籃球、足球運(yùn)動(dòng)員原地縱跳時(shí)下肢力量的對(duì)比分析及力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性研究

張健 閆霞 張紅 孔曉陽(yáng)

摘要：為探索籃球和足球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員下肢力量的特征差異，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、文獻(xiàn)資料法、實(shí)驗(yàn)法等方法，使用Kistler測(cè)力臺(tái)，關(guān)節(jié)角度尺和節(jié)拍器等儀器，對(duì)50名籃球二級(jí)運(yùn)動(dòng)員和40名足球二級(jí)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行統(tǒng)一動(dòng)作要求的CMJ、CJb和CJs動(dòng)作測(cè)試。分析結(jié)果：1）CMJ測(cè)試結(jié)果顯示，籃球運(yùn)動(dòng)員的縱跳高度高于足球運(yùn)動(dòng)員，其他參數(shù)未見(jiàn)顯著差異；籃球運(yùn)動(dòng)員的起跳高度與快肌纖維比和平均功率呈高度正相關(guān)，與預(yù)拉伸效果呈正相關(guān)，與瞬時(shí)力值相關(guān)度較低；而足球運(yùn)動(dòng)員的起跳高度與平均功率和快肌纖維比呈高度正相關(guān)，與瞬時(shí)力值和預(yù)拉伸效果相關(guān)度較低。2）CJs測(cè)試中，籃球和足球運(yùn)動(dòng)員的平均高度指標(biāo)具有非常顯著差異，平均功率指標(biāo)具有顯著差異，其余指標(biāo)均未見(jiàn)顯著差異；籃球和足球運(yùn)動(dòng)員的平均高度均與平均功率呈高度相關(guān)，與腿部平衡指數(shù)呈正相關(guān)；平均功率與平均高度和腿部平衡指數(shù)呈高度相關(guān)；下肢剛度與平均接觸時(shí)間呈高度負(fù)相關(guān)。3）CJb測(cè)試中，籃球和足球運(yùn)動(dòng)員的各項(xiàng)指標(biāo)均未見(jiàn)顯著差異；籃球運(yùn)動(dòng)員平均功率與平均高度和平均瞬時(shí)力值呈高度相關(guān)；平均瞬時(shí)力值和平均時(shí)間呈高度相關(guān)；高度疲勞指數(shù)和功率疲勞指數(shù)呈高度相關(guān)。足球運(yùn)動(dòng)員除高度疲勞指數(shù)和功率疲勞指數(shù)相關(guān)度較低外，其余與籃球運(yùn)動(dòng)員結(jié)果一致。

關(guān)鍵詞： 籃球；足球；原地縱跳；下肢力量；相關(guān)性

中圖分類號(hào)： G 804.6 文章編號(hào)：1009783X（2016）03027805 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Abstract：The purpose of this study is to explore the characteristic difference of basketball and football players lower limb strength.Through using the method of mathematical statistics，literature review and experiment，the Kistler force platform，joint angle ruler and metronome，this paper makes unified action requirements of CMJ，CJb and CJs test for 50 secondclass basketball players and 40 football players.The research results show that 1） the CMJ test results show that the basketball players height of vertical jump higher than football players and other parameters no significant difference；basketball players jump height and fast twitch muscle fiber ratio and average power is highly positively correlated，and pre tension effect was positively related，force and instantaneous value low correlation；and football players jump height and average power and fast twitch muscle fiber ratio showed a highly positive correlation，force and instantaneous value and pre stretching effect correlation degree is low.2） CJs test，basketball and football players of average height index has very significant difference，the average power index has significant difference.Other indexes had no significant difference；the average height of basketball and football players are and average power were highly correlated，and leg balance index was positively.Average power （pavg） and maximum height and leg balance index was highly correlated；lower extremity stiffness and average contact time was highly negative correlation.3） CJb test，the indexes of basketball and football players had no significant difference；basketball player to average power and the average height and average instantaneous values were highly correlated；the average instantaneous value and the average time was highly correlated；highly fatigue index and power fatigue index was highly correlated.Football players，in addition to the height of the fatigue index and power index of fatigue low correlation，the results consistent with basketball player.

