关于网球肘高尔夫肘与pronation伤肘的biomechanics

M
MyESSN
楼主 (未名空间)

看到版上总有关于网球肘、高尔夫肘及其pronation伤肘的问题。我自己也一直被这几
个问题的答案困扰,所以做了一些研究,并且通过亲身实践与验证。下面我从最基本的biomechanics的角度回答这个问题。肘关节的伤是由于击球时肘关节瞬间受力过大。击球者的受力F的公式如下:

F=(m_r V_r2+m_b V_b2+m_b V_b1-m_r V_r1)/∆t;

这个公式的推导涉及不少假设与简化,比如没有explicitly考虑spin(其实把这个力F
的公式分别apply到横轴和纵轴就解决了),但是足够准确。懂一些物理的朋友应该很
容易理解(不理解可以私信我),不懂的可能也只对结论感兴趣,所以我就直接说结论了。从上述公式可以看出,F过大其主要原因依次为:

#1:击球瞬间拍头速度(V_r1)太小,这是由于击球前的动力链环节(腿、臀、腰、肩等等)没有利用好;
#2:球与拍子接触时间(∆t)太短,比如由于拍线太硬(比如poly)和拍线磅数太高造;
#3:球拍拍头重量(m_r)太轻,特别是没有击中甜点导致实际拍头重量更轻;
#4:来球球速(V_b1)太快,同时又想muscle the ball back quickly (V_b2大);

最最重要的原因其实只有#1,拍头速度不足,这就是为什么现代的pro,无论多么瘦弱
(比如Rublev,和一发达到80mph的年龄不到10岁身高不到150cm体重不到80磅的小孩),都基本没有肘受伤的问题。所以要想没有肘关节伤痛,最关键的是一定要正确的form和高效的利用动力链来提高击球时拍头速度。

网前Volley,球拍拍头速度很难快,这时可以把身体的一部分重量变成实际拍头重量(m_r),或者通过小动作增加球与拍子接触时间,来卸力。接发球时,高手也可以通过高
效的动力链实现compact swing达到高的拍头速度,如果不是高手,可以采用上述网前
volley的办法。

关于pronation伤肘的问题,问题也是主要出在pronation启动前夕的拍头速度不足。如果在pronation启动前夕的拍头速度很高, pronation 非常自然与effortless,因为
pronation主要是改变速度方向。很多人做现代正手的windshield wiper(其实主要就
是pronation)时,动力链效率不错,所以没有肘受伤的问题。但是在发球时,大部分
人前期动力链掌握得不好效率非常低,所以pronation前夕拍头速度不够,击球时必须
muscle the ball, 很容易伤肘(如果用pronation发力的话)或伤腕(如果错误地通过wrist flexion发力的话)。

update:还有就是,严格得讲:运动和体力劳动过程中主动发力本身不会造成急性的
injury(我们的body很难发出比它所能够承受的更大的力),造成急性injury的主要是被动受力受冲击。慢性的伤是另外一个课题。

所以pronation发力本身不会造成肘关节受伤,而是pronation改变速度方向时拍头速度低就会造成被动受力冲击而受伤。

b
blacklodoss

说的太专业了, 和我的感受一致。 我一直反对刻意pronation, 因为容易得GE, 但具
体原因一直不清楚, 经你这一说真的是让我茅塞顿开。这也是为什么我从来不想去
pronation, 但视频里的发球同样有明显的pronation.

【 在 MyESSN (Support Network) 的大作中提到: 】
: 看到版上总有关于网球肘、高尔夫肘及其pronation伤肘的问题。我自己也一直被这几
: 个问题的答案困扰,所以做了一些研究,并且通过亲身实践与验证。下面我从最基本的
: biomechanics的角度回答这个问题。肘关节的伤是由于击球时肘关节瞬间受力过大。击
: 球者的受力F的公式如下:
: F=(m_r V_r2+m_b V_b2+m_b V_b1-m_r V_r1)/∆t;
: 这个公式的推导涉及不少假设与简化,但是足够准确。懂一些物理的朋友应该很容易理
: 解,不懂的可能也只对结论感兴趣,所以我就直接说结论了。从上述公式可以看出,
F
: 过大其主要原因依次为:
: #1:击球瞬间拍头速度(V_r1)太小,这是由于击球前的动力链环节(
: 腿、臀、腰、肩等等)没有利用好;
: ...................

