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CSE上海游泳SPA展 | 加快游速的科学

文/拉赛尔·马克  译/迟爱光  校/张伊杰 赖志杰(广州体育学院研究生院)


本文由广州体育学院的迟爱光教授编译,是我刊上期刊登的《仰泳技术》一文的第二节。二者原为一篇,但是由于篇幅过长和版面限制分割为两期刊出,阅读时可将两期结合。

作者拉赛尔·马克曾就游泳技术问题发表过多部著作和科研论文,对于游泳技术有很深的研究,同时也致力于挑战传统训练思维,并提出有关提高游速的科学新方法。


力学与伤害风险

( Mechanics and Injury Risk)

不幸的是,仰泳运动员肩部极易受伤。

大多数运动员将肩痛的原因归于反复做仰泳划臂动作,但更专业、更准确的原因应是错误的划臂技术。对运动员的技术进行诊断是有益的,通过技术诊断可以将肩痛问题彻底解决。

人们将上臂与背部不成直线,上臂沉在背下的姿势称作肱骨伸展过度( humeral hyperextension)。在这种姿势下反复进行划臂,超过大多数人肩部的自然活动幅度,由于肩部反复受到撞击,长期下去便会造成肩伤。为了找到肩痛的原因,运动员需要找到划臂过程中造成肩痛动作的原因。如果运动员确定问题出在水下划臂动作的前程,尤其是出在抓水动作阶段,那么肩痛的原因多半是因为抓水时臂的姿势过沉造成的。

有两个动作可以修复上述病理力学,消除病痛,并可能解决技术上存在的问题。运动员既可靠手掌靠近水面划水,也可加大身体侧转幅度解决问题。引起肩痛的多数原因是运动员入水、抓水时臂入水过深,为解决这一问题,运动员手臂应浅些入水,浅些抓水。


划臂至中间部位的力学

( Midpull Mechanics)

成抓水姿势后,手掌、前臂应对准水以保证产生最大的推进力。开始抓水成钩状的手臂,随着向肩侧划动,臂部的钩状越来越小,当划至肩侧时,手指在体侧成侧指姿势(图1)。此时,上臂与肩部成直线。手、肘、肩应在同一平面上,屈肘角度在110~120°之间,或稍大于90°。因为没有哪个运动员能准确确定自己全速游时的屈肘角度,我们前面介绍的屈肘角度仅供运动员参考。如果屈肘角度超过110-120°,划臂动作在力学上占不到什么优势,因为屈臂角度如此之大,臂伸得过直(肩、手间力臂过长),很难发挥最大肌力。如屈肘角度小于110~120°,臂杠杆缩短了,这可能更有效地进行划水。

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▶Figure 1  Backstroke midpull.

图1  仰泳划臂至中间部位姿势


手、肘在同一平面同时划水是有效划水的关键。常见错误是拖肘划水,就是臂在划水过程中,手拖在肘后划水。运动员开始抓水动作的目标是手、臂尽可能同时划水。如果拖肘划水,运动员就不能获得最大的划水面,甚至“划空”。如果运动员以他力所不及的速度游进,往往会出现拖肘动作。手掌拖在肘后划水,划水动作肯定轻松,也能加快划频,但从力学的角度上来看,这种姿势下的划水效果是不高的。运动员应根据本身力量情况,并为保持最合理的游进技术,应适当放慢动作速度。运动员一旦能表现出合理的技术,可渐进加快动作频率。划水时,如果掌心朝下,或大拇指领先划水,手掌可能抓不住水。划水时,掌心要对准双脚,直接后划。如果做不到这点,运动员为保持正确的技术,需再放慢划速。

胸大肌,甚至整个身体核心部位肌群都应参与划臂动作,也就是说,整个身体,而不仅仅是臂部,要参与划臂动作。手臂与身体协同发力的意义在于,当手臂的划动动作受到身体支持时,会大大加大划臂力量,奥运会仰泳冠军皮尔索尔把这种全身用力划臂动作称为侧击( side crunch)。不仅皮尔索尔,而且许多仰泳运动员都有这种侧击感。观看许多顶级仰泳运动员游进技术,也可看到这种侧击动作。抓水时,上体要侧弯,抓水侧髋部好像要贴近抓水臂一样。成站姿,右臂侧伸成抓水姿势,身体核心部位往右侧绷紧,右髋稍向外移后,再稍内收。身体右侧张力的增加有利于右臂发力。传统上,人们不鼓励仰泳运动员做这种摆动动作,但是如微妙控制这种特殊摆动动作,会加大划臂力量。我们前面介绍的那种摆动动作是有益的,然而大多数教练员一提到摆动动作,就谈虎色变,认为摆动动作会产生负作用。年轻运动员臂入水时身体往往侧摆过度,他们的双腿会随着臂入水动作节奏,左右摆来摆去。


