原地纵跳测试与下肢肌肉力量的相关性研究综述

□ 李悦 张健（首都体育学院 北京 100191）

1、原地纵跳的概述

现在纵跳已经成为测试下肢力量最常用的手段之一，发展也基本成熟。纵跳起跳动作是人体在中枢神经系统的控制下，依靠身体各环节的协调配合，发挥下肢肌群最大爆发力，以达到最佳纵向起跳效果的技术动作。

一般实验研究中将纵跳分为半蹲跳 （squatjump）、下蹲跳（countermovementjump）、跳深（dropjump）、自由纵跳（counter movementjumpswingarms）和连续纵跳(continuousjumpwith bentlegs)。

SJ：没有预蹲动作的半蹲跳起，运动员屈膝半蹲（膝关节角900），双手叉腰，然后再起始位置上尽最大努力地向上垂直跳起。

CMJ：有预蹲动作的半蹲跳起，运动员双手叉腰，在平坦硬质平台向下预蹲到半蹲位置（膝角900），然后进行最大努力地向上垂直跳起。

DJ：运动员双手叉腰，从不同高度上跳到平坦硬质平台上，然后立即尽最大努力地向上垂直跳起。

CJS：运动员从站立位置加摆臂的蹲跳。

CJB：运动员双手叉腰，从站立姿势连续多次按要求在平坦硬质平台上垂直向上跳起，要求每次下落屈膝至半蹲位（膝角900）然后尽力向上跳起。

2、原地纵跳成绩与下肢肌肉力量的相关性

无论哪种纵跳形式，纵跳高度都与下肢肌肉的绝对力量和爆发力量成高度相关，这一观点已经得到了大部分学者的认可。纵跳和立定跳远成绩已经被定为测量下肢肌肉力量的标准，并且在运动训练中，教练员经常会采用纵跳和立定跳远为手段来进一步提高运动员的下肢力量。这不仅说明下肢力量会对纵跳成绩起到决定性作用，纵跳训练本身也会进一步增强运动员的下肢力量。目前国内外很多学者对此都进行了研究分析，其结果对上述观点起到了肯定的作用。

Robbert从肌肉力学角度进行研究，进一步指出下肢肌肉力量是纵跳能力的决定性因素，但纵跳能力更取决于肌肉性能控制的协调性。

杜洁在普通男大学生关节相对峰力矩与蹲跳高度的关联分析中指出，纵跳项目中踝关节背屈相对峰力矩，髋、膝关节伸肌相对峰力矩都与纵跳高度相关。

郑义华通过研究发现，下肢肌肉力量对原地纵跳的起跳效果起着重要的作用。现在的研究一致认为，无论哪一种纵跳形式，纵跳的高度都与下肢肌肉的绝对力量和暴发力量成高度相关，下肢肌肉力量的大小直接决定纵跳可能达到的最大高度。

王坦等研究结果发现，纵跳高度不能够作为反映人体下肢的爆发力的直接指标，而起跳时产生的冲量可以反映人体下肢的爆发力。

众多的学者认为运动员的纵跳水平主要取决于起跳过程中克服自身重力的能力，上升高度最终取决于下肢关节最大力（地面反作用垂直分力）和力的作用时间。由此认为：纵跳能力与克服重力阻力的力量素质间存在着密切的联系，下肢肌肉力量可以作为评价纵跳能力的指标。然而，现在越来越多的研究表明，下肢力量虽然与纵跳高度有密切的关系，但起跳速度才是纵跳高度的决定性因素。另外也有学者对起跳时的功率、冲量、角度、角速度等方面与纵跳高度的关系进行了比较研究，发现冲量值与高度有一定的函数关系，起跳角度、角速度、功率与高度之间也存在着一定的关系。

朱国生运用三维测力系统，对不同膝角静态蹲跳动力学进行采集记录并利用计算机和相关运动学公式计算出相关运动学指标变化，着重讨论了最大力值、蹬伸时间、冲量值等主要生物力学指标的变化规律及其对纵跳高度的影响。其研究结果表明：最大力与纵跳高度之间成低度相关，而冲量值和纵跳高度之间呈高度相关。

Aragon建立的理论模型中指出起跳速度对起跳高度的预测，从力学角度来看，纵跳高度取决于运动者离板时的腾起初速度V0，而V0则取决于力的冲量，冲量是力和力作用时间乘积的累加，也就是说纵跳的最大高度与里的大小和作用时间的乘积有关，不单独依靠其中之一决定。

尹洪满等人运用三维测力台和红外光点运动分析系统同步测试系统对男排运动员半蹲力量素质各参数指标最大值与其弹跳高度的相互关系进行了定量分析，其研究也表明原地纵跳和助跑起跳时的速度、功率、动量与弹跳的高度均呈正相关。