w
wmmbmh

但是pronate这个力必须得练,很多人比如绝大部份女生从小到大根本就没有体会过这
个力,就比如你用左手扔石头试试:)
所以开始的时候可以通过投掷(比如网球)让她们理解什么是pronate。 之后才能练习挥拍时pronate的动作。
对于发球教学,我的体会是绝不能从纠正动作开始,开始的时候投掷也好,绕八字也好,分解练习也好都必不可少。 必须学生自己体会到如何发球才行, 动力链一个动作开启另一个动作,大脑要协调这些相当复杂的动作,按教科书那样教除了最开始摆的那个pose,其他的都是一塌糊涂:) 哈哈哈哈哈。

【 在 blacklodoss(flyingChopStick) 的大作中提到: 】

: 说的太专业了, 和我的感受一致。 我一直反对刻意pronation, 因为容易得GE, 但具

: 体原因一直不清楚, 经你这一说真的是让我茅塞顿开。这也是为什么我从来不
想去

: pronation, 但视频里的发球同样有明显的pronation.

: F

M
MyESSN

I second this:pronate这个力必须得练.

还有就是,严格得讲:运动和体力劳动过程中主动发力本身不会造成injury(我们body很难发出比它所能够承受的更大的力),造成injury的主要是被动受力受冲击。

所以pronation发力本身不会造成肘关节受伤,而是pronation改变速度方向时拍头速度低就会造成被动受力冲击而受伤。

【 在 wmmbmh (蛋疼人嘴炮王) 的大作中提到: 】
: 但是pronate这个力必须得练,很多人比如绝大部份女生从小到大根本就没有体会过这
: 个力,就比如你用左手扔石头试试:)
: 所以开始的时候可以通过投掷(比如网球)让她们理解什么是pronate。 之后才能练习
: 挥拍时pronate的动作。
: 对于发球教学,我的体会是绝不能从纠正动作开始,开始的时候投掷也好,绕八字也好
: ,分解练习也好都必不可少。 必须学生自己体会到如何发球才行, 动力链一个动作开
: 启另一个动作,大脑要协调这些相当复杂的动作,按教科书那样教除了最开始摆的那个
: pose,其他的都是一塌糊涂:) 哈哈哈哈哈。
:
: 说的太专业了, 和我的感受一致。 我一直反对刻意pronation, 因为容易得
GE,
: 但具
: ...................

f
fedehen

谬论。 LOL
久坐都会受伤。

【 在 MyESSN (Support Network) 的大作中提到: 】
: I second this:pronate这个力必须得练.
: 还有就是,严格得讲:运动和体力劳动过程中主动发力本身不会造成injury(我们
body
: 很难发出比它所能够承受的更大的力),造成injury的主要是被动受力受冲击。
: 所以pronation发力本身不会造成肘关节受伤,而是pronation改变速度方向时拍头速度
: 低就会造成被动受力冲击而受伤。
: GE,

f
fedehen

我教的那个女娃,完全不会投掷。这么久了还没法教发球。每次都是教投掷, 然后让
她回家有机会就投掷东西。
真难啊。 小时候她爹没教投掷。。。
直到上次,祭出丝袜8字, 终于可以把球从发球线附近扔过网了。 快开窍了。

【 在 wmmbmh (蛋疼人嘴炮王) 的大作中提到: 】
: 但是pronate这个力必须得练,很多人比如绝大部份女生从小到大根本就没有体会过这
: 个力,就比如你用左手扔石头试试:)
: 所以开始的时候可以通过投掷(比如网球)让她们理解什么是pronate。 之后才能练习
: 挥拍时pronate的动作。
: 对于发球教学,我的体会是绝不能从纠正动作开始,开始的时候投掷也好,绕八字也好
: ,分解练习也好都必不可少。 必须学生自己体会到如何发球才行, 动力链一个动作开
: 启另一个动作,大脑要协调这些相当复杂的动作,按教科书那样教除了最开始摆的那个
: pose,其他的都是一塌糊涂:) 哈哈哈哈哈。
:
: 说的太专业了, 和我的感受一致。 我一直反对刻意pronation, 因为容易得
GE,
: 但具
: ...................

f
finalround

高手能否再详细讲解一下volley时如何避免伤肘? 把自己身体的部分重量用上是说每个volley都需要前冲? 还有如何增加球拍触球时间?

