拳击后手直拳下肢快速发力对出拳速度的影响

苏彦炬，吴贻刚，袁 艳，吴正平

1.Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China；2.Hebei University of Economics and Business，Shijiazhuang 050061，China；3.Jiangxi Normal University，Nanchang 330027，China；4.Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China.

前言

2009年拳击新规则出台后，拳击界对“在快的基础上提高击打清晰度和力度效果”的训练理念达成广泛共识，强调快速出拳，是其中的核心内容，也是保持我国拳击运动优势的保证［11］。运动素质转移是指当发展一种运动素质时，对其他素质的发展也会产生影响［5］。根据运动素质转移原理，动力性力量的增强很大程度上可以转换为速度素质的提高，力量发展水平影响动作速度和位移速度［8］。以往研究更多关注以上肢速度及力量训练来提高出拳速度，拳击击打技术主要由下肢蹬伸、躯干扭转和手臂前伸击打三个动作环节组成，出拳速度不仅仅是上肢快速发力的外在表现，众多观点认为，在整个击打过程中，下肢蹬地是 主 要 发 力 源［1，12，13，15，21］，但 上 述 观 点 普 遍 缺 乏 直 接 的 实 验验证。文献研究显示，有关拳击下肢蹬地力量的研究很少，岳东升等利用一块测力台，对运动员前手直拳双腿蹬地Z轴方向支撑反作用力最大值进行过研究［16］，但该研究未涉及下肢的发力速度，也未能对两脚的发力给予区分。拳击属于典型的快速力量项目，快速力量是发力力量与速度的有机结合，拳击对于发力的力量和速度有着特殊要求，需要运动员在极短时间内输出尽可能大的力量［1，13，15，17］，发 力 的 力 量 体 现 在 整 体 击 打 的 力 量 值 要 大 ，以便给对手以重创，发力速度则体现在尽量短的时间内完成整体击打动作的发力过程，便于保持进攻的连续性和攻守平衡。因此，从拳击前、后脚蹬地最大力量和发力速度两个角度考虑，探讨下肢快速发力对出拳速度的影响很有必要。

后手直拳是比赛中得点比率最高的进攻技术，在拳击进 攻 技 术 体 系 中 居 于 核 心 地 位［7，17，18］。 分 析 后 手 直 拳 击 打的过程中，前、后脚蹬地最大力量、发力速度与出拳速度的关系，能够较为全面地反映下肢快速蹬地发力对出拳速度的影响。

本研究运用两块三维测力台、VICON MX红外高速摄影系统和中国功夫测试工程人（以下简称工程人），采集运动员后手直拳全力击打工程人的过程中，积极蹬地发力阶段，下肢快速蹬地力量及出拳速度等参数，对前、后脚发力的最大力量峰值／体重，发力到达峰值的时间，快速力量指数／体重与出拳速度进行相关分析、曲线拟合以及回归分析，探讨下肢快速发力对出拳速度的影响，力求丰富拳击力量训练理论，为拳击下肢专项力量训练提供理论参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

上海体育学院附属竞技体校16名优秀男子拳击运动员，基本情况见表1。

表1 本研究受试运动员基本情况一览表Table 1 Characteristic of the Subjects

1.2 实验方案

后手直拳技术标准：（以右势为例，左脚在前）运动员基本姿势为两脚成左前、右后的斜开立姿势，左脚稍向内扣，两臂自然弯屈，肘置于肋部，两肘放松下垂；运动开始后，躯干沿顺时针方向扭转，重心后移，随后右脚掌蹬地发力，右腿内旋，右侧髋关节前送，身体重心转移至前腿，带动腰部迅速向前转动，右肩前送，右拳以直线向前发出，伴随 前 臂 内 旋 击 打 目 标［4，7］。

测试仪器：两块瑞士产KISTLER三维测力台，内置信号放大器，采样频率为1 000Hz，通过数模转换器与VICON MX红外高速摄影系统（100Hz，VICON Motion Analysis Inc，Oxford，UK）连接实现同步。

中国功夫测试工程人由上海体育学院与成都方拓仿真技术责任公司共同研发，依照仿生学原理，表皮以及内部填充物形变系数与人体相近，位置和高度可调，作为本研究中固定击打目标。

