优秀男子举重运动员成功与失败抓举技术的对比研究

毕志远 ，艾康伟 ，张 龙 ，温志宏 ，韩 旭

举重是我国体育传统优势项目，抓举技术日趋完善，运动员所能举起的重量越来越接近人类的极限重量[1,2]。前人对优秀运动员试举极限重量时的技术特征研究较多，缺乏对优秀运动员试举大重量时，成功试举与失败试举技术之间差异的研究[3-5]。本文通过收集大量优秀运动员近几年在国内重大举重比赛中的技术资料，通过整理得到9名世界级运动员（国际健将）抓举同等杠铃重量时成功与失败的18次试举的技术资料，研究特定杠铃重量下运动员成功试举与失败试举之间的技术差异，了解影响抓举成功与失败的因素，从而提高运动员抓举特定杠铃重量时试举的成功率，在比赛中为运动员节省更多的能量来试举更大的重量，以期为举重抓举的训练、教学、实践提供帮助和借鉴。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本文解析数据均为近几年国内举办的重大举重比赛中收集的抓举比赛前三名的抓举技术资料，共研究了4个级别的9名运动员的18次试举（每一重量下，一次成功与一次失败），运动等级均为国际健将，其中包括3名奥运会冠军和2名世锦赛冠军（表1）。

表1 运动员信息一览表Table ⅠBasic information of the subjects

1.2 研究方法

1.2.1 运动视频采集与三维运动视频解析法

在比赛场地使用Panasonic NVGS55和Sony DCR-HC52E数码摄像机各一台，按照三维摄像测量的要求架设摄像机，两台摄像机通过举重台中心的主光轴之间的夹角约为90°，两机主光轴对准运动平面，拍摄距离14 m，机高 1.5 m，拍摄频率为 50帧／s。

摄像机架设完毕后，用PEAK三维标定框架对运动范围进行标定，运动员在同一区域进行举重比赛，维持两台摄像机的位置及各种拍摄条件不变，选择运动员抓举技术进行拍摄。

使用SIMI三维运动解析系统对运动员抓举技术动作影像进行解析分析，解析采样频率为50 Hz，运用截断频率为6 Hz的低通滤波方法对原始数据进行平滑处理，使用DLT方法计算解析点的三维空间坐标。

1.2.2 统计学分析

通过spss17.0对9名运动员抓举成功试举与失败试举的各阶段杠铃垂直、水平位移、杠铃最大高度、各阶段持续时间、提铃总时间、杠铃关键特征点速度、最大铃速、伸膝提铃阶段、发力阶段做功和功率及杠铃最大输出功率等参数进行描述性统计，并用配对样本T检验对成功试举和失败试举各参数均值进行对比分析，P＜0.05为显著性差异水平。

1.2.3 划分动作阶段

根据抓举的运动学特征和研究的目的，本文将抓举动作技术分为：伸膝提铃阶段、引膝提铃阶段、发力阶段、惯性上升、下蹲支撑、接铃完成6个阶段[6]。划分动作阶段的特征画面见图1。

图1 抓举动作各阶段特征画面Figure 1 Characteristics Pictures of the Different Snatch Phases

2 研究结果与分析

2.1 时间位移类参数分析

由表2可知，运动员在抓举同样重量条件下成功试举与失败试举提铃各阶段时间参数方面表现出相同的趋势：T伸膝提铃阶段＞T惯性上升阶段＞T发力阶段＞T引膝提铃阶段。对比成功试举与失败试举提铃各阶段时间参数，统计学分析表明：成功试举与失败试举伸膝提铃阶段，引膝提铃阶段，发力阶段，惯性上升阶段以及提铃总时间均无显著性差异（P＞0.05）。

表2 相同杠铃重量下成功试举与失败试举提铃各阶段时间与提铃总时间（单位：s）Table Ⅱ Barbell Pull Duration of the Separate Phases and the Total Duration in Successful and Unsuccessful Lifts with the Same Loads(s)

由表3可知，运动员在抓举同样重量条件下成功试举与失败试举提铃各阶段垂直方向上的位移参数方面也表现出相同的趋势：S惯性上升阶段＞S伸膝提铃阶段＞S发力阶段＞S引膝提铃阶段。统计学分析表明：成功和失败试举杠铃各阶段垂直方向上的位移、杠铃最大高度均无显著性差异（P＞0.05）。