Keywords：basketball；football；standing vertical jump；lower limb strength；correlation

近幾年來(lái)，隨著籃球和足球運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，比賽激烈程度大幅度提高，運(yùn)動(dòng)員的技戰(zhàn)術(shù)水平也隨之提高，同時(shí)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的身體素質(zhì)和體能也提出了更高的要求[1]。其中，下肢力量是各項(xiàng)身體素質(zhì)的基礎(chǔ)，也是跑、跳、投等各種動(dòng)作的動(dòng)力，發(fā)展運(yùn)動(dòng)員的下肢力量對(duì)于提高比賽成績(jī)有著本質(zhì)的影響。有關(guān)研究結(jié)果表明，足球運(yùn)動(dòng)中，遠(yuǎn)距離射門(mén)、長(zhǎng)傳能力不僅與技術(shù)水平有關(guān)，而且與髖、膝關(guān)節(jié)肌肉的快速屈伸力量密切相關(guān)[2]。如果沒(méi)有力量的保證，運(yùn)動(dòng)員不可能高質(zhì)量地完成技術(shù)動(dòng)作。而在籃球運(yùn)動(dòng)中，下肢力量同樣非常重要，能夠影響技戰(zhàn)術(shù)水平的提升與項(xiàng)目專項(xiàng)能力，是運(yùn)動(dòng)員身體素質(zhì)的重要組成部分[3]。

國(guó)內(nèi)外經(jīng)常采用Kistler三維測(cè)力平臺(tái)來(lái)測(cè)定運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行跳躍時(shí)的下肢力量，用連續(xù)原地縱跳摸高的方法測(cè)試籃排球運(yùn)動(dòng)員的力量耐力，其主要目的是進(jìn)一步分析和研究運(yùn)動(dòng)員下肢肌群的反應(yīng)力量。鄭亦華研究發(fā)現(xiàn)，下肢肌肉力量對(duì)原地縱跳的起跳效果起著重要的作用[4]?，F(xiàn)在的研究一致認(rèn)為，無(wú)論哪一種縱跳形式，縱跳的高度都與下肢肌肉的絕對(duì)力量和暴發(fā)力量呈高度相關(guān)，下肢肌肉力量的大小直接決定縱跳可能達(dá)到的最大高度[5]。

目前，關(guān)于下肢力量的研究，大多集中在小樣本量或CMJ這一個(gè)動(dòng)作模式中，對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)的量化研究和連續(xù)縱跳、直膝跳的研究較少。對(duì)CMJ的研究大多集中在不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員CMJ動(dòng)作形式下的力學(xué)特征和對(duì)比分析，以及各種訓(xùn)練和拉伸手段對(duì)跳躍能力的影響等方面[67]。本研究通過(guò)CMJ、CJb和CJs 3個(gè)動(dòng)作的原地縱跳測(cè)試，對(duì)比分析籃球運(yùn)動(dòng)員和足球運(yùn)動(dòng)員下肢力量的動(dòng)力學(xué)特征及參數(shù)的相關(guān)性，通過(guò)量化研究進(jìn)行回歸分析，從而為籃球和足球運(yùn)動(dòng)員的下肢力量訓(xùn)練提供必要的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究選擇首都體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練專業(yè)學(xué)生90人，其中：籃球?qū)ｍ?xiàng)男生41人，女生9人；足球?qū)ｍ?xiàng)男生29人，女生11人。運(yùn)動(dòng)級(jí)別均為二級(jí)，身體健康且無(wú)下肢陳舊性疾病?；厩闆r見(jiàn)表1。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

檢索和閱讀短跑運(yùn)動(dòng)員下肢力量的相關(guān)文獻(xiàn)，收集整理并分析相關(guān)的研究成果。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)法

本研究使用的實(shí)驗(yàn)儀器分別是瑞士產(chǎn)Kistler測(cè)力臺(tái)、關(guān)節(jié)角度尺和節(jié)拍器。受試者需按要求分別在測(cè)力臺(tái)上完成CMJ（counter movement jump）、CJb（continuous jump bent legs）和CJs（continuous jump stright legs）3個(gè)動(dòng)作的測(cè)試，具體動(dòng)作要求為：1）CMJ測(cè)試，受試者以雙手叉腰姿勢(shì)起始，兩腿開(kāi)立與肩同寬，軀干正對(duì)前方，聽(tīng)到開(kāi)始口令后，保持軀干盡可能不動(dòng)，完成快速連貫的下蹲起跳（蹲至90°），落地后自然緩沖直立；2）CJb測(cè)試，在CMJ測(cè)試的動(dòng)作要求基礎(chǔ)上連續(xù)起跳，測(cè)試時(shí)間25 s，頻率用節(jié)拍器控制在1次/s；3）CJs測(cè)試，受試者以雙手垂于體側(cè)，直立姿勢(shì)起始，兩腿開(kāi)立與肩同寬，軀干正對(duì)前方，聽(tīng)到開(kāi)始口令后，擺臂同時(shí)向上跳起，保持膝關(guān)節(jié)盡量不彎曲，僅利用腳尖發(fā)力，做直膝連續(xù)跳5～10次。

