有關(guān)運動生物力學(xué)對籃球運動研究的文獻(xiàn)綜述

劉 潔 牛健壯 楊 黎 牛 崢 戰(zhàn) 鵬 于雪梅 邵妮娜

1.西安電子科技大學(xué)，陜西 西安 710071；2.西安財經(jīng)學(xué)院，陜西 西安 710071

有關(guān)運動生物力學(xué)對籃球運動研究的文獻(xiàn)綜述

劉 潔1牛健壯1楊 黎1牛 崢2戰(zhàn) 鵬2于雪梅1邵妮娜1

1.西安電子科技大學(xué)，陜西 西安 710071；2.西安財經(jīng)學(xué)院，陜西 西安 710071

20世紀(jì)90年代以來，是現(xiàn)代籃球運動面向21世紀(jì)創(chuàng)新飛躍和進(jìn)入攀高發(fā)展的新時期，也預(yù)示著21世紀(jì)世界男、女籃球運動都將進(jìn)一步在世界范圍內(nèi)普及、發(fā)展、創(chuàng)新、提高，運動員在技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)、身體、體能條件與要求將進(jìn)一步向籃球運動本體運動專項特征靠攏。這就要求我們科學(xué)地分析技術(shù)動作，運動生物力學(xué)研究水平、研究方法和手段的先進(jìn)性、測試數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性及精確性、研究的深度和廣度及在運動實踐中的應(yīng)用凸顯出運動生物力學(xué)分析對于籃球發(fā)展的重要性。文章通過計算機網(wǎng)絡(luò)搜索和手工查閱圖書館文獻(xiàn)資料，收集了近20年來有關(guān)籃球運動技術(shù)方面運動生物力學(xué)的研究現(xiàn)狀及理論知識，對其進(jìn)行分類整理，歸納整理出了以下有關(guān)籃球運動生物力學(xué)內(nèi)容的文獻(xiàn)綜述。

運動生物力學(xué) 籃球運動 三機同步

1 國內(nèi)有關(guān)籃球運動生物力學(xué)方面的研究現(xiàn)狀

運動生物力學(xué)對于籃球的發(fā)展有著重要的作用，它可以分析運動員技術(shù)動作的特點，建立一個正確的動作模型，從而提高運動員的技術(shù)水平。但是，對于有關(guān)籃球的運動生物力學(xué)研究還是不夠深入。通過查閱資料，在1973年—2002年以來，國內(nèi)35種體育期刊中有關(guān)籃球運動的科研論文共2038篇，其中運用生物力學(xué)、生理、生化方面的理論研究發(fā)表論文28篇，僅占30年來籃球科研論文發(fā)表量的1.4%[1]。而系統(tǒng)查閱1994年—2003年間體育科學(xué)、體育與科學(xué)、北京體育大學(xué)學(xué)報、上海體育學(xué)院學(xué)報、武漢體育學(xué)院學(xué)報、成都體育學(xué)院學(xué)報、西安體育學(xué)院學(xué)報、天津體育學(xué)院學(xué)報、浙江體育科學(xué)、體育學(xué)刊10種期刊發(fā)表的籃球科研論文，共427編，其中生物力學(xué)研究的文章僅有2篇[2]。近些年來，人們已經(jīng)意識到這個問題，開始對籃球運動的各個動作進(jìn)行運動生物力學(xué)分析，但是相對于其他運動，在籃球領(lǐng)域，研究的還是不夠深入，不夠透徹。本人查閱了2004至2014年間體育科學(xué)、體育與科學(xué)、北京體育大學(xué)學(xué)報、上海體育學(xué)院學(xué)報、武漢體育學(xué)院學(xué)報、成都體育學(xué)院學(xué)報、西安體育學(xué)院學(xué)報、天津體育學(xué)院學(xué)報、浙江體育科學(xué)、體育學(xué)刊10種期刊發(fā)表的籃球科研論文，共645篇，其中生物力學(xué)研究的文章僅有2篇。

