北 京 体 育 大 学

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1 北 京 体 育 大 学 硕 士 论 文 工 作 计 划 论 文 题 目 : 网 球 发 球 动 作 肌 肉 动 员 比 例 与 动 力 链 关 系 的 研 究 学 号 : 专 业 : 运 动 人 体 科 学 研 究 方 向 : 运 动 生 理 学 研 究 生 : 徐 龙 雨 指 导 教 师 : 熊 开 宇 起 止 日 期 : 年 月 日

2 论 文 题 目 :( 限 30 字 ) 网 球 发 球 动 作 肌 肉 动 员 比 例 与 动 力 链 关 系 的 研 究 国 内 外 研 究 现 状 与 选 题 依 据 :( 包 括 目 的 意 义 ) 近 几 年 我 国 女 子 竞 技 网 球 的 整 体 水 平 有 了 显 著 提 高, 其 中 女 双 运 动 员 取 得 了 2004 年 的 雅 典 奥 运 会 金 牌 与 2006 年 的 两 项 大 满 冠 赛 事 冠 军, 完 成 了 中 国 女 子 竞 技 网 球 的 历 史 性 突 破 女 子 单 打 方 面 也 取 得 了 骄 人 的 成 绩 : 李 娜 郑 洁 分 别 闯 入 大 满 贯 赛 事 女 单 八 强 和 四 强, 彭 帅 在 WTA 单 打 排 名 最 高 31 位, 以 及 2009 年 中 国 网 球 公 开 赛 小 将 张 帅 战 胜 现 世 界 排 名 第 一 的 萨 芬 娜 晋 级 16 强 等, 极 大 的 鼓 舞 和 促 进 了 中 国 网 球 事 业 的 发 展 但 是, 必 须 清 醒 认 识 到 我 国 顶 尖 女 子 网 球 运 动 员 与 国 际 优 秀 女 子 网 球 运 动 员 之 间 整 体 竞 技 水 平 仍 存 在 很 大 差 距 而 发 球 是 网 球 比 赛 进 攻 中 的 有 利 手 段, 高 速 准 确 的 发 球 是 得 分 取 胜, 在 气 势 上 压 倒 对 手 的 关 键 技 术 它 既 是 每 一 分 的 开 始, 也 是 向 对 方 进 攻 的 开 始, 同 时 还 是 双 方 进 行 攻 防 对 抗 的 开 始 有 资 料 显 示, 我 国 运 动 员 的 发 球 时 速 远 远 低 于 世 界 优 秀 运 动 员 水 平, 准 确 性 上 也 明 显 不 如 国 外 选 手, 发 球 是 我 国 运 动 员 的 薄 弱 环 节 改 进 发 球 技 术, 提 高 发 球 速 度 成 为 当 前 我 国 网 球 技 术 训 练 中 的 焦 点 问 题 正 因 为 发 球 在 网 球 比 赛 中 所 占 有 的 重 要 地 位, 因 此 国 内 外 网 球 专 项 训 练 和 网 球 技 术 研 究 都 重 视 发 球 技 术 的 提 高 和 新 技 术 的 研 究 每 位 研 究 者 对 网 球 发 球 的 认 识 都 有 自 己 的 独 特 见 解, 反 映 了 不 同 研 究 发 球 的 着 眼 点 对 发 球 动 作 方 式 的 描 述 : 常 见 的 分 类 有 两 种 一 种 把 发 球 的 动 作 分 成 准 备 姿 势 和 挥 拍 挥 拍 触 球 随 挥 动 作 三 个 部 分, 另 一 种 把 发 球 过 程 分 为 6 个 阶 段, 即 准 备 站 位 抛 球 过 渡 向 后 挥 拍 向 前 挥 拍 击 [1] 球 和 随 挥 国 外 关 于 网 球 发 球 技 术 生 物 力 学 和 肌 电 研 究 的 历 史 及 现 状 [2] 国 际 网 联 发 布 的 报 告 中 指 出, 通 过 生 物 力 学 分 析, 可 以 认 为 发 球 动 作 是 一 个 协 调 链, 阐 述 发 球 力 量 的 来 源 并 非 依 靠 躯 干 和 手 臂 产 生 的 爆 发 力, 而 先 进 的 发 球 的 爆 发 力 的 主 要 来 源 于 腿 部 动 作 中 的 膝 部 的 屈 伸, 正 是 这 一 动 作 产 生 的 爆 发 力 传 递 至 整 个 链 条 系 统 整 个 发 球 的 发 力 过 程 为 蹬 腿 一 转 髋 一 转 体 一 手 臂 绕 肩 一 肘 部 伸 展 一 小 臂 外 旋 一 转 腕 一 随 球 动 作 和 落 地 脚 通 过 这 种 发 力 顺 序, 使 发 球 动 作 合 理 化, 达 到 最 佳 的 发 球 效 果 Anderson(1979) [3] 以 及 后 来 的 研 究 者 研 究 发 现 在 击 球 过 程 中, 上 肢 所 获 冲 量 有 相 当 大 的 部 分 来 自 下 肢 蹬 伸 及 躯 体 扭 转. Feltner Dapena [4] 和 Fleisig [5] 等 人 (1995) 对 发 球 中 肘 关 节 力 学 研 究 表 明, 更 高 的 发 球 速 度 往 往 会 在 运 动 员 肘 部 的 内 侧 产 生 一 个 较 高 的 ( 内 翻 ) 力 矩 ( 男 子 约 80Nm, 女 子 约 60Nm) 快 速 发 球 时 运 动 员 产 生 的 力 矩 大 小 与 高 水 平 的 专 业 男 性 棒 球 投 手 相 似 Kibler [6],1995 对 发 球 中 膝 关 节 的 运 动 特 征 研 究 表 明, 屈 膝 幅 度 较 小 的 运 动 员, 会 由 于

