本文引用格式
但林飞, 石智勇, 梅齐昌, 等. 石智勇超挺举世界纪录关键技术的运动学参数分析[J]. 上海体育学院学报, 2021, 45(5): 38-47. DOI: 10.16099/j.sus.2021.05.005.   
石智勇超挺举世界纪录关键技术的运动学参数分析
但林飞 1,2, 石智勇 1, 梅齐昌 1,3, 李建设 1,2     
1. 宁波大学 体育学院, 浙江 宁波 315211;
2. 宁波大学 大健康研究院, 浙江 宁波 315211;
3. 奥克兰大学 生物医学工程研究所, 新西兰 奥克兰 10103
摘要: 针对石智勇2次超挺举世界纪录的关键技术进行运动学分析及诊断,为其备战东京奥运会提供科技助力。在比赛现场采用高速摄像机进行定点定焦拍摄,通过SIMI°Motion7.50对视频进行三维运动学解析。结果显示:①在提铃至胸阶段,石智勇挺举199 kg时引膝幅度更大,伸髋伸膝角速度峰值更快,均有利于提升发力效果,但过快的杠铃回落速度可能对接铃的稳定性构成隐患。②在预蹲上挺阶段,石智勇挺举199 kg时伸髋伸膝角速度峰值进一步提高,上挺发力效果更好。此外,由石智勇上挺杠铃高度峰值预测其成绩存在进一步提高的可能性。③在稳定性参数中,石智勇2次试举时杠铃重心Y轴偏移均控制理想,但2次试举发力时段末的“两心”距离均偏大,可能与甩臂提肘技术有关。因此,下肢伸髋伸膝肌群爆发力和协调性的提升可能是石智勇再超挺举世界纪录的关键。
关键词: 石智勇    举重    挺举    关键技术    生物力学    运动学参数    
Kinematic Parameter Analysis of SHI Zhiyong's Surpassing the World Record in the Clean and Jerk
DAN Linfei 1,2, SHI Zhiyong 1, MEI Qichang 1,3, LI Jianshe 1,2     
1. School of Sports Science, Ningbo University, Ningbo 315211, Zhejiang, China;
2. Research Academy of Grand Health, Ningbo 315211, Zhejiang, China;
3. Institute of Biomedical Engineering, The University of Auckland, Auckland 10103, New Zealand
Abstract: The key techniques of SHI Zhiyong's 2-time surpassing world records of the clean and jerk were analyzed to provide scientific and technological support for the preparation of Tokyo Olympic Games.Two highspeed cameras were used in the competition scene to shoot the fixed-focus of the competitions. A SIMI° Motion7.50 three-dimensional motion analysis system was used to analyze SHI Zhiyong's clean and jerk movements video.In the clean stage, the knee flexion amplitude was larger, and the peak angular velocity of hip and knee extension was faster when SHI ZhiyongY lifted 199 kg. These may be beneficial for promoting the power effect of the second pulling. However, the maximum falling velocity of the barbell may be a potential problem of the catch stability.In the jerk stage, the peak angular velocity of hip and knee extension was further improved, and the peak velocity of barbell increased when SHI Zhiyong lifted 199 kg.In addition, a possibility of further performance improvement may be predicted by the peak height of the barbell. As for the stability parameters, the Y-axis offset of barbell center of gravity was controlled perfectly in the two lifts. However, the distance between the barbell center of gravity and the body center of gravity was too large at the end of the two pulling periods, which may be related to the technique of lifting elbow and turning wrist.Enhancement of the explosive power and coordination of the hip and knee extensor muscles could be a key technique assisting SHI Zhiyong to surpass the world record again.
Keywords: SHI Zhiyong    weightlifting    the clean and jerk    key technique    biomechanics    kinematics parameter    

举重是我国竞技体育的传统优势项目,也是在东京奥运会上争金夺银的重点项目。1984年至今,中国举重队共摘得31枚奥运金牌,占我国奥运金牌总数的13.1%。石智勇是2016年里约奥运会69 kg级金牌得主,也是级别调整后73 kg级抓举、挺举和总成绩的世界纪录保持者,其挺举技术师承2届奥运会金牌得主占旭刚,经过多次重大赛事的实践检验,石智勇的下蹲挺是世界顶尖的上挺技术。在2019—2020赛季中,石智勇挺举成绩尤为出色,于举重世锦赛和世界杯赛上分别以197 kg、198 kg的成绩2次刷新挺举世界纪录。在2020年10月的全国男子举重锦标赛暨东京奥运会模拟赛中,石智勇更以挺举199 kg的成绩刷新73 kg级全国纪录并再超世界纪录。