划臂结束

( Finish)

划臂结束动作(图2)时,臂应在一定深度下,向脚部后推水,此时手掌大致划水至腰部。此时,掌心应内下转,并向内下推水。手臂一旦伸直,手掌所处位置应略低于髋,掌心向内(小指向下,大拇指向上),两手手掌划水结束时的宽度略宽于肩宽。

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▶Figure2  Backstroke finish

图2  仰泳划臂动作结束


我们上面对划臂动作的描述与我们前面讲解的要向前游进,需向后推水的原则有矛盾,划臂结束动作的一个特殊作用是协助身体转动,就是协助身体向另一侧转动,为下次抓水作准备,所以水可不完全向脚部流动。

每次划臂结束时,身体(髋部、上体、双肩)都应向另一侧转动。划臂结束时的下划动作产生种杠杆作用,有助于身体向另一侧转动,并启动这一侧臂开始抓水动作。在结束划水过程中,为使身体转动有一转动底座,运动员手掌需对水保持一定压力。如果划臂结束时手掌没对水保持一定压力,那么身体就要靠打腿,或靠对侧臂入水动作加速身体侧转,身体如此侧转效果较差。要想做好抓水动作,必须在进行抓水动作之前,身体转动到位,这也是出色完成划臂结束动作必须做到的。

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如何结束臂划水动作,人们看法不一。大多数人认为(这些人与本文介绍的观点相左),划臂结束动作应向水面划水,然后直接进入空中移臂动作。如此结束划水动作的动因是运动员往往认为如此出水可做到一石两鸟,就是他既能继续向脚部推水,也能顺利结束划水动作转入空中移臂动作。如此结束划水动作有2个缺陷。首先,如向上划水结束划水动作,向上划水影响身体转动,并进一步影响抓水动作。其次,由上划转为空中移臂过程中,手掌在水中需有一段上划过程。如果抓水动作和划臂动作在合理的深度下进行,手掌在划臂动作结束阶段没有多少上划动作的余地。有些世界水平的仰泳运动员采用前面介绍的方法完成划臂的结束动作,

但观察他们的臂入水、抓水和身体转体动作,他们这些动作进行的并不流畅。相反,他们更借助臂入水和打腿动作强力进行身体转动动作。而且,问题并不单纯出现在抓水动作上。


身体转动

( Rotation)

仰泳身体转动动作有利于更有效进行划臂动作。合理的身体转动动作有利于伸臂、抓水和与身体协同发力动作。如果身体游进过程中完全平卧,双臂只能直臂侧划臂,或双臂在肩胛面下划水。这类划水动作将大大减弱划水效果。

完美的仰泳身体转动动作的另一重要作用是有利于空中移臂动作。正确的身体转动动作便于空中移臂一侧的肩部露出水面,这有利于更轻松地进行空中移臂。

仰泳时,从肩部,到髋部,再到腿部应整个身体同时转动,仰泳身体转动动作的难点是身体必须快速从身体的一侧旋转到另一侧,以支持手臂的交替划水动作。另外,为保证获得充分的推进力,需在开始抓水前,完成身体转动动作。因此,身体转动时机和转动速度极其重要。幸运的是,身体向每侧转动角度无须过大,如果转动时机和转动技术正确,运动员进行合理的转动动作并不难。

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虽说许多游泳教练员让他的队员游进时身体应侧转,或让他们身体转动角度越大越好,但这是错误的,如此转动动作效果甚差。因为仰卧游进较侧卧游进游速更快。通过对美国奥运会代表队和国家游泳队仰泳运动员水下正面技术录像分析表明,世界顶级仰泳运动员身体向每侧转动角度为30°。30°角指运动员肩部与水面之间的左、右夹角。我们观察到的优秀仰泳运动员身体转动角度少则向每侧转动20°,多则向每侧转动40°,这说明,运动员身体的转动角度应是适度的。