3 较 小 的 腿 部 发 力 给 肩 和 肘 关 节 造 成 较 大 的 力 矩 负 荷, 尤 其 是 在 上 臂 最 大 外 旋 时 刻 因 此, 运 动 员 应 该 在 发 球 动 作 中 发 展 高 效 的 腿 部 发 力 来 获 得 一 个 较 高 的 速 度 和 尽 可 能 小 的 关 节 面 负 荷 有 研 究 证 实 运 动 员 小 范 围 挥 拍 和 完 全 的 挥 拍 的 发 球 速 度 以 及 在 上 肢 产 生 的 力 矩 相 似 所 记 录 到 的 肩 关 节 的 关 节 面 作 用 力 只 有 微 小 的 差 别 从 腿 部 到 手 的 协 调 动 作 并 形 成 一 条 运 动 学 链, 这 可 以 在 任 何 击 球 动 作 中 减 少 负 荷 指 出 运 动 员 应 把 下 肢 蹬 伸 发 力 作 为 完 整 发 球 动 作 的 一 部 分 在 身 体 加 速 阶 段, 击 球 臂 的 许 多 块 肌 肉 都 是 非 常 活 跃 的, 如 : 拇 短 屈 肌 旋 前 圆 肌 肱 三 头 肌 冈 上 肌 冈 下 肌 前 锯 肌 三 角 肌 前 束 胸 大 肌 和 背 阔 肌 Buckley 和 Kerwin 的 研 究 [7] (1988) 显 示 肱 二 头 肌 也 是 处 于 活 跃 状 态 的, 不 仅 稳 定 肘 关 节, 同 时 帮 助 防 止 关 节 过 伸 上 臂 的 内 旋 肌 ( 如 背 阔 肌 胸 大 肌 和 冈 上 肌 ) 处 于 高 度 活 跃 状 态, 即 上 臂 内 旋 对 发 球 时 球 拍 速 度 的 获 得 起 到 了 重 要 作 用 (Elliott 等 [8], 1995) 在 上 臂 ( 及 球 拍 ) 加 速 的 全 程 中, 肩 袖 肌 肉 组 织 的 作 用 集 中 在 肱 骨 头, 帮 助 产 生 最 佳 的 肩 关 节 功 能 肩 带 稳 定 很 重 要, 它 使 肩 带 与 手 臂 一 致 协 调 地 活 动, 这 一 点 不 可 忽 视 这 维 持 了 肩 关 节 的 大 角 度, 减 少 了 肩 袖 肌 肉 增 大 压 缩 的 可 能, 也 减 少 了 肩 袖 肌 肉 的 激 活, 将 压 力 限 定 在 肩 关 节 的 关 节 囊 和 韧 带 上 (Kibler [9], 2003) [10] Chow 和 他 的 同 事 (2003) 对 在 三 种 不 同 的 网 球 发 球 ( 平 击 球 上 旋 球 和 切 削 球 ) 中, 通 过 肌 电 对 八 块 躯 干 下 肢 肌 肉 的 激 发 模 式 进 行 了 测 试 ( 左 右 两 侧 的 腹 直 肌 腹 外 斜 肌 腹 内 斜 肌 和 竖 脊 肌 ) 他 们 发 现 不 同 的 发 球 类 型, 肌 肉 激 活 模 式 的 差 异 不 是 很 大 ; 而 腹 直 肌 和 腹 外 斜 肌 的 激 发 模 式 与 腹 内 斜 肌 和 竖 脊 肌 相 比, 两 侧 差 异 更 加 明 显 在 发 球 的 某 阶 段 中, 可 发 现 有 腹 / 下 背 和 两 侧 共 同 激 活 的 现 象 共 同 激 发 可 能 会 对 稳 定 脊 柱 有 帮 助 为 了 减 缓 比 赛 节 奏, 国 际 网 联 (ITF) 批 准 试 用 一 种 新 球 Type 3, 比 原 球 大 6% 针 对 有 关 大 号 球 会 导 致 疲 劳 性 损 伤 的 顾 虑,Backwell 和 Knudson(2002) [11], 进 行 了 关 于 使 用 大 球 对 发 球 技 术 和 三 头 肌 胸 大 肌 和 前 三 角 肌 的 活 动 的 影 响 的 测 试 他 们 发 现 使 用 常 规 球 和 使 用 大 球 时 的 肌 肉 激 发 模 式 并 未 有 显 著 的 不 同. 在 分 析 发 球 时, 一 些 研 究 者 将 准 备 动 作 ( 或 者 说 向 后 引 拍 阶 段 ) 分 为 挥 臂 (wind-up) ( 从 开 始 到 抛 球 ) 和 上 摆 (cocking)( 从 抛 球 到 肩 部 最 大 外 旋 ) 阶 段 一 般 的, 在 挥 臂 (wind-up) 阶 段, 肩 部 和 前 臂 肌 肉 活 动 程 度 较 低 在 上 摆 (cocking) 阶 段, 处 于 中 度 或 高 度 活 动 状 态 的 肌 肉 包 括 拇 短 屈 肌 旋 前 圆 肌 肱 三 头 肌 冈 上 肌 冈 下 肌 前 锯 肌 和 前 三 角 肌 (Ryu 等, 1988 [12] ; Van Gheluwe 和 Hebbelinck 1986 [13] ). Morris [14] 主 要 的 腕 伸 肌 和 肱 三 头 肌 都 是 非 常 活 跃 的 等 (1989) 称, 在 引 拍 的 后 期, 所 有 Ellenbecker 和 Roetert [15] 研 究 发 现, 运 动 员 可 以 通 过 提 高 发 球 手 臂 内 旋 肌 群 的 力 量, 来 发 展 快 速 发 球 技 能 但 是, 内 旋 肌 群 和 外 旋 肌 群 的 力 量 比 例 超 过 1.5:1, 会 限 制 运 动 表 现 另 一 方 面, 保 持 并 提 高 肩 袖 肌 群 的 力 量 以 及 肩 胛 骨 的 控 制 能 力, 会 大 大 有 益 于 运 动 员 国 内 关 于 网 球 技 术 生 物 力 学 和 肌 电 研 究 的 历 史 及 现 状 [16] 刘 卉 借 助 于 三 维 高 速 录 像 及 直 接 线 性 变 换 (DLT) 方 法, 获 取 了 我 国 优 秀 青 年 女 子 网

