原地縱跳測試與下肢肌肉力量的相關性研究綜述

□ 李悅 張健（首都體育學院 北京 100191）

1、原地縱跳的概述

現在縱跳已經成為測試下肢力量最常用的手段之一，發展也基本成熟。縱跳起跳動作是人體在中樞神經系統的控制下，依靠身體各環節的協調配合，發揮下肢肌群最大爆發力，以達到最佳縱向起跳效果的技術動作。

一般實驗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）和連續縱跳(continuousjumpwith bentlegs)。

SJ：沒有預蹲動作的半蹲跳起，運動員屈膝半蹲（膝關節角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：有預蹲動作的半蹲跳起，運動員雙手叉腰，在平坦硬質平臺向下預蹲到半蹲位置（膝角900），然后進行最大努力地向上垂直跳起。

DJ：運動員雙手叉腰，從不同高度上跳到平坦硬質平臺上，然后立即盡最大努力地向上垂直跳起。

CJS：運動員從站立位置加擺臂的蹲跳。

CJB：運動員雙手叉腰，從站立姿勢連續多次按要求在平坦硬質平臺上垂直向上跳起，要求每次下落屈膝至半蹲位（膝角900）然后盡力向上跳起。

2、原地縱跳成績與下肢肌肉力量的相關性

無論哪種縱跳形式，縱跳高度都與下肢肌肉的絕對力量和爆發力量成高度相關，這一觀點已經得到了大部分學者的認可。縱跳和立定跳遠成績已經被定為測量下肢肌肉力量的標準，并且在運動訓練中，教練員經常會采用縱跳和立定跳遠為手段來進一步提高運動員的下肢力量。這不僅說明下肢力量會對縱跳成績起到決定性作用，縱跳訓練本身也會進一步增強運動員的下肢力量。目前國內外很多學者對此都進行了研究分析，其結果對上述觀點起到了肯定的作用。

Robbert從肌肉力學角度進行研究，進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調性。

杜潔在普通男大學生關節相對峰力矩與蹲跳高度的關聯分析中指出，縱跳項目中踝關節背屈相對峰力矩，髖、膝關節伸肌相對峰力矩都與縱跳高度相關。

鄭義華通過研究發現，下肢肌肉力量對原地縱跳的起跳效果起著重要的作用。現在的研究一致認為，無論哪一種縱跳形式，縱跳的高度都與下肢肌肉的絕對力量和暴發力量成高度相關，下肢肌肉力量的大小直接決定縱跳可能達到的最大高度。

王坦等研究結果發現，縱跳高度不能夠作為反映人體下肢的爆發力的直接指標，而起跳時產生的沖量可以反映人體下肢的爆發力。

眾多的學者認為運動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節最大力（地面反作用垂直分力）和力的作用時間。由此認為：縱跳能力與克服重力阻力的力量素質間存在著密切的聯系，下肢肌肉力量可以作為評價縱跳能力的指標。然而，現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系，但起跳速度才是縱跳高度的決定性因素。另外也有學者對起跳時的功率、沖量、角度、角速度等方面與縱跳高度的關系進行了比較研究，發現沖量值與高度有一定的函數關系，起跳角度、角速度、功率與高度之間也存在著一定的關系。

朱國生運用三維測力系統，對不同膝角靜態蹲跳動力學進行采集記錄并利用計算機和相關運動學公式計算出相關運動學指標變化，著重討論了最大力值、蹬伸時間、沖量值等主要生物力學指標的變化規律及其對縱跳高度的影響。其研究結果表明：最大力與縱跳高度之間成低度相關，而沖量值和縱跳高度之間呈高度相關。

Aragon建立的理論模型中指出起跳速度對起跳高度的預測，從力學角度來看，縱跳高度取決于運動者離板時的騰起初速度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間的乘積有關，不單獨依靠其中之一決定。

尹洪滿等人運用三維測力臺和紅外光點運動分析系統同步測試系統對男排運動員半蹲力量素質各參數指標最大值與其彈跳高度的相互關系進行了定量分析，其研究也表明原地縱跳和助跑起跳時的速度、功率、動量與彈跳的高度均呈正相關。

