跳高姿势的演变及对潜入式跳高的评价

跳高姿势的演变及对潜入式跳高的评价 摘要：本文以文献资料为基础，分析了潜入式在跳高技术的演讲过程 中的历史和现实意义，通过与其它跳高模式(尤其是俯卧式和背越式跳高)的比较，从生物力学角度对潜入式跳高动作的结构和技术原理 给予评价。 1996年8月17日，亚特兰大残奥会上，候滨以一个漂亮的折 体飞越，以1.92 m的成绩打破了残疾人跳高世界纪录(原纪录1.82 m)，这个优异成绩的意义，不仅在于创造了新的世界纪录，更 重要的是，它实现了多少田径专家和运动生物力学学者多年来梦昧以 求的最佳跳高模式——潜入式。 1 跳高史上的“梦”和“谜” 回顾100余年的跳高历史，跳高姿势的改变经历了5次重大的技术革命。 作为游戏，进而作为挑选和训练士兵手段的高度跳跃，早在我国 春秋时代就有记载。最早的跳高比赛出现在18世纪初。第1种正式载入田径史册的跳高姿势是跨越式，它出现在1864年牛津大学和剑桥大学的田径对抗赛上。是年，英国运动员罗伯特*柯奇以跨越式创造了1.70 m的第1个世界纪录。1895年，美国人斯维尼改进了 跨越式，其特点是运动员在杆上时，身体急速侧向转体，两腿交叉如 剪刀，他创造了1.97 m的新纪录。1912年，美国运动员霍林在 美国西部的斯坦福大学采用左侧斜向横杆助跑，在杆上以身体左侧滚 过横杆，首次越过2 m的高度。之后，20多年内世界纪录多次被 刷新。1923年，苏联运动员B*伏洛佐夫率先采用俯卧式。1936年，美国运动员以2.07 m的成绩创造了新的纪录，俯卧式得到人 们的青睐，世界各国优秀运动员均采用这种技术。1970年，中国运动员倪志钦以2.29 m的优异成绩将俯卧式推向了高峰。然而，在 1968年第19届奥运会上，福斯贝里创造了以他的名字命名的背越 式，随之风糜全球，以致在1983年的第1届世界田径锦标赛上，70余名各国好手全部采用了背越式。 体育动作技术的演进，遵循着一条最基本的原则，即追求技术的 “合理”。所谓“合理”的技术应该符合实效性和经济性。“实效性”是指运动员完成动作时能发挥人体最大的运动能力，获得最佳运动效果； “经济性”是指运动员在动作过程中合理地运用体力，在获得最佳运动 效果的前提下，最经济地使用人体的能量。显然，合理化原则就是最 佳化原则。在跳高技术的演进中，人们一直在不懈地探索什么是最合 理的技术。在跳高成绩H＝H1+H2-H3的组成中，H1和H2是人们熟知且易于理解的，它们当然与运动能力，如助跑速度、爆发力以 及技术结构，如助跑形式、踏跳态势密切相关。但运动员在动作整体 结构最佳化原则制约下发挥最大能力使身体重心尽可能升高，亦即获 得最大的H1+H2之后，最能体现经济性和实效性的关键则在于H3，而H3直接决定于过杆姿势，这是矛盾的焦点。以前，无论从理论上 还是实践上，人们一直在苦苦探求将H3变为正值，即实现身体从杆 上越过而重心从杆下通过，这简直成了跳高史上的一个梦。P*莱德就说过身体从杆下通过“从来没有，也不会有”。 然而，在倪志钦以俯卧式创造了2.29 m的新纪录之后不久，1973年，詹姆斯*海在分析潜入俯卧式的H3时，提出了一种理想 的跳高技术模式——“潜入式”。其动作特征：正面直线助跑，越上横 杆时，身体向前大幅度折屈近于U形成V形。这种模式的优点是身 体向前折屈幅度可达最大，重心越出体外可达最远，完全可以做到身 体自杆上越过而重心从杆下通过。然而，潜入式没有被人们采用，代 替潜入式而呈“燎原之势”的是背越式，这与人们的探索并不十分合 拍。更令人不解的，是自1973年潜入式被提出之后23年，竞没有一个体格健全的运动员去实践这种模式，却在奥运会百年大典的1996年由1名残疾运动员付诸实现。现在应该是人们正视潜入式跳高 的时候了。 