优秀跳水运动员下肢肌力水平特点分析

李吉如，张 援，邓京捷

优秀跳水运动员下肢肌力水平特点分析

李吉如，张 援，邓京捷

目的探讨跳水项目运动员的力量素质特征，以期更好的完成力量训练。方法通过对广东优秀跳水运动员下肢膝、踝关节及躯干屈伸肌群等速肌力测试及三维测力台SJ、CMJ测试，测定跳水运动员各肌群肌力水平。结果跳板运动员与跳台运动员在年龄、身高、体重方面有着显著性差异，其基本规律为男板＞女板＞男台＞女台 （P＜0.05）；跳板运动员与跳台运动员在关节等速肌力水平、三维测力台SJ、CMJ测试结果上有着显著性差异，其基本规律为男板＞女板＞男台＞女台（P＜0.05）；膝关节的屈伸快速力量比例在0.60左右，踝关节则在0.40左右，低于世界标准；相对于体能项目，跳水运动员受到年龄、体重等因素影响，力量水平一般，快速条件下膝、踝关节耐力水平一般，躯干耐力水平较好。结论跳水运动员下肢薄弱肌群为膝关节屈肌、踝关节伸肌、躯干伸肌，同时膝、踝关节屈伸比值过低，易导致运动损伤的发生。

跳水；等速肌力；SJ；CMJ；力量测试

跳水是我国在奥运会上的传统优势项目，是一项力与美完美结合的竞技运动，以其独特的魅力备受世人关注。奥运会比赛中进行的竞赛性跳水包含了3m跳板跳水和10m跳台跳水。比赛时，运动员在一端固定一端有弹性的跳板上起跳完成跳水动作称跳板跳水（跳板距水面的高度规定3m）；运动员在平直坚固的跳台上起跳完成跳水动作称跳台跳水 （跳台距水面的高度规定为10m）。

跳水比赛分为单人和双人两种，单人项目即一名运动员完成技术动作，裁判员根据运动员完成质量、难度系数、空中姿态等因素综合打分，双人项目由两名运动员同时完成一组动作，裁判员除了对技术动作质量打分外，还要对两名运动员技术动作同步情况进行打分。竞技跳水是以竞技为目的，按规则规定进行的跳水运动。运动员从3m板或10m台上起跳，在空中完成各种姿势及周数不同的翻转动作后，展直身体入水。跳水运动是围绕横轴和纵轴进行多周翻转的动作，对运动员方位感觉和平衡能力要求较高。

如今在不同层次水平的比赛中，动作难度不断加大、动作翻腾转体组合不断创新，这种竞技水平的提高是运动员对原有合理技术的改进和突破的结果，是对跳水关键、核心的力量与技术完美结合的体现。因此对运动技术、力量水平提出了更高的要求，对跳水项目的科研要求也提到了一个更高的高度。本研究拟通过对广东奥运跳水重点运动员长期追踪测试，建立全面的高水平跳水运动员动力学与运动学的特征数据库，找出影响跳水技术的关键因素，为加深了解跳水专项特点、运用针对性训练手段发展专项力量、优化技术提供理论依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

广东跳水队重点运动员39名，其中男子跳板运动员5名，男子跳台运动员15名，女子跳板运动员6名；女子跳台运动员13名；运动等级为运动健将（29名）和一级（10名），训练年限4～16年。研究对象基本情况见表1。

1.2 研究方法

等速肌力测试：仪器为美国产Cybex-NORM等速肌力测试系统，测试部位为双侧膝关节、双侧踝关节和躯干。测试方案：膝关节、躯干等速向心 60°/s×5 和 240°/s×15，踝关节等速向心 30°/s×5 和 120°/s×15，采集峰力矩、相对峰力矩、疲劳指数进行统计。测试顺序为膝、踝、躯干，各关节先慢速（60°/s），间隔1min后再测快速（240°/s），间隔5min后再测试另一侧肢体。测试前向运动员说明测试要求及注意事项，并进行5～10min的准备活动，各关节每个速度测试前运动员至少体验3次，直至感觉可完全发力。测试方法严格按照操作说明执行，由专业操作人员完成测试，测试完毕后系统自动打印报告。

