國(guó)內(nèi)優(yōu)秀男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員起跳技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

張超 李光峰* 李楚冰

(1.浙江農(nóng)林大學(xué)體育軍訓(xùn)部 浙江杭州 311300;2.天津體育學(xué)院田徑游泳龍舟教研室 天津 301617)

跳遠(yuǎn)是田徑項(xiàng)目中普及程度較高的項(xiàng)目，21 世紀(jì)后，我國(guó)跳遠(yuǎn)進(jìn)入輝煌時(shí)期，男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員已進(jìn)入世界舞臺(tái)，在國(guó)際大賽上出鏡頻頻，且取得了不錯(cuò)的成績(jī)。該項(xiàng)目由弱勢(shì)項(xiàng)目逐漸發(fā)展成為我國(guó)在田徑中的集體優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，并且在中國(guó)男子跳遠(yuǎn)隊(duì)內(nèi)形成激烈的競(jìng)爭(zhēng)，如倫敦田徑世錦賽，中國(guó)男子跳遠(yuǎn)達(dá)到8.15m 參賽標(biāo)準(zhǔn)的有石雨豪、王嘉男、黃常洲、高興龍、張耀廣5人。2018 年雅加達(dá)亞運(yùn)會(huì)，我國(guó)男子跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員王嘉男和張耀廣包攬冠亞軍。2019年沈陽(yáng)奧體中心世錦賽選拔賽，有4 人達(dá)到選拔標(biāo)準(zhǔn)。東京奧運(yùn)會(huì)我國(guó)跳遠(yuǎn)項(xiàng)目已滿額達(dá)標(biāo)，跳遠(yuǎn)項(xiàng)目相較于前幾年有了很大的進(jìn)展，進(jìn)入世界平臺(tái)，但與世界最高水平仍有差距。

在跳遠(yuǎn)整個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)中，起跳技術(shù)有著至關(guān)重要的地位，有著承上啟下的作用，起跳是改變?nèi)梭w運(yùn)動(dòng)方向的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)此種情況，該研究從跳遠(yuǎn)專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)角度出發(fā)，采用運(yùn)動(dòng)學(xué)的方法對(duì)東京奧運(yùn)會(huì)達(dá)標(biāo)選手黃常洲、張耀廣的跳遠(yuǎn)起跳技術(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)一步對(duì)比世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在比賽中的技術(shù)指標(biāo)參數(shù)，總結(jié)2名運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)水平，為其訓(xùn)練比賽提供一定的參考依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

通過(guò)拍攝2019火山源冷礦泉全國(guó)田徑錦標(biāo)賽男子組跳遠(yuǎn)決賽的17 位運(yùn)動(dòng)員的助跑最后兩步及起跳錄像，選取最終成績(jī)達(dá)到8m以上且達(dá)標(biāo)東京奧運(yùn)會(huì)的前2 名運(yùn)動(dòng)員黃常洲、張耀廣為實(shí)驗(yàn)對(duì)象（見(jiàn)表1），選取其最好成績(jī)的一跳，對(duì)助跑最后兩步及起跳錄像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，將其運(yùn)動(dòng)成績(jī)參數(shù)與世界田徑錦標(biāo)賽、鉆石聯(lián)賽等世界級(jí)比賽前三名運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)參數(shù)［1］進(jìn)行對(duì)比分析。

表1 研究對(duì)象基本情況

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

通過(guò)圖書(shū)館、數(shù)據(jù)庫(kù)等渠道查閱相關(guān)文獻(xiàn)，并對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)整理。根據(jù)研究需要，收集有關(guān)跳遠(yuǎn)助跑起跳技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)資料，充分了解國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀男子跳遠(yuǎn)技術(shù)的研究狀況與發(fā)展趨勢(shì)，為該文研究提供理論基礎(chǔ)。