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

曹志飛以20名受試者原地連續縱跳的運動生物力學特征為研究對象，從運動學、動力學及肌肉力學三個層次對原地連續縱跳的運動生物力學特征進行系統、深入的分析研究。運動學的研究表明，60次/分頻率作用下人體下肢各關節緩沖幅度較小，緩沖階段起主要作用的肌群沒有充分受到牽拉，儲存的彈性能較小，蹬伸階段能夠利用的能量相對較小，導致獲得的騰空高度明顯低于其它兩種頻率。另外，在運動過程中起跳支撐時間、人體重心位移和速度、下肢關節角位移及蹬伸階段角速度峰值等運動學參數整體上都表現出隨著運動頻率的增加逐漸減小的變化趨勢。運動時間對原地連續縱跳的起跳效果具有非常顯著的影響。原地連續縱跳過程中隨著運動時間的延長，騰空高度呈現明顯下降；運用三維測力研究法對原地連續縱跳動力學特征的研究發現，緩沖結束瞬時力值、蹬伸力峰值、沖量參數、蹬伸平均功率是影響起跳效果非常重要的動力學因素；原地連續縱跳過程中人體下肢主要肌群肌肉MF在整體上隨運動時間的延長都表現出逐漸減小的趨勢，說明隨著運動時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年冬訓期間，安排武術隊員使用新型力量訓練儀器（HUR快速力量訓練儀器）進行下肢力量的嘗試性訓練。為了了解新的訓練手段對下肢肌肉群鍛煉的效果，掌握冬訓期間運動員下肢力量、彈跳能力的變化情況，運用MERAC等速測力與康復系統和HUR測力臺在冬訓不同時期對運動員下肢膝、髖、踝三主要關節進行等速力量測試、縱跳高度測試，掌握運動員下肢力量水平的發展狀況。在冬訓后，運動員下肢大部分環節肌群相對峰值力矩、最大功率、平均功率都有不同幅度的提高，說明冬訓期間運動員的力量素質得到了一定程度的增長，快速力量增長尤為明顯。

趙西堂等人運動運用三維測力臺(Kistler）和紅外光點自動捕捉測試系統(Quailyss-MCU500)對北京體育大學男子排球隊9名運動員分別進行了擺臂縱跳和抱頭縱跳的測試。認為擺臂對縱跳高度的貢獻率為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間、緩沖時間和蹬伸時間，卻增加了蹬伸后段時間。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關系；標準化的正、凈沖量與縱跳高度之間存在線性相關；縱跳高度、體重與落地力的峰值之間都不存在線性相關。

閆霞運用Kistler三維測力臺，對50名籃球二級運動員和40名足球二級運動員進行統一動作要求的縱跳測試。結果表明，足球運動員和籃球運動員的起跳高度與平均功率和快肌纖維比呈高度正相關，與瞬時力值，而籃球運動員起跳高度與預拉伸效果相關度較高，足球運動員的起跳高度預拉伸效果相關度較低。

黃文賓等人在對我國青少年足球運動員伸、屈膝等動力量及下肢爆發力特點的研究中通過文獻資料法、測試法及數理統計法對國內不同年齡、等級青少年足球運動員大腿伸膝、屈膝肌群等動力量及下肢爆發力特點進行研究。結果表明，隨年齡與訓練年限的增長,青少年足球運動員伸、屈膝等動力量逐漸增加。18歲足球運動員屈膝等動力量明顯高于16歲運動員,而在伸膝等動力量上兩者沒有明顯差別。前者的伸膝/屈膝等動肌力比高于后者。在10m站立式全速跑測試上，18歲足球運動員的成績明顯好于16歲足球運動員。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上兩者之間沒有明顯區別，說明下肢爆發力訓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，還是作用時間、各關節運動角速度、屈曲角度等因素，都與縱跳高度間存在較為密切的關系。