4 球 选 手 发 球 动 作 过 程 中 的 运 动 学 参 数 揭 示 出 网 球 发 球 属 鞭 打 类 动 作 的 特 征, 并 完 整 地 论 证 和 提 出 了 网 球 发 球 的 基 本 技 术 原 理 [17] 金 春 林 曲 峰 等 人 研 究 上 下 肢 配 合 的 运 动 特 征 网 球 的 发 球 动 作 属 于 鞭 打 类 动 作, 所 以 合 理 的 动 作 节 奏 应 该 是 身 体 自 下 位 关 节 至 上 位 关 节 的 速 度 依 次 递 增 各 环 节 间 速 度 的 递 增 量 越 大, 说 明 鞭 打 动 作 的 动 量 传 递 效 果 越 好 并 提 出 了 研 究 对 象 第 一 发 球 时 身 体 主 要 环 节 的 用 力 顺 序 为 右 膝 一 左 膝 一 左 髋 一 右 髋 一 右 肘 一 右 腕 指 出 合 理 的 技 术 是 充 分 发 挥 躯 干 肌 肉 和 下 肢 肌 肉 的 爆 发 加 速 作 用, 不 要 过 多 的 依 靠 上 肢 关 节 加 速, 这 样 才 能 使 上 肢 肌 肉 留 有 较 大 的 能 力 贮 备, 过 分 的 强 调 通 过 上 肢 加 速 来 增 加 球 速 将 导 致 发 球 准 确 率 下 降 因 此 应 加 强 下 肢 的 蹬 伸 力 量, 并 在 发 球 时 加 强 下 肢 的 蹬 伸 作 用, 从 技 术 上 保 证 下 肢 和 躯 干 肌 肉 合 理 的 爆 发 加 速 功 能, 使 整 个 鞭 打 动 作 更 加 合 理, 在 保 证 发 球 准 确 性 的 前 提 下 增 大 击 球 速 度 [18] 汪 志 雷 等 人 对 网 球 运 动 员 发 球 动 作 的 下 肢 关 节 做 了 生 物 力 学 研 究, 发 现 踝 关 节 和 膝 关 节 快 速 蹬 伸 是 超 越 器 械 的 开 始, 也 是 整 个 人 体 环 节 链 系 统 鞭 打 动 作 的 第 一 步, 它 的 直 接 作 用 是 使 身 体 ( 躯 干 ) 向 上 加 速, 并 对 持 拍 臂 及 网 拍 形 成 超 越 超 越 的 重 要 作 用 是 增 大 挥 拍 的 工 作 距 离 超 越 另 一 个 重 要 作 用 是 预 先 强 烈 地 牵 拉 作 后 继 动 作 的 主 动 肌, 使 之 积 蓄 强 大 的 弹 性 能, 提 高 肌 肉 的 预 张 力 [19] 严 波 涛, 吴 延 禧 等 采 用 高 速 立 体 摄 像 (500 格 / 秒 ) 和 现 场 调 研 等 方 法, 对 我 国 男 女 网 球 选 手 的 发 球 动 作 进 行 了 分 析 从 生 物 力 学 角 度 对 抛 球 击 球 动 作 技 术 以 及 动 作 节 奏 问 题 的 本 质 做 了 探 讨 认 为 抛 球 高 度 落 差 过 大 是 造 成 击 球 爆 发 用 力 动 作 不 连 贯 的 主 要 根 源 ; 提 高 发 球 速 度 重 点 是 要 发 挥 躯 干 力 量, 应 采 用 螺 旋 式 向 上 用 力 技 术 ; 上 肢 尽 管 对 球 拍 有 最 后 加 速 功 能, 但 更 重 要 的 是 控 制 用 力 方 向 和 球 的 落 点 ; 新 旧 发 球 技 术 在 用 力 节 奏 上 有 本 质 性 区 别, 新 的 发 球 动 作 节 奏 更 符 合 动 作 目 的 和 人 体 运 动 原 理 他 们 也 针 对 我 国 运 动 员 当 前 技 术 上 存 在 的 问 题 提 出 了 训 练 建 议 在 严 波 涛 的 研 究 中 认 为 在 理 想 的 动 力 链 发 力 动 作 中, 用 力 顺 序 靠 前 的 动 力 链 环 节 为 时 间 顺 序 上 靠 后 的 一 个 动 力 链 环 节 提 供 了 加 速 度, 形 成 肌 肉 动 量 由 下 至 上 的 转 移 在 这 短 短 的 2 到 3 秒 中, 肩 部 的 动 作 贯 穿 始 终, 下 肢 和 身 体 肌 肉 的 运 动 是 上 肢 发 力 的 辅 助, 为 肩 部 的 发 力 提 供 了 加 速 度 [20] 陈 海 春 通 过 桑 普 拉 斯 麦 肯 罗 与 省 市 一 线 队 员 进 行 对 比 分 析 发 现, 在 挥 拍 击 球 时 刻 应 使 各 关 节 运 动 中 产 生 的 速 度 最 大 限 度 地 在 击 球 时 传 递 到 肢 体 末 端, 也 即 动 量 从 肘 向 腕 手 和 球 拍 传 递, 动 作 迅 速, 有 效 地 利 用 全 身 爆 发 力, 提 高 击 球 速 度, 从 而 加 快 了 球 速, 使 动 作 具 有 突 变 性, 增 强 了 动 作 效 益, 有 很 好 的 实 效 性 应 由 前 期 已 被 拉 长 的 同 侧 腹 内 斜 肌 和 对 侧 腹 外 斜 肌 在 下 支 撑 情 况 下 快 速 地 向 心 收 缩, 并 带 动 上 肢 做 鞭 打 动 作, 其 时, 上 肢 的 肩 肘 腕 手 各 环 节 的 击 球 动 作 的 主 动 肌 应 是 依 次 先 紧 张 后 放 松 再 固 定 [21] 陈 万 军, 郭 开 强 等 人 通 过 研 究 国 际 优 秀 男 子 选 手 指 出 国 际 优 秀 选 手 抛 球 技 术 动 作 连 贯 稳 定 位 置 准 确 抛 球 落 差 小 抛 球 臂 肌 肉 感 觉 精 细, 向 后 向 前 挥 拍 时 间 短, 充 分 合 理 地 运 用 了 躯 干 侧 弓 背 弓 下 肢 肌 群 转 动 用 力 及 上 肢 挥 臂 旋 内 动 作, 使 发 球 动 作 过 程, 肌 肉 工 作 群 协 调 有 力, 从 而 形 成 了 发 球 技 术 层 战 术 层 心 理 层 体 能 层 彼 此 协 调 的 最 优 化, 获 得 了 发 球

