我國優(yōu)秀女子三級跳遠(yuǎn)運(yùn)動員著地技術(shù)特征研究

尚瑞花

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

2000年田徑大獎賽總決賽上，參加女子三級跳遠(yuǎn)比賽的前11名運(yùn)動員，其平均成績13.65m±0.45m。根據(jù)詹姆斯劃分技術(shù)類型的方法，本文研究對象均采用“平衡型”技術(shù)。

1.2 研究方法

1.2.1文獻(xiàn)資料分析查閱1980年以來國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)資料100余篇、專著20余本，并在網(wǎng)上查詢了相關(guān)信息，了解了目前關(guān)于三級跳遠(yuǎn)運(yùn)動的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和存在的問題，以便進(jìn)一步加深對技術(shù)的理解。

1.2.2調(diào)查訪問法在論文的選題及收集資料過程中，根據(jù)研究需要，通過信函、面談等方式，訪問了32名優(yōu)秀運(yùn)動員、教練員和生物力學(xué)專家，了解了他們對有關(guān)問題的看法和建議。

1.2.3攝像法和錄像解析法采用三臺松下M-9000攝像機(jī)，從助跑道右側(cè)對三跳起跳動作進(jìn)行平面定點(diǎn)拍攝。攝像機(jī)鏡頭距地面高1.05m，拍攝距離18m。拍攝頻率為25HZ，解析頻率為50HZ，電子快門頻率1/1000。在比賽前開機(jī)，整個比賽過程中不停機(jī)。

應(yīng)用北京體科所研制的愛捷錄像解析系統(tǒng)——EIMG 7.0程序?qū)幼鬟M(jìn)行數(shù)字化處理，采用扎齊奧爾斯基人體模型，所得數(shù)據(jù)經(jīng)低通濾波平滑處理，濾波頻率 f=8，獲得本研究所需的運(yùn)動學(xué)原始數(shù)據(jù)。

1.2.4數(shù)理統(tǒng)計(jì)法運(yùn)用excel對解析數(shù)據(jù)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，得出各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)；用spss 10.0軟件進(jìn)行有關(guān)參數(shù)的等級相關(guān)和非參數(shù)檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)處理。

1.3 相關(guān)概念定義

著地角：起跳腿著地瞬間重心與支撐點(diǎn)連線同水平面的夾角。

大腿角：支撐腿的髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動中心與膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動中心連線同水平面的夾角。

大腿轉(zhuǎn)動角速度：大腿角的變化速度，順時針方向?yàn)椤?”，逆時針方向?yàn)椤?” 。

小腿角：支撐腿的膝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動中心與踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動中心連線同水平面的夾角。

小腿轉(zhuǎn)動角速度：小腿角的變化速度，順時針方向?yàn)椤?”，逆時針方向?yàn)椤?”。

小腿相對轉(zhuǎn)動角速度：小腿轉(zhuǎn)動角速度-大腿轉(zhuǎn)動角速度。

2 分析與討論

2.1 大腿在各跳著地瞬間的運(yùn)動學(xué)特征(見圖1、表1)

圖1是三跳著地瞬間大腿轉(zhuǎn)動角速度的大小對比情況。其中跨步跳著地瞬間大腿轉(zhuǎn)動角速度為最大，單足跳最小，且兩跳間存在顯著性差異(P<0.01)。單足跳與跳躍的該指標(biāo)差異呈顯著性差異(P<0.05)。說明大腿的擺動情況在各跳著地前具有不同的運(yùn)動特征。表1是各跳著地瞬間大腿轉(zhuǎn)動角速度與該跳著地角的相關(guān)關(guān)系。其中，跨步跳和跳躍兩跳的大腿轉(zhuǎn)動角速度與該跳著地角呈顯著性相關(guān)。表明跨步跳和跳躍起跳著地前大腿的加速下壓是影響這兩跳著地角的重要因素。

圖1 各跳著地瞬間大腿轉(zhuǎn)動角速度

各跳著地動作的差異與著地前騰空階段的動作形式有關(guān)。在助跑最后一步擺動腿蹬地時起跳腿前擺，當(dāng)擺動腿蹬離地面后不停頓地折疊向前擺的同時，起跳腿積極下壓著地進(jìn)入單足跳起跳。為了減少騰空時間、減少水平速度的損失，在著地前起跳腿向前上方擺動幅度比正常跑的擺動要低一些。從助跑最后一步擺動腿蹬離地面到著地，重心的拋物線低，騰空時間短，下肢動作的時間和空間小。著地瞬間大腿轉(zhuǎn)動角速度小，對著地點(diǎn)的影響也小。

