關于縱跳比立定跳遠更能準確評定下肢爆發力的研究

張　洋，趙金戈，阮棉芳

(寧波大學 體育學院,浙江 寧波 315211)

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關于縱跳比立定跳遠更能準確評定下肢爆發力的研究

張洋，趙金戈，阮棉芳

(寧波大學 體育學院,浙江 寧波 315211)

摘要：通過對立定跳遠與縱跳的動力學比較分析，探討采用縱跳或立定跳遠來評價下肢爆發力的準確性與有效性。方法：運用三維測力臺對10位普通大學男生進行立定跳遠和縱跳的測試。每個受試者按要求進行三次立定跳遠和三次縱跳，對于每一個受試者，取其最好的測試成績進行比較分析。結果表明：縱跳中的地面反作用力比立定跳遠的地面反作用力要大12.90%，最大功率更是相差49.30%。縱跳中最大功率與縱跳成績相關系數高達0.83，而立定跳遠中最大功率與立定跳遠成績相關系數僅0.29。結論：縱跳比立定跳遠能更準確有效地評價普通學生的下肢爆發力。

關鍵詞：縱跳；立定跳遠；地面反作用力；下肢最大功率

0前言

目前在我國無論是在中學的體育考試，高考的體育加試還是在國家學生體質健康標準測試中，都把立定跳遠選定為必測項目之一，作為評價學生下肢力量及爆發力的一項重要指標[1,2]。對于爆發力的定義雖然存在一定的分歧，但是對于肌肉經歷拉長-收縮周期的動作來說，通常還是用最大功率來衡量爆發力，比如高等教育出版社的《運動生理學》把爆發力定義為力和速度的乘積，即功率[3]。測試下肢爆發力及訓練效果，國外研究通常采用的項目是縱跳[4,5]。而在1999年之前，我國學生體質健康標準也是采用縱跳作為測試下肢力量爆發力的項目，只是由于縱跳需要一些測試器械，才由立定跳遠代替縱跳[6,7]。那么以立定跳遠與縱跳來評價下肢力量及爆發力是否具有相同的準確度和有效性呢？目前文獻中并未見到與此相關的研究報道。

因此本文的目的是運用動力學分析，對比立定跳遠和縱跳中的地面反作用力以及最大功率，并分析地面反作用力峰值、最大功率等指標與立定跳遠及縱跳成績的相關性，以此來評估采用縱跳或立定跳遠來評價下肢爆發力的準確性與有效性。

1研究方法

1.1研究對象

以寧波大學10名非體育專業普通男生為受試者(年齡(21.44±0.54)歲；身高(175.00±0.03) cm；體重(69.6±5.21) kg)，所有受試者均無任何的運動損傷，并自愿接受本實驗的測試。

1.2實驗方法

測試前受試者被告知測試內容，并簽署知情同意書。受試者穿著運動服和運動鞋，進行15min熱身活動后，隨機先進行立定跳遠或者立定縱跳測試，三次試跳后休息5min再進行另一個項目的測試。受試者站立在三維測力臺上(Kistler9287B瑞士)進行立定跳遠或者縱跳測試。三維測力臺采集起跳過程中的地面反作用力，采樣頻率為1 200Hz。受試者進行立定跳遠時落地于測力臺前方的紅色防滑墊上，以落地最近點為立定跳遠距離，測試三次取其最好成績。受試者進行縱跳測試時，先直立于縱跳摸高器下。保持身體正直，一手臂盡量向上伸，腳跟不許離地，測試員記錄手摸高度；然后進行縱跳試跳，取縱跳手摸高度與原地手摸高度之差作為其測試成績，測試三次取其最好成績。

1.3數據處理

測力臺數據采集后存成文本文件，并由Excel軟件打開，進行參數的計算。功率的計算根據公式(1)

P=FV

(1)

其中P是瞬時功率，F 是瞬時的地面反作用力，計算方法見公式(2)，Fx與Fz由測力臺數據直接獲得。

(2)

Fx 是前后方向的力，Fz是垂直力。由于左右方向的力Fy很小，所以忽略不計。

V是重心的瞬時速度，由地面反作用力的沖量來決定(公式3)

V=∫Fdt

(3)

立定跳遠騰起角θ=Arctan(Vz/Vx)

(4)

其中Vz是離地瞬間身體重心垂直方向的速度，Vx是離地瞬間身體重心前后方向的速度。

1.4數據統計與分析

實驗結果的均值、標準差、最大地面反作用力和最大功率與測試成績的線性相關系數，立定跳遠騰起角與立定跳遠成績的曲線擬合等計算均在Excel里完成。縱跳與立定跳遠相關均數的差異簡稱差異，是由縱跳中的相關參數均值除以立定跳遠中的相應參數均值再減1，數據以百分比形式呈現。實驗結果采用配對雙尾T檢驗，顯著性水平α設為0.05，統計分析在SPSS軟件中完成。

表1　縱跳和立定跳遠對比表

2結果

由表1可知，縱跳中，無論地面最大反作用力還是最大功率，都比立定跳遠大。而最大功率，兩者相差49.30%。縱跳中最大功率與成績相關系數達到0.83，而立定跳遠中最大功率與成績相關系數只有0.29。