2.2 速度类参数分析

为了使杠铃在相对固定的时间和相对固定的距离内达到必要的高度，在提拉杠铃的过程中必须使杠铃获得一定速度，因此在提拉杠铃过程中杠铃所获得的最大速度是评价发力效果的重要指标，杠铃最大速度与杠铃至膝时的速度和发力点时的速度密切相关。由表4可知，比较同等重量下成功试举与失败试举的杠铃至膝时刻速度、杠铃发力点速度、杠铃最大速度、杠铃最大回落速度，统计学分析表明均无显著性差异（P＞0.05）。

表3 相同杠铃重量下成功试举与失败试举提铃各阶段杠铃垂直位移与杠铃最大高度（单位：m）Table ⅢVertical Barbell Displacement of the Separate Pull Phases and the Maximal Barbell Height of the Successful and Unsuccessful Lifts(m)

表4 相同杠铃重量下成功试举与失败试举关键时刻点杠铃垂直速度与加速度Table Ⅳ Vertical Linear Velocity and Acceleration of the Barbell at the Key Points of the Successful and Unsuccessful Lifts with the Same Loads

用提铃各阶段速度增长绝对值比上杠铃最大速度得到提铃各阶段速度增长的相对值，研究提铃各阶段速度增长节奏发现，试举成功时提铃阶段53.50%，引膝阶段9.41%，发力阶段 37.09%，试举失败时提铃阶段 52.44%，引膝阶段10.93%，发力阶段36.64%，发现成功试举和失败试举提铃各阶段速度增长节奏一致，伸膝提铃阶段＞发力阶段＞引膝提铃阶段，伸膝提铃阶段和发力阶段是杠铃速度主要增长阶段（见图2），两阶段平均增长90.87%。统计学分析表明：成功试举和失败试举提铃各阶段速度增长百分比无显著性差异（P＞0.05）。

2.3 相同重量下成功试举与失败试举杠铃做功与功率对比分析

根据本文研究的需要，通过计算得到如下力学参数[7]：

图2 相同杠铃重量下成功试举与失败试举提铃各阶段垂直方向上速度增长节奏Figure 2 Growth Rhythm of the Barbell Vertical Velocity in the Separate Phases of the Successful and Unsuccessful Lifts with the Same Loads

其中，m为杠铃质量（kg）,FZ为运动员对杠铃垂直方向上的作用力（N），Abz为杠铃垂直方向上的加速度。

统计学分析表明（见表5）：相同杠铃重量下抓举成功试举与失败试举运动员对杠铃最大作用力、杠铃最大输出功率均无显著性差异（P＞0.05）。进一步比较伸膝提铃阶段、发力阶段的做功和平均功率发现，同等杠铃重量下成功试举与失败试举在伸膝提铃阶段、引膝提铃阶段做功和功率均无显著性差异 (P＞0.05），成功试举与失败试举在伸膝提铃和发力两阶段表现出相同的特点：伸膝提铃阶段做功与发力阶段做功均无显著性差异，但发力阶段功率均显著性高于伸膝阶段功率（P＜0.05），表明：优秀运动员在同等杠铃重量下成功试举与失败试举在用力特征和功能特征上是一致的，伸膝提铃阶段和发力阶段做功不具显著性差异的条件下，发力阶段功率却显著性高于伸膝提铃阶段功率，发力阶段体现出了爆发式发力特点。

表5 相同杠铃重量下成功试举与失败试举做功与功率参数一览表Table Ⅴ Power Parameters of the Successful and Unsuccessful Lifts with the Same Loads

2.4 杠铃轨迹分析

杠铃在整个抓举过程中并不是沿直线垂直上升的，而会出现水平方向上前后的移动，杠铃出现水平方向的移动是高效利用肌肉功的结果，因此抓举期间杠铃的水平位移是用来评价运动员抓举技术的一个常用的运动学变量[8]。杠铃水平方向上移动的轨迹说明运动员在杠铃重心和人体支撑面之间转换的重量，常用来评价技术不稳定的程度或正确执行完整动作需要修正的程度。尽管过多的杠铃水平移动对最大产生力量是不利的，但是一定的杠铃水平移动却有利于充分发挥人体的杠杆原理优势。