跨步跳是在一定騰空狀態(tài)下著地起跳的，跨步跳的起跳腿也是單足跳的起跳腿，所以在單足跳的騰空中要完成換腿動作，這是單足跳騰空動作的獨(dú)特之處。換腿動作進(jìn)行的早晚，不僅影響騰空中身體的平衡，也直接影響騰空后期準(zhǔn)備著地的動作質(zhì)量。換腿之后起跳腿繼續(xù)積極向前上方提拉，使同側(cè)髖關(guān)節(jié)前送，同時擺動腿和兩臂要配合向后擺動至最大程度，這樣為著地前起跳腿和擺動環(huán)節(jié)的擺動動作形成最大幅度，以利于下一跳起跳。在本文研究的11名運(yùn)動員中，只有兩名隊(duì)員，在跨步跳著地前兩大腿最大夾角超過100°，分別為142°和130°，其他運(yùn)動員都沒有達(dá)到100°。這兩名運(yùn)動員在著地瞬間大腿轉(zhuǎn)動角速度分別為692°/s、389°/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于均值291°/s。而且其中一名運(yùn)動員的著地角為65.88°，為跨步跳的起跳創(chuàng)造了適宜的條件。其他運(yùn)動員著地前兩大腿夾角最大值很小的原因有兩方面：其一，目前三級跳遠(yuǎn)訓(xùn)練中教練員、運(yùn)動員都非常重視積極著地技術(shù)，加大著地前下肢的快速回壓。運(yùn)動員在騰空中急于下壓而忽略之前的前擺幅度，造成不能按照正確的技術(shù)結(jié)構(gòu)完成動作，使著地點(diǎn)距離身體重心投影點(diǎn)很近，出現(xiàn)著地角普遍偏大，后繼動作完成不充分，影響了起跳效果。其中有七名運(yùn)動員是這種情況；其二，換腿晚。換腿晚造成起跳腿來不及擺到必要的高度，由于大腿擺的高度不夠，使著地匆忙，著地點(diǎn)距身體重心投影點(diǎn)過近，以至于著地腿在尚未充分完成起跳動作的情況下，身體被迫前移，起跳效果不好，另外兩名運(yùn)動員是這種情況。以上分析了跨步跳著地瞬間著地角偏大的原因。本文認(rèn)為：跨步跳著地前強(qiáng)調(diào)下肢積極加速下壓要在正確完成前導(dǎo)動作的基礎(chǔ)上，以獲得適宜的著地角為宜。

三級跳跳躍起跳前，起跳腿在空中還要完成一個跨步。在著地前，起跳腿應(yīng)以髖關(guān)節(jié)為軸在臀部后群肌肉收縮作用下積極下壓扒地。從相關(guān)分析可見，起跳腿在著地前積極加速下壓是影響該跳著地角大小的重要因素。根據(jù)動量矩守恒原理，著地前，人的身體處于無支撐騰空狀態(tài)，人體總動量矩保持一定，著地前起跳腿的加速下壓與擺動腿向前下方的加速擺動是相對應(yīng)的，所以很多世界級水平的男子運(yùn)動員為了加大擺動腿、起跳腿在著地前的這種相向運(yùn)動的動作幅度和速度，在跨步跳騰空中有“第二次揮擺”。“第二次揮擺” 就是在跨步跳騰空中跳躍起跳的起跳腿在原有擺動幅度的基礎(chǔ)上，再次向前上方擺動，同時擺動腿做屈小腿向后擺動，加大了后繼動作的動作幅度。孫長江曾指出：“第二次揮擺”對緊接著的落地動作能起到良好的效果。騰空中“第二次揮擺” 首先能進(jìn)一步拉長起跳腿后群肌肉，使肌肉緊張性加強(qiáng)，有利于起跳腿下壓力量的發(fā)揮，使著地前起跳腿下壓角速度加快。第二，起跳腿帶髖積極向前上方揮擺動作，必然引起后腿向后上的有力振擺，加大了此時兩腿之間的夾角，為后腿向前積極擺動提供了良好的肌肉用力條件。本文研究對象中只有一名運(yùn)動員在跨步跳的騰空階段有“第二次揮擺”的動作，她的跳躍著地瞬間大腿轉(zhuǎn)動角速度達(dá)到524.3°/s，是11名隊(duì)員中最快的，形成了適宜的著地角(67°)，著地瞬間大腿角較大(66°)，使重心在著地瞬間保持較高位置，同時擺動腿的擺動速度在著地瞬間非常大(380.4°/s)，也是11名隊(duì)員中最快的。適宜的著地角、快速的擺動為完成著地后的緩沖和蹬伸創(chuàng)造了良好的條件，其跳躍起跳時的蹬伸速度較大(432°/s)，騰起角也達(dá)到23.5°，跳躍距離達(dá)到5.50m。

