第３５卷 ２００９年第８期 成都体育 ｏｆ Ｃｈｅ ＪｏｕｒｎａｌＶｏ１．３５ Ｎｏ．８．２００９ 中国优秀女子三级跳远选手跨步跳缓冲阶段动作分析 高秀明 （天津工业大学体育部，天津３００１６０） 摘要：采用运动学、肌电图学、动力学等学科知识，结合影像解析法，对中国优秀女子三级跳远选手跨步跳缓冲阶段进行动作分 析，发现在最大缓冲时刻，支撑腿膝角为１３９．１７。，处于合理的蹬伸范围；在肌电图方面，半腱肌的用力程度始终是最大的，并且臀大 肌、腹直肌、胫骨前肌和股内、外侧肌在跨步跳的踏跳过程中都起着非常重要的作用。 关键词：女子；三级跳远；跨步跳；缓冲阶段 中图分类号：Ｇ８２３．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ｏｏ１—９１５４（２ｏｏ９）０８—０ｏ５９—ｏ４ Ａｃｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｂｕｆｆｅｒ Ｓｔａｇｅ ｏｆ Ｓｔｅｐ Ｊｕｍｐ ｆｏｒ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｔａｌｅｎｔ Ｆｅｍａｌｅ Ｔｒｉｐｌｅ Ｊｕｍｐｅｒｓ Ｇａｏ Ｘｉｕ——ｍｉｎｇ （Ｐ．Ｅ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ Ｉ Ｔｉ ｉｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１６０） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｋｉｎｅｓｉｏｌｏｇｙ，ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ，ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ ｉｍａｇｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｒｅ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ａｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｂｕｆｆｅｒ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｓｔｅｐ ｊｕｍｐ ｆｏｒ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｔａｌｅｎｔ ｆｅｍａｌｅ ｔｒｉｐｌｅ ｊｕｍｐｅｒｓ．Ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ ｂｕｆｆｅｒ ｍｏｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｌｅｇ ａｎｇｌｅ ｉｓ １ ３９．１ ７。