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老郭说球从人体生理结构论述乒乓球身体发力问题上

阅读: 56次 发表于:2022-12-18 06:30

作者简介:老郭,天津资深球迷,天津飞狐乒乓球俱乐部核心成员,长期对乒乓球理论有独到的研究,[袁义兴乒乓]特约撰稿人。

业余球友最感兴趣的话题就是身体如何合理发力,才能提高击球的质量,具体的内在发力机制是怎么样的?在李隼指导提出收胯发力为主的新理论后,网上讨论比较激烈。尤其是腰胯腿的发力关系,谁带谁的问题,更是众说纷纭,莫衷一是。

如果没有记错的话,最早正式提出蹬转收发力机制理论的是庄则栋老前辈,专业的教科书一直在沿用这个理论。这个理论是否过时了?是否需要注入新的内涵呢?本篇试图从人体的生理结构角度入手,探讨一下这个问题,算作抛砖引玉吧。

一、腰髋(胯)腿部位骨骼结构及功能简介

表述自己对乒乓球健身功能的看法「老郭说球从人体生理结构论述乒乓球身体发力问题上」

图1腰、髋(胯)、腿部位骨骼结构图请点击此处输入图片描述

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图2脊椎分段示意图

(一)骨骼术语简介

1、腰椎

位于整条脊椎(也叫作脊柱,俗称人体的龙骨)的下端,腰椎向上依次是胸椎和颈椎,腰椎由5块小椎骨构成(胸椎由12块小椎骨构成,颈椎由7块小椎骨构成)。

2、骨盆

1)髋(读音:宽)骨(俗称胯骨),位于骨盆左右两侧,分别为左髋骨和右髋骨。

注1、幼年时髋骨由髂(读音:恰)骨、坐骨、耻骨三块骨头以及其间的软骨连接组成,成年后软骨会骨化成为一块髋骨。

2)骶(读音:底)骨(成年以前为骶椎),位于腰椎第5块小椎骨的下端(图1红色部分),骶骨与腰椎由腰骶关节连接。骶骨起着连接腰椎和左右髋骨的重要作用。

3)尾骨,由3~5块退化的尾椎融合而成(一般30~40岁才融合成),上端与骶骨相连接,下端游离称尾骨尖。

4)骨盆就是由左右髋骨,骶骨、尾骨组成的一个闭合结构。骶骨左右两端的骶髂关节连接左右髋骨,组成骨盆上部的闭合结构。髋骨下端的左右耻骨由纤维软骨连接(叫作耻骨联合),组成骨盆下部的闭合结构。

3、髋关节(俗称胯关节、胯骨轴子),由髋骨上的髋臼(球窝)和股骨(俗称大腿骨)上端的股骨头(圆头)组成的一个球窝关节,左右两个髋关节是连接骨盆和左右大腿的重要关节。

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图3人体髋关节位置图

4、股骨

人体左右两根大腿骨,下端连着膝关节,上端连着髋关节。

(二)各骨骼的运动功能特性和骨骼之间的联动关系

1、腰椎

腰椎的运动功能是由构成腰椎的5块小椎骨和相邻的椎间关节及周围组织提供的。腰椎运动时椎间关节能让上下的小椎骨轻微移动,每块小椎骨可以提供平均2度左右的活动度。腰骶关节在腰椎旋转时可以提供5度左右的活动度。这样在旋转时,整个腰椎经过累积可以达到8-13度左右的活动度。

从整个脊椎构造来看,腰椎的旋转同时会伴有胸椎的旋转,即可以形成腰胸椎整体一起转动。胸椎由12块小椎骨构成,可以提供24-30度左右的活动度(胸椎的灵活性远大于腰椎)。这样,腰椎和胸椎作为一个整体进行运动时,就具有了非常灵活的活动度。

由于乒乓球运动需要腰(肩)带臂击球,一般转腰幅度要参考转肩幅度,这样乒乓球术语中的转腰就有了特殊的含义。转腰不只是指的是腰椎的旋转,还包括了胸椎的旋转。所谓腰带臂,可以理解成是腰胸同转带肩,肩带臂的传递过程。

注2、乒乓球术语中的转腰,是个比较宽泛的约定俗成的说法,代表的应该是腰胸段的转动,希望大家正确理解其内涵。

腰椎运动范围:

