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篮球原地单手肩上投篮动作的生物力学分析

 运动机能形态学 2022-08-10 发布于北京

单手肩上投篮

      篮球项目是以“投篮得分”为核心的运动,单手肩上投篮是篮球比赛中使用率最高的技术动作,也是体现一个运动员基本功是否扎实的基础性投篮动作。如果能够掌握好单手肩上投篮,则在比赛中能够使自己具有更大的投篮威胁,将投篮机会转化为得分。

根据运动阶段划分方法可将原地单手肩上投篮划分为三个阶段

01

持球准备阶段(①)

02

持球上举阶段(②)

03

投篮出手阶段(③④⑤)

持球准备阶段

      引用NBA著名射手克雷·汤普森的话来说,球员在进行投篮时,身体就像“倒流的瀑布”,是从脚趾开始发力的。由此可见,从持球准备阶段开始,下肢的运动方式就对原地单手肩上投篮动作产生了最初始的重要影响。尹恒在《投篮时下肢发力的重要性及生物力学分析》中表示,运动员在投篮时下肢的发力是投篮力量的来源,同时是投篮动作协调性和系统性的保证,并且合理的发力方式有利于球的出手速度、角度以及在空中的旋转等的控制。

      在持球准备阶段,运动员屈两膝下蹲,将重心降低,下肢伸肌群离心收缩情况下被拉伸,同时伴随着下肢各关节角度变小,为投篮动作准备好身体姿势与投篮力量的储存。

      从生物力学分析的角度可知,下肢关节屈的幅度过大,会给下肢伸肌群过大负荷,影响下肢各关节伸的速度与身体其它环节的配合;屈过小又不能充分拉长伸膝肌群,影响弹性势能的储备和肌肉力量,进而影响投篮效果。

持球上举阶段

      持球上举阶段是连接准备阶段与投篮出手的中间阶段,是连接上下肢协同连贯发力,保障投篮动作流畅性的关键阶段。

      在这个阶段,运动员对踝关节和膝关节主动蹬伸,关节角度变化幅度和角速度都迅速增加,推动身体向上加速、向上传递力量以及提高重心高度,以增加出手高度,提升投射距离。

      在研究中发现,较高水平的运动员在持球上举阶段,踝关节和膝关节平均屈伸时间皆为0.8s左右,膝关节角度变化幅度为62.46°±2.5°,平均角速度为65.23°/s±5°/s;踝关节角度变化幅度为40.5°±2.5°,平均角速度为65.80°/s。同时,髋关节在持球上举阶段发挥着重要作用,它在整个投篮阶段中也是关节角度变化幅度也很小,大概为15.13°±1.6°,起到连接上下肢,保持运动员身体的相对稳定性的作用。

      在持球上举阶段,两腿的股直肌、腓肠肌最先发力,且持续时间长,贡献率大,使身体重心升高,是最主要的下肢用力肌肉,然后三角肌前束和肱二头肌几乎同时开始发力,带动整个手臂使手中的篮球位于额头前上方,为球出手阶段做好准备,是上肢的主要用力肌肉,在日常的训练中,应该加强对这些肌肉的锻炼。

投篮出手阶段

      投篮出手阶段是整个投篮动作的核心阶段,许多球星在讲授投篮秘诀的时候,都提到“one motion”,而这个阶段就是最需要上肢各个关节协同配合,连贯发力的关键阶段。

      孙民治在《篮球运动教程》中指出原地单手肩上投篮是最基本的投篮方法;投篮出手时,下肢蹬地发力,腰腹伸展,手腕前屈带动手指拨球,最后通过食指、中指柔和用力将球投出。为了让球以最佳飞行曲线入筐,需要肩、大臂、小臂、肘、腕和手指关节协调配合,同时尽可能使这些部位位于同一矢状面上,减小篮球的“左右偏角”和“侧旋”。

      在平时训练时,运动员可以刻意的练习夹臂动作,使肩关节水平屈,尽量保持正对篮筐的方向,这样一方面是为了保障投篮过程中投篮力量的集中,二是为了增加投篮臂对球的作用时间,有效控制球的出手角度和速度。最后,将球拨出时,投篮手臂要进行充分伸展,做出“跟随球动作”,一是可以使球获得更高的出手弧线,二是可以保障球在出手时是柔和的而不是爆发性的,以提升球的稳定性和投篮效果。

      在《不同水平篮球运动员原地单手肩上投篮技术动作分析》中,研究人员发现较高水平的运动员在进行投篮动作时,比起一般水平运动员,肩、肘、腕屈伸所用时间较短,拥有更好的发力效果,同时关节角度屈伸标准差较小,比一般运动员更具投篮稳定性。较高水平的运动员在投篮过程中,肩关节屈伸时间约为0.8s左右,屈伸角度范围约为127.29°-143.38°,肩关节角速度范围约为121.23°/s-145.36°/s;肘关节屈伸时间保持在0.21s-0.42s,肘关节角度范围约为127.29°-143.38°,角速度范围约为121.23°/s-145.36°/s;腕关节屈伸时间保持在0.38s-0.43s,屈伸角度因人而异,但应尽力压腕,屈伸角速度约为95.32°/s-109.35°/s。

      在投篮出手阶段,肱二头肌和肱三头肌发挥着重要作用,它们带动小臂绕肘关节运动,将力作用于篮球,根据投篮动作的相关肌电研究显示,肱三头肌虽然开始放电较晚,但也最后结束放电,在所测上肢肌肉中RMS标准化值非常高,是投篮出手阶段最主要的原动肌,发挥着不可替代的作用。在最后投篮出手时,左右腿腓肠肌后侧再次发力,且力量较大,再次提高身体的整个重心和球出手的高度,提升了球的稳定性和投篮效果。

参考文献

[1]孙民治.篮球运动教程[M].北京:人民体育出版社,2007:103

[2]谢行善.不同水平篮球运动员原地单手肩上投篮技术动作分析[C].北京体育大学,2016.

[3]单勃.篮球原地单手肩上投篮技术动作的生物力学特征分析[C].西安体育学院,2017.

[4]查庆蘋.篮球行进间单手高手投篮技术动作的生物力学特征分析[C].哈尔滨师范大学,2019.

[5]叶泽熙.单手肩上投篮上肢动作的生物力学分析[J].当代体育科技,2017,v.7;No.200,20+22.

[6]张树安.单手肩上投篮肘的生物力学分析[J].辽宁师范大学学报(自然科学版),2001,78-81.

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