身体形态、相对力量、原地纵跳与跳深练习高度的相关性研究

周爱国，尹磊磊

(北京体育大学，北京 100084)

20世纪60年代，前苏联人首先提出并利用超等长训练方法，也就是著名的“the shock method”。正是采用此训练方法，前苏联运动员在短跑和跳跃项目上取得了优异的成绩。70年代美国的田径教练Fred Wilt开始采用该方法，并命名 plyometrics。之后，国内外学者对超等长训练方法的基本原理及应用方面做了大量研究。跳深练习是超等长训练中最为典型的训练方法，是在某一高度的固定平面上，无垂直初速度的落下后，接着迅速跳起的一种超等长训练。跳深练习强度变化比较大，下落后的连接动作也可以根据训练任务相应变化，跳深练习已成为发展肌肉快速力量的有效方法，在运动实践中广泛应用。

跳深练习的高度设置是超等长练习强度的重要指标。跳深练习适宜高度的研究一直是超等长训练研究争议的热点。跳深适宜高度应依据练习者的训练水平和不同训练目的而定的观点，国内外学者是一致的。但是不同身体指标对跳深练习下落高度的影响还没有定论。因此，以跳深落地缓冲时间作为跳深练习的重要标准，探究身体形态、力量等指标与跳深练习高度的相关性，为跳深练习的适宜强度设计提供科学参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

测试对象(表1)共24名男大学生，其中20名的数据用于方程的拟定，剩余4人用于方程模型的检验。且测试对象基本情况满足跳深练习的条件。基于测试安全和测试数据的可靠性，测试对象肌力水平要求半蹲的1RM至少是自身体重的1.5倍;快速力量要求必须能够在负荷60%体重的重量时，在5s内完成5次蹲起。

表1 测试对象的基本信息

1.2研究方法

1.2.1 文献资料法

通过查阅国内外有关超等长训练、跳深练习、拉长—缩短周期、增强式练习、快速伸缩复合练习、弹跳力等相关理论方面的文献资料216篇，明确了国内外对超等长训练及跳深练习的研究现状，同时为测试指标的选择以及论文结果分析提供依据。

1.2.2 测试法

1.2.2.1 测试指标的确定 通过文献资料、专家调查确定了影响跳深练习的基本指标包括身体形态指标(身高、体重、下肢长、小腿长、跟腱长、足弓高)和力量素质指标(最大力量、弹跳力和相对力量)。

1.2.2.2 下肢最大肌肉力量测试 采用美国体能协会测试1RM的测试方法。

1.2.2.3 弹跳力测试 测试仪器是瑞士产Kislter 928KA型三维测力台。测试方法:受试者两脚左右开立与肩同宽，站立于某一高度的跳箱上，脚尖在箱子边缘上，无垂直初速度的下落，双脚同时落到测力台上，之后立即缓冲起跳，跳上高度为40 cm的跳箱(为了保证受试者的安全和每次都能尽全力跳)上，用测力台记录从不同高度的跳箱落下后，从缓冲到发力起跳离开测力台的时间。掌握正确的落地缓冲技术。

跳深练习的高度分别是36 cm、41 cm、46 cm、50 cm、56.5 cm、61 cm、65.5 cm、70.5 cm、75.5 cm、80 cm和85.5 cm 10个高度，分别对应各自的缓冲时间。每个高度测试2次，取时间较短的一次做统计分析，进而得出每位受试者的一元线性回归方程模型，将300 ms代入该方程，从而推测跳深练习的最高高度。

1.2.3 统计学分析

运用统计软件SPSS 16.0对测试数据进行多元线性逐步回归分析、曲线拟合、相关分析等统计学方法处理。

2 结果与分析

2.1 跳深练习高度与落地缓冲时间的关系

落地缓冲时间是超等长练习的一项关键指标。缓冲时间的长短直接影响练习的质量。美国Vern Gambetta认为，爆发力可以用公式F×D/Time来表示，速度是关键，爆发力练习都不应超过300 ms。Anke Neubert等人的研究认为，拉长—缩短周期的时间只有在低于200 ms时，跳深练习才更有效。Ingen Schenau等认为，短跑、跳远和跳高运动属于快速拉长—缩短周期(fast ssc)，落地缓冲时间在100～150 ms之间。而立定跳远属于慢速拉长－缩短周期(slow ssc)，缓冲时间大于250 ms。

跳深练习的高度直接影响落地缓冲时间。跳深练习的高度越高，人体落地缓冲时间就会越长。落地缓冲时间超过300ms，肌腱产生的弹性势能将无法被有效利用，同时导致牵张反射引起的收缩与肌肉收缩不同步，跳深练习失去其练习意义。本研究确定跳深练习的缓冲时间为300 ms以内。