起跳角度與立定跳遠成績用拋物線擬合(見圖1)，確定系數R2是0.7615。

圖1　立定跳遠與起跳角度趨勢圖

3討論

一個項目是否能準確地評價受試者下肢力量及爆發力，必須具備兩個條件：①受試者在進行該項目時，下肢發揮了極大的力量及功率；②項目的成績很大程度上取決于下肢力量及功率，或者說項目成績與起跳中的最大地面反作用力以及最大功率具有很高的相關性。對比縱跳與立定跳遠，非常明顯，受試者在進行縱跳時能發揮出更大的力量及功率，而且力量峰值與功率峰值都與成績有較高的相關性。其中，功率峰值與縱跳成績相關系數高達0.83，這個值與國外學者的研究結果也相似[8]。而作為普遍采用的立定跳遠，在起跳過程中的最大功率只有縱跳中的一半，與成績的相關系數只有0.29。以上結果說明，進行立定跳遠時，普通學生并不能很好地發揮下肢的力量及爆發力，而且成績并不主要取決于下肢力量及爆發力。

本研究結果也證實了起跳角度對立定跳遠的成績影響重大，確定系數R2值高達0.7615。從圖1可以看出，受試者的起跳角度分布非常離散，最大的起跳角度38.1°，最小的11.6°，相差26.9°，起跳角度過大或過小都將影響立定跳遠的成績。立定跳遠成績最差的兩名受試者都是由于起跳角度過大或者過小，成績較好的受試者的起跳角度多集中在26°~30°這一范圍，但是有相當部分學生并不能將起跳角度控制在這個范圍。此外，落地時重心與腳后跟的距離也極大地影響成績。因此，對于普通學生來說，立定跳遠成績主要取決于是否掌握了這個項目的技巧，而不是下肢力量及爆發力。正因為立定跳遠需要較多的技巧，所以立定跳遠成績穩定程度較縱跳差[9]，偶然性比較大。綜上所述，立定跳遠作為測試學生身體素質項目的有效性、準確性都較差。相比較而言，縱跳是更好的測試方法。

4結論與建議

4.1縱跳中的地面反作用力和下肢最大功率都比立定跳遠的大，縱跳中可以更好地發揮下肢力量及爆發力。

4.2縱跳中下肢最大功率與成績的相關系數比立定跳遠的相關系數高很多，縱跳能更好地評價受試者的下肢力量及爆發力。

4.3普通學生在進行立定跳遠時，起跳角度往往掌握不好，較差的成績往往是因為起跳角度不好，而不是因為下肢力量及爆發力的不足。因此立定跳遠并不是準確有效地評價受試者的下肢力量及爆發力。

4.4建議采用縱跳代替立定跳遠來評價普通學生的下肢力量及爆發力。

參考文獻

[1]劉金海.我國青少年體質測試內容與理念的演進[J].當代體育科技,2012(26):10-12.

[2]于可紅，毋順碧.中國兒童、青少年體質測試研究綜述[J].中國體育科技,2001(11):15-17.

[3]鄧樹勛，王健，喬德才.運動生理學[M].北京:高等教育出版社,1999.

[4]Hunter J P, Marshall R N. Effects of power and flexibility training on vertical jump technique[J].Med Sci Sports Exerc, 2002,34(3):478-486.

[5]Quagliarella L, Sasanelli N, Belgiovine G, Moretti L, et al. Power output estimation in vertical jump performed by young male soccer players[J].J Strength Cond Res,2011,25(6):1638-1646.

[6]包雪鳴，朱連生.淺析中國、日本、新加坡三國體質測試指標[J].體育科技,2002(2):55-56.

[7]吳謀林，虞榮娟.中、美、日3國學生體質測試項目變革的比較研究[J].安徽體育科技,2010(6):48-52.

[8]Horita T, Komi P V, Nicol C, Kyrolainen H. Interaction between pre-landing activities and stiffness regulation of the knee joint musculoskeletal system in the drop jump: implications to performance[J].Eur J Appl Physiol,2002,88(1-2):76-84.

[9]Hebert-Losier K, Beaven C M. The MARS for squat, countermovement, and standing long jump performance analyses: are measures reproducible?[J].J Strength Cond Res,2014,28(7):1849-1857.

·運動人體科學·

Research on Vertical Jump is Better Than Standing Long Jump

on Evaluating Strength and Power of Lower Extremity

Zhang Yang1, Zhao Jin-ge2, Ruan Mian-fang3

(Faculty of Physical Education, Ningbo University, Ningbo 315211, China)

Abstract:The purpose of this paper was to investigate the accuracy and the validity of evaluating strength and power of lower extremity using standing long jump or vertical jump. Methods: Ten general students performed standing long jumps and vertical jumps. A 3-D faceplate was used to collect the ground reaction force during takeoff phase. Results: The peak ground reaction force and the peak power during vertical jumps were 12.90% and 49.30% respectively greater than those during standing long jumps. The correlation coefficient between the peak power and the distance of standing long jump was 0.29, while the correlation coefficient between the peak power and the height of vertical jump was 0.83. Conclusion: Vertical jump is better than standing long jump to evaluate strength and power of lower extremity of general students.

Key words:vertical jump; standing long jump; ground reaction force; peak power of lower extremity

基金項目：浙江省科技廳國民體質與健身技術研究重點實驗室資助項目(2011F10052)

中圖分類號:G804.63

文獻標識碼：A

文章編號：1004-3624(2015)02-0100-03

作者簡介：張洋(1989-)，女，江蘇邳州人，在讀碩士研究生.

收稿日期：2014-10-31