通過各跳著地前動作過程的分析可以得出，積極性著地技術(shù)要以正確的動作結(jié)構(gòu)為前提，運(yùn)動員要按照正確的動作結(jié)構(gòu)完成動作。單足跳的積極著地要盡量減少助跑最后一步的騰空時間；跨步跳著地前即單足跳騰空中，起跳腿與擺動腿完成換腿動作之后要繼續(xù)相背地主動揮擺，盡量加大兩腿間的夾角，之后再做積極的加速下壓動作；跳躍著地動作在“第二次揮擺”動作完成之后，兩腿再做積極地加速下壓 。

2.2 小腿在各跳著地瞬間的運(yùn)動學(xué)特征

目前人們對著地前小腿的運(yùn)動方式有兩種觀點(diǎn)。第一，在著地前小腿帶動腳做積極的回?cái)[，即小腿在大腿下壓動作的帶動及其自身加速回?cái)[動作的共同作用下，繞膝關(guān)節(jié)做加速的向后下方運(yùn)動，這種與重心運(yùn)動方向相反的加速運(yùn)動有利于減少著地瞬間腳的水平速度，形成扒地動作。這種著地方式有利于減少著地瞬間身體重心所受的水平制動力，從而有利于減少水平速度的損失；第二，著地時采用“制動式”的方式，即著地前小腿只是在大腿的帶動作用下做被動的回?cái)[，自身沒有加速動作或回?cái)[幅度、速度小，相對于重心來說著地瞬間腳水平速度很小，這種技術(shù)稱“制動式”著地，有利于增加起跳時重心垂直速度的轉(zhuǎn)化。本文研究結(jié)果表明：我國優(yōu)秀女子三級跳遠(yuǎn)運(yùn)動員以上兩種方式都存在，在單足跳和跨步跳著地時都采用第一種方式，在跳躍著地時都采用第二種方式。說明運(yùn)動員在三跳中并不是采用一種方式，這一點(diǎn)與人們目前的認(rèn)識不同。

圖2小腿在各跳著地瞬間的轉(zhuǎn)動角速度與相對轉(zhuǎn)動角速度

本文為了進(jìn)一步分析著地前小腿的運(yùn)動情況，引用了小腿相對轉(zhuǎn)動角速度指標(biāo)。各跳著地瞬間小腿轉(zhuǎn)動角速度與小腿相對轉(zhuǎn)動角速度的對比情況可見圖2，對三跳的小腿轉(zhuǎn)動角速度做差異顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果都不具有顯著性差異，而小腿相對轉(zhuǎn)動角速度在三跳間呈顯著性差異(P<0.01)。說明著地前小腿的主動加速情況在各跳著地前具有不同的運(yùn)動特征。小腿相對轉(zhuǎn)動角速度與該跳著地角的相關(guān)分析結(jié)果(見表2)。

表2 各跳著地瞬間小腿相對轉(zhuǎn)動角速度與著地角的相關(guān)關(guān)系

單足跳著地前小腿的加速回?cái)[是影響該跳著地角的重要因素。單足跳著地前起跳腿大腿的運(yùn)動空間小，幅度小，小腿的加速回?cái)[成為了調(diào)整著地點(diǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。單足跳著地前小腿相對轉(zhuǎn)動角速度與著地瞬間腳的水平速度呈顯著性負(fù)相關(guān)(r=-0.624 ,P<0.01)。單足跳著地前加快小腿的加速回?cái)[能減少支撐腳著地的水平速度，減少著地瞬間水平向后的制動力，有利于減少水平速度的損失。可見加快單足跳著地前小腿的積極回?cái)[是減少水平速度損失的重要環(huán)節(jié)。

