武術(shù)“擊打”動(dòng)作中“二次發(fā)力”現(xiàn)象解析——以寸拳為例

張勇

(成都體育學(xué)院武術(shù)系，四川成都610041)

摘要:目的:以寸拳為例，從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度剖析武術(shù)“擊打”動(dòng)作中“二次發(fā)力”現(xiàn)象，為研究擊打提供理論支撐。方法:20名自愿者分成對(duì)照組(普通大學(xué)生)和實(shí)驗(yàn)組(詠春拳練習(xí)者)，用高速成像捕捉儀及搏擊項(xiàng)群測(cè)試儀測(cè)試關(guān)節(jié)角度、速度、加速度、時(shí)間及力量等指標(biāo)。結(jié)果:踝、膝、髖、肩、肘關(guān)節(jié)角度迅速變化時(shí)間點(diǎn)，對(duì)照組左側(cè)0.25、0.20、0.30、0.35、0.40s;右側(cè)0.20、0.20、0.20、0.30、0.30s，右側(cè)踝、膝、髖與肩、肘出現(xiàn)0.10s的間隔，出現(xiàn)“相互抵消”作用。實(shí)驗(yàn)組左側(cè)0.35、0.25、0.35、0.30、0.35s;右側(cè)0.25、0.30、0.30、0.30、0.30，出現(xiàn)高度一致性，產(chǎn)生“累計(jì)效應(yīng)”。實(shí)驗(yàn)組五項(xiàng)指標(biāo)顯著高于對(duì)照組，P＜0.01、P＜0.001。對(duì)照組最大速度和最大加速度出現(xiàn)時(shí)間分別為0.421± 0.176s、0.424±0.124s，時(shí)差0.003s，P＞0.05;實(shí)驗(yàn)組分別為0.376±0.105s、0.333±0.103s，時(shí)差0.043s，P＜0.001，最大加速度先于最大速度出現(xiàn)。結(jié)論:協(xié)調(diào)性(神經(jīng)支配肌肉)和打擊時(shí)機(jī)(動(dòng)量和沖量關(guān)系)是武術(shù)“擊打”動(dòng)作中的“二次發(fā)力”現(xiàn)象的根源。

關(guān)鍵詞:武術(shù);二次發(fā)力;寸拳;解析

中圖分類號(hào):G80

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1007－323X( 2015)03－0082－04

收稿日期:2015－01－18

作者簡(jiǎn)介:張勇( 1972－)，男，安徽太和人，講師

Abstract:Objective: In order to provide theoretical support for boxing by analyzing from the viewpoint of dynamics and kinematics and the analysis of martial arts and secondary action power phenomenon.Methods: 20 volunteers were divided into control group ( normal college students) and experimental group ( wing chun practitioners)，using high－speed image capturing apparatus and fight XiangQun tester test joint Angle，speed，acceleration，time and strength index.Results: the ankle，knee，hip，shoulder，elbow Angle rapidly changing point in time，the control group on the left side of the 0.25，0.20，0.30，0.20，0.30s; On the right side of 0.20，0.20，0.20，0.20，0.20s，the right side of the ankle，knee，hip and shoulder，elbow，the interval of 0.10s，appear“offset”.The experimental group on the left side of the 0.35，0.25，0.35，0.25，0.35s; On the right side of 0.25，0.30，0.30，0.30，0.30，high consistency，produce the“cumulative effect”.Experimental group five index is significantly higher than the control group，P＜0.01，P＜0.001.Control group maximum velocity and maximum acceleration time were 0.421±0.176s，0.424±0.124s，time of 0.003s，P＞0.05; The experimental group were 0.376±0.105s，0.333±0.103s，time of 0.043s，P＜0.001，the maximum acceleration prior to maximum speed.Conclusion: coordination ( innervation muscles) and the fight against the timing ( momentum and impulse) is a martial arts and action of the source of power is secondary phenomenon.

