黄庆彩

(龙岩学院 福建龙岩 364000)

在羽毛球运动中，要想提高运动水平，除了提高手法技术外，移动步法也是羽毛球运动员取胜的关键。现阶段羽毛球训练和比赛水平不断提高，运动员步法技术的使用频率越来越多，步法对比赛结果影响越发重要[1]。起动作为羽毛球步法从静止到加速或在运动中进行快速变向的先决条件，因此可以称得上是步法中最为关键技术。

20世纪80年代，就已有国内学者提出应对羽毛球步法技术进行研究。但当前，针对羽毛球步法的研究主要集中在：一是以体能范畴和运动系统之争为研究视角[2-3]。步法中的起动技术需要掌握适宜的起动方式和起动时机以及动作技术，因此应属运动技术范畴。二是以教法探讨、步法的训练为研究视角，对步法教学探讨和训练的研究较多，但无一例将起动技术和移动步法进行区分研究[4]。而训练效果的提高是由于起动技术或移动技术的改进而产生的，因此，在这一方面的检验还不够严谨。三是以预防运动损伤为研究视角。运动损伤的造成涉及到众多的不合理性，因此，目前单就从提高下肢力量或对特定的某一移动方向的步法进行分析研究以达到预防或减少运动损伤，这显然不够全面。从总体看，当前已有对羽毛球步法中起动技术的研究还停滞在无论不同方向的起动还是不同条件下的起动，均由同一种动作去指导完成，这显然是不科学、不合理的[5-6]。如果要对羽毛球中的起动技术进行全面的分析，就必须对不同方向的起动和不同条件下的起动进行分类研究以及借助科学的手段进行定量分析。因此，本研究通过运用运动学和肌电学对后场分腿垫步的动作技术进行研究，一方面运用两机同步分析不仅可以丰富不同起动方向的研究，而且所得数据也得到进一步夯实，其主要目的在于可以更好地指导日常中训练。另一方面也为日后实现不同起动方式及起动至不同方向的技术比较提供数据支撑。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以8名二级及以上羽毛球运动员为研究对象(见表1),对他们在羽毛球比赛中的分腿垫步动作技术特征进行研究。

表1 受试者基本情况

1.2 研究方法

1.2.1 实验法

在模拟比赛环境下，运用两台CASIOEX-FH25高速摄像机分别架设于运动员运动场地区域的正后方和正侧面进行拍摄。两机拍摄频率均为120帧/s，曝光时间为1/1000 s，两机主光轴夹角为90°，主光轴与地面高度为1.2 m。同时采用芬兰MegaWin6000无线蓝牙遥测肌电测试仪，采样频率1000 Hz，选取各运动员下肢的左右腓肠肌(外侧)、左右胫骨前肌、左右股二头肌、左右股直肌、左右臀大肌进行肌电同步测量。

1.2.2 数理统计法

(1)数据的读取

运用美国Ariel公司APAS三维解析软件对原始视频按相应规范操作程序对所需研究的分腿垫步动作技术影像进行解析，获得分腿垫步全过程中下肢各关节的角度、下肢各关节角度变化趋势、完成动作所需时间等运动学指标。同时通过计算获得两足前后间距、两足左右间距、起动时机等运动学指标以及通过视频与肌电图的同步选取所需对应的肌电图时段，运用MegaWin软件提取均方根振幅(RMS)、积分肌电(IEMG)指标。

(2)数据的统计学处理

采用 SPSS 26.0 软件进行数据分析，计算平均值和标准差以及相关性显著性检验，采用t检验对有关数据进行显著性差异检验。

2 结果与分析

2.1 分腿垫步技术阶段划分及动作时刻点界定

分腿垫步动作技术在羽毛球运动中，是集判断反应、衔接移动步法以及回动制动与起动的快速转换以保证手法不失攻击性和威胁性于一身的关键技术[5]。在实际运用中，运动员根据己方击出去的球的方向、弧度等信息做出有选择、有节奏的回动，在对方击球的一瞬间运动员迅速蹬地起动。这就使得运动员分腿垫步前的准备时间和动作形式主要受对手击球时机的影响，也要求运动员无论在什么动作形式下，在对方击球瞬间就要具备迅速蹬地起动的能力。因此，受这一条件的制约，运动员在起动时的准备动作因条件存在差异，但无论何种条件下的起动，在起动前运动员的重心在竖直方向没有大幅度波动，下肢各关节角度存在短暂的稳定，这一阶段特征称之为准备阶段[5]。随后运动员迅速腾空、落地、缓冲、蹬伸。其中缓冲、蹬伸是分腿垫步最主要的阶段。其整个动作过程如图1。

