三种增强式跳跃动作的生物力学特征比较研究

摘要

研究目的：rn 增强式跳跃训练有利于增进下肢爆发力,若能结合其他类型的训练,会比任何单独的肌力训练方法更有效.本研究通过探讨下蹲跳、蹲踞跳和摆臂下蹲跳三种增强式跳跃的运动学、动力学和肌电特征,揭示三种跳模式下下肢爆发力表现差异,并进一步找出其生物力学机制,为教练员选择下肢爆发力训练提供重要的参考依据.rn 研究方法：rn 1）研究对象：西南大学体育学院排球二级运动员10名。年龄23.12±1.71岁，身高1.83±2.08厘米，体重72.33±5.26公斤。实验前告知他们实验流程，自愿参与本实验。rn 2）实验设计：rn （1）实验时间共两周，受试者分别完成下蹲跳、蹲踞跳、摆臂下蹲跳。下蹲跳和蹲踞跳实验时要求受试者在做动作时双手保持叉腰。而对于摆臂下蹲跳，则要求受试者手臂做出自然摆臂动作。rn （2）下蹲跳要求受试者直立于测力台上，听到“开始”信号后，迅速下蹲至膝关节约90度左右后不作停顿地蹬地向上跳起。蹲踞跳则要求实验前受试者先半蹲至膝关节约90度，听到“开始”信号后，迅速蹬地向上跳起。摆臂下蹲跳要求实验前，受试者直立站于测力台上，听到“开始”信号后，手臂自然向后上方摆动同时迅速半蹲至膝关节约90度，随后立即蹬地向上跳起同时手臂自然上摆。rn （3）每名受试者在测力台上完成下蹲跳、蹲踞跳和摆臂下蹲跳各5次，每次动作之间受试者休息30秒。实验过程中，要求受试者“无视”测力台存在，并以自己平时最舒服的跳跃姿势完成实验。rn 3）数据获取：rn （1）运动学参数测试。采用1台JVC9800高速摄像机，拍摄频率为100帧/s，摄像机固定正对三维测力台，距离测力台约5m，机高0.75m。用于拍摄受试者在测力台上从实验开始至蹬离测力台的整个过程。rn （2）动力学参数测试。国产JP6060多维测力平台用于监测受试者在测力台上脚对地面的三维力变化情况。数据采样频率为800Hz。rn （3）肌电（EMG）参数测试。国产JE-TB0810八通道无线表面肌电仪系于受试者腰带上，用于监测起跳过程中下肢主要肌群的肌电变化。受试者统一测右腿，监测股直肌、股二头肌、股内肌、股外肌、胫骨前肌、内侧腓肠肌、外侧腓肠肌和比目鱼肌8块肌肉。rn （4）无线同步起动装置。主试者触发同步遥控器，多维测力台和表面肌电仪同时启动采集数据，二极管发光使摄像机与多维测力台和表面肌电仪同步。rn （5）运动学采样100帧/s、测力台采样频率为800帧/s、肌电采样为1000帧/s；为了探讨下蹲、蹲踞跳、摆臂下蹲跳运动学、动力学及肌电指标变化规律，需要对三类参数进行标准化处理。rn 数理统计本文利用SPSS13.0进行描述性分析、独立样本T检验、单因素方差分析等，统计学显著水平定为α=0.05.rn 研究结果：rn 1）三种增强式跳跃动作，下蹲期、蹬伸期时间与重心上升高度均表现为SJ＜CMJ＜CJA；rn 2）起跳阶段地面反作用力最大值表现为，蹲踞跳及下蹲跳均小于下蹲跳；rn 3）下蹲跳、蹲踞跳和摆臂下蹲跳在整个起跳阶段髋膝踝关节扭矩总体来讲都呈现出逐渐减小的趋势，表现为髋关节扭矩：CMJ＜SJ，CJA＜SJ；膝关节扭矩：SJ＜CMJ，SJ＜CJA；踝关节扭矩：CMJ＜SJ，CJA＜SJ。rn 研究结论：rn 下蹲跳的下肢做功高于蹲踞跳，而摆臂下蹲跳下肢做功高于蹲踞跳，摆臂下蹲跳做功高于下蹲跳，显然摆臂或反向运动增加了下肢功率的输出，同时也是影响跳跃高度增加的主要因素；反向运动和摆臂产生了不同的关节扭矩，这意味着摆臂和反向运动对于下肢力量的输出起到不同的加强效果。故运动训练或比赛中采取不同的增强式跳跃动作对运动员而言非常重要。