跳深跳远练习对高校高水平跳远运动员的起跳腿起跳技术的影响研究
2017-03-18杨细文唐斯英周建梅
杨细文,唐斯英,周建梅
(首都体育学院,北京 100191)
跳深跳远练习对高校高水平跳远运动员的起跳腿起跳技术的影响研究
杨细文,唐斯英,周建梅
(首都体育学院,北京 100191)
跳远是一项跑跳结合的非周期性快速力量性项目,其由助跑、过渡阶段、起跳、腾空、落地组成,主要是将动能转化为势能,起跳技术就是其能量转换的主要环节,也是最复杂的技术,因此起跳技术的研究一直是人们的关注的焦点。与跳远起跳最为密切的身体素质训练就是快速力量的训练,其练习手段众多,其中与跳远专项力量练习结合最为紧密的就是跳深练习,有研究表明,跳深跳远的三维支撑反作用力的力-时间曲线与跳远类似,仅受到的力的大小不一;不同组合跳深练习与踏跳效果间是非线性的关系。但大部分跳深跳远与跳远的研究都是在力学机制上进行研究,在跳深跳远练习对起跳技术的运动生物力学分析甚少。本文对高校高水平运动员进行跳深跳远练习前后起跳技术进行了运动生物力学分析,得出跳深跳远练习对起跳技术起跳腿的影响,旨在为在高校教师指导跳远起跳教学、训练提供参考。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
以首都体育学院为例,对跳深跳远练习对高校高水平跳远运动员的起跳腿起跳技术的影响进行研究。
1.2 研究方法
1.2.1 文献资料法 通过首都体育学院图书馆和中国知网查阅跳远起跳技术和跳深练习的相关文献,整理并总结,为本文提供理论基础。
1.2.2 实验法 以首都体育学院2名一级跳远运动员为实验对象,张某出生于1995年4月,身高178cm,体重68kg,训练年限5年,最好成绩为7.37m;任某出生于1994年7月,身高183cm,体重71kg,训练年限6年,最好成绩为7.45m。2016年4月采用2个星高钛HS高速录像采集系统和足底压力平板对2名实验对象的起跳技术的相关参数进行收集整理,之后实验对象经过8周、每周3次、每次30min左右的跳深跳远练习,跳深高度和高台与起跳点的远度根据个人能力,以及符合肌肉产生爆发力的生理机制而设计,实验开始从高台50cm,最高小于1.2m,高台距离起跳点1m开始,最远小于1.8m。在第9周再次利用2个星高钛HS高速录像采集系统和足底压力平板对2名实验对象的起跳技术的相关参数进行收集整理。
1.2.3 测试法 首先使用2个星高钛HS高速录像采集系统对2名实验对象进行拍摄,机高1.2m,一台放在踏跳板水平延长线12m处,另一台置于踏板垂直方向沙坑外16m处2个数码摄像机的夹角为90º,拍摄频率为100赫兹;完成测试后,在踏板附近用美国Peak三维标定框架对起跑阶段动作范围进行标定。
1.2.4 数据统计法 通过Signal TEC Video录像解析系统获得的数据和收集的数据,再运用SPSS 22.0、Excel软件进行数据统计。
2 结果与分析
2.1 实验前运动员起跳腿的运动生物力学分析
跳远起跳技术包括起跳脚着地瞬间、缓冲、蹬伸三个部分,其成绩由力量、速度和角度决定,起跳腿在起跳过程中的常用运动参数有着地角、第一波峰值、最大缓冲膝角、缓冲时间、腾起角度、蹬伸角、蹬伸时间、第二波峰值。起跳技术的主要任务是要尽可能减少水平速度损失的同时创造最大的垂直速度,使运动员获得最大的腾起角度。有研究表明,跳远运动员在起跳过程中的水平速度与有效成绩存在显著性的正相关。
2.1.1 实验前、后运动员起跳腿的运动学比较分析 从表1可知,张、任2名运动员的着板角均在60º左右,其值与我国优秀跳远运动员的角度61º很接近,身体的重心投影点相对接近起跳点,身体有较好的向前性。跳远成绩与水平速度成正比,但经过多年研究发现,一味地追求绝对速度不但不能提高成绩,反而会打破运动员的起跳技术,对成绩造成负面影响,因此提出了在追求速度的同时要求在可控的速度范围内。在着地时刻的水平速度上,张、任2名运动员的可控速度在8.8m/s左右,与我国优秀跳远运动员的9.2m/s相差0.4m/s。最大缓冲膝角是反映运动员起跳腿肌肉力量对抗离心收缩的能力,是将动能转化为弹性势能的环节,张某和任某的最大缓冲膝角均在140º左右。腾起角度和腾起速度是决定跳远腾空远度的决定因素,腾空角度理想状态是45º,但由于水平速度大和人体肌肉能力,普遍认为腾起角在18º~24º之间,越接近24º,起跳腾空越理想,张、任2名运动员均在18º附近,处在合理的角度。蹬地角度是与身体重心移动轨迹、踏板力量密切相关的。研究表明,优秀运动员的蹬地角度在75º左右。张、任2名运动员的蹬地角均在72º左右,也在合理区域,但有待提高。蹬地角与着地角结合得出的起跳扇面角是提高成绩的重要因素。据波波夫研究,实践中运动成绩的提高除了减小起跳扇面角,缩短工作时间是提高成绩的主要因素。之后费尔歇提出理想的扇面角在28º~43º,张、任2人的扇面角分别为49.2º、46.9º,均高于理想扇面角度。离板瞬间的水平速度与跳远成绩成正比,而离地瞬间的速度是在着地缓冲后,因此我们在实践中主要是看着地瞬时的水平速度与离地时刻的水平速度的比值,即速度利用率。张某与任某的速度利用率分别达到了81.27%、81.39%,与我国优秀运动员的95%相差较大。
