高水平短跑運(yùn)動(dòng)員跳深動(dòng)作表現(xiàn)分析：下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)視角

臧宇，許貽林，項(xiàng)曉琰，翟一飛，陳剛，王然*

高水平短跑運(yùn)動(dòng)員跳深動(dòng)作表現(xiàn)分析：下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)視角

臧宇1，許貽林2，項(xiàng)曉琰3，翟一飛1，陳剛1，王然3*

（1. 南京大學(xué) 體育部，江蘇 南京 210093；2. 江蘇省體育科學(xué)研究所 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210033；3. 上海體育學(xué)院 競(jìng)技運(yùn)動(dòng)學(xué)院，上海 200438）

目的：對(duì)比跳深（drop jump， DJ）動(dòng)作中髖、膝、踝關(guān)節(jié)之間在生物力學(xué)指標(biāo)上的差異，探究下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)與跳深動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)之間的關(guān)系，明確影響跳深動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)的下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)因素。方法：招募16名運(yùn)動(dòng)等級(jí)為一級(jí)及以上的男子短跑運(yùn)動(dòng)員完成0.45 m落地高度跳深動(dòng)作測(cè)試并同步采集三維運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。結(jié)果：1）高水平男子短跑運(yùn)動(dòng)員跳深動(dòng)作中髖、膝和踝關(guān)節(jié)在力矩、負(fù)功率、正功率、負(fù)功、正功以及剛度（stiffness）指標(biāo)上的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（＜0.001）；2）踝關(guān)節(jié)跖屈力矩和膝關(guān)節(jié)剛度對(duì)地面接觸時(shí)間的影響（調(diào)整2=0.801，=0.011）、膝關(guān)節(jié)正功對(duì)騰空高度的影響（調(diào)整2=0.677，＜0.001）、踝關(guān)節(jié)正功率對(duì)平均功率輸出的影響（調(diào)整2=0.554，＜0.001）、膝關(guān)節(jié)剛度和踝關(guān)節(jié)正功率對(duì)反應(yīng)力量指數(shù)的影響（調(diào)整2=0.842，=0.004）均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論：高水平男子短跑運(yùn)動(dòng)員在完成跳深動(dòng)作時(shí)，膝關(guān)節(jié)剛度主要影響跳深動(dòng)作離心階段動(dòng)作時(shí)間，而踝關(guān)節(jié)跖屈力矩和正功率主要影響跳深動(dòng)作向心階段動(dòng)作時(shí)間，進(jìn)而導(dǎo)致跳深動(dòng)作完成時(shí)間和反應(yīng)力量的差異；膝關(guān)節(jié)正功和踝關(guān)節(jié)正功率作為主要功率來(lái)源可調(diào)控跳深動(dòng)作的騰空高度和力學(xué)功率輸出。

拉長(zhǎng)-縮短周期；關(guān)節(jié)剛度；關(guān)節(jié)力矩；反應(yīng)力量；超等長(zhǎng)；短跑

人體在完成大多數(shù)爆發(fā)性用力動(dòng)作時(shí)一般會(huì)先通過(guò)反向動(dòng)作快速拉長(zhǎng)目標(biāo)肌肉后再進(jìn)行肌肉的向心收縮（Komi， 1984； Norman et al.， 1979），這種肌肉離心收縮與向心收縮之間的快速耦合被稱為拉長(zhǎng)-縮短周期（stretch-shortening cycle， SSC）。跳深（drop jump， DJ）是最常用的SSC功能測(cè)試動(dòng)作之一，可用于評(píng)定特定落地高度下的神經(jīng)肌肉控制機(jī)制以及肌肉與關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特性（Horita et al.，2002； Komi et al.， 1997； Leukel et al.， 2008）。盡管研究者針對(duì)跳深動(dòng)作表現(xiàn)與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了一定的研究，并發(fā)現(xiàn)地面接觸時(shí)間、騰空高度、反應(yīng)力量指數(shù)和力學(xué)功率輸出等常見的跳深動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)與力量水平、跳躍能力和速度能力等均呈顯著正相關(guān)關(guān)系（Birchmeier et al.， 2019； Douglas et al.， 2020； Healy et al.， 2018），但從生物力學(xué)角度分析影響跳深動(dòng)作表現(xiàn)因素的研究相對(duì)較少。

剛度（stiffness）被認(rèn)為是影響跳深動(dòng)作表現(xiàn)的重要生物力學(xué)因素（劉宇等， 2008），且下肢剛度（leg stiffness）與地面接觸時(shí)間密切相關(guān)（Arampatzis et al.， 2001a； Douglas et al.， 2018）。這可能是由于在跳深動(dòng)作足與地面接觸前的落地階段，神經(jīng)系統(tǒng)可通過(guò)肌肉預(yù)激活的方式調(diào)節(jié)肌肉-肌腱復(fù)合體的剛度，從而影響落地后離心緩沖階段的下肢關(guān)節(jié)剛度以及動(dòng)作時(shí)間（Santello， 2005）。有研究表明，跳深動(dòng)作膝關(guān)節(jié)剛度指標(biāo)受足與地面接觸前股內(nèi)側(cè)肌-股二頭肌以及股直肌-股二頭肌共激活水平的影響（Di Giminiani et al.， 2020）。然而，目前尚無(wú)跳深動(dòng)作下肢關(guān)節(jié)剛度和地面接觸時(shí)間之間關(guān)聯(lián)性的直接證據(jù)。

