对女子跳高运动员郑幸娟不同高度技术的运动学对比分析

王国伟

(郑州大学体育学院,河南郑州 450044)

对女子跳高运动员郑幸娟不同高度技术的运动学对比分析

王国伟

(郑州大学体育学院,河南郑州 450044)

郑幸娟是我国优秀的女子跳高运动员之一,她的水平、技术风格代表着我国女子跳高的最高水平。运用文献资料法、专家访谈法、三维解析法以及数理统计法对郑幸娟不同高度的技术进行三维分析。研究结果表明:郑幸娟在最后两步的步长相对合理,而最后两步的速度有些慢,造成了助跑的节奏放慢。起跳时间相对来说有些长,在1.92m的高度时的起跳水平速度和垂直速度较快,而1.95m时相对来说有些慢。郑幸娟在1.92m和1.95m时的起跳时重心高度与重心最高高度接近世界水平的运动员,但是在这两个高度的膝关节、髋关节相对来说比较大。

女子跳高;郑幸娟;不同高度技术

1 研究目的

我国女子跳高曾经出现郑凤荣、金玲等优秀的运动员。但是,目前我国女子跳高整体水平并不是太高。与世界优秀的运动员相比我们还有一段差距,还需要继续努力。可喜的是,我国女子跳高出现了一名后起之秀,郑幸娟是我国优秀的女子跳高运动员之一。2001年郑幸娟才进入福建省体校师从于黄国锦教练,2004年进入福建省体工队,2005年就获得了全国田径大奖赛系列赛女子跳高中山站冠军和宜兴站冠军。无论是从身体条件还是比赛能力,郑幸娟的整体情况都比较优秀,曾经多次获得国内室内、室外冠军。本文主要是对郑幸娟2007年北京室内田径锦标赛1.92m试跳成功技术与1.95m试跳失败技术进行对比分析,通过分析,为实际训练提供一些参考资料。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

本研究是以国家田径集训队郑幸娟为研究对象,选取了在2007年全国室内田径比赛锦标赛北京站的比赛录像,对同一场次比赛中试跳成功的1.92m与试跳失败的1.95m进行分析。

2.2 研究方法

2.2.1 文献资料法

查阅中国知网(CNKI)有关跳高的文章、期刊和书籍等国内外文献资料,并对其进行分类整理。在掌握前人研究的基础上,针对郑幸娟训练、比赛的情况,提出了研究思路和方向。

2.2.2 专家访谈法

2.2.3 三维摄像法

三维摄像主要运用的是松下1080型号摄像机,拍摄频率为60p/s,两台摄像机高1.20m,两台摄像机的角度为90°,两台摄像机的拍摄距离为10m,赛前赛后拍摄艾捷三维立体框架。

图1 跳高比赛拍摄现场示意图

2.2.4 录像解析法

对郑幸娟室内比赛试跳成功的1.92m与失败的1.95m进行解析,运用Ariel公司的APAS运动分析系统对所获得资料进行量化处理。

2.2.5 数理统计法

对所得数据在计算机上,采用社会科学统计软件(SPSS10.0)进行平均数、标准差等方面的分析。

3 结果与分析

跳高的技术主要由助跑、起跳、过杆等部分组成。本文主要对郑幸娟在2007年室内田径锦标赛北京站进行分析,选取了试跳成功的1.92m与试跳失败的1.95m进行技术对比分析,分析总结试跳成功与试跳失败的原因。同时,郑幸娟目前是国内女子跳高的优秀运动员之一,她的水平代表了我国目前女子跳高的最高水平,她的技术也代表了我国女子跳高的技术类型。

3.1 最后两步的步长与速度的分析

助跑的目的主要是为了最后的起跳做充分的准备。速度是背越式跳高的灵魂,跳高最后几步助跑时整个助跑技术的关键,尤其是最后两步的助跑,直接影响到起跳前身体重心的水平速度、起跳的垂直速度和起跳动作的合理性[1]。跳高助跑速度最终要表现为有效的垂直速度,助跑水平速度是转化为垂直速度的基础。

本文参考Binder and Coad (2014)，拟将面板数据的分位数回归方法首次运用在RUMiC数据上来研究影响中国城镇居民主观幸福感的因素在整个分布上的变化情况。相比于横截面数据和时间序列数据，面板数据不仅为研究者提供更多数据和消除多重共线性，还可以解决遗漏变量的问题，为模型研究提供可靠、准确的估计；而分位数回归可以更详细的考察不同分布上的幸福感的影响因素的贡献。相比于国内已有的研究，本文在数据、方法上的创新都为国内关于幸福感的研究提供建设性的参考。