注意事項(xiàng)：測(cè)試前，受試者預(yù)先進(jìn)行5～10 min的熱身活動(dòng)和熟悉動(dòng)作的練習(xí)。CMJ動(dòng)作練習(xí)過(guò)程中用關(guān)節(jié)角度尺測(cè)量下蹲角度，保證每次起跳時(shí)膝角均為90°。至受試者嚴(yán)格規(guī)范測(cè)試動(dòng)作后開(kāi)始正式測(cè)試，進(jìn)行2次正式起跳，選取其中最好一次進(jìn)行分析；由于CJb測(cè)試結(jié)果中含疲勞因素的影響，因此，原則上要求受試者按要求一次完成測(cè)試：若第1次測(cè)試不符合要求，則至充分休息后再進(jìn)行第2次測(cè)試；CJs動(dòng)作進(jìn)行2次試跳，取最好的一次進(jìn)行分析。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果用“X±SD”表示。使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、相關(guān)分析和多元回歸分析對(duì)2個(gè)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員縱跳的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)為P<0.05，差異顯著；P<0.01，差異非常顯著。

2 研究結(jié)果

2.1 籃球和足球運(yùn)動(dòng)員CMJ測(cè)試結(jié)果

2.1.1 籃球和足球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員CMJ各項(xiàng)參數(shù)的對(duì)比結(jié)果

起跳高度（hf）指標(biāo)，籃球運(yùn)動(dòng)員和足球運(yùn)動(dòng)員相比，存在顯著差異；其余指標(biāo)包括功率、瞬時(shí)力值、快肌纖維百分比和肌肉預(yù)拉伸效果，均未見(jiàn)顯著性差異，見(jiàn)表2。

2.1.2 CMJ測(cè)試結(jié)果中各參數(shù)的相關(guān)性結(jié)果

起跳高度與平均功率呈高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.756，與預(yù)拉伸效果呈正相關(guān)；平均功率與最大高度、瞬時(shí)力值和快肌纖維百分比呈高度相關(guān)；快肌纖維百分比與起跳高度和平均功率呈高度相關(guān)，見(jiàn)表3。

起跳高度與平均功率和預(yù)拉伸效果呈高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.863和0.912；平均功率與起跳高度和快肌纖維百分比呈高度相關(guān)；快肌纖維百分比與起跳高度和平均功率呈高度相關(guān)，見(jiàn)表4。

2.2 籃球和足球運(yùn)動(dòng)員CJs測(cè)試結(jié)果

2.2.1 籃球和足球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員CJs各項(xiàng)參數(shù)的對(duì)比結(jié)果

籃球和足球運(yùn)動(dòng)員平均高度指標(biāo)具有非常顯著的差異，平均功率指標(biāo)具有顯著性差異，其他指標(biāo)均未見(jiàn)顯著差異，見(jiàn)表5。

2.2.2 CJs測(cè)試結(jié)果中各參數(shù)的相關(guān)性結(jié)果

籃球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員平均高度與平均功率呈高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.852；平均功率與最大高度、腿部平衡指數(shù)呈高度相關(guān)；下肢剛度K值與平均時(shí)間呈高度負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.727，見(jiàn)表6。

足球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員平均高度與平均功率呈高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.935；平均功率與平均高度呈高度相關(guān)，與腿部平衡指數(shù)呈正相關(guān)；下肢剛度K值與平均時(shí)間呈高度負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.762，見(jiàn)表7。

2.3 籃球和足球運(yùn)動(dòng)員CJb測(cè)試結(jié)果

2.3.1 籃球和足球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員CJb各項(xiàng)參數(shù)的對(duì)比結(jié)果

籃球和足球運(yùn)動(dòng)員所有指標(biāo)比較，均未見(jiàn)顯著差異，見(jiàn)表8。

2.3.2 CJb測(cè)試結(jié)果中各參數(shù)的相關(guān)性結(jié)果

籃球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員平均高度與平均功率呈高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.791；平均功率與平均高度和平均瞬時(shí)力值呈高度相關(guān)；平均瞬時(shí)力值和平均時(shí)間呈高度相關(guān)；高度疲勞指數(shù)和功率疲勞指數(shù)呈高度相關(guān)，見(jiàn)表9。

