我国优秀女子仰泳运动员两种出发技术运动学特征研究

朱晓丹，林正琦，高 捷

（1.北京大学 医学部，北京100091；2.武汉市少年儿童体育学校，湖北 武汉430051；3.北京体育大学 中国游泳运动学院，北京100084）

近年来我国竞技游泳不断发展，尤其在仰泳项目上取得了较大突破，先后涌现出徐嘉余、傅园慧等一批优秀的仰泳运动员，在世界性游泳赛事中取得了一系列优异的运动成绩。仰泳出发在短距离仰泳项目比赛中起着至关重要的作用［1］，研究仰泳出发技术具有重要的理论意义和实践价值。本研究从运动学方面阐述并对比分析我国优秀女子仰泳运动员两种不同仰泳出发技术的运动学特征，为进一步提高其运动成绩提供有参考价值的信息。

1 研究方法

1.1 文献资料法

本文通过CNKI检索“游泳出发”“运动学特征”“仰泳出发”“两种仰泳出发”等关键词检索到与文章题目相关的文献共计141篇，此外从中国国家图书馆和北京体育大学图书馆挑选与本文题目相关的书籍、专著、资料共12本。将文献整理阅读后结合本文研究目的进行归纳、总结与分析，为本研究提供一定理论支持。

1.2 实验法

1.2.1 实验器材

SONY高速摄像机1台，水上同步电子信号灯1个，仰泳水中出发器1只、电子计时秒表2块、皮尺1个、三脚架1个，比例尺（1m）1个。

拍摄步骤：将摄像机放于泳池侧面距出发台水平距离2.5m、测试泳道垂直距离5m处，主光轴与泳道垂直，机高120cm，画面下缘与运动泳道近侧水线平齐，固定焦距。侧面定点对运动员仰泳出发的预备姿势动作、离壁、腾空和入水阶段画面进行拍摄（拍摄频率：50Hz、曝光时间：1/250s），如图1所示。

图1 现场测试图

1.2.2 测试对象

我国优秀女子仰泳运动员8名（表1）。

表1 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发分类（n=8）

1.3 视频解析法

以运动员双手接触水面瞬间为止，获得运动员仰泳出发动作过程中每个阶段与本研究相关数据，使用瑞士Dartfish运动视频技战术解析系统分别对研究对象两种出发不同阶段的动作技术进行视频图像解析。

1.4 数理统计法

使用Microsoft Excel 2016和SPSS 18.0软件对研究对象采用两种出发从预备姿势阶段至其头部到达15m阶段共5个阶段的各项运动学参数统计处理。

2 结果与分析

目前在国内外的游泳比赛中，仰泳运动员一部分采用“L”字型仰泳出发预备姿势（躯干倾角＜90°），身体呈现出类似“L”型的身体姿态，腿部和身体微微拉起，头部微向后仰或与水面垂直，双眼平视或稍仰视出发台，双手手肘向内微收拉起身体，臀部与双脚跟靠近；此外一部分运动员采用团身出发预备姿势（躯干倾角＞90°），身体拉起，低头目视下方，身体呈蹲姿，两肘外分微屈，臀部提起的仰泳出发预备姿势［2］。

本研究选取预备姿势、离壁、腾空、入水和运动员出发头部至15m阶段共23种运动学参数进行研究（表2）。

2.1 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发预备姿势阶段的运动学特征

预备姿势阶段即发令员“各就位”口令发出至出发电子信号灯亮之间的时段。

2.1.1 预备姿势重心高度

仰泳出发预备姿势时较高的身体重心能够在减少水对身体阻力的同时增大起跳角度，但身体重心越高，运动员手腿也会承受更多的身体重量［3］。我国优秀女子仰泳运动员采用团身和L型两种仰泳出发的预备姿势重心高度均值分别为0.26±0.02m和0.17±0.08m，二者之间存在显著性差异（p＜0.01）（图2）。

