我國優(yōu)秀女子跳高運動員鄭幸娟起跳技術的運動學分析

雍 明

我國優(yōu)秀女子跳高運動員鄭幸娟起跳技術的運動學分析

雍 明

采用技術動作錄像拍攝與分析等研究方法，對我國優(yōu)秀女子跳高運動員鄭幸娟起跳技術分別從起跳階段時間、起跳腿膝角變化等方面進行運動學分析，旨在改進、完善鄭幸娟的跳高專項技術，盡快提高我國女子跳高運動水平。

女子；跳高；鄭幸娟；起跳技術；運動學分析

起跳是背越式跳高完整技術的關鍵環(huán)節(jié)，起著銜接助跑和騰越橫桿，迅速改變人體運動方向，獲得盡可能大的垂直速度等作用。同時，起跳也是人體由向前水平移動轉變?yōu)橄蚯吧线\動的過程，其任務是充分利用助跑速度，使垂直速度不斷增大，以獲得盡可能大的騰起初速度和合理的騰起角度。因此，研究這一技術環(huán)節(jié)具有十分重要的意義。

鄭幸娟是目前我國最優(yōu)秀的女子跳高運動員之一，曾多次獲得全國室內田徑錦標賽、全國田徑大獎賽冠軍。目前為國家集訓隊隊員，是我國田徑女子跳高項目尋求突破的重點培養(yǎng)對象之一，具有較高的研究價值。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取2007年6月10日鄭幸娟參加全國田徑大獎賽(蘇州站)暨世錦賽選拔賽比賽中1.84 m以上7次試跳的跳高技術進行分析。

1.2 研究方法

1.2.1 高速攝影與影片解析

采用兩臺sony攝像機，其中1號攝像機放置在橫桿延長線的后端，距遠側跳高架立柱10 m處，2號攝像機放置于橫桿垂直后端 20 m處，拍攝頻率為 50 fps，兩機主光軸夾角為 90°左右。拍攝自助跑倒三步腳著地至過桿的全程技術動作，采用Peak 三維標定框架進行標定。影片解析采用德國SIMI-motion錄像解析系統(tǒng)，采用漢納范人體數(shù)學模型，經(jīng)低通濾波法對原始數(shù)據(jù)進行平滑處理，取得有關的運動學數(shù)據(jù)。

1.2.2 比較分析法

以鄭幸娟1.88 m成功試跳時錄像解析參數(shù)為依據(jù)，與國內、外優(yōu)秀運動員的相關參數(shù)進行比較分析，從中發(fā)現(xiàn)鄭幸娟跳高技術存在的主要問題。并將鄭幸娟1.84 m以上7次試跳時錄像解析數(shù)據(jù)進行比較，研究其技術穩(wěn)定性問題。

2 研究結果與分析

2.1 起跳階段時間參數(shù)分析

起跳時間可以看成從起跳腳著地瞬間到起跳腿最大緩沖瞬間、從起跳腿最大緩沖瞬間到蹬離地面瞬間這兩段時間之和，目前國內、外跳高的運動學研究均以此時間為起跳時間。研究表明，優(yōu)秀跳高運動員的起跳時間為0.12～0.18 s[1]。從運動學角度分析，不同運動員在助跑最后一步的技術參數(shù)如速度、步長、身體姿態(tài)等也不同，這是由于個體差異造成的。只有在作用于地面的力恒定的情況下，適當減小起跳緩沖時間才有利于增大速度。國外有關文獻表明，起跳時間雖然可以說明一些情況，但不能單純從起跳時間的長短來表明技術的好或不好，因為，起跳時間受到其它一些因素的影響，有些是有利因素，有些卻是不利因素。例如，短的起跳時間可使起跳腿產(chǎn)生有力的動作（有利），但也會削弱兩臂的擺動動作及造成起跳開始時身體重心較高的問題（不利）[2]。

綜上所述，不同運動員起跳時間的長短，并不能客觀地反映起跳效果的優(yōu)劣，但按照起跳時間的組成（即緩沖時間和蹬伸時間）及其所占比例進行對比分析，就具有重要的意義。

陳潔敏等研究認為，垂直速度大的運動員緩沖時間小于蹬伸時間，垂直速度相對較小的運動員緩沖時間則大于蹬伸時間，并指出應盡量縮短緩沖時間[3]。程麗平研究表明，起跳離地時獲得的垂直速度與蹬伸時間的相關系數(shù)為0.659，而與緩沖時間的相關系數(shù)僅為0.329，并指出，起跳腿緩沖時間應盡量減小，而蹬伸時間并不是越短越好，應在保證起跳腿充分蹬伸的基礎上，減少蹬伸時間才能獲得較大的起跳沖量[4]。另外，緩沖時間相對縮短還有利于把握蹬伸時機，有效地防止身體過早地倒向橫桿，從而產(chǎn)生良好的垂直起跳效果。然而，生物力學知識告訴我們，緩沖動作對起跳中人體肌肉彈性勢能的儲備及其利用具有重要的意義，起跳腿伸膝肌群的退讓工作就是要充分利用肌肉的彈性，產(chǎn)生較大的克制性收縮力。過短的緩沖時間會造成緩沖動作不充分，無法充分地利用肌肉彈性勢能等問題，也會影響最大蹬伸距離的獲得。

