國內優秀男子跳遠運動員起跳技術的運動學分析

張超 李光峰* 李楚冰

(1.浙江農林大學體育軍訓部 浙江杭州 311300;2.天津體育學院田徑游泳龍舟教研室 天津 301617)

跳遠是田徑項目中普及程度較高的項目，21 世紀后，我國跳遠進入輝煌時期，男子跳遠運動員已進入世界舞臺，在國際大賽上出鏡頻頻，且取得了不錯的成績。該項目由弱勢項目逐漸發展成為我國在田徑中的集體優勢項目，并且在中國男子跳遠隊內形成激烈的競爭，如倫敦田徑世錦賽，中國男子跳遠達到8.15m 參賽標準的有石雨豪、王嘉男、黃常洲、高興龍、張耀廣5人。2018 年雅加達亞運會，我國男子跳遠運動員王嘉男和張耀廣包攬冠亞軍。2019年沈陽奧體中心世錦賽選拔賽，有4 人達到選拔標準。東京奧運會我國跳遠項目已滿額達標，跳遠項目相較于前幾年有了很大的進展，進入世界平臺，但與世界最高水平仍有差距。

在跳遠整個技術環節中，起跳技術有著至關重要的地位，有著承上啟下的作用，起跳是改變人體運動方向的重要環節。針對此種情況，該研究從跳遠專項技術角度出發，采用運動學的方法對東京奧運會達標選手黃常洲、張耀廣的跳遠起跳技術進行分析，進一步對比世界優秀運動員在比賽中的技術指標參數，總結2名運動員的技術水平，為其訓練比賽提供一定的參考依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

通過拍攝2019火山源冷礦泉全國田徑錦標賽男子組跳遠決賽的17 位運動員的助跑最后兩步及起跳錄像，選取最終成績達到8m以上且達標東京奧運會的前2 名運動員黃常洲、張耀廣為實驗對象（見表1），選取其最好成績的一跳，對助跑最后兩步及起跳錄像進行運動學分析，將其運動成績參數與世界田徑錦標賽、鉆石聯賽等世界級比賽前三名運動員的運動參數［1］進行對比分析。

表1 研究對象基本情況

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

通過圖書館、數據庫等渠道查閱相關文獻，并對其進行分類整理。根據研究需要，收集有關跳遠助跑起跳技術的相關文獻資料，充分了解國內外優秀男子跳遠技術的研究狀況與發展趨勢，為該文研究提供理論基礎。

1.2.2 測試法

（1）錄像拍攝

運用2臺相同型號、相同規格的索尼攝像機（攝像機型號SONY DXC-637，產地：日本），對2019火山源冷礦泉全國田徑錦標賽男子組跳遠決賽運動員進行定點定焦同步的三維拍攝，機器的架設與擺放拍攝等均符合生物力學實驗要求，攝像機機位架設如圖1 所示，2臺攝像機與三維框架形成的角度在60°～120°之間，滿足運動學三維拍攝要求，錄像拍攝范圍為運動員助跑最后兩步開始，到起跳騰起后結束。機器的架設高度為1.36m，選取起跳踏板中點為三維框架原點，三維框架原點距離地面高度為0.65m，1 號攝像機距離框架原點距離為8.89m，2 號攝像機距離原點距離為13.35m，1號攝像機到2號攝像機直線距離為14.46m，1號機、2號機和原點的夾角為78.6°。

（2）三維錄像解析

在比賽錄像拍攝完成后對拍攝錄像進行提取剪輯，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上對圖像進行解析，圖2 為解析框架坐標系示意圖，X 軸為運動方向，即朝向運動員的助跑方向為正方向；Y 軸指向1 號機的方向，垂直于跑道為正；Z軸垂直于地面，垂直向上為正。

1.2.3 數理統計法

利用Excel 2013、SPSS 26.0等統計軟件對解析出來的數據進行計算整理歸納分析，在此基礎上將前兩名運動員與世界優秀組運動員進行對比分析，找出其存在的問題，分析其優勢與不足，針對不足之處給出相關參考建議。

1.2.4 運動學參數解析

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

（2）著板角：運動員起跳著板瞬間，運動員身體重心點與支撐點之間的連線與地面之間的夾角。

（3）蹬地角：指運動員起跳蹬地后離地瞬間身體重心與腳趾的連線與運動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）起跳時間：指的是運動員從起跳腳著地開始到起跳蹬離地面結束的總時長，與運動員起跳技術一樣，主要有3 個部分組成：T1（緩沖時間）、T2（轉化時間）、T3（蹬伸時間）［2］。

