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摘 要: 目的:研究跳高运动员髋关节肌群向心收缩时的生物力学特征。方法:采用德国ISOM ED2000等速测试仪,测试一、二级跳高运动员髋关节肌群在等速向心收缩(60°/ s)时的 生物力学特征。结果:跳高运动员髋关节峰力矩,左右侧伸肌均大于屈肌,一级运动员摆动 腿屈肌峰力矩较二级运动员摆动腿屈肌峰力矩大,两者具有非常显著性差异(P<0.01 );一级运动员起跳腿伸肌峰力矩较二级运动员起跳腿伸肌峰力矩大,两者具有显著性差异 (P<0.05)。结论:跳高运动人体各肌群的力量水平是掌握运动技术的基础。跳高运 动员髋关节肌群的力量水平是造成不同等级运动员技术差异、成绩差异的原因之一。
关键词:跳高;髋关节;等速;肌力特征
中图分类号:G804.66文献标识码:A文章编 号:1007-3612(2010)10-0055-03
A Study on Mechanical Features of Hip Muscles of High-jumping A thletes
ZHAO Fu-sheng
(Weifang College, Weifang 261061, Shandong China)
Abstract: Purposes: to research the heart muscle contraction biomechanical characteristicsof the hip of high jumpersMethods: ISOMED2000 Patterned tester of German wa s adopted to test the biomechanical characteristics of the first and secondary c lass jumpers of hip muscles when their hip muscles are constantly having concent ric contraction at an equal speed (60°/s) Results: extensor muscles are morepowerful than the flexor muscles in hip peak torque and the left or right extens or muscles, and the flexor peak torque of swinging leg of the first class athlet e is bigger than secondary athletes with a significant difference(P<0.01);Extensor muscles peak torque of the first class athletes is bigger than Secondar y athletes in a significant difference(P<0.05) Conclusion: the level of M uscle power is the basic of mastering the sport techniques The levels of powerof hip muscles are the reason which make differences of Technical and performan ce difference.
Key words: high jump; hip joint; equal speed; features of the muscle str ength
影响运动成绩的因素是多方面的,根据不同专项的不同需要,各影响因素所占的权重也 不尽相同。有资料表明,跳高专项影响运动成绩的各因素按权重从大到小的排列顺序为 [1,2]:身 高、爆发力、承受运动负荷能力、健康水平、躯干下肢比例、力量、速度、体重、心理稳定 性、意志努力、足形、大小腿比例等。在身高的不可控因素下,如何提高跳高运动员下肢肌 肉力量,应视为研究下肢肌肉力量特征的重点。因此,研究包含纵跳动作项目中运动员下肢 屈伸肌工作特征,成为等速测试的一个主要方面。本研究以跳高运动员髋关节肌群肌力的特 征为指标,通过等速测力系统对不同等级跳高运动员进行比较,对比分析影响不同水平跳高 运动员之间成绩差异的生物力学原因,对于指导科学训练是有益的。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象 研究对象来源于北京体育大学、首都体育学院跳高运动员16人。其中,一级8人,二级8人, 样本具有一定代表性(表1)。