，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｗｉｈｉｎ ｔｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｒａｎｇｅ；ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａ— ｐｈｙ，ｔｈｅ ｍｕｓｃｌｅ ｔｅｎｄｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｆｏｒｃｅ ｉｓ ｔｈｅ ｂｉｇｇｅｓｔ；ｔｈｅ ｇｌｕｔｅｕｓ，ｔｈｅ ｒｅｃｔｕｓ ａｂｄｏｍｉｎｉｓ，ｔｈｅ ｔｉｂｉａｌ ｍｕｓｃｌｅ，ｔｈｅ ｓｔｏｃｋｓ， ｎｄ ａｔｈｅ ｖａｓｔｕｓ ｌａｔｅｒｌａｉｓ ａｌｌ ｐｌａｙ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｅｐ ｊｕｍｐ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｅｍａｌｅ，ｔｒｉｐｌｅ ｊｕｍｐ，ｓｔｅｐ ｊｕｍｐ，ｂｕｆｆｅｒ ｓｔａｇｅ ＣＬＣ ｎｕｍｂｅｒ：Ｇ８２３．４ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ ｃｏｄｅ：Ａ Ａｒｔｉｃｌｅ ＩＤ：１００１－＿９１５４（２００９）０８ ５９ 众所周知，在过去的国际大型比赛中，中国女子三 １．２研究方法 级跳远运动员曾取得过优异的成绩，但是近几年中国 女子三级跳远优势已经渐渐失去，从技术层面对三级 １．２．１ 文献资料法 查阅ＣＮＫＩ、万方、维普等全文 数据库及查阅相关专著，了解目前国内外有关三级跳 远运动研究的发展概况，确立了本研究的研究方向与 研究内容。 跳远动作中的重要环节跨步跳进行研究，对提高中国 女子三级跳远水平有一定的积极意义。本论文从多角 度的同步性出发，对目前中国优秀女子三级跳远运动 １．２．２ 摄像解析法 采用ＪＶＣ９８００型高速摄像机， 对研究对象跨步跳起跳的完整技术动作进行平面定点 拍摄。运用ＥＩＭＧ７１ＰＮ—Ｉ型爱捷运动录像解析系统， 员的跨步跳起跳技术动作进行运动学、动力学和肌电 图学方面的分析、比较，以便能够从不同角度同步的研 究跨步跳起跳技术动作。 对研究对象跨步跳起跳过程中着地瞬间，最大缓冲时 ｌ研究对象与方法 １．１研究对象 以及离地瞬间等时相的运动学参数进行测量和分析， 得到研究对象的跨步跳起跳技术指标。 １．２．３动力学测试法 采用瑞士产Ｋｉｓｌｆｅｒ三维测力 台，对研究对象跨步跳的踏跳三维测力，采样频率为 ５００Ｈｚ。测力台的Ｘ轴为左右方向，Ｙ轴为前后方向 以参加全国青少年比赛和训练的我国优秀青少年 女子三级跳远ｌ３名选手为研究对象，其年龄在１５— １８岁，训练年限５—８年，运动成绩在１２．２０—１３．３５ ｍ，平均成绩ｌ２．５４－ｔ－０．３４（一级水平）。 平行于助跑道，ｚ轴为竖直方向。数据的采集与处理 由专门与测力台配套的计算机系统完成。 作者简介：高秀明（１９６０一），女，汉族，副教授，教育学学士学位，从事体育教学与训练工作。 收稿日期：２ｏｏ９—０６—＿２２ ・５９・ 第３５卷 成都体育学院学报 ２００９丘 １．２．４ 数理统计法 运用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ和ＳＰＳＳ １３．Ｏ统计软件进行单因素方差分析、单样本ｔ检验以 及相关性分析等统计学处理和图表的绘制。 １．２．５对比分析法 通过摄像解析法获取中国优秀 女子三级跳远选手跨步跳起跳的运动学技术特征，与 国外的优秀三级跳远选手加以对比分析。 从生物力学的角度分析，在缓冲阶段，起跳脚着地 瞬问受到地面支撑反作用力较大－２】。反作用力的方 向通过人体重心作用于后上斜方，而人体在水平方向 上受到较大的制动冲量，使水平速度减少，能量在此刻 发生转化和转移。因而缓冲阶段时间过长，会使水平 速度的损失进一步增加，能量转化水平降低，延误蹬伸 时机 。