表2 郑幸娟最后两步速度、步长一览表

由表2可知,在1.92m的高度时,倒数二步的步长为2.010m、水平速度为6.673m/s、合速度为6.711m;倒数一步的步长为1.997m、水平速度为6.591m/s、合速度为6.618m/s。在1.95m的高度时,倒数二步的步长为1.994m、水平速度为6.790m/s、合速度为6.806m/s;倒数一步的步长为1.862m、水平速度为6.500m/s、合速度为6.507m/s。在1.92m、1.95m两个高度的成绩的倒数二步分别为2.010m、1.994m。

通过日常训练对郑幸娟倒数二步的统计分析可知,郑幸娟的倒数二步应该在2.0m左右,因此在此次比赛中,倒数二步的步长基本合理。倒数一步分别为1.997m、1.862m,倒数一步都小于倒数二步。有资料显示,在倒数几步的助跑中,倒数第二步步幅要大于倒数第一步,同时要大于倒数第三步[2]。高潮等人提出,助跑最后三步的步长是中、大、小,最后几步助跑频率在稳定中逐步提高,并要求最后三步均在弧线助跑中完成[3]。从这两个高度的成绩来看,郑幸娟的步长相对来说是合理的。最后一步的步长对于提高运动员来讲至关重要,因为在跳跃运动中,应非常强调摆动腿和积极蹬伸,充分蹬伸踝关节,积极推动髋部和身体快速前移的重要性。通过对技术录像的观察,郑幸娟在1.92m的高度相对来说比较积极,这样能够使得她在起跳过程时身体的整个髋关节积极向起跳方向推进,从而更有利于起跳。而在1.95m的高度,步长相对合理,但是由于后两步速度的降低,造成了身体重心落后于身体,没有积极的向前推进,不利于最后的起跳。如果髋关节没有积极向起跳方向,会造成运动员在起跳时支撑脚与重心之间的距离过远,不能使起跳腿的相关肌群得到很好的牵拉,造成了助跑的速度与肌肉的弹性势能不能协调的配合,最终表现为起跳的失败。

对比两个高度的速度会发现,无论是水平速度还是合速度,倒数一步要小于倒数二步的速度,这样的速度会造成助跑的速度节奏变慢,不利于最后的起跳。我国优秀运动员金玲保持的1.97m的全国纪录中,金玲的助跑后3步的速度分别为7.50m/s、7.65m/s和7.68m/s,其节奏逐渐加快[1]。郑幸娟在这两个高度的速度都没有达到7m/s以上,这说明她的最后两步的速度节奏有些慢。1.95m的最后两步的助跑速度还没有1.92m的速度快,考虑到实际比赛的情况,在速度下降的情况下,很难越过1.95m的高度。最后两步的速度下降是造成1.95m试跳失败的重要因素之一。如何避免后两步的速度损失,国外有资料表明,助跑的最后两步或三步,运动员将逐渐降低髋关节。这样做可以使速度没有明显的损

失[4]。

在整个跳高技术过程中,速度是最核心的价值所在。郑幸娟应该进一步提高速度。林明等人通过调查得知,我国目前一线的教练员,认为速度素质是背越式跳高运动员重要素质,专项素质主要包含移动速度和动作速度两个方面,移动速度专项训练手段主要集中在弧线助跑方式和30m跑两个特征方式,存在着速度素质训练手段单一,距离偏短的现象。这就要求教练员能够突破传统思维,根据跳高项目的特点,设计出能够更加接近专项特点并且能够进一步提高运动员速度的手段和方法。

3.2 起跳时间与速度的分析

起跳阶段是整个背越式跳高技术中至关重要的一个环节,既受到了前面助跑速度的影响,也受到起跳脚位置的影响,还要受到摆臂和摆动腿等因素的影响。在起跳阶段,起跳腿用力蹬地,地面以同样大小的反作用力通过起跳腿作用于人体。地面作用于人体竖直向上的力,使人体获得垂直方向的速度,从接近零增加到较大的值[4]。起跳垂直速度与重心水平速度变化大小成高度的正相关,与起跳时重心的水平速度和起跳角度成一定的负相关。

表3 郑幸娟起跳时间与相关速度一览表

起跳时间受一系列因素的影响,有些有利于跳高,有些是不利的,短的起跳时间可使起跳腿产生有利的动作(有利),但也削弱手臂的动作及造成起跳开始时身体质心较高(不利)。总之,起跳时间能说明一些情况,但起跳时间本身的长短,不能表明技术好或不好[4]。表3可知,郑幸娟在两个高度的起跳时间都是在0.18s,而表4国外优秀的运动员起跳时间最大的为0.16s,最小的为0.14s。平均为0.148s±0.01。郑幸娟的起跳时间总体上是要大于国外优秀的运动员,虽然国外研究认为起跳时间对技术有力也有不利,但是要看对技术有利的因素大,还是不利的因素大,建议在以后的训练中,适当的缩短起跳时间。从表3可知,在1.92m、1.95m两个不同高度的起跳水平速度分别为4.058m/s、3.602m/s;垂直速度分别为3.983m/s、3.588m/s;合速度分别为5.686m/s、5.084m/s。国外优秀运动员起跳时水平速度为3.98m/s±0.33、起跳时垂直速度为3.99m/s±0.07。郑幸娟在1.92m时的速度基本上达到国外优秀运动员所具有的速度,而在1.95m时的相关速度明显要低于国外优秀运动员,同时也低于自己在1.92m高度时应该具备的相关速度,这个结论正好也和最后两步时郑幸娟1.95m高度的速度较低相吻合。由于前面助跑速度的下降,同时也造成了起跳时的速度较慢。

