男子跳遠(yuǎn)全程助跑階段劃分研究

王國(guó)杰，彭秋艷，章碧玉

（1.南京體育學(xué)院 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)院，江蘇 南京 210033；2.北京體育大學(xué) 中國(guó)田徑運(yùn)動(dòng)學(xué)院，北京 100084）

我國(guó)男子跳遠(yuǎn)競(jìng)技水平一直在亞洲處于領(lǐng)先地位。近年來(lái)，競(jìng)技實(shí)力和人才厚度得到進(jìn)一步提升，男子跳遠(yuǎn)也因此躋身夏季奧運(yùn)會(huì)潛優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，競(jìng)技表現(xiàn)倍受關(guān)注。助跑是跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員獲得水平速度、形成起跳前良好身體姿態(tài)和提高助跑準(zhǔn)確性的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，會(huì)直接影響起跳效果，并在很大程度上決定跳遠(yuǎn)成績(jī)（Hay，1993）。跳遠(yuǎn)助跑與短跑極為相似，包含起動(dòng)加速階段、轉(zhuǎn)換階段和途中跑階段，不同之處在于跳遠(yuǎn)助跑沒(méi)有終點(diǎn)跑，并且已有的與短跑相同的跑動(dòng)階段，也因踏板準(zhǔn)確性和助跑節(jié)奏的需求而存在差異。跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員不僅要在起跳前達(dá)到較高的水平速度，還需減小踏板損失，避免犯規(guī)，這就要求運(yùn)動(dòng)員在穩(wěn)定的助跑節(jié)奏下，發(fā)揮加速能力和最大速度能力。由于跳遠(yuǎn)的助跑距離和步數(shù)固定，所以助跑中應(yīng)根據(jù)不同階段的目的與要求，合理分配助跑步數(shù)，有針對(duì)性地實(shí)施相應(yīng)階段內(nèi)的助跑訓(xùn)練，依次發(fā)展加速能力、轉(zhuǎn)換銜接能力、最大速度能力和起跳前的調(diào)控能力，提高不同階段助跑穩(wěn)定性，最終達(dá)到節(jié)奏穩(wěn)定、速度快和利于起跳的多維目標(biāo)。

目前關(guān)于跳遠(yuǎn)助跑階段劃分的研究較少，已有的研究多集中在起動(dòng)方式和加速節(jié)奏方面（文超，2013；Jacoby et al.，2000）。有研究在跳遠(yuǎn)助跑策略研究中采用最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差將跳遠(yuǎn)全程助跑分為程序化助跑和視覺(jué)調(diào)控2 個(gè)階段，指出在程序化助跑階段實(shí)現(xiàn)較高的助跑重復(fù)率，減小誤差積累，在視覺(jué)調(diào)控階段控制離地沖量，為步態(tài)調(diào)整預(yù)留空間（Berg et al.，1995；Bradshaw et al.，2006；Hay，1988a；Scott et al.，1997；Theodorou et al.，2012）。Van Don 等（1996）在對(duì)起動(dòng)加速第1 步和起跳前最后1 步的研究中，強(qiáng)調(diào)起始加速階段步長(zhǎng)節(jié)奏穩(wěn)定性對(duì)踏板準(zhǔn)確性具有重要影響。Goodwin（2019）和Rosenbaum（2020）在訓(xùn)練實(shí)踐中，強(qiáng)調(diào)基于助跑階段劃分而開(kāi)展的助跑訓(xùn)練，對(duì)改進(jìn)助跑技術(shù)和提高助跑速度有重要作用。雖然上述研究提出了階段劃分的初步設(shè)想，但并沒(méi)有足夠多的證據(jù)來(lái)支撐具體的階段劃分。然而，助跑階段劃分是開(kāi)展助跑技術(shù)研究和實(shí)施助跑訓(xùn)練的基礎(chǔ)，直接影響教練員專項(xiàng)訓(xùn)練手段的選擇與應(yīng)用。目前對(duì)跳遠(yuǎn)助跑的階段劃分較為籠統(tǒng)，僅為前程和后程助跑，在助跑訓(xùn)練的具體安排上多借鑒短跑，相對(duì)忽視了跳遠(yuǎn)助跑自身的特點(diǎn)和規(guī)律，制約了項(xiàng)目訓(xùn)練理論與實(shí)踐的發(fā)展。因此，有必要針對(duì)跳遠(yuǎn)助跑階段劃分開(kāi)展基礎(chǔ)研究。

而在100 m 跑技術(shù)階段劃分中，有學(xué)者根據(jù)10～20 m分段內(nèi)不同步長(zhǎng)與步頻的增減關(guān)系、分段速度及其占比將100 m 完整技術(shù)分為起跑加速、轉(zhuǎn)換加速、最大速度、速度保持和速度衰減5 個(gè)階段（Delecluse et al.，1992；Ma?kala，2007；Moravec et al.，1988；Volkov et al.，1979）。還有學(xué)者以短跑運(yùn)動(dòng)員著地瞬間脛骨角和軀干角達(dá)到垂直狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)，將加速階段分為起始加速階段（起跑至第5～7 步）和延伸加速階段（第5～7 步至第17 步）（Crick，2014a，2014b；Volkov et al.，1979）。Nagahara 等（2014a）在50 m沖刺中，發(fā)現(xiàn)支撐階段身體質(zhì)心高度在起動(dòng)后第4 步和第14 步存在轉(zhuǎn)換點(diǎn)，并以此將起跑后的前4 步定義為起動(dòng)加速階段，5～14 步為延伸加速階段，15～25 步為最大速度階段。Nagahara 等（2014a，2018）、Plamondon 等（1984）和Fukunaga 等（1981）研究指出，在起動(dòng)后最初的4 步中有更大的平均水平力，第14～16 步之后水平力趨于平穩(wěn)，進(jìn)一步從動(dòng)力學(xué)角度證實(shí)了短跑階段劃分的客觀性。Mann 等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，100 m 跑中支撐、騰空時(shí)間交叉點(diǎn)出現(xiàn)在7～11 步左右，標(biāo)志著加速階段的終止。綜上，學(xué)者通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)相結(jié)合的方式探究了短跑的階段劃分方式，明確了在不同階段的技術(shù)目標(biāo)與要求，極大的提高了訓(xùn)練的針對(duì)性。