我国举重运动健儿在世界级大赛上屡创世界纪录的表现,与我国举重队重视科技手段在技战术中的应用有直接关系。随着科技手段的更新迭代,竞技举重的世界纪录也不断被打破,世界纪录创造者拥有最佳的技能、身体素质和肌肉力量的结合[1]。对顶尖运动员而言,身体素质相对难以提高,但技术具有较大提升空间[2]。相较于抓举而言,对挺举技术的关注度一直不够[3-5]。有学者[6]对挺举成绩与生物力学技术参数进行回归分析,发现挺举中杠铃和下肢的生物力学参数与成绩之间存在显著相关性。早在1982年,国家体委运动司李岳生等[7]就已经利用遥测肌电、运动录像采集及三维测力台技术对挺举中胸上持铃深蹲起的动作进行生物力学分析。近年来,国内外学者对挺举技术的生物力学研究大多集中于杠铃运动学参数和下肢关节角度变化[3, 4, 6]。Ammar等[8]等探究了极限质量下2 min和3 min的挺举间歇规则对精英举重运动员技术参数的影响,发现在2 min间歇组下杠铃垂直高度峰值、杠铃垂直速度峰值和髋膝关节伸展角度均显著小于3 min间歇组,表明2 min的间歇不足以使运动员恢复最大力量,且不利于挺举成功率的提高。Kipp等[9]对举重运动员在上挺不同质量下的下肢生物力学参数进行主成分分析,认为髋膝关节伸展在上挺发力中起主导作用,下肢关节的角度变化也应作为监测举重训练的重要技术参数。余利容等[10]通过对我国优秀男子举重运动员的下肢等速肌力测试,发现伸髋肌群的力量与挺举成绩呈高度显著正相关,伸膝肌群的力量与挺举成绩呈中度显著正相关,说明下肢伸肌群与挺举专项成绩之间存在相关性。当前国际流行的上挺技术大致有2种:①箭步式上挺;②下蹲式上挺。考察近年来的国内外重大比赛,女子举重运动员采用箭步式上挺居多,国内顶尖男子举重运动员以下蹲式上挺居多。对比2种上挺技术,下蹲式上挺撑铃更为迅速,杠铃上举的距离更短,所需上升速度也较小[5, 11],且能更加均匀利用下肢伸肌力量,可能举起比箭步式上挺更大的质量[12]。但下蹲式挺举撑铃的前后稳定域及平衡角小,稳定性差,因此,对运动员腿部力量、下肢关节柔韧性及核心控制力量要求更高[13]

本文对石智勇2次超挺举世界纪录的技术动作进行生物力学诊断,分析其2次挺举关键技术指标的变化,目的是明晰其挺举技术背后的力学原理,为其备战东京奥运会提供必要的科技保障。同时,石智勇的挺举关键技术指标均以数值化的方式呈现,可为普通运动员和青年运动员个性化训练提供参考。此外,石智勇是73 kg级的世界纪录保持者,其挺举生物力学模型可应用于举重运动员选材之中。

1 研究对象与方法 1.1 研究对象

以石智勇2次超世界纪录的挺举动作为研究对象,包括:在2019年9月泰国芭提雅举行的举重世界锦标赛上,挺举197 kg创世界纪录的技术动作;在2020年10月浙江省开化县举行的全国举重锦标赛暨奥运模拟赛上,挺举199 kg超世界纪录的技术动作。石智勇基本信息如下:1993年出生,身高167 cm,体质量73 kg,最好抓举成绩168 kg,最好挺举成绩199 kg,国际运动健将。数据采集前,石智勇本人及国家体育总局举摔揉中心已知情并同意。

1.2 研究方法 1.2.1 定点定焦摄影法

在比赛现场,采用2台高速摄像机(SONY,Tokyo,Japan)分别固定于举重台前方的左右两侧约45°方向。2台高速摄像机距离举重台中心约15 m,在水平面上通过举重台中心主光轴之间的夹角约90°,拍摄频率为25帧/s,同步采集男子73 kg级的整个比赛过程。在拍摄前,预先采用PEAK三维标定框架对比赛场地进行三维空间坐标标定(图 1a),标定后保持摄像机位置和焦距等拍摄条件不变(图 1b)。

图 1 现场拍摄和解析过程 Figure 1 The process of shooting and analysis
1.2.2 三维录像解析法

采用德国SIMI°Motion7.50(SIMI Reality Motion Systems GmbH,Munich,Germany)三维运动解析系统,对石智勇2超世界纪录的挺举动作视频进行解析。解析的采样频率为50 Hz,运用截断频率为6 Hz低通滤波对原始数据进行平滑处理,使用DLT计算空间坐标(图 1c)。三维坐标系X轴为前后方向,Y轴为左右方向,Z轴为垂直方向。确立17个关键环节标定点:头、左右肩、左右肘、左右腕、左右髋、左右膝、左右踝、左右脚尖和杠铃左右端点。

选取技术参数为相对握距(双手握杠距离/身高)、相对站距(双脚站立距离/身高)、杠铃垂直高度(杠铃垂直举重台的高度)、杠铃垂直速度(选取时段内速度峰值)、髋膝关节角度(时段末的关节角度)、髋膝关节角位移(时段始末的关节角度之差)、髋膝关节角速度(选取时段内关节角速度峰值)、“两心”距离(杠铃重心与身体重心在X轴的距离)、杠铃重心横向偏移(杠铃重心与身体重心在Y轴的距离)。

