排球运动扣球技术教学过程中对肩关节损伤力学分析①

董飞

(河南工学院基础部 河南新乡 453000)

运动损伤指的是各种体育活动造成的损伤,特别是与体育项目中技术动作相关的损伤。运动损伤轻则会影响运动员的运动能力和比赛成绩,重则造成受伤和残疾,这将极大影响运动员的运动生涯和日常生活。通过对长期从事排球教学、训练和比赛的教练及运动员进行调查,发现许多运动员受到不同程度损伤的肩、腰、膝盖、脚踝和手指等部位中,大多数是闭合性软组织损伤,例如肌肉挫伤、韧带和关节扭伤等。笔者查阅大量文献后发现,虽然国内外有很多关于排球运动损伤的研究,但很少有针对赛场上具体位置或特殊阶段,如扣球技术动作的相关研究。到目前为止,每一位高校排球教师和运动员都很关心如何预防不必要的运动损伤,以减少损伤发生概率。扣球技术不仅是排球的主要进攻和得分手段,同时也是每次配合的最后环节。因其地位特殊,所以扣球技术通常被作为训练时的重点。扣球技术具有很高的爆发性,因此已成为进攻的主要方法,但同时会给运动员身体各部位造成很大冲击,不规范的技术动作很容易造成运动损伤。

该文主要通过分析排球运动员扣杀训练的技术要领来研究高校排球运动员扣杀技术和运动损伤之间的关系,可以有效预防和避免运动损伤的发生,改进高校排球教学训练方法,展现排球运动的魅力。

1 研究对象与研究方法

1.1 研究对象

该课题该文所选取的研究对象是河南师范大学体育学院8名男性排球运动员,均担任队内主攻。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

通过查阅有关排球运动、扣球技术、运动损伤等资料和书籍、学术期刊,为该课题研究奠定理论基础。运用现代化检索手段,搜集大量有关排球运动与运动损伤之间关系研究成果,进行整理归纳,为该研究提供原始的研究资料。

1.2.2 高速摄影法

该研究运用高速摄影法进行数据采集,也就是采用两台广角为110度的JVC GR-DVL9800SH高速摄影机进行3D同步定点拍摄(100帧/秒),获取运动员在训练和比赛中的技术动作图像。

1.2.3 图像分析法

该研究利用APAS SYSTEM 2003运动分析系统来分析运动过程的图像,获取运动员在扣球过程中的运动学参数。

1.2.4 数理统计分析法

利用专业的统计分析软件SPSS 15.0对每组样本数据和各参数的相关性进行统计分析,显著性水平通常选取0.05。

2 结果与分析

2.1 研究对象基本情况

8名研究对象的平均身高为184.8 cm,对一名主攻来说,身高是影响扣杀高度的重要因素之一。8名研究对象的平均排球训练年数均达到6年之上,他们在长期的排球训练中形成了自己的技术特点,其运动轨迹可能与他们的技巧习惯有密切联系。此外,这8名运动员由于长期训练,其腰背、肩、肘和腕关节等部位均有拉伤和损伤,这与他们的扣杀技巧和习惯有关,一些技术上的缺陷和不良习惯会成为加重损伤的潜在因素。详细情况见表1。

2.2 扣球技术的运动学参数选择和分析

扣球技术动作是一个连续过程,在此过程中身体的每一个部位都相互协作,相互影响。整个动作的完成过程通常可分为四个阶段:跑、跳、空中击球和落地,前一个动作完成的质量将直接影响下一个动作。扣球过程中每个阶段所存在的错误动作可以分为两个主要类型:一种是每个阶段本身存在的错误,另一种是由于上一阶段的错误而造成的。只有找出这些错误的根本原因和加以改正,才能从根本上避免运动损伤。该文通过结合扣球过程中的每个阶段的特点,选取各阶段时间差、每个姿势的角度、关节角度和其他人体运动学参数,研究扣杀过程和运动损伤之间的关系。

每一项运动都应遵循人体肌肉和关节活动规律,一旦违反了规律,肌肉和关节将会承受很大的压力,如果压力超出极限或积累到一定程度时,就会造成运动损伤。该文通过分析和比较排球运动员在扣杀过程中每个阶段的最大运动学参数,研究造成肩肘运动损伤的原因。

