下肢形态等因素与跳深实验中支撑时间关系研究

蔡 广，许汪宇，葛 珺



下肢形态等因素与跳深实验中支撑时间关系研究

蔡 广1，许汪宇2，葛 珺1

研究目的从运动员选材角度探讨跳深实验中支撑时间与下肢形态等因素相关关系。研究对象：为上海市一、二线短跑和中长跑共84名运动员，其中男子短跑运动员34名，女子短跑运动员19名，男子中长跑运动员21名，女子中长跑10名。方法：所有研究对象均进行身高、体重、下肢形态、反应时、跳深实验测试，然后分组研究支撑时间与以上等因素相关关系。结果：男子比踝围指数小的组支撑时间快于比踝围指数大的组趋势；男子比跟腱指数大的组支撑时间都快于比跟腱指数小的组趋势；男子训练时间长的组支撑时间快于训练时间短的组；性别分组，男子支撑时间快于女子支撑时间趋势；男子反应时快组的支撑时间快于反应时慢组趋势；以上各项影响因素，女子结果与男子不尽一致。结论：下肢形态、性别、训练年限及反应时对跳深实验过程中的支撑时间都有一定的影响，但可能由于优秀样本量的较少原因，一些结果只出现一致性趋势，未出现显著性意义，男女结果也不尽一致，后续可以增加优秀运动员样本量进一步证实。

下肢形态；跳深实验；支撑时间；研究

最大速度是田径跑跳运动员最重要的素质之一[1][2]，它和运动成绩有很大的关联性，而支撑时间又是影响最大速度的一项重要技术指标，支撑时间的长短是技术、协调性、力量、身体结构等方面合力作用的结果[3]。在以往或当前关于支撑时间的研究，多从运动生物力学角度进行，本文将主要从运动员选材角度，以短跑和中长跑运动员为研究对象，探讨短跑和中长跑项目运动员在跳深实验中支撑时间与下肢形态、反应时、性别、训练时间之间的关系，为“支撑时间”这项指标应用于运动员选材或者教练员训练提供科学的参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

研究对象均为上海市一、二线运动员，短跑项目包括100m、200m、400m，运动员取样于莘庄运动基地；中长跑项目包括800m、1 500m、5 000m、10 000m，运动员取样于上海体育学院附属竞技体育学校。各项目男女运动员基本信息、运动等级人数分布见下表1。本文中以运动等级分组时：优秀组包括健将和一级，一般组包括二级和三级。

表1 研究对象基本信息

1.2 研究方法

1.2.1 一般身体形态测试（1）记录指标：身高、体重、小腿长、跟腱长、踝围；（2）测试仪器：身高计，体重计，日本马丁尺（型号TTM）；（3）测试方法：按照《上海市优秀体育后备人才选材测试指标与操作手册》操作方法进行（2011年）。（4）派生指标：比踝围=踝围/跟腱长*100，比跟腱=跟腱长/小腿长*100。

1.2.2 反应时测试（1）记录指标：光反应时。（2）测试仪器：上海体育科学研究所选材研究中心研制的psytech心理实验系统，包含控制电脑1台，心理软件1套，脚踏板1对，手控面板1个。（3）测试方法：受试者呈坐位，用优势手拇指轻按在手控面板按键上，注意力集中，注视屏幕上的小灯或图形，当出现亮点（红灯）后，立刻用手按键，反应越快越好，共测5次，去掉最大值和最小值，剩余的3次取平均值。（4）测试环境：测试仪器均放置在较安静的单独的房间内，以减少测试时外界环境对受试者的干扰。

1.2.3 跳深试验（1）测试仪器：NEWTEST Powertimer —便携式体能测试系统、40cm台阶、1.5m长杆、2个40cm高架杆。（2）记录指标：支撑时间、反弹高度、下落距离。（3）测试方法：反应垫子连上主机，主机再连接电脑。台阶放置离反应垫边缘20cm地方，两40cm高的架杆放置垫子两侧，1.5m长杆放置在架杆上。受试者双手叉腰站光脚在台阶上，仪器准备就绪，开始跳下，落在垫子上后，以最快的速度跳起，并跳过长杆，落在长杆的另外一侧，且保证落在垫子上。每人测试3次，取测试支撑时间平均值和最快值，分别表示为最快支撑时间和平均支撑时间。

1.2.4 数据分组 为了探讨下肢形态、性别、训练年限、反应能力对支撑时间的影响，本研究中需要对以上因素进行分组，比较不同分组的支撑时间的差别，分组方式采用百分位数法，处于百分位数25%以下为25%组，处于百分位数75%以上为75%组。