除關(guān)節(jié)剛度外，關(guān)節(jié)力矩和功率等下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)也可能是影響跳深動(dòng)作表現(xiàn)的重要因素。Horita等（2002）報(bào)道，跳深動(dòng)作膝關(guān)節(jié)正功率與起跳速度和地面接觸時(shí)間分別存在顯著的高度正相關(guān)和中度負(fù)相關(guān)關(guān)系，而踝關(guān)節(jié)正功率與起跳速度和地面接觸時(shí)間的相關(guān)性則相對(duì)較低。Moran等（2007）發(fā)現(xiàn)，跳深動(dòng)作的髖、膝、踝關(guān)節(jié)力矩和正負(fù)功以及騰空高度均顯著大于下蹲跳和靜蹲跳，但并未分析動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)的差異是否由下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)的差異所引起。此外，Barker等（2018）報(bào)道，盡管下蹲跳動(dòng)作的最大功率和離心做功與反應(yīng)力量指數(shù)均存在較高的正相關(guān)關(guān)系，但最大功率和離心做功對(duì)跳深動(dòng)作騰空高度和地面接觸時(shí)間的影響不盡相同，最大功率與騰空高度存在較高的正相關(guān)關(guān)系，而離心做功與地面接觸時(shí)間存在較高的負(fù)相關(guān)關(guān)系，因此，最大功率和離心做功通過(guò)不同的方式來(lái)對(duì)反應(yīng)力量指數(shù)產(chǎn)生影響。由此可見，跳躍動(dòng)作離心階段和向心階段的生物力學(xué)指標(biāo)可能分別通過(guò)影響地面接觸時(shí)間和騰空高度指標(biāo)來(lái)調(diào)節(jié)反應(yīng)力量指數(shù)；但是，髖、膝和踝關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)如何通過(guò)影響跳深動(dòng)作地面接觸時(shí)間和騰空高度來(lái)調(diào)節(jié)反應(yīng)力量指數(shù)目前尚不明確。另外，現(xiàn)有研究對(duì)跳深動(dòng)作過(guò)程中下肢髖、膝和踝關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)之間的差異仍然存在一定的分歧（Ahn et al.， 2022； Peng et al.， 2019； Smith et al.， 2011）。綜上所述，盡管已有研究從生物力學(xué)角度對(duì)跳深動(dòng)作表現(xiàn)進(jìn)行了一定的分析，但是基于下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)視角的跳深動(dòng)作表現(xiàn)研究尚有限。

因此，本研究以高水平男子短跑運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，旨在：1）對(duì)比跳深動(dòng)作中髖、膝、踝關(guān)節(jié)之間在生物力學(xué)指標(biāo)上的差異；2）探究下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)與跳深動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)的關(guān)系，明確影響跳深動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)的下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)因素。本研究不僅有助于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)跳深動(dòng)作的神經(jīng)肌肉控制機(jī)制以及下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)功能，也可為高水平運(yùn)動(dòng)員提升下肢SSC功能提供訓(xùn)練參考。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

16名高水平男子短跑運(yùn)動(dòng)員［年齡：（20.31±2.02）歲；身高：（1.83±0.05）m；體質(zhì)量：（70.63±7.52）kg；BMI：（21.00±1.15）kg/m2］自愿參與本研究。研究對(duì)象納入標(biāo)準(zhǔn)：運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)為田徑徑賽100 m、200 m或400 m的男子運(yùn)動(dòng)員且運(yùn)動(dòng)等級(jí)為一級(jí)運(yùn)動(dòng)員及以上。排除標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)試前1個(gè)月內(nèi)發(fā)生過(guò)影響正常訓(xùn)練或比賽的運(yùn)動(dòng)損傷或有下肢手術(shù)史。測(cè)試人員在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集前已向受試者陳述研究目的、實(shí)驗(yàn)流程和測(cè)試要求等。

1.2 研究方法

運(yùn)動(dòng)員到達(dá)測(cè)試地點(diǎn)后先進(jìn)行10 min的準(zhǔn)備活動(dòng)并熟悉測(cè)試動(dòng)作，隨后完成0.45 m落地高度的跳深動(dòng)作（Di Giminiani et al.， 2020； Peng et al.， 2019），采用三維運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方法同步采集跳深動(dòng)作中髖、膝和踝關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)和動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)。

1.2.1 數(shù)據(jù)采集方法

使用紅外三維動(dòng)作捕捉系統(tǒng)（Miqus M3， Qualisys，瑞典）采集運(yùn)動(dòng)員在跳深動(dòng)作過(guò)程中上肢、軀干、骨盆和下肢的運(yùn)動(dòng)學(xué)信號(hào)，采集頻率為200 Hz。依據(jù)標(biāo)定的解剖系統(tǒng)技術(shù)（calibrated anatomical systems technique， CAST）反光球粘貼方案，36個(gè)反光球被分別粘貼在運(yùn)動(dòng)員上肢、軀干、骨盆和下肢的骨性標(biāo)志點(diǎn)；4塊分別由4個(gè)反光球組成的反光球組被固定在運(yùn)動(dòng)員的左、右側(cè)大腿和小腿外側(cè)中段位置（Cappozzo et al.， 1995）。使用2塊三維測(cè)力臺(tái)（9281EA， Kister，瑞士）采集跳深動(dòng)作的地面反作用力信號(hào)，采集頻率為1 000 Hz。在測(cè)試開始前，運(yùn)動(dòng)員雙手叉腰站在跳深架上。當(dāng)測(cè)試人員發(fā)出“開始”口令后，運(yùn)動(dòng)員抬起優(yōu)勢(shì)側(cè)腿使其懸空，隨后身體自然前傾并自由下落，落地后以最大努力完成起跳動(dòng)作。每名運(yùn)動(dòng)員每個(gè)落地高度下至少采集3次有效動(dòng)作，即離開跳深架時(shí)身體重心無(wú)明顯向上和向前移動(dòng)，雙腳同時(shí)著地后以最大努力向上起跳，且在整個(gè)動(dòng)作過(guò)程中保持雙手叉腰，騰空階段保持髖、膝關(guān)節(jié)自然伸展。