【 在 MyESSN (Support Network) 的大作中提到: 】
: 看到版上总有关于网球肘、高尔夫肘及其pronation伤肘的问题。我自己也一直被这几
: 个问题的答案困扰,所以做了一些研究,并且通过亲身实践与验证。下面我从最基本的
: biomechanics的角度回答这个问题。肘关节的伤是由于击球时肘关节瞬间受力过大。击
: 球者的受力F的公式如下:
: F=(m_r V_r2+m_b V_b2+m_b V_b1-m_r V_r1)/∆t;
: 这个公式的推导涉及不少假设与简化,比如没有explicitly考虑spin(其实把这个力
F
: 的公式分别apply到横轴和纵轴就解决了),但是足够准确。懂一些物理的朋友应该很
: 容易理解(不理解可以私信我),不懂的可能也只对结论感兴趣,所以我就直接说结论
: 了。从上述公式可以看出,F过大其主要原因依次为:
: #1:击球瞬间拍头速度(V_r1)太小,这是由于击球前的动力链环节(腿、臀、腰、肩等
: ...................

w
wmmbmh

你要尽量用和习惯用手腕前臂上臂的lock position击球, 这个架是非常稳固的。 网
上找一下这个架,所有图片都是这个架,找一个同伴推你的拍面,感受一下如何最稳定,如何有最大抗力。
有了这个架,身体击球后向前,就可以用身体和手上轻柔的感觉来击球,而不是胳膊瞎挥,各种奇怪伤病

【 在 finalround(final round) 的大作中提到: 】
<br>: 高手能否再详细讲解一下volley时如何避免伤肘? 把自己身体的部分重量用上是
说每个
<br>: volley都需要前冲? 还有如何增加球拍触球时间?
<br>: F
<br>

f
finalround

另外一点volley容易伤肘我感觉是因为球快,新手不容易每球都打中甜点,如果frame
the ball too much 就感觉手臂震动,是不是?

【 在 wmmbmh (蛋疼人嘴炮王) 的大作中提到: 】
: 你要尽量用和习惯用手腕前臂上臂的lock position击球, 这个架是非常稳固的。 网
: 上找一下这个架,所有图片都是这个架,找一个同伴推你的拍面,感受一下如何最稳定
: ,如何有最大抗力。
: 有了这个架,身体击球后向前,就可以用身体和手上轻柔的感觉来击球,而不是胳膊瞎
: 挥,各种奇怪伤病
:
: 高手能否再详细讲解一下volley时如何避免伤肘? 把自己身体的部分重量
: 用上是
: 说每个
:
: volley都需要前冲? 还有如何增加球拍触球时间?
:
: F
: ...................

w
wmmbmh

那是一定的,那么这里又涉及volley或者其他任何shot的关键问题,盯球,脑袋不能转去看场地。 有些大角度短距离的球甚至要等到落地才能转头,之前只能用眼角余光大
致跟随球。
对于快球其实还有一个tip就是第一时间转身拉架子,正手或者反手, 其实ground
stroke也一样,但是volley时间更短, 那么就是对方球出来了马上决定正手还是反手,马上转身。 否则等你看清球路早已来不及了。

这都是要通过drill才能掌握的。

【 在 finalround(final round) 的大作中提到: 】
<br>: 另外一点volley容易伤肘我感觉是因为球快,新手不容易每球都打中甜点,如果
frame
<br>: the ball too much 就感觉手臂震动,是不是?
<br>

s
szww

顶起,说到前期动力链的问题,顺道请教:最近有两次在练习发球时,右肩后的背部肌肉感觉有一点点被拉伤,这可能是热身不够的原因,还是发力太急?
w
wmmbmh

没啥事,这个部位说明你找到力了。之前之后做一些拉伸总是好的,如果时间允许。
另外终归是由慢到快,开始慢发几个再提速。
肌肉问题不大,好比你力量练习也会有栓痛感,怕的是关节和韧带。

【 在 szww(剩者为王) 的大作中提到: 】

: 顶起,说到前期动力链的问题,顺道请教:最近有两次在练习发球时,右肩后的背部肌

: 肉感觉有一点点被拉伤,这可能是热身不够的原因,还是发力太急?

