国外重复跳跃能力研究进展与展望

作者: 魏智丰 王骏昇 王子朴

摘      要:为全面认识重复跳跃能力,通过梳理国外相关文献,对国外重复跳跃能力的影响因素、测试方法、训练策略的研究进展进行探索。研究认为:(1)影响因素方面,生理学因素包括无氧能力、热环境、年龄和性别;生物力学因素包括肢体间协调性、垂直刚度、峰值力、腾空与触地时间、下肢关节角度和肌肉激活程度;训练学因素包括下肢爆发力、相对力量和反应力量。(2)测试方法方面,不同方法的区别与联系集中在动作模式、持续时间、间歇和跳跃频率;功率指标具有较高的信效度,个别方法中跳跃高度和疲劳指数指标缺乏信效度检验;测试方法多应用于以跳跃为主要形式的运动项目以及强调重复执行下肢爆发性动作的项目,可用于评估下肢爆发力耐力和无氧能力。(3)训练策略方面,急性训练包括深蹲练习和冷疗恢复;长期训练包括专项实战训练、增强式训练、增强式与抗阻的组合训练和重复冲刺训练。未来研究应关注:(1)探讨有氧能力对间歇跳跃表现的影响,以及重复跳跃时上肢摆臂动作生物力学参数的变化及其对跳跃表现的影响;(2)优化与开发符合专项特点的测试方法与指标;(3)进一步丰富急性和长期训练策略。

关  键  词重复跳跃能力;跳跃;影响因素;测试方法;训练策略

中图分类号:G808;G804.49    文献标志码:A    文章编号:1006-7116(2023)03-0129-07

The research progress and prospect of repetitive jump ability abroad

WEI Zhifeng WANG Junsheng WANG Zipu

(1.School of Sports Management and Communication,Capital University of Physical Education and Sports,Beijing 100191,China;2.School of Physical Education and Training,Capital University of Physical Education and Sports,Beijing 100191,China;3.Technology Department,Capital University of Physical Education and Sports,Beijing 100191,China)

Abstract: To comprehensively understand the repetitive jump ability, this paper explores the research progress of repetitive jump ability abroad by reviewing related foreign literature, including the influencing factors, testing methods, and training strategy. The results show that: (1) in terms of influencing factors, physiological factors include anaerobic capacity, thermal environment, age and gender; biomechanical factors include inter-limb coordination, vertical stiffness, peak force, flight and ground contact times, lower-extremity joint angles, and muscle activation degree; training factors include lower-limb explosive force, relative strength and reaction strength. (2) in terms of testing methods, the differences and connections between various methods focus on movement pattern, duration, interval and jump frequency; the power index has high reliability and validity, but the jump height and fatigue index in some methods lack of test with reliability and validity. The testing methods are commonly applied to sports primarily involving in jump and to sports that emphasizes on conducting repeated explosive lower-limb movements. These methods can used to evaluate lower-limb explosive power endurance and anaerobic capacity. (3) Regarding training strategy, acute training includes squat exercises and cold therapy recovery; long-term training includes specific practical training, plyometrics, combination training of plyometrics and resistance, and repeated-sprint training. The future research should be focus on followings: (1) exploring the influence of aerobic capacity on interval jump performance, as well as the changes in biomechanical parameters of upper-limb swing motion and their impacts on jump performance during repetitive jump; (2) optimizing and developing testing methods and indicators that are consistent with the characteristics about the sports; (3) further enriching acute and long-term training strategy.

Keywords: repetitive jump ability;jump;influencing factors;testing methods;training strategy

近些年,随着对跳跃能力研究的不断深入,发现除单次高水平跳跃表现之外,重复跳跃能力也是影响运动成绩的关键因素。重复跳跃能力指重复多次执行跳跃动作时,维持高水平跳跃表现的能力,该能力是下肢爆发力耐力的外在表现,无氧系统是其主要供能系统。此外,国外研究发现,重复跳跃能力与花样滑冰、体操、高山滑雪、800 m等项目运动员的运动成绩或比赛排名也均存在显著关联性[1-4]。重复跳跃能力的重要价值并不局限在以跳跃动作为主要形式的运动项目,对于强调重复执行爆发性下肢动作的运动项目,也需重视重复跳跃能力的发展。

目前,国内外对于重复跳跃能力的研究呈现出“内冷外热”的特点,国内学者虽已认识到重复跳跃能力的价值,但对其开展的理论研究还相当匮乏。反观国外的研究,近些年主要对重复跳跃能力的影响因素、测试方法,以及发展重复跳跃能力的策略进行了探索。明确影响因素能够更有效地指导训练实践,选择科学的测试方法可以更精准地开展日常评估,而实践检验训练策略的效果能够提供更科学的训练方法指导。鉴于此,为全面认识重复跳跃能力,本研究重点对国外重复跳跃能力的影响因素、测试方法与指标、训练策略的研究进展进行了系统梳理,并依据现有研究不足对未来研究进行展望。