這些數(shù)據(jù)充分說明，在運動生物力學(xué)的研究中，大多數(shù)是針對于以個人為單位的運動，例如武術(shù)、網(wǎng)球、羽毛球、乒乓球等；同時，我們也可以看出，大多數(shù)的運動生物力學(xué)研究只是在理論的基礎(chǔ)上，并沒有進(jìn)行科學(xué)的實驗，或者只進(jìn)行了簡單的實驗，這就要求我們必須運用科學(xué)的方法進(jìn)行實驗，分析數(shù)據(jù)，建立出合理的動作模型，這對于提高我國的籃球競技水平有著重要的作用。

2 國內(nèi)有關(guān)籃球的運動生物力學(xué)研究的歸納總結(jié)

“籃球是五個人的運動”這是我們大家所熟知的，但是這要求每一個運動員具有扎實的基本功和優(yōu)秀的個人技術(shù)，所有提高運動員的個人技術(shù)是重中之重。近些年來，許多人對籃球運動員的投籃、突破、前轉(zhuǎn)身、后轉(zhuǎn)身等技術(shù)動作進(jìn)行了運動生物力學(xué)分析，但是對于防守技術(shù)的運動生物力學(xué)分析卻比較少，有的對于同一動作進(jìn)行運動生物力學(xué)分析但是得出的結(jié)論卻不為相同。

2.1 對于籃球進(jìn)攻方式的運動生物力學(xué)分析

2.1.1 有關(guān)投籃的運動生物力學(xué)分析

對于單手肩上投籃這一技術(shù)動作，張樹安在2001年發(fā)表的《單手肩上投籃肘的生物力學(xué)分析》中，指出籃球運動技術(shù)規(guī)范化、科學(xué)化已被科技興體的浪潮推進(jìn)籃球運動的教學(xué)與訓(xùn)練中來，用人體解剖學(xué)、運動生理學(xué)、運動生物力學(xué)、流體力學(xué)等多學(xué)科知識進(jìn)行分析,并結(jié)合籃球訓(xùn)練的科學(xué)理論做指導(dǎo),闡明單手肩上投籃肘正對籃的科學(xué)性[3]。而鹿名、李玉杰、孫錫杰在《籃球單手肩上投籃運動生物力學(xué)分析》中得出結(jié)論建議則是：（1）投籃技術(shù)含有人體運動的多種規(guī)律,其中,運動力學(xué)內(nèi)容起著決定作用,單手肩上投籃肘內(nèi)收正對籃屬規(guī)范的、科學(xué)的動作,它既符合人體解剖結(jié)構(gòu)和運動學(xué),動力學(xué)方面的特征,又符合生物力學(xué)原理。（2）教練員在籃球教學(xué)訓(xùn)練中,要充分利用投籃技術(shù)的力學(xué)因素,積極探索和運用高投籃命中率的科學(xué)規(guī)律,要重視各環(huán)節(jié)技術(shù)的功能作用與協(xié)調(diào)運作關(guān)系,并注意發(fā)揮各環(huán)節(jié)技術(shù)的綜合效應(yīng)。（3）建議籃球運動教學(xué)訓(xùn)練應(yīng)以投籃技術(shù)為中心,帶動其它技術(shù)的全面發(fā)展,加強隊員的心理與作風(fēng)訓(xùn)練,也有助于提高運動員在比賽中的準(zhǔn)確投籃能力[4]。

單手投籃的關(guān)鍵在于投籃臂的動作，潘忠在《單手肩上投籃臂的生物力學(xué)分析》中，運用人體解剖學(xué)、運動生物力學(xué)、流體力學(xué)等多學(xué)科知識進(jìn)行分析，闡明單手肩上投籃技術(shù)動作的科學(xué)性。通過分析，指出單手肩上投籃肘內(nèi)收正對籃屬規(guī)范的、科學(xué)的動作,它既符合人體解剖結(jié)構(gòu)和運動學(xué)，動力學(xué)方面的特征,又符合生物力學(xué)原理,無論是投籃的出手角度和球運動中的拋物線[5]。

