□张凤兰（北京体育大学竞技体育学院北京海淀100084）

背越式跳高起跳阶段的生物力学分析研究综述

□张凤兰（北京体育大学竞技体育学院北京海淀100084）

背越式跳高技术的发展和理论的更新是提高背越式跳高运动成绩的重要因素。半个多世纪以来，我国的跳高技术理论发生了很大的变化，本文采用文献资料法从生物力学的角度对跳高起跳阶段的问题进行分析与总结，为推动我国跳高技术理论的发展提供依据，并根据理论分析的结果来指导运动训练，从而促进我国跳高运动员水平的提高。

背跃式跳高起跳阶段生物力学分析综述

跳高作为一项竞技运动项目至今已经有一百多年的历史。最早于1 8 6 4年在英国被列为田径比赛项目，此后经历了跨越式、剪式、滚式、俯卧式和背越式的5次重大变革。研究技术也从二维平面发展到三维高速摄像。我国从9 0年代起也逐渐运用三维运动学对运动员跳高技术进行分析，对跳高技术的研究已经达到了较高的水平。在这个阶段我国运动员跳高水平达到巅峰，但此后无论是男子还是女子跳高水平都呈现一种停滞不前的状态。本文对以往学者在跳高起跳阶段的生物力学研究的理论知识进行归纳梳理，以期为促进运动员成绩提高提供依据。

1、研究对象与研究方法

1.1、研究对象

以背越式跳高起跳阶段的生物力学视角对中英文期刊数据库中近十年的经典期刊文献、专著为研究对象。

1.2、研究方法

文献资料法：通过中国知网数据库，选取其中4 0篇较为有代表性的文献进行整理，以及E B S C O数据库查找的相关外文资料，全面分析有关背越式跳高问题的研究成果。

2、结果与分析

2.1、背越式跳高起跳技术生物力学研究概述

体育学院专修通用教材《田径》，技术上把人体向前水平移动转变为向上运动阶段称为起跳。起跳动作分为起跳腿的着地、缓冲和蹬伸三个阶段。起跳过程是从起跳脚着地瞬间开始到起跳腿蹬伸离地瞬间结束。最早关于跳高技术理论研究的是苏联，提出：“依靠起跳腿在起跳时快速蹬伸所表现出的最大力量而使人体腾起，腾起速度的产生是由水平速度和垂直速度几何综合的结果，水平速度是在助跑过程中得到的，而垂直速度是在起跳中靠起跳腿的快速伸直产生的”这一理论，这对当时的跳高技术发展起了很大的作用。而后，开始有人认为，运动员想要跳得高，起跳时腾起的角度必须大，因此必须加大起跳的制动，形成了“制动性起跳”的说法。再后来，经过不断研究与完善，这种“力量加技术等于高度”的理论开始流传，并有一定的影响力。

从2 0世纪6 0年代开始，人们就开始应用科技手段对运动员跳高技术进行了平面二维运动学分析，促进了对运动员技术动作的研究。美国人詹姆士·海提出了3 H理论体系，也就是跳高成绩由3个H来决定。

随着科技的发展，到了2 0世纪8 0年代，三维高速摄影技术开始应用。美国贾萨斯·佩纳博士对1 9 8 7世界室内田径锦标赛上的优秀跳高运动员进行分析，就是运用了三维摄像技术对跳高技术的助跑、起跳以及腾空阶段做了全面的分析。

9 0年代以来，三维摄像技术已经发展成熟，我国也逐渐引入这样的技术，对运动员进行详细的技术动作分析，为技术诊断和训练提供帮助。但总体而言，研究文献主要集中在男子跳高运动员，而对女子跳高技术分析较少。

从由实践得来的主观经验，到现在利用高速摄像的方法对运动员技术动作进行客观分析，我国对于跳高起跳阶段的生物力学分析还是比较全面的。但主要是对起跳的摆动腿进行研究，对起跳腿研究相对较少。因此，本文整理已有的关于起跳阶段生物力学研究的文献，对起跳理论研究方面具有重大意义。

2.2、背越式跳高起跳阶段的生物力学分析

运动生物力学中指出，起跳是依靠起跳腿的缓冲、蹬伸动作，以及全身整体动作（肢体的摆动和躯干的伸直）完成的。起跳是人体利用助跑的速度来改变运动的方向，使身体充分向上腾起，为过杆做好准备。Milan在《Biomechanical characteristics of takeoff action in high jump-a case study》中认为，运动员起跳时的质心高度决定了过杆高度，而质心的最大高度不仅取决于运动员的起跳技术，包括膝关节，踝关节以及髋关节的有效伸展，还跟运动员起跳时的水平速度，垂直速度以及腾空的时间有关。