1.3 动作阶段划分

根据挺举的技术动作结构,国内外学者[6, 14-16]大多将完整的挺举动作划分为提铃至胸和预蹲上挺2个阶段。先前研究的划分方法,根据运动员下肢关节角度、杠铃垂直高度和杠铃垂直速度变化,将提铃至胸阶段和上挺阶段细分为12个时段(图 2图 3)。

图 2 石智勇提铃至胸阶段各时段划分 Figure 2 The division of clean stage of SHI Zhiyong
图 3 石智勇上挺阶段动作划分 Figure 3 The division of jerk stage of SHI Zhiyong
1.3.1 提铃至胸阶段

准备姿势(a):杠铃离开举重台时刻。

伸膝提铃时段M1[(a)→(b)]:杠铃离开举重台瞬间至伸膝第一峰值时刻。

引膝提铃时段M2[(b)→(c)]:膝关节回屈开始时刻至膝关节角度最小时刻。

发力时段M3[(c)→(d)]:膝关节伸展开始时刻至杠铃获最大垂直速度时刻。

惯性上升时段M4[(d)→(e)]:杠铃上升速度峰值时刻至杠铃垂直高度第一峰值时刻。

下蹲接铃时段M5[(e)→(f)]:杠铃垂直高度第一峰值时刻至杠铃垂直高度回落最低点时刻。

起立站稳时段M6[(f)→(g)]:杠铃回落最低点时刻至杠铃垂直高度第2峰值时刻。

1.3.2 预蹲上挺阶段

调整时段M7[(g)→(h)]:提铃至胸阶段结束至预蹲屈膝开始时刻。

预蹲时段M8[(h)→(i)]:预蹲开始时刻至膝关节角度最小时刻。

上挺发力时段M9[(i)→(j)]:屈膝最小时刻至杠铃获得最大垂直速度时刻。

惯性上升时段M10[(j)→(k)]:杠铃垂直上升速度最大时刻至上挺阶段杠铃垂直高度第3峰值时刻。

下蹲支撑时段M11[(k)→(l)]:杠铃最大垂直高度时刻至杠铃再次回落最低点时刻。

起立支撑时段M12[(l)→(m)]:杠铃回落最低点时刻至杠铃垂直最大高度时刻。

2 结果与分析

石智勇以屡次超过世界纪录的实践验证,其下蹲挺是当前73 kg级最顶尖的上挺技术。相关研究证实,下蹲挺是可能创造更优异成绩的最佳技术,但对运动员下肢关节的力量和柔韧素质要求更高[12]。在挺举发力过程中,伸髋伸膝肌群作为提铃和上挺的主要“动力源”[17],髋膝关节角速度变化也是影响挺举成绩的关键参数[6]。对比石智勇2次超挺举世界纪录的技术关键参数差异,有助于明晰其下蹲挺技术背后的力学原理,对日常训练和备赛具有重要的参考价值。

2.1 提铃至胸阶段的运动学分析 2.1.1 准备姿势的技术分析

在提铃至胸的准备姿势中,包含“人与杠铃” “人与地面”2个重要的环节:“人与杠铃”环节取决于握距宽窄,“人与地面”环节则取决于站距宽窄。握距宽窄通常由运动员身体形态、动作结构和技术特点决定,较宽的握距可增加躯干前倾度,调动腰腹大肌群参与提铃发力[18-19]表 1数据显示,石智勇挺举199 kg时具有更宽的相对握距(挺举199 kg相对握距44.07 %,挺举197 kg相对握距41.98%),增宽的握距有利于降低提铃所需送达的高度,但相对握距的调整需要考虑运动员固肘肌群和上肢肌群的力量[20]。对比2次试举的准备姿势,站距变化并不明显,合理的站距应与臀同宽,过宽的站距不利于膝关节的稳定性,可能增加膝关节损伤的风险[7]。在下肢关节角度中,石智勇挺举199 kg时的髋、膝关节角度(髋角42.35°,膝角68.31°)均大于挺举197 kg时(髋角39.64°,膝角57.21°)。在预备提铃时期,要求运动员降低重心,较小的髋膝关节角有利于提铃的力量传导[20]。石智勇挺举199 kg时的髋膝角度较大,身体重心较高,可能是造成挺举准备姿势中“两心”距离偏大的重要原因。

表 1 石智勇提铃至胸各时段关键运动学参数 Table 1 Key kinematics parameters analysis in clean of SHI Zhiyong
2.1.2 提铃发力的技术分析

