我國男子短跑后備人才連續(xù)縱跳能力及與短距離跑成績的相關(guān)性研究

周 彤，章碧玉，何夢夢，陳文佳

短跑作為田徑大項中最受關(guān)注的項目之一，一直受到學(xué)術(shù)界和訓(xùn)練領(lǐng)域的高度重視，我國學(xué)者對短跑項目的力量和速度特征以及訓(xùn)練要素研究也較為全面（姜自立等，2018a，2018b；李慶等，2017；蘇炳添等，2019）。對短跑這種體能主導(dǎo)類快速力量性項目而言，運動員的反應(yīng)力量水平對專項成績具有重要影響（周彤等，2018）。反應(yīng)力量是指肌肉先做拉長的離心式收縮，然后做向心式收縮，即完成拉長-縮短周期（stretch-shorting cycle）時表現(xiàn)出的力量（陳小平，2001）。隨著研究的深入，目前已逐漸發(fā)展成為與最大力量、快速力量等同等重要的力量素質(zhì)。

青少年階段是發(fā)展力量與速度素質(zhì)的敏感期（張春燕，2014），對短跑項目的選材和育才，都應(yīng)圍繞力量與速度進行重點發(fā)展。短跑運動員完成復(fù)步時，支撐、擺動、扒地等動作對下肢伸肌群的反應(yīng)力量水平要求極高。但研究指出，反應(yīng)力量雖可通過訓(xùn)練增強，但一些對反應(yīng)力量最具影響的神經(jīng)-肌肉指標(biāo)極易形成動力定型并難以改變（陳小平，2004），因此在選材階段通過多種測試手段加強對后備人才下肢反應(yīng)力量的測試與研究，對推進短跑項目的整體發(fā)展、提升選材效率具有重要作用。

目前，對運動項目的專項特征、技術(shù)及體能特點的研究，經(jīng)常運用先進的運動生物力學(xué)測試手段，從運動學(xué)、動力學(xué)等方面揭示普通運動表現(xiàn)測試的重要指標(biāo)，為指導(dǎo)研究人員和教練員訓(xùn)練提供重要依據(jù)。但由于一些研究需要運用大型儀器，對數(shù)據(jù)的處理和分析時間較長等原因，導(dǎo)致研究結(jié)果對訓(xùn)練實踐的即時指導(dǎo)效果不足，一定程度造成了理論與實踐的脫節(jié)。因此，采用一線教練員更易理解的、可操作性更強的測試指標(biāo)對訓(xùn)練的指導(dǎo)意義更大。

圍繞田徑各子項目的選材、育才和訓(xùn)練研究雖然豐富，但對我國短跑后備力量，特別是短跨項群奧林匹克后備人才基地的男子優(yōu)秀在訓(xùn)運動員運用運動生物力學(xué)測試手段，測試其反應(yīng)力量的研究較為缺乏。目前，我國短跑項目選材標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于身體素質(zhì)和力量素質(zhì)的測試手段多以不同距離的短跑成績及其他運動表現(xiàn)為主，運用交叉學(xué)科知識進行科學(xué)選材、提升選材效率勢在必行，而下肢反應(yīng)力量水對于不同距離的短跑成績影響也需深入研究。因此，本研究選用Tendo Power功率測試儀對我國男子短跑后備人才進行下肢反應(yīng)力量測試，評價不同運動等級、年齡的青少年運動員的下肢反應(yīng)力量水平，并探討測試指標(biāo)與不同距離短跑速度之間的關(guān)系。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

2017年5月—2018年5月在全國短跨跳后備人才基地訓(xùn)練營及蘇州、張家港、成都、洛陽等地的全國田徑短跨項群奧林匹克高水平后備人才訓(xùn)練基地，對數(shù)百名百米項目在訓(xùn)男子青少年短跑運動員進行測試，從中篩選出百米專項成績達到國家二級及以上水平共135人，采用運動等級與年齡2種方式進行分組。根據(jù)各受試者所達到的百米項目運動等級分為一級組與二級組，根據(jù)受試者年齡及《中國田徑教練員崗位培訓(xùn)教材》（國家體育總局，2009）采用的選材年齡劃分方式，將受試者分為12～13歲、14～15歲和16～17歲3個組別。全國目前現(xiàn)有25個短跨項群奧林匹克高水平后備人才基地，本研究受試者來自于其中21個單位，基本能夠代表我國目前男子短跑后備人才整體水平（表1、2）。