在短跑研究中，學(xué)者通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)（身體質(zhì)心高度、脛骨角和軀干角）和動(dòng)力學(xué)參數(shù)（水平力）的變化特點(diǎn)，確定了起動(dòng)至最大速度階段的技術(shù)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，為技術(shù)結(jié)構(gòu)的劃分和訓(xùn)練提供了新思路。跳遠(yuǎn)助跑與短跑具有很多相似之處，那么跳遠(yuǎn)助跑是否也存在不同階段的轉(zhuǎn)換點(diǎn)？轉(zhuǎn)換點(diǎn)前后技術(shù)動(dòng)作是否存在差異？鑒于此，本研究通過(guò)對(duì)全程助跑過(guò)程中運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)參數(shù)的分析，討論轉(zhuǎn)換點(diǎn)存在的客觀性，進(jìn)而為跳遠(yuǎn)全程助跑的階段劃分和跳遠(yuǎn)助跑訓(xùn)練提供理論支撐。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

以男子跳遠(yuǎn)全程助跑階段劃分（技術(shù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)）和不同助跑階段內(nèi)的跑動(dòng)技術(shù)差異為主要研究對(duì)象，具體信息詳見(jiàn)表1。

表1 受試對(duì)象基本信息Table 1 Basic Information of Subjects

1.2 研究方法

由于跳遠(yuǎn)助跑距離長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)范圍廣，很難通過(guò)單場(chǎng)比賽獲取本研究所需的所有技術(shù)指標(biāo)，加之不同技術(shù)指標(biāo)獲取的方式不同，所以本研究采用在不同場(chǎng)次比賽中獲取不同技術(shù)指標(biāo)的方式開(kāi)展研究。具體拍攝比賽和采用方法詳見(jiàn)表2，所有場(chǎng)次拍攝方法均按照相同的拍攝設(shè)置進(jìn)行，以保證數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)性。

表2 獲取不同研究指標(biāo)時(shí)的研究方法Table 2 Research Methods for Obtaining Different Research Indicators

1.2.1 定點(diǎn)錄像拍攝解析法

1.2.1.1 相機(jī)布局及拍攝要求

1～6 號(hào)機(jī)設(shè)置在場(chǎng)地內(nèi)部的草地上，采用二維定點(diǎn)定焦拍攝，相機(jī)主光軸垂直于跳遠(yuǎn)助跑跑道中軸線，拍攝距離30 m，拍攝范圍8 m，1～6 號(hào)機(jī)疊加部分長(zhǎng)度為2 m，拍攝運(yùn)動(dòng)員50～5 m 的助跑技術(shù)。7～8 號(hào)機(jī)設(shè)置在看臺(tái)上，進(jìn)行定點(diǎn)定焦三維拍攝，避開(kāi)裁判員的遮擋，2 臺(tái)相機(jī)主光軸夾角為70°，拍攝距離30～40 m，拍攝范圍6.5 m，拍攝運(yùn)動(dòng)員最后2 步至起跳的技術(shù)。8 臺(tái)相機(jī)型號(hào)均為Panasonic DMC-FZ300（日本），所有相機(jī)設(shè)置相同，拍攝頻率100 Hz，拍攝分辨率1 280×720，25P，快門(mén)速度1/1 000 s（圖1）。比賽開(kāi)始前2 h 完成相機(jī)架設(shè)和標(biāo)定工作，比賽結(jié)束后再次拍攝標(biāo)定框架。

圖1 獲取身體質(zhì)心高度時(shí)的拍攝方案Figure 1.Video Photography for Obtaining Center of Mass Height

1.2.1.2 解析方法

二維解析中采用松井秀治人體模型，用20 個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)將人體分為15 個(gè)環(huán)節(jié)，采用Ariel 運(yùn)動(dòng)視頻解析系統(tǒng)對(duì)視頻資料進(jìn)行數(shù)字化處理，解析后采用數(shù)字濾波對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑，平滑頻率9 Hz（Bing，1989）。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員單步技術(shù)位于2 臺(tái)相機(jī)的重疊區(qū)域內(nèi)時(shí)，身體質(zhì)心高度取2 臺(tái)相機(jī)解析數(shù)據(jù)的平均值。三維解析采用與二維解析相同的人體模型，采用關(guān)鍵時(shí)相法，同步2 個(gè)視角的視頻材料，其他處理方法同二維解析。最終獲取運(yùn)動(dòng)員著地和離地瞬間身體質(zhì)心高度、著地和離地瞬間脛骨角、著地和離地瞬間軀干角、著地和離地距離以及著地角和離地角參數(shù)。對(duì)運(yùn)動(dòng)員助跑中身體質(zhì)心高度（著地和離地瞬間平均高度）與每一步時(shí)間（離地瞬間時(shí)間的累計(jì)值）進(jìn)行一階方程擬合，并計(jì)算相鄰單步絕對(duì)殘差差值（Nagahara et al.，2014b），用于確定質(zhì)心高度變化的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。

