网球训练对网球发球影响的生物力学研究

杨新其 湖北大学体育学院

一、前言

网球运动最早发源于欧洲地区，在20世纪初的时候我国开始有运动员和群众注意到网球这样一项运动，因此在我国才有了一定的知名度。但是由于受到场地的影响，网球只能够在少数群体中获得流行并得到青睐，相应的运动水平也不是很高，人们只是将它作为健身娱乐的一种普通方式。但随着时代的进步和全球化信息交流的不断加剧，网球运动已经逐渐渗透到人们的生活中，越来越多的人爱上这项运动，并且喜欢观看网球比赛，人们对于网球运动的认知也在逐渐的加深。在网球技术中，发球是非常重要的技术之一，也是一项能够由选手或运动者自主参与而不受到他人所限制的重要技术，只有做好充分的准备才能够借助技巧打出准确而刁钻的发球落点，让对手毫无招架之力。因此，加强对网球发球技术的生物力学分析是帮助发球动作改善的重要方法。

二、网球训练过程中发球技术的重要性

在网球训练的过程中，发球是一项非常难掌握的动作要领。一般来说发球技术会分为三种类型，上旋发球、切削发球和平击发球[1]。对于上旋发球来说，它的运动轨迹会比较高，落地之后容易产生向上反弹的趋势[2]。切削发球的技巧是借助旋转性使得球落地之后会向反方向反弹，防止对手一次击中。而平击发球的飞行轨迹一般比较低，而且自身不会产生旋转，但是由于力量大和速度快，对于对手的身体素质要求相对来说比较高。在进行比赛的实际过程中，选手必须要根据自身的身体情况，对各类发球技术的掌握以及对手擅长和不擅长的技巧来选择发球技术。在网球训练的过程中，网球的落点、落地之后的旋转方向和反弹力度都和发球的成功率息息相关，也和生物力学有紧密的联系。一旦出现手臂或其他躯干肌肉紧张的情况，力学分析中就会存在发力不协调的问题，导致发球出现失误。因此，加强网球训练过程中的发球技术研究对于比赛的决胜有着重要意义。

三、实验分析

（一）实验对象和研究方法

（1）实验对象

本文的实验对象选择某体育大学网球专业的24名男性学生为研究对象，为避免力学研究中出现差异，所有的实验对象均为右手持拍，发球技术以常见的平击发球为主，接受专业化的训练时间控制在3年左右，且无其他身体疾病和肌肉损伤。另外需要保障每一位实验对象都是自主参与到实验中来。

（2）研究方法

选择两台摄像机、Noraxon表面肌电测试仪、一次性9762心电电极和Biodex等速测试仪作为主要实验仪器[3]，另外需要若干弹性绷带作为发力模拟，为防止出现意外情况准备相应的医用急救物品。准备好实验仪器后进行实验设计，将24名男性网球专业学生均分为两组，对照组12人，实验组12人，彼此之间在年龄、训练时间、身体素质等方面没有较大的差异即可。对照组的平均年龄为21.3±0.9岁，实验组为20.6±1.5岁；对照组平均身高为178.6±3.2厘米，实验组平均身高为180.4±2.4厘米；对照组体重为72.3±1.5kg，实验组体重为71.9±2.1kg。在保证其他网球训练因子一致的情况下，对照组按照正常的发球技术进行发球，实验组则需要借助弹力带作为发球干预，最终比较两族之间发球速度和落点的不同[4]。实验组的具体试验方法如下：12位实验对象按照时间来进行划分，起初的两周内，每周训练3次，循环次数为4次，时间间隔控制在5分钟，每组训练12次，休息80秒；3-5周内，每周训练4次，循环次数为7次，时间间隔控制在5分钟，每组训练15次，休息60秒；6-9周内，每周训练4次，循环次数为9次，时间间隔控制在5分钟，每组训练18次，休息30秒；最后的一周内，每周训练3次，循环次数为4次，时间间隔控制在5分钟，每组训练12次，休息30秒。将实验过程中的所有数据收集起来，进行SPSS17.0进行统计学分析，确保实验数据之间的差异具有统计学意义即可。

（二）实验结果

（1）实验前后网球发球速度的比较

对照组在实验之前的发球平均速度达到了26.89±4.25m/s，实验后发球平均速度达到了30.25±3.59m/s；实验组在实验之前的发球平均速度达到了26.07±3.99m/s，实验后发球平均速度达到了32.84±4.21m/s。

（2）肩关节表面肌电的比较

对照组实验前的肱二头肌、肱三头肌、三角肌肌群、胸大肌平均积分肌电值分别为65.69±2.35μV/s、67.72±3.21μV/s、201.35±10.25μV/s、98.88±8.02μV/s；实 验 后 的 肱 二 头肌、肱三头肌、三角肌肌群、胸大肌平均积分肌电值分别为105.32±9.52μV/s、98.51±5.99μV/s、215.84±17.51μV/s、198.35±13.08μV/s。

实验组实验前的肱二头肌、肱三头肌、三角肌肌群、胸大肌平均积分肌电值分别为74.25±3.22μV/s、78.69±6.59μV/s、158.62±15.88μV/s、115.89±10.25μV/s；实验后的肱二头肌、肱三头肌、三角肌肌群、胸大肌平均积分肌电值分别为 101.26±7.85μV/s、115.87±11.56μV/s、230.65±18.96μV/s、271.61±25.14μV/s。

（3）发球绩效比较

对照组实验前发球平均速度达到108.23±15.66km/h，发球成功率为41.25±10.22%，实验后发球平均速度达到125.36± 21.25km/h，发球成功率为56.84±5.87%。实验组实验前发球平均速度达到118.53±20.11km/h，发球成功率为42.06± 8.94%，实验后发球平均速度达到128.75±22.31km/h，发球成功率为67.88±3.25%。

（三）实验分析

通过实验对比分析，我们发现影响网球技术的生物力学因素较多，主要分为人体的站位、握拍姿势、抛球的力度、挥拍的方向、击球的击打点和运动者随意发挥的一些其他因素[5]。在发球的过程中，想要给对手很大的压力，就必须要加强球拍接触球瞬间的速度和力度，以最大的可能将网球的冲击力在一瞬间激发，使得对手招架不住。而且根据牛顿定律我们能够知道，在生物力学的研究过程中，必须要增加球拍的冲量，进而使得爆发力的作用路程增强，这时候就需要控制肱二头肌、肱三头肌、三角肌肌群以及胸大肌之间的爆发力量来提升网球的发球速度[6]。利用摄像机观测到弹力带训练时，球拍击中球瞬间的速度往往会大于训练之前，而用雷达测速仪所得的结果并没有明显的提升，这说明在借助弹力带训练的过程中，对于运动者上肢的发力和其他肌群的发力有提高作用，并且作用于肌肉中枢神经的兴奋性加强，对于网球发球的成功率提高做出了较大的贡献。

四、结束语

综上所述，网球训练过程中加强对发球技术的训练十分关键，而且发球过程中必须要注重整体技术之间的相互配合，将技术和生物力学研究紧密地结合在一起，使得发球成为一个具有连贯性的动作，帮助运动者能够利用身体各部分的肌肉集合力量打出一个准确且刁钻的发球。对于发球力量来说，主要来源于腿部的屈伸用力以及上肢右手形成的躯干力，多种力学因子叠加在一起帮助发球者手臂产生爆发力，这一爆发力的出现必须要通过科学的研究和多次的练习才能够更加炉火纯青。因此，文中针对网球训练过程中发球影响的生物力学研究，在一定程度上说明发球技术需要和人体运动组织结构联系在一起，才能够达到较为科学的标准。