在M1—M3时段中,优秀举重运动员存在2种杠铃速度变化模型:①杠铃垂直速度在M2时段有小幅度的下降;②杠铃垂直速度在M1—M3时段持续增加,也被认为是较好的杠铃速度变化模型[21]图 4(b)杠铃速度变化曲线[(a)—(d)]显示,石智勇2次试举呈现截然不同的2种杠铃速度变化曲线模型。杠铃速度差异主要发生在引膝提铃时段,挺举199 kg时的杠铃垂直速度下降0.04 m/s,挺举197 kg时的杠铃垂直速度反而增加0.08 m/s,杠铃垂直速度的变化可能与试举质量存在关系。在伸膝提铃时段中,石智勇在挺举199 kg时的杠铃上升速度峰值(0.91 m/s)远大于挺举197 kg时的杠铃上升速度峰值(0.51 m/s)。在提铃发力时段,伸髋肌群与杠铃重心的距离较伸膝肌群长,阻力矩也更长,因此,提铃应以伸膝肌群发力为主,伸髋肌群发力为辅[22]表 1数据显示,在石智勇2次挺举的提铃阶段,伸髋角速度均大于伸膝角速度,说明2次提铃下肢肌群发力协调,与举重技术原则中“准”的特征相符[20]。分析石智勇提铃的下肢关节参数,发现挺举199 kg时的伸髋伸膝角速度峰值比挺举197 kg时快得多(挺举199 kg伸髋角速度164.23(°)/s,伸膝角速度194.81(°)/s;挺举197 kg伸髋角速度63.79(°)/s,伸膝角速度107.46(°)/s),下肢发力的差异可能是影响杠铃上升速度快慢的关键。

图 4 杠铃参数“时变图” Figure 4 Parameter changes of the barbell

在M1—M3时段,优秀运动员的膝关节角通常呈现伸展—回屈—再伸展的角度变化[21],此时段的膝关节回屈过程被称为引膝。有研究[23-24]对引膝的作用进行了探析,通过伸膝肌群的快速离心收缩从而诱发伸膝伸髋肌群的牵张反射,为下肢伸肌群在发力时段爆发最大肌力做准备。表 1数据显示,石智勇在挺举199 kg时的引膝幅度(19.06 °)要大于挺举197 kg时的引膝幅度(17.42 °),大幅度的引膝可能对杠铃垂直速度造成影响,但充分回屈的膝关节有利于更大限度地发挥伸膝伸髋机能[18]。在之前的研究中,极限试举质量之下运动员需更大幅度地引膝才能最大限度发挥伸髋伸膝的力量[20]。在发力时段中,运动员伸髋伸膝肌群须贡献最大爆发力[9],使杠铃垂直上升速度达到峰值[15]表 1数据显示,石智勇挺举199 kg时的最大杠铃上升速度为1.38 m/s,达挺举197 kg时的1.89倍。分析石智勇2次试举的下肢关节参数发现,挺举199 kg时的伸髋角速度要显著大于伸膝角速度,而挺举197 kg时的伸膝角速度大于伸髋角速度,挺举199 kg时的伸髋伸膝角速度均大于挺举197 kg时(挺举199 kg伸髋角速度峰值356.73(°)/s,伸膝角速度峰值322.20(°)/s,挺举197 kg伸髋角速度峰值180.46(°)/s,伸膝角速度201.12(°)/s)。在发力时段中,合理的试举应以伸髋肌群发力为主,伸膝肌群发力为辅[9]。石智勇挺举199 kg下肢肌群的协调发力是影响杠铃垂直速度上升的重要因素,也是提高试举成功率的关键,这是举重原则中“准”的技术特征[25-26]。从力学原理看,最大杠铃上升速度与试举杠铃质量呈反比关系,即举起的杠铃质量越大最大杠铃上升速度则越小[17]。石智勇再超世界纪录展现出更强的伸髋伸膝肌群爆发力,这是其挺举成绩取得突破的关键。石智勇再超世界纪录的实践证明,下肢肌群的协调发力水平应作为诊断顶尖运动员挺举技术的重点。

2.1.3 支撑接铃的技术分析

在发力时段末,通过运动员的甩臂、提肘、翻腕等一系列动作,将杠铃由上升速度峰值送达杠铃垂直高度第一峰值。杠铃惯性上升的动力源于运动员甩臂提肘的发力[20],杠铃惯性上升的距离是诊断甩臂提肘技术的重要依据[18]。由表 1结合图 4(a)杠铃垂直高度曲线,石智勇挺举199 kg时的杠铃惯性上升的距离较挺举197 kg时缩短(199 kg惯性上升距离19.80 cm,197 kg惯性上升距离20.80 cm),试举质量增加可能与杠铃惯性上升距离缩短存在关联。杠铃垂直高度峰值是影响试举成功率的重要因素,通常也是教练员监测举重训练的技术指标[20, 23, 27-28]。有研究[29]建立运动员身高与杠铃垂直高度峰值之间的回归方程(y=0.7358x-0.2369),由此推出石智勇极限质量之下的杠铃最大垂直高度应为98.92 cm,2次超世界纪录的试举均大于该预测值(挺举199 kg杠铃高度峰值102.10 cm,挺举197 kg杠铃高度峰值106.10 cm)。这也提示:挺举199 kg或许仍不是石智勇的极限质量,其挺举成绩有进一步上升的可能。

