縱跳運(yùn)動(dòng)中擺臂的貢獻(xiàn)及訓(xùn)練

吳肖潔 金江濤

摘 要：縱跳作為多數(shù)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的組成部分以及訓(xùn)練下肢爆發(fā)力的有效方法，在體育運(yùn)動(dòng)中占據(jù)重要地位，其中是否擺臂和擺臂方式對(duì)于縱跳成績(jī)的影響一直以來(lái)都是體育科學(xué)研究領(lǐng)域的爭(zhēng)議點(diǎn)。文章采用文獻(xiàn)綜述法，通過(guò)檢索近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究者在擺臂對(duì)跳躍相關(guān)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目成績(jī)的影響，以及對(duì)擺臂技術(shù)的研究，分析擺臂對(duì)縱跳影響的機(jī)制，以及不同擺臂策略對(duì)縱跳成績(jī)的影響，總結(jié)更加有利于提升運(yùn)動(dòng)成績(jī)的訓(xùn)練方法，為訓(xùn)練中擺臂方案的優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：縱跳 擺臂方案 綜述

中圖分類(lèi)號(hào)：G808.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2813（2018）11（a）-0050-04

Abstract： As an integral part of most sports and as an effective method to train the explosive power of lower limbs， vertical jump plays an important role in sports. The influence of swing arm and swing arm methods on vertical jump performance has always been a dispute point in sports science research. By retrieving the impact of domestic and foreign researchers in recent years related to the the influence of swing arms to the jump sports scores， and research on swing-arms technology. Analyzing the mechanisms of the swing arms effect to the vertical jump， and the influence of different swing-arm strategies on the vertical jump performance. Then Summarizing the training methods that are more conducive to the improvement of sports performance， and provide a scientific basis for the optimization of the swing-arm program in training.

Key Words： Vertical jump； Swing-arm strategies； Review

縱跳是體育運(yùn)動(dòng)中的一項(xiàng)基本動(dòng)作，可以用來(lái)評(píng)價(jià)人的身體素質(zhì)，也是許多體育項(xiàng)目技術(shù)中重要的組成部分和取得成績(jī)的關(guān)鍵因素?？偹苤?，縱跳作為一種多環(huán)節(jié)的綜合運(yùn)動(dòng)，需要各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同配合，積極的擺臂更是其中必不可少的一部分。人們從20世紀(jì)70年代便開(kāi)始研究擺臂對(duì)縱跳的貢獻(xiàn)，但當(dāng)時(shí)對(duì)擺臂的規(guī)律、原理、階段的研究仍存在較大的局限性。直到現(xiàn)在，關(guān)于縱跳擺臂的研究仍然層出不窮，并逐漸向擺臂的時(shí)序性、神經(jīng)肌肉控制等方面發(fā)展。文章通過(guò)中文關(guān)鍵詞“縱跳、擺臂”以及英文關(guān)鍵詞“jump/vertical jump，arm/arm swing”檢索國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)庫(kù)：PubMed、Cnki中國(guó)知網(wǎng)，并采用文獻(xiàn)綜述法總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究，為優(yōu)化縱跳技術(shù)以及提高訓(xùn)練效率提供理論支持。

1 縱跳

縱跳是球類(lèi)、自由體操、跳水等運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)。例如排球的扣球、攔網(wǎng)、二傳手跳起傳球；籃球技術(shù)中的搶籃板球和跳投等；自由體操和跳水的各種空翻或轉(zhuǎn)體等，這類(lèi)項(xiàng)目的動(dòng)作均需要較好的縱跳技術(shù)?？v跳亦被用來(lái)作為一種訓(xùn)練手段、評(píng)價(jià)下肢力量大小以及作為運(yùn)動(dòng)員選材的指標(biāo)。縱跳已被證明可以有效地評(píng)價(jià)人體的運(yùn)動(dòng)能力，如縱跳高度可以反映彈性勢(shì)能貯備在人體運(yùn)動(dòng)中的所起的作用，評(píng)價(jià)雙關(guān)節(jié)肌肉的功能。