5 动 作 时 间 短 速 度 快 力 量 大 落 点 刁 的 最 佳 效 果 根 据 动 作 结 构, 参 与 动 作 的 主 要 肌 肉 有, 上 肢 肌 : 肱 二 头 肌 三 角 肌 肱 桡 肌 ; 躯 干 肌 : 斜 方 肌 背 阔 肌 胸 大 肌 腹 直 肌 腹 外 斜 肌 ; 下 肢 肌 : 股 直 肌 胫 骨 前 肌 腓 肠 肌 根 据 网 球 运 动 的 技 术 特 点, 那 些 对 于 网 球 专 项 运 动 起 主 要 作 用 的 肌 肉 对 动 作 的 效 果 有 关 键 性 的 作 用 根 据 肌 电 记 录 每 块 肌 肉 肌 电 活 动 开 始 和 结 束 的 时 间, 可 以 确 定 发 球 时 主 要 用 力 肌 肉 的 发 力 顺 序 在 发 球 过 程 中, 肌 肉 按 照 肌 电 活 动 开 始 排 列 的 顺 序 为 : 三 角 肌 斜 方 肌 肱 桡 肌 肱 二 头 肌 胫 骨 前 肌 股 直 肌 腓 肠 肌 腹 外 斜 肌 胸 大 肌 腹 直 肌 背 阔 肌 由 于 不 同 运 动 员 他 们 各 肌 肉 发 挥 的 力 量 大 小 不 同, 就 导 致 了 动 作 的 不 同 效 果 和 不 同 技 术 风 格 的 形 成 [22] 魏 欣 通 过 对 网 球 运 动 员 核 心 区 肌 肉 力 量 的 研 究 指 出, 通 过 全 身 不 同 部 位 和 环 节 力 量 的 衔 接 传 递 和 整 合 提 高 力 量 的 效 率 在 一 些 肌 肉 近 端 固 定 末 端 发 力 的 运 动 中, 如 田 径 的 标 枪 网 球 的 挥 拍 和 排 球 的 扣 球 等 被 称 为 鞭 打 的 动 作, 都 需 要 核 心 力 量 的 参 与, 它 可 以 将 下 肢 和 躯 干 的 力 量 快 速 准 确 的 传 递 到 上 肢, 集 结 全 身 的 力 量 于 鞭 打 动 作 [23] 根 据 申 淳 的 研 究, 表 面 肌 电 测 试 可 以 应 用 于 网 球 运 动 动 作 过 程 的 合 理 性 判 断 分 析, 并 且 可 以 尝 试 在 实 验 条 件 许 可 下 继 续 应 用 于 更 细 微 的 动 作 技 术 诊 断 与 分 析 肌 肉 活 动 情 况 可 从 某 一 方 面 反 映 肌 肉 用 力 情 况, 肌 电 活 动 顺 序 反 映 了 肌 肉 活 动 顺 序 运 动 生 物 力 学 中 大 关 节 首 先 产 生 活 动 原 理, 即 当 需 要 克 服 大 阻 力, 或 需 要 表 现 出 大 的 运 动 速 度 时, 运 动 链 中 各 关 节 的 肌 肉 虽 然 同 时 用 力, 但 其 中 大 关 节 总 是 首 先 产 生 活 动, 并 根 据 关 节 的 大 小, 表 现 出 一 定 的 先 后 顺 序 肌 肉 用 力 收 缩 的 顺 序 是 由 近 端 向 远 端 依 次 开 始 收 缩 的 网 球 的 发 球 动 作 属 于 爆 发 用 力, 基 本 符 合 大 肌 肉 群 优 先 的 原 则 斜 方 肌 和 三 角 肌 所 属 的 肩 关 节 首 先 产 生 活 动 各 块 肌 肉 所 表 现 出 的 时 间 先 后 顺 序 可 以 反 映 人 体 环 节 在 击 球 动 作 过 程 中 的 用 力 顺 序 肌 肉 按 照 肌 电 活 动 开 始 与 结 束 的 排 列 顺 序 表 明, 在 发 球 过 程 中 三 角 肌 和 斜 方 肌 最 先 参 与 肌 肉 发 力, 而 且 持 续 时 间 较 其 他 的 肌 肉 都 长, 并 且 贡 献 的 力 量 非 常 大, 是 发 球 过 程 中 的 主 要 用 力 肌 肉 通 过 肌 电 的 研 究 表 明, 斜 方 肌 和 三 角 肌 为 发 球 动 作 的 主 要 发 力 肌 肉, 网 球 发 球 动 作 属 于 爆 发 用 力, 这 基 本 符 合 大 肌 肉 群 优 先 的 原 则 即 在 拉 长 相 关 用 力 肌 肉 的 条 件 下, 首 先 是 下 肢 躯 干 等 肌 肉 的 加 速 用 力, 然 后 是 上 肢 各 个 关 节 小 肌 肉 群 的 加 速 用 力, 即 下 肢 蹬 伸 躯 干 前 屈 侧 转 伸 肩 伸 肘 前 臂 内 旋 上 臂 转 动 和 手 腕 屈 他 提 出 要 根 据 运 动 员 的 个 体 差 异 采 取 有 针 对 性 的 训 练 [24] 郭 全 清 对 网 球 发 球 动 作 的 肌 电 分 析 发 现, 三 角 肌 和 斜 方 肌 最 先 参 与 肌 肉 发 力, 而 且 持 续 时 间 均 较 其 它 肌 肉 都 长, 并 且 贡 献 的 力 量 非 常 大, 同 时 也 是 发 球 动 作 过 程 中 的 主 要 用 力 肌 肉 当 前 网 球 动 作 研 究 中 的 问 题 与 不 足 国 内 外 研 究 网 球 发 球 动 作 的 研 究 中, 肌 电 多 用 于 从 解 剖 学 角 度 分 析 运 动 各 环 节 中 肌 肉 块 或 肌 肉 群 的 用 力 变 化 情 况, 生 物 力 学 三 维 分 析 多 用 于 对 发 球 鞭 打 动 作 的 研 究 或 是 对 身 体 局 部 关 节 的 运 动 学 研 究 将 运 动 生 理 学 肌 电 技 术 与 生 物 力 学 共 同 研 究 网 球 发 球 动 作 的 研 究 报 道 不