單手頭上投籃是常見投籃動作的一種，田勇福在《單手頭上投籃技術(shù)生物力學(xué)分析》中，從生物力學(xué)角度，對單手頭上投籃進(jìn)行了技術(shù)分析，對準(zhǔn)確投籃的持球方法、身體平衡、發(fā)力方向進(jìn)行了分析，指出控制投籃的手臂前伸角度就可保證球的入籃角[6]。

急停跳投是一種常見的得分方式，常見于后衛(wèi)、小前鋒，周興龍、趙芳在《籃球急停跳投的運動生物力學(xué)分析》一文中運用90cm×45cm三維測力平臺,YA-506B型應(yīng)變儀,連接計算機,讓運動員完成一步和兩步急停跳投動作,得出一步急停跳投和兩步急停跳投表現(xiàn)出不同的力學(xué)特征,一步急停跳投較之兩步急停跳投,制動起跳時間短,騰空高度高。對于水平初速度較小的運球急停跳投,采取一步急停跳投,能收到突然、迅速、騰空高的好效果;對于移動接球急停跳投,在速度較大的情況下,采用一步急停跳投,難以控制身體重心,起跳后也難以保持身體的平衡,此時,就應(yīng)運用兩步急停跳投技術(shù),停穩(wěn)之后再出手,以保持較高的命中率[7]。

2.1.2 有關(guān)突破的運動生物力學(xué)分析

突破上籃是籃球運動中常見的得分手段，而交叉步突破上籃更是運動員多喜歡的一種突破方式，錢光田在《籃球交叉步持球突破時錯誤動作的生物力學(xué)分析》中，根據(jù)生物力學(xué)中人體協(xié)調(diào)鏈的理論對交叉步持球突破環(huán)節(jié)出現(xiàn)的錯誤動作進(jìn)行分析。指出突破技術(shù)要先做投籃假動作，然后做變交叉步突破，充分利用人體的協(xié)調(diào)鏈，即頭肩、上體、髖(腰)部、腿部和手腳五部分協(xié)調(diào)有序的用力，使大肌肉群收縮存儲彈性能，小肌肉群得到精確控制，技術(shù)動作得以全身流暢，以便獲得有效的攻擊機會[8]。

彭杰在《籃球持球突破技術(shù)的動作結(jié)構(gòu)及其運用》中，運用運動生物力學(xué)原理，就籃球特球突破技術(shù)的動作結(jié)構(gòu)等進(jìn)行分析。對上海體院、中國礦大等132名籃球運動員采用不同支撐面積起動速度測定的方法，對不同支撐面積的起動動作了對比實驗，指出準(zhǔn)備姿勢的兩腳間距離應(yīng)比肩寬10—15cm，這樣才能發(fā)揮適宜的蹬地力量，從而快速起動,轉(zhuǎn)體探肩,搶占有利空間。還指出時機和應(yīng)變能力是決定持球突破能否成功的關(guān)鍵[9]。

在《籃球持球突破技術(shù)動作的運動生物力學(xué)特征分析》中王飛、程冬美采用美國 APAS 運動圖像解析系統(tǒng)和三維測力臺對東北師范大學(xué) CUBS 運動員的持球突破技術(shù)動作進(jìn)行了測量與分析，得出結(jié)論：（1）身體重心的高度一定程度上反映了各關(guān)節(jié)角度及身體姿勢，在動作的各階段找到合適的重心高度對正確的完成動作至關(guān)重要。（2）持球突破技術(shù)動作在籃球比賽中是非常激烈的動作，在運用時，尤其是順步持球突破，應(yīng)注意自己的身體狀態(tài)，注意保護(hù)膝踝關(guān)節(jié)[10]。

2.1.3 有關(guān)轉(zhuǎn)身的運動生物力學(xué)分析

轉(zhuǎn)身技術(shù)是一種最基本的技術(shù)，優(yōu)秀的運動員可以運用轉(zhuǎn)身進(jìn)攻得分，也可以防守卡位搶籃板球，熟練的掌握轉(zhuǎn)身這一技術(shù)動作對于提高運動員的葛粉技術(shù)水平有著重要的作用。

