擺臂對縱跳影響的生物力學(xué)機(jī)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(xiàng)目中，跳躍性項(xiàng)目占有重要的地位。國內(nèi)外專家應(yīng)用動作捕捉系統(tǒng)對受試者進(jìn)行大量的研究，一致的觀點(diǎn)認(rèn)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(xiàn)率是否一致等基礎(chǔ)問題至今尚無明確定論。目前關(guān)于擺臂增加縱跳高度的機(jī)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(guān)節(jié)蹬伸過程中的峰值力矩;(3)擺臂向上帶動身體運(yùn)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(yùn)用運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)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(xué)參數(shù)的影響，并應(yīng)用人體模型和數(shù)學(xué)方法對擺臂貢獻(xiàn)率進(jìn)行計(jì)算，試圖說明擺臂提高縱跳高度的機(jī)制，為完善縱跳的生物力學(xué)理論和指導(dǎo)運(yùn)動訓(xùn)練實(shí)踐提供依據(jù)。
　　 研究方法:隨機(jī)選取蘇州大學(xué)40名大學(xué)生受試者，無下肢損傷史。這些受試者自愿參加實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中，受

3、試者完成跳深、下蹲跳和半蹲跳三個(gè)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(fù)重縱跳。手握負(fù)重的質(zhì)量為500g*2，跳深下落高度為30cm。
　　 運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)用VICON中NEXSUS采集，動力學(xué)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(shí)驗(yàn)結(jié)果以ASCⅡ的格式以數(shù)字矩陣的形式輸出，實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的計(jì)算及其畫圖應(yīng)用

4、Matlab數(shù)學(xué)編程軟件，采用重復(fù)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(jìn)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(shí)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(guān)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(yùn)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(xiàn)率在9