6 多, 仅 有 的 研 究 多 局 限 于 肩 肘 膝 关 节 的 损 伤 或 运 动 学 研 究 当 中 发 球 动 作 的 优 劣, 最 终 的 落 脚 点 应 该 是 发 球 速 度 这 些 研 究 未 能 将 网 球 发 球 动 作 中 各 环 节 的 运 动 情 况 与 发 球 速 度 肌 肉 用 力 顺 序 和 肌 肉 用 力 情 况 与 发 球 动 作 的 质 量 联 系 起 来, 制 约 了 结 果 的 应 用 价 值 科 学 研 究 意 义 体 育 运 动 中, 鞭 打 动 作 可 以 分 为 上 肢 的 鞭 打 动 作 下 肢 的 鞭 打 动 作 和 全 身 的 鞭 打 动 作, 而 网 球 的 发 球 动 作 则 是 典 型 的 上 肢 鞭 打 动 作 但 是 在 网 球 发 球 过 程 中, 挥 拍 臂 ( 上 肢 ) 的 鞭 打 动 作 只 是 整 个 动 作 过 程 中 非 常 重 要 的 一 部 分, 实 际 上 下 肢 蹬 地 身 体 转 体 的 作 用 也 显 得 同 样 重 要, 所 以 要 特 别 强 调 发 球 时 的 上 下 肢 配 合 以 及 合 理 的 动 作 节 奏 根 据 动 作 结 构 原 理, 任 何 复 杂 技 术 动 作 都 是 由 一 系 列 不 同 的 简 单 动 作 组 合 而 成 为 了 明 确 解 释 不 同 时 相 动 作 特 征 和 技 术 要 求, 便 于 运 动 员 和 教 练 员 理 解 发 球 过 程 中 各 个 动 作 功 能 的 相 对 独 立 性 和 动 作 之 间 的 递 进 规 律, 强 调 各 动 作 阶 段 的 技 术 要 点 和 技 术 原 理, 于 是 我 们 将 身 体 比 作 一 个 动 力 链 动 力 链 的 传 力 过 程 是 身 体 各 部 分 ( 腿 躯 干 肩 手 臂 和 手 ) 的 协 调 作 用, 开 始 于 地 面 对 脚 的 反 作 用 力, 结 束 于 快 速 挥 拍 击 球 的 动 作 过 程 也 就 是 说, 通 过 身 体 各 环 节 按 照 有 序 工 作, 将 其 运 动 的 能 量 叠 加, 以 达 到 提 高 运 动 员 击 球 时 的 速 度 之 目 的 人 体 在 结 构 上 是 由 关 节 将 身 体 各 环 节 相 连, 因 此 在 对 人 体 运 动 进 行 研 究 时 可 将 人 体 简 化 为 动 力 链 在 发 球 动 作 中, 若 使 动 力 链 末 端 产 生 极 大 的 速 度 和 力 量 时, 肢 体 的 运 动 形 式 表 现 为 由 近 端 环 节 到 远 端 环 节 依 次 加 速 与 制 动, 各 环 节 的 速 度 也 表 现 为 由 近 端 到 远 端 的 依 次 增 加, 最 终 形 成 鞭 打 动 作 在 网 球 项 目 的 运 动 训 练 过 程 中, 网 球 运 动 员 做 每 一 个 击 球 动 作 时 肌 肉 力 量 大 小 和 发 力 顺 序 以 及 相 应 的 关 节 速 度 如 何 能 提 高 发 球 速 度, 如 何 能 更 有 效 有 针 对 性 地 发 展 这 些 主 要 用 力 的 肌 肉? 如 何 避 免 发 球 过 程 中 关 节 肌 肉 损 伤? 如 何 能 协 调 全 身 各 关 节 肌 肉 的 运 动 情 况 最 终 提 高 发 球 质 量 都 是 广 大 教 练 员 运 动 员 所 迫 切 关 注 的, 并 且 都 是 需 要 了 解 和 掌 握 的 通 过 高 速 摄 像 三 维 分 析 以 及 肌 电 手 段 研 究 网 球 发 球 动 作 不 同 时 相 中 动 力 链 和 其 相 应 肌 肉 工 作 负 荷 做 功 状 态, 即 动 力 链 中 各 关 节 运 动 速 度 时 间, 各 关 节 分 布 肌 肉 的 发 力 时 序 持 续 时 间 贡 献 率, 以 及 各 关 节 运 动 速 度 肌 肉 用 力 情 况 对 最 终 球 速 的 影 响 ( 贡 献 率 ) 等, 为 教 练 员 运 动 员 改 进 发 球 技 术 动 作 提 高 发 球 速 度 有 针 对 性 的 进 行 发 球 专 项 体 能 训 练 避 免 运 动 损 伤 提 供 科 学 依 据

7 参 考 文 献 [1] 陶 志 翔, 祁 兵, 胡 亚 斌. 对 网 球 发 球 体 系 的 探 究 [J]. 北 京 体 育 大 学 学 报, 2OO4 年 12 月, 第 27 卷, 第 12 期. [2] Bruce Elliott, Machar Reid and Miguel Crespo. ITF Biomechanics of Advanced Tennis.The international Tennis Federation, ITF Ltd,2003. [3] Anderson, M.B. (1979). Comparison of muscle patterning in the overarm throw and tennis serve. Research Quarterly for Exercise and Sport, 50, [4] Feltner, M., and Dapena, J.(1986)Dynamics of the shoulder and elbow joints of the throwing arm during a baseball pitch.international Journal of Sport Biomechanics,2, [5] Fleisig,G.S., Andrews, J.R.,Dillman, C.J. and Escamilla, R.F.