浅析标枪二级运动员交叉步环节运动学分析

（广州体育学院 广东 广州 510075）

1、前言

田径是各个运动项目的基础，以走、跑、跳、投为基本形式，能有效发展人体力量、速度、耐力、协调和柔韧等身体素质和运动能力。我国自建国以来就非常重视田径运动的发展，并且培养了多名优秀运动健儿，但是从整体来看我国田径运动发展水平还有待提高，田径运动的发展也离不开科学合理的训练。在新世纪后，孙海平教练带领刘翔在男子跨栏项目上的成功给中国田径界带来巨大鼓舞与思想的冲击，他也督促着每一个从事田径训练，科研的工作人员去解放思想、勇于探索、刻苦钻研，以科学合理话的训练，提高我国田径运动的整体发展，为把我国建设成为一个体育强国而努力。标枪作为田赛项目中的一项运动无论在训练比赛还是教学中都是一项十分重要且成绩相对难提高的运动项目，不管是小到学校的运动会还是大到世界级的比赛，我们都可以看见掷标枪的身影，标枪项目不但观赏性较高而且还有激烈的竞争性以及技术的难美性，因此世界各国都在大力发展与研究标枪训练技术手段用以提高运动员的标枪成绩。标枪运动员应该具有良好的速度、力量、灵敏、协调以及“枪感”，良好的交叉步技术不但是好的运动成绩的保障而且能有效预防运动损伤延长运动寿命，世界上大多数一流标枪运动员交叉步时身体重心水平速度损失很小，这是投掷步节奏强的重要体现，运用交叉步技术中膝关节、后倾角的变化能有效检验标枪运动员的技术合理性。

交叉步即从第二标志线到起掷弧线为助跑的第二阶段。投掷步一般采用五步，也有采用六步或七步的（本文实验将采用五步投掷技术）。交叉步是周期性助跑后转为侧对投掷方向的非周期性助跑阶段，许多运动员可以在助跑阶段建立一个较为合理的速度，但是在交叉步阶段速度越来越慢因此，在技术上要求膝关节弯曲的角度尽可能达到理论完美值180°的范围，究其其原因主要是由于膝关节角度弯曲过大容易造成速度的流失，从而影响加速度。后倾角是进入交叉步过程中人体躯干后倾的角度，当躯干弯曲角度过小不利于 “超越器械的动作完成而弯曲角度过大则造成助跑速度的减小，也会十分影响标枪的成绩，因此当膝关节的角度变化幅度以及后倾角控制在一个科学合理的范围内不但是取得良好的运动成绩的保证更是能有效预防关节损伤以及延长运动员运动寿命。膝关节由股骨下端、胫骨上端和髌骨构成，是人体最大最复杂的关节，属于滑车关节。标枪运动中随着双脚的“剪绞”动作，人体的膝关节也会不断的进行角度变化，通过有目的有针对的进行交叉步技术训练，从而使得膝关节控制在合理变化幅度范围内以此减少重心的上下起伏，加大助跑速度提高最后出手力量有助于他们提高运动成绩。

膝关节以及后倾角的起伏在一个科学合理的范围内能有效提高标枪的运动成绩，因为广州体育学院标枪成绩近几年突破较难，鲜有世界记录的诞生，通过阅读文献发现大部分研究者都是对于于躯干角度、肩角和后蹬角的变化等方面的分析与研究 ，而对身体交叉步膝、后倾角的角度的变化研究还不多。 因此本文以广州体育学院标枪运二级运动员为研究对象，进行了大样本数据分析，以下肢膝关节角度变化为切入点，探讨与世界优秀标枪运动员的差距，揭示二级运动员与优秀运动员在训练中的差异，以此为今后的教练员在训练和学习中提供借鉴，希望以此来培养更多的优秀标枪运动员。

2、研究对象与方法

2.1、研究对象

广州体育学院研究生院（以下简称：广体）国家二级男标枪运动员余里根、吴晨阳、刘军飞、陈昌奇，女标枪运动员李迪花、蒋孟琴。

2.2、研究工具

本实验以15台Nokov牌动作捕捉仪器，机高2m，有效捕捉范围面积为100m2。

2.3、研究方法与实验测试

（1）文献资料法。

阅读多篇国内外标枪训练、技术、教学原理以及其他相关的教材、期刊、论文等收集各种资料。

（2）数理统计法。

对6名二级标枪运动员的实验数据进行统计与分析，并且与世界优秀标枪运动员的关节角度变化的数据进行对比，找出原因并加以分析。

（3）专家访谈法。

通过访问生物力学专家探讨标枪下肢膝关节角度变化相应动作的分析与研究。

（4）FMS 测试法。

通过对六名标枪二级运动员先进行FMS的筛查，了解其身体的薄弱环节，找出其身体需要加强与提高的部位，并进行有针对性的训练并且为下一步分析讨论提供一定的依据。

3、测试结果

3.1、基本信息的收集

基本信息的收集目的是通过访谈与交流，第一时间掌握运动员的基本情况，为实验以及测试提供第一手信息与资料，通过信息的收集可以为运动员制定合理的测试与有效的实验，有效的信息收集是科学的测试与合理的实验的保证，通过信息的收集能更好的完成试验测试。