1)前屈:骨盆固定时,一般只能前屈约40-50度。骨盆不固定(屈髋,即收腹含胸上身前倾)时,前屈可达约90度(包括加上屈髋的幅度),正常状况下手指可碰地。

2)后伸:约15-20度。

3)左、右侧屈:各约20度。

4)左、右旋转(转腰):骨盆固定时,一般左右旋转幅度各约30-45度(包括加上胸椎的旋转幅度);骨盆不固定(屈髋位,转髋)时,一般左右旋转幅度各约60-90度(包括加上转髋的幅度)。

注3、以下文中转腰指的是腰和胸同转,不再特别说明。

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图4转腰不转髋,转动幅度示意图

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图5转腰加转髋,转动幅度示意图

腰椎运动特性:

1)单从腰椎本身来看,在旋转时的运动幅度和灵活性是有限的。腰椎越接近底部小椎骨越粗大强壮,可以起到稳定支撑整个脊椎的作用。但是,如果配合了胸椎的旋转,就会大大提高运动幅度和灵活性,也兼顾了腰椎提供稳定性的功能。同时也减轻了腰椎的负担,减少了过度使用腰部的代偿功能导致腰伤发生的几率。

2)从上述数据可知,腰(胸)椎可以在骨盆固定时独立运动,具有一定的运动幅度和独立运动的灵活性;也可以在骨盆不固定时,与骨盆联合一起运动,增加了运动的幅度和运动的稳定性。这样腰(胸)椎就具有了独立运动和与骨盆联合运动的双重特性。乒乓球运动毕竟与某些仅需要一次性力量型的运动项目不同(比如某些转体投掷项目),既需要力量稳定性,也需要有连续性和灵活的调节能力。

3)根据近几年流行的相邻关节假說(Joint-By-Joint Approach由功能性训练专家Michael Boyle 和 FMS 发起人 Gray Cook所提出的一项重要发现)内容介绍,腰椎需要加强稳定度的训练,胸椎是上半身活动的中心椎,需要加强活动度的训练。由于乒乓球中转腰的幅度主要是由胸椎提供,所以,乒乓球实践中转腰时要特别注重胸椎的使用,起到带动上身躯干的作用。

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图6相邻关节假说示意图

注4、 腰椎的活动范围与年龄成反比,即随着年龄增长,腰椎的各个方向的活动范围逐渐减少。另外,腰椎的活动范围大小与平时的锻炼有密切关系。

2、骨盆(髋骨、骶骨)

1)骨盆上连腰椎下连股骨,对调节人体脊椎平衡和稳定身体以及移动身体重心,都起着非常重要的作用。当下肢支撑地面时,由于骨骼生理结构的原因,骨盆运动时腰椎和股骨也会有一定形式的联动。如在做转髋动作时,骨盆即作为脊椎的一环而起作用,股骨也会随着转髋而进行联动。

2)骨盆是一个闭合结构,由于骨盆内骨骼之间的连接关节活动范围非常小,可以近似的把骨盆运动看做一个闭链运动形式,即任何一侧髋骨的运动都会导致骨盆整体联动。

3)当下肢支撑地面时,由于髋关节生理结构的原因,骨盆的某些运动需要打开髋关节进行配合。如在髋关节上转髋时,需要屈髋屈膝打开髋关节,这时转动的幅度要大于直立位转动的幅度。

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图7-1身体直立位转髋时,左右髋骨和腰、腿联动及转髋幅度示意图

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图7-2屈髋屈膝转髋时,左右髋骨和腰、腿联动及转髋幅度示意图

4)骨盆上连腰椎下连股骨,因此能承受较大的重量并具有传递来自头、臂,躯干的力到达下肢的功能。在站立或直立运动中,力从第五腰椎传至骶骨经骶髂关节传至髋骨,绝大部分的力经髋骨上的髋关节传至股骨,然后向下传至地面。骨盆也可以分散由下肢传来的支撑反作用力,减缓对胸腹腔脏器的震动。

图8力的传导方向示意图

5)骨盆的运动一般是髋骨在髋关节上进行的,骨盆的运动范围一般用下面髋关节的运动范围代表。

3、髋关节(髋臼、股骨头)