(1995)Kinetics of baseball pitching with implications about injury mechanisms.the American Journal of Sports medicine,23,2, [6] Kibler, B.(1995) Biomechanical analysis of the shoulder during tennis activities. Clinics in Sports Medicine.14, [7] Buckley, J.P., Kerwin, D.G. (1988) The role of the biceps and triceps brachii during tennis serving. En Biomechanics IX (Editadopor) (Champaign Ill.: Human Kinetics) [8] Elliott, B., Christmass, M. (1995). A comparison of the high and low backspin backhand in tennis using different grips. Journal of Sports Sciences, 13, [9] Kibler, W.B.(2003)Scapular dyskinesis and its relation to shoulder pain.journal of American Academy of Orthopedic Surgeons,11, [10] Chow,J.W., Shim, J.H., and Lim,Y.T. Lower trunk muscle activity during the tennis serve. Journal of Science and Medicine in Sport. [11] Blackwell, J.B., and Knudson, D.(2002)Effect of type3 tennis ball on serve performance and upper extremity muscle activity.sport Biomechanics,1, [12] Rye, R.K.N.,McCormick, J.,Jobe, F.W., Moynes, D.R., and Antonelli, D.J.(1988) An electromyographic analysis of shoulder function in tennis players. American Journal of Sports Medicine,16, [13] Van Gheluwe, B., Hebbelinck, M. (1986). Muscle actions and ground reaction forces in tennis. International Journal of Sport Biomechanics, 2, [14] Morris,M.,Jobe,F.,Perry,J.,and Healy,B.(1989)Electromyograpphic analysis of elbow function in tennis players.american Journal of Sports Medicine,17, [15] Roetert, E.P, and Ellenbecker, T.S.(2002a)Strength training, flexibility training and physical conditioning. In P.Renstron(Ed).Handbook of Sport Medicine and Science, [16] 刘 卉. 网 球 大 力 发 球 技 术 的 运 动 生 物 力 学 原 理 [J]. 北 京 体 育 大 学 学 报 2000 年 6 月 第 23 卷 第 2 期. [17] 金 春 林 曲 峰. 柏 衍 网 球 发 球 技 术 的 生 物 力 学 分 析 北 京 体 育 大 学 学 报 [J].2OO8 年 2 月 第 3l 卷 第 2 期. [18] 汪 志 雷. 网 球 发 球 下 肢 动 作 的 运 动 学 分 析 [J]. 宁 波 工 程 学 院 学 报 第 2l 卷 第 3 期 2009 年 9 月. [19] 严 波 涛, 吴 延 禧. 网 球 发 球 技 术 的 生 物 力 学 分 析 [J]. 体 育 科 学 2000 年 7 月 第 20 卷 第 4 期 [20] 陈 海 春. 网 球 发 球 动 作 的 生 物 力 学 与 解 剖 学 分 析 [J]. 福 建 体 育 科 技 1998 年 10 月 第 17 卷 第 五 期 [21] 陈 万 军, 郭 开 强. 优 秀 网 球 运 动 员 发 球 技 术 特 征 分 析 [J]. 湖 北 体 育 科 技 2006 年 9 月 第 25 卷 第 5 期. [22] 魏 欣. 网 球 运 动 员 核 心 力 量 训 练 的 实 验 性 研 究. [23] 申 淳. 网 球 运 动 发 球 动 作 过 程 中 肌 肉 电 生 理 变 化 [J]. 中 国 组 织 工 程 研 究 与 临 床 康 复 第 12 卷 第 28 期. [24] 郭 全 清. 青 年 男 子 网 球 运 动 员 主 要 动 作 的 肌 电 分 析 与 应 用.