图2 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发预备姿势重心高度柱形图（m）

2.1.2预备姿势关节角度

预备姿势的膝角反映出运动员双腿的弯曲程度，使运动员的下肢伸肌群处于适宜状态，促进其双腿发力，对其蹬伸池壁的用时和力量有较大影响。

我国优秀女子仰泳运动员中采用团身和L型仰泳出发预备姿势的躯干倾角均值间存在非常显著性差异（p＜0.01）；预备姿势肘角均值间具有显著性差异（p＜0.05）。预备姿势的膝角均值和髋角均值经检验不存在显著性差异（p＞0.05）。

表3 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发预备姿势关节角度（n=8）

2.1.3 预备姿势头至池壁距离

头至池壁距离即运动员呈仰泳出发预备姿势时其头部与泳池池壁之间的水平距离。

我国优秀女子仰泳运动员中采用团身和L型仰泳出发预备姿势石头部至池壁距离的均值分别为0.31±0.11m和0.50±0.08m，二者之间存在显著性差异（p＜0.05）。

2.2 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发离壁阶段的运动学特征

离壁阶段即运动员听到出发信号至其双脚离壁瞬间之间的时段，对运动员仰泳出发的腾空及入水阶段均会产生一定影响。

2.2.1 离壁阶段用时

出发离壁时间（反应时）由运动员从发令到开始动作时间和出发动作时间构成［3］，是评判游泳运动员出发技术的一个重要因素。

我国优秀女子仰泳运动员采用团身和L型仰泳出发预备姿势时，在反应时、发令到开始动作用时、仰泳出发动作时间和开始动作到双手离壁时间上述数据之间均不存在显著性差异（p＞0.05）；两种出发双手离壁到双脚离壁时间的均值经检验存在显著性差异（p＜0.05）。

表4 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发离壁阶段用时（n=8）

2.2.2 离壁阶段距离

我国优秀女子仰泳运动员采用团身和L型仰泳出发时离壁瞬间头至池壁距离均值分别为1.79±0.05m和1.86±0.03m，离壁前头部位移距离均值分别为1.48±0.13m和1.36±0.08m，上述数据间经检验均不存在显著性差异（p＞0.05）。

2.2.3 离壁阶段关节角度

在忽略空气阻力的条件下，由抛射公式h=Vo2×sin2θ/2g（Vo=抛出速度，θ=速度与水平面夹角，g=重力加速度）可看出离壁角是一个能对运动员仰泳出发效果产生影响的重要因素［4］。

我国优秀女子仰泳运动员采用团身和L型仰泳出发时离壁前的最小肘角均值经检验存在显著性差异（p＜0.05）；离壁膝角均值、离壁髋角均值和离壁角（躯干倾角）均值数据间经检验不存在显著性差异（p＞0.05）。

表5 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发离壁阶段关节角度（n=8）

2.2.4 离壁阶段瞬时速度

运动员在仰泳出发离壁瞬间膝关节和髋关节的蹬伸角速度能够反映膝关节和髋关节在仰泳出发预备姿势至离壁阶段的发力过程和特征［3］。离壁瞬间重心水平速度由运动员出发时双腿蹬池壁的反作用力产生，下肢爆发力的大小对运动员蹬离池壁的速度具有很大影响。

我国优秀女子仰泳运动员采用L型仰泳出发比采用团身仰泳出发的离壁瞬间重心水平速度均值快0.08m/s（图3），经统计学检验均不存在显著性差异（p＞0.05）。通过查阅以往关于仰泳出发的文献，发现我国优秀女子仰泳运动员出发离壁瞬间的重心水平速度近年来呈现不断增加的趋势。

图3 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发离壁瞬间重心水平速度柱形图（m/s）

2.3 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发腾空阶段的运动学特征

2.3.1 腾空时间

我国优秀女子仰泳运动员采用团身和L型仰泳出发的腾空时间均值分别为0.09±0.05s和0.05±0.04s，经检验不存在显著性差异（p＞0.05）。我国优秀女子仰泳运动员出发腾空时间近年来呈现不断缩短的趋势。