表1 受試者運動等級分組情況Table 1 Description of Characteristics of Participants in Different Sport Level Groups

表2 受試者年齡分組情況Table 2 Description of Characteristics of Participants in DifferentAge Groups

1.2 研究方法

連續(xù)縱跳是反映下肢伸肌群反應(yīng)力量的常用手段，對測試者在拉長-縮短周期中表現(xiàn)出的峰值力量和持續(xù)能力具有良好的評價效果。連續(xù)縱跳的測試動作要求受試者雙手叉腰以排除擺臂動作的影響，兩腳分開與肩同寬自然站立，通過系于腰部的輔助綁帶與Tendo Power測試儀的拉線進行固定，并使拉線垂直于地面。受試者先預(yù)蹲然后盡力向上跳，雙腳落地要求踏在定點區(qū)域內(nèi)，腳觸到地面后盡快反彈跳起，最大限度地減小屈膝緩沖的時間以及膝關(guān)節(jié)緩沖角度，不允許每跳之間存在明顯的停頓。如果出現(xiàn)受試者在縱跳過程中前后位移過大、明顯二次發(fā)力、緩沖時間過長及膝關(guān)節(jié)緩沖角度過大等情況，則需重復(fù)測試至成功。

本研究在先期測試中對不同次數(shù)的連續(xù)縱跳進行了預(yù)測試與分析，認為連續(xù)縱跳5次能夠充分反映運動員的下肢反應(yīng)力量或爆發(fā)力，且便于受試者更加有效地控制身體，因此將縱跳次數(shù)定為5次。由于本研究受試者為接受系統(tǒng)訓(xùn)練的青少年運動員，對測試動作較為熟悉。測試動作重復(fù)2組，取完成效果較好的1組數(shù)據(jù)。連續(xù)縱跳測試采用Tendo Power測試儀。在開始測試前對受試者的個人信息、運動等級和最好成績進行記錄。經(jīng)過慢跑和動態(tài)拉伸后，由工作人員講解標(biāo)準(zhǔn)測試動作，并帶領(lǐng)測試者完成2～3次原地試跳。隨后，受試者按照預(yù)先編定的序號依次進行測試。

本研究還對每位受試者的短距離跑速度進行了測試，測試距離分別為30 m和60 m。短距離跑速度測試采用與連續(xù)5次縱跳相同的熱身方式，并給予受試者2～3次的沖刺熱身。受試者需全力完成一次60 m測試，經(jīng)過30 m和60 m處時有工作人員計時并記錄。每次測試安排4名受試者同測，其編號與連續(xù)縱跳測試一致。測試共有11名工作人員參與測試工作，8人進行手計時測量，其中4人站在30 m處，4人站在60 m終點處，2人分別登記受試者30 m和60 m成績，另1人舉旗發(fā)令。所有測試均由固定工作人員完成，保證測試結(jié)果的一致性。短距離跑速度測試與連續(xù)縱跳測試相隔至少2 h。

1.3 數(shù)據(jù)分析

運用Tendo Power自帶藍牙配件將測試儀與筆記本電腦連接，測試開始時將每名受試者的身高、體重輸入系統(tǒng)，從導(dǎo)出的連續(xù)縱跳測試結(jié)果“summary”以及每次跳躍的“raw data”中收集本研究所需的功率和速度指標(biāo)，且均包含平均和峰值指標(biāo)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

每名受試者的連續(xù)縱跳和短距離速度測試數(shù)據(jù)，利用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件將所有描述性分析結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。主要有以下3部分內(nèi)容：

1）統(tǒng)計分析受試者基本情況，包括身高、體重、性別、運動等級等。

2）采用方差齊性檢驗及獨立樣本T檢驗對實驗數(shù)據(jù)進行分析，比較不同組別受試者測試指標(biāo)差異性。采用相關(guān)性分析比較測試數(shù)據(jù)與專項成績之間的相關(guān)系數(shù)，P≤0.05為具有顯著性。