研究方向:武術(shù)散打教學(xué)與訓(xùn)練

Interpretation of the Phenomenon of the Second Driving Force of WuShu Punch——A Case study of the One－Inch Punch

ZHANG Yong

( Chengdu Sport University Department of Wuxhu，Chengdu 610041，China)

Key words: WuShu; second driving force; inch punch; interpretation

中國(guó)武術(shù)流派眾多，由此源生的套路不計(jì)其數(shù)。在套路攻防兩端，適時(shí)擊打是進(jìn)攻的有力手段?？v觀各種擊打現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)部分擊打發(fā)力效果非常相似，如形意拳中的劈、崩、鈷、炮、橫動(dòng)作;太極拳的掩手肱捶;詠春拳的日子沖拳及拳術(shù)中的沖拳等［1，2］。部分擊打似有“穿透力”效果，表現(xiàn)為受擊打?qū)ο笤趽舸蛩查g受到爆炸性外力［2，3，4］，已有的研究稱此現(xiàn)象為“二次發(fā)力”，該研究從散打鞭腿支撐腿和進(jìn)攻腿的角度變化進(jìn)行了證明，但缺乏速度、加速度等指標(biāo)數(shù)據(jù)［4］。因此，從考慮動(dòng)作簡(jiǎn)單、易測(cè)、干擾少角度出發(fā)，本研究將以寸拳為例，尋找“二次發(fā)力”的根源，為研究擊打提供理論支撐。

1　研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

20名自愿者參加測(cè)試，均為男性，要求右手為習(xí)慣手。10名詠春拳練習(xí)者為實(shí)驗(yàn)組(高校教師4人，民間3人，武校3 人)，年齡最小19歲，最大44歲。訓(xùn)練年限最短4年，最長(zhǎng)25年。10名無(wú)武術(shù)練習(xí)經(jīng)歷者為對(duì)照組(普通大學(xué)生)。詳見(jiàn)表1。

表1　被試情況一覽

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1實(shí)驗(yàn)儀器

兩臺(tái)Vision Research (美國(guó))公司生產(chǎn)的Phantom Miro M310，高速成像捕捉全分辨率3.2 Gpx/s( 3200幀/秒)，ARILL －APAS系統(tǒng)(美國(guó))，三維DLT輻射框架，搏擊項(xiàng)群訓(xùn)練測(cè)試儀(中國(guó))。

1.2.2測(cè)試指標(biāo)

測(cè)試左右上下肢踝、膝、髖、肩、肘關(guān)節(jié)角度，最大速度( Vmax)、最大速度出現(xiàn)時(shí)間( TVmax)、最大加速度( amax)、最大加速度出現(xiàn)時(shí)間( Tamax)、擊打力量( F)。

1.2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

兩臺(tái)Phantom Miro M310成90°角度，一臺(tái)放在沙包正面左45°角度(左上方10m處)，另一臺(tái)放在沙包正面右45°角度(右上方10m處)放置。基本姿勢(shì):身體面對(duì)沙包，右腳在前，左腳在后側(cè)方，雙膝自然彎曲，雙手自然下垂，肘部靠在體側(cè)，然后右肘屈肘，舉起前臂和手，沿著身體的中線向前出拳，沉肩，肘部稍微彎曲下墜，同時(shí)配合雙膝快伸、轉(zhuǎn)髖、展肩，向前出拳，抖腕打擊目標(biāo)。被試按動(dòng)作要求完成3－5次動(dòng)作，取最好一次作為最后的分析數(shù)據(jù)。應(yīng)用ARILL－APAS系統(tǒng)對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，用DLT法合成各關(guān)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，參照系統(tǒng)人體模型(關(guān)節(jié)點(diǎn)和環(huán)節(jié)控制點(diǎn))，采用數(shù)字濾波法進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑。

1.3數(shù)理統(tǒng)計(jì)

所有原始數(shù)據(jù)采用GraphPad Prism 5.0統(tǒng)計(jì)作圖，采用標(biāo)準(zhǔn)值±標(biāo)準(zhǔn)差表達(dá)。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組采用組間對(duì)比( Independent－Samples T檢驗(yàn))，檢驗(yàn)前先用F－檢驗(yàn)法對(duì)兩總體的方差齊性進(jìn)行檢驗(yàn);對(duì)最大速度和最大加速度出現(xiàn)的時(shí)間進(jìn)行組內(nèi)對(duì)比，顯著水平為P＜0.05，P＜0.01，P＜0.001。

2　結(jié)果

表2　關(guān)節(jié)角度變化測(cè)試結(jié)果一覽

表2為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組寸拳完成過(guò)程中左右側(cè)各關(guān)節(jié)角度的變化數(shù)據(jù)，共選擇了人體左右踝、膝、髖、肩和肘共10個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行角度測(cè)量。

