魯波

（北京體育大學(xué) 北京 100084）

網(wǎng)球開(kāi)放式正手擊球的生物力學(xué)分析

魯波

（北京體育大學(xué) 北京 100084）

擁有良好的網(wǎng)球正手抽球技術(shù)是眾多網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員和網(wǎng)球愛(ài)好者的夢(mèng)想。開(kāi)放式站位正手抽球逐漸成為現(xiàn)代網(wǎng)球的主流打法。本研究對(duì)開(kāi)放式正手擊球的準(zhǔn)備和引拍，擊球和隨揮等環(huán)節(jié)進(jìn)行生物力學(xué)分析。對(duì)網(wǎng)球訓(xùn)練過(guò)程中的易犯錯(cuò)誤和不合理動(dòng)作具有指導(dǎo)作用。

網(wǎng)球 正手擊球 開(kāi)放式 生物力學(xué)

網(wǎng)球開(kāi)放式正手擊球的動(dòng)作結(jié)構(gòu)大致可分為準(zhǔn)備姿勢(shì)、引拍、擊球和隨揮四步，每一環(huán)節(jié)都蘊(yùn)含著復(fù)雜的生物力學(xué)原理，在日常網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中很容易出現(xiàn)一些違背生物力學(xué)原理的動(dòng)作，如果這些錯(cuò)誤動(dòng)作不及時(shí)糾正，勢(shì)必會(huì)影響到學(xué)習(xí)者對(duì)完整技術(shù)的掌握，甚至導(dǎo)致?lián)p傷。正手開(kāi)放式擊球是被當(dāng)今網(wǎng)壇所推崇，本研究主要從人體協(xié)調(diào)鏈角度對(duì)正手開(kāi)放式擊球進(jìn)行生物力學(xué)分析。

1 開(kāi)放式正手擊球技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

開(kāi)放式正手擊球與傳統(tǒng)的關(guān)閉式正手擊球在握拍、擊球點(diǎn)、隨揮等方面都有所區(qū)別。西方式握拍、環(huán)形引拍、開(kāi)放式站位，稍靠后的擊球點(diǎn)等都是開(kāi)放式擊球的特點(diǎn)。

在追求力量和速度的今天，網(wǎng)球開(kāi)放式正手擊球能充分利用身體各協(xié)調(diào)鏈的力量傳遞以達(dá)到理想的擊球效果。較封閉式和關(guān)閉式擊球來(lái)說(shuō)，較大幅度的轉(zhuǎn)體動(dòng)作和擊球后雙腳離地體現(xiàn)了對(duì)下肢和髖關(guān)節(jié)力量的充分動(dòng)員。從生物力學(xué)角度來(lái)說(shuō)開(kāi)放式正手擊球更有利于發(fā)力，打出高速的擊球。開(kāi)放式正手擊球的握拍接近“西方式”，揮拍的弧線(xiàn)較關(guān)閉式小，更有利于擊上旋球

開(kāi)放式步法的優(yōu)點(diǎn)還在于，在引拍和還原時(shí)的步法上較關(guān)閉式更簡(jiǎn)潔快速。當(dāng)今世界網(wǎng)球是以速度、力量主導(dǎo)的時(shí)代，選手往往沒(méi)有足夠的時(shí)間調(diào)整步法，開(kāi)放式步法基本省去了引拍和還原時(shí)左腳上步的步法，這對(duì)比賽中運(yùn)動(dòng)員底線(xiàn)的橫向移動(dòng)和還原至關(guān)重要，有助于為比賽贏得時(shí)機(jī)，女網(wǎng)名將威廉姆斯姐妹甚至使用較多的反手開(kāi)放式步法擊球以彌補(bǔ)移動(dòng)能力的不足。有研究表明，開(kāi)放式步法擊球時(shí)，上體從側(cè)身引拍到隨揮完成的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度約為180度，這是大力擊球的保證。另外，在回?fù)舾咔蚍矫骈_(kāi)放式擊球也有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

2 開(kāi)放式正手擊球各動(dòng)作結(jié)構(gòu)所蘊(yùn)含的生物力學(xué)原理

在對(duì)完整的正手抽擊球進(jìn)行分解教學(xué)時(shí)通常把它分為若干部分，這樣有利于學(xué)生對(duì)動(dòng)作的精細(xì)掌握。開(kāi)放式正手擊球分解動(dòng)作大致可分為以下四個(gè)環(huán)節(jié)：準(zhǔn)備姿勢(shì)，引拍，擊球，隨揮。下面是對(duì)各環(huán)節(jié)動(dòng)作方式的生物力學(xué)分析。