1.2.2 測(cè)試法

（1）錄像拍攝

運(yùn)用2臺(tái)相同型號(hào)、相同規(guī)格的索尼攝像機(jī)（攝像機(jī)型號(hào)SONY DXC-637，產(chǎn)地：日本），對(duì)2019火山源冷礦泉全國(guó)田徑錦標(biāo)賽男子組跳遠(yuǎn)決賽運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行定點(diǎn)定焦同步的三維拍攝，機(jī)器的架設(shè)與擺放拍攝等均符合生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)要求，攝像機(jī)機(jī)位架設(shè)如圖1 所示，2臺(tái)攝像機(jī)與三維框架形成的角度在60°～120°之間，滿足運(yùn)動(dòng)學(xué)三維拍攝要求，錄像拍攝范圍為運(yùn)動(dòng)員助跑最后兩步開(kāi)始，到起跳騰起后結(jié)束。機(jī)器的架設(shè)高度為1.36m，選取起跳踏板中點(diǎn)為三維框架原點(diǎn)，三維框架原點(diǎn)距離地面高度為0.65m，1 號(hào)攝像機(jī)距離框架原點(diǎn)距離為8.89m，2 號(hào)攝像機(jī)距離原點(diǎn)距離為13.35m，1號(hào)攝像機(jī)到2號(hào)攝像機(jī)直線距離為14.46m，1號(hào)機(jī)、2號(hào)機(jī)和原點(diǎn)的夾角為78.6°。

（2）三維錄像解析

在比賽錄像拍攝完成后對(duì)拍攝錄像進(jìn)行提取剪輯，之后利用Ariel Performance Analysis System 在俄羅斯扎齊奧爾斯基人體模型的基礎(chǔ)上對(duì)圖像進(jìn)行解析，圖2 為解析框架坐標(biāo)系示意圖，X 軸為運(yùn)動(dòng)方向，即朝向運(yùn)動(dòng)員的助跑方向?yàn)檎较颍籝 軸指向1 號(hào)機(jī)的方向，垂直于跑道為正；Z軸垂直于地面，垂直向上為正。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

利用Excel 2013、SPSS 26.0等統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)解析出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算整理歸納分析，在此基礎(chǔ)上將前兩名運(yùn)動(dòng)員與世界優(yōu)秀組運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行對(duì)比分析，找出其存在的問(wèn)題，分析其優(yōu)勢(shì)與不足，針對(duì)不足之處給出相關(guān)參考建議。

1.2.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)解析

（1）克托萊指數(shù)：身高體重指數(shù)或比體重，克托萊指數(shù)為18 世紀(jì)Queteltet 提出并命名，意為每厘米身高的體重。

（2）著板角：運(yùn)動(dòng)員起跳著板瞬間，運(yùn)動(dòng)員身體重心點(diǎn)與支撐點(diǎn)之間的連線與地面之間的夾角。

（3）蹬地角：指運(yùn)動(dòng)員起跳蹬地后離地瞬間身體重心與腳趾的連線與運(yùn)動(dòng)方向地面之間的夾角。

（4）起跳扇面角：起跳扇面角的大小由起跳的著板角和扇面角共同決定，起跳扇面角=180°-（著板角+蹬地角）。

（5）起跳時(shí)間：指的是運(yùn)動(dòng)員從起跳腳著地開(kāi)始到起跳蹬離地面結(jié)束的總時(shí)長(zhǎng)，與運(yùn)動(dòng)員起跳技術(shù)一樣，主要有3 個(gè)部分組成：T1（緩沖時(shí)間）、T2（轉(zhuǎn)化時(shí)間）、T3（蹬伸時(shí)間）［2］。

（6）騰起角：指運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)踏板時(shí)身體重心騰起初速度方向與水平線構(gòu)成的角度。

2 結(jié)果與分析

2.1 過(guò)渡階段技術(shù)指標(biāo)對(duì)比分析

過(guò)渡階段指的是從倒數(shù)第二步開(kāi)始至起跳腳著地這一階段前的技術(shù)動(dòng)作。主要任務(wù)是幫助運(yùn)動(dòng)員把水平位移部分轉(zhuǎn)化為垂直位移并獲得適宜的起跳位置，為運(yùn)動(dòng)員的起跳做好準(zhǔn)備。這一階段在跳遠(yuǎn)的整個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)中起到承上啟下的作用，受助跑技術(shù)受運(yùn)動(dòng)員自身天賦以及訓(xùn)練水平的影響，助跑向起跳的過(guò)渡是整個(gè)助跑階段以及跳遠(yuǎn)技術(shù)的關(guān)鍵。跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的助跑速度和技術(shù)對(duì)跳遠(yuǎn)成績(jī)的影響有著決定性意義。在整個(gè)助跑過(guò)程中，最后兩步既要保持和發(fā)揮最高速度，又要在此基礎(chǔ)上為起跳做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。在助跑最后兩步的技術(shù)中，不同運(yùn)動(dòng)員由于自身身體條件以及運(yùn)動(dòng)風(fēng)格都存在著各自的差異性，所以參數(shù)指標(biāo)在結(jié)合運(yùn)動(dòng)員的身高、體重、克托萊指數(shù)的基礎(chǔ)上選取助跑最后兩步的身體重心水平速度變化、最后兩步步長(zhǎng)、身體重心高度變化等相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)，針對(duì)黃常洲（H）、張耀廣（Z）的各個(gè)參數(shù)指標(biāo)，與世界優(yōu)秀跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員（WEA）相關(guān)參數(shù)作對(duì)比，結(jié)果如表2所示。