表1 受试者基本情况登记表
级别 年龄/岁身高/m体重/kg运动成绩/m训练年限/a一级201.88±0.04 70.89±6.942.05±0.06 5.8±2.3二级201.80±0.05 66.25±5.51.86±0.04 3.8±1.4 1.2 研究方法(实验法)
1.2.1 实验设备 所用设备为德国ISOMED2000等速测试仪。
1.2.2 实验地点及时间 实验地点:首都体育学院生物力学实 验室。
实验时间:2008年4月
1.2.3 实验内容髋关节肌群在等速向心收缩(克制工作)时的生物力学特征,左摆动腿关节60°/s的向心收 缩。
髋关节肌群等速测试实验参数见表2。
表2 等速测试实验参数
伸/(°)•s -1 屈/(°)•s-1关节起始角度/(°)重复次数/次间歇时间/ s606010～906120 1.2.4 数理统计法对所测数据用SPSS11.5进行统计处理并加以分析,包括平均数、标准差、配对样本T检 验、
投稿日期:2010-07-08
作者简介:赵伏生,讲师,硕士,研究方向体育教育训练学。 相关分析、逐步回归分析的计算。
2 结果与分析
2.1 一、二级运动员髋关节肌群峰力矩对比分析跳高运动是克服重力向上跳起的运动项目,肌肉活动的非平衡性是其主要特点之一[3 ,4]。通 过等速测力系统对跳高运动员髋关节肌群进行测试后比较分析,是获得项目特点的有效途径 [5]。
表3 一、二级运动员髋关节屈、伸肌群等速向心收缩
峰力矩比较
运动员起跳腿屈肌 摆动腿屈肌起跳腿伸肌摆动腿伸肌一级148.75±30.35170.25±18.39357.5±30.2 8320.75±7.46二级136.25±15.6 144±14.4 327.5±22.88310.75±36.8T值 1.0363.178 2.2360.753sig0.318 0.007★★ 0.042 ★0.464注:★★★表示在0.005水平上有显著性;★★表示在0.01水平上有显著性;★表示在0 05水平上有显著性;(下表同);峰力矩单位N•M。
从测试的结果看,跳高运动员髋关节峰力矩,左右侧髋关节伸肌均大于屈肌,与伸肌较 屈肌发达一致。在60°/ s的速度下,一级运动员摆动腿髋关节屈肌峰力矩比二级运动员摆 动腿髋关节屈肌峰力矩大,两者具有非常显著性差异(P<0.01),说明在跳高起跳过 程中 ,一级运动员摆动腿髋关节屈肌力量大于二级运动员。同时,同级别运动员摆动腿髋关节屈 肌峰力矩大于起跳腿髋关节屈肌峰力矩与项目特点相一致。
从技术上分析,跳高起跳过程中摆动腿的屈膝上摆,是跳高起跳技术的重要环节之一。 摆动腿屈髋肌群快速的向心收缩产生的摆动力量解释为四个方面,第一是为起跳时提高人体 重心垂直速度增加了动力源,此动力源与摆动腿的支撑效应是相联系的;第二是为人体在起 跳时由内倾转为竖直提供了动力源;第三是为人体起跳时绕纵轴旋转提供了动力源,摆动腿 的加速上摆,带动人体产生了绕纵轴的旋转,旋转的结果使人体逐渐背对横杆,为过杆提供 保证;第四是在人体过杆时为人体绕额状轴的旋转提供动力源[6-8]。
在60°/ s的速度下,一级运动员起跳腿髋关节伸肌峰力矩比二级运动员起跳腿髋关节 伸肌峰力矩大,两者具有显著性差异(P<0.05),说明在起跳过程中,一级运动员起 跳腿 伸髋的力量大于二级运动员。同时,同级别运动员摆动腿髋关节伸肌峰力矩小于起跳腿髋关 节伸肌峰力矩与项目特点相一致。
跳高起跳之前,摆动腿支撑技术是助跑与起跳衔接的枢纽,具有承上启下的作用,摆动 腿支撑技术的好坏直接影响助跑速度的保持和发挥,它对起跳效果有着极其重要的影响。在 摆动腿的支撑阶段,为更好的加速前移重心,推动起跳腿一侧髋部超越摆动腿一侧髋部,摆 动腿髋关节伸肌在屈位完成了离心收缩向向心收缩的转化,其作用有两方面:其一,摆动腿 髋关节伸肌离心收缩的能力是保持重心高度的重要环节,其抗离心收缩的能力能防止重心过 度下降和臀部下坐;其二,摆动腿髋关节伸肌向心收缩能力是保持助跑速度的重要环节,其 快速的蹬伸能有效防止摆动腿支撑无力的现象。