1.2.2 定點(diǎn)掃描拍攝解析法

利用Sony FDR AX700（日本）相機(jī)，拍攝頻率50 Hz，拍攝分辨率4 K，快門(mén)速度1/1 000 s，采用定點(diǎn)掃描拍攝方法，相機(jī)設(shè)置于跳遠(yuǎn)跑道25 m 處對(duì)應(yīng)的看臺(tái)處，拍攝范圍6 m，拍攝距離40～50 m，拍攝高度20～30 m，記錄運(yùn)動(dòng)員從起動(dòng)至踏板過(guò)程中的助跑技術(shù)。賽前在跑道兩側(cè)貼設(shè)長(zhǎng)50 m、寬0.05 m、1 m 黑白相間的標(biāo)定皮尺，用于計(jì)算趾-板距離。拍攝完成后，在Kinovea 解析系統(tǒng)中，從起動(dòng)第1 步開(kāi)始，以每一步著地點(diǎn)和與其相對(duì)應(yīng)的跑道兩側(cè)上的4 點(diǎn)，建立平面坐標(biāo)，獲取跑道右側(cè)A 點(diǎn)、B 點(diǎn)，左側(cè)C 點(diǎn)、D 點(diǎn)以及腳尖點(diǎn)T 點(diǎn)的原始坐標(biāo)。以A 點(diǎn)和D 點(diǎn)建立直線L，以B 點(diǎn)和C 點(diǎn)建立直線L，計(jì)算L和L的交點(diǎn)P坐標(biāo)，根據(jù)P和腳尖點(diǎn)T 確定直線L，再根據(jù)L與A 點(diǎn)、B 點(diǎn)形成的直線L確定P的坐標(biāo)。最后根據(jù)P坐標(biāo)與A 點(diǎn)、B坐標(biāo)的比例關(guān)系確定AP和PB 的長(zhǎng)度（圖2）。后續(xù)落點(diǎn)采用相同的計(jì)算方法，計(jì)算每步腳尖點(diǎn)與板的距離（Hay，1988）。趾-板距離是腳的落點(diǎn)與起跳線之間的距離，趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差是3 次以上助跑（含3 次）中，每一步落點(diǎn)趾-板距離的標(biāo)準(zhǔn)差。

圖2 定點(diǎn)掃描拍攝時(shí)解析方式和定點(diǎn)掃描拍攝視頻畫(huà)面Figure 2.The Method of Fixed-Point Scanning Analysis and Video Screen Shot for Digitizing Process

比賽前，預(yù)先在跑道上8.10 m、15.10 m、22.10 m、25.10 m和32.10 m 處放置標(biāo)記點(diǎn)。解析后數(shù)值與實(shí)際值誤差為±0.02 m，百分誤差為±0.25%（Hay，1988a，1988b；Lee et al.，1982；Theodorou et al.，2012），在可接受范圍內(nèi)。

利用Panasonic DMC-FZ300（日本）相機(jī)，拍攝頻率240 Hz，拍攝分辨率640×480，快門(mén)速度1/1 000 s，相機(jī)設(shè)置在跑道中軸線正對(duì)的場(chǎng)地弧頂看臺(tái)處，采用定點(diǎn)掃描拍攝，拍攝距離30 m，拍攝高度10～15 m，聚焦運(yùn)動(dòng)員足部，測(cè)量助跑中的支撐時(shí)間和騰空時(shí)間。本研究中支撐時(shí)間（T）為腳與地面接觸瞬間至腳離開(kāi)地面后的第1 個(gè)畫(huà)面，騰空時(shí)間（T）為腳與地面分離瞬間至腳與地面下一次接觸瞬間，步頻SF=1/（T＋T）。解析前，采用Optojump 測(cè)試與助跑正前方視頻同步拍攝（Panasonic DMCFZ300，拍攝頻率240 Hz，Opto-jump 采集頻率240 Hz）的方法，比較視頻拍攝解析數(shù)據(jù)與Opto-jump 測(cè)試數(shù)據(jù)的差異性（Bradshaw et al.，2006；Hunter et al.，2004），視頻解析后的數(shù)值與Opto-jump 測(cè)試值誤差為±0.008 s（百分誤差為±0.35%），在可接受范圍內(nèi)。

1.2.3 水平力測(cè)試法

采用1080 Sprint 阻力助力跑訓(xùn)練系統(tǒng)（瑞典），測(cè)量運(yùn)動(dòng)員全程助跑中的水平力變化情況。將1080 Sprint 阻力助力跑訓(xùn)練設(shè)備放置于跑道中線處，設(shè)備與起跑線之間距離為10 m，將牽引繩通過(guò)腰帶附著于運(yùn)動(dòng)員腰部，并設(shè)定2 kg阻力負(fù)荷。記錄運(yùn)動(dòng)員從起動(dòng)至踏板時(shí)的水平力參數(shù)。

