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：1004320080180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：年月日论文题目：邙限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

2、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

3、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 球和随挥1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国际网联发布的报告丄中指出，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

4、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、Dapenan和Fleisig5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。Kibler6,1995对发球中膝关节的运动特征

5、研究表明，屈膝幅度较小的运动员，会由于 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。Buc

6、kley和Kerwin 的研究（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，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）Chow和他的同事a】 （2003）对在三种不同

7、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

8、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 丽）.Morris等（1989）称，在引拍的后期， 所有主要的腕伸肌和肱三头肌都是非常活跃的

9、。Ellenbecker和Roeterti5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刘卉16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 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。金春林、曲峰17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

10、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。汪志雷18 等人对网球运动员发球动作的下肢关节做了生

11、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。严波涛，吴延禧19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

12、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。陈海春20 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

13、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。陈万军，郭开强21 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

14、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 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、

15、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。 魏欣22 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。根据申淳0啲研究，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

16、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