起跳腿快速踏上起跳点迅速完成缓冲到蹬伸的动作,蹬伸动作依次由髋、膝、踝顺序用 力。由于人体是在快速跑动中起跳,起跳腿迈步动作对地面的冲击力很大。大的冲击力超过 了起跳腿的支撑能力,迫使人体重心下降,它表现在髋、膝、踝关节的弯屈,这时起跳腿的 伸肌群做退让性收缩。退让性收缩的作用有两方面的意义,其一,髋、膝、踝关节的弯屈使 重心快速的向起跳腿支撑点上方移动;其二,起跳腿伸肌群做退让性工作,即被动拉长,增 加了伸肌群的收缩初长度,这与投掷项目的超越器械具有同样的意义[9]。起跳腿 伸肌群的快速 向心收缩,减小了起跳时间,提高了助跑速度的利用率。起跳时由于支撑反作用力不是准确 地通过人体的重心,因此人体出现了一个偏心推力,偏心推力的方向与助跑的切线方向垂直 ,在摆动腿屈膝上摆使人体绕垂直轴旋转的情况下,当人体转动到背对横杆的时候,偏心推 力产生了使人体绕额状轴的旋转,这两个力对背越试跳高的腾空技术具有重要意义。
2.2 一、二级运动员髋关节肌群向心收缩相对峰力矩对比分析从表4的测试结果看,髋关节伸肌相对峰力矩大于屈肌相对峰力矩,与峰力矩测试结果相同 ;一级运动员摆动腿屈肌和起跳腿伸肌相对峰力矩都较二级运动员大,两者均具有显著性差 异(P<0.001)。相对峰力矩是每公斤体重产生的单位峰力矩,他刨除了体重等因素 的 影响,因此能直观地反映测试对象之间的差异。毛松华对北京师范大学69名普通大学生髋关 节肌群进行了等速向心测试(测试仪器为美国产CYBEX-6000);选取与本研究相同角速度下 (60°/ s)的髋关节相对峰力矩对比发现,本研究值均大于普通大学生。赵新涛(2007) 对20名男子标枪运动员的髋关节肌群进行了等速向心测试(测试仪器为澳大利亚产FAST-TWR RCH);选取与本研究相同角速度下(60°/ s)的峰力矩对比发现,标枪运动员髋关节伸肌 峰力矩略小于本研究值,而屈肌峰力矩则大于本研究值,标枪运动员和跳高运动员的不同项 目特点,以及实验设备、测试环境的不同,导致了髋关节肌群相对峰力矩的差异。
表4 一、二级运动员髋关节肌群等速向心收缩相对
峰力矩比较
运动员起跳腿屈肌 摆动腿屈肌起跳腿伸肌摆动腿伸肌 一级2.12±0.382.43±0.225.09±0.254.59±0.1 7二级1.92±0.262.02±0.094.60±0.304.42±0.86T值1.1994.8443.5730.540sig0.2510.009★★0.003★★0.597注:相对峰力矩=峰力矩/体重(N•M/kg)。
2.3 一、二级运动员髋关节肌群向心收缩峰力矩角 影 响肌力矩的因素有力和力臂。肌力大小由肌肉的初始长度、生理横断面、神经刺激等决定, 而肌肉的初始长度随关节角的改变而改变,力臂也随关节角不同而不同[10-12]。 合理有效的最大肌 力矩,是获得最佳运动效果的前提和保证。人体在运动过程中,随着关节角度的改变,肌肉 收缩力和力臂的乘积在某一特定位置达到最大值,表现为峰值力矩。通过测试发现,髋关节 肌群峰值力矩角度在84.25±1.91到85.75±0.46的范围内,而且屈、伸肌群最大峰力矩 产生的角度没有差异。
表5 一、二级运动员髋关节肌群向心收缩时的峰力矩角
运动员起跳腿屈 肌/(°)摆动腿屈肌/(°)起跳腿伸肌/(°)摆动腿伸肌/(°)一级85.25±0.8985±1.8584.25±1.9185.5±1.6二级85.25±1.5885.5±0.9385.25±1.3985.75±0.46影响起跳高度的诸因素中,使运动员产生向上最大腾起速度的因素,取决于起跳过程中运动 员在垂直方向上所获得的冲量值的大小[13]。通过测试,人体髋关节在85°左右时 ,表现为最大的峰值力矩。而整个起跳过程中力并不是恒定的,冲量等于一定时间间隔内各 冲量元的定积分:∫tt0Fdt。也就是说髋关节85°左右时在所有冲量元中具有 最大冲量值,他的大小是决定最大腾起速度的关键因素之一。因此注重髋关节在85°左右时 的力量训练对于提高跳高成绩是有益的。
2.4 测试结果与运动成绩的相关分析与逐步回归分析从测试数据看摆动腿屈肌峰力矩与成绩的相关度最高,四者的相关度依次为:起跳腿伸肌> 摆动腿屈肌>摆动腿伸肌>起跳腿屈肌(表6)。其中摆动腿伸肌的相关度较低,原因需进一步 研究。
表6 一、二级运动员髋关节肌群向心收缩峰力矩与
成绩的相关计算 结果
运动员起跳腿屈肌 摆动腿屈肌起跳腿伸肌摆动腿伸肌成绩0.0160.5660.6850.225 起跳腿髋关节伸肌峰力矩对成绩的相关性最大,分析认为有如下原因:一是起跳腿作为 跳高技术动作的主要承受者,对起跳效果具有决定性的作用,而且在下肢环节中,髋关节肌 群的力量要大于膝、踝关节肌群,因此表现为峰力矩的相对最大值;二是牵张反射,起跳腿 髋关节伸肌在支撑阶段是一个离心收缩过程,离心收缩时肌肉受到强烈牵张,肌梭或腱梭产 生兴奋发放冲动,募集最可能多的运动单位参与收缩过程,从而表现出强大的收缩力;三是 离心收缩时,肌肉中弹性成分被拉长而在后继的向心收缩中得以释放,加大了向心收缩的效 果。