表 1数据显示,石智勇2次试举的屈髋屈膝角速度峰值均出现于惯性上升时段(挺举199 kg屈髋角速度峰值498.17(°)/s,屈膝角速度峰值541.78(°)/s;挺举197 kg屈髋角速度峰值255.24(°)/s,屈膝角速度峰值333.45(°)/s)。在惯性上升时段,越接近极限的试举质量之下越需运动员以更快的屈髋屈膝速度下降身体重心,目的是为下蹲接铃获取足够的时间,提高接铃的稳定性[26]。杠铃回落距离是杠铃垂直高度第一峰值至杠铃回落最低点之间的距离,是诊断运动员接铃技术的重要指标。较之前的试举,石智勇挺举199 kg拥有更小的杠铃回落距离(挺举199 kg杠铃回落距离28.00 cm,挺举197 kg杠铃回落距离30.50 cm)。根据之前研究[30],理想的杠铃回落距离不宜超过运动员身高的20%,石智勇2次试举的相对回落值均小于该值。石智勇挺举199 kg时的杠铃回落距离明显缩小,这将缩短站稳起立时段的杠铃垂直位移,符合力学的经济性,对后续动作完成有着积极意义[23, 26]。杠铃下砸因子是诊断挺举技术的重要指标[31],过快的杠铃回落速度会增加杠铃下砸力,不利于接铃的稳定[27, 32]。在杠铃回落速度参数中,石智勇挺举199 kg时的杠铃回落速度峰值(1.38 m/s)为挺举197 kg时(0.69 m/s)的2倍。过快的杠铃回落速度将对接铃的完成构成隐患,建议其训练中加入“挺支撑”的专项辅助练习。针对薄弱环节训练时,也应注意固定肌群力量(胸、背、腰、腹)对支撑稳定性的作用。在接铃时段,2次试举下肢关节均呈现半蹲的接铃姿势(挺举199 kg时的髋角61.23 °,膝角38.48 °,挺举197 kg时的髋角58.99 °,膝角41.08 °),该动作结构符合石智勇的身体条件和技术特点。

2.2 预蹲上挺阶段的运动学分析 2.2.1 调整预蹲的技术分析

表 2数据显示,在调整时段中,石智勇2次试举均对相对站距进行了增宽,相对握距基本保持与提铃相同(挺举199 kg相对站距38.68%,相对握距43.65%,挺举197 kg相对站距35.69%,相对握距41.98%),挺举199 kg时的相对握距和相对站距均大于之前挺举197 kg时。相对站距的增宽将提升双足所围成的稳定域,代偿下蹲挺稳定性欠缺的不足[12]。相对握距的增宽将降低上挺发力所需送达的杠铃最终高度,符合举重原则中“低”的技术特征[25]。对比石智勇2次试举调整时段的耗时,挺举197 kg的耗时(2.98 s)较挺举199 kg的耗时(2.28 s)长0.70 s,延长的调整耗时将消耗额外的体能,可能影响上挺时段的发力效果。由图 5(b)下肢关节角度变化显示,2次试举均通过相似幅度的屈髋屈膝再至伸展发力(挺举199 kg屈髋幅度19.46 °,屈膝幅度69.23 °;挺举197 kg屈髋幅度30.88 °,屈膝幅度68.67 °)。短暂预蹲目的是通过拉长股后肌群和伸膝肌群,使发力肌群经离心拉长后获得牵张反射,继而在上挺发力时段诱发更大的下肢伸肌群爆发力[24, 33-34]

表 2 石智勇预蹲上挺各时段运动学关键参数 Table 2 Key kinematics parameters analysis in jerk of SHI Zhiyog
图 5 髋、膝关节参数“时变图” Figure 5 Parameter changes of hip and knee
2.2.2 上挺发力的技术分析

在上挺发力时段中,运动员爆发最大下肢伸肌群肌力,将杠铃送至上升速度峰值[12]。杠铃上升速度峰值越快反映上挺发力效果越理想,这是举重原则中“快”的技术特征[25]表 2数据显示,石智勇挺举199 kg时的杠铃上升速度峰值(1.59 m/s)为挺举197 kg时(0.85 m/s)的1.87倍,挺举199 kg时的发力效果明显优于之前。分析石智勇2次上挺发力的下肢关节参数发现,挺举199 kg时的伸髋伸膝角速度峰值均为挺举197 kg时的2倍多[挺举199 kg伸髋角速度240.95(°)/s,伸膝角速度535.27(°)/s;挺举197 kg伸髋角速度119.30(°)/s,伸膝角速度221.54(°)/s]。上挺发力的动力来源于伸髋伸膝肌群,伸髋伸膝发力的差异是影响2次试举发力效果的重要成因[6],这也提示伸髋伸膝肌群的力量应作为挺举训练的重点。根据之前研究[29],极限试举质量下运动员身高与上挺时段杠铃垂直高度峰值的线性关系:y=0.9343x-0.219,石智勇2次上挺的杠铃高度峰值均超过该预测值(134.13 cm),再次验证石智勇的挺举成绩仍有上升空间的推测。