表1 实验前、后张某和任某起跳腿的运动学参数
经过8周的跳深跳远实验后,张、任2名运动员的着板角度、着地瞬间水平速度、最大缓冲膝角、腾起角度、蹬地角度、离地瞬间水平速度均有所提高,对该2名运动员来说,整体上均收到了较好的效果。但考虑到个体差异和人为因素,用标准差表示实验前后的差异性,SD数值越大表示差距越大,可知张某和任某实验前后的4个角度参数均只有最大缓冲膝角大于1,有相对较大的差异,且任某的标准差数值大于张某,而在起跳腿的其他角度参数上,标准差均小于1,差距不明显。在速度参数上,张、任2名运动员均是在离地瞬间水平速度增加的多,增加量均是着地瞬间水平速度的7倍,说明2名运动员起跳的速度利用率提高了。两人在差距较大的运动参数上数值均有增加,产生正向的作用,因此可得知,跳深跳远的下肢专项性练习除了可增强力量外,在跳远起跳技术上,有助于提高起跳缓冲阶段的起跳腿屈膝缓冲的能力和速度利用率,提高了运动员的动作经济性,降低了能量转化中的损失率,在提高起跳技术的起跳腿其他运动参数上不明显。
表2 实验前、后张某和任某起跳腿的动力学参数
2.1.2 实验前、后运动员的动力学比较分析 表2显示,在实验前,张、任2名运动员的第一波峰值均在7 000N左右,与我国跳远高水平运动员的9 000N相差较大。第一波峰值表示运动员在着地时刻的最大力值,着地上板是起跳过程中的起始环节,也是直接影响起跳效果的重要因素,因此教练员平常都要求运动员要上板积极,起跳前一步的摆动腿主动下压,着板缓冲做离心收缩,这就要求运动员要有强大的屈肌力。在缓冲时间上,2人的缓冲时间接近,与我国跳远高水平运动员的0.05s相差1s,第二波峰值在4 000N左右,与我国跳远高水平运动员的5 000N相差1 000N。有研究表明,腹部肌肉是蹬伸阶段最活跃的肌肉,下肢肌肉的兴奋程度远低于腹部肌肉,第二波峰值表示在蹬伸阶段利用惯性力的结果,其与蹬伸时间可间接说明起跳技术的经济性、损失能量的大小。在起跳时间上,张、任2名运动员分别为0.135s、0.130s,与我国跳远高水平运动员的0.11s相差0.02s,起跳时间的长短直接反映了运动员的起跳动作的经济性和下肢的刚度。因此张、任2名运动员要提高下肢力量来增加下肢刚度。有研究表明,下肢刚度也是反映动作经济性的指标。
经过8周的跳深跳远实验后,张、任2名运动员的第一波峰值、第二波峰值均有所增加,缓冲时间、起跳时间均有缩短,张某的蹬伸时间略有缩短,任某的蹬伸时间不变,可看出2名运动员的起跳时间主要是缩短了起跳的缓冲时间。在力值参数上,张、任2名运动员主要是在第一波峰值表现出较大的差距,第二波峰值的差距相对较小。在时间参数上,2名运动员主要是在缓冲时间上表现出了差距,缩短了缓冲时间,说明起跳腿上板积极、下肢刚度有所提高,与前面的运动学分析结果一致,在蹬伸时间上没有表现出差距。因此综合张、任2名运动员的运动学和动力学分析可知,跳深跳远练习在跳远起跳技术上的效果主要表现在缓冲阶段,跳深跳远练习可提高运动员的专项力量。
3 结 语
张、任2名运动员在经过8周的跳深跳远实验后,下肢肌肉力量有所改善,在起跳腿起跳动作上表现出着板缓冲时间减少,起跳时间缩短,速度利用率提高。跳深跳远作为跳远的专项力量训练不仅是因为其在动力学上符合跳远的用力曲线,在起跳技术上表现出增加最大缓冲膝角、减少缓冲时间来提高速度的利用率,下肢力量的增强可提高起跳动作的经济性。但由于本次实验的样本量较小,且针对的是一级运动员,对于更高水平的运动员是否会有效有待进一步研究。
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G823
A
1674-151X(2017)02-044-03
2016-12-24
学科建设:田径跑类项目教学训练研究项目研究成果(编号:15510699)。
杨细文(1992~),硕士研究生。研究方向:体育教育训练。