2.1.1 一元线性回归分析

跳深练习的高度和缓冲时间的测试数据应服从正态分布。研究采用柯尔莫哥洛夫－斯米尔洛夫检验法，对跳深练习高度和落地缓冲时间的数据进行检验，练习高度和落地缓冲时间双尾检验概率分别为1.000和0.994均大于0.05，说明数据符合正态分布(表2)。

表2 跳深练习的高度和落地缓冲时间的分布表

通过对跳深练习的高度和落地缓冲时间的数据进行一元线性回归分析，获得练习的高度和落地缓冲时间回归方程的系数(表3)。跳深练习的高度与落地缓冲时间的一元线性回归方程模型是:Y=0.555t－75.782，其中Y表示被解释变量练习的高度，t表示解释变量落地缓冲时间。一元线性回归方程的系数P＜0.05得出，系数有显著意义，回归方程具有显著性意义，方程可靠。

表3 跳深练习的高度和落地缓冲时间的回归方程模型系数分析

2.1.2 一元线性回归方程模型的检验

回归方程模型是否合理以及回归方程模型的优劣需要被评价。研究对回归方程模型的检验主要采用回归方程的显著性检验、回归系数的检验、拟合优度检验和拟合模型的残差检验(Durbin-Watson检验)来判别模型的实用性。

2.1.2.1 回归方程的显著性检验(方差分析，表4)

方程的显著性检验旨在对模型中被解释变量与解释变量之间线性关系在总体上是否显著成立做出判断。研究给定的显著性水平是α=0.05，跳深练习的高度和落地缓冲时间的回归方程模型中，大于统计量F值的概率P=0.011＜0.05，方程总体上显著。

表4 跳深练习的高度和落地缓冲时间的回归方程模型的方差分析(α=0.05)

2.1.2.2 回归系数的检验(表5) 方程的显著性检验是反映全部自变量的总体回归效果，但总体回归效果显著并不说明每个自变量对因变量都是重要的，因此，方程应对不起作用的或被其他自变量的作用所替代的自变量从回归方程中剔除，从而建立更简单的回归方程。跳深练习的高度和落地缓冲时间的回归系数分析显示，t的系数P=0.011＜0.05，常数项的P=0.049＜0.05，说明回归系数具有显著性，跳深练习的高度和落地缓冲时间两变量存在回归关系。

表5 跳深练习的高度和落地缓冲时间的回归系数分析(α=0.05)

2.1.2.3 拟合优度检验 拟合优度检验就是通过计算拟合优度R2(也称判定系数)来判定回归模型对样本数据的拟合程度，从而预测拟合模型的优劣;R是指复相关系数，复相关系数是测量一个变量与其他多个变量之间线性相关程度的指标。复相关系数的取值范围是［0，1］，复相关系数越大，表明要素或变量之间的线性相关程度越密切。一般情况下，R2越接近于1，表明回归平方和占总平方和的比重越大，回归模型对样本数据拟合程度越高，模型对预测越有意义。

由表6可知，复相关系数r=0.956，判定系数R2=0.913，修正的判定系数R2=0.885，均大于0.8(R2在0.8以上，拟合优度较高)，因而回归方程模型具有较高的预测价值。

表6 跳深练习的高度和落地缓冲时间的回归模型的拟合情况

2.1.2.4 拟合模型的残差检验(Durbin-Watson检验)Durbin-Watson检验，即序列的自相关检验是对回归余项的线性独立假设进行的检验。如果经检验回归余项不存在自相关关系(线性独立)，则能保证回归模型的实用性，只有经过Durbin-Watson检验表明回归余项无序列相关时，回归模型(表7)才可以用于预测。

表7 跳深练习的高度与落地缓冲时间的一元线性回归模型

拟合模型的Durbin-Watson(残差)为1.811，当α=0.05时，k=1，n=5，查DW检验表，因为DW检验表中 n最低为15，故取 dL=1.08，dU=1.36，即DW 统计量在(dL，4 －dU)即(1.08，2.64)内，表明回归余项无序列相关，回归模型可以用于预测。由此可以得出，一元线性回归方程拟合效果较好，可以用于预测。

2.2 影响跳深练习高度的因素分析

适宜的跳深练习高度将有效地提升跳深练习的效果。而影响跳深练习高度的因素很多，本研究对身体形态指标及力量指标进行测试，并在此基础上对各项因素进行相关分析(表8)。研究显示，体重、原地纵跳、相对力量3个指标与跳深练习的高度最为相关，相关系数分别是原地纵跳r=0.609，相对力量r=0.425，体重r=－0.452。教练员在进行跳深练习时，合理高度的设计一定关注运动员的体重、相对力量、纵跳高度的变化，使练习强度更加合理，提升训练效果。