身体转动的主要益处是可加深臂入水深度,为更好地完成划臂动作做好准备、一旦上述标准达到了、身体就无需继续转动了。游泳运动中的一个神话是通过身体的转动可减少阻力(这里所说的阻力不是产生推进力的阻力,而是在水中游进时身体所受到的阻力)。这种观念是错误的,因为不管身体侧转30°,还是侧转90°,身体没入水中的体积都是相同的,这是因为身体获得的浮力、与身体在水中转动角度无关。身体在水中无论如何侧转,浮在水面上的体位是不变的,身体向前游进时的迎水面也不会有多大变化,所以身体受到的阻力也不会有所变化。既然如此,身体侧转角度为30°时,运动员游进时效果最好。也就是说,身体游进时侧转30°时、屈射角度可达110-120°,手掌可在水下4-12英寸(10-30厘米)处划水,划水时上臂可与背部成直线。

至于身体转动的时机和转动速度,一般说来应在每一动作周期的特定时刻,就是一臂入水,另一臂结束划水时身体快速转动。只应在划臂动作开始和结束时转体,而不应在划臂和结束划臂之间,在产生最大推进力阶段转体。如果划臂动作进行中转体,将影响臂推水动作。如此转体划水力量减弱的原因是身体不能充分介入划臂动作。

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为选择正确的身体转动时机,及时进行抓水和划臂动作,运动员须兼顾两臂的动作,应在一臂抓水,另一臂结束划水时借助身体核心部位力量完成身体转动动作。当双臂为实现这一目标提供杠杆作用时,整个身体应从一侧转向另一侧。当一侧臂下压,结束划水动作时,该侧髋部开始上转。另一侧臂开始入水时,该臂同侧髋部开始下转。一臂入水,另一臂将结束划臂动作时,运动员身体转动动作应完成一半(此时身体应平卧水面,身体与水面的转角为0°),一臂刚入水,并开始向外抓水时,身体进入下转后程。同时,另一臂结束推水,并准备出水。

人们一般会问:“是髋、是肩、还是双腿,到底是什么部位启动身体转动动作?”因为身体转动动作是一臂入水,另一臂结束划水驱动的,所以正确的答案应是髋部和肩部共同启动身体的转动动作。以这种方法思考和做转体动作,转体动作才能做得高效合理。

谈到转体动作易出现的错误时,多数选手没及时运用转髋动作带动转体动作,转体动作过晚,往往与臂抓水动作过迟有关。

仰泳时,臂入水动作有一常犯错误。小指应先入水,入水时掌心应外转,入水点应在肩前或略过肩宽,以便手掌入水后立即开始抓水。许多运动员入水动作的一个错误是入水点过窄,就是入水点超过肩线,甚至超过身体中线。有些运动员手背先入水,而不是小指先入水。人们往往忽略此类错误。一旦出现此类错误,校正起来十分麻烦,因为大多数运动员都采用错误方法纠正此类错误。多数运动员试图稍向外入水校正这一技术错误,但是他们无论如何努力,收效甚微。手入水点过于靠近身体中线,手背先入水这类错误多半是身体转动时机过晚造成的,就是身体转动过晚时,手已开始做入水动作了,但身体仍没转到位。由于手入水时身体是倾斜的,导致入水点过于接近身体中线。所以身体转动过晚是造成手入水点过于接近或越过身体中线的主因。只要身体转动时间合理,就是身体处于平卧时手入水,手掌就会在正确入水点入水了。


空中移臂

( Arm Recovery)

两次划臂之间应做空中移臂动作。空中移臂动作本身对推进力的影响不大,但其对整个划臂动作起极重要作用。空中移臂动作是有控制的臂部摆动动作,空中移臂动作应放松,但不懒散;应有控制,但不紧张;应快速,但不用蛮力;应类似投球动作,或类似挥高尔夫球杆动作。一旦开始空中移臂,臂部获得的动能会自动助臂在水面上前移。

水下划臂动作一结束,就开始空中移臂动作。手出水面时,应大拇指向上。从划水结束,到手臂再次入水,是不产生推进力的动作阶段,但这一阶段对身体转动动作极为重要。

整个空中移臂动作应在肩部上方进行。开始,臂应垂直上抬,肩上前摆。因为在空中移臂过程中,身体不再明显转动。此时肩、臂已侧转,且身体无须侧转30°以上,否则会影响另一臂划水效果。在运动员看来,双臂总在脸侧,在视野的边缘前摆。如果肩部靠近或触及下巴,或臂在脸上前摆,这样,运动员会轻易看到臂的前摆动作,这种情况说明双臂摆臂动作过窄,或说明身体转动动作过大。