动作时刻点界定：①时刻：重心变化前瞬间。②时刻：重心在Z轴方向的最大值。③时刻：脚着地瞬间。④时刻：右膝最大屈时刻。⑤时刻：右脚离地瞬间。

各阶段动作技划分为：①准备阶段；①-②腾空阶段；②-③落地阶段；③-④缓冲阶段；④-⑤蹬伸阶段。

图1 实验中分腿垫步技术动作与动作时相各阶段划分视频图

2.2 后退步法中分腿垫步动作技术总体特征分析

获得更快的蹬离速度，使运动员快速地向来球方向移动击球以保证手法技术不失攻击性，这是步法技术的核心也是分腿垫步动作技术的关键目的。合理的分腿垫步技术是可以向来球方向做出更好的预判和获得更快的蹬离速度。因此准确地向来球方向获得较快的蹬离速度是检验分腿垫步动作优劣的重要指标。在对8名受试对象在比赛过程中的分腿垫步动作进行采集分析，运动员分腿垫步动作在竖直方向的重心变化集中出现在对方击球即球与对方球拍触球前的1/30 s至对方球拍触球后的1/40 s间，因此可以认定为这是运动员分腿垫步的开始。动作技术开始时刻的外在表现具有多样性。结合视频分析，具体表现形式有：1、运动员在中场附近准备时，对方未击球，运动员右脚在前、左脚在后的站位；2、运动员在中场附近准备时，对方未击球，运动员基本呈平行站位准备，在对方击球瞬间调整至右脚在前的站位；3、运动员在回动过程未至中场附近，对方已击球，运动员右脚在后，运动员迅速左脚蹬地腾空调整至右脚在前；4、运动员在回动过程未至中场附近，对方已击球，此时运动员右脚在前，运动员双脚迅速蹬地腾空向中场附近跟进。分析其原因是由于在具有对抗性的球类运动中，动作系统通常是不固定的[7]。而不同的运动学表现形式必然伴随的是在神经支配下的肌肉用力特征，这也是分腿垫步肌肉用力表现形式不同的根本原因。图2、图3分别是左、右后退步法中原地分腿垫步完整动作表面肌电图。不同的分腿垫步形式其肌肉的用力顺序必然不同，但从图中可以看到在分腿垫步开始前，运动员下肢肌群都已存在肌肉的“预激活”现象。结合视频分析，运动员完成整个分腿垫步动作系统，除准备腾空前动作形式存在多样性外，而后腾空、落地、缓冲、蹬离地面的动作形式具有很高的相似性，这说明分腿垫步动作在具有多年系统训练的运动员上形成了一定的技术定型。以下均只对运动员在中场附近准备时，对方未击球，运动员右脚在前、左脚在后的站位时完成的后退步法中原地分腿垫步动作特征进行分析。

图2 左后退步法中原地分腿垫步完整动作表面肌电图

图3 右后退步法中原地分腿垫步完整动作表面肌电图

2.3 后退步法中原地分腿垫步准备-腾空阶段的运动学和肌电学分析

表2 分腿垫步动作技术准备阶段的运动学特征

在人体运动中，通常预先拉长肌群至合适初长度增大肌肉的收缩力和构成肌肉向心收缩的前负荷从而产生肌力。肌群的预先拉长长度，通常在实际研究中，以关节的屈伸角度表示更直观清楚。表2是对8名受试运动员的后退步法中分腿垫步动作技术在准备阶段的运动学解析结果,在对运动员向左后退和向右后退的分腿垫步动作技术的运动学对比分析，结果表明：下肢左膝、右膝关节角度具有显著性差异(P<0.05)，踝、髋关节角度、两足前后间距、两足左右间距均不具有显著性差异(P>0.05)。膝关节作为在起动蹬伸过程中最主要的参与关节，运动员在准备过程中，需要向对方的出球方向进行预判，而不同的出球方向或预判方向，人体的重心及关节角度势必不同。因此，这可能造成膝关节在不同的起动方向时具有显著差异性的原因。依此也可推断运动员可以通过膝关节的角度调整对对方的出球方向进行预判。结合表2和表3分析，无论向左方向的后退还是向右方向的后退，右膝关节角度均比左膝关节角度小，右侧肌群肌肉贡献程度较大，尤以臀大肌、前胫骨肌用力更为明显。这也说明准备时运动员重心偏向于身体右侧，其目的在于方便右下肢肌群蹬伸用力。

前胫骨肌是下肢蹬伸的重要肌肉，在远固定条件下主动向心收缩可以使膝关节伸直，其收缩产生的下肢蹬伸力量通过有效传递后可以显著增加蹬伸的速度[8]。在准备阶段蹬伸过程中，向左起动时右膝关节角度与左、右前胫骨肌用力情况相关性具有极显著性；在右起动时右膝关节角度与右前胫骨肌用力情况相关性具有显著性、与右侧股二头肌相关性具有极显著性(表3)。

表3 分腿垫步动作技术准备阶段的肌电学特征及相关性情况

2.4 分腿垫步SSC阶段的运动学分析

在人体运动中，肌肉先做被迫离心收缩然后迅速转换为向心收缩的工作形式称为肌肉拉长-缩短周期(stretching-shorten cycle，SSC)，简称SSC[9]。其肌肉工作形式的最显著标志是工作目的不仅仅为了减少外力对人体的冲击力，而是为了获得更好的蹬伸效果。在具有SSC特征的技术系统中，缓冲效果的好坏不全取决于下肢肌群的退让性工作能力，同时与落地时的支撑动作相关联。受肌肉预兴奋的调节的作用，运动员在整个下落过程中，下肢各关节角度都呈减小。但相较调节能力，各运动员间存在差异。原因在于肌肉的预兴奋程度与肌肉收缩强度和运动员自身的运动水平高度相关。一般而言，运动水平高的较一般水平的运动员具有更准确、快速调动相关肌群的能力[5]。