1.2.2 關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)計(jì)算方法

利用Visual 3D軟件（v6.01.36， C-motion，美國(guó)）建立上肢、軀干、骨盆和下肢骨骼模型并對(duì)跳深動(dòng)作測(cè)試的原始運(yùn)動(dòng)學(xué)和地面反作用力信號(hào)進(jìn)行四階遞歸巴特沃斯低通濾波處理，濾波頻率為15 Hz（Kipp et al.， 2018； Kotsifaki et al.， 2021）。根據(jù)濾波后的運(yùn)動(dòng)學(xué)和地面反作用力信號(hào)計(jì)算跳深動(dòng)作下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)和動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)。

1.2.3 動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)計(jì)算方法

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件（Version 22.0， IBM，美國(guó)）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，顯著性水平定義為＜0.05。首先，采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)和Levene’s檢驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正態(tài)分布和方差齊性。隨后，采用單因素方差分析檢驗(yàn)跳深動(dòng)作髖、膝和踝關(guān)節(jié)之間在力矩、功率、功和剛度等下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)上的差異。最后，采用Pearson相關(guān)分析檢驗(yàn)跳深動(dòng)作髖、膝和踝關(guān)節(jié)的力矩、功率、功和剛度等下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)與地面接觸時(shí)間、騰空高度、反應(yīng)力量指數(shù)和平均功率輸出等跳深動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)的相關(guān)性，若存在顯著相關(guān)關(guān)系，則進(jìn)一步采用逐步多元回歸分析檢驗(yàn)跳深動(dòng)作下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)對(duì)跳深動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)的影響，并使用調(diào)整2評(píng)價(jià)跳深動(dòng)作下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)對(duì)跳深動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)變異性的解釋程度（Guadagnin et al.， 2019； McErlain-Naylor et al.， 2014）。

2 研究結(jié)果

2.1 跳深動(dòng)作中髖、膝、踝關(guān)節(jié)之間在生物力學(xué)指標(biāo)上的差異

跳深動(dòng)作中下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)數(shù)據(jù)詳見表1。單因素方差分析結(jié)果表明，髖、膝和踝關(guān)節(jié)在力矩（=8.775，=0.001）、負(fù)功率（=30.068，＜0.001）、正功率（=30.383，＜0.001）、負(fù)功（=61.159，＜0.001）、正功（=12.600，＜0.001）以及剛度（=15.014，＜0.001）指標(biāo)上的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Bonferroni檢驗(yàn)表明，膝關(guān)節(jié)力矩大于踝關(guān)節(jié)力矩（＜0.001），膝關(guān)節(jié)負(fù)功率大于髖關(guān)節(jié)（＜0.001）和踝關(guān)節(jié)（＜0.001）負(fù)功率，膝關(guān)節(jié)（＜0.001）和踝關(guān)節(jié)（＜0.001）正功率大于髖關(guān)節(jié)正功率，膝關(guān)節(jié)負(fù)功大于髖關(guān)節(jié)（＜0.001）和踝關(guān)節(jié)（＜0.001）負(fù)功，膝關(guān)節(jié)（＜0.001）和踝關(guān)節(jié)（=0.010）正功大于髖關(guān)節(jié)正功，髖關(guān)節(jié)剛度則大于膝關(guān)節(jié)（＜0.001）和踝關(guān)節(jié)（＜0.001）剛度，上述差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 跳深動(dòng)作中下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)數(shù)據(jù)

注：力矩分別代表髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)伸力矩以及踝關(guān)節(jié)跖屈力矩；*代表與髖關(guān)節(jié)相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；#代表與膝關(guān)節(jié)相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；&代表與踝關(guān)節(jié)相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 跳深動(dòng)作下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)對(duì)地面接觸時(shí)間的影響

Pearson相關(guān)分析結(jié)果表明，踝關(guān)節(jié)跖屈力矩（=0.842，＜0.001）和負(fù)功率（=0.532，=0.034）以及髖關(guān)節(jié)正功率（=0.544，=0.029）和正功（=0.794，＜0.001）與地面接觸時(shí)間均存在正相關(guān)關(guān)系，而踝關(guān)節(jié)正功率（=-0.660，=0.005）和正功（=-0.565，=0.023）、膝關(guān)節(jié)剛度（=-0.799，＜0.001）以及髖關(guān)節(jié)伸力矩（=-0.602，=0.014）、負(fù)功（=-0.777，＜0.001）和剛度（=-0.702，=0.002）與地面接觸時(shí)間均存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，上述相關(guān)關(guān)系均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。逐步回歸分析表明，膝關(guān)節(jié)剛度（圖1A）和踝關(guān)節(jié)跖屈力矩（圖1B）對(duì)地面接觸時(shí)間的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（調(diào)整2=0.801，=0.011，表2）。

圖1 跳深動(dòng)作地面接觸時(shí)間與膝關(guān)節(jié)剛度（A）和踝關(guān)節(jié)跖屈力矩（B）散點(diǎn)圖

Figure 1. Scatter Plot of Knee Stiffness and Ground Contact Time in Drop Jump （A）， and Scatter Plot of Ankle Planter Flexion Torque and Ground Contact Time in Drop Jump （B）

2.3 跳深動(dòng)作下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)對(duì)騰空高度的影響

Pearson相關(guān)分析結(jié)果表明，膝關(guān)節(jié)正功率（=0.613，=0.012）和正功（=0.836，＜0.001）以及踝關(guān)節(jié)負(fù)功率（=0.506，=0.046）與騰空高度存在正相關(guān)關(guān)系，而膝關(guān)節(jié)負(fù)功（=-0.626，=0.009）與騰空高度存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，上述相關(guān)關(guān)系均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。逐步回歸分析表明，膝關(guān)節(jié)正功（圖2）對(duì)騰空高度的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（調(diào)整2=0.677，＜0.001，表3）。