3）采用多元線性回歸分析，對連續(xù)縱跳測試的多項指標(biāo)與短距離跑速度測試的30 m、60 m成績間關(guān)系進行研究。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同分組下連續(xù)縱跳與不同距離短跑成績的差異及相關(guān)性

研究發(fā)現(xiàn)，受試者運動等級雖根據(jù)百米項目成績進行區(qū)分，但一級與二級組在30 m和60 m成績上依舊存在顯著性差異（表3）。30 m和60 m在距離上的差異，分別反映運動員加速和保持最大速度的能力（郭成吉等，2003）。本研究分析得出，30 m與60 m跑成績呈顯著正相關(guān)（r=0.600，P=0.000）。

表3 運動等級分組30 m與60 m測試數(shù)據(jù)Table 3 Test Data of 30 m and 60 m in Different Sport Level Groups

連續(xù)縱跳測試中，兩組測試者也出現(xiàn)了多項顯著性差異。從運動學(xué)的角度看，測試系統(tǒng)得出的平均功率和峰值功率分別反映的是受試者在一次縱跳過程中的平均爆發(fā)力和最大爆發(fā)力。一級組與二級組在每次縱跳的平均功率中均存在顯著性差異，證明更高運動等級的受試者整體力量水平更好。峰值功率上，除第1跳外，兩組在其他4跳上雖不存在顯著性差異，但一級組均值仍全部高于二級組（表4）。作為快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練的常用手段，連續(xù)縱跳對下肢肌群完成拉長-縮短周期的能力具有較高要求，有研究也證實了拉長-縮短周期與運動員的快速力量水平關(guān)系密切（Miller et al.，2006；Spurrs et al.，2003）。對短跑這類快速力量主導(dǎo)型項目而言，下肢肌群完成拉長-縮短周期的能力將極大影響運動表現(xiàn)，推測在本研究中兩組受試者是由于該能力的差別導(dǎo)致了運動等級的差異。

表4 運動等級分組連續(xù)縱跳測試功率數(shù)據(jù)Table 4 The Power Data of Continuous Vertical Jumps in Different Sport Level Groups

從動作形式看，連續(xù)縱跳的生物力學(xué)機制與短跑存在一定區(qū)別，后者觸地時間更短。本研究中兩組在后4跳的峰值功率、平均速度和峰值速度上未見顯著性差異（表5），但一級組均值均高于二級組，其原因可能是一級組受試者整體具備更強的下肢肌肉工作能力，同時存在部分受試者發(fā)力方式專項化程度高，導(dǎo)致了運動等級的差別。此外，有研究認為在快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練中可以用腳觸地次數(shù)計算負荷量（Chu，1994）。本研究中一級組在第5次起跳的峰值速度上顯著高于二級組，表明在相同負荷量下運動水平更高組別的肌肉持續(xù)工作能力更強。

表5 運動等級分組連續(xù)縱跳測試速度數(shù)據(jù)Table 5 The Velocity Data of Continuous Vertical Jumps in Different Sport Levels

根據(jù)年齡分組可以看出，3組受試者在絕大多數(shù)指標(biāo)均存在顯著性差異（表5～8），證明年齡確實是影響受試者力量水平的重要因素，但身高和體重也對年齡分組具有較大影響（表3）。本研究在獨立樣本T檢驗的基礎(chǔ)上，將體重、年齡、身高影響剔除進行偏相關(guān)分析。結(jié)果顯示，30 m成績與第1跳的平均速度（P=0.026）、第2跳峰值速度（P=0.026）、第4跳峰值速度（P=0.008）、第5跳平均速度（P=0.022）和峰值速度（P=0.041）呈顯著負相關(guān)。同時，60 m成績也與第1跳平均速度（P=0.009）和第5跳峰值速度（P=0.008）呈顯著負相關(guān)，證明排除基本身體形態(tài)和年齡影響，受試者連續(xù)縱跳能力確實對短距離跑成績具有一定影響，雖然各相關(guān)系數(shù)均低于0.3，但可能與受試者年齡、運動能力差異有關(guān)，且本研究選取受試者人數(shù)較多，相伴概率呈顯著性則表明指標(biāo)與運動表現(xiàn)確實存在相關(guān)性。