圖1　對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組左右各關(guān)節(jié)角度變化

對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組左側(cè)各關(guān)節(jié)角度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)A圖和B圖。A圖踝、膝、髖、肩、肘角度迅速變化的時(shí)刻分別為0.25s、0.20s、0.30s、0.35s、0.40s。B圖踝、膝、髖、肩、肘角度訓(xùn)練變化的時(shí)刻分別為0.35s、0.25s、0.35s、0.30s、0.35s。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組右側(cè)各關(guān)節(jié)角度測(cè)試變化見(jiàn)C圖和D圖，對(duì)照組右側(cè)各關(guān)節(jié)變化存在不一致性，踝、膝、髖角度變化在0.20s時(shí)刻具有一致性，肘、肩出現(xiàn)在0.30s，肘、肩與踝、膝、髖存在0.10s的停滯期。實(shí)

驗(yàn)組右側(cè)各關(guān)節(jié)具有比較一致性的變化，踝的變化在0.25s時(shí)刻，稍晚于其它關(guān)節(jié)，膝、髖、肩、肘具有高度的一致性變化，集中在0.30s。

表3　右拳最大速度、最大加速度、擊打力量等指標(biāo)測(cè)試結(jié)果一覽

圖2　對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組右拳速度、加速度、時(shí)間及力量對(duì)比五項(xiàng)指標(biāo)對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組對(duì)比＊＊P＜0.01，＊＊＊P＜0.001

實(shí)驗(yàn)組最大速度、最大速度出現(xiàn)時(shí)間、最大加速度、最大加速度出現(xiàn)時(shí)間、擊打力量均顯著高于對(duì)照組，P＜0.01、P＜0.001，實(shí)驗(yàn)組最大加速度和擊打力量是對(duì)照組的兩倍，最大速度接近兩倍。實(shí)驗(yàn)組最大速度出現(xiàn)的時(shí)間為0.376±0.105s，對(duì)照組為0.421±0.176s，較實(shí)驗(yàn)組晚0.045s，P＜0.01;最大加速度實(shí)驗(yàn)組出現(xiàn)在0.333±0.103s，對(duì)照組在0.424±0.124s，較實(shí)驗(yàn)組晚0.091s，P＜0.001。

圖3　最大速度和最大加速度出現(xiàn)時(shí)間#表示實(shí)驗(yàn)組TV max和Ta max，P＜0.001

對(duì)照組達(dá)到最大速度和最大加速度時(shí)間差為0.003s，P＞0.05;實(shí)驗(yàn)組最大加速度早于最大速度出現(xiàn)，時(shí)間相差0.043s，P＜0.001，見(jiàn)圖3所示。

3　分析

1969年李小龍?jiān)谝黄诠?jié)目中做了一場(chǎng)寸勁表演，僅一寸距離，打出爆炸性一擊，對(duì)手雙腳離地，寸勁產(chǎn)生的巨大威力令在場(chǎng)的所有觀眾為之一振。從現(xiàn)場(chǎng)的擊打效果來(lái)看，寸勁似有穿透力，似乎把力打到對(duì)方的身體里面。相似的現(xiàn)象在其它武術(shù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)踐中也時(shí)有出現(xiàn)，如武術(shù)擊打時(shí)，不傷筋骨，但內(nèi)臟出現(xiàn)損傷，達(dá)到不需要頭破血流而重創(chuàng)對(duì)手的擊打效果［2］。對(duì)寸勁產(chǎn)生的巨大勁力現(xiàn)象的解釋，武術(shù)領(lǐng)域的專家提出了多種學(xué)說(shuō)，“陰陽(yáng)”學(xué)說(shuō)認(rèn)為陰勁發(fā)于內(nèi)，達(dá)于稍，緩進(jìn)突發(fā);陽(yáng)勁力大，速快，力量干脆。“內(nèi)、外”學(xué)說(shuō)認(rèn)為內(nèi)勁連續(xù)、緩慢柔和，重于意識(shí);外勁力大、注重爆發(fā)?！皠?、柔”觀點(diǎn)認(rèn)為剛勁以快打慢，剛健勇猛;以靜制動(dòng)，以慢破快稱為柔勁?！靶睢l(fā)”觀點(diǎn)則認(rèn)為蓄重于姿勢(shì)調(diào)整，意識(shí)精神配合;發(fā)在蓄的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)發(fā)力［1，2，3］。這些學(xué)說(shuō)在傳統(tǒng)思維模式下，似乎都想從不同的角度對(duì)擊打產(chǎn)生的勁力進(jìn)行分類解釋，但缺乏相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)和科學(xué)理論支撐。從生物力學(xué)的角度出發(fā)，部分武術(shù)學(xué)者提出了“二次發(fā)力”的概念，認(rèn)為武術(shù)擊打動(dòng)作中可能存在“二次發(fā)力”現(xiàn)象。劉存忠［4］對(duì)武術(shù)散打鞭腿動(dòng)作二次發(fā)力特征進(jìn)行剖析，從支撐腿和進(jìn)攻腿關(guān)節(jié)角度，髖軸和肩軸夾角的變化證明了散打鞭腿動(dòng)作擊打前，軀干進(jìn)行了二次扭轉(zhuǎn)，即腰部出現(xiàn)了第二次發(fā)力現(xiàn)象，這為解釋寸勁的打擊現(xiàn)象提供了一定的科學(xué)證據(jù)，同時(shí)也為研究勁力產(chǎn)生的穿透力和破壞力現(xiàn)象提供了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)思路。