所以尽可能缩短着地时的缓冲时间对提高 运动成绩是密切相关的。 表１是选手缓冲阶段的时间，从中我们发现ｗｈｗ 和ｃｎ的缓冲时间比较短，只有０．０６ｓ，而其他的选手缓 冲时间相对比较长，特别是１ｗ，其缓冲时间达到了 ０．１ｓ，这与她们的着地角的大小有着密切关系。１ｗ的 ２结果与分析 ２．１ 缓冲阶段的运动学特征分析 前支撑时间，即缓冲阶段的时间越短，越有利于身 体重心快速前移，从而减少水平速度的损失。支撑时 间的长短对起跳效果起着重要的作用。研究表明，世 界优秀三级跳远选手三跳支撑时间都较短，并且每一 着地角比较小，只有５８．６。，这样使得水平速度受到很 大损失，１ｗ离地瞬间的身体重心水平速度只有 ５．９４ｍ／ｓ。 跳的支撑时间逐渐增加，但是每一跳的前支撑时间都 小于后支撑时间。前支撑时间和后支撑时间的合理配 比决定了后继各时相技术发挥的好坏…。 表１ 中国青少年女子三级跳远选手跨步跳前支撑时间（秒） 我国青少年女子选手前支撑时间均值为０．０７５ 秒，与国外选手相比差异没有显著性（Ｐ＝０．２６８＞ ０．０５）见表２，但是长０．００３秒。有研究表明，三级跳 远选手跨步跳时的缓冲时间与着地时摆动腿摆动角速 此说明在缓冲阶段，半腱肌、胫骨前肌与腹直肌起着非 常关键的作用。 ２．３缓冲阶段的动力学特征分析 此阶段，肌肉主要是退让性工作，因为下肢的载荷 度存在显著负相关（ｒ＝一０．７０５，Ｐ＜０．０５），可以推测， 中国优秀女子三级跳远选手缓冲时间长的原因可能是 过大，虽然肌肉仍积极主动的收缩，但是还是被动的过 度拉长，产生肌肉弹性成分的变化，导致蹬伸时能量转 由于摆动腿速度偏慢且摆动不积极造成的 Ｊ。 表２我国青少年女子三级跳远选手与国外优秀选手 跨步跳前支撑时间均值对比（秒） 组别 中国青少年女子选手 国外优秀女子选手 ｔ 换低，从而造成此阶段肌肉以退让性工作为主［引。 表３缓冲阶段垂直分力最大值（Ｎ／ｋｇ） 前支撑时间平均值及标准差 Ｏ．ｏ７５±０．０１ｌ Ｏ．０７２±０．Ｏ２１ １．１６２ Ｐ：０．２６８＞０．０５ Ｐ ２．２缓冲阶段的肌电学特征分析 使用单因素方差方法对选手缓冲阶段八块肌肉的 用力程度进行统计学分析，结果显示差异具有显著性 （Ｆ＝２．５３９，Ｐ＝０．０１９＜０．０５）。 由上面的比较分析得出，仅有半腱肌与其它七块 肌肉之间存在显著性差异，比值为３４．８５％。而其它 肌肉之间不存在显著性差异，说明在缓冲阶段，半腱肌 用力程度要明显大于其它七块肌肉，这与原始数据平 均值的结果一致，大小依次为半腱肌、胫骨前肌、腹直 肌、股外侧肌、股直肌、臀大肌、股内侧肌、腓肠肌。由 ．由运动学分析中得知，缓冲阶段的时间为０．０７５ Ｉ－０．０１１ｓ，从动力学的角度，对我国选手跨步跳缓冲阶 段垂直最大力值与三级跳远运动成绩进行相关性研 －６Ｏ・ 第８期 高秀明：中国优秀女子三级跳远选手跨步跳缓冲阶段动作分析 ２００９年 究，相关系数ｒ：０．５５６（Ｐ＝０．０４８＜Ｏ．０５），见表３。说 明运动成绩与缓冲阶段垂直分力呈密切正相关。这与 李玉章所研究的男子三级跳远选手跨步跳踏跳技术中 时刻肌电变化平均值的大小依次为半腱肌、股内侧肌、 胫骨前肌、股直肌、腹直肌、股外侧肌、臀大肌、腓肠肌。 由此说明在最大缓冲时刻，半腱肌、股内侧肌和胫骨前 肌的用力是最主要的 …。 ２．６最大缓冲时刻的动力学特征分析 垂直冲击峰时刻力值与运动成绩的相关系数ｒ＝ ０．５０７（Ｐ＜０．０５）基本一致 。 三级跳远连续三次起跳过程中，选手着地缓冲要 承受很大的载荷，特别是跨步跳。