表8 跳深练习中各项因素与练习高度间的相关系数矩阵

2.2.1 体重与跳深练习高度

体重指标是反映跳深练习强度的重要指标之一。体重较大的运动员相对于体重较强的运动员进行高度相同的跳深练习，练习对于运动员的刺激深度是不一样的。“体重超过100 kg的运动员，不要选择高度超过46cm的跳深练习”支持这一观点。研究结果显示，体重与跳深练习的高度成负相关，相关系数是－0.452。体重增加，其他指标不变的情况下，跳深练习的高度就应当降低。因为在相同高度上下落时，体重越大，落地时的冲量越大。根据动量定理(Ft=mv2－mv1)，冲量(Ft=mΔv)增加，冲量转化为动量(Ft)也增加。同理，如果运动员体重增加，而肌肉力量不变，运动员在进行跳深练习时，落地缓冲时间必将延长。如果运动员落地缓冲时间超过一定范围，跳深练习的效果将会受到影响。体能训练实践中，运动员在进行跳深练习时，体重也是教练员需要考虑的训练安全因素之一。出于训练安全考虑，如果运动员体重较大，跳深练习对于机体支撑器官的冲击也将加大，即强度加大，这将进一步增强对支撑器官的刺激;如果超过运动员承受的强度范围将会造成支撑器官的损伤。

2.2.2 原地纵跳与跳深练习高度

跳深练习对落地的缓冲时间有严格的控制，练习的效果受到离心—向心耦合时间的影响。首先，肌腱和肌肉被快速拉长时，肌肉、肌腱自身的弹性势能加大。如果落地缓冲时间延长，肌肉的弹性势能转变成热能而被消耗，该力学模型将起不到促进力量整合的效果。再者，肌肉被快速拉长时，除了积累了弹性势能，肌梭里的感受器也被激活，并发放神经冲动通过传入神经元传递到神经中枢，神经中枢把运动指令通过传出神经元支配肌肉产生收缩，从而提升运动表现。有预摆动作的原地纵跳可以很好地反映肌肉先拉长后收缩的效果。原地纵跳高度和跳深练习的高度成正相关，相关系数是0.609。原地纵跳高度反映机体的快速力量，尤其是髋、膝、踝的伸肌肌群。伸肌肌群的能力提高，落地缓冲能力也将提高，因而，跳深练习的高度相对升高，以保持既定的训练强度。

2.2.3 相对力量与跳深练习高度

相对力量是指运动员单位体重所具有的最大力量。相对力量反映人体的加速变化即物理运动学的加速度。而相对于跳深练习，相对力量反映的是运动员从高处下落到地面，肢体的减速能力和蹬离地面的加速能力。研究结果显示，相对力量和跳深练习的高度成正相关，相关系数是0.425。该结论也得到体重与跳深练习的高度成负相关结论的支撑。跳深练习的高度是练习强度变化的重要指标。运动员的相对力量提高，下落的高度不变，跳深练习的强度将会降低。因而，在体能训练实践中，最大力量提高，或体重减小，跳深练习的高度也就应当适度提高，否则练习的强度就会变低，影响训练效果。

3 结论

1)体重与跳深练习的高度呈负相关r=－0.452。体重越大，跳深练习的高度越低。

2)原地纵跳与跳深练习的高度呈r=0.609。原地纵跳高度越高，跳深练习的高度越高。

3)相对力量与跳深练习的高度呈0.425。相对力量越大，跳深练习的高度越高。

［1］王力男.增强式训练:释义与应用［J］.北京体育大学学报，2012(4):133－136.

［2］姜晓天.跳高运动员起跳腿超等长收缩能力的生物力学研究［J］.沈阳体育学院学报，2005(2):65 －67.

［3］姜宏斌.超等长训练负荷监控与实践效果评价的研究述评［J］.武汉体育学院学报，2013(3):75－82.

［4］李铁录，吴升扣.超等长练习对提高运动员弹跳力效果的生物力学研究［J］.北京体育大学学报，2011(10):133－136.

［5］吴超.对快速伸缩复合练习的探讨［J］.赤峰学院学报(自然科学版)，2014(7):187 －188.

［6］罗跃兵.论跳高运动员起跳腿肌肉的工作能力及其训练方法［J］.武汉体育学院学报，2003，37(1):70 －71.

［7］洪兆龙，卢梅富，陆献峰，等.小班抽样技术的研究及其统计学基础［J］.华东森林经理，1996(2):11－18.

［8］罗炯.超等长练习机制与跳深训练法研究述评［J］.天津体育学院学报，2005(2):21－23.

［9］闫松华.两种速度训练方法新探——弹簧式反弹练习和超速训练［J］.北京体育大学学报，2004，14(27):1639 －1641.