1.2.4 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

本文數(shù)據(jù)采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±）進(jìn)行描述，采用SPSS 20.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)通過(guò)正態(tài)性檢驗(yàn)（Shapiro-Wilk）和方差齊性檢驗(yàn)（Levene），符合分析要求。采用配對(duì)樣本檢驗(yàn)分析前后2 次差異身體質(zhì)心高度轉(zhuǎn)換點(diǎn)；采用單因素方差分析比較不同階段內(nèi)跑動(dòng)技術(shù)差異。

2 研究結(jié)果

2.1 全程助跑身體質(zhì)心高度轉(zhuǎn)換點(diǎn)

運(yùn)動(dòng)員身體質(zhì)心高度在起動(dòng)后逐漸增加，并出現(xiàn)2個(gè)拐點(diǎn)（圖3）。第1 次測(cè)試（=15）中，第1 轉(zhuǎn)換點(diǎn)出現(xiàn)在倒數(shù)第（16.73±0.8）步，第2 轉(zhuǎn)換點(diǎn)出現(xiàn)在倒數(shù)第（6.73±0.88）步；第2 次測(cè)試中，第1 轉(zhuǎn)換點(diǎn)出現(xiàn)在倒數(shù)第（16.87±0.64）步（=-0.564，=0.582），第2 轉(zhuǎn)換點(diǎn)出現(xiàn)在倒數(shù)第（6.4±0.74）步（=1.234，=0.238）。采用配對(duì)樣本檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，前后2 次測(cè)試中身體質(zhì)心高度出現(xiàn)轉(zhuǎn)換點(diǎn)的位置無(wú)顯著差異，故本研究對(duì)30 次測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處理。結(jié)果第1 轉(zhuǎn)換點(diǎn)出現(xiàn)在倒數(shù)第17 步的次數(shù)為17 次，占比56.67%；第2 轉(zhuǎn)換點(diǎn)出現(xiàn)在倒數(shù)第6 步的次數(shù)為15 次，占比50%（圖4）。表明運(yùn)動(dòng)員在全程助跑中，身體質(zhì)心高度會(huì)出現(xiàn)2 個(gè)較為明顯的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，分別在倒數(shù)第17 步（起動(dòng)后4～5 步）和倒數(shù)第6 步（起動(dòng)后14～16 步）。

圖3 同一名運(yùn)動(dòng)員前后2次全程助跑中身體質(zhì)心高度變化轉(zhuǎn)換點(diǎn)Figure 3.Change Point of Center of Mass Height for the Same Athlete during the First and Second Approach

圖4 身體質(zhì)心高度2個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)出現(xiàn)位置累計(jì)頻率Figure 4.Cumulative Frequency of Two Transition Points of Center of Mass Height

2.2 全程助跑支撐騰空時(shí)間交叉點(diǎn)

通過(guò)188 次試跳全程助跑支撐騰空時(shí)間交叉點(diǎn)的分析發(fā)現(xiàn)，46 人次在倒數(shù)第17 步（起動(dòng)后4～5 步）出現(xiàn)支撐騰空時(shí)間的第1 交叉點(diǎn)，占比最高，為24.5%。在該轉(zhuǎn)換點(diǎn)之后，運(yùn)動(dòng)員騰空時(shí)間逐漸增加，支撐時(shí)間逐漸縮短（圖5）。對(duì)支撐、騰空時(shí)間進(jìn)行二次多項(xiàng)式擬合后，2 個(gè)參數(shù)的數(shù)據(jù)交叉點(diǎn)出現(xiàn)在倒數(shù)第17 步。

圖5 全程助跑支撐騰空時(shí)間交叉點(diǎn)及累計(jì)頻率圖Figure 5.Cross Point and Cumulative Frequency Chart of Ground Contact and Flight Time in Approach

2.3 全程助跑最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差

通過(guò)159 次試跳中36 個(gè)趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員從起動(dòng)至踏板，趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差逐漸上升，在倒數(shù)第4～8 步范圍內(nèi)達(dá)到最大值，之后逐漸下降。最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差集中出現(xiàn)倒數(shù)第4 步、5 步、6 步，出現(xiàn)人次分別為5 次、4 次和14 次，占比分別為13.16%、10.53%和36.84%，其中倒數(shù)第6 步（起動(dòng)后14～16 步）是最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差出現(xiàn)頻次較高的點(diǎn)（表3、圖6）。

表3 最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差出現(xiàn)位置Table 3 Position of Maximum Standard Deviation of Toe to Board Distance

圖6 最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差出現(xiàn)位置及累計(jì)頻率圖Figure 6.Location and Cumulative Frequency of the Standard Deviation of the Maximum Toe to Board Distance

2.4 全程助跑水平力轉(zhuǎn)換點(diǎn)

通過(guò)6 次全程助跑水平力數(shù)據(jù)分析顯示，最大水平力值出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)員起動(dòng)后的前4～5 步內(nèi)，隨后水平力值驟減，并在倒數(shù)第18 步出現(xiàn)較大降幅（-7.1%），倒數(shù)第16 步之后進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)態(tài)，增幅0.4～1.3%，降幅-0.9～-3.9%（表4、圖7）。表明運(yùn)動(dòng)員從起動(dòng)至倒數(shù)第16 步（起動(dòng)后4～5 步）運(yùn)動(dòng)員能夠產(chǎn)生較高的水平力，之后水平力逐漸減小。

圖7 全程助跑水平力增減幅度Figure 7.Schematic Diagram of Increase and Decrease Range of Horizontal Force of Resisted Approach

