【張家朗奪金】劍擊之科學

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香港劍手張家朗戰勝意大利劍手加路素,為香港奪得今年首面奧運金牌。 圖片來源:路透社

「劍神」張家朗為香港奪得今年首面奧運金牌,令劍擊運動前所未有地廣受注目。有說劍擊的劍,速度在奧運場上僅次於子彈,可知劍手必具備強大身體和心理質素,講求反應和爆發力,原來近年有不少運動科學研究,對背後的生物力學原理進行剖析,甚至有研究認為,在面罩塗國旗是有效的心理戰術。

劍擊分為花劍(Foil)、重劍(Épée)和佩劍(Sabre),各有比賽規則,張家朗奪金的正是花劍項目。花劍與重劍是以劍尖取分,意味著運動員只能刺擊,佩劍則既可用刺擊、亦可用劍刃劈打得分。其中花劍有效攻擊範圍是軀幹,由導電金屬衣覆蓋;重劍項目從頭到腳都是得分位;佩劍得分範圍則局限上半身。總體而言,重劍和花劍賽事可以持續 9 分鐘,佩劍則可以短至 1 分鐘以下,因此相對而言更講速度和力量。

不論是哪種劍擊,同樣講究劍手的神經肌肉協調、力量和爆發力。在防守姿態上,劍手前腳要指向對手,後腳要維持一定角度來確保平衡,然後利用後腿的爆發性伸展而衝前,把劍刺向對手取分。

如此看來,劍手力量分佈並不平均,有外國研究曾經指出,國家級劍擊運動員握劍的前臂肌肉特別發達,年輕劍手的臂部和腿部肌肉量同樣不對稱。但香港理工大學數年前發表的論文卻發現,有其他數據證明這種不對稱現象不是必然,優秀的劍手更傾向全面發展神經肌肉,以減低受傷風險,同時確保動作準繩度、速度與多關節協調性。

多數劍擊訓練非建基實證

在高速的攻守進退下,劍手受傷情況其實極為普遍。早有美國研究發現,雖然劍擊保護裝備完善,劍手被嚴重刺傷的情況相當罕有,比例只有 2.7% 至 3.2%,但仍有大量損傷因運動過度引起;當中 52% 屬於一級或二級拉傷和扭傷,又以下肢受傷最常見。張家朗的決賽意大利對手加路素(Daniele Garozzo),便疑似在比賽途中拉傷大腿。

理大研究便建議,針對劍擊常用的弓步步法進行彈震式訓練(Ballistic training),以增加肌肉力量產生的速度,如加入阻力訓練更可提高劍手必備的爆發力、力量和耐力。英國運動科學者 Anthony Turner 等學者慨嘆,如今大多數劍擊訓練並非建基於科學實證,而是教練的個人比賽經驗與知識,期望類似的運動科學成果,能夠在日後有更大貢獻。

前日誕生的奧運女子花劍金牌劍手,其面罩塗有美國國旗。 圖片來源:路透社

擁有 20 年劍擊經驗的英國女劍手 Lindsay Bottoms,近年便轉型從事運動科學以期改善劍擊培訓,為劍手提供不少作賽貼士。譬如她的研究證實,攝入咖啡因和使用糖水漱口法(Carbohydrate Mouth Rinsing)明顯有助劍手恢復狀態,特別是奧運劍擊賽事緊湊,由首輪賽到決賽長達 10 小時,如果把握休息時間適當飲食,絕對有助劍手贏得佳績。

在劍壇上,歷年來都有劍手在面罩或劍衣印上特別的標幟,譬如在面罩塗上國旗、或者穿著奪目的襪和鞋,一般認為可以影響對手心理狀態。Bottoms 在加拿大維多利亞大學進行一項未發表的研究,結果竟然也證明心理戰奏效,視覺因素確實可以減低對手的反應速度,甚至影響疲勞程度。有了科學實證,未知他日會否有更多劍手效法,在面罩塗國旗擾亂對手,同時以表愛國。