实验流程：

受试者穿着拳击鞋，佩戴拳击手套，先进行15min热身，后进行3min击打拳击手靶练习。按照VICON FULLBODY模板为受试者粘贴全身Marker。两块测力台左、右并排平行放置，运动员两脚分别站在一块测力台上，工程人置于前脚站立的测力台X轴向前方向0.25m处。正式测试之前，调整运动员测力台上的站立位置及工程人高度，以便能够在适宜的距离内实现全力击打目标，并保证运动员双脚保证正确准备姿势前提下，尽量接近测力台中心位置。运动员采用后手直拳以最快速度全力击打工程人胸骨柄处（提前标记击打部位），技术动作要求完整、连贯。采集成功击打3次，每次击打间隔1min。

1.3 数据处理

受试运动员中4名为反架，处理数据时将其前、后脚采样数据交换标记，人体模型对称，对实验结果无影响。

使用Visual3D软件对运动学和动力学数据进行计算与平滑处理。使用Butterworth数字滤波器对Marker球的轨迹、地面反作用力低通滤波，滤波频率为20Hz。

2 研究结果

2.1 前、后脚地面支撑反作用力及运动学测试结果

积极蹬地发力阶段：参考本研究运动学及测力台测试结果，出拳击打之前，后腿膝关节内旋动作开始为后脚积极蹬地发力阶段的起始点；前脚着地瞬间，测力台同步数据显示，力量值从零开始迅速增加，选取该数据点为前脚积极蹬地发力阶段的起始点；结合前、后脚发力曲线分析，双脚积极蹬地发力开始后，在很短时间内达到峰值，双脚均选取最大力量峰值数据点为积极蹬地发力阶段的结束点。

图1 本研究受试运动员后手直拳击打前、后脚力量／体重－时间变化曲线图Figure 1. Back Straight Punch Force／Body weight－Time Curve of Double Feet

图1所示是前、后脚三维方向分力经过计算后的合力／体重随时间变化曲线，A－B段为后脚积极蹬地发力阶段。A1－B1为前脚积极蹬地发力阶段；M为出拳起始点，相关快速力量参数测试结果见表2。

表3中前、后脚快速力量参数经检验呈正态分布。运动学研究显示，出拳最大速度均值为6.51±1.112m／s。相关分析结果显示，前、后脚快速力量参数与出拳速度均呈显著相关，其中前、后脚最大力量峰值／体重、快速力量指数／体重与出拳速度相关性及其显著。

表2 本研究受试运动员双脚蹬地快速力量参数一览表Table 2 Speed Strength Parameters of Double Feet

表3 本研究受试运动员前、后脚快速发力与出拳速度相关性一览表Table 3 Relativity between Double feet Fast Drive Force and the Speed of Punch

2.2 下肢快速发力与出拳速度曲线拟合及回归分析结果

考虑3个快速力量参数之间的相互关系，不适用于多元回归分析，故采用一元回归分析的方法。将前、后脚积极蹬地发力阶段最大力量峰值／体重、达到峰值的时间、快速力量指数／体重3个快速力量参数分别与出拳速度进行曲线估计，选取拟合度最高的模型绘图，并计算相应的回归方程，结果见图2和表4。

回归分析显示，前、后脚最大力量峰值／体重、快速力量指数／体重与出拳速度直线模型拟合度最高，呈显著正相关；达到最大力量的时间与出拳速度二次曲线模型的拟合度最高，呈二次函数曲线关系。经计算，前脚二次函数曲线极值（曲线最小值）为x＝0.264，y＝5.462，后脚二次函数曲线极值为，x＝0.177，y＝5.45。

3 分析与讨论

拳击击打动作最后用力为全身爆发式用力形式，从相关性角度探讨下肢快速蹬地发力对上肢出拳速度的影响能够为训练给予有益的提示。根据对后手直拳积极蹬地发力阶段前、后脚最大力量峰值／体重、到达峰值所用时间和快速力量指数／体重3个快速力量参数与出拳速度的回归分析的研究结果，探讨下肢快速发力对出拳速度的影响。

图2 本研究受试运动员前、后脚快速力量参数与出拳速度曲线拟合图Figure 2. Curve Estimated between Parameters of Double Feet and Speed of Punch

