采用先进技术分析游泳

译｜张明飞

采用先进技术分析游泳

译｜张明飞

每个教练和游泳运动员都在寻找提高自己的方法。这份报告在技术范围内对游泳动作的竞争优势展开了调查——通过肉眼观察（基本）到同步视讯和受力分析的（先进）方式——旨在帮助教练和游泳运动员。

为了通过先进技术得到最多最有效的信息，我们对游泳进行了多种数据程序分析。例如，通过科学技术我们可以清楚地分析每一个手部动作，并且得出选手在游泳时手是如何压向水面，增加动力（图1）的。通过同步视讯观察，可以得出每一次手部动作的力量变化，从而看出手臂的确切位置以及动作对游泳产生的局限和影响。这些分析过程表明，游泳技术有着潜在的提高空间——一般来说，即使是游最快的游泳选手，每个动作也要花一秒钟多的时间。

通过手的力量分析可以发现产生身体两侧动作不同的原因是技术问题还是受伤。根据图2（右）的奥林匹克蛙泳选手的身体两侧不对称性得出，小范围的躯干转动（通常从不被注意的游泳池边）会导致两手动作的不同。对于处在各个水平的游泳选手来说，在调整手臂动作之前，必须先调整好头部和身体位置。

最大力量分析——等级、位置、斜率、耐力

当运动员调整好其头部和身体姿势后，我们就要开始对其的最大力量进行分析（在划臂周期中最高的力量值在图2和图3中由垂直灰色线标示，从而进行推测）。最大力量的等级是最直观的方法来判断一个游泳者游泳技术的优势和缺点。一般来说，女性游泳者必须有30磅的力量值（如图2和图3的蛙泳数据图表）。而对于男性游泳者而言，他们要有50磅的力量值来完成最快的短程速游。然而，较低的力量值通常反映出力量的缺乏，或是不到位的游泳技术限制了游泳者的力量能力的发挥。

连贯动作分析

若想尽可能地游快，游泳运动员必须使每个动作的效果达到最大化。在图1中，我们看到，在第二个动作与第四个动作显示出较小的力量值，这表明了游泳者在每隔一个动作后力量就没法做到最佳状态。例如，过多的头部转动呼吸会影响身体的位置，并且改变手臂的动作。如果手的力量曲线没有连贯（多见于青少年和经验不足的游泳者），则减少额外的头部和身体的动作是初始要训练的内容。

身体两侧对称分析

当运动员连贯游泳时，可以通过对手的力度分析看看是否两手臂存在不同。一名长距离自由游泳的世界冠军的力量曲线图（图2左）显示出其动作的连贯性（尤其是他的左手臂），但是，左右手臂的力曲线数据存在很大的不同。在测试后，这名游泳者解释说，当时游泳他的右手臂骨折未愈，不久前才拆下石膏。后续测试表明，在他手臂恢复后，他在游泳时左右两手臂力量值相同。

图1 男高中生游泳选手每次左手运动时的力量曲线变化

图2 一名长距离自由泳世界冠军选手的手的力量曲线（左）以及一个两次奥林匹克的蛙泳选手的手的力量曲线（右）。左图呈现出的两手臂不同之处是由于受伤因而产生身体双侧不对称性。右图的反映是由于技术的局限性

图3 一名女子仰泳世界冠军的手的力量曲线图

游得快的选手经常可以创造出令人印象深刻的最大力量值，在其力量达到顶峰值前通常会有一个明显的力量的增加趋势。

除了力量的等级，最高值出现的位置也会透露出很多有关游泳者游泳技术的信息。技术娴熟的游泳选手随着速度加快，手臂的力量值也随之加大。所以，力量最高值的数据会落于手臂穿过肩膀之后的那一刻（大概是在推水动作阶段的中途）。例如，图3中显示，优秀的仰泳者在一个动作的0.82秒时达到最高值。游泳经验较少的人经常在推水动作做完后才达到力的最大值（就是手臂穿过肩膀的时候），如图4中，一名大学生的游泳数据，他仅在一个动作开始的0.34秒就达到了最大值。

运动员的技术更加专业，并且可以平稳地增加力量并达到最高值，例如图2中的蛙泳选手，通过高效的蛙泳技巧，其手由内向外运动时（或者说在蝶泳、仰泳、自由泳中的推水动作）力量值呈两倍。此外，在明显的增力中，她的力量趋于顶峰，并保持了约2秒。通过对比，图3中的仰泳选手保持最大值的时间少了1秒。

若不关注位置、上升斜率、最大力度值的保持力时，增加最大值的等级（有时，只要更用力向前游）可以增加手的力量的平均值，因此，这样可以增加游泳的速率（Havriluk，2003）。通过努力提高最大力度值，则在一定程度上可以增加人体耐力。但若想通过改进位置而提高力量值的上升斜率，则需要专业的指导和日常训练时的反馈。