（6）騰起角：指運動員離開踏板時身體重心騰起初速度方向與水平線構成的角度。

2 結果與分析

2.1 過渡階段技術指標對比分析

過渡階段指的是從倒數第二步開始至起跳腳著地這一階段前的技術動作。主要任務是幫助運動員把水平位移部分轉化為垂直位移并獲得適宜的起跳位置，為運動員的起跳做好準備。這一階段在跳遠的整個技術環節中起到承上啟下的作用，受助跑技術受運動員自身天賦以及訓練水平的影響，助跑向起跳的過渡是整個助跑階段以及跳遠技術的關鍵。跳遠運動員的助跑速度和技術對跳遠成績的影響有著決定性意義。在整個助跑過程中，最后兩步既要保持和發揮最高速度，又要在此基礎上為起跳做好相應的準備。在助跑最后兩步的技術中，不同運動員由于自身身體條件以及運動風格都存在著各自的差異性，所以參數指標在結合運動員的身高、體重、克托萊指數的基礎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、身體重心高度變化等相關運動學指標，針對黃常洲（H）、張耀廣（Z）的各個參數指標，與世界優秀跳遠運動員（WEA）相關參數作對比，結果如表2所示。

H和Z在身高體重以及比賽成績上P值小于0.05，存在顯著性差異，對參數進行具體分析，可知Z在身高上處于劣勢，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。跳遠屬于速度力量型運動項目，據相關研究表明，運動員的力量素質與體重密切相關，體重大，肌肉的生理橫斷面大，其絕對力量也大［3］。H 和Z 在體重上與WEA有顯著性差異，二者的克托萊指數都小于世界均值，我國兩位運動員在體重上與世界優秀運動員的顯著差異可在一定程度上側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證。相關文獻表明助跑最后兩步的步長，不同運動員都有各自的技術特點，一般認為，最后兩步步長應該遵循“大-小”的特點，即倒數第二步的步長應該大于倒數第一步的步長，例如劉易斯在創造8.91m 成績的時候最后兩步步長分別為倒二步2.67m、倒一步2.39m；鮑威爾在創造8.95m世界紀錄的時候，最后兩步步長分別為倒二步2.52m、倒一步2.25m。顯然，黃常洲與張耀廣符合這一理論。進一步分析我國兩位運動員的最后兩步運動指標：倒二步步速、倒一步步速、步速差值、兩步下降率、步長下降率、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指標，經萊文方差等同性檢驗發現均不存在顯著性差異（見表2），說明H和Z在助跑進入起跳前的技術較為合理，無需進行較大改動。

表2 過渡階段運動員各參數指標分析表

2.2 起跳階段運動參數指標對比分析

起跳技術是整個跳遠技術中最關鍵最核心的技術，是改變人體運動方向的關鍵環節，起跳環節主要包括3 個階段：著板階段、緩沖階段和蹬伸階段［4］。起跳時，應充分利用助跑時所獲得的最大速度，在盡量短的時間內完成起跳動作并創造適宜的騰起角和盡可能大的騰起初速度［5］。對于跳遠運動來說，反映起跳效果的各個指標之間既相互影響又相互關聯，這些指標的合理性直接反映著運動成績的好壞。

對H 和Z 的著板角、蹬地角、起跳扇面角、T1、T2、T3、T總、著板瞬間擺動角速度、水平速度、垂直速度、騰起角等進行獨立樣本t檢驗（見表3），與WEA進行參數對比，發現起跳扇面角、起跳時間以及著板瞬間擺動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大的現象，P=0.031，存在顯著性差異。H的起跳扇面角為47.78°，遠遠高于世界優秀運動員均值的39.57±1.01，起跳扇面角由著板角和蹬地角所決定，進一步分析參數可見H 的著板角和蹬地角都稍小于WEA 的均值。著板角過小表明運動員在起跳著板時身體重心投影點距離起跳點過遠，這必然會造成起跳制動過大，水平速度損失嚴重。著板角的過小在一定程度上也會造成蹬地角變小，蹬地角是騰起高度的間接反映指標。蹬地角指標的合理性可直接反映出運動員對起跳蹬地時機的把握，從計算蹬地角的三角函數關系可知，蹬地角的大小與運動員在蹬地后離地瞬間重心點在運動軸X軸的原始位置和重心點的水平高度相關，其大小與X軸原始位置呈負相關，與垂直方向的重心水平高度呈正相關。