H和Z在身高體重以及比賽成績(jī)上P值小于0.05，存在顯著性差異，對(duì)參數(shù)進(jìn)行具體分析，可知Z在身高上處于劣勢(shì)，H 身高高于WEA 均值，二者體重明顯小于WEA 的83.8±1.30 kg，P值為0.021，存在顯著性差異。跳遠(yuǎn)屬于速度力量型運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，據(jù)相關(guān)研究表明，運(yùn)動(dòng)員的力量素質(zhì)與體重密切相關(guān)，體重大，肌肉的生理橫斷面大，其絕對(duì)力量也大［3］。H 和Z 在體重上與WEA有顯著性差異，二者的克托萊指數(shù)都小于世界均值，我國(guó)兩位運(yùn)動(dòng)員在體重上與世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的顯著差異可在一定程度上側(cè)面反映出肌肉的單位密度較小，是否存在力量上的差異有待驗(yàn)證。相關(guān)文獻(xiàn)表明助跑最后兩步的步長(zhǎng)，不同運(yùn)動(dòng)員都有各自的技術(shù)特點(diǎn)，一般認(rèn)為，最后兩步步長(zhǎng)應(yīng)該遵循“大-小”的特點(diǎn)，即倒數(shù)第二步的步長(zhǎng)應(yīng)該大于倒數(shù)第一步的步長(zhǎng)，例如劉易斯在創(chuàng)造8.91m 成績(jī)的時(shí)候最后兩步步長(zhǎng)分別為倒二步2.67m、倒一步2.39m；鮑威爾在創(chuàng)造8.95m世界紀(jì)錄的時(shí)候，最后兩步步長(zhǎng)分別為倒二步2.52m、倒一步2.25m。顯然，黃常洲與張耀廣符合這一理論。進(jìn)一步分析我國(guó)兩位運(yùn)動(dòng)員的最后兩步運(yùn)動(dòng)指標(biāo)：倒二步步速、倒一步步速、步速差值、兩步下降率、步長(zhǎng)下降率、倒二步身體重心下降幅度、倒一步身體重心下降幅度以及總下降幅等參數(shù)指標(biāo)，經(jīng)萊文方差等同性檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)均不存在顯著性差異（見(jiàn)表2），說(shuō)明H和Z在助跑進(jìn)入起跳前的技術(shù)較為合理，無(wú)需進(jìn)行較大改動(dòng)。

表2 過(guò)渡階段運(yùn)動(dòng)員各參數(shù)指標(biāo)分析表

2.2 起跳階段運(yùn)動(dòng)參數(shù)指標(biāo)對(duì)比分析

起跳技術(shù)是整個(gè)跳遠(yuǎn)技術(shù)中最關(guān)鍵最核心的技術(shù)，是改變?nèi)梭w運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起跳環(huán)節(jié)主要包括3 個(gè)階段：著板階段、緩沖階段和蹬伸階段［4］。起跳時(shí)，應(yīng)充分利用助跑時(shí)所獲得的最大速度，在盡量短的時(shí)間內(nèi)完成起跳動(dòng)作并創(chuàng)造適宜的騰起角和盡可能大的騰起初速度［5］。對(duì)于跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，反映起跳效果的各個(gè)指標(biāo)之間既相互影響又相互關(guān)聯(lián)，這些指標(biāo)的合理性直接反映著運(yùn)動(dòng)成績(jī)的好壞。