表2 跳深動(dòng)作地面接觸時(shí)間預(yù)測(cè)指標(biāo)的逐步回歸結(jié)果

圖2 跳深動(dòng)作騰空高度與膝關(guān)節(jié)正功散點(diǎn)圖

Figure 2.Scatter Plot of Jump Height and Knee Positive Work in Drop Jump

表3 跳深動(dòng)作騰空高度預(yù)測(cè)指標(biāo)的逐步回歸結(jié)果

2.4 跳深動(dòng)作下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)對(duì)反應(yīng)力量指數(shù)的影響

Pearson相關(guān)分析結(jié)果表明，踝關(guān)節(jié)正功率（=0.769，＜0.001）和正功（=0.711，=0.002）、髖關(guān)節(jié)負(fù)功（=0.691，=0.003）以及髖（=0.723，=0.002）和膝（=0.855，＜0.001）關(guān)節(jié)剛度與反應(yīng)力量指數(shù)均存在正相關(guān)關(guān)系，而踝關(guān)節(jié)跖屈力矩（=?0.746，=0.001）以及髖關(guān)節(jié)正功（=?0.738，=0.001）與反應(yīng)力量指數(shù)均存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，上述相關(guān)關(guān)系均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。逐步回歸分析表明，膝關(guān)節(jié)剛度（圖3A）和踝關(guān)節(jié)正功率（圖3B）對(duì)反應(yīng)力量指數(shù)的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（調(diào)整2=0.842，=0.004，表4）。

2.5 跳深動(dòng)作下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)對(duì)平均功率輸出的影響

Pearson相關(guān)分析結(jié)果表明，膝關(guān)節(jié)伸力矩（=0.746，=0.001）和正功率（=0.729，=0.001）、踝關(guān)節(jié)正功率（=0.764，=0.001）和正功（=0.847，＜0.001）以及髖（=0.688，=0.003）和膝（=0.732，=0.001）關(guān)節(jié)剛度與平均功率輸出存在正相關(guān)關(guān)系，而踝關(guān)節(jié)跖屈力矩與平均功率輸出存在負(fù)相關(guān)關(guān)系（=?0.520，=0.039），上述相關(guān)關(guān)系均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。逐步回歸分析表明，踝關(guān)節(jié)正功率（圖4）對(duì)平均功率輸出指標(biāo)的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（調(diào)整2=0.554，=0.001，表5）。

3 分析討論

上述研究結(jié)果表明：1）高水平男子短跑運(yùn)動(dòng)員在跳深動(dòng)作中髖、膝和踝關(guān)節(jié)在力矩、負(fù)功率、正功率、負(fù)功、正功和剛度等指標(biāo)上的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；2）下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)與跳深動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)密切相關(guān)，具體表現(xiàn)為踝關(guān)節(jié)跖屈力矩和膝關(guān)節(jié)剛度對(duì)地面接觸時(shí)間的影響、膝關(guān)節(jié)正功對(duì)騰空高度的影響、膝關(guān)節(jié)剛度和踝關(guān)節(jié)正功率對(duì)反應(yīng)力量指數(shù)的影響、踝關(guān)節(jié)正功率對(duì)平均功率輸出的影響均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖3 跳深動(dòng)作反應(yīng)力量指數(shù)與膝關(guān)節(jié)剛度（A）和踝關(guān)節(jié)正功率（B）散點(diǎn)圖

Figure 3.Scatter Plot of Knee Stiffness and Reactive Strength Index in Drop Jump （A）， and Scatter Plot of Ankle Positive Power and Reactive Strength Index in Drop Jump （B）

3.1 跳深動(dòng)作髖、膝、踝關(guān)節(jié)之間在生物力學(xué)指標(biāo)上的差異

盡管有部分研究曾對(duì)跳深動(dòng)作中髖、膝和踝關(guān)節(jié)之間在生物力學(xué)指標(biāo)上的差異進(jìn)行過(guò)分析，但目前尚無(wú)明確結(jié)論。在關(guān)節(jié)力矩方面，本研究發(fā)現(xiàn)跳深動(dòng)作中膝關(guān)節(jié)力矩要明顯大于踝關(guān)節(jié)力矩，這一結(jié)果與Bobbert等（1988）和Moran等（2007）的研究結(jié)果較為一致；而Smith等（2011）則報(bào)道美國(guó)男子大學(xué)生運(yùn)動(dòng)員在完成跳深動(dòng)作過(guò)程中的髖關(guān)節(jié)伸力矩明顯大于膝和踝關(guān)節(jié)伸力矩。在關(guān)節(jié)功率方面，本研究發(fā)現(xiàn)跳深動(dòng)作中膝關(guān)節(jié)負(fù)功率顯著大于髖關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)負(fù)功率，膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)正功率顯著大于髖關(guān)節(jié)正功率，這些結(jié)果與Bobbert等（1988）和Peng等（2019）的研究結(jié)果均存在一定的差異。Bobbert等（1988）的研究表明男子專業(yè)排球運(yùn)動(dòng)員在完成跳深動(dòng)作過(guò)程中離心階段踝關(guān)節(jié)功率要高于髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)功率，而Peng等（2019）則發(fā)現(xiàn)男子大學(xué)生排球運(yùn)動(dòng)員在完成跳深動(dòng)作過(guò)程中的髖關(guān)節(jié)離心功率要大于膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)離心功率。這些差異可能源于運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和運(yùn)動(dòng)水平等研究對(duì)象特異性和特定肌肉力量水平等因素對(duì)垂直跳躍動(dòng)作過(guò)程中髖、膝和踝關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)的影響（Ahn et al.， 2022； Vanezis et al.， 2005）。因此，未來(lái)針對(duì)跳深動(dòng)作下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)的研究應(yīng)該考慮運(yùn)動(dòng)員所從事的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目及其運(yùn)動(dòng)水平等因素的影響。