跨步跳的起跳在保證適宜垂直速度的前提下，要盡量減少水平速度的損失。從單足跳完成換腿兩大腿夾角達(dá)到最大瞬間開始到跨步跳著地這一階段為準(zhǔn)備著地階段，此階段起跳腿膝角的變化反映了大小腿相對運(yùn)動的情況。在此階段我國運(yùn)動員的起跳腿膝角都先增大，在著地前0.02s～0.04s開始減小，膝角的這種變化表明在準(zhǔn)備起跳階段前期起跳腿的小腿沒有主動回?cái)[，到著地瞬間小腿才做積極加速回?cái)[。跨步跳著地瞬間小腿相對轉(zhuǎn)動角速度與著地角的相關(guān)關(guān)系不具有顯著性，而與著地瞬間腳的水平速度呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.484 ,P<0.05)，即著地前加快小腿的積極回?cái)[有利于減少著地瞬間水平向后的制動力，有利于減少水平速度的損失，同時對著地角的影響又不大。所以跨步跳著地前加快小腿的積極回?cái)[有利于起跳任務(wù)的完成。跨步跳著地前先以大腿主動下壓為主，到著地瞬間小腿才做積極回?cái)[，這是我國優(yōu)秀女子三級跳遠(yuǎn)運(yùn)動員跨步跳著地技術(shù)的主要特征。

可見我國優(yōu)秀女子三級跳遠(yuǎn)運(yùn)動員跳躍著地瞬間大、小腿的轉(zhuǎn)動角速度都不是非常大，尤其是小腿相對轉(zhuǎn)動角速度僅為168.1°/s，而且11名運(yùn)動員中有4名運(yùn)動員的該值是很小的負(fù)值，說明在著地前小腿的加速回?cái)[幅度、速度小，這是加大著地距離，減少著地角的表現(xiàn)。這一技術(shù)保證了著地瞬間支撐點(diǎn)與重心投影點(diǎn)之間適宜的距離，獲得了相對較小的著地角，有利于緩沖階段有更多的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，為之后的蹬伸階段產(chǎn)生更大的垂直速度創(chuàng)造條件，也有利于提高起跳效果。這與詹姆斯跳躍起跳著地動作的觀點(diǎn)一致。

2.3 三跳著地瞬間起跳腿膝角對比(見圖3)

圖3各跳著地瞬間起跳腿膝角

圖3所示三跳著地瞬間膝關(guān)節(jié)角度，表明我國優(yōu)秀女子三級跳遠(yuǎn)運(yùn)動員在三跳中都采用屈腿著地。前兩跳著地時膝角明顯小于跳躍著地時膝角，造成這種現(xiàn)象的原因與前兩跳著地前起跳腿小腿做積極加速回?cái)[有關(guān)，而跳躍起跳時小腿的回?cái)[不明顯。起跳腿著地瞬間膝角小，在一定程度上可以減少著地時地面作用于人體的沖擊力，對保持速度有利。同時根據(jù)復(fù)杠桿原理，膝關(guān)節(jié)在135°以上的范圍進(jìn)行發(fā)力時，膝關(guān)節(jié)的伸肌和屈肌能夠有效的進(jìn)行功能協(xié)作，產(chǎn)生力的放大，提高起跳腿抗負(fù)荷的能力。但當(dāng)膝關(guān)節(jié)小于135°時所能發(fā)揮的力量就明顯減少。根據(jù)膝關(guān)節(jié)的解剖學(xué)特性，運(yùn)動員要將起跳過程中膝關(guān)節(jié)的活動范圍控制在135°以上。所以根據(jù)運(yùn)動員下肢肌支撐能力的大小，掌握適宜的小腿回?cái)[時機(jī)和回?cái)[幅度，是獲得適宜的著地腿角度的關(guān)鍵。

3 結(jié)論

(1)著地前大小腿的加速擺動是影響各跳著地角大小的重要因素。

(2)單足跳著地技術(shù)表現(xiàn)為起跳腿小腿在著地前迅速回?cái)[的扒地式著地。

(3)跨步跳著地前的騰空中，起跳腿和擺動腿完成換腿動作后要繼續(xù)相背的主動揮擺，盡量加大兩腿間的夾角，之后大腿積極下壓，在著地前0.02s～0.04s小腿開始加速回?cái)[。

(4)跳躍起跳在“第二次揮擺”的基礎(chǔ)上以大腿下壓為主，而小腿沒有明顯的回?cái)[，采用“制動式”著地。

(5)我國優(yōu)秀女子三級跳遠(yuǎn)運(yùn)動員三跳都采用屈腿著地，跳躍著地時膝角明顯大于前兩跳著地時膝角。

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