擺臂對縱跳影響的生物力學機制研究.pdf

1、研究目的:縱跳是人體的基本動作，現(xiàn)代競技體育項目中，跳躍性項目占有重要的地位。國內(nèi)外專家應用動作捕捉系統(tǒng)對受試者進行大量的研究，一致的觀點認為肢體擺動對提高縱跳的高度有著明顯的影響。然而，手臂在擺動過程中究竟如何增加縱跳的高度，擺臂在不同形式縱跳中的貢獻率是否一致等基礎問題至今尚無明確定論。目前關于擺臂增加縱跳高度的機制主要有四種理論:(1)擺臂增加地面反作用力;(2)擺臂增加下肢關節(jié)蹬伸過程中的峰值力矩;(3)擺臂向上帶動身體運動，減

2、少了蹬伸過程中的體重;(4)擺臂增加了人體離地前的重心高度。本文運用運動學和動力學的分析，配合下肢表面肌電的分析，探討不同形式縱跳（下蹲跳，半蹲跳，跳深）中，擺臂對上述理論及其生物力學參數(shù)的影響，并應用人體模型和數(shù)學方法對擺臂貢獻率進行計算，試圖說明擺臂提高縱跳高度的機制，為完善縱跳的生物力學理論和指導運動訓練實踐提供依據(jù)。
　　 研究方法:隨機選取蘇州大學40名大學生受試者，無下肢損傷史。這些受試者自愿參加實驗，實驗過程中，受

3、試者完成跳深、下蹲跳和半蹲跳三個縱跳動作。其中每種動作有三種形式，包括無擺臂縱跳，有擺臂縱跳，手握負重縱跳。手握負重的質(zhì)量為500g*2，跳深下落高度為30cm。
　　 運動學數(shù)據(jù)用VICON中NEXSUS采集，動力學數(shù)據(jù)由KISTLER三維測力臺采集，肌電數(shù)據(jù)由Biovision的Daysilab8.0收集，MVC采用瑞士CONTREX等速肌力測試分析儀。實驗結(jié)果以ASCⅡ的格式以數(shù)字矩陣的形式輸出，實驗指標的計算及其畫圖應用

4、Matlab數(shù)學編程軟件，采用重復測量方差分析對不同擺臂條件和不同形式的縱跳的數(shù)據(jù)進行比較。
　　 研究結(jié)果:研究結(jié)果表明:(1)擺臂會增加縱跳高度，提高重心起跳峰值速度，增加縱跳蹬伸時間，延長縱跳蹬伸距離。(2)擺臂增加地面峰值反作用力，增加蹬伸沖量，增加下肢關節(jié)的做功。(3)擺臂使小腿在縱跳過程中積分肌電減少，手臂在縱跳過程中帶動身體向上運動，減少縱跳過程中的有效質(zhì)量。(4)在不同形式的擺臂縱跳中，擺臂對縱跳高度的貢獻率在9