圖4 跳深動(dòng)作平均功率輸出與踝關(guān)節(jié)正功率散點(diǎn)圖

Figure 4.Scatter Plot of Average Power Output and Ankle Positive Power in Drop Jump

表5 跳深動(dòng)作平均功率輸出預(yù)測(cè)指標(biāo)的逐步回歸結(jié)果

3.2 跳深動(dòng)作地面接觸時(shí)間的下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)影響因素

地面接觸時(shí)間的長(zhǎng)短決定了跳躍動(dòng)作的速度，是衡量跳躍運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的重要指標(biāo)（Domire et al.， 2015），甚至有研究認(rèn)為地面接觸時(shí)間在跳深動(dòng)作表現(xiàn)評(píng)價(jià)中的重要性超過(guò)騰空高度（Walsh et al.， 2004）。本研究發(fā)現(xiàn)，踝關(guān)節(jié)跖屈力矩和膝關(guān)節(jié)剛度可以解釋跳深動(dòng)作地面接觸時(shí)間80.1%的變異性，這與已有研究結(jié)果類似（Arampatzi et al.， 2001a； Douglas et al.， 2018）。下肢剛度主要影響離心階段下肢肌肉彈性勢(shì)能的儲(chǔ)存，更大的下肢剛度有助于更快地吸收落地沖擊并產(chǎn)生更大的垂直方向地面反作用力，從而縮短足與地面的接觸時(shí)間（Brazier et al.， 2019）。有研究認(rèn)為，神經(jīng)系統(tǒng)在足與地面接觸前利用肌肉預(yù)激活的方式影響下肢肌肉-肌腱復(fù)合體的剛度，提前為落地后離心緩沖做準(zhǔn)備（Santello， 2005）。Di Giminiani等（2020）進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)剛度指標(biāo)受足與地面接觸前股內(nèi)側(cè)肌-股二頭肌以及股直肌-股二頭肌共激活水平的影響。結(jié)合電-力延遲（electromechanical-delay）的影響可以推斷，神經(jīng)系統(tǒng)可能通過(guò)調(diào)節(jié)膝關(guān)節(jié)屈-伸肌群的共激活水平來(lái)控制跳深動(dòng)作離心階段的膝關(guān)節(jié)剛度，進(jìn)而影響跳深動(dòng)作的地面接觸時(shí)間。Oh等（2022）通過(guò)對(duì)健康男性的膝關(guān)節(jié)離心力量進(jìn)行分組研究發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)離心力量較大的組在完成跳深動(dòng)作時(shí)的地面接觸時(shí)間和膝關(guān)節(jié)剛度指標(biāo)均要優(yōu)于膝關(guān)節(jié)離心力量較小的組。提示，膝關(guān)節(jié)剛度可能是影響跳深動(dòng)作地面接觸時(shí)間指標(biāo)的重要因素。然而，該研究沒有分析膝關(guān)節(jié)剛度和地面接觸時(shí)間指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性，無(wú)法提供膝關(guān)節(jié)剛度對(duì)跳深動(dòng)作地面接觸時(shí)間指標(biāo)影響的直接證據(jù)，而本研究的結(jié)果則是對(duì)這一方面的有力補(bǔ)充。

在將跳深動(dòng)作地面接觸時(shí)間劃分為離心階段時(shí)間和向心階段時(shí)間后，本研究結(jié)果表明，膝關(guān)節(jié)剛度與離心階段時(shí)間相關(guān)性更高（=?0.840，＜0.001），而踝關(guān)節(jié)跖屈力矩則與向心階段時(shí)間相關(guān)性更高（=0.841，＜0.001）。提示，更大的膝關(guān)節(jié)剛度和踝關(guān)節(jié)跖屈力矩分別伴隨著更短的跳深動(dòng)作離心和向心階段時(shí)間，可能有助于縮短跳深動(dòng)作的地面接觸時(shí)間。在一項(xiàng)最新的研究中，Zushi等（2022）發(fā)現(xiàn)，連續(xù)反彈跳動(dòng)作（rebound jump）中踝關(guān)節(jié)跖屈力矩可以顯著地預(yù)測(cè)快速反彈跳動(dòng)作地面接觸時(shí)間指標(biāo)，這與本研究的結(jié)果較為一致。Marshall等（2013）通過(guò)比較反彈型跳深（bounce drop jump）與下蹲型跳深（countermovement drop jump）動(dòng)作表現(xiàn)的下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，反彈型跳深動(dòng)作與下蹲型跳深動(dòng)作相比具有更短的離心和向心階段時(shí)間以及更大的踝關(guān)節(jié)跖屈力矩。盡管這一研究沒有直接分析踝關(guān)節(jié)跖屈力矩與地面接觸時(shí)間的相關(guān)性，但兩種跳深動(dòng)作在地面接觸時(shí)間和踝關(guān)節(jié)跖屈力矩之間的差異提示，踝關(guān)節(jié)跖屈力矩可能會(huì)影響跳深動(dòng)作地面接觸時(shí)間。在執(zhí)行快速拉長(zhǎng)-縮短周期類動(dòng)作后期，更大的踝關(guān)節(jié)跖屈力矩有助于踝關(guān)節(jié)更快完成跖屈動(dòng)作，從而縮短向心階段時(shí)間。本研究發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)分別在跳深動(dòng)作的離心和向心階段扮演著不同角色，膝關(guān)節(jié)肌群主要負(fù)責(zé)控制身體重心的減速運(yùn)動(dòng)，而踝關(guān)節(jié)肌群主要負(fù)責(zé)身體重心的加速運(yùn)動(dòng)。