足球項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員平均高度與平均功率呈高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.865；平均功率與平均高度和平均瞬時(shí)力值呈高度相關(guān)；平均瞬時(shí)力值和平均時(shí)間呈高度相關(guān)，見(jiàn)表10。

2.4 力學(xué)參數(shù)的回歸分析

對(duì)一次縱跳CMJ測(cè)試進(jìn)行回歸分析。以起跳高度為因變量做逐步回歸分析?？旒±w維百分比和預(yù)拉伸效果能顯著預(yù)測(cè)籃球運(yùn)動(dòng)員起跳高度，回歸方程為Y=20.362+0.649X1+0.202X2，其中Y表示起跳高度，X1代表快肌纖維比，X2代表預(yù)拉伸效果，R2=0.802（P<0.01）。僅快肌纖維比可以預(yù)測(cè)足球運(yùn)動(dòng)員起跳高度，回歸方程為Y=16.740+0.691X1，其中Y表示起跳高度，X1代表快肌纖維比，R2=0.832（P<0.01）。

3 分析與討論

3.1 籃球、足球運(yùn)動(dòng)員原地縱跳下肢力量力學(xué)參數(shù)的對(duì)比

CMJ測(cè)試結(jié)果顯示：籃球運(yùn)動(dòng)員的縱跳高度高于足球運(yùn)動(dòng)員，其他參數(shù)比較未見(jiàn)顯著差異。由于2個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員均需要在訓(xùn)練中對(duì)下肢力量進(jìn)行專業(yè)訓(xùn)練，在瞬時(shí)力值、功率等指標(biāo)上未見(jiàn)顯著差異。快肌纖維決定了爆發(fā)力和速度，能夠在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大能量。快肌纖維主要由無(wú)氧代謝提供短期能量，是造就短跑運(yùn)動(dòng)員驚人速度的關(guān)鍵成分，籃球和足球運(yùn)動(dòng)員都是既需要在場(chǎng)上連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間跑動(dòng)，又需要有某個(gè)時(shí)間段極速奔跑的能力，因此，快肌纖維比指標(biāo)也未見(jiàn)顯著差異。研究結(jié)果表明，單就下肢力量而言，籃球、足球項(xiàng)目沒(méi)有太大差別；但由于籃球項(xiàng)目常常要求運(yùn)動(dòng)員完成充分起跳爭(zhēng)搶籃板球，對(duì)抗中起跳完成上籃得分等垂直方向的起跳動(dòng)作，因此，籃球運(yùn)動(dòng)員的彈跳能力高于足球運(yùn)動(dòng)員。

CJs測(cè)試結(jié)果顯示：籃球運(yùn)動(dòng)員的平均高度值遠(yuǎn)大于足球運(yùn)動(dòng)員，二者具有非常顯著的差異，平均功率值具有顯著差異，其余指標(biāo)均未見(jiàn)顯著差異。CJs測(cè)試要求膝關(guān)節(jié)盡量伸直或彎曲，能反映出踝關(guān)節(jié)跖屈的快速力量[89]，功率值是最大力量和離開(kāi)臺(tái)面瞬時(shí)速度的乘積。在籃球比賽中，內(nèi)線球員連續(xù)起跳點(diǎn)搶籃板球，對(duì)抗中連續(xù)起跳封蓋，鋒衛(wèi)球員快速橫移防守突破球員等動(dòng)作都需要踝關(guān)節(jié)跖屈的快速力量；而足球比賽中，踝關(guān)節(jié)跖屈的快速力量?jī)H體現(xiàn)在快速跑動(dòng)中射門(mén)和起跳頭球等動(dòng)作中，訓(xùn)練中較少涉及：因此，籃球運(yùn)動(dòng)員踝關(guān)節(jié)跖屈的快速力量和起跳能力好于足球運(yùn)動(dòng)員。另外，腿平衡指數(shù)是指腿功能結(jié)構(gòu)的平衡，雖二者之間無(wú)顯著差異，但平均值均小于2，說(shuō)明二者都存在著膝、踝及下肢神經(jīng)肌肉功能弱于髖及大腿功能的現(xiàn)象，還需要進(jìn)一步發(fā)展膝、踝及下肢肌肉的功能?！皠偠取敝肝矬w在受載荷時(shí)抵抗變形的能力，從運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的角度來(lái)說(shuō)，一定水平的剛度表現(xiàn)可以有效發(fā)揮肌肉的伸縮循環(huán)（stretchshortening cycle）功能，進(jìn)而可以在落地緩沖的過(guò)程中有效釋放貯存在肌肉骨骼系統(tǒng)中的彈性勢(shì)能[10]。二者之間腿剛度的指數(shù)未見(jiàn)顯著差異，說(shuō)明籃球運(yùn)動(dòng)員與足球運(yùn)動(dòng)員在肌肉伸—縮循環(huán)的功能方面沒(méi)有區(qū)別。