2.2.3 下蹲支撑的技术分析

综合国内外重大举重赛事,优秀运动员存在2种主流的下蹲支撑方式(箭步挺和下蹲挺),2种技术优劣的争议一直是举重领域的焦点[11, 12]。箭步挺多见于优秀女子举重运动员,具有稳定性高、回落距离小的优点[5]。下蹲挺则多见于我国男子举重运动员,有利于双腿协调发力,但对运动员下肢的力量、协调、柔韧和平衡素质均有更高要求。下蹲挺技术在国际举坛尚不流行时,我国举重运动员率先采用下蹲挺的技术,并培养出诸如占旭刚、吕小军、石智勇等奥运冠军[5]。有研究[11-13]验证,下蹲挺更加符合人体发力结构,可能举起比箭步挺更大质量,是更优秀的挺举技术。选择符合运动员身体结构和技术特点的动作是取得优异成绩的前提,石智勇具备身体协调且下肢柔韧好爆发强的特点,因此,挺举均采用下蹲挺技术。表 2数据显示,石智勇挺举199 kg时的杠铃回落距离要比挺举197 kg时短2.1 cm,这与举重原则中“低”的技术特征相符[25]。在持续时间上,挺举199 kg的下蹲用时比挺举197 kg少0.4 s,说明石智勇挺举199 kg时完成接铃的动作更快,重心下降可能也更快。分析石智勇下蹲时的下肢关节参数,挺举199 kg时的屈髋屈膝角速度较挺举197 kg时快1倍左右[挺举199 kg屈髋角速度275.30(°)/s,屈膝角速度542.46(°)/s;挺举197 kg屈髋角速度147.91(°)/s,屈膝角速度209.48(°)/s],反映石智勇挺举199 kg时的下肢收缩肌群向心能力可能更强。更快的下肢关节回屈将有利于人体重心的迅速下降,从而为下蹲接铃争取充足的时间。有研究认为,下蹲支撑时段中运动员积极主动的重心下降有利于减少杠铃的下砸因子,从而达到降低接铃难度的目的[26, 31]

2.3 挺举稳定性参数的诊断

“两心”距离代表杠铃重心与人体重心在Y轴的距离,是诊断挺举技术及稳定性的重要指标。如图 6所示,石智勇2次超世界纪录的最大“两心”距离均出现于发力时段末,且挺举199 kg时的“两心”距离大体小于挺举197 kg时。由表 1数据可知,挺举199 kg时的“两心”距离峰值较挺举197 kg时小4 cm(挺举199 kg“两心”距离峰值20.20 cm,挺举197 kg“两心”距离峰值24.20 cm)。一般而言,发力时段末运动员需经过甩臂提肘的动作将杠铃送达肩部,而不是完全依靠提铃发力后的惯性[20]。在甩臂提肘过程中,运动员上体会轻微后仰,依靠肩、背和腰腹的力量使杠铃重心继续上升[26]。因此,甩臂提肘的动作会造成杠铃一定幅度远离人体重心,有研究[21]认为“两心”距离峰值应该在10~20 cm为宜。石智勇2次试举的“两心”距离峰值均偏大,这将增加人体重心与杠铃之间的阻力臂,与举重原则中“近”的技术特征相悖[25]。石智勇在惯性上升时段的“两心”距离偏大可能与上体后仰过度有关,这提示石智勇甩臂提肘的技术可能存在不足,建议训练中加入“高翻”“直立翻”等动作。杠铃Y轴偏移表示杠铃重心在人体重心左右的偏移,是诊断挺举稳定性的重要指标之一[26]。在石智勇2次超世界纪录的试举中,杠铃重心Y轴最大偏移值均控制在较小范围内,说明石智勇2侧肢体发力平衡协调,整个挺举过程比较稳定。

图 6 提铃至胸“两心”距离“时变图” Figure 6 Parameter changes of distance between the barbell center of gravity and the body center of gravity in clean
3 结论与建议 3.1 结论

对比分析石智勇2次超挺举世界纪录的技术动作,诊断其挺举关键环节的技术参数差异,得出以下结论:

(1)在提铃至胸阶段的准备姿势中,石智勇挺举199 kg时更宽的握距有利于调动腰腹大肌群参与提铃发力,但过大的下肢关节角度可能不利于提铃力量的传导。挺举199 kg更大幅度的引膝有利于伸髋伸膝肌群获得更大爆发力,这是发力时段拥有更快最大杠铃垂直速度的关键。下蹲接铃时段中,石智勇挺举199 kg屈髋屈膝接铃更为积极主动,但杠铃回落速度过快可能会对接铃的稳定性构成隐患。

(2)在预蹲上挺阶段的调整时段中,2次试举均对站距进行了增宽,增宽的站距可能提升下蹲支撑的稳定性,但挺举197 kg时可能存在调整耗时过长的问题。在上挺发力时段中,挺举199 kg时的伸髋伸膝角速度约为挺举197 kg时的2倍,这是造成2次试举发力效果差异的重要原因。此外,由杠铃最大高度参数推算出石智勇未达极限挺举质量,其成绩仍具有上升空间。下蹲支撑时段中,挺举199 kg更快的屈髋屈膝速度有利于人体重心的迅速下降,同时杠铃回落距离也更短,这均有利于提升接铃的成功率。