3.3 跳深動(dòng)作騰空高度的下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)影響因素

本研究發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)正功可以解釋跳深動(dòng)作騰空高度67.7%的變異性。功受做功速率和時(shí)間的影響；在完成跳深等垂直跳躍動(dòng)作過(guò)程中，較高的力學(xué)功率輸出是產(chǎn)生較大身體重心垂直位移的重要力學(xué)條件（Dowling et al.， 1993）。在跳深動(dòng)作足與地面接觸后，更大的膝關(guān)節(jié)剛度導(dǎo)致更快的身體重心上升速率，因此在管理跳深動(dòng)作的功率來(lái)源過(guò)程中扮演著重要的角色。（Horita et al.，2002； Komi et al.， 1997）。在跳深動(dòng)作的向心階段，膝關(guān)節(jié)伸肌群通過(guò)產(chǎn)生較大的膝關(guān)節(jié)正功率和正功來(lái)增加騰空高度。通過(guò)比較髖、膝和踝關(guān)節(jié)的正功發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)正功要大于髖和踝關(guān)節(jié)正功。結(jié)合膝關(guān)節(jié)正功與跳深動(dòng)作騰空高度指標(biāo)的顯著正相關(guān)關(guān)系可以推斷，下肢關(guān)節(jié)正功（特別是膝關(guān)節(jié)正功）可能是影響跳深動(dòng)作騰空高度的重要因素。

關(guān)節(jié)功率和功代表肌肉和韌帶等組織產(chǎn)生和吸收能量的速率、量和時(shí)序（Müller et al.， 2018）。由于韌帶等被動(dòng)組織在正常關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍內(nèi)對(duì)關(guān)節(jié)功率和功的貢獻(xiàn)相對(duì)較小，因此，關(guān)節(jié)功率和功主要取決于肌纖維快速收縮做功的能力（van der Kruk et al.， 2018）。McErlain-Naylor等（2014）報(bào)道，下蹲跳動(dòng)作膝關(guān)節(jié)正功率可以解釋騰空高度44%的變異性。其他研究也發(fā)現(xiàn)，跳深動(dòng)作膝關(guān)節(jié)正功率與起跳速度存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。提示，更大的膝關(guān)節(jié)正功率可通過(guò)提高跳深動(dòng)作起跳速度而實(shí)現(xiàn)更高的騰空高度（Horita et al.， 2002）。從功-能量-功率關(guān)聯(lián)性的角度，更高的正功率暗示更大的正功，從而實(shí)現(xiàn)更大的身體動(dòng)能和身體重心在足離地時(shí)刻的騰空速度，最終實(shí)現(xiàn)更高的騰空高度（McErlain-Naylor et al.， 2014）。此外，最近一項(xiàng)基于神經(jīng)肌肉系統(tǒng)模擬的研究發(fā)現(xiàn)，比目魚肌、腓腸肌、股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股中間肌的肌力是影響下蹲跳動(dòng)作身體重心加速度的主要因素（Kipp et al.， 2018）。提示，膝關(guān)節(jié)伸肌群（股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股中間肌）的力量水平可能是影響跳深動(dòng)作速度（或高度）的重要因素。同樣，Nagano等（2001）通過(guò)調(diào)整髖、膝和踝關(guān)節(jié)伸肌群的最大等長(zhǎng)收縮力、收縮速度和激活水平等神經(jīng)肌肉參數(shù)來(lái)模擬力量訓(xùn)練對(duì)垂直縱跳動(dòng)作騰空高度指標(biāo)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，提高膝關(guān)節(jié)伸肌群的神經(jīng)肌肉參數(shù)可使騰空高度增加9.61 cm，明顯大于調(diào)整髖關(guān)節(jié)伸肌群和踝關(guān)節(jié)跖屈肌群神經(jīng)肌肉參數(shù)后騰空高度的增加（分別為1.68 cm和3.15 cm）。另外，也有研究發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)最大等速肌力與垂直跳躍高度存在高度正相關(guān)關(guān)系（Fischer et al.， 2017）。

3.4 跳深動(dòng)作反應(yīng)力量指數(shù)的下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)影響因素

反應(yīng)力量指數(shù)是騰空高度與地面接觸時(shí)間的比值，適用于評(píng)價(jià)需要運(yùn)動(dòng)員以較快動(dòng)作速度實(shí)現(xiàn)較高騰空高度的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目（Barker et al.， 2018； Jarvis et al.， 2021）。本研究發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)剛度和踝關(guān)節(jié)正功率可以解釋跳深動(dòng)作反應(yīng)力量指數(shù)84.2%的變異性。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)剛度和踝關(guān)節(jié)正功率分別與跳深動(dòng)作離心階段和向心階段動(dòng)作時(shí)間存在顯著的相關(guān)性，而與跳深動(dòng)作騰空高度均沒有顯著的相關(guān)性。因此，膝關(guān)節(jié)剛度和踝關(guān)節(jié)正功率對(duì)跳深動(dòng)作反應(yīng)力量指數(shù)的影響主要體現(xiàn)在縮短跳深動(dòng)作地面接觸時(shí)間上。