8 研 究 对 象 与 研 究 方 法 : 实 验 对 象 : 国 家 网 球 一 线 女 队 员 (3-5 人 ) 和 优 秀 网 球 运 动 员 (5-8 人 ) 研 究 方 法 : 1 文 献 资 料 法 通 过 中 国 期 刊 网 查 阅 有 关 赛 前 训 练 方 面 的 期 刊 资 料 书 籍, 主 要 文 献 资 料 有 : 体 育 学 术 期 刊 上 发 表 的 有 关 论 文 ; 体 育 报 刊 上 发 表 的 相 关 文 章 ; 互 联 网 (www. google. com) 上 检 索 到 的 相 关 新 闻 报 道 等 2 调 查 法 根 据 研 究 任 务 及 内 容 要 求, 本 研 究 主 要 运 用 的 调 查 法 有 专 家 访 谈 座 谈 等 方 法 对 优 秀 运 动 员 的 教 练 员 网 球 管 理 中 心 的 主 管 领 导 进 行 访 谈 调 查 3 数 理 统 计 法 使 用 北 京 体 育 大 学 视 讯 分 析 系 统 对 三 维 数 据 进 行 解 析, 使 用 MegaWin 软 件 对 肌 电 信 号 进 行 处 理 将 得 出 的 数 据 应 用 SPSS11.5 统 计 软 件 进 行 数 据 处 理 和 分 析 4. 实 验 法 肌 电 测 试 及 解 析 : 测 试 肌 肉 选 取 : 右 侧 持 拍 手 运 动 员 :1. 右 腕 关 节 屈 肌 群,2. 右 手 伸 肌 群,3. 右 肱 桡 肌,4. 右 肱 二 头 肌, 5. 右 肱 三 头 肌,6. 右 三 角 肌 前 部,7. 右 胸 大 肌,8. 右 背 阔 肌,9. 左 腹 直 肌,10. 左 腹 外 斜 肌, 11. 右 腹 直 肌,12. 右 腹 外 斜 肌,13. 左 臀 大 肌,14. 左 阔 筋 膜 张 肌,15. 左 股 直 肌,16. 左 股 二 头 肌 左 侧 持 拍 手 运 动 员 :1. 左 腕 关 节 屈 肌 群,2. 左 手 伸 肌 群,3. 左 肱 桡 肌,4. 左 肱 二 头 肌, 5. 左 肱 三 头 肌,6. 左 三 角 肌 前 部,7. 左 胸 大 肌,8. 左 背 阔 肌,9. 左 腹 直 肌,10. 左 腹 斜 肌, 11 右 腹 直 肌,12. 右 腹 外 斜 肌,13. 右 臀 大 肌,14. 右 阔 筋 膜 张 肌,15. 右 股 直 肌,16. 右 股 二 头 肌 数 据 收 集 : 采 用 芬 兰 产 Me-6000 型 16 导 肌 电 测 试 仪 进 行 数 据 采 集 采 集 频 率 为 1000Hz, 并 将 采 集 的 肌 电 信 号 与 视 频 信 号 进 行 同 步 记 录 采 集 运 动 员 5 次 大 力 发 球 并 成 功 的 数 据 数 据 处 理 : 采 用 Me-6000 型 16 导 肌 电 测 试 仪 配 套 软 件 Mega-Win 进 行 数 据 处 理 与 分 析 三 维 高 速 摄 像 及 解 析 : 数 据 收 集 : 拍 摄 期 间, 天 气 晴 朗, 能 见 度 良 好 用 MVC 高 速 摄 像 机 以 每 秒 200 帧, 快 门 速 度 1/500sec 拍 摄 每 一 次 击 球 两 台 摄 像 机 放 在 同 一 水 平 面 内, 主 光 轴 夹 角 为 90 度, 主 光 轴 距 地 面 高 度 1.5m 采 集 运 动 员 5 次 大 力 发 球 并 成 功 的 数 据

9 数 据 处 理 : 用 北 京 体 育 大 学 视 讯 系 统 进 行 数 据 处 理 采 用 DLT 法 对 拍 摄 录 相 进 行 数 字 化 处 理 和 三 维 空 间 坐 标 转 换 按 照 日 本 松 井 秀 治 三 维 定 点 人 体 模 型, 对 全 身 21 个 标 志 点 另 外 还 有 拍 头 网 球 ( 作 为 机 械 点 ) 进 行 数 据 采 集 所 获 得 的 有 关 数 据 运 用 低 通 滤 波 法 ( 频 率 为 8 赫 兹 ) 进 行 平 滑, 以 减 小 可 能 发 生 的 误 差 数 据 经 过 Q-tools 软 件 和 Spss 软 件 进 行 数 据 统 计 分 析, 计 算 出 各 关 节 以 及 人 体 重 心 的 运 动 速 度 运 动 时 间 等 参 数 运 动 轴 设 定 : 把 与 网 球 场 底 线 方 向 平 行 的 方 向 设 定 为 X 轴, 平 行 于 边 线 的 方 向 设 定 为 Y 轴, 垂 直 于 此 平 面 向 上 的 方 向 设 定 为 Z 轴