對(duì)H 和Z 的著板角、蹬地角、起跳扇面角、T1、T2、T3、T總、著板瞬間擺動(dòng)角速度、水平速度、垂直速度、騰起角等進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)（見(jiàn)表3），與WEA進(jìn)行參數(shù)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)起跳扇面角、起跳時(shí)間以及著板瞬間擺動(dòng)角速度存在顯著性差異，P<0.05。H 和Z 相比于WEA 都存在起跳扇面角過(guò)大的現(xiàn)象，P=0.031，存在顯著性差異。H的起跳扇面角為47.78°，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員均值的39.57±1.01，起跳扇面角由著板角和蹬地角所決定，進(jìn)一步分析參數(shù)可見(jiàn)H 的著板角和蹬地角都稍小于WEA 的均值。著板角過(guò)小表明運(yùn)動(dòng)員在起跳著板時(shí)身體重心投影點(diǎn)距離起跳點(diǎn)過(guò)遠(yuǎn)，這必然會(huì)造成起跳制動(dòng)過(guò)大，水平速度損失嚴(yán)重。著板角的過(guò)小在一定程度上也會(huì)造成蹬地角變小，蹬地角是騰起高度的間接反映指標(biāo)。蹬地角指標(biāo)的合理性可直接反映出運(yùn)動(dòng)員對(duì)起跳蹬地時(shí)機(jī)的把握，從計(jì)算蹬地角的三角函數(shù)關(guān)系可知，蹬地角的大小與運(yùn)動(dòng)員在蹬地后離地瞬間重心點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)軸X軸的原始位置和重心點(diǎn)的水平高度相關(guān)，其大小與X軸原始位置呈負(fù)相關(guān)，與垂直方向的重心水平高度呈正相關(guān)。

著板角、蹬地角過(guò)小的現(xiàn)象可能是H與世界優(yōu)秀選手產(chǎn)生差距的原因之一。著板角過(guò)小會(huì)造成運(yùn)動(dòng)員在起跳過(guò)程中緩沖時(shí)間較長(zhǎng)［6］，所以H的T總與WEA對(duì)比也存在非常顯著的差異，F(xiàn)=54.15，P=0.005。起跳時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成蹬伸時(shí)機(jī)過(guò)晚，通過(guò)生物力學(xué)對(duì)跳遠(yuǎn)幾個(gè)階段進(jìn)行力的分解可以發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員在起跳著板瞬間由于助跑較大的水平速度以及運(yùn)動(dòng)員自身重力，在起跳緩沖的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一個(gè)巨大的制動(dòng)沖量，這種沖量會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的下肢產(chǎn)生巨大的負(fù)荷。另外，會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的水平速度產(chǎn)生一定的損失，如果緩沖時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)造成水平速度的損失過(guò)多，也會(huì)對(duì)垂直速度轉(zhuǎn)換造成不好的影響，制動(dòng)過(guò)大可能會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成損傷。此外，還會(huì)造成運(yùn)動(dòng)員錯(cuò)失最佳的蹬地時(shí)機(jī)，導(dǎo)致起跳效果不佳［7］。在運(yùn)動(dòng)員完成緩沖階段之后，則會(huì)進(jìn)入一個(gè)轉(zhuǎn)化階段，這種轉(zhuǎn)化是運(yùn)動(dòng)員對(duì)過(guò)大沖量的一種緩沖，也是為起跳的最后蹬伸階段做鋪墊。這一階段由于運(yùn)動(dòng)員受到的巨大沖量不斷堆積，此時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)員起跳腿的支撐力量要求更高，如果膝關(guān)節(jié)緩沖角度過(guò)小，轉(zhuǎn)換時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則會(huì)導(dǎo)致起跳爆發(fā)力丟失，從而影響起跳效果［8］。如果在合理的范圍內(nèi)適當(dāng)增加轉(zhuǎn)化時(shí)間，將會(huì)有效地增加運(yùn)動(dòng)員在垂直方向上的速度，從而獲得更大的騰起角。研究表明，運(yùn)動(dòng)員的身體重心在緩沖與轉(zhuǎn)換階段，將會(huì)得到超過(guò)60%的垂直方向分速度；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的身體重心到達(dá)支撐點(diǎn)的前方之后，運(yùn)動(dòng)員將會(huì)尋找合適的時(shí)機(jī)進(jìn)入蹬伸階段。此時(shí)，在一定范圍內(nèi)，適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)蹬伸時(shí)間會(huì)使運(yùn)動(dòng)員的起跳蹬伸效果更加充分，這與運(yùn)動(dòng)員自身爆發(fā)力也有一定關(guān)系，但蹬伸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)產(chǎn)生相反的效果，最終造成不良的起跳效果。

