我国优秀男子标枪运动员交叉步结束后投掷臂动作的生物力学分析

李建臣　王永安

摘要：通过文献资料法、三维录像解析法、数理统计法对我国优秀男子标枪运动员交叉步结束右脚着地至标枪出手阶段的投掷臂动作进行了研究。结果发现，我国8名运动员右肩角波动较大，投掷臂的投枪动作幅度较小，投掷臂向左后扭转不充分，肩髋的扭紧程度相对较小，影响了投掷效果。

关键词：标枪；投掷臂；最后用力；交叉步；优秀运动员

中图分类号：G804.66文献标识码：A文章编号：1007-3612(2008)05-0636-03

文献资料的研究表明，标枪的出手速度是影响标枪远度的主要因素之一，而最大出手速度的70%以上是在最后用力阶段产生的。本文运用生物力学的方法手段，对现阶段我国优秀男子标枪运动员的投掷臂动作进行定量性的研究，目的是进一步了解与改进我国标枪运动员的投掷技术，以期创造更优异的成绩。

1研究对象与方法

1.1研究对象┭芯慷韵笪参加2004年全国田径锦标赛暨奥运会选拔赛男子标枪比赛的运动员。我们对前十名运动员中8名运动员投出最好成绩时的技术进行了分析。这些运动员均为我国现役运动员，其技术风格和成绩基本代表了我国男子标枪运动的现有水平，运动员的基本情况和成绩见表1。

1.2研究方法

1.2.1文献资料法查阅了近十几年来国内及部分国外有关对标枪技术研究的文献资料为本文提供理论依据，从不同的角度对其中的相关信息进行整理，综合运用体育学科的基本知识和方法，对所研究的问题进行了分析。

1.2.2三维录像解析法采用两台日本产内置电子快门的松下M-9000摄像机，拍摄频率为50格/s，在比赛现场进行了现场定点拍摄，拍摄取景范围从交叉步到标枪出手的整个过程，参赛运动员除1人为左臂投掷外，其他运动员均为右手投掷。利用爱捷运动图像解析系统对录像带进行解析，用三维标准DLT测量，对获得的数据进行低通滤波平滑处理，截断频率为8.0。

1.2.3数理统计法根据研究问题的需要，用SPSS12.0统计软件包对数据进行统计学的分析，从统计学上找到数据间的量化关系，以便对问题进行深入研究。

2结果与分析

根据研究的需要，将交叉步结束右脚着地瞬间至标枪出手瞬间的过程按时序划分时相：右脚着地瞬间；身体重心移过右脚支撑点瞬间；右膝最大缓冲瞬间；右脚拖拉滑动瞬间；左脚着地瞬间和标枪出手瞬间。

2.1对右肩角角度变化的分析在最后用力过程中，躯干与投掷臂的大臂之间形成的夹角是运动员“满弓”动作完成是否充分的主要标志。世界优秀运动员躯干与大臂的最大夹角约为90°［1］。从表2的数据情况来看，我国8名运动员右肩角在右脚着地瞬间平均为80±13°，右脚拖拉滑动瞬间开始增大，到左脚着地瞬间变为88±9°，基本接近世界优秀运动员的水平。从技术的角度讲，自交叉步结束右脚着地瞬间至左脚着地瞬间，右肩角应保持适宜的角度（90°左右）基本不变或适度的增大，这样可以将标枪的姿态角控制在适宜的范围内，保持标枪相对稳定。

结合我国8名运动员掷标枪技术的图片，进一步对个体分析发现，在右脚着地瞬间，8名运动员中，李荣祥、刘彦红、孙世鹏、秦强这4名运动员右肩角基本处在较为适宜的范围内，而他们右脚着地瞬间至左脚着地瞬间基本上没有较大的变化。高文绪右肩角在右脚着地瞬间较为适宜，而侯兴良此时为57°，但此后2人右肩角的变化幅度较大，高文绪从91°上升到102°再下降到98°，侯兴良从57°上升到87°再增至98°。结合技术图片可以看出，右脚着地瞬间，2人身体后倾的幅度较大，在右脚开始拖拉滑动前后，右臂没能更好的继续向左后拉引，右大臂较早的开始持枪上翻，导致右肩角变化较大，标枪的稳定性受到影响。王永光和杨文明右脚着地瞬间右肩角分别为70°和73°，到左脚着地瞬间，分别上升到75°和76°，虽然右肩角变化不大，但2人右肩角相对较小，导致标枪的姿态角较大，这样就很容易造成右大臂形成“降肘”拉枪动作。

2.2对右肘角角度变化的分析在交叉步结束右脚着地至左脚着地阶段，一般要求运动员要尽可能的拉开上体与标枪的距离，这样可以使“超越器械”的动作完成得更充分，保证运动员在一定的时间内对标枪有尽可能长的加速距离，并尽可能的保持这个距离［1］。因此，投掷臂肘部适宜的伸展角度对完成“超越器械”动作和形成“满弓”动作有重要影响。