表4 全程助跑水平力變化情況Table 4 Changes of Horizontal Force in Resisted Approach

2.5 不同助跑階段助跑技術(shù)差異

通過(guò)前文對(duì)身體質(zhì)心高度轉(zhuǎn)換點(diǎn)、支撐騰空時(shí)間交叉點(diǎn)、最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差出現(xiàn)位置和水平力變化轉(zhuǎn)換點(diǎn)的分析，發(fā)現(xiàn)男子跳遠(yuǎn)全程助跑中存在2 個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，分別出現(xiàn)在倒數(shù)第17 步（起動(dòng)后4～5 步）和倒數(shù)第6 步（起動(dòng)后14～16 步）?；诖?，本研究按照上述2 個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，將全程助跑分為3 個(gè)階段。階段1：?jiǎn)?dòng)～倒數(shù)第17步，階段2：倒數(shù)第16～7步；階段3：倒數(shù)第6～步（表5）。

表5 全程助跑階段劃分的依據(jù)Table 5 The Evidence of Phase Division in Long Jump Approach

為進(jìn)一步驗(yàn)證助跑階段劃分的客觀性，本研究將15 名運(yùn)動(dòng)員30 次全程助跑技術(shù)參數(shù)分為3 個(gè)階段，對(duì)不同階段內(nèi)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行均值化處理，并比較相鄰助跑階段內(nèi)的技術(shù)差異。

由表6 中可見(jiàn)，運(yùn)動(dòng)員著地瞬間的身體質(zhì)心高度由階段1 的（0.94±0.03）m 增至階段3 的（1.02±0.02）m，離地瞬間的身體質(zhì)心高度由階段1 的（0.96±0.03）m 增至階段3 的（1.04±0.02）m，整體不斷增高，并且相鄰2 個(gè)階段的身體質(zhì)心高度均存在顯著差異＜0.01）。

表6 跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員全程助跑不同階段技術(shù)參數(shù)Table 6 Technical Parameters of Long Jumpers in Different Phase of Approach

著地脛骨角在階段1 至階段3 分別為80.41°±7.49°、90.05°±2.19°和90.07°±3.03°，整體不斷增大。階段1 的著地脛骨角顯著小于階段2 和階段3＜0.01，階段2 和階段3 的著地脛骨角均為垂直狀態(tài)，相比無(wú)顯著差異。離地瞬間脛骨角在上述3 個(gè)階段分別為40.42°±3.59°、44.24°±2.89°和46.45°±2.46°，整體不斷增大，該參數(shù)在相鄰2 個(gè)階段均具有顯著差異＜0.05）。

著地瞬間軀干角在階段1 至階段3 分別為60.59°±6.99°、77.06°±5.91°和82.92°±3.35°，離地瞬間軀干角在上述3 個(gè)階段分別為60.82°±7.36°、77.89°±5.54°和85.60°±2.22°，軀干角在3 個(gè)不同階段不斷增大。階段1 中軀干前幅度較大，階段2 中前傾幅度逐漸減小，階段3 中接近豎直狀態(tài)。上述角度在階段1 和階段2 之間（＜0.01）以及階段2 和階段3（＜0.01）之間均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

著地距離在階段1 至階段3 分別為（-0.09±0.09）m、（0.22±0.10）m 和（0.38±0.06）m，著地點(diǎn)逐漸由質(zhì)心投影點(diǎn)之后轉(zhuǎn)移至質(zhì)心投影點(diǎn)之前，著地距離不斷增加。離地距離在上述3 個(gè)階段分別為（0.76±0.09）m、（0.63±0.08）m 和（0.49±0.07）m，整體上不斷減小，蹬伸用力幅度逐漸減小。著地距離和離地距離在3 個(gè)不同階段的變化趨勢(shì)相反，并在階段1 和階段2 之間（＜0.01）以及階段2和階段3 之間（＜0.01）具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

著地角在階段1至階段3分別為80.78°±5.16°、76.62°±4.65°和70.17°±3.99°，整體逐漸減小；而離地角在上述3 個(gè)階段分別為51.09°±4.32°、60.16°±3.74°和64.25°±3.14°，整體逐漸增大。著地角和離地角在階段1 和階段2之間（＜0.01）以及階段2 和階段3 之間（＜0.01）具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