通过研究杠铃轨迹发现（见表6、图3）：优秀运动员在同等杠铃重量下成功试举与失败试举的杠铃轨迹在各阶段水平位移与垂直位移不具有显著性差异 （P＞0.05），不同运动员间的杠铃轨迹表现出了不同的杠铃轨迹，以杠铃起始点为原点做垂直参考线，有的运动员杠铃轨迹穿过垂直参考线，有的杠铃轨迹未穿过垂直参考线。不同运动员间表现出了不同的杠铃轨迹说明高水平运动员间抓举技术存在个体差异。同一运动员在同等杠铃重量下成功试举与失败试举间表现出了相同杠铃轨迹说明高水平运动员在试举同等杠铃重量时的技术结构相同。

表6 相同杠铃重量下成功试举与失败试举提铃各阶段杠铃水平位移（单位：m）Table Ⅵ Horizontal Barbell Displacement in the Separate Phases of the Successful and Unsuccessful Lifts with the Same Loads(m)

图3 不同运动员同等杠铃重量下成功试举与失败试举时的杠铃轨迹Figure 3 Barbell Trajectories of the Different Athletes in Successful and Unsuccessful Lifts with the Same Loads

优秀运动员由于长期的系统性训练，技术动作已经达到稳固的动力定型，整个动作高度自动化，从动作的时空特征来看成功试举与失败试举没有明显差异，要通过其它指标去分析成功和失败的原因，如用力的方向等。

2.5 加速度矢量分析

研究发现：优秀运动员在同等杠铃重量下成功试举与失败试举的伸膝提铃阶段合加速度矢量与Z轴夹角θ的平均值有显著性差异（P＜0.05），而同等杠铃重量下成功试举与失败试举的引膝提铃阶段、发力阶段、惯性上升阶段合加速度矢量与Z轴夹角θ的平均值均不具有显著性差异（P＞0.05）。图4为一名运动员试举同等杠铃重量下成功试举与失败试举杠铃重心轨迹和合加速矢量图[9]，由图可以看出两次试举杠铃运行轨迹没有明显差异，但是加速度矢量方向却明显不同。

图4 同一运动员同等负荷下成功试举与失败试举杠铃重心轨迹及合加速矢量Figure 4 Barbell Trajectories and Vector of the Resultant Linear Acceleration of the Barbell in Successful and Unsuccessful Lifts with the Same Loads

在同等杠铃重量下成功试举与失败试举杠铃运行轨迹不具有显著性差异的情况下，成功试举与失败试举伸膝提铃阶段合加速度矢量方向却具有显著性差异（P＜0.05），成功试举时提铃用力较均匀，而失败试举时运动员对杠铃不稳定作用力的方向是造成试举失败的主要原因（见表7）。

表7 同等杠铃重量下成功试举与失败试举各提铃阶段合加速度矢量与Z轴夹角θ的平均值（单位：°）Table Ⅶ Mean Value of the Z Axis Angle（θ）and the Vector of the Resultant Linear Acceleration of the Barbell in the Separate Phases of the Successful and Unsuccessful Lifts(°)

3 结论

3.1 优秀运动员由于长期的系统性训练，技术动作已经达到稳固的动力定型，整个动作高度自动化，从动作的时空特征来看试举同等重量下成功试举与失败试举没有明显差异。

3.2 相同杠铃重量下抓举成功试举与失败试举运动员对杠铃最大作用力/杠铃最大输出功率均无显著性差异。优秀运动员在同等杠铃重量下成功试举与失败试举在用力特征和功能特征上是一致的：伸膝提铃阶段做功与发力阶段做功均无显著性差异，但发力阶段功率均显著性高于伸膝提铃阶段功率。

3.3 不同运动员间表现出了不同的杠铃轨迹，说明高水平运动员间抓举技术存在个体差异。同一运动员在同等杠铃重量下成功试举与失败试举间表现出了相同杠铃轨迹，说明高水平运动员在试举同等杠铃重量时的技术结构相同。

3.4 成功试举与失败试举伸膝提铃阶段合加速度矢量方向具有显著性差异，从抓举开始时稳定的提铃作用力方向是决定优秀运动员试举能否成功的重要因素，成功试举时运动员提铃用力较均匀，而失败试举时运动员对杠铃作用力的方向不够稳定，建议教练在训练过程中一定要注意运动员从提铃开始时对杠铃的用力方向。

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