原地縱跳測(cè)試與下肢肌肉力量的相關(guān)性研究綜述

□ 李悅 張健（首都體育學(xué)院 北京 100191）

1、原地縱跳的概述

現(xiàn)在縱跳已經(jīng)成為測(cè)試下肢力量最常用的手段之一，發(fā)展也基本成熟。縱跳起跳動(dòng)作是人體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，依靠身體各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)配合，發(fā)揮下肢肌群最大爆發(fā)力，以達(dá)到最佳縱向起跳效果的技術(shù)動(dòng)作。

一般實(shí)驗(yàn)研究中將縱跳分為半蹲跳 （squatjump）、下蹲跳（countermovementjump）、跳深（dropjump）、自由縱跳（counter movementjumpswingarms）和連續(xù)縱跳(continuousjumpwith bentlegs)。

SJ：沒有預(yù)蹲動(dòng)作的半蹲跳起，運(yùn)動(dòng)員屈膝半蹲（膝關(guān)節(jié)角900），雙手叉腰，然后再起始位置上盡最大努力地向上垂直跳起。

CMJ：有預(yù)蹲動(dòng)作的半蹲跳起，運(yùn)動(dòng)員雙手叉腰，在平坦硬質(zhì)平臺(tái)向下預(yù)蹲到半蹲位置（膝角900），然后進(jìn)行最大努力地向上垂直跳起。

DJ：運(yùn)動(dòng)員雙手叉腰，從不同高度上跳到平坦硬質(zhì)平臺(tái)上，然后立即盡最大努力地向上垂直跳起。

CJS：運(yùn)動(dòng)員從站立位置加擺臂的蹲跳。

CJB：運(yùn)動(dòng)員雙手叉腰，從站立姿勢(shì)連續(xù)多次按要求在平坦硬質(zhì)平臺(tái)上垂直向上跳起，要求每次下落屈膝至半蹲位（膝角900）然后盡力向上跳起。

2、原地縱跳成績(jī)與下肢肌肉力量的相關(guān)性

無論哪種縱跳形式，縱跳高度都與下肢肌肉的絕對(duì)力量和爆發(fā)力量成高度相關(guān)，這一觀點(diǎn)已經(jīng)得到了大部分學(xué)者的認(rèn)可。縱跳和立定跳遠(yuǎn)成績(jī)已經(jīng)被定為測(cè)量下肢肌肉力量的標(biāo)準(zhǔn)，并且在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，教練員經(jīng)常會(huì)采用縱跳和立定跳遠(yuǎn)為手段來進(jìn)一步提高運(yùn)動(dòng)員的下肢力量。這不僅說明下肢力量會(huì)對(duì)縱跳成績(jī)起到?jīng)Q定性作用，縱跳訓(xùn)練本身也會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的下肢力量。目前國內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)此都進(jìn)行了研究分析，其結(jié)果對(duì)上述觀點(diǎn)起到了肯定的作用。

Robbert從肌肉力學(xué)角度進(jìn)行研究，進(jìn)一步指出下肢肌肉力量是縱跳能力的決定性因素，但縱跳能力更取決于肌肉性能控制的協(xié)調(diào)性。

杜潔在普通男大學(xué)生關(guān)節(jié)相對(duì)峰力矩與蹲跳高度的關(guān)聯(lián)分析中指出，縱跳項(xiàng)目中踝關(guān)節(jié)背屈相對(duì)峰力矩，髖、膝關(guān)節(jié)伸肌相對(duì)峰力矩都與縱跳高度相關(guān)。

鄭義華通過研究發(fā)現(xiàn)，下肢肌肉力量對(duì)原地縱跳的起跳效果起著重要的作用?，F(xiàn)在的研究一致認(rèn)為，無論哪一種縱跳形式，縱跳的高度都與下肢肌肉的絕對(duì)力量和暴發(fā)力量成高度相關(guān)，下肢肌肉力量的大小直接決定縱跳可能達(dá)到的最大高度。

王坦等研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，縱跳高度不能夠作為反映人體下肢的爆發(fā)力的直接指標(biāo)，而起跳時(shí)產(chǎn)生的沖量可以反映人體下肢的爆發(fā)力。