著板瞬間擺動(dòng)腿角速度H和Z也與WEA存在極其顯著性差異，進(jìn)一步對(duì)Z 的個(gè)人擺動(dòng)腿角速度進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P=0.018<0.05，存在顯著性差異，說(shuō)明Z的擺動(dòng)腿角速度明顯高于WEA，根據(jù)相關(guān)研究表明，擺動(dòng)腿的角速度對(duì)跳遠(yuǎn)的影響至關(guān)重要，能夠直觀反映出擺動(dòng)腿的擺動(dòng)效果，起跳腿與擺動(dòng)腿進(jìn)行相互協(xié)調(diào)配合，起跳腿積極踩過(guò)踏板再緩沖、蹬伸。在這個(gè)過(guò)程中，擺動(dòng)腿的積極擺動(dòng)能夠幫助起跳腿產(chǎn)生更大的下壓力量，從而幫助起跳腿快速完成緩沖、蹬伸的動(dòng)作，擺動(dòng)腿的積極擺動(dòng)是有效起跳的保證，在一定范圍內(nèi)，擺動(dòng)速度越大，起跳力量就越大，起跳效果越好［9］。

由此可見(jiàn)，Z 的擺動(dòng)腿技術(shù)優(yōu)于WEA。對(duì)黃常洲的擺動(dòng)腿擺動(dòng)角速度進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，得到P值為0.034<0.05，亦存在顯著性差異。說(shuō)明黃常洲的擺動(dòng)腿技術(shù)還存在一定的問(wèn)題，H 的擺動(dòng)腿擺動(dòng)角速度相較于WEA 稍小，分析結(jié)果顯示，可能是由于起跳扇面角較大，緩沖時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成的。H和Z在其他運(yùn)動(dòng)參數(shù)上與WEA無(wú)明顯差異。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

（1）黃常洲與張耀廣在助跑至起跳前的技術(shù)環(huán)節(jié)中，步長(zhǎng)上采用了“大-小”的步幅節(jié)奏以及加速上板的技術(shù)，相較于世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員無(wú)較大差異，技術(shù)較為合理。

（2）黃常洲在起跳環(huán)節(jié)中存在著板角較小，起跳扇面角過(guò)大，起跳時(shí)間長(zhǎng)，擺動(dòng)角速度慢的情況。說(shuō)明在起跳著板時(shí)身體軀干后仰較大，會(huì)造成較大的制動(dòng)，影響水平速度，建議進(jìn)一步改進(jìn)起跳技術(shù)，在助跑最后兩步時(shí)減少重心下降幅度，擺動(dòng)腿采取“硬”支撐技術(shù)，加大軀干角，從而達(dá)到更好的起跳效果。

（3）張耀廣在起跳環(huán)節(jié)中相較于世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員存在著板角較小的現(xiàn)象，而擺動(dòng)腿擺動(dòng)角速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于世界優(yōu)秀組。由于相較于世界優(yōu)秀組，其身高較矮，擺動(dòng)腿的擺動(dòng)半徑也會(huì)較小，因此產(chǎn)生的擺動(dòng)速度較快，這是我國(guó)選手優(yōu)于世界運(yùn)動(dòng)員的方面，建議保持。

3.2 建議

（1）建議我國(guó)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)一步加強(qiáng)專(zhuān)項(xiàng)體能訓(xùn)練，增加肌肉力量，在體脂不變或降低的情況下增加自身體重，以提高絕對(duì)速度與起跳能力。

（2）建議黃常洲在訓(xùn)練中注意最后兩步步長(zhǎng)問(wèn)題，可在訓(xùn)練中加入標(biāo)志點(diǎn)，教練在訓(xùn)練中加以觀察，用于改善著板角過(guò)小，起跳扇面角過(guò)大，起跳時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等現(xiàn)象。另外，加強(qiáng)擺動(dòng)腿的擺動(dòng)力量練習(xí)，以提高擺動(dòng)腿的擺動(dòng)速度。