表6 年齡分組連續(xù)縱跳測試功率數(shù)據(jù)Table 6 The Power Data of Continuous Vertical Jumps in DifferentAge Groups

由于30 m、60 m與百米成績顯著相關(guān)，因此連續(xù)縱跳反映的反應(yīng)力量水平差異，能夠?qū)Χ膛茼椖康母偧寄芰ζ鸬街匾绊憽４送猓刂企w重變量進行偏相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，與30 m、60 m相關(guān)的指標(biāo)均為速度性指標(biāo)，若不控制體重變量，則幾乎所有連續(xù)縱跳指標(biāo)，即功率與速度指標(biāo)均與運動成績顯著相關(guān)。速度與力量的增長可促進功率提升，在本研究中的受試者均經(jīng)過系統(tǒng)訓(xùn)練，力量與速度素質(zhì)較為突出，在控制體重變量的前提下，加強對速度訓(xùn)練的重視更能提升連續(xù)縱跳和短跑能力。速度與力量二者相輔相成，本研究數(shù)據(jù)也證明運動成績更好的人群體重更大，因此，在訓(xùn)練中可以接受短跑運動員因力量水平提升而出現(xiàn)體重提高的情況。但本研究未進一步測試受試者的瘦體重情況，青少年短跑運動員的體重合理區(qū)間及與運動表現(xiàn)關(guān)系需進一步研究。

表7 年齡分組連續(xù)縱跳測試速度數(shù)據(jù)Table 7 The Velocity Data of Continuous Vertical Jumps in DifferentAge Groups

表8 年齡分組30 m與60 m測試數(shù)據(jù)Table 8 Test Data of 30 m and 60 m in DifferentAge Groups

通過建立非標(biāo)準(zhǔn)回歸方程得出，受試者的30 m和60 m成績分別受到運動員身體形態(tài)、年齡和第4、5次起跳數(shù)據(jù)影響（表9）。一方面本研究受試者來自于單項高水平后備人才基地，具有良好的訓(xùn)練背景和潛力，隨著年齡的增長其運動表現(xiàn)很可能出現(xiàn)較大幅度的提升，另一方面進入回歸方程的縱跳指標(biāo)全部為相對靠后次數(shù)的縱跳指標(biāo)，從發(fā)力模式而言，短跑與連續(xù)縱跳均對運動員的下肢反應(yīng)力量提出較高要求，但短跑項目需要肌肉完成多次拉長-縮短周期，這一點與連續(xù)縱跳反映的肌肉耐力水平相吻合。可在運用連續(xù)縱跳測試手段時運用此方程，判斷青少年男子短跑運動員的下肢反應(yīng)力量和肌肉耐力情況。同時在訓(xùn)練中加強對連續(xù)縱跳第4、5次峰值功率和速度的關(guān)注，以增強運動員下肢反應(yīng)力量，提高專項成績。

2.2 連續(xù)縱跳能力對短跑后備人才選材與訓(xùn)練的重要性

連續(xù)縱跳對運動員下肢肌群的反應(yīng)力量和肌肉耐力評價具有良好效果。在短跑項目中，頂尖運動員需要完成40步以上才能跑完全程（譚明義等，2000）。每個復(fù)步完成著地、蹬地動作時，下肢肌肉均完成拉長-縮短周期，其反應(yīng)力量水平與肌肉耐力水平對專項成績具有較大影響。連續(xù)縱跳雖然在肌肉收縮時間上與短跑存在明顯差異，但下肢肌群也完成拉長-縮短周期，能夠反映運動員本身的反應(yīng)力量水平和肌肉耐力，有研究曾用跳深和單次半蹲跳等評價反應(yīng)力量的手段測試青少年女子短跑運動員的下肢反應(yīng)力量水平（周彤等，2018）。

不同分組方式下，單次縱跳的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)不同特點。以運動等級分組時，兩組的功率與速度指標(biāo)雖然均呈現(xiàn)整體上升的趨勢，且均通過方差齊性檢驗，但一級組每跳表現(xiàn)相對穩(wěn)定，而二級組在每跳的峰值功率、平均速度和峰值速度方差對比中，其相伴概率均小于0.1，F(xiàn)值也高于一級組（表10），證明二級水平選手不僅在下肢反應(yīng)力量上與一級運動員有差距，而且每跳之間的穩(wěn)定性也有差距（表3、4）。