研究表明此阶段人 三级跳远连续三级踏跳瞬间，下肢肌要经过退让、 等长、克制不同的工作阶段，在起跳过程中身体重心降 体所受的最大垂直反作用力可达体重的７—１Ｏ倍＂Ｊ。 因此本研究所得的跨步跳踏跳垂直反作用力峰值是体 重的１２．６倍，这与相关资料的报道也基本一致 Ｊ。 ２．４最大缓冲时刻的运动学特征分析 由于采取以较小的膝角着地，在最大缓冲时刻，我 国青少年女子三级跳远选手的支撑腿膝角缓冲幅度小 于国外优秀选手，且差异具有高度显著性（Ｐ＝０．０００ ＜０．Ｏ１），见表４。我国青少年选手的最大缓冲时刻膝 角平均值为１３９．１７。，明显大于国外优秀女子选手，且 差异具有显著性（Ｐ＝０．０１３＜０．０５），见表５。有关研 究表明，最佳膝关节蹬伸角度的范围是１３５。一１４６。， 说明我国青少年女子三级跳远选手在跨步跳最大缓冲 时刻支撑腿膝角处于合理的蹬伸范围，这在很大程度 上为支撑腿的快速蹬伸做好了充分的准备 Ｊ。 表４中国优秀女子三级跳远选手与国外优秀选手 跨步跳膝角缓冲幅度对比（度） 组别 着地瞬问至最大缓冲时刻膝角缓冲幅度 中国优秀女子选手 １８．６ｌ 国外优秀女子选手 ２７．４ ｔ —１１．１３５ Ｐ Ｐ＝０．０００＜０．０１ 表５ 中国优秀女子三级跳远选手与国外优秀选手 跨步跳最大缓冲时刻膝角对比（度） 最大军嚣 膝角 中国优秀女子选手 １３９．１７±５．４４ 国外优秀女子选手 １３３．８±５．５ ｔ ３．０２ Ｐ ＝０．０１３＜０．０５ 用单因素方差方法对最大缓冲时刻八块肌肉的用 力程度进行统计学分析，结果显示差异具有显著性（Ｆ ＝２．７８７，Ｐ＝０．０１１＜Ｏ．０５）。 通过分析得出，仅有半腱肌与其它七块肌肉之间 存在显著性差异，比值为５６％。而其它肌肉之间统计 学意义上不存在显著性差异，这说明在最大缓冲时刻， 半腱肌作用效果要明显大于其它七块肌肉。最大缓冲 至最低点，肌肉做等长收缩，此时虽无位移，肌肉没有 做功，但有能量消耗，做了“生物功”－】¨。“转换”过程 约ｌＯ毫秒左右，但这个间隔对弹性势能的恢复有不良 影响，拉长的肌肉随时间的延长其弹性应变力下降。 踏跳时，选手起跳腿伸肌的退让性收缩能力强，则伸肌 群“吸收”和缓冲外界载荷的能力强，肌肉被拉伸的长 度小，“转换”时间短，肌肉收缩方式的“转换”完成顺 利。反之起跳腿退让性收缩能力弱，着地后下肢关节 过度弯曲，导致退让性工作向克制性工作的“转换”延 缓 ，严重影响起跳过程肌肉牵张反射的效应，降低 起跳效果。 表６数据表明，左右方向的水平分力最大值为 １．２２Ｎ／ｋｇ，前后方向的分力最大值为３．６３Ｎ／ｋｇ，垂直 方向的最大力值为５１．３２ Ｎ／ｋｇ。由此可见，垂直方向 的最大力值减小为缓冲阶段最大力值的１／２，水平方 向的两个分力也都不同程度的减小。 表６最大缓冲时刻各个方向的分力值 选手到最大缓冲时刻时，身体重心降到最低点位 置，下肢肌肉做等长收缩，进入由缓冲到蹬伸的“转 换”过程¨ 。将最大缓冲时刻的垂直最大分力值与三 级跳远运动成绩进行相关分析，结果表明，二者呈高度 正相关，ｒ＝０．７０９（Ｐ＝０．００７＜０．０１），这说明由缓冲向 蹬伸的“转换”能力与三级跳远运动成绩是密切相关 的。 ３结论 （１）在支撑腿膝角方面，女子运动员在着地瞬间 表现出较为明显的“屈腿着地起跳蹬伸技术”，以这种 方式着地，扒地积极，节奏明显。膝关节角度是 １３９．１７。，处于合理的蹬伸范围，这体现了她们技术上 的优点。 （２）通过对青少年女子三级跳远运动员跨步跳起 跳的肌电学特征分析，我们发现只有在缓冲阶段和最 ・６１． 