下肢力量与不同形式纵跳高度的相关性研究①

王国栋 张佑磊

(苏州大学体育学院 江苏苏州 215021)

纵跳能力在体育运动中的作用不言而喻，纵跳能力的高低有时候甚至能成为某项运动成绩好坏的决定因素[1]。体育运动中不同的运动项目，有多种纵跳形式，在不同形式的纵跳中，下肢肌肉参与程度与参与肌肉工作类型不同。肌肉的参与程度主要是通过肌肉收缩形式即其力量的大小反映出来的，而纵跳的高度是评价纵跳的最重要指标。以往关于纵跳的研究虽强调了下肢力量对于纵跳成绩获得的重要性，但是并没有系统的指出下肢肌肉力量与纵跳的相关关系，本文就下肢关节肌肉不同收缩形式的力量与三种纵跳半蹲跳(SJ)、下蹲跳(CMJ)和连续纵跳(CJB)高度的相关性进行研究，以揭示下肢肌肉力量与纵跳能力间的关系，力求为运动训练提供参考，并对纵跳相关运动技术的评价提供数据支撑。

1 研究方法

30名健康男性受试者志愿参加本实验，年龄(22.8±1.7)岁，身高(176.2±5.2)cm，体重(71.6±8.5)kg，测试前未对受试者进行专门的力量训练。

力量测试通过Con-trex多关节力量测试系统测量受试者下肢髋、膝、踝三关节肌肉力量（图1），分别记录其等长收缩、等动收缩峰值力矩，并对其进行标准化处理（峰值力矩/体重）。测试前对受试者进行仪器使用的培训，使得受试者能够发挥真实的水平。受试者上肢固定于等动肌力测试系统上，测试仪器支撑臂与测量时肢体重力带来的额外力矩由机器自动校验扣除。测试过程中对测试对象给予口头鼓励。每个模式或速度组间，受试者休息2～3min。

髋关节力量测试时，让受试者仰卧平躺在Con-trex等动肌力测试仪上进行测试，用机器固定带对受试者非优势腿进行固定，设定髋关节运动范围从髋关节最大伸直位屈10°开始到屈120°。测量髋关节伸屈肌在髋屈60°、90°、120°（髋伸直为髋屈零度，Is60，Is90，Is120）时的等长肌力和髋关节以60°/s、240°/s的向心（C60，C240），离心(E60，E240)模式运动的等动肌力。

膝关节力量测试时，让受试者坐在Con-trex等动肌力测试仪上，躯干伸直并用机器固定带固定，设定膝关节运动范围从膝关节最大伸直位屈10°开始到屈90°。测量膝关节伸屈肌在膝屈30°、60°、90°（膝伸直为膝屈零度，Is30，Is60，Is90）时的等长肌力和膝关节以60°/s 、240°/s的向心（C60，C240）及离心(E60，E240)模式运动的等动肌力。

踝关节力量测试时，让受试者仰卧平躺在Con-trex等动肌力测试仪上进行测试，用机器固定带对受试者上肢躯干及非优势腿进行固定。测量踝关节伸屈肌在跖屈0°(Is0)时的等长肌力和踝关节60°/s 、120°/s的向心（C60，C120）及离心(E60，E120)模式运动的等动肌力。

图1 Con-trex力量测试

图2 不同形式纵跳动作示意

表1 髋关节肌肉力量与三种纵跳高度相关度

表2 膝关节肌肉力量与三种纵跳高度相关度

表3 踝关节肌肉力量与三种纵跳高度相关度

纵跳测试运用瑞士Kistler测力台。根据地面反作用力计算受试者在完成SJ、CMJ和CJB过程中的纵跳高度。要求整个过程中双脚不得落于测力台以外区域。纵跳动作要求如图2。

2 研究结果

所有实验数据采用SPSS18.0统计学软件包进行整理分析，实验数据均用“x(—)±s”表示，采用相关分析法对髋膝踝关节所有力量指标与SJ、CMJ和CJB的高度进行相关性分析。

由表1可知，髋关节伸肌E60、E240（快、慢速等动离心肌力）与SJ高度呈正相关，髋关节屈肌快速等动离心肌力与CMJ、CJB高度相关度具有统计学意义。

由表2可知，膝关节屈肌快速等动离心肌力与SJ、CMJ、CJB高度相关度均具有统计学意义，其中与SJ高度相关，相关系数为0.77。

由表3可知踝关节伸屈肌力量与三种形式纵跳高度相关度均不具有统计学意义。

3 分析讨论

本研究结果表明，SJ中纵跳高度与髋关节伸肌60°/s、240°/s等动离心肌力正相关，与膝关节屈肌240°/s等动离心肌力高度正相关。由此可见在提高运动员相关项目起动力量上，应重点关注膝关节屈肌快速离心肌力的发展，另外提高髋关节伸肌慢速与快速离心肌力肌力对于提高运动员起动力量也有重要意义。

CMJ中纵跳高度与髋关节屈肌240°/s等动离心肌力正相关，与膝关节屈肌240°/s等动离心肌力正相关。结合以往的分析认为髋关节屈肌快速等动离心肌力能够有效的转化弹性势能，这与赵伏生的研究结果一致[2]（髋关节伸屈肌力量水平是影响蹲跳高度的因素之一），因此重点训练髋关节屈肌快速离心收缩肌力对提高其CMJ水平有一定的作用，但在实际训练中必须认识到一个问题，虽然肌肉被预拉伸所储存的弹性势能在向心收缩阶段增加系统的动能，但是这种现象不能不加区分的随便使用，因为反向收缩增加动能的使用是有时间限制的，一个缓慢的反向拉伸能暂时的增加肌肉的力，但是会在可以使用它之前消失，因此如何正确有效的训练还要根据实际运动项目加以拓展。

CJB中纵跳高度与髋关节屈肌240°/s等动离心肌力正相关，与膝关节屈肌240°/s等动离心肌力正相关，可以看出弹性势能的储备不光在下蹲跳中能被有效的利用，在连续纵跳中也能够有效的保持，在CJB中提高髋关节和膝关节屈肌快速离心力量水平对提高连续纵跳能力有帮助。

4 结语

本文的研究结果可总结出下肢肌肉快速力量尤其是髋关节和膝关节屈肌的快速等动离心力量水平与运动员的纵跳能力有密切联系，在竞技运动中对提高纵跳高度有一定参考价值，而髋关节伸肌的快速、慢速等动肌力的提高对提高运动员的快速起动能力有一定意义。虽然纵跳高度和绝对力量和爆发力有关，但不是唯一的影响因素，运动员的受训练水平、动作协调性等因素同样影响着纵跳高度，在实际应用中应该引起重视，Bobbert从肌肉力学角度指出虽然力是纵跳能力的决定因素，但是纵跳效果更取决于肌肉性能控制的协调性[3]，训练时应该全面考虑相关影响因素。

[1]杜洁,王海英,等.普通男大学生关节相对峰力矩与蹲跳高度的关联分析[M].中国组织工程研究与临床康复,2007,26(2):5129-5132.

[2]赵伏生.跳高运动员髋关节肌群生物力学特征分析[J].北京体育大学学报,2010,33(10):55-57.

[3]Bobbert, M.F,et al. Effects of Muscle Strengthening on Vertical Jumping Height: A Simulation Study Medicine and Science in Sports and Exercise,1994,26(8):1012-1020.