M
MyESSN

如何把自己身体的部分重量用上?

就如wmmbmh所描述的架好一个刚性的架子,让拍子和整个身体成为刚性整体,以同一个速度去contact the ball. 完全做到身体和拍子同一速度,拍子与身体没有相对
tranlational速度和位移,那么公式中的m_r就是整个身体的重量了(严格讲也不是,因为拍子与身体不可能完全刚性),手腕手臂肩基本不受力。当然完全做到没有必要,也
不好。

身体重量的利用与击球时身体的速度正相关。有两个极端:从动力链的角度,击球时身体各个部位最好是静止的,这样把身体所有的动量与能量全部转化到拍子,形成最大的拍头速度;另一个极端,击球时拍子和身体为一个刚性整体以同一个rotational or
translational速度去击球,这种情况即使竭尽全力也形成不了高的拍头速度,而且还
不consistent (前段时间Happybob的一个帖子里的球友就类似这种情况http://www.mitbbs.com/article_t/Tennis/32425829.html)。

如果能做到固定手腕(绝大部分人都能做到)去击球,所以他们的手腕(比肘要弱得多)很少受伤,这个很初级,职业网球里很少人用手腕,我有一个D1校队的球友就用手腕,他是一玻璃人,经常受伤。

如果能做到同时固定手腕与肘关节,而是主要用肩关节同时stepping forward with
the opposite foot,这时拍子和身体是有一定相对tranlational速度和位移,但是不
大,所以有很大一部分身体重量也加上去“压”球了,肘就不容易受伤,大部分volley 击球就应该是这样完成的。

【 在 wmmbmh (蛋疼人嘴炮王) 的大作中提到: 】
: 你要尽量用和习惯用手腕前臂上臂的lock position击球, 这个架是非常稳固的。 网
: 上找一下这个架,所有图片都是这个架,找一个同伴推你的拍面,感受一下如何最稳定
: ,如何有最大抗力。
: 有了这个架,身体击球后向前,就可以用身体和手上轻柔的感觉来击球,而不是胳膊瞎
: 挥,各种奇怪伤病
:
: 高手能否再详细讲解一下volley时如何避免伤肘? 把自己身体的部分重量
: 用上是
: 说每个
:
: volley都需要前冲? 还有如何增加球拍触球时间?
:
: F
: ...................

M
MyESSN

如何增加球拍触球时间?

有两个方法:
一个是象大厨用勺子去锅里勺汤一样volly,如果把球想象成一张脸,拍子与球的接触
是从嘴到下巴的轨迹。
另一个是,volly时球与拍子接触瞬间用寸劲往回收,但是回收后拍子还需要与球有
solid contact,这个需要很好的finesse才能做到,有一些高难度的drop shots需要这样做.

【 在 finalround (final round) 的大作中提到: 】
: 高手能否再详细讲解一下volley时如何避免伤肘? 把自己身体的部分重量用上是说每个
: volley都需要前冲? 还有如何增加球拍触球时间?
: F

M
MyESSN

久坐是chronic伤,it is out of the scope of my thesis.
不坐,抑郁时长期卧床还受伤呢?LOL

【 在 fedehen (费得很) 的大作中提到: 】
: 谬论。 LOL
: 久坐都会受伤。
: body

V
VitD

受伤问题还是医生比较容易解释。

不过我个人认为主动发力也可能会造成受伤。引起受伤有太多原因,其中一个就是过渡使用。

甚至最简单的一个转头动作也可能造成扭伤。多年前我有次在高速公路上换道时回头稍微急了点,脖子扭伤。
【 在 MyESSN (Support Network) 的大作中提到: 】
: I second this:pronate这个力必须得练.
: 还有就是,严格得讲:运动和体力劳动过程中主动发力本身不会造成injury(我们
body
: 很难发出比它所能够承受的更大的力),造成injury的主要是被动受力受冲击。
: 所以pronation发力本身不会造成肘关节受伤,而是pronation改变速度方向时拍头速度
: 低就会造成被动受力冲击而受伤。
: GE,