2.1 準(zhǔn)備姿勢(shì)和引拍

2.1.1 動(dòng)作方式

準(zhǔn)備姿勢(shì)：兩腳開(kāi)立，略比肩寬，雙膝微曲，重心落于前腳掌，上身直立稍前傾，目視前方，正手握于拍柄底部，非持拍手置于拍頸，拍頭朝上。引拍：以髖關(guān)節(jié)為軸（以右手持拍為例）帶動(dòng)上體向右后方轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)肩部，肩部帶動(dòng)手臂以環(huán)繞方式向后引拍（手臂繞肩），引拍過(guò)程中保持肘關(guān)節(jié)彎曲，最后身體重心落在右腳。

2.1.2 生物力學(xué)分析

技術(shù)動(dòng)作是在肌肉舒張和收縮的條件下完成的，就像弓箭一樣，要想把箭射的更遠(yuǎn)，就必須把弓最大限度的拉長(zhǎng)以?xún)?chǔ)存勢(shì)能，這可以理解為一個(gè)“蓄力”的過(guò)程。在肌肉收縮之前，給肌肉最大限度的預(yù)張力，盡可能多的儲(chǔ)存形變勢(shì)能，使肌肉收縮前的初長(zhǎng)度盡可能被拉長(zhǎng)，這樣它在收縮時(shí)才能最大限度的爆發(fā)，產(chǎn)生較大的“張力”，而收縮前的肌肉舒張可以理解為“預(yù)張力”，是為收縮做能量?jī)?chǔ)備的。有研究表明：在一定范圍內(nèi)，肌肉收縮力量7 的大小是取決于其舒張的初長(zhǎng)度大小的。開(kāi)放式站位擊球?qū)ι眢w旋轉(zhuǎn)角度有更高的要求，髖部肌肉的舒張度較大，再加上環(huán)形引拍，可以更大限度的發(fā)揮開(kāi)放式大角度揮拍軌跡的優(yōu)勢(shì)，增加了擊球的速度和穩(wěn)定性。

2.2 擊球

2.2.1 動(dòng)作方式

當(dāng)球拍引至與身體一個(gè)面時(shí)（左肩指向來(lái)球），肘關(guān)節(jié)稍打開(kāi)，拍頭下沉（低于來(lái)球），右腳蹬地，帶動(dòng)髖關(guān)節(jié)，髖關(guān)節(jié)帶動(dòng)上體和肩部轉(zhuǎn)動(dòng)，利用身體的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)手臂向前揮拍，把全部積累的力量經(jīng)手臂傳至腕部，手腕固定，保持球拍穩(wěn)定，拍面與地面近似垂直，擊球中部偏下。全身力量通過(guò)身體各環(huán)節(jié)以及拍頭的從下到上的傳遞最終作用于球。

2.2.2 生物力學(xué)分析

(1)下肢的用力是協(xié)調(diào)鏈的第一環(huán)節(jié)，通過(guò)膝部彎曲蹬地F獲得地面的反作用力F`，體現(xiàn)了牛頓的作用力與反作用力定律（即牛頓第三定律）。擊球時(shí)腿離開(kāi)地面能促使角動(dòng)量的形成。

(2)現(xiàn)代網(wǎng)球非常注重核心力量的訓(xùn)練，因此髖關(guān)節(jié)的訓(xùn)練是重中之重，膝部產(chǎn)生的爆發(fā)力必須要通過(guò)髖部轉(zhuǎn)移至軀干，在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中髖部除了要最大限度發(fā)揮自身旋轉(zhuǎn)力外（即角動(dòng)量），還要保持身體平衡以使下肢的力能順利傳上來(lái)。

(3)軀干和上體在協(xié)調(diào)鏈第三環(huán)節(jié)的任務(wù)是：把下肢和髖部以及自身轉(zhuǎn)到所獲的能量傳遞至肩和臂。

(4)肩和臂，手臂以肩為軸弧形繞環(huán)，肘關(guān)節(jié)有一定角度，手臂不要過(guò)直。引拍和向前揮拍擊球必須是肩先行帶動(dòng)手臂，肘關(guān)節(jié)不要離身體太遠(yuǎn)，引拍時(shí)兩肩的連線(xiàn)基本與球網(wǎng)垂直，即左肩對(duì)著球網(wǎng)，這樣側(cè)身才能充分，擊球時(shí)可以很好的運(yùn)用身體的力量而非手臂。把前面幾個(gè)環(huán)節(jié)的力繼續(xù)在肩部和手臂進(jìn)行疊加，不要過(guò)早釋放。保持動(dòng)作的準(zhǔn)確到位，這樣才不會(huì)造成能量的浪費(fèi)。