三维测力台测试：仪器为美国产AMTI三维测力台，测试内容为SJ、CMJ。测试方案：运动员在实验人员讲解后依次进行SJ、CMJ测试，在练习3次并掌握技术动作要领后，方进行专项测试。测试方法严格按照操作说明执行，分析数据由专业人员在软件中计算处理，对最大力、冲量和爆发力进行统计。

1.3 研究指标

等速肌力测试：1）PT：Peak Torque，峰值力矩，关节收缩过程中的最大力量水平；2）PT/BW：Peak Torque/Body Weight，单位体重下的最大力量水平，消除体重的影响，客观评价力量水平；3）F/E：屈肌和伸肌力量的比值，用于表示关节的平衡能力。优秀运动员膝关节的F/E值一般在0.75～0.85之间，如果超过这个范围，弱侧肌群和韧带所受应力较大，容易引起损伤；4）ER：Endurance Ratio，最后3次屈或伸运动做功之和与最初3次做功之和的比值。反映运动员持续做功能力，越接近100%表示快速耐力水平越高。

三维测力台：SJ（Squat Jump）测试运动员双手叉腰半蹲在测力台上，听到命令后尽最大努力向上蹬伸起跳，所测的是下肢伸肌群在预先拉长且处于等长收缩状态下突然起动收缩的能力，是目前用于起动力量检测与评定较为常用的手段；CMJ（Counter Movement Jump）测试运动员双手叉腰直立于测力台上，听到命令后快速下蹲至某一位置立即向上起跳，所测的是下肢伸肌群从离心收缩快速转为向心收缩的能力。主要分析指标有：最大力：整个起跳发力过程中的最大力值；爆发力：发力开始至第50ms力值除以时间，可评价起动力量；冲量：力值×时间，即力对时间的积分。各指标除以体重表示相对的测试结果，除去体重对测试结果的影响，可更为客观地横向对较。

1.4 统计方法

2 研究结果

2.1 膝关节

如表2、3所示，不同性别、不同小项跳水运动员膝关节等速肌力水平差异明显，其中膝关节伸屈肌群峰力矩（PT）均有显著差异，这种差异在右膝体现得更为明显，在消除体重差异的影响的指标相对峰力矩（PT/BW）也有显著差异，而快速条件下耐力指数（ER）则无明显差异。整体差异规律体现为：1）男子跳板运动员膝关节屈伸肌群肌力最强，明显强于男子跳台、女子跳板、女子跳台运动员，差异具有显著性（P＜0.05）；2）女子跳板运动员膝关节肌力水平明显高于女子跳台运动员，差异具有显著性（P＜0.05），与男子跳台运动员肌力水平一致；3）所有运动员膝关节伸肌肌力明显高于屈肌，差异具有非常显著性（P＜0.01），整体膝关节屈伸肌群比值在0.60左右，明显低于理想范围（0.70～0.85），即膝关节屈肌明显薄弱，容易导致运动损失。

2.2 踝关节

踝关节素质指的就是踝关节蹬伸能力，这一素质直接反应出运动员的弹跳性能，跳水起跳主要依靠这一蹬伸能力，特别是现代跳水运动项目中，高质量、高难度的竞争需要更有力的蹬伸作为保证［1］。如表4、5所示，不同性别、不同小项跳水运动员踝关节等速肌力水平差异明显，尤其是男子跳板运动员踝关节跖屈肌力明显高于其他组运动员，女子跳台运动员踝关节伸屈肌力均为最弱，而快速条件下耐力指数（ER）则无明显差异。整体差异规律体现为：1）男子跳板运动员踝关节屈伸肌群肌力最强，明显强于其他组运动员，与女子跳台运动员之间差异具有显著性（P＜0.05）；2）男子跳台运动员、女子跳板运动员踝关节肌力水平明显高于女子跳台运动员，差异具有非常显著性（P＜0.01）；3）所有运动员踝关节跖屈肌力明显高于背屈肌力，差异具有非常显著性（P＜0.01），整体踝关节跖屈背屈比值在0.40左右。