3 分析討論

身體質(zhì)心是人體各環(huán)節(jié)系統(tǒng)質(zhì)量的分布中心，跑動(dòng)中軀干位置和下肢關(guān)節(jié)角度的變化是影響身體質(zhì)心高度的主要因素。Nagahara 等（2014b）在驗(yàn)證短跑技術(shù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)時(shí)采用直線近似法（Neder et al.，2006），對(duì)身體質(zhì)心高度進(jìn)行隨時(shí)間變化的一階方程擬合，并計(jì)算相鄰步的平均絕對(duì)殘差差值，以最小差值作為轉(zhuǎn)換點(diǎn)的依據(jù)。本研究采用與前者相同的研究方法，發(fā)現(xiàn)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑中身體質(zhì)心高度在倒數(shù)第17 步（17 次，56.67%）和倒數(shù)第6 步（15 次，50%）出現(xiàn)2 個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)。該結(jié)論與Wilkau 等（2020）、Nagahara 等（2014b）、Cavagna 等（1971）和fukunaga 等（1981）對(duì)短跑運(yùn)動(dòng)員的研究結(jié)論相似，即運(yùn)動(dòng)員在起跑后4～7 步和14～17 步會(huì)出現(xiàn)2 個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)。第1 轉(zhuǎn)換點(diǎn)之前，運(yùn)動(dòng)員軀干前傾幅度和伸膝幅度均較大，沒(méi)有膝關(guān)節(jié)屈曲緩沖動(dòng)作。第1 轉(zhuǎn)換點(diǎn)之后，隨著跑速的增加，推進(jìn)沖量超過(guò)軀干垂直升力，支撐腳的位置逐漸前移至質(zhì)心投影點(diǎn)之前，軀干逐漸轉(zhuǎn)為直立狀態(tài)。第2 轉(zhuǎn)換點(diǎn)之后，軀干基本達(dá)到直立狀態(tài)，質(zhì)心高度也變得相對(duì)穩(wěn)定。2 個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)之間的跑動(dòng)技術(shù)具有后蹬型技術(shù)向前蹬型技術(shù)轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)，表明運(yùn)動(dòng)員在不同階段采用不同的加速策略來(lái)獲取速度?；诖?，該研究以上述2 個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)將加速跑分為起動(dòng)加速階段（前4 步）、轉(zhuǎn)換階段（5～14 步）和最大速度階段（17～25 步）。跳遠(yuǎn)前程助跑中，運(yùn)動(dòng)員要使著地點(diǎn)位于身體質(zhì)心投影點(diǎn)之后，形成有利的加速姿態(tài)，所以表現(xiàn)出軀干前傾、后蹬充分和身體質(zhì)心高度低的特點(diǎn)。隨著運(yùn)動(dòng)員助跑速度的提升，軀干的前翻力矩也會(huì)相應(yīng)加大，運(yùn)動(dòng)員繼續(xù)保持軀干前傾的難度逐漸增大，當(dāng)難以繼續(xù)維持身體平衡時(shí)，運(yùn)動(dòng)員逐漸地將著地點(diǎn)放置于身體質(zhì)心投影點(diǎn)之前，隨之出現(xiàn)身體質(zhì)心高度的增加，表現(xiàn)為第1 個(gè)身體質(zhì)心高度的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。而在助跑最后5～6 步，運(yùn)動(dòng)員出于加快上板節(jié)奏，快速銜接起跳的需求，此階段運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)出步頻快、節(jié)奏快的特點(diǎn)（Alexander，1990；Makaruk et al.，2015；Theodorou et al.，2017）。由于加快了步頻，相應(yīng)的縮減了步長(zhǎng)，減小了著地距離和蹬地距離，提高了身體質(zhì)心高度，表現(xiàn)為質(zhì)心高度曲線上的第2 個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)。第1 轉(zhuǎn)換點(diǎn)的出現(xiàn)與加速策略的轉(zhuǎn)變有關(guān)，第2 轉(zhuǎn)換點(diǎn)的出現(xiàn)與跳遠(yuǎn)項(xiàng)目起跳前高重心的助跑技術(shù)要求和增大下肢支撐角度、增強(qiáng)復(fù)杠桿效率（劉建智，2002），提高起跳效果的目的有關(guān)。

跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員支撐騰空時(shí)間的變化與短跑運(yùn)動(dòng)員較為相似，支撐時(shí)間從起動(dòng)至踏板逐漸減小，而騰空時(shí)間則逐漸增大，并在途中跑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。短跑研究發(fā)現(xiàn)，支撐騰空時(shí)間交叉點(diǎn)出現(xiàn)在起跑后第5～8 步并認(rèn)為這是運(yùn)動(dòng)員完成蹬伸加速，向轉(zhuǎn)換階段過(guò)渡的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。跳遠(yuǎn)助跑受到助跑距離和起跳板的限制，加速階段相對(duì)較短，本研究中跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起動(dòng)后第4～5 步內(nèi)出現(xiàn)支撐騰空時(shí)間的交叉點(diǎn)，存在與短跑類似的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。本研究中跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在倒數(shù)第17 步（46 次，24.46%），起動(dòng)后第4～5 步內(nèi)出現(xiàn)支撐騰空時(shí)間交叉點(diǎn)的次數(shù)和比例最高，在倒數(shù)第16步（39 次，20.74%）和第18 步（24 次，12.77%）也出現(xiàn)不同程度的交叉。整體而言，跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)支撐、騰空交叉點(diǎn)的時(shí)機(jī)早于短跑，且出現(xiàn)位置在倒數(shù)第16～18 步。由于研究設(shè)計(jì)的局限性，沒(méi)有按照競(jìng)技水平對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行分組，所以交叉點(diǎn)出現(xiàn)的浮動(dòng)現(xiàn)象可能與運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技水平不同所表現(xiàn)出的完成加速時(shí)機(jī)早晚不同有關(guān)。因此，后續(xù)研究應(yīng)進(jìn)一步探究不同水平運(yùn)動(dòng)員在加速節(jié)奏上的差異，豐富助跑階段劃分的論據(jù)。