表6 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发离壁阶段瞬时速度统计表（n=8）

2.3.2 腾空高度

仰泳出发时腾空高度过高过低都会对之后阶段的动作产生一定影响，因此运动员把握适宜的腾空高度非常重要。我国优秀女子仰泳运动员采用团身和L型仰泳出发的腾空高度均值分别为0.36±0.09m和0.27±0.08m，其中采用团身仰泳出发比采用L型出发的腾空高度均值高0.09m（图4），经检验两者间不存在显著性差异（p＞0.05）。

图4 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发腾空高度柱形图（m）

2.3.3 腾空背弓角

腾空背弓角即运动员仰泳出发腾空时肩关节、髋关节及膝关节之间所成夹角，是运动员身体在腾空阶段的空中形态［4］。我国优秀女子仰泳运动员采用团身和L型仰泳出发的腾空阶段背弓角均值分别为141.13±4.23°和139.66±6.40°，经检验不存在显著性差异（p＞0.05）。

2.4 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发入水阶段的运动学特征

2.4.1 入水阶段距离

入水阶段即运动员仰泳出发后双手手指接触水面瞬间至双脚完全入水瞬间之间的时段，能够提供适宜的水下深度和初速度，提高其入水后的水下反蝶泳腿的游进效果。我国优秀女子仰泳运动员采用团身和L型仰泳出发时入水阶段的入水距离均值、入水时刻头至池壁距离均值数据间经检验不存在显著性差异（p＞0.05）。

表7 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发入水阶段距离（n=8）

2.4.2 入水角

运动员仰泳出发时入水角的大小对于入水距离和入水深度有决定性作用，进而影响入水效果、出发后的水下滑行距离、速度以及与起水后游泳技术的衔接［5］，可见入水角的大小对于提高运动员的出发技术具有重要作用。

我国优秀女子仰泳运动员采用团身和L型仰泳出发时入水阶段的入水角均值分别为18±2.13°和16±4.83°，其中采用团身仰泳出发入水阶段入水角均值比采用L型仰泳出发的均值大2°（图5）。

图5 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发入水角柱形图（°）

2.5 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发头部到达15m阶段的运动学特征

本研究选取运动员出发后头部游至15m标志的用时作为判定其仰泳出发效果的指标，对运动员的仰泳出发技术进行较为全面整体的评定［6］。我国优秀女子仰泳运动员采用团身和L型仰泳出发的15m用时均值分别为7.30±0.37s和7.52±0.39s，经检验不存在显著性差异（p＞0.05）（图6）。

图6 我国优秀女子仰泳运动员两种仰泳出发至15 m用时柱形图（s）

3 结论

1）目前国内外优秀仰泳运动员普遍采用两种仰泳出发姿势：一种是团身出发预备姿势（躯干倾角＞90°），在比赛中采用该仰泳出发预备姿势的运动员比例为67.5%；另一种为“L”型仰泳出发预备姿势（躯干倾角＜90°），在比赛中采用该仰泳出发预备姿势的运动员比例为23.5%。

2）我国优秀女子仰泳运动员采用团身和L型仰泳出发时的预备姿势重心高度均值分别为0.26 m和0.17 m，躯干倾角均值分别为101.71°和80.01°，肘角均值分别为78.07°和108.04°，头部至池壁距离均值分别为0.31 m和0.50 m；离壁阶段的双手离壁到双脚离壁时间均值分别为0.24 s和0.27 s，离壁前最小肘角均值分别为78.07°和106.99°，经检验我国优秀女子仰泳运动员采用两种仰泳出发技术在以上数值均存在显著性差异。

3）身材较高大的女子仰泳运动员适合采用团身仰泳出发技术，身高较矮小的运动员更适合采用L型仰泳出发技术。我国优秀女子仰泳运动员的出发技术具有个性化特征，依据运动员各自的身体条件及身体素质特点采用适于自己的仰泳出发技术是当今我国优秀女子仰泳运动员出发技术的发展趋势。