（1）起跳腿的着地。

在起跳着地的技术上，大家的观点比较一致。徐小金认为，落地要快速主动，这样不但可以减小脚对地面的冲击力，还可以加快人体水平移动的速度，为下一步的快速蹬伸做准备。汪丽华认为，在起跳腿着地支撑阶段，身体重心向下的垂直速度小，有利于保持起跳前的速度。吴劲松（2010）也持同样的观点。同时，由于摆动腿的快速摆动，身体由后仰变成了直立，重心升高。这时就产生了以支撑脚为支点绕运动员自身矢状轴旋转的角速度。摆动腿角速度的增大会使小腿与地面的夹角增大，这样既可以帮助运动员储存较大的弹性势能，也能为接下来的蹬伸做好充分的准备。赵清波在《我国男子跳高运动员王臣起跳过程的生物力学探讨》中指出，我国优秀男子跳高运动员王臣躯干后仰角小，髋角小，水平做功距离短，对后续缓冲阶段能量的转化不利。起跳过程中摆动腿摆动晚也是造成起跳不充分的重要原因。

（2）起跳脚的缓冲（以左腿为例）。

起跳脚落地以后，膝关节从开始弯曲到弯曲的最大程度称为起跳的缓冲阶段。在此阶段，摆动腿和摆动臂的摆动速度以及助跑速度的高效结合都是降低水平速度损失的手段。运动员的摆动速度加快，缓冲过程的时间就短，能够较早的进入蹬伸阶段。李俊骅在《背越式跳高不同等级运动员起跳过程的运动学对比分析》中运用影像测量法和数据处理对不同等级的8名运动员的起跳过程进行拍摄，并将起跳过程中的影像数据整理进行运动学分析，对比得出水平较高的运动员在起跳前都能保持较高的身体重心和跑速。他的分析也充分说明了垂直速度对于起跳效果的重要影响。而影响垂直速度的因素就包括了髋膝踝等关节角度的变化，他认为髋关节在150°-160°较为合适。李厚林也持同样观点。

我国学者关于缓冲阶膝关节合理角度的问题上存在很大的争议。陈兴胜认为起跳着地缓冲阶段膝关节的角度在140°-160°范围内能达到最好的起跳效果，而何国泉（2009），李俊(2014)，以及叶星理(2011)等却认为屈膝最佳角度为1 2 5°，因为这样可以使伸肌群处于良好的状态，就像弹簧一样积攒了弹性势能，能为肌肉发力提供有利条件。但是我认为，起跳腿屈膝角度为140°左右时蹬地力量最大，既能使起跳腿膝关节充分伸展，又能保证一定的做功距离。踝关节角度为9 7°-1 0 2°之间时，起跳腿的肌群才能更好的发力。

（3）起跳腿的蹬伸（以左腿为例）。

蹬伸是起跳技术中的一个重要的环节，是影响起跳效果的主要因素，蹬伸的目的是创造向上腾起的初速度。黄昌华认为，这一环节非常关键，因为在这个阶段，实现了水平速度向垂直速度的转化。运动员蹬伸的距离和动作完成的时间都是身体重心腾起高度的影响因素。依据牛顿第三定律，动员起跳的垂直速度取决于地面给运动员的支撑反作用力，要提高运动员的蹬地力量，就要增加运动员受到的合外力。因此，在伸展髋膝踝等部位时，速度必须快，力量必须集中。同样，Juha、Mikko等在《Biomechanical analysis of thehigh jump at the 2005 IAAF WorldChampionships in Athle -tics》中，对2005年世界田径锦标赛决赛冠军进行了拍摄和分析，发现运动员起跳蹬伸阶段的垂直速度和高度决定了其过杆时的高度。吕雪梅（2012）认为蹬伸速度越快，蹬伸幅度越大，起跳离地的垂直初速度就越大。因此，运动员在在掌握好缓冲技术时，在起跳瞪伸阶段还需要努力的加大起跳蹬伸力量练习，此外还要适当的増大踝关节蹬伸幅度的练习，这样有利于运动员起跳后身体垂直速度的增加。

3、总结

通过以上背越式跳高起跳技术研究现状分析可以看出，科学技术和成果在不断的发展，研究跳高技术的目的就是使运动员在遵守场地器材，比赛规则以及人体发展规律的前提下，能最大限度的发挥运动员的水平，不断提高运动成绩。但是在研究当中，也有不少的问题及争议存在。自2 0世纪末以来，我国运动员跳高成绩不再有进步，跳高技术的理论研究更是在逐年减少。尤其是关于起跳阶段的研究，仅占跳高研究里的百分之十几。我们都知道，成绩的创新离不开技术的创新，对于动作的每一个阶段都应该注重。希望我们能站在巨人的肩膀上，在以往学者积累下来的宝贵资料的基础上，对被忽略的起跳技术进行更加深入的研究，以适应如今跳高的发展。

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[5]汪丽华.对我国优秀男子背越式跳高运动员起跳技术的三维运动学分析[J]中国体育科技,2001,8.

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[8]李俊骅.背越式跳高不同等级运动员起跳过程的运动学对比分析[D].西安:西安体育学院,2014.

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1006-8902-2017-（02）-ZQ

张凤兰（1994-），女，汉族，广东惠州人，北京体育大学2016级体育教育训练学专业在读硕士研究生，研究方向：体育教学与训练。