表1 运动员基本情况表

表2 左膝关节等速肌力测试结果一览表

表3 右膝关节等速肌力测试结果一览表

表4 左踝关节等速肌力测试结果一览表

表5 右踝关节等速肌力测试结果一览表

2.3 躯干

表6 躯干等速肌力测试结果一览表

如表6所示，不同性别、不同小项跳水运动员躯干等速肌力水平差异明显，尤其是男子跳板运动员躯干伸屈肌力明显高于其他组运动员，女子跳台运动员躯干力量绝对值最低，而快速条件下耐力指数（ER）则无明显差异。整体差异规律体现为：1）男子跳板运动员躯干屈伸肌群肌力最强，明显强于其他组运动员，与其他各组运动员之间具有非常显著性差异 （P＜0.01）；2）男子跳台运动员、女子跳板运动员躯干屈肌肌力水平明显高于女子跳台运动员，差异具有非常显著性（P＜0.01）；3）所有运动员躯干屈肌肌力明显高于伸肌肌力，差异具有非常显著性（P＜0.01），整体躯干伸屈比值在1.10左右。

表7 SJ、CMJ测试结果一览表

2.4 三维测力台

如表7所示，广东优秀跳水运动员下肢伸肌平均爆发力，冲量等重要指标表现为CMJ高于SJ，证明神经肌肉系统在SSC条件下的特性对提高力量输出水平有明显作用。从小项特点来看，男板运动员在SJ各项重要指标中均明显高于其他小项。

3 分析与讨论

3.1 跳水运动员基本特征

根据表1基本资料显示，跳板运动员与跳台运动员在年龄、身高、体重方面有着显著性差异，其基本规律为男板＞女板＞男台＞女台。跳水具有突出的“年轻化”特点，该特点主要表现在“始训时间早”和运动员“成才时间提前”两个方面［2］，跳台运动员由于专项需要，基本特征表现为年龄偏小，基本在青春期前，身高、体重较小，有利于完成空中难度动作与压水花，而跳板由于需要完成走板、压板、弹跳等技术动作，需要一定的身高、体重，所以其基本特征表现为年龄稍大，多为青春期发育后，身高较高，体重较大，有明显的肌肉。

3.2 跳水运动员等速肌力特征

跳水是集难、稳、美于一体的技能主导类表现难、美的项目，现代跳水日益发展，动作难度不断增加，训练负荷不断增强，对运动员体能的要求越来越大［3］。跳水动作的动力主要来自于下肢爆发力［4］。

“力量”是跳水运动员的必备素质之一，它的优劣直接影响到运动员的专项技术水平［5］。因此，力量训练一直是跳水运动员训练的主要组成部分，也是跳水科学研究的一个重要课题。整体看来由于年龄、体重等因素，跳水运动员膝、踝、躯干等速肌力水平低于体能项目［6］，另可能由于跳水运动员需要以精细化动作为主，需要控制肌肉横断面增长，保持良好体型的基础上发展力量能力，因此肌肉力量水平不高。另外根据文献报道，优秀运动员膝、髋、躯干等大关节屈伸力量需要协调发展，以防止出现运动损伤［7］。本次测试结果来看跳水运动员膝关节的屈伸快速力量比例在0.60左右，踝关节则在0.40左右，与国外学者提出的世界级运动员的指标0.80～1.00相比［8］，然有存在较大差距。

躯干是连接上下肢体运动的中间环节，起跳的高度不仅取决于运动员腿部力量的优劣，而且，更重要的是通过良好的躯干力量将腿和上肢的力量进行整合，形成全身的起跳力量［9］。跳水是一个典型的技巧类项目，运动员技术动作的难度和稳定性是决定成绩的关键因素。出色的躯干力量可以加快翻腾的速度，增加难度，躯干力量还对身体姿态和平衡有着重要的控制作用，身体姿态在空中的控制以及旋转后身体的打开时机均与腰腹力量有密切关系。本次测试结果显示男板运动员躯干力量明显高于其他小项，由于板的项目特点，需要运动员在积极蹬伸跳板后，在有限的高度完成多周翻腾，因此对腰腹力量要求非常高，而跳台运动员因为年龄小，跳台相对翻腾的高度要高得多，腰腹力量发展明显低于跳板运动员。

3.3 跳水运动员三维测力台特征分析

跳水项目中有很多动作需要运动员下肢积极蹬伸板或台获得更大的向上向前的冲量，以获得更快的初速度，完成旋转或翻腾，因此下肢快速收缩爆发的能力要求很高。测试结果显示跳板运动员明显高于跳台运动员，再次证实了这一规律。跳水技术动作要求运动员力量能力与速度、柔韧和协调等素质的有机结合，不同肌肉和肌群之间在时间和空间上的精确配合，因此在训练中，加强在拉伸状态下的收缩训练，能够提高运动员下肢爆发力水平及肌肉协同发展，是提高技术难度和保证动作稳定的关键。