表1 研究对象基本信息

表2 扣球技术动作中分解动作完成时刻表(S)

表3 击球时上臂动作姿势角度情况表(°)

表4 击球时上臂动作姿势角度T的检验结果

2.3 扣球技术对肩关节损伤分析

2.3.1 扣球技术完成时间对肩关节损伤分析

空中击球是扣杀过程中最重要的环节,其中肩部是主要的发力点,同时也极易受伤的关节。该文将分解扣球技术动作,分别记录起跳时刻、手臂达到最大伸展时刻、击球时间和落地时刻,首先笔者将分析每一个动作的完成时间对肩部损伤的影响。详细情况见表2。

数据显示,从研究对象起跳到手臂达到最大伸展的平均时间为0.22 s,从最大伸展到击球为0.13 s,从完成击球到落地为0.29 s。国外研究结果表明,优秀的男排选手前两项平均时间分别为0.158 s和0.192 s。这表明如果研究对象长时间保持手臂伸展,将会增加肩部和周围韧带肌肉的负担,摆臂和击球时间很短,肩膀和周围肌肉在较短的时间内积累能量并迅速释放,将会增加受伤几率。

2.3.2 扣球技术上臂姿势对肩关节损伤分析

击球过程中动作完成时间对肩部造成损伤之外,上臂动作姿势也与损伤有很大联系,这主要体现在上臂水平拉伸角度,旋转角和外展角度。为了完全找出以上3种角度与肩部损伤联系,笔者根据肩部损伤状况和相对测量数据将研究对象分成两组(详细情况见表3)。对受伤组和未受伤组的上臂动作姿势角度进行统计分析,检测结果T如表4所示。

结果表明,肩部损伤组和未损伤组的运动员的上臂外展角度存在明显差别,而水平拉伸角度和旋转外角差别很小。击球是向前摆动、向内旋转的动作,在此过程中,上臂逐渐抬起,横向拉伸角度逐渐减小。观测数据表明,肩部受伤运动员在击球时刻的平均上臂横向水平拉伸角度为72.21°,小于未受伤的运动员的平均值74.10°,但是由于均没有达到90°垂直位置,因此并不是造成肩部损伤的原因。击球动作开始后,上臂采取与摆动方向相反的方式进行旋转,在击球过程中,肩部受伤的运动员最大旋转外角为62.25°,低于未受伤的运动员的66.43°,由于人体上臂自由运动时所能达到的最大角度远远要大于这个角度,所以也不能视为造成肩部损伤的关键因素。损伤组与未损伤组之间的水平拉伸角度和旋转外角度的细微差别可以理解为是运动员肩部受伤后的动作幅度有所降低造成的。

综上所述,外展角度是造成肩部损伤的主要原因。在扣球过程中,上臂向外拉伸方向几乎垂直于内部摆动方向,这使得关节周围的肌肉承受很大的力量。特别是手臂从伸展到以最大速度停止,其受力是持续的,肩部关节和肌肉很容易超出正常范围,导致受伤。肩部受伤的运动员平均外展角度146.51°,远远超出未受伤运动员的117.23°,并且相关研究表明最佳角度的范是105°～130°,这也正是未受伤组的平均角度。总的来说,较大的外展角度是造成运动员肩部损伤的主要原因。

3 结语

(1)该文主要研究对象是主攻手,但高校中其他排球运动员也存在类似问题。大多数从事四年以上排球训练的运动员受到不同程度的慢性伤病困扰,主要集中在脚踝、膝盖、腰、肩和肘关节。错误的技术动作、长期形成的运动习惯以及忽视治疗的轻微损伤是造成这些慢性损伤的主要原因。

(2)通过对8名主攻手的扣球过程进行运动学和统计分析,得出肩部向外过度拉伸是造成肩伤的主要原因,其次是因为不正确的挥动顺序以及保持拉伸上臂时间过长。

(3)肘部外展角度过大是造成肘关节损伤最主要也是最直接的原因。在众多运动学参数中,肩达到最大速度时刻和击球时刻的时间差是影响最大外展角度并导致损伤的主要原因。

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