在本研究中，通過(guò)高速成像捕捉儀對(duì)寸拳發(fā)力產(chǎn)生的勁力進(jìn)行捕捉，從關(guān)節(jié)角度、速度、加速度和打擊力量進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)對(duì)照組左側(cè)踝、膝、髖、肩、肘關(guān)節(jié)角度出現(xiàn)迅速變化的時(shí)間點(diǎn)分別在0.25s、0.20s、0.30s、0.35s、0.40s，在0.20～0.40s之間;右側(cè)分別在0.20s、0.20s、0.20s、0.30s、0.30s，右側(cè)踝、膝、髖關(guān)節(jié)比較一致，時(shí)間點(diǎn)在0.20s時(shí)刻，肩、肘在0.3s時(shí)刻，比較一致，但下肢和上肢出現(xiàn)了0.10s的間隔，說(shuō)明對(duì)照組右側(cè)上下肢通過(guò)髖進(jìn)行銜接的時(shí)候出現(xiàn)了短暫時(shí)間差，這可能導(dǎo)致寸拳在通過(guò)下肢發(fā)力時(shí)，髖關(guān)節(jié)傳遞存在銜接問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)組左側(cè)踝、膝、髖、肩、肘關(guān)節(jié)角度出現(xiàn)迅速變化的時(shí)間點(diǎn)分別在0.35s、0.25s、0.35s、0.30s、0.35s，在0.25～0.35之間;右側(cè)分別在0.25s、0.30s、0.30s、0.30s、0.30s，實(shí)驗(yàn)組右側(cè)出現(xiàn)高度一致性，主要集中在0.30s左右。與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組左側(cè)各關(guān)節(jié)角度迅速變化的時(shí)間點(diǎn)較為集中，在0.25～0.35之間，右側(cè)同步性高，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)組膝關(guān)節(jié)爆發(fā)快速伸展，腿極快伸直，髖部扭轉(zhuǎn)加速，肩猛地前傾，手肘展開(kāi)。從各關(guān)節(jié)角度迅速變化的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行分析認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)組上下肢力量銜接緊湊，似有同步的“累積效應(yīng)”［4，5］，對(duì)照組在髖關(guān)節(jié)與肩肘關(guān)節(jié)銜接出現(xiàn)“相互抵消”作用。產(chǎn)生“累計(jì)效應(yīng)”和“相互抵消”的機(jī)制可能與兩個(gè)方面的因素有關(guān)，一，核心穩(wěn)定性因素。長(zhǎng)期練習(xí)詠春拳對(duì)髖、腰深層肌肉的練習(xí)具有良好的刺激效果，對(duì)髖部的核心穩(wěn)定能起到固定及傳遞作用［6］。因此，實(shí)驗(yàn)組髖部對(duì)下肢力量和速度的傳導(dǎo)與上肢的配合具有高度一致性。二，神經(jīng)因素。膝、髖、肩、肘的較高一致性，其機(jī)制可能是神經(jīng)校正了每個(gè)部位的發(fā)力［5，6］，以難以置信的準(zhǔn)確度同步運(yùn)作。相關(guān)研究［7］認(rèn)為，肌纖維并不決定協(xié)調(diào)性，協(xié)調(diào)性的控制中樞在于神經(jīng)系統(tǒng)。英國(guó)學(xué)者Roberts選擇空手道選手和健康普通人進(jìn)行研究，兩組受試者在2寸距離進(jìn)行擊打，同時(shí)掃描控制運(yùn)動(dòng)的腦部區(qū)域(白質(zhì))，發(fā)現(xiàn)兩組存在顯著性差異，空手道選手白質(zhì)活動(dòng)活躍。白質(zhì)的改變能夠允許這部分大腦區(qū)域得以具備更豐富、更復(fù)雜的腦細(xì)胞連接［6］，這可能會(huì)增加出拳者校準(zhǔn)動(dòng)作的能力。因此，可以認(rèn)為，寸拳發(fā)出的勁力是神經(jīng)支配肌肉產(chǎn)生的高度協(xié)