春潮、曲峰在《籃球運動員轉(zhuǎn)身動作技術(shù)的運動生物力學(xué)分析》中借助先進(jìn)的實驗儀器(Qualisys紅外跟蹤測試系統(tǒng)，兩部Kistler測力臺)手段，運用運動生物力學(xué)原理和方法，對一組籃球運動員的前轉(zhuǎn)身技術(shù)進(jìn)行測試和分析，得出：（1）轉(zhuǎn)身過程中轉(zhuǎn)動腿的轉(zhuǎn)動對轉(zhuǎn)身的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性有較大影響。運動實際中要重視下肢的力量和柔韌性的訓(xùn)練。上身的動作變化與要結(jié)合的下一個動作有關(guān)，不能簡單的歸到轉(zhuǎn)身過程。要重視轉(zhuǎn)身過程中敵的作用，敵的靈活性與力量是影響轉(zhuǎn)身效果的直接因素。在轉(zhuǎn)身技術(shù)教學(xué)與訓(xùn)練中，要以下肢的運動為主，提高基本技術(shù)的發(fā)展。（2）在轉(zhuǎn)身技術(shù)教學(xué)與訓(xùn)練中，要以下肢技術(shù)為綱，注意支撐腿和轉(zhuǎn)動腿的正確運動形式，提高轉(zhuǎn)動技術(shù)和轉(zhuǎn)動能力，以提高轉(zhuǎn)身的效果。（3）運動員做轉(zhuǎn)身動作要達(dá)到好的運動效果和目的，在完成轉(zhuǎn)身動作時要快速轉(zhuǎn)頭觀察，然后再結(jié)合下一個動作，它是轉(zhuǎn)身組合動作實效的關(guān)鍵，一定要在技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)隊員養(yǎng)成觀察場上情況的習(xí)慣[11]。

2.2 對于籃球防守方式的運動生物力學(xué)分析

隨著籃球運動的發(fā)展，籃球防守技、戰(zhàn)術(shù)發(fā)生了很多變化，在籃球比賽中防守的重要性被體現(xiàn)的淋漓盡致現(xiàn)代世界籃球運動，各國的水平都在不斷進(jìn)步和提高，籃球運動的各隊已不再把眼光局限在進(jìn)攻上，而是著眼于最根本的防守技術(shù)上。從世界籃球運動的發(fā)展趨勢分析，隨著攻守轉(zhuǎn)換時間的縮短，防守也由被動防守轉(zhuǎn)換為積極主動的防守，身體接觸頻繁，對抗更加兇猛，因此，應(yīng)重視個人防守。

在《縱跳運動的規(guī)律對籃球運動員彈跳素質(zhì)的啟迪》中，翟維清綜述了世界和我國有關(guān)縱跳素質(zhì)的研究成果，分析了對縱跳規(guī)律研究的方法、模式，以給籃球運動員彈跳素質(zhì)訓(xùn)練的方法和認(rèn)識以啟迪[12]。

在《籃球運動員彈跳力的生物力學(xué)分析》中，鄧新民做出來更加科學(xué)的分析，從生物力角度對籃球運動員彈跳的分類、起跳方式、起跳結(jié)構(gòu)和速度進(jìn)行深入的理論分析，指出籃球運動員在進(jìn)行提高彈跳力的練習(xí)過程中，應(yīng)與專項特點相結(jié)合，特別是針對籃球運動的跳躍多是高重心的位置，來不及下蹲的起跳，甚至是大量的連續(xù)跳的特點來進(jìn)行練習(xí)[13]。