表1 本研究受试者基本信息

从表1可以看出二级运动员吴晨阳腰部曾受过伤病，运动员刘军飞肩部受过伤病，在了解基本信息时可以从运动康复的角度来推测运动员吴晨阳躯干核心力量稍逊于其他运动员，尤其是最后标枪出手的蹬转动作会受到一定影响。运动员刘军飞的肩部曾受过伤害，那么从“运动链”的角度来考虑他的上肢与下肢协调配合可能不如其他运动员，其“鞭打”得动作可能会受到影响，这些是从表1所推测的结果。

3.2、FMS 测试

功能性动作模式筛查 (Functional Movement Screen，FMS）（是由美国著名理疗专家和训练学专家Gray Cook和Lee Burton等人研究创新，广泛应用于美国职业运动员运动能力评估中，旨在发现人体基本动作模式障碍或缺陷的一种测试方法。FMS测试通过7个基本动作检测人体运动的对称性、弱链以及局限性，对运动代偿进行跟踪测试，并通过相应的动作训练来解决身体的弱链和局限性，以减少运动员的运动损伤，提高运动员的竞技能力。FMS测试在运动医学和体能训练之间架起了一座桥梁，使教练员在身体训练中更为自觉地使用康复知识为运动员健康服务。

从表2我们可以清晰的看见6名二级运动员共同点在于跨栏步以及旋转稳定性相对来说没有其他测试五项能有达到3分的满分好成绩，从而可以考虑运动员的躯干稳定性及控制能力较差，可以考虑核心的训练与加强。而在主动直腿上抬以及躯干稳定俯卧撑等两个项目来说绝大部分运动员能得到3分的好成绩，所以训练侧重点可以放在其它方面。从表2来论证我们表1的推测，我们可以看见二级运动员吴晨阳的测试深蹲、跨栏步、旋转稳定性没有达到满分，而这三项需要上半身的以及腰部的力量与控制能力，运动员刘军飞的肩部灵活性以及躯干稳定俯卧撑测试没有达到满分，以此从表2的测试可以反映出在表1的推测的可行性。

表2 FMS对6名运动员的测试基本情况

4、实验结果

（1）本次试验采用五步投掷，运动员在完成投掷过程中双脚进行了两次“剪绞”的动作，左右脚进行了各两次弯曲，从实验中运动员的下肢膝关节弯曲角度和后倾角进行统计与分析；

（2）国内外优秀运动员交叉步膝关节及后倾角弯曲角度；

表3 国外运动员几个运动学参数 男（N=6）

表4 我国优秀运动员几个运动学参数 男（单位：度）

表5 广体运动员几个运动学参数 男（单位：度）

表6 右膝角度变化分析（女）（单位：度）

表7 左膝角度变化分析（女）（单位：度）

（3）右膝角度变化分析。

右小腿形成的右膝角在衔接最后用力动作发生中具有重要作用。就最后用力定义而言，右膝角跨越最后用力多作的前后，在发力上起到承上启下的作用，运动员投掷的最后一步通过微曲右膝右脚弹性着地，先以足踝和脚外掌外侧一词触地，而后滚动过渡到全脚掌，右膝同时适当弯曲，缓解地面的冲击力，减少身体制动和重心的水平速度损失，如果右膝角度过大就不能尽快使得右脚进入到双支撑，导致最后用力没有稳定的支持，不利于最后的发力动作。

从表5可以看出广体的运动员右膝角度最大平均值值在168.61°， 而国内的是 163°相差 5.61°以及国外的 157°相差11.61°，最小平均值广体为131.28，而国内的是135国外是144，对比相差国内的为3.72国外的为12.72。这说明广体男子运动员刻意蓄力而腿部的力量不足，重心起伏过大阻碍了力量的传递，通过观察发现广体二级运动员在起步时交叉步的步幅过大，动作呈现出上下跳动的过程，重心的起伏比较大，右腿负担过重，而另一方面腿部力量较弱，承受不了重心和地面支撑的反作用力，这就导致二级运动员不得不弯曲更大的角度来控制身体的平衡。当运动员在受到较大的反作用力和右腿承受较大负荷时，不得不以较大幅度的屈膝缓冲受到的较大负荷和减小制动，从而导致动作的连贯性受到影响；另一方面运动员想完成“超越器械”的动作从而有意识的屈膝后仰，造成身体过早的后仰从而阻碍了力的传递与动作的衔接。