采用逐步回归分析法,对成绩与髋关节肌群峰力矩测试数据进行回归分析,分析过程删 除了对成绩作用不显著的自变量,建立的回归方程为:
成绩=140.76+0.685*起跳腿髋关节伸肌峰力矩值
对回归方程进行检验见表7。
表7 方差分析
方差来源 平方和自由度方差F值sig回归647.7781647.778 12 356 0.003剩余733.972 14 52.427总和1381.75015从形式上看,回归方 程是可逆的,我们知道了起跳腿髋关节伸肌峰力矩就可以预测跳高成绩,同样我们在测定跳 高成绩后,也可大体估算起跳腿髋关节伸肌峰力矩值。这在实践中对跳高训练的效果评价具 有一定意义。
相关分析与逐步回归分析中没有将一、二级运动员髋关节肌群峰力矩数据分开处理,而是将 所有测试数据进行了整和分析[14-17]。原因是研究的样本含量较少,数据的偶然 性机会 增大。由于样本本身具有局限性,因此逐步回归建立的方程仅供参考,不具有广泛代表性。
3 结 论
跳高运动技术是创造优异成绩的重要环节,人体各肌群的力量水平是掌握运动技术的基 础。通过对研究结果的分析认为:1)跳高运动髋关节肌群的力量水平是造成不同等级运动 员技术差异、成绩差异的原因之一;2)力量因素是掌握优秀技术的基础,在实际运动过程 中力量因素与技术因素共同存在,相互补充,任何单因素的作用都不能达到最佳的运动效果 ;3)髋关节屈、伸肌群最大峰力矩产生的角度在85°左右,左、右腿以及各屈伸肌没有差 异;4)在所研究的因素中,起跳腿髋关节伸肌与成绩具有最大相关性;5)在研究不同等级 运动员髋关节肌群峰力矩存在差异的同时,分析力量因素导致的运动技术差异,使两者相互 结合,对提高运动成绩具有现实意义。
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关键词:跳高;髋关节;等速;肌力特征
中图分类号:G804.66文献标识码:A文章编 号:1007-3612(2010)10-0055-03
A Study on Mechanical Features of Hip Muscles of High-jumping A thletes
ZHAO Fu-sheng
(Weifang College, Weifang 261061, Shandong China)
Abstract: Purposes: to research the heart muscle contraction biomechanical characteristicsof the hip of high jumpersMethods: ISOMED2000 Patterned tester of German wa s adopted to test the biomechanical characteristics of the first and secondary c lass jumpers of hip muscles when their hip muscles are constantly having concent ric contraction at an equal speed (60°/s) Results: extensor muscles are morepowerful than the flexor muscles in hip peak torque and the left or right extens or muscles, and the flexor peak torque of swinging leg of the first class athlet e is bigger than secondary athletes with a significant difference(P<0.01);Extensor muscles peak torque of the first class athletes is bigger than Secondar y athletes in a significant difference(P<0.05) Conclusion: the level of M uscle power is the basic of mastering the sport techniques The levels of powerof hip muscles are the reason which make differences of Technical and performan ce difference.