Douglas等（2018）發(fā)現(xiàn)，高水平短跑運(yùn)動(dòng)員跳深動(dòng)作的反應(yīng)力量指數(shù)顯著大于非短跑運(yùn)動(dòng)員，且主要原因在于前者完成跳深動(dòng)作時(shí)的地面接觸時(shí)間更短。人體可通過(guò)調(diào)節(jié)下肢肌肉和關(guān)節(jié)的剛度改變跳深動(dòng)作地面接觸時(shí)間，進(jìn)而影響反應(yīng)力量指數(shù)。關(guān)節(jié)剛度代表肌肉收縮產(chǎn)生關(guān)節(jié)力矩抵抗關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的能力（Hamill et al.， 2014）。前期研究發(fā)現(xiàn)，跳深動(dòng)作垂直剛度（vertical stiffness）、下肢剛度與反應(yīng)力量指數(shù)存在顯著相關(guān)關(guān)系（Douglas et al.， 2018， 2020； Kipp et al.， 2018），但關(guān)注下肢關(guān)節(jié)剛度對(duì)跳深動(dòng)作反應(yīng)力量指數(shù)影響的研究仍很缺乏。Arampatzis等（2001a， 2001b）報(bào)道，跳深動(dòng)作中膝和踝關(guān)節(jié)剛度與地面接觸時(shí)間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，這表明下肢關(guān)節(jié)剛度可能也是影響反應(yīng)力量指數(shù)的重要因素。Kalkhoven等（2018）的研究發(fā)現(xiàn)更大的股直肌剛度伴隨著更高的反應(yīng)力量指數(shù)，進(jìn)一步表明股直肌剛度是影響跳深動(dòng)作反應(yīng)力量指數(shù)的重要因素。然而，該項(xiàng)研究沒有直接分析股直肌剛度和膝關(guān)節(jié)剛度之間的關(guān)系，因此無(wú)法量化股直肌剛度對(duì)膝關(guān)節(jié)剛度的影響。

在關(guān)節(jié)功率與動(dòng)作時(shí)間方面，本研究發(fā)現(xiàn)，踝關(guān)節(jié)正功率與跳深動(dòng)作向心階段時(shí)間存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，更大的踝關(guān)節(jié)正功率可通過(guò)縮短向心階段時(shí)間提高反應(yīng)力量指數(shù)。這一發(fā)現(xiàn)與Zushi等（2022）的研究結(jié)果較為一致。盡管Zushi等（2022）沒有具體分析快速反彈跳動(dòng)作過(guò)程中踝關(guān)節(jié)正功率與離心和向心階段時(shí)間之間的關(guān)聯(lián)性，但該研究發(fā)現(xiàn)快速反彈跳動(dòng)作過(guò)程中踝關(guān)節(jié)正功率與動(dòng)作地面接觸時(shí)間存在高度的負(fù)相關(guān)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，踝關(guān)節(jié)跖屈肌群肌肉-肌腱復(fù)合體在經(jīng)歷快速的牽拉后可以儲(chǔ)存更多的彈性勢(shì)能，而且在動(dòng)作向心階段充分利用所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能以提高肌肉力的輸出（Van Ingen Schenau et al.， 1985），從而縮短地面接觸時(shí)間（Zushi et al.， 2022）。就峰值功率而言，踝關(guān)節(jié)正功率與膝關(guān)節(jié)相當(dāng)，且均顯著大于髖關(guān)節(jié)；從關(guān)節(jié)功率-時(shí)間曲線可以看出，踝關(guān)節(jié)正功率峰值出現(xiàn)的時(shí)間與髖和膝關(guān)節(jié)相比更接近垂直跳躍動(dòng)作向心階段末期（Jacobs et al.， 1996； Kotsifaki et al.， 2021），即踝關(guān)節(jié)跖屈肌群在跳躍動(dòng)作地面支撐階段末期快速向心收縮完成快速蹬伸動(dòng)作?；谏鲜龇治?，我們認(rèn)為，跳深動(dòng)作離心階段的膝關(guān)節(jié)剛度和向心階段的踝關(guān)節(jié)正功率分別通過(guò)調(diào)節(jié)離心階段和向心階段的動(dòng)作時(shí)間影響反應(yīng)力量指數(shù)。

3.5 跳深動(dòng)作平均功率輸出的下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)影響因素

力學(xué)功率輸出的大小也是許多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目常用的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)（Morin et al.， 2019）。本研究發(fā)現(xiàn)，踝關(guān)節(jié)正功率明顯大于髖關(guān)節(jié)正功率，且可以解釋平均功率輸出55.4%的變異性。已有研究同樣表明，跳深動(dòng)作和單腿垂直跳躍動(dòng)作的踝關(guān)節(jié)正功率顯著大于髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)正功率（Kotsifaki et al.， 2021； Peng et al.， 2019）。Arampatzis等（2001a）通過(guò)調(diào)整跳深動(dòng)作地面接觸時(shí)間研究膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)正功率對(duì)跳深動(dòng)作最大功率輸出的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，在地面接觸時(shí)間相對(duì)較短的情況下踝關(guān)節(jié)正功率對(duì)跳深動(dòng)作最大功率輸出的貢獻(xiàn)明顯大于膝關(guān)節(jié)正功率。