1.2.5 数据统计 所有的数据用SPSS18.0统计软件进行处理，结果用均数±标准差（M±SD）表示。两组之间的比较采用双样本均数T检验，P<0.05为显著性，P<0.01为高度显著性。

2 结果与讨论

2.1 比踝围和比跟腱对支撑时间的影响

本研究中下肢形态主要包含两个派生指标：比跟腱和比踝围，是两项反映下肢爆发力指标，在运动员选材中应用比较多，其研究结果如表2、3所示：男子比踝围25%组的最快和平均支撑时间都快于75%组，差异不具有显著性。女子结果和男子相反，比踝围25%组最快和平均支撑时间都慢于75%组，差异也无显著性。男子比跟腱25%组的最快和平均支撑时间都慢于75%组，最快支撑时间的差异不具有显著性，平均支撑时间的差异具有显著性。女子最快支撑时间比跟腱25%组快于75%组，平均支撑时间25%组慢于75%组，差异均无显著性。

虽然比跟腱和比踝围与支撑时间关系，在统计学上都没有表现出显著性的差异，但是其结果基本表现出同样的趋势，也就是说比跟腱指数越大或者比踝围指数越小，跳深实验中支撑时间越短。其原理可能如下：跟腱是由腓肠肌和比目鱼肌构成的人体最大的肌腱，比跟腱是指跟腱/小腿长指数，在运动员选材上经常用来评估运动员下肢力量，该指数越大表示，小腿力量越大。比踝围是指踝围/跟腱长，踝围大小反应踝关节的粗细，跟腱的长短反映了小腿肌肉的形态结构，踝围越细，跟腱越长，表示小腿肌肉收缩力量集中，爆发力也越大，从而利于踝关节的蹬伸，此指数是越小，表示爆发力越好[4]。因此从男子研究结果来看，比踝围指数越小，或者比跟腱指数越大，支撑时间有缩短的趋势。女子未出现同样的规律，可能与样本较少有关。

表2 比踝围分组支撑时间比较（ms）

注：25%组与75%组比较：*代表P<0.05，**代表P<0.01

表3 比跟腱分组支撑时间比较（ms）

注：25%组与75%组比较：*代表P<0.05，**代表P<0.01

2.2 训练时间对支撑时间的影响

作为一项运动员选材指标，一般要求遗传度较高，而可训练程度较低。支撑时间可训练性如何，其研究结果见表4。25%组是代表训练年限低的一组，75%组代表训练年限高的一组。男子25%组支撑时间长于75%组，且差异具有显著性，也就是训练年限长的运动员支撑时间短。男子组表现出的支撑时间的可训练性与国内学者陈小平研究结果有一致之处，他在对反应力量可训练性的研究中发现，绝大部分无训练经历少儿经跳深训练后，其支撑时间得到了明显缩短，整个实验组的平均支撑时间比测试前缩短15.4%（P<0.001），但是由于研究对象最大力值训练前、后没有显著差异的情况下得到了缩短，他认为受试者跳深成绩的提高主要应归结为神经—肌肉系统协作能力的改善，它有效提高了力值单位时间的增长速度，从而使支撑时间缩短[5]。此外20世纪90年代国外学者Bauersfeld、Voss、Mester等研究认为优秀运动员和青少年运动员的跳深踏跳时间很难或不能通过训练改变[6][7][8]。本研究中由于不是配对前后对比研究，且没有测试相关辅助指标，因此训练年限的增加到底引起机体哪些方面的变化，从而最终导致了男子组支撑时间的改变，还不能确定。本研究中女子并未表现出男子一样的趋势，可能与样本较少有关。

表4 训练时间分组支撑时间比较（ms）

注：25%组与75%组比较：*代表P<0.05，**代表P<0.01

2.3 性别、反应能力对支撑时间的影响

性别对支撑时间的影响当前未见相关的报道，本研究进行了探讨。为了避免项目和运动等级差异对支撑时间造成影响，本研究按运动项目和运动等级进行分组，探讨性别对支撑时间的影响，其结果见表5、表6，从中可见短跑项目中优秀组和一般组都出现男子支撑时间短于女子支撑时间趋势，中长跑优秀组也出现男子支撑时间短于女子趋势，这种的趋势出现，可能与男女下肢各关节和足弓的肌肉、韧带力量差异有关。在本研究中无论短跑还是中长跑研究对象平均年龄是17岁，因此男女都是在发育尾声阶段，在此阶段男女各个运动系统都发育基本完善，其中就包括肌肉系统。因此在此阶段由于性别差异，男子下肢各个关节和足弓肌肉系统、韧带都会好于女子，从而也就会导致跳深实验中男子支撑时间短于女子。