丁麗萍在《負(fù)重振動練習(xí)與超等長練習(xí)對籃球運動員下肢力量影響的對比實驗研究 》中，利用Kislter測力臺對西安體院籃球?qū)＿x班30名學(xué)生的負(fù)重振動練習(xí)和超等長跳深練習(xí)進(jìn)行測試，進(jìn)行了兩種練習(xí)對下肢最大力量、快速力量、反應(yīng)力量和力量耐力影響的比較分析，指出負(fù)重振動練習(xí)能夠提高下肢肌肉的快速力量和最大力量，但對肌肉彈性力量的提高沒有任何表現(xiàn)，稱負(fù)重振動練習(xí)為肌肉彈性力量訓(xùn)練方法值得考慮[14]。

3 進(jìn)行運動生物力學(xué)分析所運用的儀器

在已有的對于籃球研究運動生物力學(xué)論文當(dāng)中，實驗者多使用的儀器比較單一，大部分的研究中僅僅使用了高速攝像機，通過慢動作回放對運動員的技術(shù)當(dāng)中進(jìn)行運動生物力學(xué)分析，這僅僅是從運動學(xué)和動力學(xué)的角度進(jìn)行分析，所得出的結(jié)果必然會有一定的局限性；有部分實驗者運用美國艾里爾三維運動圖像解析系統(tǒng)APAS對采集到的影響進(jìn)行分析，對其動作進(jìn)行基礎(chǔ)性研究；還有一部分實驗者使用了利用Kislter測力臺對負(fù)重振動練習(xí)和超等長跳深練習(xí)進(jìn)行測試。

這些儀器對于分運動生物力學(xué)分析都有著重要的作用，但是把這些儀器結(jié)合起來使用會取得更好的效果。在籃球的運動生物力學(xué)研究中，只有少部分人運用了兩項儀器一起進(jìn)行測試，例如：

王樹金、邵文麗在《籃球運動員彈跳力的生物力學(xué)分析 》中，采用CybexNorm多關(guān)節(jié)等速測力儀和運動錄像相結(jié)合的方法,發(fā)現(xiàn)專業(yè)隊和非專業(yè)隊籃球運動員膝關(guān)節(jié)伸肌的退讓收縮能力、下肢弱側(cè)肌力及下肢左右同名肌存在一定的差異，且這種差異對籃球運動員雙腳同時起跳時的彈跳力有相當(dāng)大的影響。[15]

在《籃球運動員轉(zhuǎn)身動作技術(shù)的生物力學(xué)分析》中春潮使用Qualisys紅外跟蹤測試系統(tǒng),通過人體標(biāo)志點上的光感應(yīng)標(biāo)志,識別人體運動的圖像，同時,使用兩部Kistler測力臺(型號9281c, 9286a),測運動員完成不同轉(zhuǎn)身動作時左、右腳力的變化。對不同轉(zhuǎn)身動作中的踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)的變化做出了詳細(xì)的數(shù)據(jù)說明。指出籃球不同轉(zhuǎn)身動作的理論最佳運動學(xué)參數(shù)，為以后運動訓(xùn)練提供理論依據(jù)[11]。

4 結(jié)語

國內(nèi)目前已有的有關(guān)籃球的運動生物力學(xué)方面的研究大部分沒有真正的運用運動生物力學(xué)來分析，只是單純的運用了生物力學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)中的一種或者兩種，僅對運動學(xué)和動力學(xué)研究，而對于肌肉力學(xué)的分析研究很少，肌肉力學(xué)與運動學(xué)和動力學(xué)結(jié)合的研究幾乎沒有，這樣的運動生物力學(xué)分析出的結(jié)果具有一定的局限性。

籃球技術(shù)應(yīng)得到科學(xué)的解釋，在將來對于籃球的運動生物力學(xué)分析中應(yīng)多借鑒運動生物力學(xué)、解剖學(xué)生理學(xué)的研究方法跟手段，并采用當(dāng)今先進(jìn)的實驗儀器進(jìn)行測試與分析，使籃球技術(shù)方法更科學(xué)合理，以便推動籃球運動更好的發(fā)展。

[1]牛健壯,等.測力系統(tǒng)在競技體操吊環(huán)5個動作中的應(yīng)用[J].體育科學(xué),2000(20)5:77-81.