表10 運動等級分組各測試指標(biāo)每跳之間F值比較Table 10 F Value of Each Vertical Jump in Different Sport Level Groups

本研究認為，在連續(xù)縱跳的測試中要求受試者盡可能快速的連續(xù)起跳更接近運動形式，也能提升反應(yīng)力量測試的準(zhǔn)確度。拉長-縮短周期對肌肉離心與向心收縮之間的過渡要求嚴(yán)格，否則彈性勢能的利用效果將大打折扣。研究證實，隨著縱跳頻率提升，縱跳的效果在時間參數(shù)和高度上均呈顯著變化（曹志飛等，2009；單信海，2007），但騰空高度并不能直接反應(yīng)運動員的下肢力量水平，下肢三關(guān)節(jié)的角度大幅變化也不符合短跑項目的要求。

短跑項目對運動員的力量素質(zhì)尤為重視（龍斌，2010；駱建，2001；張昌言 等，2002；周偉，2007），選材時也普遍選擇速度能力和爆發(fā)力突出的青少年（中國田徑協(xié)會，2009），但某些神經(jīng)-肌肉指標(biāo)對反應(yīng)力量的影響會隨著年齡的變化而難以改變。年齡是影響青少年運動能力與專項成績的重要因素之一，而青少年運動員現(xiàn)有成績與后續(xù)的發(fā)展?jié)摿Σ⒉煌耆珜?yīng)（姜自立等，2018b）。因此，在對青少年短跑運動員選材和育才的環(huán)節(jié)中，應(yīng)在力量素質(zhì)發(fā)展的“敏感期”加強對反應(yīng)力量的測試和訓(xùn)練。

近年來，我國短跑項目成績不斷取得突破，以“奧林匹克高水平后備人才訓(xùn)練基地”和“業(yè)余訓(xùn)練大聯(lián)盟”為代表的田徑青少訓(xùn)練體系日漸完善，對短跑項目專項規(guī)律理解地提升將促使青少年運動員測試與訓(xùn)練方法手段亟待更新與改進，提高后備人才的競技水平與“成材率”。以本研究為例，教練員可在短跑選材初選、重點選拔和優(yōu)選階段加入連續(xù)縱跳測試和訓(xùn)練，反映和增強運動員下肢反應(yīng)力量水平，提升專項成績。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

1）百米項目運動等級較高的一級組在30 m、60 m成績和反映下肢反應(yīng)力量的連續(xù)縱跳多個指標(biāo)均顯著優(yōu)于二級組，專項競技水平與下肢反應(yīng)力量存在一定的相關(guān)性。排除身高、體重和年齡影響，受試者的連續(xù)縱跳能力對短距離跑成績具有顯著影響。

2）一級組與二級組在連續(xù)縱跳的峰值、平均速度等指標(biāo)存在差異，相同負荷量下運動水平更高的受試者下肢肌群完成拉長-縮短周期的持續(xù)工作能力和穩(wěn)定性方面表現(xiàn)更佳。

3）連續(xù)縱跳對運動員下肢肌群的反應(yīng)力量和肌肉耐力評價具有良好效果，可將其加入青少年短跑選材和訓(xùn)練內(nèi)容，在力量素質(zhì)發(fā)展“敏感期”加強反應(yīng)力量測試和訓(xùn)練。

3.2 建議

1）本研究選取的測試手段主要體現(xiàn)青少年短跑運動員下肢肌群反應(yīng)力量差別，建議后續(xù)采用更多技術(shù)要求簡單、操作性強的手段測試快速力量主導(dǎo)型項目的反應(yīng)力量特征，并可圍繞不同測試建立測試集合與標(biāo)準(zhǔn)，提升選材科學(xué)性與效率。

2）就短跑及其他快速力量主導(dǎo)型項目的訓(xùn)練而言，連續(xù)縱跳每一跳要達到的何種強度范圍對發(fā)展運動員的反應(yīng)力量和提升專項成績效果最佳，目前暫無定論，建議后續(xù)研究關(guān)注。