表4 本研究受试运动员前、后脚快速力量参数与出拳速度的回归分析一览表Table 4 Regression Analyze between the Parameters of Double Feet and Speed of Punch

3.1 前、后脚快速发力过程及对出拳速度影响的比较

拳击属于非周期性运动项目，技术结构决定了双脚在击打过程中发力特征的不同。前、后脚3个快速力量参数配对t检验结果显示，前脚在最大力量峰值、快速力量指数均高于后脚，发力时间长于后脚，且存在显著性差异（P＜0.01），说明前、后脚发力存在一定差别。结合运动学分析，在积极蹬地发力阶段，后脚发力在前，发力时重心在后，前脚离地，对地面不施力，在后脚发力即将达到峰值时，重心前移，前脚落地蹬伸，随后，出拳击打开始。回归分析结果表明，在积极蹬地发力阶段，前、后脚3个快速力量参数与出拳速度均呈显著相关（P＜0.01），可见前、后脚快速发力对出拳速度均具有显著的影响。

3.2 前、后脚蹬地最大力量峰值对出拳速度的影响

下肢蹬地力量的传递过程是人体力学中重要的研究内容，本研究中下肢蹬伸虽未直接参与伸臂击打，从力量传递角度分析，下肢蹬地发力在很大程度上为最后出拳击打提供了启动力量和支撑。回归分析结果显示，双脚最大力量峰值与出拳速度之间直线模型拟合度最高，二者存在及其显著正相关。说明积极蹬地发力阶段，提高前、后脚快速蹬伸的最大力量对出拳速度具有积极影响。WALILKO等人［22］研究表明，重量级拳击运动员的下肢绝对力量大于轻量级运动员，而出拳速度明显大于轻量级运动员，下肢绝对力量与出拳速度之间呈显著正相关，说明下肢绝对力量对出拳速度具有显著影响，但该研究所涉及的力量素质是属于一般力量的范畴，与本研究中专项力量存在区别，且并未涉及发力速度与出拳速度的关系。BRUCE等［20］研究表明，棒球球速较快的投手在前脚着地时，其轴心脚水平推力值远大于球速慢的投手，而球速主要取决于出手速度，该研究也说明了提高下肢专项力量对出手速度具有积极影响。铅球与拳击同属快速力量项目，国内学者的研究表明，最后发力阶段，铅球下肢蹬地的最大力量与出手速度呈显著正相关［6］。虽然在动作形式上铅球与拳击存在差别，且铅球需克服较大的器械重量，但从基本发力原理分析，上述研究均体现出全身爆发式用力，下肢专项力量与上肢动作速度间存在显著相关的共同特征。故可以推测，提高拳击下肢蹬地最大力量对后手直拳出拳速度具有积极影响。本研究结果并非简单说明采用大幅度提高蹬地力量来提高出拳速度，因为后手直拳技术要求下肢爆发式的快速蹬地发力，并在很短的距离内控制重心，击打结束快速收拳，以便衔接后续攻防技术［17，18］，为避免重心的过分前移，发力时间要求非常短，不能进行全力的蹬伸。因此保证专项技术结构的前提下，提高后手直拳双脚专项快速力量最大值对增加出拳速度才具有重要意义。

3.3 前、后脚发力到达最大力量峰值的时间对出拳速度的影响

本研究结果表明，前、后脚发力达到最大力量峰值的时间与出拳速度之间呈二次函数曲线关系。拟合曲线显示，在极值之前，达到最大力量峰值的时间与出拳速度呈负相关。数据总体显示，高水平运动员表现为更大力值和更短的发力时间，而水平较低的运动员则显示出发力最大峰值较小，发力时间较长的趋势。根据前、后脚曲线极值（最小值）计算结果，从理论上讲，当前脚发力达到峰值的时间为264ms时，出拳速度为5.462m／s，后脚发力达到峰值的时间为177ms时，出拳速度为5.45m／s。极值之后，出拳速度会随着蹬地发力时间的增加而提高的趋势，该现象出现在运动级别较低的运动员中。分析其原因，积极蹬地发力阶段，前脚发力到达最大力量峰值时间均值为196ms，后脚发力到达最大力量峰值时间均值为133ms，而极值所对应的发力时均明显长于均值，说明这种情况的出现，是由于较长的发力时间促进了出拳速度的增加，但此现象并不符合拳击技术快速击打的要求，下肢过长的发力时间会造成延误进攻时机以及攻防转化速度的降低，在比赛中处于被动地位。陈舒同等［2］研究表明，上肢和下肢运动时表现出较高的正相关，即个体上下肢完成动作的时间具有明显的相关性。本研究技术动作为爆发性发力形式，一定范围内，下肢的快速发力与上肢出拳击打在时间维度上体现出了高度相关。高水平快速力量表现为更短的发力时间和更大力值，是一种综合表现。研究结果并非简单说明减少发力时间便可提升出拳速度，快速力量发力的最大力量与发力时间并非两个孤立的因素，保证力量的前提下，在尽量短的时间内达到最大峰值才能体现较高快速力量水平，以长时间充分发力蹬伸来提高出拳速度，不是拳击专项技术所需要的发力特征。