4 研究结论

1）广东优秀跳板运动员与跳台运动员在年龄、身高、体重方面有着显著性差异，其基本规律为男板＞女板＞男台＞女台；2）广东优秀跳板运动员与跳台运动员在关节等速肌力水平、三维测力台SJ、CMJ测试结果上有着显著性差异，其基本规律为男板＞女板＞男台＞女台；3）广东优秀跳水运动员膝关节屈肌、踝关节伸肌、躯干伸肌为薄弱肌群，另外膝关节的屈伸肌群比值比例在0.60左右，踝关节则在0.40左右，屈伸肌群比值有待进一步提高，以降低运动损伤的发生概率。4）相对于其他体能项目，跳水运动员力量水平一般。广东优秀跳水运动员快速条件下膝、踝关节耐力水平一般，躯干耐力水平则较好。

［1］陈小平.跳水运动员力量训练研究——以清华大学跳水队多年力量训练为例［J］.体育科学，2007，27（8）:37-44.

［2］ 王向东，刘学贞，仰红慧，等.中国青年踝关节跖屈、背屈肌群力量的研究［J］.中国运动医学杂志，2003，22（6）:569-572.

［3］ 王荣辉.我国跳水项目优秀运动员竞技能力结构与选材研究［D］.北京体育大学，2003.

［4］陈小平，于芬.我国普通高校运动训练科学化的构想——以清华大学跳水队为例［J］.中国体育科技，2003，39（3）:1-7.

［5］ 刘 颖.跳水运动员下肢关节肌力比率的研究［A］.第十届全国运动生物力学学术交流大会论文汇编［C］.北京市体育科研所，2002:88-90.

［6］ 师玉涛，刘 颖，马 馨，等.我国优秀10m跳台男子运动员下肢肌肉力量特征研究［J］.中国体育科技，2010，46（3）:54-56.

［7］ 谢 渝.跳水运动中踝关节形态素质的重要作用［J］.四川体育科学，1998，83（3）:25-26.

［8］ 胡 玮，吕远远.优秀跳水运动员下肢力量训练的分析［J］.南京体育学院学报（自然科学版），2012，11（4）:1-2.

［9］ 尹荣荣，李树屏.2015年全国跳水冠军赛男子10m跳台跳水起跳技术分析［J］.湖北体育科技，2016，35（07）:614-618.

Muscular Strength Test and Assessment of Elite Divers

LI Ji-ru，ZHANG Yuan，DENG Jing-jie

ObjectiveTo explore the muscular strength features of elite divers， and to provide better plan for training individually.MethodsBilateral peak torque of flexors and extensors of knee，ankle and trunk in elite divers were tested by Cybex-NORM and SJ and CMJ were tested by AMTI Three-Dimensional force platform to study the myodynamia of different muscle groups.ResultsThere were significant differences between platform and springboard athletes in age， bodyweight and height(P<0.05).Due to the differences of age，bodyweight between platform and springboard， the regular performance order was men's springboard﹥women's springboard﹥men's platform﹥women's platform.Compared with platform athletes，muscular strength of springboard athletes were significantly higher at two velocities(P<0.05)，the performance order was same as before.Knee flexor and extensor ratio of both legs were 0.60 and 0.40 respectively，it was a little lower than the normal range.Due to the differences of age， bodyweight， the muscular strength of divers were weak when compared with energy oriented programs athlete.ConclusionWeak muscles for divers were trunk extensor，knee flexor and ankle extensor.Knee flexor/extensor ratio of both legs were a little lower than the normal range.It was suggested that the strength of knee flexor was weak and may be a potential risk of injury.

Diving； Isokinetic Muscular Strength； SJ； CMJ； Strength test

G804.63

A

1003-983X（2017）12-1062-05

2017-10-31

国家体育总局项目（09B028）

李吉如（1981～），女，吉林长春人，硕士，副教授，研究方向:运动生物力学.

广东省体育科学研究所，广东 广州，510545 Guangdong Institute of Sports Science，Guangzhou Guangdong，510545