最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差是評(píng)價(jià)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員全程助跑誤差累計(jì)程度的指標(biāo)，出現(xiàn)該點(diǎn)的位置被稱為視覺(jué)調(diào)控點(diǎn)（王國(guó)杰，等，2020）。Hay（1988a）對(duì)49 名高水平跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員的趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差存在先增大后減小的現(xiàn)象，并且最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差出現(xiàn)在倒數(shù)4～6 步。在該理論的影響下，教練員在運(yùn)動(dòng)員助跑中出現(xiàn)最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差的位置放置第2 標(biāo)志點(diǎn)，用以檢查運(yùn)動(dòng)員助跑準(zhǔn)確性，同時(shí)也作為運(yùn)動(dòng)員的視覺(jué)調(diào)控點(diǎn)，提醒運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行視覺(jué)調(diào)控來(lái)減小誤差?；诖耍瑢W(xué)者們以最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差出現(xiàn)位置，將全程助跑分為程序化助跑階段和視覺(jué)調(diào)控助跑階段（Berg et al.，1995；Hay，1988b；Lee et al.，1982；Scott et al.，1997），要求運(yùn)動(dòng)員在程序化助跑階段保證步態(tài)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，獲得理想的速度；在視覺(jué)調(diào)控助跑階段進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊曈X(jué)調(diào)控和步態(tài)調(diào)整，通過(guò)垂直用力獲得相對(duì)理想的騰空，為視覺(jué)調(diào)控提供空間，從而減小助跑誤差。本研究也發(fā)現(xiàn)類似結(jié)果，即運(yùn)動(dòng)員在倒數(shù)第4～6 步（倒數(shù)4～6 步的比例分別為13.16%、10.53%和36.84%）的范圍內(nèi)出現(xiàn)最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差，其中倒數(shù)第6 步出現(xiàn)次數(shù)和比例最高。跳遠(yuǎn)助跑中運(yùn)動(dòng)員開(kāi)始進(jìn)行視覺(jué)調(diào)控的時(shí)機(jī)與運(yùn)動(dòng)員的距離感知能力有關(guān)（王國(guó)杰，等，2020），過(guò)早會(huì)帶來(lái)較大助跑水平速度損失，而過(guò)晚則會(huì)降低踏板準(zhǔn)確性。本研究中選取倒數(shù)第6 步作為轉(zhuǎn)換點(diǎn)，一方面與其出現(xiàn)的次數(shù)和比例較高有關(guān)；另一方面，倒數(shù)第6 步至踏板為起跳腿的3 個(gè)復(fù)步，方便教練員和運(yùn)動(dòng)員對(duì)助跑節(jié)奏進(jìn)行管控。

階段1 中跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員著地和離地瞬間脛骨角相對(duì)偏小，進(jìn)入后續(xù)2 個(gè)階段后，運(yùn)動(dòng)員著地和離地瞬間脛骨角分別增至90.05°±2.19°和44.24°±2.89°，運(yùn)動(dòng)員逐漸失去最佳的加速條件。Hunter 等（2005）研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員起動(dòng)后，每1 步著地瞬間脛骨角增加6°～8°，著地距離逐漸增大，制動(dòng)力也隨之增加，每1 步支撐階段所產(chǎn)生的水平力逐漸減少。有研究認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)員的著地瞬間脛骨角在起動(dòng)后的第5～7 步達(dá)到垂直狀態(tài)，標(biāo)志著運(yùn)動(dòng)員完成初始加速度階段（Crick，2014b，2014c）。Nagahara 等（2018）發(fā)現(xiàn)，短跑運(yùn)動(dòng)員在起動(dòng)加速最初的4 步中有較高的水平力，第5 步之后著地制動(dòng)力開(kāi)始增大，在第16～17 步前有相對(duì)高的平均水平力，之后則表現(xiàn)出較高的垂直力，認(rèn)為這與運(yùn)動(dòng)員在不同跑動(dòng)階段采用的加速策略不同有關(guān)，并將水平力出現(xiàn)衰減的位置作為加速階段的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)，跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的水平力值從倒數(shù)第16～17 步（起動(dòng)后4～5 步）開(kāi)始大幅度下降，表明運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生水平力的能力下降，存在與短跑運(yùn)動(dòng)員相似的現(xiàn)象。全程助跑中水平力獲取的是運(yùn)動(dòng)員拖拽阻力繩進(jìn)行助跑銜接騰空步練習(xí)時(shí)的數(shù)據(jù)。因練習(xí)本身的局限性和腰部附加阻力繩的原因，不具備開(kāi)展大范圍研究的條件，所以研究樣本量有限。但是僅有的6 次全程助跑水平力轉(zhuǎn)換點(diǎn)與支撐、騰空時(shí)間交叉點(diǎn)出現(xiàn)位置、身體質(zhì)心高度第1 轉(zhuǎn)換點(diǎn)出現(xiàn)位置幾乎相同。加之已有短跑研究證實(shí)了跑動(dòng)技術(shù)變化與水平力衰減之間的關(guān)系，所以本研究選取倒數(shù)第17 步作為轉(zhuǎn)換點(diǎn)。

跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的軀干角在階段1 中為60°左右，處于前傾狀態(tài)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員完成階段1 進(jìn)入階段2 之后，軀干角逐漸由75°～77°增至倒數(shù)第6 步（起動(dòng)后14～16 步）前的90°。階段1 中軀干的前傾幅度大，支撐點(diǎn)位于身體質(zhì)心投影點(diǎn)在之后，地面反作用力的方向更向前、更低平，便于加速（Debaere et al.，2013）。Crick（2014c）研究指出，軀干角是加速階段影響前后方向水平力的重要因素，并建議運(yùn)動(dòng)員采用逐漸小幅度增加軀干角的策略。途中跑階段直立且穩(wěn)定的軀干有利于發(fā)揮人體前鏈肌群力量，尤其是髂腰肌力量（Morini et al.，2008），為高抬膝關(guān)節(jié)創(chuàng)造空間，允許運(yùn)動(dòng)員有更長(zhǎng)的工作距離加速下壓。此外，身體直立后，運(yùn)動(dòng)員跑動(dòng)中離地距離減小，髖關(guān)節(jié)伸展幅度減小，便于快速轉(zhuǎn)換進(jìn)入前擺，加快擺動(dòng)腿前擺速度（Dorn et al.，2012），并拉長(zhǎng)同側(cè)腘繩肌，從而提高腘繩肌張力（Chumanov et al.，2007），進(jìn)而增加著地時(shí)脛骨“回扒”速度，加大著地階段的垂直沖量（Clark et al.，2014）。但是軀干角度的增大會(huì)不可避免的減小離地距離，進(jìn)而影響理論上最佳水平力的產(chǎn)生。此外，本研究中跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在階段1 中的著地點(diǎn)位于質(zhì)心投影點(diǎn)之后，此時(shí)著地角較大，施力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，可以產(chǎn)生較大的水平力。但隨著助跑速度的提升，著地點(diǎn)開(kāi)始出現(xiàn)在身體質(zhì)心投影點(diǎn)之前，著地點(diǎn)遠(yuǎn)離軀干，著地距離增加，著地角逐漸減小，著地制動(dòng)力增加?？梢?jiàn)，運(yùn)動(dòng)員在完整助跑中的跑動(dòng)策略不同，對(duì)助跑階段進(jìn)行劃分，有助于了解不同階段技術(shù)特點(diǎn)，明確不同階段技術(shù)目標(biāo)，便于開(kāi)展程序化助跑訓(xùn)練。

綜上，優(yōu)秀男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員在階段1、階段2 和階段3中的技術(shù)表現(xiàn)與短跑運(yùn)動(dòng)員在起動(dòng)加速、途中跑和最大速度階段相似，考慮到跳遠(yuǎn)項(xiàng)目自身技術(shù)特點(diǎn)，本研究將上述3 個(gè)階段稱為起動(dòng)加速、途中跑和準(zhǔn)備起跳階段。

助跑階段劃分是助跑過(guò)程中的共性問(wèn)題，不同水平的運(yùn)動(dòng)員在助跑中均存在階段轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。本研究出于數(shù)據(jù)采集的限制，將不同目的研究分散在不同比賽中，從而提高數(shù)據(jù)采集成功率，因此研究對(duì)象成績(jī)也出現(xiàn)一定差異，平均在7.52～7.74 m（個(gè)人最好成績(jī)平均在7.86～7.97 m）。雖然運(yùn)動(dòng)員成績(jī)水平相對(duì)低，且助跑中身體質(zhì)心高度轉(zhuǎn)換點(diǎn)、支撐騰空時(shí)間交叉點(diǎn)、最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差和水平力轉(zhuǎn)換點(diǎn)在整體間也存在一些差異，如身體質(zhì)心高度第1 和第2 轉(zhuǎn)換點(diǎn)出現(xiàn)在倒數(shù)第19～16 步和倒數(shù)第9～5步，支撐騰空時(shí)間交叉點(diǎn)出現(xiàn)在倒數(shù)第20～9 步，最大趾-板距離標(biāo)準(zhǔn)差出現(xiàn)在倒數(shù)第12～2 步，水平力轉(zhuǎn)換點(diǎn)出現(xiàn)在倒數(shù)第17～15 步。數(shù)據(jù)的浮動(dòng)可能與運(yùn)動(dòng)員水平、比賽場(chǎng)次及拍攝機(jī)位的不同有關(guān)，研究中已盡可能采用相同的拍攝解析方法來(lái)規(guī)避。但是不同場(chǎng)次、多名運(yùn)動(dòng)員、多次試跳中數(shù)據(jù)變化呈現(xiàn)高度集中趨勢(shì)，表明助跑階段轉(zhuǎn)換存在的客觀性。此外，世界優(yōu)秀跳遠(yuǎn)教練員在實(shí)踐中采用了與本研究相同的階段劃分方式，也進(jìn)一步為助跑階段劃分提供了實(shí)證案例。跳遠(yuǎn)助跑階段劃分是將訓(xùn)練實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)理論化的過(guò)程，是從實(shí)踐中來(lái)到實(shí)踐中去的體現(xiàn)，當(dāng)前賽事組織管理日益嚴(yán)格，數(shù)據(jù)采集難度漸增，基于實(shí)戰(zhàn)的技術(shù)分析應(yīng)加強(qiáng)與競(jìng)賽管理部門(mén)的協(xié)調(diào)，同時(shí)注重研究方法的升級(jí)來(lái)提高數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)性和規(guī)范性。

4 結(jié)論

男子跳遠(yuǎn)全程助跑可分為起動(dòng)加速（起動(dòng)～倒數(shù)第17 步）、途中跑（倒數(shù)第16～7 步）和準(zhǔn)備起跳（倒數(shù)第6～1 步）3 個(gè)階段。運(yùn)動(dòng)員在起動(dòng)加速階段應(yīng)保持軀干前傾和較小的著地脛骨角，增大離地距離、減小離地角，盡可能獲得較高的水平力；途中跑階段和準(zhǔn)備起跳階段應(yīng)逐漸的增大軀干角，逐步提高身體質(zhì)心高度，為屈伸髖肌群關(guān)節(jié)創(chuàng)造有利的工作條件，提高“扒地”效果，提高跑速。