縱跳高度是評(píng)價(jià)肌肉力量的比較直觀的指標(biāo)，縱跳高度受多種因素影響：肌肉的最大力量，肌肉產(chǎn)生最大力量的速度，以及上下肢神經(jīng)肌肉的協(xié)同能力[1]。研究者利用各種儀器如測(cè)力臺(tái)、三維攝像技術(shù)等得出最大肌力和平均肌力來(lái)反映這些因素對(duì)縱跳高度的影響[2，3]，縱跳高度也被教練員廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)最大力量。許多研究已經(jīng)證明縱跳高度的提高可以反映肌力的增強(qiáng)速度[4-6]，但也有報(bào)道稱(chēng)肌力的增強(qiáng)和縱跳高度之間沒(méi)有明顯關(guān)系[3，7]。

2 縱跳擺臂

當(dāng)我們學(xué)習(xí)縱跳時(shí)，老師或教練都會(huì)讓我們將雙手放在背后，進(jìn)行無(wú)擺臂的縱跳。通過(guò)這種簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)與不擺臂相比，縱跳過(guò)程中用力擺動(dòng)雙臂會(huì)增加縱跳高度。兩種不同縱跳方式的示意圖如圖1所示。許多研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)人能運(yùn)用上肢和手臂的擺動(dòng)來(lái)提高縱跳高度，擺臂可以使縱跳高度增加約10%[8]。所以，縱跳擺臂一直是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，但是擺臂能提高縱跳水平的機(jī)制尚存在爭(zhēng)議。

2.1 機(jī)制

擺臂能夠有效提高縱跳高度，這一點(diǎn)以及毋庸置疑，其機(jī)制至今仍有爭(zhēng)議。國(guó)內(nèi)外研究者提出了多種假說(shuō)，包括力的傳遞說(shuō)、蹬伸時(shí)間延長(zhǎng)說(shuō)、動(dòng)量增加說(shuō)、拖拽說(shuō)、關(guān)節(jié)力矩增大說(shuō)，這些理論假說(shuō)分別從不同的角度對(duì)擺臂提高縱跳成績(jī)這一現(xiàn)象進(jìn)行了解釋[10]。從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的角度，縱跳時(shí)擺臂比不擺臂跳得高，原因有二：一是擺臂使騰空時(shí)的身體重心高度上升[3]，二是擺臂使騰空時(shí)身體重心的垂直速度增加[8]。研究表明，身體重心垂直高度的上升使縱跳高度增加了28%～54%，而身體重心垂直速度的增加可以使縱跳高度增加46%～72%[3，8]。

縱跳時(shí)雙臂上擺使整個(gè)身體的重心上移，從而達(dá)到更大的騰空高度。前人的研究將縱跳高度定義為騰空后身體重心的最大位移大小，即使還未離地時(shí)重心便已升高，但擺臂縱跳的高度仍然大于不擺臂的縱跳[8]。

至今，研究者們已經(jīng)提出了兩個(gè)不同的理論來(lái)解釋擺臂使身體重心垂直速度增加的機(jī)制：（1）拉動(dòng)理論（“pull” theory）[3]或能量傳遞理論（“impart energy”theory）[11]指出了在整個(gè)擺臂縱跳的過(guò)程中肩膀發(fā)力的重要性，肩膀產(chǎn)生的力占了由于擺臂額外增加的力的30%～50%[12，13]。（2）關(guān)節(jié)力矩增大理論（“joint torque augmentation”theory），許多研究發(fā)現(xiàn)擺臂縱跳時(shí)髖關(guān)節(jié)做功大于不擺臂縱跳[3，8，13]。有的研究指出縱跳擺臂時(shí)膝關(guān)節(jié)做功減少[14]，有的卻說(shuō)增加，還有的得出膝關(guān)節(jié)做功并沒(méi)有改變[3]。大部分研究都得出踝關(guān)節(jié)在擺臂時(shí)做功增加，少數(shù)研究得出沒(méi)有改變。關(guān)于擺臂縱跳時(shí)髖關(guān)節(jié)做功增加，不同的研究有不同的說(shuō)法，一些人指出在縱跳擺臂過(guò)程中，髖關(guān)節(jié)力矩并未發(fā)生改變，而關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍增加[13]。也有些研究表明手臂的擺動(dòng)限制了髖關(guān)節(jié)的外展，因此，髖關(guān)節(jié)外展肌產(chǎn)生的力將會(huì)更大[3]。Domire等指出肩關(guān)節(jié)產(chǎn)生的力矩額外增加了對(duì)軀干的阻力，從而使髖關(guān)節(jié)的外展減慢，所以髖關(guān)節(jié)外展肌力增強(qiáng)[12]。Lees等卻有不同的解釋?zhuān)麄冋J(rèn)為擺臂縱跳時(shí)重心的垂直速度增加是由于髖關(guān)節(jié)能量的貯存并傳遞[3]。

