网球双手反手击球运动中生物力学的分析

2022-05-26魏文婧

当代体育科技 2022年11期

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］。