調(diào)性的結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)組右拳最大速度及出現(xiàn)時(shí)間、最大加速度及出現(xiàn)時(shí)間、擊打力量均顯著好于對(duì)照組( P＜0.001)。最大速度、最大加速度和最大擊打力量分別超過(guò)對(duì)照組69%、151%、102%，最大速度和加速度出現(xiàn)的時(shí)間分別短于對(duì)照組12%、27%，可見(jiàn)長(zhǎng)期進(jìn)行詠春拳練習(xí)可顯著提高力量和速度。對(duì)照組最大速度和加速度出現(xiàn)的時(shí)間分別為0.421±0.176s、0.424±0.124s，時(shí)差為0.003s，無(wú)差異( P＞0.05)。實(shí)驗(yàn)組最大速度和加速度出現(xiàn)的時(shí)間分別為0.376±0.105s、0.333±0.103s，時(shí)差為0.043s，差異顯著( P＜0.001)。根據(jù)沖量( F = m·a)與動(dòng)量( p = m·v)關(guān)系［7，8］，決定沖量和動(dòng)量大小的因素有寸拳傳遞的質(zhì)量、速度和作用的時(shí)間三要素［8］。寸拳發(fā)力距離短、速度快，易借身體質(zhì)量，產(chǎn)生瞬間的巨大力量。在本研究中，實(shí)驗(yàn)組最大加速度出現(xiàn)在前，最大速度出現(xiàn)在后，表明寸拳發(fā)力擊打產(chǎn)生最大力量時(shí)，其拳速還沒(méi)有達(dá)到最大，在0.043s后，速度達(dá)到最大，最大動(dòng)量( p = m·v)出現(xiàn)。這說(shuō)明實(shí)驗(yàn)組寸拳發(fā)力產(chǎn)生的最大力量和最大動(dòng)量并不是同時(shí)發(fā)生的，最大力量先出現(xiàn)，最大動(dòng)量后出現(xiàn)，擊打到目標(biāo)的瞬間產(chǎn)生了最大打擊力量，但速度仍在繼續(xù)增加，動(dòng)量也在繼續(xù)增加，直到最大。因此，本實(shí)驗(yàn)從動(dòng)量和沖量的關(guān)系可以較好地解釋寸拳勁力的“穿透力”、“內(nèi)臟損傷”等現(xiàn)象，更有力的闡釋了“二次發(fā)力”的力學(xué)原理。

4　結(jié)論

4.1寸勁發(fā)力擊打過(guò)程，左右側(cè)踝、膝、髖、肩、肘角度發(fā)生迅速變化，實(shí)驗(yàn)組角度變化時(shí)刻保持了較高的一致性特征，對(duì)照組有時(shí)間差異。表明，武術(shù)“擊打”動(dòng)作中的“二次發(fā)力”現(xiàn)象表現(xiàn)在協(xié)調(diào)性方面，神經(jīng)支配肌肉出現(xiàn)高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一性。

4.2實(shí)驗(yàn)組擊打最大加速度先于最加速度出現(xiàn)，對(duì)照組則同時(shí)出現(xiàn)。說(shuō)明，武術(shù)“擊打”動(dòng)作中的“二次發(fā)力”現(xiàn)象表現(xiàn)在發(fā)力時(shí)機(jī)方面，最大加速度先于最大速度出現(xiàn)，最大擊打力量( F = m·a)先于最大動(dòng)量( p = m·v)出現(xiàn)，目標(biāo)擊中后，速度繼續(xù)增加。

4.3實(shí)驗(yàn)組最大力量、最大加速度及最大速度顯著高于對(duì)照組，說(shuō)明詠春拳練習(xí)對(duì)神經(jīng)支配肌肉高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一性及發(fā)力時(shí)機(jī)方面具有良好效應(yīng)。

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