空中移臂动作前程,应大拇指领先前摆,掌心向内,但入水时,应掌心向外,小指先入水,以便及时开始水下抓水动作。应在手掌达到空中移臂动作的最高点之后,就是手掌下移准备入水之前,手掌由大拇指领先转为小指领先移臂,这一动作还应与身体侧转动作相配合。人们往往告诉运动员在移臂至最高点时,手掌由掌心向内转为掌心向外,但当手掌开始向下,准备入水,且身体在侧转过程中,掌心做外转动作,应是更合理的技术。

结束空中移臂动作和开始抓水动作应一气呵成。此时,臂和身体应协调配合,以最好的姿势做好下次抓水的准备工作。臂下摆、手掌转向、身体转动、臂入水,这些动作应同时,一气呵成。这对运动员做好抓水动作极其重要。这项技术是优秀仰泳运动员有别于一般运动员的重要差别之一。

教练员经常提醒运动员手入水时勿搅起水泡。然而不管手如何入水,总有气泡产生,这些气泡在手抓水和划臂动作的前程,总伴随在臂的后面。许多人认为,这些气泡是有害的,但要确定这些气泡是否影响推进力,有必要进一步调查。人类宽、圆的手臂直接快速入水,产生气泡是不可避免的。事实上,随着臂划水动作开始,气泡随之产生,随着臂的划动,臂周围的气泡也随之消散。即使世界上最优秀的仰泳运动员划水过程中也存在这种现象,这使我们相信,在划水过程中气泡的存在是无关紧要的。


打腿

( Kicking)

人们经常争论的一个话题是在自由泳和仰泳游进过程中,打腿对推进力有何影响。甚至有些人建议在这两种泳式中不要把打腿的作用看得过重。他们的理由是打腿动作会消耗掉很多宝贵的能量和氧,但对提高游速作用不大。这种想法与美国以及世界上顶级游泳选手的实践是相矛盾的。美国国家队的运动员绝大多数都采用6次打腿技术(即每划2次臂,打6次腿)。仰泳打腿有下述3个目的:

1、加大游进的推进力。当然,单纯打腿时,与划臂相比,打腿产生的推进力较少。但打腿可减轻臂的负担。打腿和不打腿游进同样距离,打腿游进臂省力得多。从理论上说,打腿技术好的运动员划步长,划水力量大。

2,打腿有利于身体转动。打腿可为身体转动提供一个稳定的基础。游进时,髖部与双腿应与整个身体同步转动,打腿动作有利于髋部、双腿与上体同时转动。

3、打腿有利于头部和上体保持合理的游进姿势。正确的打腿动作便于双腿和髋部在水中保持较高位置。否则,腿部会下沉,加大了游进阻力,并使髖部随之下沉。

所有优秀仰泳运动员仰泳打腿成绩都十分突出,能进行强有力的打腿是所有优秀仰泳运动员所具备的共同特点。

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腿上打是产生推进力的主要阶段(上打指腿向水面打水),上打结束时,是产生推进力的最主要阶段。腿上打动作分2部分:首先膝部靠近水面,然后小腿向上踢水。第一部分动作的原动肌是臀屈肌,然而第二部分动作类似于伸腿动作,原动肌是股四头肌。腿部上打动作结束,脚掌、脚趾随之上打。脚掌和脚趾上打至水面,上打动作结束。

许多人认为打腿时能在水面搅起漩涡是正确上打动作的一项指标。如向上踢水动作正确,脚趾上打结束时能上踢到、或上踢到接近水面,就能在水面上搅起一团团的漩涡。我不主张脚掌打水一定要打出水面,因为这不会加大推进力,上踢空气无助运动员前游。脚打出水也易使身体在水中失去平衡,因为一脚在空气中上打,另一脚在水下打腿,极易使身体失去平衡。

显然,每次上打之后都要进行一次下打。下打也会产生些推进力,但是由于人体的解剖特点,与下打动作相比,上打动作更有力,产生的推进力更多。这不是说,下打动作不重要。然而,下打的主要作用是为上打动作做准备,所以,快速下打有利于更快、更迅速开始上打。腿和足跟向池底下行,启动下打动作。下打时,膝关节放松,不应屈腿。运动员间的下打深度有很大差异(腿长的运动员较腿短的运动员腿打得深),但可肯定的一点是,下打动作结束时,脚的位置低于髖的位置。运动员无须过分挂念腿打得深浅。只要每一划臂周期腿能打6次,打腿幅度就是合理的。

