”型杠铃轨迹在早期研究中被认为是最好的轨迹类型，因为它相对于杠铃重心垂直参考线表现出较小的水平位移，稳定性更好；而“2”型杠铃轨迹由于表现出较大的水平位移被认为是有缺陷的[25,26]。但是，随着研究的深入，大量研究表明，杠铃在被拉向运动员的过程中，运动员身体会向后移动，甚至在接铃阶段会出现所谓“后跳”的现象，杠铃也会跟随运动员出现向后移动的现象[13,14]；斯通等人认为杠铃后移是代表运动员积极发力的合理技术，这种由于积极发力导致的水平位移是可被接受的[27]。本研究中，冯吕栋杠铃轨迹更靠近杠铃垂直参考线，表现出“1”型杠铃轨迹；谌利军杠铃轨迹更靠近人体重心，表现出“2”型杠铃轨迹。研究表明冯吕栋抓举稳定性更好，而谌利军抓举发力更积极。

图8 谌利军“两心”在X-Z轴轨迹

图9 冯吕栋“两心”在X-Z轴轨迹

2.4.2 “两心”前后距离分析。由表3可知，在引膝提铃阶段末冯吕栋“两心”距离(1.83cm)小于谌利军(4.63cm)，“两心”间距小有利于缩短阻力臂，更有利于提铃上升。但是在发力和惯性上升阶段，冯吕栋“两心”距离(13.47cm、15.18cm)明显大于谌利军(9.54cm、11.13cm)；“两心”距离越大，运动员必须施加更多的力来控制负重的杠铃[28,29]，说明冯吕栋在发力和惯性上升阶段将更多的力用在了杠铃水平运动上，缺乏将“力”转化为杠铃垂直向上的能力，这也是导致惯性上升阶段杠铃上升高度较低的直接原因。谌利军在发力和惯性上升阶段的参数变化体现了运动员爆发力强的特点。下蹲支撑阶段冯吕栋“两心”距离为5.13cm大于谌利军(3.76cm)，有研究指出下蹲支撑阶段“两心”距离过大是导致抓举失败的重要原因[30,31]，说明冯吕栋接铃能力还需进一步加强。

2.4.3 杠铃重心Y轴偏移量分析。杠铃重心在Y轴(左右)偏移量是评价抓举动作稳定性的重要指标之一[3,24,32]。对比表3谌利军和冯吕栋相关参数可知，谌利军在抓举的整个动作阶段中，杠铃重心最大偏移量为6.02cm，冯吕栋为1.71cm。杠铃重心左右偏移量过大会增加提铃、接铃难度，研究说明谌利军试举过程中身体左右两侧稳定性较差，应对身体左右侧力量平衡进行评估，作出针对性训练予以调整。