導(dǎo)致上述結(jié)果的原因可能與相關(guān)肌群的形態(tài)學(xué)因素有關(guān)。踝關(guān)節(jié)跖屈肌群的肌肉-肌腱復(fù)合體由較短的肌纖維和較長(zhǎng)的肌腱組成，這一形態(tài)學(xué)特點(diǎn)有助于其保持準(zhǔn)等長(zhǎng)收縮狀態(tài)（quasi-isometric contraction），提高拉長(zhǎng)-縮短周期中的彈性結(jié)構(gòu)利用率和力生成速率，進(jìn)而在能量消耗較少的情況下實(shí)現(xiàn)較大的力學(xué)功率輸出（Douglas et al.， 2018； Ishikawa et al.， 2003； Monte et al.， 2020）。一項(xiàng)針對(duì)跑步動(dòng)作的研究也發(fā)現(xiàn)，跑步速度的增加會(huì)使彈性勢(shì)能對(duì)腓腸肌內(nèi)側(cè)頭肌肉-肌腱復(fù)合體產(chǎn)生正功率的貢獻(xiàn)大于股外側(cè)?。∕onte et al.， 2020）。另外，Earp等（2010）報(bào)道，腓腸肌外側(cè)頭的肌肉厚度和羽狀角可以顯著預(yù)測(cè)跳深動(dòng)作的絕對(duì)和相對(duì)功率輸出。作為重要的肌肉形態(tài)學(xué)指標(biāo)，肌肉厚度對(duì)高收縮速度下的力的生成能力尤為重要，而羽狀角的大小則直接決定了肌肉的生理橫斷面積，這兩項(xiàng)指標(biāo)均是影響肌肉功率輸出的重要因素（Secomb et al.， 2015）。綜合上述研究，踝關(guān)節(jié)跖屈肌群的形態(tài)學(xué)因素可以影響肌肉功率輸出，從而增加跳躍和沖刺跑等拉長(zhǎng)-縮短周期類動(dòng)作的力學(xué)功率輸出。未來(lái)的研究可探索踝關(guān)節(jié)跖屈肌群形態(tài)學(xué)指標(biāo)對(duì)跳躍動(dòng)作平均功率輸出的影響，為高水平運(yùn)動(dòng)員下肢爆發(fā)力訓(xùn)練提供新視角。

4 結(jié)論與建議

高水平男子短跑運(yùn)動(dòng)員跳深動(dòng)作中髖、膝和踝關(guān)節(jié)在力矩、負(fù)功率、正功率、負(fù)功、正功和剛度等方面存在明顯差異，這些下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)指標(biāo)與跳深動(dòng)作表現(xiàn)指標(biāo)密切相關(guān)。其中，膝關(guān)節(jié)剛度主要通過(guò)調(diào)節(jié)離心階段時(shí)間影響跳深動(dòng)作的地面接觸時(shí)間和反應(yīng)力量指數(shù)，而踝關(guān)節(jié)跖屈力矩和正功率主要通過(guò)調(diào)節(jié)向心階段時(shí)間影響跳深動(dòng)作的地面接觸時(shí)間和反應(yīng)力量指數(shù)，膝關(guān)節(jié)正功和踝關(guān)節(jié)正功率分別是影響騰空高度和平均功率輸出的主要生物力學(xué)因素。基于上述發(fā)現(xiàn)，為了縮短跳深動(dòng)作完成時(shí)間、提高跳深動(dòng)作速率，需要有針對(duì)性地進(jìn)行膝關(guān)節(jié)屈-伸肌群共激活訓(xùn)練以及踝關(guān)節(jié)伸肌群的快速收縮能力訓(xùn)練；提升膝關(guān)節(jié)伸肌群的最大力量和快速力量可能是提高垂直跳躍騰空高度、改善下肢爆發(fā)力的有效方式；對(duì)于那些以快速拉長(zhǎng)-縮短周期類動(dòng)作為主要?jiǎng)幼髂Ｊ降倪\(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，通過(guò)超等長(zhǎng)訓(xùn)練和離心超負(fù)荷訓(xùn)練可以提高在較短的地面接觸時(shí)間內(nèi)吸收和利用垂直地面反作用力的能力，進(jìn)而改善反應(yīng)力量水平和專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。

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An Analysis of Drop Jump Performance of High-Level Sprinters： From the Lower-Limb Joint Biomechanics Perspective

ZANG Yu1，XU Yilin2，XIANG Xiaoyan3，ZHAI Yifei1，CHEN Gang1，WANG Ran3*

OBJECTIVES: The purpose of the study is to compare the differences in biomechanical indices of hip, knee, and ankle joints, to explore the relationship between lower-limb joint biomechanical indices and the performance index of drop jump and to determine the lower-limb joints biomechanical factors that affect the performance index of drop jump.METHODS: Sixteen high-level male sprinters were recruited and took a drop jump test at the height of 0.45 m, and their 3-dimensional kinematic and kinetic data were synchronously collected.RESULTS: (1) In drop jump, the differences of high-level male sprinters' hip, knee and ankle joints in torque, negative power, positive power, negative work, positive work and stiffness indices were all statistically significant (＜0.001). (2) The effects of ankle planter flexion torque and knee stiffness on ground contact time (Adjusted2=0.801,=0.011), the effect of knee positive work on jump height (Adjusted2=0.677,＜0.001), the effect of ankle positive power on average power output (Adjusted2=0.554,=0.001), and the effects of knee stiffness and ankle positive power on reactive strength index (RSI) (Adjusted2=0.842,=0.004) were all statistically significant.CONCLUSIONS: In drop jumps of high-level male sprinters, knee stiffness primarily correlated to the time of the eccentric phase, whereas ankle plantar flexion torque and positive power primarily correlated to the time of the concentric phase, thus leading to the differences in drop jump completion time and reactive strength. Knee positive work and ankle positive power were the main power source to regulate the jump height and mechanical power output in drop jump.

1000-677X(2023)01-0041-09

10.16469/j.css.202301005

2022-06-30；

2022-12-20

上海市科委“青年科技英才揚(yáng)帆計(jì)劃”項(xiàng)目（19YF1445800）；上海市科委“地方院校能力建設(shè)計(jì)劃”項(xiàng)目（21010503500）。

臧宇（1987-），男，講師，碩士，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)， E-mail： zangyu100@nju.edu.cn。

王然（1987-），男，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)轶w能訓(xùn)練， E-mail：wangran@sus.edu.cn。

G804.63

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