從表1可以看出，鄭幸娟的起跳時間短于優(yōu)秀運動員的起跳時間。與國內優(yōu)秀運動員相比，鄭幸娟主要在緩沖時間上有明顯的縮短，結合起跳腿膝角的變化來看（見表2），鄭幸娟起跳腿著地瞬間膝角與最大緩沖瞬間膝角的差值最小，即緩沖幅度僅為2.39°；起跳腿蹬伸幅度也較小為9.61°，說明鄭幸娟起跳腿緩沖時間過短，緩沖動作不充分，不利于較大起跳蹬伸距離的獲得。通過反復觀察技術錄像并結合鄭幸娟助跑倒三步助跑身體重心高度的變化、身體內傾角的變化以及起跳腳著地瞬間身體重心垂直速度來分析，可以看出，鄭幸娟倒一步助跑及起跳腿著地瞬間身體重心過早的移向了起跳腳支撐點，為防止身體重心繼續(xù)前移而倒向橫桿，其不得不縮短起跳時間。因此可以認為，鄭幸娟較短的起跳時間是通過減少緩沖幅度和蹬伸幅度即起跳工作距離而獲得的，實際造成的結果是，在較短的時間內無法使起跳腿各關節(jié)充分緩沖以獲得必要的伸肌彈性勢能的儲備，也無法加大起跳腿的蹬伸幅度，最終影響了起跳垂直速度的提高。

表1 鄭幸娟及部分優(yōu)秀運動員的起跳時間（s）Table Ⅰ Takeoff Time of Zheng Xingjuan and Some Other Elite Athletes (s)

2.2 起跳腿膝角變化分析

起跳腿膝關節(jié)角是跳高運動員起跳階段運動學特征的重要指標之一，可以反映運動員著地、緩沖動作是否合理，起跳蹬伸是否充分等。本研究主要從起跳腿著地瞬間、最大緩沖瞬間和離地瞬間3個時相來分析起跳腿膝角的變化特征。

從生物力學角度分析，起跳腳著地瞬間起跳腿不能完全伸直，也不能過度屈曲。如果在此時起跳腿完全伸直，身體將受到來自地面強大的支撐反作用力，不利于迅速完成屈膝緩沖動作和保持水平速度，并且起跳腿受傷的可能性也會大大增加。若此時起跳腿過度屈曲，將很難承受來自地面的較大的沖力，導致起跳腿膝關節(jié)在緩沖階段很容易出現(xiàn)緩沖程度過大，從而錯失起跳腿快速蹬伸的最大發(fā)力角度。表2顯示，鄭幸娟在起跳腳著地瞬間膝角為159.04°，起跳腿沒有伸直且有一定的彎曲。但與我國優(yōu)秀運動員相比，左膝角略偏大，這會給隨之進行的緩沖動作帶來不利的因素，緩沖動作幅度減小，彈性勢能儲存不夠，影響起跳腿的有力蹬伸。

在起跳腿最大緩沖瞬間，起跳腿膝角過大或過小都會對蹬伸效果產(chǎn)生不良的影響。起跳腿膝角過小，表明膝關節(jié)緩沖過大，往往不利于快速、充分地蹬伸起跳；而起跳腿膝角過大，表明膝關節(jié)緩沖過小，會減小起跳蹬伸的幅度。那么，在起跳腿最大緩沖瞬間起跳腿膝角究竟處于多大范圍之內才合理？盧鋼等人研究認為：起跳腿最大緩沖瞬間膝關節(jié)角度應控制在140°～150°[5]。從運動學和生物力學角度來看，保持這一膝角范圍既能使起跳腿的膝關節(jié)快速、充分地伸展，又能保證一定的做功距離。

從表2可以看出，鄭幸娟起跳腿最大緩沖瞬間膝角偏大，已超出這一膝角范圍的上限。與我國優(yōu)秀跳高運動員和國外優(yōu)秀跳高選手相比，鄭幸娟此時起跳腿膝角最大。從著地瞬間膝角與起跳腿最大緩沖瞬間膝角的差值來看，鄭幸娟（2.39°）明顯小于國內優(yōu)秀運動員，說明鄭幸娟起跳腿緩沖幅度不夠，這是其緩沖時間較短的主要原因。鄭幸娟起跳腿的蹬伸幅度（9.61°）也小于我國優(yōu)秀運動員顧碧威（14.51°）、沈勤莉（11.46°），與國外優(yōu)秀運動員（24.84°）相比差距更大，結合鄭幸娟起跳蹬伸時間與國內優(yōu)秀運動員基本一致這一情況，表明其蹬伸效果較差。換言之，與國內優(yōu)秀運動員相比，鄭幸娟在起跳蹬伸時，用相對同樣的時間完成了很小的做功距離，必然造成起跳結束瞬間垂直速度較低。分析其原因，可能與鄭幸娟對起跳腿緩沖動作的控制能力有關，由于起跳腳著地瞬間膝角相對偏大，加上前述的緩沖時間過短所產(chǎn)生的影響，導致其尚未達到最佳緩沖角度就開始進入蹬伸階段。也可能與起跳腿放腳瞬間身體重心投影點較接近支撐點有關，在此時沒有形成合理的身體姿勢，沒有足夠的時間和空間來完成充分的緩沖動作，最終勢必影響到起跳效果。