3.4 前、后脚快速力量指数对出拳速度的影响

快速力量指数等于力量除以发力时间，是快速力量发力速度和快速力量水平的评价指标［14］。在本研究中是发最大力量与到达最大力量时间的衍生数据。快速力量指数在CMJ、DJ快速力量评价中应用较多［9］，与本研究区别在于，上述运动形式下肢发力直接作用于人体，拳击下肢蹬伸发力并不能直接作用于上肢的伸臂击打。本研究结果显示，双脚蹬地发力快速力量指数与出拳速度直线拟合程度最高，二者存在及其显著的正相关。华宇澄等［3］研究表明，拳击击打与目标接触过程中作用时间指标变化很小，快速力量指数与击打的最大力量之间存在明显的正相关。根据动量定量可知，在作用时间和参加击打的身体质量相对稳定的情况下，出拳速度是决定击打力量的主要因素［3］，由此可判断，上肢快速力量指数与出拳速度具有明显关联。张春合等［19］研究结果表明，跳高运动员起跳瞬间快速力量指数与离地速度间相关系数r达到0.965，呈显著正相关，跳高起跳速度主要来源于下肢的快速蹬伸发力，拳击蹬地发力不能直接作用于出拳击打，而是与躯干扭转和伸臂击打共同协调发力。而本研究回归分析结果表明，下肢蹬地快速力量指数与击打速度直线模型拟合度最高，呈高度正相关，表明下肢蹬地的发力速度也是影响出拳速度的重要因素，研究结果提示，提高下肢快速力量指数即专项发力速度对出拳速度具有积极意义。

3.5 前、后脚快速发力影响出拳速度的主要因素

本研究结果显示，双脚蹬地最大力量峰值／体重和快速力量指数／体重与出拳速度之间直线模型拟合度最高，均呈高度正相关，表明蹬地最大力量峰值和快速力量指数是影响出拳速度的主导因素。因为快速力量指数、最大力量峰值与发力时间的衍生数据，与最大力量峰值与发力时长均存在关联。双脚蹬地最大力量峰值和快速力量指数与出拳速度之间的相关系数r比达到最大力量峰值的时间相关系数绝对值明显要大，说明上述两个快速力量参数对出拳速度的影响更为明显，因此认为，提高积极蹬地发力阶段前、后专项蹬地最大力量和发力速度对于提升后手直拳出拳速度具有重要意义。最大力量峰值与出拳速度相关性最高，故认为以提高专项最大力量为基础，提升发力速度是拳击下肢专项力量水平的发展方向。快速力量是速度与力量的函数，拳击高水平下肢专项快速力量在技术保障的前提下，是蹬地力量与发力速度完美结合的体现。

4 结论与建议

4.1 结论

1.在后手直拳击打的过程中，前、后脚积极蹬地发力阶段，快速发力对出拳速度均具有显著影响。

2.提高双脚积极蹬地发力阶段专项蹬地最大力量和发力速度，对于提升后手直拳出拳速度具有积极意义。

4.2 建议

在后手直拳下肢专项力量训练过程中，建议教练员注重以提高下肢专项最大力量为基础提升发力速度；动作形式尽量与专项技术动作路线、动作幅度相吻合，并以最快速度完成；训练强度安排以中小负荷为主，满足快速力量训练的需要；同时注重全身快速发力的协调性。

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