Key words: high jump; hip joint; equal speed; features of the muscle str ength
影响运动成绩的因素是多方面的,根据不同专项的不同需要,各影响因素所占的权重也 不尽相同。有资料表明,跳高专项影响运动成绩的各因素按权重从大到小的排列顺序为 [1,2]:身 高、爆发力、承受运动负荷能力、健康水平、躯干下肢比例、力量、速度、体重、心理稳定 性、意志努力、足形、大小腿比例等。在身高的不可控因素下,如何提高跳高运动员下肢肌 肉力量,应视为研究下肢肌肉力量特征的重点。因此,研究包含纵跳动作项目中运动员下肢 屈伸肌工作特征,成为等速测试的一个主要方面。本研究以跳高运动员髋关节肌群肌力的特 征为指标,通过等速测力系统对不同等级跳高运动员进行比较,对比分析影响不同水平跳高 运动员之间成绩差异的生物力学原因,对于指导科学训练是有益的。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象 研究对象来源于北京体育大学、首都体育学院跳高运动员16人。其中,一级8人,二级8人, 样本具有一定代表性(表1)。
表1 受试者基本情况登记表
级别 年龄/岁身高/m体重/kg运动成绩/m训练年限/a一级201.88±0.04 70.89±6.942.05±0.06 5.8±2.3二级201.80±0.05 66.25±5.51.86±0.04 3.8±1.4 1.2 研究方法(实验法)
1.2.1 实验设备 所用设备为德国ISOMED2000等速测试仪。
1.2.2 实验地点及时间 实验地点:首都体育学院生物力学实 验室。
实验时间:2008年4月
1.2.3 实验内容髋关节肌群在等速向心收缩(克制工作)时的生物力学特征,左摆动腿关节60°/s的向心收 缩。
髋关节肌群等速测试实验参数见表2。
表2 等速测试实验参数
伸/(°)•s -1 屈/(°)•s-1关节起始角度/(°)重复次数/次间歇时间/ s606010～906120 1.2.4 数理统计法对所测数据用SPSS11.5进行统计处理并加以分析,包括平均数、标准差、配对样本T检 验、
投稿日期:2010-07-08
作者简介:赵伏生,讲师,硕士,研究方向体育教育训练学。 相关分析、逐步回归分析的计算。
2 结果与分析
2.1 一、二级运动员髋关节肌群峰力矩对比分析跳高运动是克服重力向上跳起的运动项目,肌肉活动的非平衡性是其主要特点之一[3 ,4]。通 过等速测力系统对跳高运动员髋关节肌群进行测试后比较分析,是获得项目特点的有效途径 [5]。
表3 一、二级运动员髋关节屈、伸肌群等速向心收缩
峰力矩比较
运动员起跳腿屈肌 摆动腿屈肌起跳腿伸肌摆动腿伸肌一级148.75±30.35170.25±18.39357.5±30.2 8320.75±7.46二级136.25±15.6 144±14.4 327.5±22.88310.75±36.8T值 1.0363.178 2.2360.753sig0.318 0.007★★ 0.042 ★0.464注:★★★表示在0.005水平上有显著性;★★表示在0.01水平上有显著性;★表示在0 05水平上有显著性;(下表同);峰力矩单位N•M。
从测试的结果看,跳高运动员髋关节峰力矩,左右侧髋关节伸肌均大于屈肌,与伸肌较 屈肌发达一致。在60°/ s的速度下,一级运动员摆动腿髋关节屈肌峰力矩比二级运动员摆 动腿髋关节屈肌峰力矩大,两者具有非常显著性差异(P<0.01),说明在跳高起跳过 程中 ,一级运动员摆动腿髋关节屈肌力量大于二级运动员。同时,同级别运动员摆动腿髋关节屈 肌峰力矩大于起跳腿髋关节屈肌峰力矩与项目特点相一致。
从技术上分析,跳高起跳过程中摆动腿的屈膝上摆,是跳高起跳技术的重要环节之一。 摆动腿屈髋肌群快速的向心收缩产生的摆动力量解释为四个方面,第一是为起跳时提高人体 重心垂直速度增加了动力源,此动力源与摆动腿的支撑效应是相联系的;第二是为人体在起 跳时由内倾转为竖直提供了动力源;第三是为人体起跳时绕纵轴旋转提供了动力源,摆动腿 的加速上摆,带动人体产生了绕纵轴的旋转,旋转的结果使人体逐渐背对横杆,为过杆提供 保证;第四是在人体过杆时为人体绕额状轴的旋转提供动力源[6-8]。
