网球双手反手击球运动中生物力学的分析

魏文婧

(陕西广播电视大学 陕西西安 710110)

网球运动是我国高校体育课程的重要教学内容之一，在我国大学生群体中具有较好的基础。该文通过对大学生双手反手击球动作进行生物力学分析，旨在明晰网球双手反手击球瞬间的主发力肌群，找到网球运动过程中容易被忽略的薄弱环节，以在运动训练中，加强相应主发力肌群训练，避免急性或慢性的运动损伤，提升大学生网球技术水平。

1 研究对象

该文实验对象为陕西广播电视大学10 名网球专修班学生（男性，均为右手持拍），对被选对象进行反手不同位置击球动作进行分析，拍摄引拍后球拍向击球方向运动的瞬间到击球后随挥的完整动作。

2 结果与分析

对于3 种击球方式（高位击球、中位击球、低位击球）击球阶段各关节的速度、角度等方面进行解析，找出在3种不同击球状态下部分关节运动的规律。

2.1 挥拍阶段速度与加速度

10 名受试者在击3 种状态（高位击球、中位击球、低位击球）球的过程中，挥拍击球阶段，身体各关节平均速度呈总体上升趋势，上肢各关节的平均速度基本要大于下肢各关节的平均速度（见图1）。在3 种击球状态中，平击球状态是在各关节速度最大的状态下完成，说明高位击球和低位击球身体各环节速度都会有相应程度的降低。在不合适体位击球时，因为体位变化会影响身体各关节的运动速度，在低体位击球时，上肢速度明显高于下肢，由于在击低体位球时，身体也会调整重心高度，尤其是下肢的高度下降会更加明显。当下肢折叠较严重时，会影响下肢的运动速度，为了达到击球效果，上肢的运动速度就会相对加快，从而使得上下肢的相对运动较为明显。当击高位球时，则相反。击高位球时，上下肢的体位相对比较舒展。重心高度就会提高，相应地，上下肢尤其是下肢关节的各角度都会有相应程度的加大。当下肢折叠程度降低时，下肢的发力大小也会受到影响，下肢关节的速度就会有相应程度的降低。当下肢关节速度降低时，为了达到更佳的击球效果，就会增加上肢的运动速度，尤其是肩关节、肘关节、腕关节的速度来快补充击球的速度。

图1 挥拍击球阶段各个关节平均速度变化图

2.2 躯干肩髋扭转角度与击球速度的相关性

肩髋扭转作为网球各项基本技术动作力量的来源，网球双手反手击球动作技术也不例外，躯干的肩髋扭转角促进上下肢力量的传递，进而增加挥拍速度及加强球的旋转［1］。在击球阶段中，躯干的扭转是主动的扭转，通过肌肉扭转造成超越器械的效果，这是提高回球速度的关键因素。挥拍击球阶段肩髋扭转角变化量同球速做相关性研究，反映出身体躯干扭转的幅度（超越器械的效果）与器械出手角度的关系。

由表1 可知，肩髋扭转角度变化量与器械速度呈高度相关，相关系数r分别为0.725、0.823、0.787、0.875、0.763、0.894、0.811、0.863、0.893、0.756，数据表明肩髋扭转角度变化量是影响器械出手速度的主要因素，下肢力量转化成上肢力量，进而转化成器械动量，其关键因素是躯干在击球阶段肩髋扭转的幅度大小。肩髋扭转幅度的大小又代表在击球动作开始时刻超越器械的效果［2］。在击球阶段开始时，形成上下肢的相对运动，才能形成良好的超越器械的效果［3］。因此，在击球阶段开始时，增加下肢的速度，相对减缓上肢的速度，形成的良好的超越器械，为后期击球积蓄力量。但是对于高、中、低位3 种不同击球点击球，最容易形成上下肢的对运动的体位是中位击球，高位击球很难加快下肢的速度，而低位击球很难降低上肢的速度，因此在进行高位击球和低位击球时，应特别注意这两点，可以利用跑位的方法找到最佳的击球时刻，或者在低位击球时或者高位击球时增加球的旋转，增加球的威胁性。同时，也可以给自己创造更多的反击机会。

表1 肩髋扭转角度变化量与器械速度的相关性分析

2.3 击球时刻各环节的运动参数特征

由图2可知，击球时刻，每位学生各关节速度的平均值呈递增趋势，说明上下肢的运动相对合理，但是击球时刻，即挥拍击球阶段的结束时，速度是由下至上依次传递的。下肢是力量的来源，依次上传至上肢过程中，传递的力向速度转换，且速度不断增加，最终使拍头能获得最大速度［4］。

图2 击球时刻各关节速度（被试者平均值）

在整个击球阶段，上下肢基本不是同步的，下肢带动上肢的运动的，在击球前形成良好的超越器械的效果，整体上速度的加速顺序为：踝关节→膝关节→髋关节→肩关节→肘关节→腕关节→手关节→器械［5］。此时，拍头的速度最快。下肢把拧转的力量传递到手上，最终形成器械的动能。但是头心—肩心—髋心的速度又相对较小，这样就形成了“关门”的动作，符合网球反手击球动作，维持了身体的平衡，为整套动作的衔接打下基础。

由表2 可知，在击球时刻肩髋角均值为20°，其中平均值、最大值、最小值都小于引拍结束时刻的角度。引拍结束时刻、击球时刻最大值、最小值之差，可以看出在挥拍击球阶段，躯干的扭转幅度较大。在挥拍击球阶段过程中，引拍结束时刻，左肩关节点处于髋关节点之后，此时躯干的扭转先拉长腰腹部肌肉，增加主要发力肌的收缩初长度，为加快最后击球时挥拍的速度做准备。到击球时刻时，左肩关节点已处于左髋关节点前，此时肌肉由做离心收缩到做向心收缩，再通过肌肉的快速收缩，使肌肉出现牵张反射，反射利于提高肌肉力量，此时身体姿态有利于拍头获得较大的动量［6］。

表2 被试者肩髋角度变化

4 结论与建议

4.1 结论

（1）挥拍击球阶段肩髋角的相对变化量同手速度之间呈显著相关关系。

（2）在击球阶段身体上下肢的用力顺序是由下至上依次传递的且呈递增的趋势。

（3）击球时刻保证合理的肩髋扭转角有利于延长对器械的做功。

4.2 建议

（1）在进行击球时要加大肩髋的扭转幅度，有利于加快挥拍的速度。

（2）建议增加下肢力量与灵活性的训练保证合适的体位击球。

（3）在日常训练中，球员应注意上下肢的用力顺序和各关节的加速时机。