1  重复跳跃能力的影响因素

1.1  生理学因素

无氧能力是影响重复跳跃能力的关键因素。在连续30 s跳跃过程中,磷酸原系统是主要的供能途径,相同时间下,功率自行车运动中糖酵解系统的供能比例却大于磷酸原系统。这意味着重复跳跃对磷酸原系统有着更大的依赖。随着跳跃持续时间的延长,供能方式逐渐转变成糖酵解系统为主。另外,有氧氧化系统在连续30 s跳跃运动中也发挥着一定价值,供能比例达到20%[5]

在炎热环境下进行运动,会加快重复跳跃表现的下降速度。研究表明,在热环境下(30℃左右)进行足球比赛后,运动员重复跳跃表现的下降速度更为显著。究其原因,体液流失是导致重复跳跃表现下降的主要原因之一,高温环境下的体液流失量为体重的3.1%,显著高于温和环境[6]

年龄与性别差异影响着重复跳跃能力。在年龄方面,随着年龄的增长,运动员的重复跳跃能力呈逐年增长的趋势。在性别因素方面,各个年龄段男子运动员的重复跳跃能力均优于女子[7]。另外,青少年男、女运动员重复跳跃能力发展的敏感期存在差异。14~17岁时,男子运动员重复跳跃能力的增长速度最为显著,而女子运动员在12~13岁时重复跳跃能力的提升最为明显,17岁之后,出现第二次快速增长[8]

1.2  生物力学因素

重复跳跃过程中,随着肢体间协调性、垂直刚度和峰值力参数的改变,跳跃表现出现下降。研究表明,相比于连续跳跃前期,跳跃后期大腿-小腿、躯干-大腿节段耦合的变异性发生较大变化。在垂直刚度方面,在连续跳跃后期,垂直刚度出现显著降低[9]。垂直刚度与下肢反应力量存在联系,跳跃时最优的垂直刚度有利于提升弹性能量的储存和释放效果[10]。在峰值力方面,在60 s连续跳跃中,峰值力从跳跃中期开始显著下降,之后峰值力出现的时间也变得明显增长[11]

重复跳跃过程中,随着腾空和着地时间、下肢关节角度、肌肉激活程度参数的改变,跳跃表现出现下降。研究表明,连续跳跃过程中腾空时间最早开始下降,而着地时间的明显增长出现在连续跳跃的后半段。在下肢关节角度方面,连续跳跃后半段膝关节角度、大腿与地面的垂直夹角、躯干倾斜角出现明显增加,而踝关节背屈角、小腿与地面的垂直夹角出现降低。在下肢肌肉激活程度方面,胫骨前肌、腓肠肌和股二头肌的预激活RMS在跳跃早期就出现下降;连续跳跃后半段,着地阶段胫骨前肌、腓肠肌和股外侧肌的RMS也出现明显降低[11]

1.3  训练学因素

下肢相对力量、爆发力和反应力量表现与重复跳跃能力存在紧密的关联性。Marina等[12]发现跳深表现是重复跳跃表现的预测因子,体现出下肢爆发力与反应力量在重复跳跃表现中的重要性。另外,Tramel等[13]研究发现硬拉动作表现出的下肢相对力量与重复跳跃表现也存在着显著相关性。

重复冲刺与重复跳跃能力之间的关系得到了国外学者的探讨。Meckel等[14]发现排球运动员重复跳跃与重复冲刺能力之间没有显著的相关性,与重复冲刺相比,重复跳跃使得腿部出现更大的局部疲劳,表现出更高的疲劳指数、心率和RPE指数。然而,Petrus等[15]发现篮球运动员重复冲刺和重复跳跃表现的下降趋势具有一致性。测试方法和运动项目的不同是造成研究结果存在差异的主要原因。重复冲刺与重复跳跃均属拉长-缩短周期运动,区别在于重复冲刺为单腿在水平方向上的运动,而跳跃则为双腿在垂直方向上的运动;在联系方面,均需具备优异的下肢爆发力耐力,并且供能方式均为无氧系统供能为主。

1.4  启示与不足

综合上述分析,在重复跳跃能力的影响因素中,生理学因素包括无氧能力、热环境、年龄和性别因素;生物力学因素包括肢体间协调性、垂直刚度、峰值力、腾空与触地时间、下肢关节角度和肌肉激活程度;训练学因素包括下肢相对力量、爆发力和反应力量。在研究不足方面,首先,在重复间歇跳跃运动中,各供能系统的供应比例仍需探讨。其次,上肢摆臂动作对跳跃高度的贡献率达到16.95%~38%[16-17],并可以提升72%的跳跃速度[18]。为此,对于跳跃时涉及上肢参与的运动项目,重复跳跃时上肢摆臂动作生物力学参数的变化特点,及其对重复跳跃表现的影响仍需探讨。最后,重复冲刺与重复跳跃能力的关系存在争议,应考虑多种因素,并在选择适宜测试方法的基础上,对两项运动能力之间的关联性展开进一步研究。