眾多的學(xué)者認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員的縱跳水平主要取決于起跳過程中克服自身重力的能力，上升高度最終取決于下肢關(guān)節(jié)最大力（地面反作用垂直分力）和力的作用時(shí)間。由此認(rèn)為：縱跳能力與克服重力阻力的力量素質(zhì)間存在著密切的聯(lián)系，下肢肌肉力量可以作為評(píng)價(jià)縱跳能力的指標(biāo)。然而，現(xiàn)在越來越多的研究表明，下肢力量雖然與縱跳高度有密切的關(guān)系，但起跳速度才是縱跳高度的決定性因素。另外也有學(xué)者對(duì)起跳時(shí)的功率、沖量、角度、角速度等方面與縱跳高度的關(guān)系進(jìn)行了比較研究，發(fā)現(xiàn)沖量值與高度有一定的函數(shù)關(guān)系，起跳角度、角速度、功率與高度之間也存在著一定的關(guān)系。

朱國生運(yùn)用三維測(cè)力系統(tǒng)，對(duì)不同膝角靜態(tài)蹲跳動(dòng)力學(xué)進(jìn)行采集記錄并利用計(jì)算機(jī)和相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算出相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)變化，著重討論了最大力值、蹬伸時(shí)間、沖量值等主要生物力學(xué)指標(biāo)的變化規(guī)律及其對(duì)縱跳高度的影響。其研究結(jié)果表明：最大力與縱跳高度之間成低度相關(guān)，而沖量值和縱跳高度之間呈高度相關(guān)。

Aragon建立的理論模型中指出起跳速度對(duì)起跳高度的預(yù)測(cè)，從力學(xué)角度來看，縱跳高度取決于運(yùn)動(dòng)者離板時(shí)的騰起初速度V0，而V0則取決于力的沖量，沖量是力和力作用時(shí)間乘積的累加，也就是說縱跳的最大高度與里的大小和作用時(shí)間的乘積有關(guān)，不單獨(dú)依靠其中之一決定。

尹洪滿等人運(yùn)用三維測(cè)力臺(tái)和紅外光點(diǎn)運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)同步測(cè)試系統(tǒng)對(duì)男排運(yùn)動(dòng)員半蹲力量素質(zhì)各參數(shù)指標(biāo)最大值與其彈跳高度的相互關(guān)系進(jìn)行了定量分析，其研究也表明原地縱跳和助跑起跳時(shí)的速度、功率、動(dòng)量與彈跳的高度均呈正相關(guān)。

張佑磊的研究表明，地面反作用力與縱跳高度相關(guān)度較低；關(guān)節(jié)蹬伸最大角速度與縱跳高度相關(guān)度較高；下肢髖關(guān)節(jié)伸肌快速肌力與踝關(guān)節(jié)屈肌快速肌肉力量與SJ和CMJ關(guān)節(jié)蹬伸最大角速度高度相關(guān)。

曹志飛以20名受試者原地連續(xù)縱跳的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征為研究對(duì)象，從運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及肌肉力學(xué)三個(gè)層次對(duì)原地連續(xù)縱跳的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征進(jìn)行系統(tǒng)、深入的分析研究。運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究表明，60次/分頻率作用下人體下肢各關(guān)節(jié)緩沖幅度較小，緩沖階段起主要作用的肌群沒有充分受到牽拉，儲(chǔ)存的彈性能較小，蹬伸階段能夠利用的能量相對(duì)較小，導(dǎo)致獲得的騰空高度明顯低于其它兩種頻率。另外，在運(yùn)動(dòng)過程中起跳支撐時(shí)間、人體重心位移和速度、下肢關(guān)節(jié)角位移及蹬伸階段角速度峰值等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)整體上都表現(xiàn)出隨著運(yùn)動(dòng)頻率的增加逐漸減小的變化趨勢(shì)。運(yùn)動(dòng)時(shí)間對(duì)原地連續(xù)縱跳的起跳效果具有非常顯著的影響。原地連續(xù)縱跳過程中隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長，騰空高度呈現(xiàn)明顯下降；運(yùn)用三維測(cè)力研究法對(duì)原地連續(xù)縱跳動(dòng)力學(xué)特征的研究發(fā)現(xiàn)，緩沖結(jié)束瞬時(shí)力值、蹬伸力峰值、沖量參數(shù)、蹬伸平均功率是影響起跳效果非常重要的動(dòng)力學(xué)因素；原地連續(xù)縱跳過程中人體下肢主要肌群肌肉MF在整體上隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長都表現(xiàn)出逐漸減小的趨勢(shì)，說明隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長人體下肢主要肌肉的疲勞程度逐漸增加。