跳高運動員起跳腿離地瞬間膝角的大小對H1值有直接的影響。表2表明，與國內優(yōu)秀跳高運動員相比，鄭幸娟起跳腿離地瞬間的膝角較大，說明起跳腿伸展程度相對較好；但與國外優(yōu)秀選手相比，仍存在一定的差距。由此可見，鄭幸娟起跳腿蹬伸動作仍不夠充分，需要進一步改進與提高。經(jīng)反復觀看鄭幸娟跳高技術的錄像和訪談其教練員，鄭幸娟起跳腿蹬伸不夠充分的原因主要是：（1）與起跳階段的擺動技術及蹬擺協(xié)調配合技術有關；（2）由于鄭幸娟起跳腿著地瞬間身體重心投影點較接近支撐點，經(jīng)過緩沖進入蹬伸階段后，其身體重心向橫桿方向的偏移已不允許有更多的時間完成更大幅度的蹬伸；（3）與鄭幸娟的力量、柔韌性等身體素質的發(fā)展水平也有關系。為此，加強鄭幸娟起跳技術及身體素質的訓練仍是不可忽視的環(huán)節(jié)之一。

3 結論

鄭幸娟起跳總時間少于國內、外優(yōu)秀女子運動員，主要表現(xiàn)為緩沖時間較短。在起跳過程中起跳腿膝角變化小，緩沖幅度較小。鄭幸娟起跳腿最大緩沖瞬間膝角偏大，未能充分利用緩沖動作儲備肌肉彈性勢能和增加蹬伸工作距離。起跳腿蹬伸幅度和起跳垂直加速距離均較小。

表2 鄭幸娟及部分優(yōu)秀運動員起跳階段膝角的變化（°）Table Ⅱ Changes of Knee Angles of Zheng Xingjuan and Some Other Elite Athletes

5 建議

緊扣跳高完整技術的重點，不斷完善起跳技術，加強速度力量的訓練。改進、完善跳高起跳技術，抓好助跑與起跳相結合技術，既要努力加強最后助跑的進攻性，更要正確地完成倒二步擺動腿支撐階段的動作；既要防止過分強調起跳的技術意識，更要建立助跑最后2－3步準備起跳的正確技術意識，從而使助跑與起跳緊密地銜接起來，為起跳創(chuàng)造條件。掌握起跳腿適度緩沖與充分蹬伸的技術動作，既要適當加大緩沖時間和幅度，充分利用緩沖動作的作用；更要注意提高起跳腿的蹬伸幅度和垂直加速距離，從而提高起跳垂直速度和速度轉化率。

[1]許耀球，等.田徑運動生物力學[M].北京：北京航空航天大學出版社，1990.

[2]弗拉基米爾 M.扎齊奧爾斯基（美國）.運動生物力學[M].北京：人民體育出版社，2004，7：290-315.

[3]陳潔敏，等. 對我國部分優(yōu)秀男子跳高運動員起跳技術的運動學分析[J].中國體育科技，2001，37（4）：37-40.

[4]程麗平.江蘇省青少年男子背越式跳高運動員助跑最后兩步及起跳技術的三維運動學分析[D].蘇州大學體育學院碩士學位論文,2004.

[5]盧鋼，秦永祥．背越式跳高三維運動的生物力學分析[J]．中國體育科技，1998（4）：45-47.

[6]弗拉基米爾 M.扎齊奧爾斯基（美國）.運動生物力學[M].北京：人民體育出版社，2004，7：290-315.

Kinematic Analysis of the Takeoff Technique of Zheng Xingjuan, Chinese Elite Female High Jumper

YONG ming
(Institute of Physical Education of Soochow University, Suzhou 215021, China)

Adopting the methods of video shooting and analysis, the author made a kinematic analysis of Zheng Xingjuan’s takeoff technique from the aspects of takeoff time, the changes of knee angle of the takeoff leg, etc. The aim is to improve Zheng Xingjuan’s specific technique of high jump and enhance the level of women’s high jump in China.

woman; high jump; Zheng Xingjuan; takeoff technique; kinematic analysis

G804.6

A

1006-1207(2011)04-0064-03

2010-10-27

雍 明，男，副教授，碩士研究生.主要研究方向：田徑教學訓練理論與方法.

蘇州大學體育學院, 江蘇 蘇州 215021

何聰)