(3)通过对稳定性参数的分析,发现石智勇2次试举发力后的“两心”距离均偏大,这可能与惯性上升时的甩臂提肘技术有关。挺举199 kg时的“两心”距离峰值较挺举197 kg时明显缩短,这是石智勇再超世界纪录的有利指标。在杠铃重心横向偏移指标中,其2次试举均控制于理想范围之内,说明石智勇两侧肢体发力比较平衡。

3.2 建议

(1)由杠铃最大高度指标进行推测,石智勇的成绩有进一步突破的空间。下肢肌群的协调发力是石智勇屡破世界纪录的关键,建议进行极限质量“窄硬拉”“高翻”“半挺”等练习。此外,教练员应重视石智勇的下蹲支撑能力,建议进行极限质量的“挺支撑”训练,提高接铃撑铃的稳定性。

(2)石智勇2次试举均存在发力时段末“两心”距离峰值偏大的问题,建议其进行多次数、快速度次极限质量的“直立翻”练习,强化甩肘翻腕的技术。针对薄弱环节的训练时,也应注意固定肌群(胸、背、腰、腹)力量对支撑稳定性的作用。

(3)通过分析诊断石智勇2超世界纪录的下蹲挺技术,笔者认为选择适合运动员身体结构和技术特点的动作是取得优异成绩的前提。在挺举训练中,下肢伸肌群能力应受到运动员和教练员的关注。

作者贡献声明:

但林飞:处理数据,撰写论文;

石智勇:提供技术参考,核实数据;

梅齐昌:设计论文框架,修改论文;