(5)肘和腕部。肘關(guān)節(jié)保持彎曲體現(xiàn)了牛頓第一定律即慣性定律，在肌肉收縮時(shí)身體各部位的對(duì)抗肌也在發(fā)揮作用，肘部彎曲在減少對(duì)抗肌的副作用以減小轉(zhuǎn)體的反抗力的同時(shí)，還可以縮短身體的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，使動(dòng)作更加經(jīng)濟(jì)有效。另外，肘關(guān)節(jié)保持一定角度有更好的緩沖作用，可以減少網(wǎng)球肘等運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生。有研究表明：高水平運(yùn)動(dòng)員的手腕不是完全固定的，手腕不但可以對(duì)所獲得的力進(jìn)行進(jìn)一步疊加以加大擊球力度，還可以對(duì)球進(jìn)行更好的控制。鑒于業(yè)余球手腕力和對(duì)球的控制能力的不足，建議擊球時(shí)手腕保持固定。

上述五個(gè)部分介紹了開(kāi)放式正手擊球各環(huán)節(jié)的動(dòng)作方式和生物力學(xué)原理。從觸球開(kāi)始，整個(gè)身體的重心逐漸前移，身體轉(zhuǎn)動(dòng)速度和拍頭速度得到加強(qiáng)。把身體的重量，身體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和拍頭速度共同作用于球，產(chǎn)生較強(qiáng)的加速度。這點(diǎn)體現(xiàn)了牛頓第二定律。F=ma，即“物體加速度的大小與所受合力的大小成正比，與其質(zhì)量成反比，加速度的方向與所受合力的方向相同?！睋羟驎r(shí)球拍觸球之前的揮拍為加速段，身體協(xié)調(diào)鏈運(yùn)用的愈充分，球拍所獲得的加速度也就愈大，擊出的球的質(zhì)量也就越高。

2.3 隨揮

2.3.1 動(dòng)作方式

在球拍觸球后，不要立即停止揮拍，而要繼續(xù)向目標(biāo)方向揮拍，前揮到一定程度前臂做內(nèi)旋動(dòng)作（“包球”）。球離拍的同時(shí)雙腳幾乎離開(kāi)地面，整個(gè)身體向左后方急速轉(zhuǎn)動(dòng)（右手為例）。開(kāi)放式正手擊球隨揮幅度較大，肘關(guān)節(jié)高度較關(guān)閉式高，揮拍軌跡趨于水平，這與關(guān)閉式的U型揮拍軌跡，擊球后肘關(guān)節(jié)于身體正前方是不同的。

2.3.2 生物力學(xué)分析

球拍觸球并非意昧著整個(gè)擊球過(guò)程的結(jié)束，通過(guò)從下到上和轉(zhuǎn)體使球拍所獲得的慣性依然存在。順勢(shì)隨揮就是利用這個(gè)慣性引導(dǎo)球拍沿出球軌跡運(yùn)行，更利于控球。完整合理的隨揮需要轉(zhuǎn)肩和轉(zhuǎn)髖的協(xié)調(diào)配合才能完成，這是完整擊球動(dòng)作的重要組成部分，有利于“蓄力”的充分釋放。

傳統(tǒng)的關(guān)閉式擊球的隨揮不利于各協(xié)調(diào)鏈力量的充分發(fā)揮，影響擊球的質(zhì)量。關(guān)閉式擊球隨揮動(dòng)作限制身體的轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)代的開(kāi)放式正手擊球?qū)羟蚝蟮摹皯T性”沒(méi)有強(qiáng)行限制，充分發(fā)揮了各身體部位的轉(zhuǎn)動(dòng)力量，加強(qiáng)了擊球的質(zhì)量，整個(gè)擊球動(dòng)作更加協(xié)調(diào)，穩(wěn)定。