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图9髋关节结构示意图

1)左右两个髋关节是连接躯干与下肢的球窝关节,由凹状的髋臼与凸状的股骨头组成。通过股骨头、髋臼软骨面相互接触在躯干和地面之间传递力,支撑身体的重心及提供下肢的活动度。可以满足乒乓球运动身体稳定性和一定灵活度的需要。

2)髋关节负荷体重最多,是身体受力最重的关节。静止站立(重心在两脚中间)时,左右侧每个股骨头承重是上半身二分之一的重量。

当肌肉收缩发力对自身骨骼和肌肉造成压力时,股骨头则承受的力更大,最多可达身体重量的两倍至数倍之多。在下肢支撑地面,当躯干移动时,左右髋关节相对位置也会随动,进而导致重心产生变化。乒乓球运动中可以观察髋关节的位置来判断重心的变化。

3)由于关节囊厚而坚韧增加了髋关节运动的稳固性,并且髋关节周围韧带数量多且紧张有力,也限止了髋关节的运动幅度。正常髋关节的运动范围终末感(运动末端)通常是坚硬的(这就是挺髋(胯)时有制动作用感觉的由来)。再有髋关节需要稳定支撑身体重心的原因,髋关节运动虽然可以满足乒乓球运动稳定性的需要,但不能完全满足乒乓球运动灵活性的需要。

4)髋关节具有三个方向自由度的运动:内屈-外伸、内收-外展、内-外旋(环转运动)。大多数的乒乓运动中,这三种类型运动常组合在一起。从整个运动来看,髋部的运动均伴有腰部和腿部的运动。

髋关节运动范围:

1)内屈、外伸(站立位):内屈约70度,外伸约0-10度;

2)内收、外展(站立位):内收约30-40度,外展约45度;

3)内、外旋(屈髋位,左右旋转):内旋约30度,外旋约45度。

4、股骨

在站立运动中,一般股骨和骨盆都在同时运动,股骨的运动可以描述成股骨头在髋关节髋臼上的运动或者是髋关节髋臼在股骨头上的运动。股骨的活动度,一般由髋关节的活动度来代表。

股骨头滑动方向与股骨的生理运动方向相反。因此,当髋关节内屈和内旋的时候,股骨头关节面向后滑动;当做外伸和外旋时,股骨头关节面则向前滑动;外展时向下滑动;内收时则向上滑动。髋关节内旋时,腿部股骨的大转子,需要配合前移至骨盆的前部;同样外旋时,腿部股骨的大转子,需要配合后移至骨盆的后部。

基于上述原因,当下肢支撑地面转髋时,就会伴随着股骨的联动。一般围绕身体中轴线(脊椎中轴线)为轴转髋时,会出现左右腿(左右股骨)前后错动的现象(此时,重心转换幅度小,女子运动员居多)。若是以左脚为轴进行转髋时,就会出现右膝盖内扣(外旋),左膝盖外旋(内扣)的腿部现象(此时,重心转换幅度大,男子运动员居多)。通过这两种腿部的运动形式,一般可以判断出身体重心转换的幅度。

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图10以身体中轴为轴转髋时,左右腿前后错动示意图

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图11以左脚为轴转髋时,左右腿部变化示意图

注5、运动方向定义

1)内屈、外伸

围绕冠状轴(横轴)一般指向身体方向的运动为内屈,相反则为外伸。

2)内收、外展(左、右侧屈)

围绕矢状轴(前后轴)一般指向身体方向的运动为内收,相反则为外展。

3)内、外旋转(左右旋转)

围绕垂直轴一般指向身体方向的运动为内旋,相反为外旋。

注6、乒乓球运动一般是复合运动形式,比如正手拉球引拍时的转腰髋,一般就是内屈、外展和外旋的结合,击球时的转腰髋即为外伸、内收和内旋的结合。

二、人体运动基本原理和身体发力基本方式

(一)人体运动基本原理

人体运动系统是以骨骼为杠杆、关节为支点、骨骼肌收缩为动力组成的。

人体的肌肉有3种:心肌、平滑肌和骨骼肌。骨骼肌由一对对作用相反的肌肉群组成,它们直接或间接地(通过肌腱,腱膜,韧带)附着在骨骼上(一对肌肉中,一侧在主动收缩发力,另一侧就会被动舒张放松),骨骼肌(以下简称肌肉)的收缩要受神经系统的协调和控制。