第３５卷 成都体育学院学报 ２００９血 大缓冲时刻肌肉用力存在显著性差异，存在显著性差 异的时刻和阶段中，半腱肌的用力程度始终是最大的， 并且在最大缓冲时刻的用力程度达到最大，比值为 ５６％。另外臀大肌、腹直肌、胫骨前肌和骨内、外侧肌 在跨步跳的踏跳过程中都起着非常重要的作用。 关键问题．田径热点论［Ｍ］．北京：人民体育出版社，１９９５． ［５］尚瑞花．三级跳远中各跳起跳时着地动作的作用分析［Ｊ］． 中国体育科技，２００５（２）：３１—３３． ［６］李建设．女子三级跳远－－￣）ｔ起跳技术的生物力学评价［Ｊ］． 体育科学，１９９２（２）：６９—７３． （３）最大缓冲时刻产生的垂直最大分力值与三级 跳远运动成绩均呈密切正相关，相关系数为ｒ＝０．７０９ （Ｐ＜０．Ｏ１），且最大缓冲时刻垂直方向的最大力值约 是缓冲阶段最大力值的１／２。 参考文献 ［７］卢刚，王宗平．中外两名优秀三级跳远运动员起跳技术分 析［Ｊ］．首都体育学院学报，２ｏ０４（２）：５７—５９． ［８］邹静，李文寿．吊环十字支撑动作的力学和肌电研究［Ｊ］． 中国体育科技，１９９９（９）：３６—３９． ［９］牛健壮，吕向明等．测力系统在竞技体操吊环５个动作中 的应用［Ｊ］．体育科学，２０００（５）：７７—８１． ［１０］吴纪饶．不同专项训练学生腹直肌表明ＥＭＧ的研究［Ｊ］． 中国运动医学杂志，１９９２． ［１］和平，王键，盂凡林．三级跳远训练理论与实践研究［Ｍ］． 天津：天津科学技术出版社，１９９９，５． ［１１］Ｐｅｔｅｒ Ｋｏｎｍｄ，Ｋｌａｕｓ Ｓｅｈｍｉｔｚ．Ｎ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｎｍｋ—Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｅｘｅｒｃｉｓｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｈｌｅｔｉｃ Ｔｒａｉｎｉｎｇ． ［１２］周全，经训成．高校三级跳远运动员跨步跳踏跳力的测定 与分析［Ｊ］．体育学刊，１９９６（４）：２９—３２． ［２］张殿亮，吉艳霞．我国优秀女子三级跳远运动员二、三跳起 跳技术运动学特征［Ｊ］．中国体育科技，１９９９（１０）：１８—２２． ［３］王瑞元，等．等速向心及离心伸膝时股四头肌肌电和做功变 化［Ｊ］．北京体育大学学报，１９９４（１）：４６—５０． ［４］蔡锡元，田兆钟．试论中国三级跳远再跻身于世界水平的 七 七 ［１３］李玉章，吉艳霞，张贵敏等．男子三级跳远运动员跨步跳 踏跳技术的生物力学分析［Ｊ］．上海体育学院学报，２００５（１）：４９ —５４． （上接第５８页）（３）李珍珠在开始前３圈的时间分配 不是很合理，从而导致了最后冲刺能力下降，特别是在 ２０ｏ２． ［２］吴正耀，苏晓晴．女子３ Ｏ００ｍ障碍跑技术难点与对策研究 第３圈跨越栏架时，前后栏间所用的时间相差较大。 应加强跑动技术的合理性，提高速度耐力与力量耐力 训练，以及最后的冲刺能力。 参考文献 ［Ｊ］．武汉体育学院学报，２００４，３８（１）：９５—９６． ［３］高文．中国女子３ ０００米障碍赛奥运出“亮剑”［Ｊ］．田径， ２００８，（７）：３６—３９． ［４］姜淑华．谈３ Ｏ００ｍ障碍跑的训练方法［Ｊ］．哈尔滨体育学院 学报，２００２，７２（１）：１０３—１０４． ［５］袁林，惠艳．对３ Ｏ００ｍ障碍跑技术发展的探索［Ｊ］．吉林体 育学院学报，２００５，２１（３）：５７—７２． ［１］文超．田径运动高级教程［Ｍ］．北京：人民体育出版社， ・６２・