在助跑时,运动员应该有较大的水平速度,因为在这个瞬间,应该没有水平速度的损失。但是,在起跳阶段中,水平速度应该减少很多。跳高运动员在起跳阶段损失的水平速度是由于起跳运动员在起跳阶段向前蹬伸造成的,同时运动员受到地面向后的反作用力。水平速度在起跳阶段的损失,是起跳过程中固有的部分,它们与垂直速度的产生有关系。运动员水平速度的损失是为了获得垂直速度,以有利于最后的起跳。

表4 国外优秀跳高运动员(女子)起跳时间与相关速度一览表

3.3 起跳时重心高度的分析

1973年,美国著名运动生物力学专家詹姆斯·海提出了“决定跳高成绩基本因素框图”[5],即决定跳高成绩的基本因素有3个:1)起跳离地瞬间身体重心的高度H1;2)起跳腾起的垂直速度使重心可能上升的高度H2;3)重心达到的最大高度与横杆高度之差H3。运动员的跳越高度H=H1+H2-H3。起跳阶段重心高度的变化较为复杂,重心高度同身高和技术有很大的关系。

表5 郑幸娟起跳时相关重心高度一览表

由表5可知,郑幸娟在1.92m、1.95m两个不同高度时起跳重心分别为1.341m、1.388m;重心最高高度分别为2.009m、1.961m。起跳时的重心高度受到了运动员的身高以及起跳时的身体姿势影响,身体越高,起跳时身体的各个环节伸展的程度越大,相对来说就越高。郑幸娟的身高为1.84m,两个高度分别为1.341m和1.388m,而科斯塔迪诺娃的身高为1.81m,成绩为2.06m时起跳重心高度为1.33m[6]。说明郑幸娟在起跳时的重心高度基本上达到了一个优秀运动员所具备的条件。这个研究结果与王琨等人的研究基本吻合,详见表6[7]。在起跳脚离地的瞬间,跳高运动员的质心高度一般在身高的68%-73%。这就意味着身高高的运动员有内在的优势,他们的质心在身体离地时就比较高了[4]。运动员起跳以后,所能达到的高度基本上是由垂直速度来决定。同时,运动员离地以后,通过身体的补偿来改变身体的局部速度,比如,做出完美的反弓动作。

表6 中、外优秀女子跳高运动员高度指标一览表

郑幸娟在1.92m和1.95m的H1/h x 100%值分别为72.88%和75.45%。而科斯塔迪诺娃在2.06m时H1/h x 100%的数值为73.5%,我国优秀选手金玲才65.4%。郑幸娟在起跳时的重心高度表明具备了优秀运动员所具备的H1值。这也说明了郑幸娟在起跳瞬间充分展开了髋、膝、踝三个关节。从而使得人体的整个身体充分向上起跳。郑幸娟两个高度的最高重心高度分别为2.009m和1.961m,这只能从理论上证明郑幸娟有越过这个高度的可能性,但在实际的训练和比赛中,受到多种因素的影响,比如起跳脚横杆的距离如果太远,在起跳达到最高点的时候,重心的最高点并没有出现在横杆的正上方,有可能运动员在下落过程中,已经把横杆给撞掉;如果运动员的起跳脚离横杆太近,在运动员还没有完全起跳时有可能已经把横杆撞掉。因此,对于一个跳高运动员来说,找到助跑速度和重心高度的最佳结合点非常重要[4]。通过资料查询发现,我国运动员在起跳时重心相对来说都比较低于国外优秀的运动员。可能是我国运动员腿部支撑力量不如国外选手,在起跳时身体的重心又落后于起跳腿的支撑点太远。