李建设:提出论文主题,设计论文框架,指导修改论文。

参考文献
[1]
MOON Y J. Performance enhanced model in snatch weightlifting: Using the kinematic factors[J]. Journal of Biomechanics, 2007, 40(S7): 53 (0)
[2]
ZARAS N, STASINAKI A N, SPILIOPOULOU P, et al. Lean body mass, muscle architecture, and performance in well-trained female weightlifters[J]. Sports(Basel), 2020, 8(5): 67 (0)
[3]
单信海. 韩文亮上挺技术的生物力学分析[J]. 西安体育学院学报, 2005(2): 65-67 DOI:10.3969/j.issn.1001-747X.2005.02.019 (0)
[4]
陈锐, 杨世勇, 王雷. 龙清泉举重上挺技术运动学分析[J]. 西安体育学院学报, 2014, 31(5): 633-640 (0)
[5]
危小焰, 王向前, 胡贤豪, 等. 女子举重下蹲式上挺的运动生物力学分析[J]. 医用生物力学, 2008(3): 202-207 DOI:10.3871/j.issn.1004-7220.2008.03.003 (0)
[6]
ULAREANU M V, POTOP V, TIMNEA O C, et al. Biomechanical characteristics of movement phases of clean & jerk style in weightlifting performance[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2014(137): 64-69 (0)
[7]
李岳生, 云华, 朱楚强. 举重运动员胸上持铃深蹲起遥测肌电图及动力学分析[J]. 体育科学, 1982(2): 67-71 (0)
[8]
AMMAR, RIEMANN, TRABELSI, et al. Comparison of 2-and 3-minute inter-repetition rest periods on maximal jerk technique and power maintenance[J]. Research Quarterly for Exercise and Sport, 2019, 90(3): 287-296 DOI:10.1080/02701367.2019.1594664 (0)
[9]
KIPP K, REDDEN J, SABICK M, et al. Kinematic and kinetic synergies of the lower extremities during the pull in olympic weightlifting[J]. J Appl Biomech, 2012, 28(3): 271-278 DOI:10.1123/jab.28.3.271 (0)
[10]
余利容, 张乾伟. 优秀男子举重运动员专项成绩与下肢等速肌力相关回归分析[J]. 武汉体育学院学报, 2017, 51(6): 89-94 DOI:10.3969/j.issn.1000-520X.2017.06.014 (0)
[11]
王向前, 危小焰, 魏文仪. 女子箭步式上挺和下蹲式上挺的运动学比较研究[J]. 体育科学, 2002(6): 127-132 DOI:10.3969/j.issn.1000-677X.2002.06.036 (0)
[12]
王向前. 挺举上挺中下蹲式支撑与箭步式支撑技术之比较[J]. 上海体育学院学报, 2000(4): 65-67 (0)
[13]
崔兆新, 石桂萍. 挺举中下蹲式与上挺利弊分析[J]. 北京体育大学学报, 2000(3): 408-410 DOI:10.3969/j.issn.1007-3612.2000.03.047 (0)
[14]
JOAQUIN C, C C J, FERNANDO M, et al. Core muscle activity during the clean and jerk lift with barbell versus sandbags and water bags[J]. International Journal of Sports Physical Therapy, 2015, 10(6): 803-10 (0)
[15]
ENAS M, NGUYEN C, SMITH J. A biomechanical analysis of the strongman log lift and comparison with weightlifting's clean and jerk[J]. Journal of Physical Education, Recreation & Dance, 2017, 88(3): 57-57 (0)
[16]
ERIKSSON C M, EKBLOM M M, THORSTENSSON A. Motor control of the trunk during a modified clean and jerk lift[J]. Scand J Med Sci Sports, 2014, 24(5): 758-763 DOI:10.1111/sms.12064 (0)
[17]
KIPP K, HARRIS C. Muscle-specific effective mechanical advantage and joint impulse in weightlifting[J]. J Strength Cond Res, 2017, 31(7): 1905-1910 DOI:10.1519/JSC.0000000000001658 (0)
[18]
王雷, 杨世勇, 艾康伟. 奥运冠军石智勇抓举技术运动学分析[J]. 山东体育学院学报, 2011, 27(12): 63-69 DOI:10.3969/j.issn.1006-2076.2011.12.015 (0)
[19]
ORANCHUK, DRINKWATER, LINDSAY, et al. Improvement of kinetic, kinematic, and qualitative performance variables of the power clean with the hook grip[J]. Int J Sports Physiol Perform, 2019, 14(3): 378-384 DOI:10.1123/ijspp.2018-0577 (0)
[20]
刘功聚, 李建设, 潘慧炬. 奥运冠军运动员近极限重量下抓举技术关键特征分析[J]. 北京体育大学学报, 2019, 42(9): 127-136 (0)
[21]
LIU G, FEKETE G, YANG H, et al. Comparative 3-dimensional kinematic analysis of snatch technique between top-elite and sub-elite male weightlifters in 69-kg category[J]. Heliyon, 2018, 4(7): e00658 DOI:10.1016/j.heliyon.2018.e00658 (0)
[22]
KIM S M, LEE K K, LAM W K, et al. Weightlifting load effect on intra-limb coordination of lower extremity during pull phase in snatch: Vector coding approach[J]. J Sports Sci, 2019, 37(20): 2331-2338 DOI:10.1080/02640414.2019.1632604 (0)
[23]
MASTALERZ A, SZYSZKA P, GRANTHAM W, et al. Biomechanical analysis of successful and unsuccessful snatch lifts in elite female weightlifters[J]. J Hum Kinet, 2019, 68(1): 69-79 DOI:10.2478/hukin-2019-0057 (0)
[24]
RAHMATI S M, MALLAKZADEH M. Prediction of weightlifters' motor behavior to evaluate snatch weightlifting techniques based on a new method of investigation of consumed energy[J]. Hum Mov Sci, 2014, 38: 58-73 DOI:10.1016/j.humov.2014.08.008 (0)
[25]
秦硒. 从力学角度看抓举运动的"近""快""低"三原则[J]. 体育与科学, 1998(2): 34-36 (0)
[26]
朱厚伟, 史曙生, 申翠梅, 等. 基于人铃合重心指标对高水平运动员抓举失败的运动生物力学分析[J]. 中国体育科技, 2019, 55(9): 39-46 (0)
[27]
NAGAO H, KUBO Y, TSUNO T, et al. A biomechanical comparison of successful and unsuccessful snatch attempts among elite male weightlifters[J]. Sports(Basel), 2019, 7(6): 151 (0)
[28]
艾康伟, 李方祥, 郝卫亚, 等. 举重抓举和下蹲翻运动学比较与用力特征分析[J]. 体育科学, 2005(7): 39-42 DOI:10.3969/j.issn.1000-677X.2005.07.008 (0)
[29]
韩旭, 我国男子举重运动员挺举技术关键指标的研究[D]. 北京: 国家体育总局体育科学研究所, 2015: 35-37 (0)
[30]
SORIANO M A, SUCHOMEL T J, COMFORT P. Weightlifting overhead pressing derivatives: A review of the literature[J]. Sports Med, 2019, 49(6): 867-885 DOI:10.1007/s40279-019-01096-8 (0)
[31]
刘北湘, 龙望春, 覃宪勋, 等. 主要特征点数据在抓举技术诊断中的作用研究[J]. 山东体育学院学报, 2008(11): 51-54 DOI:10.3969/j.issn.1006-2076.2008.11.015 (0)
[32]
NAGAO H, KUBO Y, TSUNO T, et al. Biomechanical comparison of successful snatch and unsuccessful frontward barbell drop in world-class male weightlifters[J]. Sports Biomech, 2020, 7(6): 1-16 (0)
[33]
KORKMAZ S, HARBILI E. Biomechanical analysis of the snatch technique in junior elite female weightlifters[J]. J Sports Sci, 2016, 34(11): 1088-1093 DOI:10.1080/02640414.2015.1088661 (0)
[34]
刘凯, 刘树丛, 顾洪泉. 上挺中预蹲制动技术初步研究[J]. 天津体育学院学报, 1996(2): 81-84 (0)