1、控制脊椎及腰胸段躯干旋转的肌肉群

脊椎和腰胸段躯干的旋转功能,主要由脊椎旋肌群和腹(部)肌群提供。

1)脊椎旋肌群

主要由回旋肌、多裂肌、腰髂肋肌、最长胸肌组成。

图12回旋肌功能:单侧收缩时使脊椎向对侧旋转

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图14腰髂肋肌功能:单侧收缩时使脊椎向同侧旋转

图15最长胸肌功能:单侧收缩时使脊椎向同侧旋转

2)腹(部)肌群

主要由腹横肌(内层)、腹内斜肌(中层)、腹外斜肌(外层)组成。

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图16腹横肌功能:单侧收缩时使躯干向同侧旋转

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图17腹内斜肌功能:单侧收缩时使躯干向同侧旋转

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图18腹外斜肌功能:单侧收缩时使躯干向同侧旋转

3)以上可以看出腰部(腰胸段)的转动,并不只是由脊椎旋肌群控制。

4)控制腰胸段转动的肌肉群,都不同程度的通过肌腱(腱膜)、韧带附着在骨盆(髂骨,骶骨,耻骨)上,旋转时会带动骨盆一定程度的同转。

5)结论

乒乓球术语中的转腰,是由脊椎旋肌群和腹(部)肌群共同控制完成的。转腰时,既伴有一定的肌肉带动转胯的主动行为,也有通过腰骶关节带动转胯的被动行为。这就解释了转腰可以带动转胯的生理原因。

2、控制髋关节旋转的肌肉群

1)外旋髋关节的肌肉有:髂、腰肌、臀大肌、臀中、小肌后部、梨状肌和缝匠肌等。

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图19-1髂肌功能:外旋髋关节

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图19-2腰大肌功能:外旋髋关节

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图20臀大肌功能:外旋髋关节

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图21臀中肌前(后)部功能:内(外)旋髋关节

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图22梨状肌功能:外旋髋关节

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图23缝匠肌功能,外旋髋关节

2)内旋髋关节的肌肉有:臀中、小肌前部和阔筋膜张肌等。

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图24阔筋膜张肌功能:内旋髋关节

3)以上可以看出髋部的转动,主要是由骨盆内外的肌肉群控制。腿部并没有控制转髋的肌肉群。

4)这些肌肉都不同程度的通过肌腱(腱膜)、韧带附着在股骨上,转髋(胯)时会伴有股骨的联动。

5)结论

乒乓球术语中的转胯(髋),肌肉的主动控制行为只能控制腿部的联动,不能通过肌肉主动控制转腰的运动。转胯时,通过腰骶关节带动转腰是被动的行为,不是肌肉主动控制的结果,并有一定的滞后现象(腰骶关节有5度作用的活动度)。

注7、限于篇幅,以上只介绍了控制转腰、转髋的肌肉群及功能。关于控制收展,屈伸的肌肉群和功能,就不一一介绍了。

注8、臀部肌群:可以把臀大肌、臀中肌、臀小肌统称为臀部肌群。臀部肌群在医学解剖关系上定义应属于下肢范畴,和它对应的上肢组织是三角肌。而从结构造型体块和运动功能来看,它应属于躯干部分,本文中将臀部肌群定义为躯干部分。

注9、人体运动系统:人体完成各种活动动作的运动器官系统,由骨骼肌、关节、骨骼等组成。全身的关节将骨骼连接成一体,形成可以活动的骨骼体系,肌肉跨越关节粘附于骨骼之上。肌肉、关节、骨骼三者在神经系统的支配和协调下,按照人的意志,共同准确地由肌肉的收缩与舒张牵动骨骼通过关节的作用而产生各种动作。

注10、人体运动的核心肌肉群:是指环绕在我们躯干核心部位周围的肌肉,包括腰腹肌,髋部肌群和附着在脊椎、骨盆上的肌肉(深层肌肉为内核心,浅表层肌肉为外核心)等。核心肌肉群担负着稳定重心、传导力量等作用,是身体发力的主要环节。对上下肢的活动、用力起着承上启下的枢纽作用。