[2]吳曉強.30年來我國籃球科研狀況分析[J].中國體育科技,2004(1):78-80 .

[3]全 濤,郝 斌.1994年-2003年中國籃球科研現(xiàn)狀與對策的研究[J].體育科研,2004(4):37-39.

[4]張樹安.單手肩上投籃肘的生物力學(xué)分析[J].遼寧師范大學(xué)學(xué)報,2001(4):412-414.

[5]鹿 名,李玉杰,孫錫杰.籃球單手肩上投籃運動生物力學(xué)分析[J].科技信息,2008(36):198-199.

[6]潘 忠. 單手肩上投籃臂的生物力學(xué)分析[J].太原師范學(xué)院學(xué)報,2004(2):88-89.

[7]田勇福.單手頭上投籃技術(shù)生物力學(xué)分析[J].保定師專學(xué)報,1999(4):6.

[8]周興龍,趙芳在.籃球急停跳投的運動生物力學(xué)分析[J].北京體育大學(xué)學(xué)報,1999(01).

[9]錢光田. 籃球交叉步持球突破時錯誤動作的生物力學(xué)分析[J].紅河學(xué)院學(xué)報,2008(2):72-73.

[10]彭 杰. 籃球持球突破技術(shù)的動作結(jié)構(gòu)及其運用[J].上海體育學(xué)院學(xué)報,1998(2):52-55.

[11]王 飛.程冬美.籃球持球突破技術(shù)動作的運動生物力學(xué)特征分析[J].東北師范大學(xué)學(xué)報,2014.

[12]春 潮. 籃球運動員轉(zhuǎn)身動作技術(shù)的生物力學(xué)分析[D].北京:北京體育大學(xué),2007.

[13]翟維清. 縱跳運動的規(guī)律對籃球運動員彈跳素質(zhì)的啟迪[J].山西師大體育學(xué)院學(xué)報,1991(1):73.

[14]鄧新民. 籃球運動員彈跳力的生物力學(xué)分析[J].體育科技,1999(20):22-25.

[15]丁麗萍. 負(fù)重振動練習(xí)與超等長練習(xí)對籃球運動員下肢力量影響的對比實驗研究[J].山西師大體育學(xué)院學(xué)報,2005(4):93-94.

Literature Review of Sports Biomechanics on Basketball

Liu Jie1Niu Jianzhuang1Yang Li1Niu Zheng2Zhan Peng2Yu Xuemei1Shao Nina1
(1.Xi'an Electronic and Science University, Xi'an Shaanxi 710071, China; 2. Xi'an Institute of Finance and Economics, Xi'an Shaanxi 710071, China）

Since the 90s of the 20th century, modern basketball has been facing the 21st century innovation leap and entered a new era of climbing development. It also indicates that in the 21st century world men and women basketball will further spread, develop, innovate and improve in the world. In the technical, tactical, physical, physical conditions and requirements will further move closer to basketball sports ontology special features. These require our scientific analysis of technical action, the level of research in biomechanics, research methods and means of advanced nature, accuracy of test data processing, depth and breadth of research and exercise in sports practice highlights the Importance of mechanics analysis to basketball development. Through the computer network search and manual access to our library materials, the study collects nearly 20 years of basketball sports technology biomechanics researches and theoretical knowledge of the classification, sorts out, sums up the related literature to basketball sports.

Sports biomechanics basketball Three functions simultaneously work

G80

A

2096—1839（2017）3—0147—04

(1)陜西省體育局常規(guī)課題,編號:2016011；(2)陜西省教育廳科學(xué)研究項目,編號:15KJ1464。

1.劉 潔(1990～),男,在讀碩士研究生。研究方向:運動生物力學(xué)和運動訓(xùn)練學(xué)；2.牛健壯(1960～),男,教授,碩士研究生導(dǎo)師。研究方向:運動生物力學(xué)和運動訓(xùn)練學(xué)；3.楊 黎(1978～),男,副教授。研究方向:運體育訓(xùn)練與教學(xué)。