CJb測(cè)試結(jié)果顯示，籃球運(yùn)動(dòng)員和足球運(yùn)動(dòng)員的所有指標(biāo)均未見(jiàn)顯著性差異。有研究表明，功疲勞指標(biāo)是對(duì)連續(xù)起跳效果起決定作用的指標(biāo)，且連續(xù)彈跳能力好的運(yùn)動(dòng)員功疲勞指標(biāo)小于能力差的運(yùn)動(dòng)員，能夠表現(xiàn)出更強(qiáng)的肌肉耐力素質(zhì)[11]。本研究結(jié)果顯示：雖然籃球運(yùn)動(dòng)員功疲勞指標(biāo)平均數(shù)略小于足球運(yùn)動(dòng)員，但二者之間未見(jiàn)顯著性差異；因此，在肌肉耐力素質(zhì)方面，籃球運(yùn)動(dòng)員與足球運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有差別。

3.2 籃球、足球運(yùn)動(dòng)員原地縱跳各參數(shù)的相關(guān)性對(duì)比分析

CMJ測(cè)試中，在不同項(xiàng)目中，都存在力量越大，起跳高度不一定越高的情況。李巖的研究結(jié)果也表明，訓(xùn)練中不能一味追求力量而忽視功率，否則不一定能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)[12]。CJs測(cè)試中，2組運(yùn)動(dòng)員的相關(guān)性結(jié)果基本一致。CJb測(cè)試中，足球運(yùn)動(dòng)員除高度疲勞指數(shù)和功率疲勞指數(shù)相關(guān)度較低外，其余與籃球運(yùn)動(dòng)員結(jié)果一致。

4 結(jié)論

1）籃球運(yùn)動(dòng)員與足球運(yùn)動(dòng)員的彈跳結(jié)構(gòu)未見(jiàn)顯著差異，籃球運(yùn)動(dòng)員的踝關(guān)節(jié)跖屈的快速力量和彈跳能力好于足球運(yùn)動(dòng)員。

2）籃球運(yùn)動(dòng)員和足球運(yùn)動(dòng)員的腿平衡指數(shù)未見(jiàn)顯著差異，但平均值都小于2，說(shuō)明二者都存在著膝、踝及下肢神經(jīng)肌肉功能弱于髖及大腿功能的現(xiàn)象。

3）籃球運(yùn)動(dòng)員和足球運(yùn)動(dòng)員之間腿剛度和功疲勞指數(shù)均未見(jiàn)顯著差異。

4）CMJ測(cè)試中，籃球運(yùn)動(dòng)員的起跳高度與快肌纖維比和平均功率呈高度正相關(guān)，與預(yù)拉伸效果呈正相關(guān)，與瞬時(shí)力值相關(guān)度較低；而足球運(yùn)動(dòng)員的起跳高度與平均功率和快肌纖維比呈高度正相關(guān)，與瞬時(shí)力值和預(yù)拉伸效果相關(guān)度較低。

5）CJs測(cè)試中，籃球和足球運(yùn)動(dòng)員的平均高度均與平均功率呈高度相關(guān)，與腿平衡指數(shù)呈正相關(guān)；平均功率與最大高度和腿平衡指數(shù)呈高度相關(guān)；下肢剛度與平均接觸時(shí)間呈高度負(fù)相關(guān)。

6）CJb測(cè)試中，籃球運(yùn)動(dòng)員平均功率與平均高度和平均瞬時(shí)力值呈高度相關(guān)；平均瞬時(shí)力值和平均時(shí)間呈高度相關(guān)；高度疲勞指數(shù)和功率疲勞指數(shù)呈高度相關(guān)。足球運(yùn)動(dòng)員除高度疲勞指數(shù)和功率疲勞指數(shù)相關(guān)度較低外，其余與籃球運(yùn)動(dòng)員結(jié)果一致。

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