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图25核心肌肉群示意图

(二)身体发力基本方式

我们知道,身体快速移动的惯性可以产生力量,用这种力量击球,就是我们经常说的用身体的力量击球。身体快速移动产生的力量击球一般有三种方式:转动力、位移力、屈伸力。

1)转动力方式

通过快速转动身体产生的力,称为转动力。

2)位移力方式

通过身体由后向前快速移动产生的力,称为位移力。

3)屈伸力方式

通过身体由下向上产生的屈伸的弹力,称为屈伸力。

注11、屈伸力主要用于反手技术,这里就不详细讨论了。

三、应用转动力正手拉(攻)

1、只转腰不转胯(髋)击球

只转腰击球,可以通过腰胸椎的扭转,带动肩部一起转动,进而形成腰带臂击球。虽然腰胸椎的灵活性具备了这样击球的能力,但乒乓球实践中,不建议作为常态的击球方式。

1)当不转胯(固定骨盆)时,由于腰骶关节只有5度的旋转活动度,频繁或过度的旋转非常容易导致腰骶关节损伤。

2)由于不转胯(或者胯不移动位置)就会影响重心转换和重心还原,直接影响击球的连续性,也会降低击球的稳定性。

3)没有转胯的配合,就形不成整个身体的合力,也会降低击球的质量。

4)当时间来不及或者当身体不到位的某些特定情况下,才会采用这种非常规应急处理手段。

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图26身体不到位时拉球

2、只转胯(髋)不转腰击球

只转胯击球,就是胯在髋关节上转动,通过腰骶关节带动身体的躯干击球。由于腰骶关节有5度的旋转活动度,带动腰椎转动时腰椎就有滞后现象,既形成了转动角度差。此时虽然不主动转腰,但需要绷紧腰腹、胸背肌肉(肌肉不能松,要使整个脊椎形成一个刚性体),尽量减少这个角度差,才能转胯带动躯干击球,否则很难实现转胯击球。虽然这样转胯能够击球,但乒乓球实践中,这种击球方式应用机会不多。

1)由于需要腰带臂击球,腰胸椎不转动就缺乏了调节的灵活性。而且胯离臂比较远,很难控制细腻的调节,身体也会非常不协调。

2)由于没有腰胸的转动配合,就需要加大转胯幅度,同样也会加重髋关节的负担,导致不必要的髋关节伤病的发生。

3)同样缺乏胸腰的配合,也就形不成整个身体躯干的合力,击球的力量也会打折扣。

4)只转胯是一种稳定有余而灵活不足的转体方式,比较适合一次性的绝对力量方式的运动(比如某些转体投掷项目)。乒乓球运动需要连续性和细腻的调节,这种方式击球上半身就比较僵硬(像块石膏片),缺乏灵活的调节能力。

5)当使用某些借力为主的技术,又不需要太多调节时,才会采用这种方式击球。

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图27近台正手借力攻示范

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图28樊振东正手借力挡

3、腰胯同转击球

1)腰胯同转击球,既兼顾了转胯的稳定性和转腰的灵活性,同时也分别减少了腰和胯的转动幅度,也避免了过多单独转腰或单独转胯导致的运动伤害,是比较合理的协调的击球方式。

2)腰胯同转,其实质就是腰胯都主动参与了转动整个躯干,减少了被动跟随部位导致的不协调的现象发生。

3)躯干的整体转动幅度(以肩部转动的幅度为参照),一般主要为转腰(胸)和转胯幅度的总和。

4)腰胯同转,各自转动的幅度是有所不同的。这就要根据击球的需要进行调整,有时转腰多一点,有时转胯多一点。

5)腰胯同转主要指的是腰胯都需要主动转动,腰胯同转就不存在谁带谁的问题,也没有被动的跟随现象。个人体会,由意念控制用

转腰引领启动是比较顺畅的。

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图29樊振东腰胯同转拉球训练

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图30樊振东腰胯同转拉球战例

4、发力的两种方式

1)一种是动作幅度比较小的时候,腰(腹)胯、腿、手击球瞬间,同时收紧制动发力。具体的解释就是触球瞬间,腰腹肌肉绷紧,腿胯撑住,握紧球拍。

2)一种是动作幅度较大的时候,利用转动躯干的惯性(像个飞转的轮子)发力,类似鞭打发力(甩动式)。

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