关于力量流失的分析——手臂的位置、高度、或速度的突然改变

图4 男高中生仰泳时的手的力量曲线

图5 奥林匹克男子自由泳奖牌获得者在手臂拉推转换过程中的力量流失数据

图6 奥林匹克游泳选手在蝶泳划水动作时的开头0.2秒的无效动作。在力曲线上的垂直的灰色线条与录像画面同步化

图7 为国家级水准的男游泳选手在长距离自由泳时，做前交叉动作时手的力量曲线图。左手的力量由黑色区域表示，两手的总力值由大轮廓表示

游得快的选手经常可以创造出令人印象深刻的最大力量值，在其力量达到顶峰值前通常会有一个明显的力量的增加趋势。例如，图5中的短程游泳冠军在游泳时流失了一大于10磅的力量值（通过灰色线条观测），此流失的力量值特别存在于手臂在推水动作运动的转变过程中（即手臂越过肩膀的那刻）。手臂方向的改变，以及手臂高度或速度的改变是造成这种力量流失的原因。优秀的游泳选手很少会突然改变其手臂的高度，所以，对这类人来说，造成力量流失的原因是受其手臂方向或速度的影响。

不同的肌肉群影响着游泳时的手臂的伸缩动作，手臂伸缩动作的转变是无法天衣无缝的。手臂速度的减少呈现出的力量曲线即为手臂力量的减少。选手可以通过努力练习伸缩动作来增加手的速度从而克服局限性，一些世界顶级短程游泳选手也是这样做的。

对无效动作的分析——无效垂直和侧手动作

无效动作是另一种影响游泳者发挥技能的限制因素。任何时候，手臂在更加用力地做下一个动作时，这些力都是无效的。无效的动作会引起一个大于0.1至0.5秒的连续（微小的）力量，就像图6中的奥林匹克游泳选手在每个手臂动作开始时产生的现象。她的手臂向前进入水中时与其肩膀的在同一高度（左图）。然而，接下去她两边手臂在运动时肘部没有弯曲。接下去她的手臂所处的位置使她在推水动作中的前0.2秒时，只能产生5磅的力量。

图8 奥林匹克自由泳女子奖牌获得者在做交叉动作时手臂的力量曲线图。左手的力量曲线由黑色表示，两手的总力量值由大轮廓表示

图9 关于最佳状态的蝶泳技术的生物技能模型（左），和一个拥有高效游泳技能的人类（右）的同步录像及数据

一旦定量分析确定了无效的动作，那么对于游泳选手来说可以更加容易地理解教练要求其改变（动作）的指导。在手臂入水后，要直接弯曲肘部，可以最小化无效动作在划水动作开始时发生的可能性。这样，可以在每一个划水一周的动作上减少0.1秒的无效动作，可以省下很多无效的时间。

手臂同步性的分析——推进力的重叠力曲线

（在自由泳和仰泳时的）单边划臂时产生的无效动作（或动作不到位）会消极地影响手臂的同步性，会使划水动作产生不连贯性。图7中关于国家级水准的男子游泳选手的数据显示他的左臂在入水后有0.3秒的停滞，因而引起他在做前交叉的动作时不连贯。尽管他可以创造出超过40磅的最高力值，但他在每个划水一周的动作间隙中，在多于0.1秒的时间内产生了3磅的力量。

通过比较，奥林匹克女子奖牌获得者（图8）在游泳时每支手产生的最大力值仅有25磅，但是因为她的手臂同时有效地进行交叉运动（在另外一支手臂完成推水运动时，一手臂在划水运动的最初产生大量的力），她的总力值的最小值很少低于14磅。她的更多连续性推动力量来源于其恒定的身体速度，以及自身能量的更高效地发挥。在手臂入水前，游泳者可以利用前交叉动作，在划水动作的开始时大幅度提高游泳的效果。

基于先进技术分析步骤的理想模式

在20多年的调查中，我们对处于各个水平的游泳者进行了训练分析，研究所有技术方面的局限因素（和一些可以缓解局限性因素的建议）。大量的研究表明，虽然速度较快的游泳选手比游得较慢的选手有更多更好的游泳技能，但这些游得快的选手也会遇到技术上的局限性因素。因为，游泳技术这方面的知识复杂、深奥。而且，一种生物技能（非人类）模型（图9，左）对于证明最佳的游泳技能来说很重要。

在图9中的模型呈现了划水动作的连贯性；以及身体两边的对称性；和一个流畅、稳定的上升趋势直到达到最大值；没有力量流失；也没有无效的动作。尽管人类的游泳者（右边）在每个划水动作的过程中有大量的力量流失，但在录像和力量曲线上同模型数据比较后，呈现出了相当大的类似性。虽然一个游泳者的游泳技术有很大的进步，但通过先进的技术分析后，能清楚地发现仍然存在对影响动作的局限。

总结

通过利用先进技术，优秀的运动员可以从得到的信息中受益。根据过程分析可以为教练提供更多的有效信息，提高其教学指导的质量。拥有先进的科技不代表教练和运动员可以不用提高自身的技能。相反的，如此彻底的分析虽然增加了教练的工作量，但对其指导技能有很大的帮助。同时，这种额外的反馈也增加了运动员的心理负荷，因为运动员会被要求注重不断进行游泳动作的改变。但这些付出都会得到回报的。此外，通过先进的科技的运用可以发现运动员在游泳过程中不易被发现的技术的局限性，从而得到针对性的改进和提高。

（译自罗德·哈弗赖鲁克士/Rod Havriluk，PH.D）的《游泳技术报告》2009.3.5）

罗德.哈弗赖鲁克是一名运动科学家，也曾是一名游泳教练员。他在世界各地都有诊所，并且在游泳队伍、游泳社团和国家训练中心担当顾问，并参与研究提高游泳能力的技术应用。联系方式：swimmingtechnology.com.