通过分析表6女子运动员的右膝关节角度变化可以看出我国优秀女子标枪运动员的最大弯曲角度为165°，而广体女子标枪运动员的弯曲角度为149.16相差15.84°，而国内优秀标枪女子运动员的右膝弯曲最小值为160.72而广体的女子标枪运动员弯曲最小值为131.33相差16.17°。通过观察我们可以看出女子运动员普遍下肢力量薄弱，动作的起伏呈现出“上蹿下跳”的模式，膝关节弯曲幅度大重心起伏变化大，且由于身体柔韧性较好，在完成“超越器械”的动作模式中不但早早进入且身体更加呈现一个满弓的状态，从而更加进一步妨碍力的传递且加大了右膝的弯曲角度。

（4）左膝角度变化分析。

左膝角度是左小腿纵轴与左大腿纵轴所成的夹角，实践证明：运动成绩越好，左腿膝关节弯曲幅度越小，这是国内外优秀选手的一个重要特征，从理论上讲，理想技术达到高水平目标的左腿支撑最大角度为180°，但是事实上这是不可能做到的，但是我们为了供一个更优秀的运动成绩，我们必须想办法去接近我们理论上目标，左膝脚是衡量左膝制动的状态的重要指标。从表5我们可看到广体的男子二级运动员的左膝弯曲最大值是157.43°，而国男子是165.3°，国外为170.4°广体同国内外优秀男子标枪运动的差距为7.87°和12.97°。无论是同国内还是同国外男子标枪运动员对比广体男子标枪运动员的左膝弯曲角度都比较大，这说明我们男子标枪二级运动员的身体重心幅度较大，左腿着地后左脚支撑力量不足，导致缓冲幅度较大，在力的传输中将损失部分动能，从而影响左腿的支撑蹬伸的时间和能量传输，也在一定程度上影响了上肢“超越器械”的形成。

从表7可以看出广体女子标枪二级运动员的左膝最大值为146.04°，国内优秀女子标枪运动员的左膝弯曲为170.76°，两者相差24.72°，最小值为广体131.33°国内优秀女子标枪运动员为160.72°，两者相差39.39°，在研究中我们发现广体女子标枪运动员技术熟练度不够好，上体与下肢的配合不够全面，身体重心后移且下肢力量不足。分析其原因：（1）助跑到接交叉步技术欠缺，且动作理解不够全面，身体过早后仰；（2）身体协调不够全面，柔韧好但是灵活性较差，主动肌群发力顺序不够完美；（3）下肢力量不足造成动作在“剪绞”过程中大腿带动小腿不够完美，且在最后出手时制动不够完美。

5、分析与讨论

本研究通过FMS测试筛查与动作捕捉，以实验组为广州体育学院研究生院男女二级标枪运动员，就其数据的分析与对比找出其在投掷步当中膝关节弯曲角度的不足，通过数据的分析与对比发现不论广体男女二级标枪运动员其左右膝关节在五步投掷步中弯曲角度均差于国内外，离最佳运动成绩的理想弯曲角度有一定差距。

膝关节弯曲角度也受身体素质的薄弱环节影响，根据田麦久的运动训练学“木桶”理论，我们在进行FMS时可以大致找出其薄弱环节，从动作评分上来看广体二级运动员的核心力量与下肢力量步够完美，在跨栏步测试中六名运动员身体始终没有控制在中立位前后摆动，单腿支撑力量不足导致身体左右摇摆，教练员以及运动员在进行训练中应该注重核心和下肢肌肉的力量与控制能力的训练，避免短板效应。

男子运动员在训练中注重控制交叉步的步幅，观察发现男子运动员在投掷的过程中步幅跨距大，身体为了制动减少惯性的力量使得膝关节不得不弯曲较大幅度来控制身体，在训练中应该结合科学合理的方法来改善步幅，让其达到合理的步距来改善膝关节弯曲角度，从而接近完美值用以提高标枪运动成绩。

女子运动员在实验过程中发现身体过早进入到“超越器械”的动作，的确在理论上我们投掷需要完成“超越器械”的动作有这个意识是值得鼓励的，但是过早的让身体进入到“超越器械”的动作反而让身体重心太过于后移，这就不得不弯曲更大的膝关节角度来制动，从而影响我们最后出手力量的传递；其次在动作中对于交叉步的动作完成不够好，在最后一步制动中运动员有抬起后腿的动作，从而影响了蹬地转身的动作完成，这就造成了蹬转力量的不足从而影响了力量的爆发与传递，在今后训练与比赛中运动员与教练应该在训练力量的同时紧抓动作的规范性，不但要达到身体素质更方面发展而且核心肌群力量也要不断提高，在技术上要严格规范自己技术动作，在交叉步环节要调整好合理的身体进入“超越器械”的动作时间，让动作技术更加完美从而达到更好的运动成绩表现。