2.2 擺臂時(shí)序性

縱跳是用來(lái)評(píng)價(jià)人的身體素質(zhì)和運(yùn)動(dòng)技能的重要指標(biāo)，許多研究也已經(jīng)證明了身體素質(zhì)對(duì)縱跳表現(xiàn)的影響，但是作為一種運(yùn)動(dòng)技能，縱跳卻總被忽視[14]。然而，越來(lái)越多的研究通過(guò)測(cè)量峰值肌力和能量等與肌肉力量身體素質(zhì)相關(guān)的參數(shù)，得出這些指標(biāo)在高水平運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員之間并無(wú)明顯差異[15]。更有研究指出，一些與技能相關(guān)的時(shí)序性的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，在不同水平的運(yùn)動(dòng)員身上都表現(xiàn)出了明顯的不同。Garhammer等發(fā)現(xiàn)高水平跳躍項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員跳躍時(shí)的地面反作用力明顯低于普通運(yùn)動(dòng)員，但沖量卻更大[16]。Vanezis等研究發(fā)現(xiàn)不同水平運(yùn)動(dòng)員縱跳時(shí)髖、膝、踝關(guān)節(jié)峰值出現(xiàn)的時(shí)刻并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但定性地來(lái)看，不同環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)的時(shí)序性出現(xiàn)了明顯不同[4]。

縱跳動(dòng)作技能的組成包括兩個(gè)方面：關(guān)節(jié)和環(huán)節(jié)的時(shí)序性運(yùn)動(dòng)，以及擺臂的影?？v跳運(yùn)動(dòng)采用由近至遠(yuǎn)的動(dòng)作模式，即髖的運(yùn)動(dòng)在先，其次是膝和踝的運(yùn)動(dòng)?？v跳時(shí)要采用由近至遠(yuǎn)的順序，是因?yàn)橥ㄟ^(guò)優(yōu)化各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)的時(shí)序來(lái)使身體重心的垂直速度最大化，以及使從近端到遠(yuǎn)端的能量傳遞更加有效。然而，這種由近至遠(yuǎn)的縱跳策略，與所有關(guān)節(jié)同時(shí)運(yùn)動(dòng)的縱跳策略相比，哪種更佳仍存在爭(zhēng)議。Aragon-Vargas等研究指出膝關(guān)節(jié)相相對(duì)髖關(guān)節(jié)制動(dòng)時(shí)間的延遲與縱跳的高度并無(wú)明顯關(guān)聯(lián)，但這個(gè)研究存在潛在的局限性[17]。第一，髖關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)被局限性地定義為大腿的轉(zhuǎn)動(dòng)，而在由近至遠(yuǎn)的縱跳方式中，也有可能是骨盆的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)了大腿的運(yùn)動(dòng)，而且骨盆的轉(zhuǎn)動(dòng)更能代表縱跳時(shí)近固定的運(yùn)動(dòng)形式。第二，實(shí)驗(yàn)只對(duì)髖、膝關(guān)節(jié)之間的絕對(duì)時(shí)間進(jìn)行了研究，現(xiàn)實(shí)生活中人們可以在任何時(shí)間進(jìn)行縱跳，研究整個(gè)縱跳過(guò)程中關(guān)節(jié)的相對(duì)延時(shí)會(huì)更加有意義[18]。