张佑磊的研究表明，地面反作用力与纵跳高度相关度较低；关节蹬伸最大角速度与纵跳高度相关度较高；下肢髋关节伸肌快速肌力与踝关节屈肌快速肌肉力量与SJ和CMJ关节蹬伸最大角速度高度相关。

曹志飞以20名受试者原地连续纵跳的运动生物力学特征为研究对象，从运动学、动力学及肌肉力学三个层次对原地连续纵跳的运动生物力学特征进行系统、深入的分析研究。运动学的研究表明，60次/分频率作用下人体下肢各关节缓冲幅度较小，缓冲阶段起主要作用的肌群没有充分受到牵拉，储存的弹性能较小，蹬伸阶段能够利用的能量相对较小，导致获得的腾空高度明显低于其它两种频率。另外，在运动过程中起跳支撑时间、人体重心位移和速度、下肢关节角位移及蹬伸阶段角速度峰值等运动学参数整体上都表现出随着运动频率的增加逐渐减小的变化趋势。运动时间对原地连续纵跳的起跳效果具有非常显著的影响。原地连续纵跳过程中随着运动时间的延长，腾空高度呈现明显下降；运用三维测力研究法对原地连续纵跳动力学特征的研究发现，缓冲结束瞬时力值、蹬伸力峰值、冲量参数、蹬伸平均功率是影响起跳效果非常重要的动力学因素；原地连续纵跳过程中人体下肢主要肌群肌肉MF在整体上随运动时间的延长都表现出逐渐减小的趋势，说明随着运动时间的延长人体下肢主要肌肉的疲劳程度逐渐增加。

张平在2003年冬训期间，安排武术队员使用新型力量训练仪器（HUR快速力量训练仪器）进行下肢力量的尝试性训练。为了了解新的训练手段对下肢肌肉群锻炼的效果，掌握冬训期间运动员下肢力量、弹跳能力的变化情况，运用MERAC等速测力与康复系统和HUR测力台在冬训不同时期对运动员下肢膝、髋、踝三主要关节进行等速力量测试、纵跳高度测试，掌握运动员下肢力量水平的发展状况。在冬训后，运动员下肢大部分环节肌群相对峰值力矩、最大功率、平均功率都有不同幅度的提高，说明冬训期间运动员的力量素质得到了一定程度的增长，快速力量增长尤为明显。

赵西堂等人运动运用三维测力台(Kistler）和红外光点自动捕捉测试系统(Quailyss-MCU500)对北京体育大学男子排球队9名运动员分别进行了摆臂纵跳和抱头纵跳的测试。认为摆臂对纵跳高度的贡献率为1.695%；摆臂纵跳和抱头纵跳力蹬伸阶段的图像都具有双峰特征,摆臂纵跳双峰特征更加明显；摆臂缩短了纵跳过程的总时间、缓冲时间和蹬伸时间，却增加了蹬伸后段时间。最大力值、蹬伸后半段力的梯度值、正冲量和净冲量与纵跳高度之间不具有线性相关关系；标准化的正、净冲量与纵跳高度之间存在线性相关；纵跳高度、体重与落地力的峰值之间都不存在线性相关。

闫霞运用Kistler三维测力台，对50名篮球二级运动员和40名足球二级运动员进行统一动作要求的纵跳测试。结果表明，足球运动员和篮球运动员的起跳高度与平均功率和快肌纤维比呈高度正相关，与瞬时力值，而篮球运动员起跳高度与预拉伸效果相关度较高，足球运动员的起跳高度预拉伸效果相关度较低。

黄文宾等人在对我国青少年足球运动员伸、屈膝等动力量及下肢爆发力特点的研究中通过文献资料法、测试法及数理统计法对国内不同年龄、等级青少年足球运动员大腿伸膝、屈膝肌群等动力量及下肢爆发力特点进行研究。结果表明，随年龄与训练年限的增长,青少年足球运动员伸、屈膝等动力量逐渐增加。18岁足球运动员屈膝等动力量明显高于16岁运动员,而在伸膝等动力量上两者没有明显差别。前者的伸膝/屈膝等动肌力比高于后者。在10m站立式全速跑测试上，18岁足球运动员的成绩明显好于16岁足球运动员。然而在30m站立全速跑及原地静止式纵跳、原地下蹲式纵跳的成绩上两者之间没有明显区别，说明下肢爆发力训练随年龄增长没有得到足够的重视。

综上所述，无论是起跳前峰值力、冲量、功与功率，还是作用时间、各关节运动角速度、屈曲角度等因素，都与纵跳高度间存在较为密切的关系。