关于纵跳比立定跳远更能准确评定下肢爆发力的研究

张　洋，赵金戈，阮棉芳

(宁波大学 体育学院,浙江 宁波 315211)



关于纵跳比立定跳远更能准确评定下肢爆发力的研究

张洋，赵金戈，阮棉芳

(宁波大学 体育学院,浙江 宁波 315211)

摘要：通过对立定跳远与纵跳的动力学比较分析，探讨采用纵跳或立定跳远来评价下肢爆发力的准确性与有效性。方法：运用三维测力台对10位普通大学男生进行立定跳远和纵跳的测试。每个受试者按要求进行三次立定跳远和三次纵跳，对于每一个受试者，取其最好的测试成绩进行比较分析。结果表明：纵跳中的地面反作用力比立定跳远的地面反作用力要大12.90%，最大功率更是相差49.30%。纵跳中最大功率与纵跳成绩相关系数高达0.83，而立定跳远中最大功率与立定跳远成绩相关系数仅0.29。结论：纵跳比立定跳远能更准确有效地评价普通学生的下肢爆发力。

关键词：纵跳；立定跳远；地面反作用力；下肢最大功率

0前言

目前在我国无论是在中学的体育考试，高考的体育加试还是在国家学生体质健康标准测试中，都把立定跳远选定为必测项目之一，作为评价学生下肢力量及爆发力的一项重要指标[1,2]。对于爆发力的定义虽然存在一定的分歧，但是对于肌肉经历拉长-收缩周期的动作来说，通常还是用最大功率来衡量爆发力，比如高等教育出版社的《运动生理学》把爆发力定义为力和速度的乘积，即功率[3]。测试下肢爆发力及训练效果，国外研究通常采用的项目是纵跳[4,5]。而在1999年之前，我国学生体质健康标准也是采用纵跳作为测试下肢力量爆发力的项目，只是由于纵跳需要一些测试器械，才由立定跳远代替纵跳[6,7]。那么以立定跳远与纵跳来评价下肢力量及爆发力是否具有相同的准确度和有效性呢？目前文献中并未见到与此相关的研究报道。

因此本文的目的是运用动力学分析，对比立定跳远和纵跳中的地面反作用力以及最大功率，并分析地面反作用力峰值、最大功率等指标与立定跳远及纵跳成绩的相关性，以此来评估采用纵跳或立定跳远来评价下肢爆发力的准确性与有效性。

1研究方法

1.1研究对象

以宁波大学10名非体育专业普通男生为受试者(年龄(21.44±0.54)岁；身高(175.00±0.03) cm；体重(69.6±5.21) kg)，所有受试者均无任何的运动损伤，并自愿接受本实验的测试。

1.2实验方法

测试前受试者被告知测试内容，并签署知情同意书。受试者穿着运动服和运动鞋，进行15min热身活动后，随机先进行立定跳远或者立定纵跳测试，三次试跳后休息5min再进行另一个项目的测试。受试者站立在三维测力台上(Kistler9287B瑞士)进行立定跳远或者纵跳测试。三维测力台采集起跳过程中的地面反作用力，采样频率为1 200Hz。受试者进行立定跳远时落地于测力台前方的红色防滑垫上，以落地最近点为立定跳远距离，测试三次取其最好成绩。受试者进行纵跳测试时，先直立于纵跳摸高器下。保持身体正直，一手臂尽量向上伸，脚跟不许离地，测试员记录手摸高度；然后进行纵跳试跳，取纵跳手摸高度与原地手摸高度之差作为其测试成绩，测试三次取其最好成绩。

1.3数据处理

测力台数据采集后存成文本文件，并由Excel软件打开，进行参数的计算。功率的计算根据公式(1)

P=FV

(1)

其中P是瞬时功率，F 是瞬时的地面反作用力，计算方法见公式(2)，Fx与Fz由测力台数据直接获得。

(2)

Fx 是前后方向的力，Fz是垂直力。由于左右方向的力Fy很小，所以忽略不计。

V是重心的瞬时速度，由地面反作用力的冲量来决定(公式3)

V=∫Fdt

(3)

立定跳远腾起角θ=Arctan(Vz/Vx)

(4)

其中Vz是离地瞬间身体重心垂直方向的速度，Vx是离地瞬间身体重心前后方向的速度。

1.4数据统计与分析

实验结果的均值、标准差、最大地面反作用力和最大功率与测试成绩的线性相关系数，立定跳远腾起角与立定跳远成绩的曲线拟合等计算均在Excel里完成。纵跳与立定跳远相关均数的差异简称差异，是由纵跳中的相关参数均值除以立定跳远中的相应参数均值再减1，数据以百分比形式呈现。实验结果采用配对双尾T检验，显著性水平α设为0.05，统计分析在SPSS软件中完成。

表1　纵跳和立定跳远对比表

2结果

由表1可知，纵跳中，无论地面最大反作用力还是最大功率，都比立定跳远大。而最大功率，两者相差49.30%。纵跳中最大功率与成绩相关系数达到0.83，而立定跳远中最大功率与成绩相关系数只有0.29。