在60°/ s的速度下,一级运动员起跳腿髋关节伸肌峰力矩比二级运动员起跳腿髋关节 伸肌峰力矩大,两者具有显著性差异(P<0.05),说明在起跳过程中,一级运动员起 跳腿 伸髋的力量大于二级运动员。同时,同级别运动员摆动腿髋关节伸肌峰力矩小于起跳腿髋关 节伸肌峰力矩与项目特点相一致。
跳高起跳之前,摆动腿支撑技术是助跑与起跳衔接的枢纽,具有承上启下的作用,摆动 腿支撑技术的好坏直接影响助跑速度的保持和发挥,它对起跳效果有着极其重要的影响。在 摆动腿的支撑阶段,为更好的加速前移重心,推动起跳腿一侧髋部超越摆动腿一侧髋部,摆 动腿髋关节伸肌在屈位完成了离心收缩向向心收缩的转化,其作用有两方面:其一,摆动腿 髋关节伸肌离心收缩的能力是保持重心高度的重要环节,其抗离心收缩的能力能防止重心过 度下降和臀部下坐;其二,摆动腿髋关节伸肌向心收缩能力是保持助跑速度的重要环节,其 快速的蹬伸能有效防止摆动腿支撑无力的现象。
起跳腿快速踏上起跳点迅速完成缓冲到蹬伸的动作,蹬伸动作依次由髋、膝、踝顺序用 力。由于人体是在快速跑动中起跳,起跳腿迈步动作对地面的冲击力很大。大的冲击力超过 了起跳腿的支撑能力,迫使人体重心下降,它表现在髋、膝、踝关节的弯屈,这时起跳腿的 伸肌群做退让性收缩。退让性收缩的作用有两方面的意义,其一,髋、膝、踝关节的弯屈使 重心快速的向起跳腿支撑点上方移动;其二,起跳腿伸肌群做退让性工作,即被动拉长,增 加了伸肌群的收缩初长度,这与投掷项目的超越器械具有同样的意义[9]。起跳腿 伸肌群的快速 向心收缩,减小了起跳时间,提高了助跑速度的利用率。起跳时由于支撑反作用力不是准确 地通过人体的重心,因此人体出现了一个偏心推力,偏心推力的方向与助跑的切线方向垂直 ,在摆动腿屈膝上摆使人体绕垂直轴旋转的情况下,当人体转动到背对横杆的时候,偏心推 力产生了使人体绕额状轴的旋转,这两个力对背越试跳高的腾空技术具有重要意义。
2.2 一、二级运动员髋关节肌群向心收缩相对峰力矩对比分析从表4的测试结果看,髋关节伸肌相对峰力矩大于屈肌相对峰力矩,与峰力矩测试结果相同 ;一级运动员摆动腿屈肌和起跳腿伸肌相对峰力矩都较二级运动员大,两者均具有显著性差 异(P<0.001)。相对峰力矩是每公斤体重产生的单位峰力矩,他刨除了体重等因素 的 影响,因此能直观地反映测试对象之间的差异。毛松华对北京师范大学69名普通大学生髋关 节肌群进行了等速向心测试(测试仪器为美国产CYBEX-6000);选取与本研究相同角速度下 (60°/ s)的髋关节相对峰力矩对比发现,本研究值均大于普通大学生。赵新涛(2007) 对20名男子标枪运动员的髋关节肌群进行了等速向心测试(测试仪器为澳大利亚产FAST-TWR RCH);选取与本研究相同角速度下(60°/ s)的峰力矩对比发现,标枪运动员髋关节伸肌 峰力矩略小于本研究值,而屈肌峰力矩则大于本研究值,标枪运动员和跳高运动员的不同项 目特点,以及实验设备、测试环境的不同,导致了髋关节肌群相对峰力矩的差异。
表4 一、二级运动员髋关节肌群等速向心收缩相对
峰力矩比较
运动员起跳腿屈肌 摆动腿屈肌起跳腿伸肌摆动腿伸肌 一级2.12±0.382.43±0.225.09±0.254.59±0.1 7二级1.92±0.262.02±0.094.60±0.304.42±0.86T值1.1994.8443.5730.540sig0.2510.009★★0.003★★0.597注:相对峰力矩=峰力矩/体重(N•M/kg)。
2.3 一、二级运动员髋关节肌群向心收缩峰力矩角 影 响肌力矩的因素有力和力臂。肌力大小由肌肉的初始长度、生理横断面、神经刺激等决定, 而肌肉的初始长度随关节角的改变而改变,力臂也随关节角不同而不同[10-12]。 合理有效的最大肌 力矩,是获得最佳运动效果的前提和保证。人体在运动过程中,随着关节角度的改变,肌肉 收缩力和力臂的乘积在某一特定位置达到最大值,表现为峰值力矩。通过测试发现,髋关节 肌群峰值力矩角度在84.25±1.91到85.75±0.46的范围内,而且屈、伸肌群最大峰力矩 产生的角度没有差异。