著板角、蹬地角過小的現象可能是H與世界優秀選手產生差距的原因之一。著板角過小會造成運動員在起跳過程中緩沖時間較長［6］，所以H的T總與WEA對比也存在非常顯著的差異，F=54.15，P=0.005。起跳時間過長造成蹬伸時機過晚，通過生物力學對跳遠幾個階段進行力的分解可以發現，運動員在起跳著板瞬間由于助跑較大的水平速度以及運動員自身重力，在起跳緩沖的時候會產生一個巨大的制動沖量，這種沖量會對運動員的下肢產生巨大的負荷。另外，會對運動方向的水平速度產生一定的損失，如果緩沖時間過長，就會造成水平速度的損失過多，也會對垂直速度轉換造成不好的影響，制動過大可能會對運動員造成損傷。此外，還會造成運動員錯失最佳的蹬地時機，導致起跳效果不佳［7］。在運動員完成緩沖階段之后，則會進入一個轉化階段，這種轉化是運動員對過大沖量的一種緩沖，也是為起跳的最后蹬伸階段做鋪墊。這一階段由于運動員受到的巨大沖量不斷堆積，此時對運動員起跳腿的支撐力量要求更高，如果膝關節緩沖角度過小，轉換時間過長則會導致起跳爆發力丟失，從而影響起跳效果［8］。如果在合理的范圍內適當增加轉化時間，將會有效地增加運動員在垂直方向上的速度，從而獲得更大的騰起角。研究表明，運動員的身體重心在緩沖與轉換階段，將會得到超過60%的垂直方向分速度；當運動員的身體重心到達支撐點的前方之后，運動員將會尋找合適的時機進入蹬伸階段。此時，在一定范圍內，適當地延長蹬伸時間會使運動員的起跳蹬伸效果更加充分，這與運動員自身爆發力也有一定關系，但蹬伸時間過長，可能會產生相反的效果，最終造成不良的起跳效果。

著板瞬間擺動腿角速度H和Z也與WEA存在極其顯著性差異，進一步對Z 的個人擺動腿角速度進行獨立樣本t檢驗，P=0.018<0.05，存在顯著性差異，說明Z的擺動腿角速度明顯高于WEA，根據相關研究表明，擺動腿的角速度對跳遠的影響至關重要，能夠直觀反映出擺動腿的擺動效果，起跳腿與擺動腿進行相互協調配合，起跳腿積極踩過踏板再緩沖、蹬伸。在這個過程中，擺動腿的積極擺動能夠幫助起跳腿產生更大的下壓力量，從而幫助起跳腿快速完成緩沖、蹬伸的動作，擺動腿的積極擺動是有效起跳的保證，在一定范圍內，擺動速度越大，起跳力量就越大，起跳效果越好［9］。

由此可見，Z 的擺動腿技術優于WEA。對黃常洲的擺動腿擺動角速度進行獨立樣本t檢驗，得到P值為0.034<0.05，亦存在顯著性差異。說明黃常洲的擺動腿技術還存在一定的問題，H 的擺動腿擺動角速度相較于WEA 稍小，分析結果顯示，可能是由于起跳扇面角較大，緩沖時間過長造成的。H和Z在其他運動參數上與WEA無明顯差異。

3 結論與建議

3.1 結論

（1）黃常洲與張耀廣在助跑至起跳前的技術環節中，步長上采用了“大-小”的步幅節奏以及加速上板的技術，相較于世界優秀運動員無較大差異，技術較為合理。

（2）黃常洲在起跳環節中存在著板角較小，起跳扇面角過大，起跳時間長，擺動角速度慢的情況。說明在起跳著板時身體軀干后仰較大，會造成較大的制動，影響水平速度，建議進一步改進起跳技術，在助跑最后兩步時減少重心下降幅度，擺動腿采取“硬”支撐技術，加大軀干角，從而達到更好的起跳效果。

（3）張耀廣在起跳環節中相較于世界優秀運動員存在著板角較小的現象，而擺動腿擺動角速度遠遠優于世界優秀組。由于相較于世界優秀組，其身高較矮，擺動腿的擺動半徑也會較小，因此產生的擺動速度較快，這是我國選手優于世界運動員的方面，建議保持。

3.2 建議

（1）建議我國運動員進一步加強專項體能訓練，增加肌肉力量，在體脂不變或降低的情況下增加自身體重，以提高絕對速度與起跳能力。

（2）建議黃常洲在訓練中注意最后兩步步長問題，可在訓練中加入標志點，教練在訓練中加以觀察，用于改善著板角過小，起跳扇面角過大，起跳時間過長等現象。另外，加強擺動腿的擺動力量練習，以提高擺動腿的擺動速度。