在仰泳游进过程中,6次打腿是最自然,也是运动员最普遍采用的一种打腿方式。个别优秀仰泳运动员采用过4次打腿的仰泳配合技术,至少有一位仰泳运动员成功地采用过8次打腿的仰泳配合技术(奥运会冠军、世界纪录保持者库格林 Coughlin)。4次或8次仰泳打腿技术动作看起来很不协调,上、下半身动作有些脱节,4次或8次打腿配合技术意味着每一划臂动作的打腿次数是偶数,这会造成身体左右侧动作不对称。换言之,如果左腿上打时右臂入水,那么左臂入水时,左腿也在上打。因此,最好将4次,或8次打腿配合的游法改为6次打腿的游法。4次打腿配合意味可将每个动作周期增加2次打腿动作。8次打腿配合意味打腿频率过快,也意味着为适应多做出来的2次打腿,划臂频率过慢。

个别仰泳选手采用交叉打腿也取得过成功。2012年,两名美国优秀仰泳选手、美国国家队队员、美国奥运会选拔赛进入决赛的普卢默(David Plummer)和布兰登(Bonnie Brandon)就采用这种打腿方式。很难想象这类打腿技术有何益处,然而他们竟跻身美国顶级仰泳选手之列。普卢默曾一度努力将他的仰泳打腿技术改为传统的,非交叉打腿技术。普卢默和他的教练在改技术过程中发现,因为他无法改变过去习惯的做法,所以对游速的影响不大,并且游起来极易疲劳。普卢默大学毕业后,放弃了他习惯的打腿方法,创造了他个人的最好成绩,并取得全美100米仰泳比赛冠军称号。

有人凭借交叉打腿技术夺得全美比赛冠军称号,也有人采用8次打腿配合技术拿到奥运会冠军称号,说明有人能在不使用本文介绍的技术情况下也能取得成功。需考虑如何改进游进技术的其他方法。例如如何改进划频、生理耐力或其他方面,特别应注意提高运动员的力量水平。


身体和头部姿势

( Body and Head Position)

仰泳打腿的第3个目的是使头部和身体保持正确的姿势。双腿、髋部和上体应尽可能保持水平姿势,并尽量贴近水面,双腿和髋部处于同一直线上的目的是减少游进阻力。如果上体、髋部和双腿没能保持水平姿势,就会增大身体的阻力面,这会影响游速。身体在水中上下起伏过大是典型的技术错误。

头在水中应稍高于身体其它部位,身体在水面应成稍倾斜姿势。合理的游进姿势头和前额应露出水面,水面应处于耳际附近。头部稍倾斜,像是躺在床上的薄枕头上。下巴不应贴近胸部,应目视天花板。这样,颈部会稍前弯,肩部会放松向前,颈部不会僵硬和直立,就像立正站着一样。颈部、肩部保持自然姿势可提高肩部动作幅度,便于更好地划水,并有利于上体转动以加大划臂力量。

如果髋部接近水面,并能保持理想姿势进行打腿,有利于减小形状阻力。要使髋部保持理想的姿势,运动员要避免:1、拱背;2、头后仰。拱背有助于髋部贴近水面,然而却会严重破坏双腿和上体的合理姿势。拱背会使腿部下沉,肩部拉回。髋部姿势也受影响,并为有效打腿制造了难度。


总结( Summary)

为使运动员保持世界水准的仰泳技术,教练员须关注一些关键因素。

运动员应关注配合时机和身体转动角度。应在一臂结束划水,另一臂入水的短暂时间内完成身体转动动作。为做好抓水动作和达到最适宜划水深度,身体向每侧的转动角度应在20~40°之间。

抓水动作是做好整个划水动作的基础。抓水时,运动员应使手、臂为做好后续划水动作做好准备姿势。此时,上臂应与肩胛骨保持直线,手掌、前臂准备在划水全过程中向脚部推水。

应在水下4~12英寸处(10-30厘米)划水。无须过深抓水和划水。事实上,过深抓水和划水影响推进力。

为创造最大的推进力,运动员应直接向后,向脚部划水。与人们普遍认为的进行S形状划水产生的升力相比,阻力划水产生的推进力更大。应告诉运动员尽量向脚部划水以加快游速。运动员在水中身体应平卧,头稍前低,抬头过高或弓背会加大身体受到的阻力,并影响臂、腿产生推进力。

运动员应采用6次打腿配合技术。6次打腿配合技术不仅对加大推进力,对身体保持合理的游进姿势是重要的,而更重要的是这种配合技术有助于身体的转动动作,而身体进行正确转动动作,对比赛成败有重大影响。

不要怕麻烦。要认真观看视频,反复对各类技术细节进行实验,并不断提出问题。这是不断进步的唯一途径。


本文原载2015版《加快游速的科学》第3章,51-70页

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