縱跳分?jǐn)[臂和不擺臂兩種，手臂的擺動(dòng)能增加縱跳高度。擺臂影響了骨盆的運(yùn)動(dòng)學(xué)表現(xiàn)，以及髖關(guān)節(jié)從屈曲到伸展的過(guò)渡[8，19]，所以正確地?cái)[臂可以增強(qiáng)各關(guān)節(jié)由近至遠(yuǎn)的時(shí)序性。然而，現(xiàn)在還缺少對(duì)縱跳時(shí)擺臂的精確技術(shù)的研究，從文獻(xiàn)中可以發(fā)現(xiàn)，大部分的研究都是采用“同時(shí)擺臂”，即預(yù)蹲的同時(shí)手臂上擺。也有另外一部分研究采取了“優(yōu)先擺臂”的策略，即預(yù)蹲之前手臂先上擺，如圖2所示。從生物力學(xué)的角度看，“同時(shí)擺臂”技術(shù)在下蹲時(shí)手臂上擺使整個(gè)人體的重心上升，這就延緩了身體重心的下降和地面反作用力的降低?！皟?yōu)先擺臂”技術(shù)在預(yù)蹲之前便已把重心抬高，然后在下蹲時(shí)手臂下擺使重心再次降低，因此增加了重心向下的速度[20]。這樣做在下蹲之前便可以增加地面反作用力，并在垂直加速度產(chǎn)生之前便產(chǎn)生肌張力，這也是“優(yōu)先擺臂”技術(shù)的優(yōu)勢(shì)之處。

2.3 負(fù)重?cái)[臂訓(xùn)練

在田徑跑跳運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的訓(xùn)練中，教練員通常會(huì)采用背沙袋跑跳等負(fù)重訓(xùn)練來(lái)增加運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，這是為了提高運(yùn)動(dòng)員的速度力量。但是，背負(fù)沙袋跑、跳是把重心加在軀干上，由于跑的技術(shù)要盡量減少身體總重心的上下起伏，因此，它僅僅作為一個(gè)附加重量加在軀干上，并沒(méi)有增加腿蹬地時(shí)的動(dòng)支撐反作用力，不能反射的增加每一次后蹬腿的蹬地力量，而是訓(xùn)練擺動(dòng)腿的向前擺動(dòng)的力量。有專(zhuān)家提出擺臂加重訓(xùn)練法，此訓(xùn)練法是把負(fù)荷固定在擺動(dòng)臂上，以增加擺動(dòng)臂的負(fù)重。擺臂可以增加地面對(duì)人體的反作用力，當(dāng)手臂向下擺動(dòng)時(shí)動(dòng)支撐反作用力減少，當(dāng)手臂上擺時(shí)動(dòng)支撐反作用力增加。曲峰等的研究發(fā)現(xiàn)負(fù)重對(duì)于大部分運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)對(duì)原地縱跳摸高成績(jī)影響較大，所以在訓(xùn)練期間負(fù)重，可以增加其上肢肌群的肌力，從而達(dá)到負(fù)重訓(xùn)練的目的。而對(duì)于運(yùn)動(dòng)成績(jī)好、上肢力量強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)員，訓(xùn)練時(shí)需加大負(fù)重量，以達(dá)到負(fù)重訓(xùn)練的目的[21]。陳安平等人得出在擺動(dòng)臂上適宜負(fù)重可增強(qiáng)人體的最大擺臂能力，并激發(fā)出人體的潛能，從而對(duì)不負(fù)重時(shí)人體原地縱跳產(chǎn)生積極的影響[22]。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著體育科研水平的發(fā)展，研究人員們對(duì)縱跳中擺臂的作用的研究越來(lái)越深入，縱跳是多關(guān)節(jié)多肌肉協(xié)同參與的綜合運(yùn)動(dòng)，需要運(yùn)用整體的思想去分析把握。對(duì)于擺臂能加強(qiáng)縱跳表現(xiàn)的機(jī)制至今沒(méi)有定論，需要更多的研究去證實(shí)。縱跳作為一種必不可少的運(yùn)動(dòng)技能，不僅需要下肢速度力量，更重要的是各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同配合，才能完善縱跳技能，并應(yīng)用于各種運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，并最終取得更好的成績(jī)。因此，今后的研究應(yīng)著重于對(duì)縱跳時(shí)擺臂技術(shù)，如時(shí)序性的研究，總結(jié)出一套既省力又有效的擺臂方案。

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