表7中是反应能力对支撑时间的影响结果，从中可见男子出现25%组的支撑时间快于75%组趋势，也就是反应时快的一组，支撑时间也短，这种趋势的出现，可能是与神经肌肉的反射活动有关。从肌肉收缩的生理机制来看，反应速度加快，有利于加快神经—肌肉的反射活动，从而导致支撑时间缩短。此结果与有些研究报到也是一致，这些报道认为肌肉的“拉长—缩短—周期”，即支撑时间，与神经—肌肉系统之间的反应能力密切相关[5][9]。但由于女子并未表现出相同的规律，后续可以扩大优秀样本量继续证实。

表5 短跑组不同性别支撑时间比较（ms）

注：男子组与女子组比较：*代表P<0.05，**代表P<0.01

表6 中长跑组性别差异支撑时间比较（ms）

注：男子组与女子组比较：*代表P<0.05，**代表P<0.01

表7 反应时间分组支撑时间比较（ms）

注：25%组与75%组比较：*代表P<0.05，**代表P<0.01

3 小 结

比踝围值越小，支撑时间越短，比跟腱值越大，支撑时间越短；男子支撑时间短于女子支撑时间；训练时间长运动员支撑时间较短；反应时快的运动员支撑时间短。本文中一些结果只表现一致性的趋势，但是对于支撑时间应用于运动员选材还是有一定参考意义，统计学上未出显著性意义，可能与优秀样本量较少有关，以后可以继续扩大优秀运动员样本量加以验证。

[1] 王保成，袁运平.短跑[M].北京：人民体育出版社，1996：40.

[2] 周 波.田径速度力量性项目快速反应力量及其训[J].南京体育学院学报，2006，5（1）：54~55.

[3] 朱民华，杨明留，刘 璐，等.少年女子短跑运动员途中跑支撑时间及影响因素[J].上海体育学院学报，2007，31（5）：60~64.

[4] 曾凡辉，王路德，刑文华等.运动员科学选材[M].北京：人民体育出版社，1992：78~80.

[5] 陈小平.反应力量和反应力量的训练[J].体育科学，2001，21（5）：36~39.

[6] Voss G.., Zempel S,Gabel B.Zur Zusammenhang zwischen der Ausbildung elementarer Leistungsvoraussetzungen und der Leistungsentwicklung[J]. Leistungssport, 1992(3): 37~42.

[7] Bauersfeld M,Voss G. Neue Wege im Schnelligkeitstraining [M]. Philippka, M.nster, 1992.

[8] Mester J,Br.ggemann P,Ritzdorf W.etal. Abschlussbericht-Reaktive Kraftfahigkeit-Diagnose und Trainierbarkeit amBeispiel des Kunstturnens, desalpinen Skilaufs und des Hochsprungs[M]. Sport Hochschule Koln, 1989.

[9] 郑念军.田径、举重运动员下肢反应力量能力探析[J].山东体育学院学报，2005.21（13）：1~5.

The Study of Relation Between Lower-Limb and Contact Times in Drop-Jump

CAI Guang1, XU Wangyu2, GE Jun1

The purpose of study was discussing relation between contact times in drop-Jump and lower-limb and other factors from viewpoint of Talent identification. Subject: a total of 84 athletes in sprint and long distance race from shanghai youth and professional athletes（34 men and 19 women athletes in sprint, 21 men and 10 women athletes in long distance race）. Method: Every athlete was carried out tests for height, body weight, lower-limb, reaction-time, drop-Jump, and then discussing relation between contact times in drop-Jump and lower-limb, gender, training-life reaction-time by dividing into groups. Results: Contact times in the small group of index of ankle circumference was faster than that of the big group for men athletes; The trendency of contact times in the big group of index of tendon was faster than that of the small group for men athletes; Contact times in the long group of training-life was faster than that of the short group for men athletes; Gender comparison, The trendency of contact times in men group was faster than that of women group; Contact times in the fast group of reaction-time was faster than that of the slow group; For influential factor above, the results of women athletes were not all agree with that of men athletes. Conclusion：Lower-limb, gender, training-life, reaction-time relates to contact times in drop-jump, but perhaps because of sample, some results of woman and man athletes are not exactly the same, so need to expand the sample size is further confirmed.

Lower-limb; Reaction-time; Contact Times; Drop-Jump; Track and field

1007―6891（2017）01―0072―04

10.13932/j.cnki.sctykx.2017.01.15

G804.21

A

2016-06-29

2016-07-14

1.上海体育科学研究所，上海，200030；

2 上海市宝山区体育局，上海，200940。

1.Shanghai Sports Science Research Institute, Shanghai, 200030, China;

2.Baoshan District of Shanghai Sports Bureau, Shanghai, 200940, China.