張平在2003年冬訓(xùn)期間，安排武術(shù)隊(duì)員使用新型力量訓(xùn)練儀器（HUR快速力量訓(xùn)練儀器）進(jìn)行下肢力量的嘗試性訓(xùn)練。為了了解新的訓(xùn)練手段對(duì)下肢肌肉群鍛煉的效果，掌握冬訓(xùn)期間運(yùn)動(dòng)員下肢力量、彈跳能力的變化情況，運(yùn)用MERAC等速測(cè)力與康復(fù)系統(tǒng)和HUR測(cè)力臺(tái)在冬訓(xùn)不同時(shí)期對(duì)運(yùn)動(dòng)員下肢膝、髖、踝三主要關(guān)節(jié)進(jìn)行等速力量測(cè)試、縱跳高度測(cè)試，掌握運(yùn)動(dòng)員下肢力量水平的發(fā)展?fàn)顩r。在冬訓(xùn)后，運(yùn)動(dòng)員下肢大部分環(huán)節(jié)肌群相對(duì)峰值力矩、最大功率、平均功率都有不同幅度的提高，說明冬訓(xùn)期間運(yùn)動(dòng)員的力量素質(zhì)得到了一定程度的增長，快速力量增長尤為明顯。

趙西堂等人運(yùn)動(dòng)運(yùn)用三維測(cè)力臺(tái)(Kistler）和紅外光點(diǎn)自動(dòng)捕捉測(cè)試系統(tǒng)(Quailyss-MCU500)對(duì)北京體育大學(xué)男子排球隊(duì)9名運(yùn)動(dòng)員分別進(jìn)行了擺臂縱跳和抱頭縱跳的測(cè)試。認(rèn)為擺臂對(duì)縱跳高度的貢獻(xiàn)率為1.695%；擺臂縱跳和抱頭縱跳力蹬伸階段的圖像都具有雙峰特征,擺臂縱跳雙峰特征更加明顯；擺臂縮短了縱跳過程的總時(shí)間、緩沖時(shí)間和蹬伸時(shí)間，卻增加了蹬伸后段時(shí)間。最大力值、蹬伸后半段力的梯度值、正沖量和凈沖量與縱跳高度之間不具有線性相關(guān)關(guān)系；標(biāo)準(zhǔn)化的正、凈沖量與縱跳高度之間存在線性相關(guān)；縱跳高度、體重與落地力的峰值之間都不存在線性相關(guān)。

閆霞運(yùn)用Kistler三維測(cè)力臺(tái)，對(duì)50名籃球二級(jí)運(yùn)動(dòng)員和40名足球二級(jí)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行統(tǒng)一動(dòng)作要求的縱跳測(cè)試。結(jié)果表明，足球運(yùn)動(dòng)員和籃球運(yùn)動(dòng)員的起跳高度與平均功率和快肌纖維比呈高度正相關(guān)，與瞬時(shí)力值，而籃球運(yùn)動(dòng)員起跳高度與預(yù)拉伸效果相關(guān)度較高，足球運(yùn)動(dòng)員的起跳高度預(yù)拉伸效果相關(guān)度較低。

黃文賓等人在對(duì)我國青少年足球運(yùn)動(dòng)員伸、屈膝等動(dòng)力量及下肢爆發(fā)力特點(diǎn)的研究中通過文獻(xiàn)資料法、測(cè)試法及數(shù)理統(tǒng)計(jì)法對(duì)國內(nèi)不同年齡、等級(jí)青少年足球運(yùn)動(dòng)員大腿伸膝、屈膝肌群等動(dòng)力量及下肢爆發(fā)力特點(diǎn)進(jìn)行研究。結(jié)果表明，隨年齡與訓(xùn)練年限的增長,青少年足球運(yùn)動(dòng)員伸、屈膝等動(dòng)力量逐漸增加。18歲足球運(yùn)動(dòng)員屈膝等動(dòng)力量明顯高于16歲運(yùn)動(dòng)員,而在伸膝等動(dòng)力量上兩者沒有明顯差別。前者的伸膝/屈膝等動(dòng)肌力比高于后者。在10m站立式全速跑測(cè)試上，18歲足球運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)明顯好于16歲足球運(yùn)動(dòng)員。然而在30m站立全速跑及原地靜止式縱跳、原地下蹲式縱跳的成績(jī)上兩者之間沒有明顯區(qū)別，說明下肢爆發(fā)力訓(xùn)練隨年齡增長沒有得到足夠的重視。

綜上所述，無論是起跳前峰值力、沖量、功與功率，還是作用時(shí)間、各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角速度、屈曲角度等因素，都與縱跳高度間存在較為密切的關(guān)系。