从表3和表4中的数据可以看出，在右脚着地瞬间，世锦赛选手右肘角平均为(150±12)°，左脚着地瞬间，右肘角平均为(125±14)°。我国8名运动员在右脚着地瞬间右肘角平均为(141±16)°，左脚着地瞬间，右肘角平均为(124±9)°。右脚着地瞬间，我国运动员与世锦赛选手的右肘角，经t检验差异显著（P<0.05）。从右脚着地瞬间至左脚着地瞬间右肘角的变化情况看，世锦赛选手平均减小了25°，我国运动员平均减小了17°，经t检验二者差异显著（P<0.05）。至标枪出手瞬间，世锦赛选手右肘角平均为(155±9)°，比左脚着地瞬间平均增大30°，而且只有巴克利一人的右肘角减小；我国8名运动员在出手瞬间，右肘角平均为(145±14)°，比左脚着地瞬间平均增大21°。在出手瞬间，我国运动员的右肘角与世锦赛选手的右肘角经t检验有显著差异（P<0.05）。中外运动员右肘角的最小值大多出现在左脚着地至标枪出手瞬间的双支撑阶段，表4中的数据表明，世锦赛选手右肘角的最小值平均为(93±11)°，我国8名运动员平均为(105±9)°，经t检验二者差异非常显著（P<0.01）。

从表3和表4的数据中可知，右肘角从右脚着地瞬间至右肘角变为最小时刻瞬间，世锦赛选手平均减小了(58±10)°，我国运动员平均减小了(36±14)°，经玹检验二者差异高度显著（P<0.001），而从右肘角最小时刻至标枪出手瞬间的增大情况看，世锦赛选手右肘角平均增大(62±16)°，我国运动员平均增大了(40±17)°，经t检验二者差异非常显著（P<0.01）。从右肘角的向心收缩表现出的右肘角减小和离心收缩表现出的右肘角增大情况来看，表明我国运动员投掷臂的投枪动作幅度较小，投掷臂对标枪的加速距离有待进一步提高，投掷臂的投掷动作有待进一步改善。

2.3对投掷臂拉引角的分析从表5的数据可以看出，我国运动员在右脚着地瞬间的拉引角平均为(168±5)°，至左脚着地瞬间减小为(165±8)°，总的趋势是拉引角逐渐减小，只有王永光从右脚着地时的173°上升到178°。

从上面的数据中可以看出，成绩较好的李荣祥、刘彦红、和秦强这3个人在此阶段右肘角相对较大，投掷动作控制的相对较好，向左后的扭转动作比较充分，翻枪动作开始的时机相对较晚。从表5中的数据看，在左脚着地瞬间，这3人投掷臂的拉引角都在160°以下,相对较小，也恰恰说明这一点。而其他5名运动员（包括成绩较好的孙世鹏在内）的拉引角在左脚着地瞬间都在160°以上，同时他们的右肘角也相对较小，说明翻枪动作开始的时机相对较早，向左后的动作不是很充分，缩短了人体对标枪的加速距离和用力距离，影响了投掷效果。

2.4对躯干扭转角的分析躯干的扭转角是髋横轴与肩横轴交叉扭转所形成的夹角，躯干的扭转角度越大，参与用力的肌群被牵拉的长度也就越长，器械离身体也就越远，这样用力的效果也就越好，表现出的技术相对更佳。

从表6可以看出，右脚着地瞬间，世锦赛选手的躯干扭转角平均为(30±10)°，我国运动员平均为(24±8)°，平均相差了近6°，经t检验二者差异显著(P<0.05)。到了左脚着地瞬间，世锦赛选手平均减小到了(22±9)°，我国运动员平均减小到(18±6)°，二者差异不显著（P>0.05）。在标枪出手瞬间，世锦赛选手躯干扭转角平均减小到(7±4)°，我国运动员平均减小到(4±2)°，二者差异也不显著(P>0.05)。说明我国运动员最后用力阶段应尽量延长人体对标枪的加速距离，而做到这一点的关键是适当增大右脚着地瞬间的躯干扭转角。

在标枪出手瞬间，我国8名运动员中只有3人的右肩超过了右髋，占37.5%，其他5人右肩都在右髋的后面，占62．5%。而8名世锦赛选手中有5名选手的右肩在标枪出手瞬间超过了右髋，占62.5%，说明我国8名运动员中，多数运动员出手时机相对较早，出手动作需要进一步改进。

3结论

1) 交叉步结束右脚着地至标枪出手阶段，我国8名运动员多数右肩角的角度波动较大，导致标枪的姿态角控制不稳，进而影响了尽量施力于标枪纵轴上的用力效果.

2) 交叉步结束右脚着地至标枪出手阶段，我国运动员投掷臂投枪动作的幅度相对较小，对标枪的加速距离有待进一步提高，投掷臂的投枪动作有待进一步改善。

3) 交叉步结束右脚着地至标枪出手阶段，我国运动员翻枪动作开始的时机相对较早，向左后扭转不充分，大大缩短了人体对标枪的加速距离和用力距离。

4) 我国运动员在右脚着地瞬间至左脚着地瞬间，躯干的扭紧程度不够，多数运动员标枪的出手时机相对较早，出手动作需进一步改进。

参考文献：

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