由图4、图5可以看出，在缓冲期下肢关节并不完全在整个缓冲期呈减小，尤其以踝、髋关节表现更明显，说明下肢关节的伸肌肌群并非在整个缓冲阶段都做离心收缩。这一缓冲阶段运动学特征与具有SSC运动学特征的跳伸动作具有本质区别[10]。因此在选择如何加快分腿垫步蹬离速度的训练方案时，要充分加以考虑分腿垫步的这一运动学特性。结合影像和解析数据分析，膝关节在整个缓冲过程中均呈减小，存在极显著性差异(P<0.01)。具体原因需要进一步分析。同时也发现8名运动员在缓冲期，各自的右膝关节角度减小幅度均比左膝关节减小幅度要大(至少多减小5.4°)，这可能是由于在蹬伸期右膝关节肌群是主要的用力肌群而产生的。在蹬伸过程中，下肢部分关节还需进一步做退让性工作即关节角度减小，在这一阶段受方向和场上情况以及所需的蹬离速度不同，各运动员间的表现形式存在不同。但踝、髋关节角度均有进一步减小，部分运动员的左膝关节角度减小是否是由于技术原因，还有待进一步分析。在蹬伸过程中，同时伸展膝关节和躯干，则股四头肌( 产生伸膝和屈髋) 与腿后肌群( 产生屈膝和伸髋) 同时作用势必会牺牲部分腿部爆发力[8]。而蹬伸过程主要由膝关节参与的，因此这是在蹬伸过程踝、髋关节角度表现为呈进一步减小的原因。

图4 左后退SSC阶段下肢各关节角度的变化情况

图5 右后退SSC阶段下肢各关节角度的变化情况

2.5 分腿垫步动作技术完整过程肌肉贡献程度分析

IEMG是评价肌肉参与多少的重要指标。由于每名运动员完成分腿垫步动作时间不同，因此需要将所得IEMG值进行标准化处理。即以其中一名运动员动作总时间最长的为 1，其他运动员取其相对值(r) ，再用其他运动员的IEMG结果除以r，获得IEMG结果。从而消除在IEMG积分时间上的不等因素[8]。

从表4中可以看出完整的分腿垫步动作下肢肌肉用力大小顺序是：右侧臀大肌、左侧臀大肌、右侧腓肠肌、右侧胫骨前肌、右侧股四头肌、右侧股二头肌、左侧股四头肌、左侧腓肠肌、左侧胫骨前肌、左侧股二头肌。在蹬伸过程中，右下肢各关节需要积极的蹬伸，左下肢做一部分的退让性收缩，因此右侧肌群活动较左侧更强烈。所以臀大肌和右侧肌群是分腿垫步重要的做功用力肌群，在针对该项技术的力量素质训练中，应加强以上肌群的快速力量能力训练。

表4 分腿垫步动作技术完整过程肌肉积分肌电均值一览表 μVs

3 结论与建议

3.1 结论

(1)分腿垫步动作的开始时间是在对方击球前1/30 s至对方球拍触球后的1/40 s间；分腿垫步动作技术准备阶段的准备姿势有4种不同表现形式，而后的腾空阶段、落地阶段、缓冲阶段、蹬伸阶段的动作形式具有较高的相似性。

(2)在准备-腾空过程中，下肢左膝、右膝关节角度具有显著性差异(P<0.05)，踝、髋关节角度、两足前后间距、两足左右间距均不具有显著性差异(P>0.05)。该过程中，右侧肌群肌肉用力程度更大且右膝关节角度与左、右前胫骨肌用力情况相关性具有显著性。

(3)在缓冲期，下肢关节的伸肌肌群并非在整个缓冲阶段都做离心收缩；在蹬伸期，右膝关节肌群是主要的用力肌群而产生的且该过程下踝、髋关节角度进一步减小。

(4)在完成完整的分腿垫步动作技术过程中肌肉用力大小依次为：右侧臀大肌、左侧臀大肌、右侧腓肠肌、右侧胫骨前肌、右侧股四头肌、右侧股二头肌、左侧股四头肌、左侧腓肠肌、左侧胫骨前肌、左侧股二头肌。

3.2 建议

传统的步法训练通常采用直接给予移动方向的手势或信号，练习运动员在场上不停地向信号目标跑动。建议在今后的步法或者起动技术练习中，应根据已知分腿垫步的起动形式和起动时机，在练习时应先给予起动的信号(如击掌、信号灯)表示起动的开始再给予移动方向的指令的方式进行练习。通过快速伸缩复合训练、跳绳等练习方法[11-12]，加强运动员离心收缩与向心收缩的衔接能力即反应收缩时间的训练。并且在力量训练中应适度增加臀大肌和右下肢相应肌群的力量训练。