2.4 協(xié)調(diào)鏈?zhǔn)倾暯痈鞣纸鈩?dòng)作的關(guān)鍵

人體協(xié)調(diào)鏈?zhǔn)侵浮绑w節(jié)的作用就像由一個(gè)環(huán)或身體的一部分產(chǎn)生的力量轉(zhuǎn)換成一環(huán)套一環(huán)的鏈條系統(tǒng)”（格羅佩爾，1984）。體節(jié)的協(xié)調(diào)使動(dòng)量從一個(gè)身體部位轉(zhuǎn)移到另一個(gè)身體部位，各體節(jié)的速度不斷疊加，最大限度的產(chǎn)生爆發(fā)力，可以延緩疲勞以及預(yù)防損傷。開(kāi)放式正手擊球時(shí)各體節(jié)協(xié)調(diào)鏈從下到上可歸納為：膝（彎曲和伸直）→轉(zhuǎn)髖→轉(zhuǎn)體→手臂繞肩→肘伸直－內(nèi)旋→轉(zhuǎn)腕。下面是協(xié)調(diào)鏈所蘊(yùn)含的生物力學(xué)原理：

（1）動(dòng)量定理。正手擊球動(dòng)力鏈系統(tǒng)中，協(xié)調(diào)各部位產(chǎn)生的合力是高質(zhì)量正手擊球所具備的關(guān)鍵因素。動(dòng)量是質(zhì)量和速度的乘積，動(dòng)量有線(xiàn)動(dòng)量和角動(dòng)量?jī)煞N。線(xiàn)動(dòng)量有助于正手擊上旋球，是身體某部位的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)數(shù)量；角動(dòng)量在擊球時(shí)同樣必不可少，它是身體某部位的角度運(yùn)動(dòng)數(shù)量。地面反作用力是兩種動(dòng)量的來(lái)源，擊球站位不同，兩種動(dòng)量的參與程度也有所差別。開(kāi)放式站位正手擊球使髖、軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)更加充分，有利于身體重心的前移。

（2）平衡。平衡是物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種特殊狀態(tài)，這種特殊狀態(tài)可分為靜態(tài)平衡和動(dòng)態(tài)平衡。網(wǎng)球每一分的爭(zhēng)奪都是在動(dòng)態(tài)條件寫(xiě)完成的，所以它對(duì)動(dòng)態(tài)平衡有著特殊的要求?，F(xiàn)代網(wǎng)球體能訓(xùn)練非常注重運(yùn)動(dòng)員核心力量的訓(xùn)練，這有助于運(yùn)動(dòng)員比賽中有著更好的動(dòng)態(tài)平衡以維持動(dòng)作的穩(wěn)定性。擊球時(shí)，髖、軀干部分和肩部保持在一條直線(xiàn)對(duì)于保持動(dòng)態(tài)平衡是至關(guān)重要的。

（3）協(xié)調(diào)鏈。開(kāi)放式正手擊球的用力方式和用力順序就像一條環(huán)環(huán)緊扣的鏈條，每一環(huán)都必須擔(dān)負(fù)著傳遞力量的作用，并充分利用前者的力量或速度所產(chǎn)生的慣性發(fā)揮本環(huán)節(jié)的力量。腿、膝、髖、軀干、肩、手臂、肘、腕等各體節(jié)的協(xié)調(diào)缺一不可，少了任何一環(huán)節(jié)前面的力的疊加將前功盡棄；大肌群先發(fā)力并逐步擴(kuò)展到小肌群，從下到上不間斷傳遞。充分發(fā)揮協(xié)調(diào)鏈的作用不僅可以獲得好的擊球效果而且對(duì)于節(jié)省體力、保持好的身體狀態(tài)起著很重要的作用，合理有效的擊球，不是單純的用力就能完成的。

3 建議

開(kāi)放式正手擊球是現(xiàn)代網(wǎng)球所追求的，從生物力學(xué)角度來(lái)說(shuō)更有利于提高正手攻擊的威力。但是開(kāi)放式正手復(fù)雜的發(fā)力結(jié)構(gòu)對(duì)球手的身體和運(yùn)動(dòng)能力提出很高的要求。所以，建議初學(xué)者和水平較低的球手采用多球的練習(xí)方式進(jìn)行反復(fù)體會(huì)，剛開(kāi)始不必發(fā)全力，旨在體會(huì)用力順序，初學(xué)網(wǎng)球應(yīng)從關(guān)閉式開(kāi)始逐步向開(kāi)放式過(guò)度。在實(shí)戰(zhàn)中，步法是靈活的，各種步法結(jié)合使用，比如擊淺球或隨球上網(wǎng)時(shí)。

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