10 研 究 的 主 要 内 容 : 通 过 高 速 摄 像 三 维 分 析 以 及 肌 电 手 段 主 要 围 绕 网 球 发 球 动 力 链 进 行 研 究 研 究 网 球 发 球 动 作 不 同 时 相 中 动 力 链 和 其 相 应 肌 肉 工 作 负 荷 做 功 状 态, 即 动 力 链 中 各 关 节 运 动 速 度 时 间, 各 关 节 分 布 肌 肉 的 发 力 时 序 持 续 时 间 贡 献 率, 以 及 各 关 节 运 动 速 度 肌 肉 用 力 情 况 对 最 终 球 速 的 影 响 ( 贡 献 率 ) 等, 为 教 练 员 运 动 员 改 进 发 球 技 术 动 作 提 高 发 球 速 度 有 针 对 性 的 进 行 发 球 专 项 体 能 训 练 避 免 运 动 损 伤 提 供 科 学 依 据 一. 以 右 手 持 拍 选 手 为 例, 在 发 球 引 拍 挥 拍 击 球 随 挥 三 个 运 动 阶 段 中 左 膝 关 节 速 度 V1, 髋 关 节 速 度 V2, 右 肩 关 节 速 度 V3, 右 肘 关 节 速 度 V 4, 右 腕 关 节 V5, 重 心 速 度 V6, 拍 头 速 度 V7, 之 间 的 相 互 关 系 以 及 对 球 速 V8 的 影 响 和 贡 献 率 二. 动 力 链 中 各 关 节 在 发 球 动 作 三 个 时 相 中, 其 运 动 速 度 与 运 动 节 奏 是 否 符 合 运 动 生 物 力 学 原 理, 能 否 有 效 的 将 动 力 链 起 始 的 动 量 有 效 的 传 递 到 肢 体 末 端, 最 终 形 成 鞭 打 动 作 进 行 击 球 三. 动 力 链 中 各 关 节 分 布 的 主 要 肌 肉 在 发 球 动 作 三 个 时 相 中 的 收 缩 形 式 发 力 顺 序 以 及 持 续 时 间 以 及 这 三 项 指 标 对 左 膝 关 节 速 度 V1, 髋 关 节 速 度 V2, 右 肩 关 节 速 度 V3, 右 肘 关 节 速 度 V4, 右 腕 关 节 速 度 V5, 重 心 速 度 V6, 拍 头 速 度 V7 球 速 V8 的 作 用 四. 通 过 各 关 节 速 度 与 肌 肉 用 力 情 况, 研 究 发 球 动 作 中 动 力 链 传 递 的 关 键 环 节, 并 对 运 动 员 发 球 动 作 中 的 薄 弱 环 节 进 行 分 析 预 期 结 果 : 一. 动 力 链 定 义 及 规 律 : 通 过 研 究 优 秀 运 动 员 不 同 的 发 球 动 作, 找 到 各 关 节 如 何 在 发 球 运 动 中 形 成 动 力 链, 动 力 链 如 何 能 够 有 效 传 递 能 量 的 规 律, 推 算 出 全 身 各 关 节 在 动 力 链 中 的 作 用 以 及 对 拍 头 速 度 球 速 的 贡 献 率 二. 肌 肉 动 员 规 律 : 以 及 发 球 动 作 不 同 时 相 的 肌 肉 用 力 情 况, 提 供 针 对 发 球 动 作 肌 肉 稳 定 性 爆 发 性 力 量 练 习 的 建 议 三. 动 力 链 与 肌 肉 动 员 关 系 : 针 对 不 同 运 动 员 的 发 球 动 作, 找 到 其 肌 肉 动 员 规 律 和 动 力 链 传 递 能 量 的 规 律 相 互 关 系 的 一 般 规 律, 提 出 增 强 动 力 链 传 递 有 效 性 改 进 发 球 动 作 的 建 议 四. 提 高 发 球 速 度 与 质 量 的 关 键 环 节 评 价 : 通 过 发 球 动 作 动 力 链 及 主 要 用 力 肌 肉 的 研 究, 提 出 提 高 发 球 速 度 与 质 量 的 关 键 环 节 评 价 的 方 法 五. 提 供 针 对 发 球 动 力 链 的 专 项 体 能 训 练 建 议, 增 大 发 球 力 量 和 发 球 速 度 提 高 发 球 准 确 性 避 免 由 于 发 球 动 作 造 成 运 动 损 伤 提 供 依 据

11 研 究 步 骤 和 工 作 计 划 : 2009 年 9 月 月 查 阅 大 量 文 献 2009 年 11 月 月 撰 写 开 题 报 告, 进 行 开 题 工 作 2010 年 3 月 ---5 月 开 始 正 式 实 验 2010 年 6 月 月 数 据 处 理 及 分 析 2010 年 10 月 完 成 论 文 初 稿, 进 行 修 稿 2010 年 11 月 月 完 成 终 稿 以 及 答 辩

12 经 费 预 算 : 开 题 负 责 人 和 教 研 室 审 核 意 见 :

13 负 责 人 签 字 : 教 研 室 主 任 签 字 : ( 签 章 ) 年 月 日