表5 一、二级运动员髋关节肌群向心收缩时的峰力矩角
运动员起跳腿屈 肌/(°)摆动腿屈肌/(°)起跳腿伸肌/(°)摆动腿伸肌/(°)一级85.25±0.8985±1.8584.25±1.9185.5±1.6二级85.25±1.5885.5±0.9385.25±1.3985.75±0.46影响起跳高度的诸因素中,使运动员产生向上最大腾起速度的因素,取决于起跳过程中运动 员在垂直方向上所获得的冲量值的大小[13]。通过测试,人体髋关节在85°左右时 ,表现为最大的峰值力矩。而整个起跳过程中力并不是恒定的,冲量等于一定时间间隔内各 冲量元的定积分:∫tt0Fdt。也就是说髋关节85°左右时在所有冲量元中具有 最大冲量值,他的大小是决定最大腾起速度的关键因素之一。因此注重髋关节在85°左右时 的力量训练对于提高跳高成绩是有益的。
2.4 测试结果与运动成绩的相关分析与逐步回归分析从测试数据看摆动腿屈肌峰力矩与成绩的相关度最高,四者的相关度依次为:起跳腿伸肌> 摆动腿屈肌>摆动腿伸肌>起跳腿屈肌(表6)。其中摆动腿伸肌的相关度较低,原因需进一步 研究。
表6 一、二级运动员髋关节肌群向心收缩峰力矩与
成绩的相关计算 结果
运动员起跳腿屈肌 摆动腿屈肌起跳腿伸肌摆动腿伸肌成绩0.0160.5660.6850.225 起跳腿髋关节伸肌峰力矩对成绩的相关性最大,分析认为有如下原因:一是起跳腿作为 跳高技术动作的主要承受者,对起跳效果具有决定性的作用,而且在下肢环节中,髋关节肌 群的力量要大于膝、踝关节肌群,因此表现为峰力矩的相对最大值;二是牵张反射,起跳腿 髋关节伸肌在支撑阶段是一个离心收缩过程,离心收缩时肌肉受到强烈牵张,肌梭或腱梭产 生兴奋发放冲动,募集最可能多的运动单位参与收缩过程,从而表现出强大的收缩力;三是 离心收缩时,肌肉中弹性成分被拉长而在后继的向心收缩中得以释放,加大了向心收缩的效 果。
采用逐步回归分析法,对成绩与髋关节肌群峰力矩测试数据进行回归分析,分析过程删 除了对成绩作用不显著的自变量,建立的回归方程为:
成绩=140.76+0.685*起跳腿髋关节伸肌峰力矩值
对回归方程进行检验见表7。
表7 方差分析
方差来源 平方和自由度方差F值sig回归647.7781647.778 12 356 0.003剩余733.972 14 52.427总和1381.75015从形式上看,回归方 程是可逆的,我们知道了起跳腿髋关节伸肌峰力矩就可以预测跳高成绩,同样我们在测定跳 高成绩后,也可大体估算起跳腿髋关节伸肌峰力矩值。这在实践中对跳高训练的效果评价具 有一定意义。
相关分析与逐步回归分析中没有将一、二级运动员髋关节肌群峰力矩数据分开处理,而是将 所有测试数据进行了整和分析[14-17]。原因是研究的样本含量较少,数据的偶然 性机会 增大。由于样本本身具有局限性,因此逐步回归建立的方程仅供参考,不具有广泛代表性。
3 结 论
跳高运动技术是创造优异成绩的重要环节,人体各肌群的力量水平是掌握运动技术的基 础。通过对研究结果的分析认为:1)跳高运动髋关节肌群的力量水平是造成不同等级运动 员技术差异、成绩差异的原因之一;2)力量因素是掌握优秀技术的基础,在实际运动过程 中力量因素与技术因素共同存在,相互补充,任何单因素的作用都不能达到最佳的运动效果 ;3)髋关节屈、伸肌群最大峰力矩产生的角度在85°左右,左、右腿以及各屈伸肌没有差 异;4)在所研究的因素中,起跳腿髋关节伸肌与成绩具有最大相关性;5)在研究不同等级 运动员髋关节肌群峰力矩存在差异的同时,分析力量因素导致的运动技术差异,使两者相互 结合,对提高运动成绩具有现实意义。
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