表7 郑幸娟在起跳离地时刻左踝、左膝和左髋的角度一览表

起跳阶段,起跳腿的髋关节角度可以在一定程度上反映髋关节的运动是否合理。髋关节应处于一个合适的范围,髋关节角度过大会导致助跑最后一步着地离着地点太远,影响最后起跳着地时能量的蓄积,而髋关节角度太小,会使身体重心过早前移,不利于获得较长的起跳距离。在起跳脚着地瞬间,膝关节应该保持一个什么样的角度比较合理,有的一线教练员认为,在起跳瞬间,膝关节应该保持一个比较大的角度,使得整个起跳腿有利于水平速度向垂直速度的转化;而有些学者认为,膝关节角度过大,受地面反作用力的影响,造成膝关节受伤;我国学者提出:在膝关节最大缓冲瞬间,膝关节的角度应处于140—150°之间。作者认为,要根据运动员的具体情况,有的选手腿部力量比较大,并且膝关节周围的力量也比较大,那么膝关节的角度在起跳瞬间可以稍微大些,如果腿部力量比较小,可以适当的在起跳瞬间减小膝关节的角度。通过查阅资料发现,我国大部分选手在起跳时膝关节角度要小于国外优秀选手。我国选手膝关节角度相对来说较小,整体的缓冲幅度要大于国外,这样也说明我国选手能够更加利用自身的优势,在起跳瞬间储备更多的能量。踝关节角度在整个起跳过程中也起到了非常重要的作用,它可以为髋、膝关节的蹬伸提供有力的支撑。

由表7可知,郑幸娟在1.92m时的左脚着地时刻的踝、膝和髋的角度分别为 119.302°、146.005°和 144.531°;起跳时刻分别为 141.663°、162.858°和 152.662°。在 1.95m左脚着地时刻的踝、膝和髋的角度分别为 149.570°、150.859°和 143.893°;起跳时刻的角度分别为 144.075°、167.920°和 165.756°。有研究表明,背越式跳高膝关节缓冲最佳角度在140°-150°之间[8]。有的学者认为,在相同的时间内髋、膝关节的缓冲幅度增加,有利于拉长髋的伸肌,使起跳腿肌群得以充分伸展,有利于提高肌群收缩的速度和力量[9]。也有的学者认为中国运动员膝关节的缓冲过大,世界水平的优秀跳高运动员还表现出起跳时在支撑腿其它关节角度保持相对稳定的情况下,踝关节具有较大的蹬伸速度[7]。V·D·克拉泽夫等1990年对世界水平的运动员分析指出:支撑腿各关节的快蹬伸有助于最佳成绩的获得,其中,以踝关节的速度最为重要[10]。左踝关节与膝、髋关节相比,虽属小关节,但是它在起跳过程中却具有重要作用,小关节的强弱直接影响蹬伸速度并决定人体上位环节用力的效率[11]。郑幸娟在1.92m和1.95m的高度起跳时膝关节变化分别为16.853°和17.061°;髋关节的变化分别为8.131°和21.863°。郑幸娟的膝关节、髋关节的变化相对来说比较大[12]。运动员在左脚着地时刻,膝关节、髋关节理论上应该尽量大,使得起跳腿成一个刚体,有利于运动员由水平速度向垂直速度的转换并快速的起跳[13]。同时,还会影响到起跳时重心的高度,可能与运动员起跳时间有一定的联系[14]。因此,郑幸娟在两个不同高度上膝关节、髋关节都偏大。在今后的训练中应注意起跳时髋、膝关节角度的变化,针对郑幸娟的个人情况进行合理改变[15]。

4 结论

1)郑幸娟在最后两步的步长相对合理,而最后两步的速度有些慢,造成了助跑的节奏放慢。

2)郑幸娟在1.92m和1.95m两个高度的起跳时间相对来说有些长,在1.92m的高度时的起跳水平速度和垂直速度达到了世界优秀运动员所具有的速度,而1.95m时水平速度和垂直速度相对来说有些慢。

3)郑幸娟在1.92m和1.95m时的起跳重心高度与重心最高高度接近世界水平的运动员,但是在这两个高度的膝关节、髋关节相对来说比较大。

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The Kinematic Comparative Analysis of Different Height in Women’s High-Jump of Zheng Xingjuan

Wang Guowei
(Physical Education College,Zhengzhou University,Zhengzhou,450044,Henan,China)

Elite Zheng Xingjuan is one of the women high - jumper ,her level of technical style represents the highest level of women’s high jump . This article is utilized the method of documenta ,the expert interview ,the three dimensional analysis and the mathematical statistics. Zheng Xingjuan different three - dimensional analysis of highly technical. The results show that Zheng xingjuan’s steps in the last two is relatively reasonable ,but the steps in the last two of velocity is some slow and caused by the pace of run - up slow down. Take - off time is relatively long ,at 1. 92m horizontal velocity and vertical take - off velocity is fast ,but at 1. 95m it’s relatively slow. Zheng xingjuan is both 1. 92m and 1. 95m that close to the world class athletes who are maximum height of the center of gravity height and center of gravity ,bur these two heights of knee and hip are relatively large.

women high jump;Zheng Xingjuan;different heights technology

G823.1

A

1672-1365(2011)04-0071-04

2010-12-27;

2011-03-10

王国伟(1982-),男,河南濮阳人,助教,研究方向:田径训练与教学。