起跳角度与立定跳远成绩用抛物线拟合(见图1)，确定系数R2是0.7615。

图1　立定跳远与起跳角度趋势图

3讨论

一个项目是否能准确地评价受试者下肢力量及爆发力，必须具备两个条件：①受试者在进行该项目时，下肢发挥了极大的力量及功率；②项目的成绩很大程度上取决于下肢力量及功率，或者说项目成绩与起跳中的最大地面反作用力以及最大功率具有很高的相关性。对比纵跳与立定跳远，非常明显，受试者在进行纵跳时能发挥出更大的力量及功率，而且力量峰值与功率峰值都与成绩有较高的相关性。其中，功率峰值与纵跳成绩相关系数高达0.83，这个值与国外学者的研究结果也相似[8]。而作为普遍采用的立定跳远，在起跳过程中的最大功率只有纵跳中的一半，与成绩的相关系数只有0.29。以上结果说明，进行立定跳远时，普通学生并不能很好地发挥下肢的力量及爆发力，而且成绩并不主要取决于下肢力量及爆发力。

本研究结果也证实了起跳角度对立定跳远的成绩影响重大，确定系数R2值高达0.7615。从图1可以看出，受试者的起跳角度分布非常离散，最大的起跳角度38.1°，最小的11.6°，相差26.9°，起跳角度过大或过小都将影响立定跳远的成绩。立定跳远成绩最差的两名受试者都是由于起跳角度过大或者过小，成绩较好的受试者的起跳角度多集中在26°~30°这一范围，但是有相当部分学生并不能将起跳角度控制在这个范围。此外，落地时重心与脚后跟的距离也极大地影响成绩。因此，对于普通学生来说，立定跳远成绩主要取决于是否掌握了这个项目的技巧，而不是下肢力量及爆发力。正因为立定跳远需要较多的技巧，所以立定跳远成绩稳定程度较纵跳差[9]，偶然性比较大。综上所述，立定跳远作为测试学生身体素质项目的有效性、准确性都较差。相比较而言，纵跳是更好的测试方法。

4结论与建议

4.1纵跳中的地面反作用力和下肢最大功率都比立定跳远的大，纵跳中可以更好地发挥下肢力量及爆发力。

4.2纵跳中下肢最大功率与成绩的相关系数比立定跳远的相关系数高很多，纵跳能更好地评价受试者的下肢力量及爆发力。

4.3普通学生在进行立定跳远时，起跳角度往往掌握不好，较差的成绩往往是因为起跳角度不好，而不是因为下肢力量及爆发力的不足。因此立定跳远并不是准确有效地评价受试者的下肢力量及爆发力。

4.4建议采用纵跳代替立定跳远来评价普通学生的下肢力量及爆发力。

参考文献

[1]刘金海.我国青少年体质测试内容与理念的演进[J].当代体育科技,2012(26):10-12.

[2]于可红，毋顺碧.中国儿童、青少年体质测试研究综述[J].中国体育科技,2001(11):15-17.

[3]邓树勋，王健，乔德才.运动生理学[M].北京:高等教育出版社,1999.

[4]Hunter J P, Marshall R N. Effects of power and flexibility training on vertical jump technique[J].Med Sci Sports Exerc, 2002,34(3):478-486.

[5]Quagliarella L, Sasanelli N, Belgiovine G, Moretti L, et al. Power output estimation in vertical jump performed by young male soccer players[J].J Strength Cond Res,2011,25(6):1638-1646.

[6]包雪鸣，朱连生.浅析中国、日本、新加坡三国体质测试指标[J].体育科技,2002(2):55-56.

[7]吴谋林，虞荣娟.中、美、日3国学生体质测试项目变革的比较研究[J].安徽体育科技,2010(6):48-52.

[8]Horita T, Komi P V, Nicol C, Kyrolainen H. Interaction between pre-landing activities and stiffness regulation of the knee joint musculoskeletal system in the drop jump: implications to performance[J].Eur J Appl Physiol,2002,88(1-2):76-84.

[9]Hebert-Losier K, Beaven C M. The MARS for squat, countermovement, and standing long jump performance analyses: are measures reproducible?[J].J Strength Cond Res,2014,28(7):1849-1857.

·运动人体科学·

Research on Vertical Jump is Better Than Standing Long Jump

on Evaluating Strength and Power of Lower Extremity

Zhang Yang1, Zhao Jin-ge2, Ruan Mian-fang3

(Faculty of Physical Education, Ningbo University, Ningbo 315211, China)

Abstract:The purpose of this paper was to investigate the accuracy and the validity of evaluating strength and power of lower extremity using standing long jump or vertical jump. Methods: Ten general students performed standing long jumps and vertical jumps. A 3-D faceplate was used to collect the ground reaction force during takeoff phase. Results: The peak ground reaction force and the peak power during vertical jumps were 12.90% and 49.30% respectively greater than those during standing long jumps. The correlation coefficient between the peak power and the distance of standing long jump was 0.29, while the correlation coefficient between the peak power and the height of vertical jump was 0.83. Conclusion: Vertical jump is better than standing long jump to evaluate strength and power of lower extremity of general students.

Key words:vertical jump; standing long jump; ground reaction force; peak power of lower extremity

基金项目：浙江省科技厅国民体质与健身技术研究重点实验室资助项目(2011F10052)

中图分类号:G804.63

文献标识码：A

文章编号：1004-3624(2015)02-0100-03

作者简介：张洋(1989-)，女，江苏邳州人，在读硕士研究生.

收稿日期：2014-10-31