2 比较与评价 2.1 助跑——速度和力量 现代跳高的完整技术越来越强调发挥和利用高速助跑以提高起 跳效果，其原因是非常明显的。在跳高姿势的5次变革中，助跑类型可概括为直线助跑和曲线助跑2种。前4种跳高模式均采用直线助跑，其最大的缺点是助跑末了时为降低重心不能发挥大的跑速，不要 说前3种，即便是俯卧式，2.29 m前世界纪录创造者的助跑速度也仅为7.6 m／s。这是俯卧式不能继续垄断跳高王国的致命点之 一。而背越式跳高的最大优势是曲线助跑的高速度。优秀的背越式跳 高运动员其助跑速度达8.5 m／s是不成问题的。实验研究证明， 起跳前运动员水平速度每增大0.1 m／s，起跳获得的垂直升力可增大15 kg力左右。同时，曲线助跑所形成的运动员身体内倾又恰 恰构成了运动员重心降低的技术态势，这种降低一般可达13 cm左 右，这会使起跳动作的工作距离有效地增加。 应该肯定，对于直线助跑而言，曲线助跑是跳高运动发展道路上 一次革命性的演进，然而，革命并不排斥继承。背越式之前的跳高模 式有2点可以而且应该继承，其一是踏跳力量强，其二是潜入俯卧式 的潜入。 从肌肉力学的角度审视所有体育技术动作的效果，速度和力量是 两个最重要的指标，它们构成了肌肉功率P＝F*V的一对决定性的因素。对于不同的运动项目，这一对因素又表现出不同的侧重。短跑运 动员以低阻抗用力、高伸肌速度的特点输出最大功率，跳高运动员则 以高阻抗用力和稍低的伸肌速度完成最大的功率输出。假如这2个不 同项目的运动员输出相同功率的话，他们的力—速曲线呈现出各占一端优势的交叉。若同是跳高，姿势不同，力—速关系也不同，力量强是俯卧式的特点，速度高是背越式的优势。肌肉力学还告诉我们，人 体肌肉输出最大功率Pmax＝1／3Fmax1／3Vmax。很明显，从生物力学的视角来看，成绩的提高最终决定于肌肉输出最大功率水平的 提高，后者只有通过科学的训练，打破原有的力—速平衡，建立新的力—速关系以使运动员的功率输出曲线提高到一个新水平。在跳高实 践中，力量型和速度型的分野、矛盾和统一就表现着人们企图提高功 率输出的探索和追求。胡鸿飞教练提出以速度为先导，首先提高速度， 这实际上是对包括俯卧式在内的直线助跑速度低的一种否定，而后在 高速助跑下加强力量和技术的训练，这又是对俯卧式踏跳力量强的肯 定和继承。如此，逐渐构建新的力—速关系，这种否定、肯定和继承 是对旧的技术功能平衡模式的破坏和新的平衡的建立，是一种扬弃式 的飞跃，是一种辨证的发展。 背越式否定了俯卧式的直线助跑，继承和发展了其踏跳力量强的 特点，俯卧式的过杆却被轻率地遗弃了。从人体结构的解剖学原理和 动作技术的生物力学原理看，若在曲线助跑的基础上折体潜入过杆， 应该是一种更为合理的跳高模式——潜入式。 这里仍然谈助跑，潜入式应该继承背越式的曲线助跑。有人曾提 出潜入式拟采用螺旋式助跑，以不断改变助跑曲线曲率半径，使运动 员获得尽可能大的速度。实际上不必如此，君不见背越式抛物线型助 跑曲线的曲率半径就是由大变小的，另外，螺旋型显得过于牵强于速 度而影响技术结构的自然与和谐。 2.2 起跳——转动和转体 就动作结构而言，起跳是助跑和升空 的衔接。无论何种跳高技术，只要身体有绕着横杆转过的动作，都是 需要转动角动量的，而且这个角动量的方向总是从右指向左(面向横 杆而言)。如何获得这个角动量呢?不同的跳高姿势，运动员获取这个 角动量的方式是不同的。笔者在另一篇文章中将角动量的获得分为动 力学形式的和运动学形式的两种方式。俯卧式跳高，运动员依赖起跳 时的偏心力矩在起跳过程中的时间积累获取绕杆的角动量，属于动力 学形式的。由于偏心用力踏跳造成的高度损失是俯卧式跳高的缺点之 一。背越式跳高绕横杆的角动量的获得是由于运动形式的改变所致， 称之为运动学形式的。其动作机制：一方面，运动员最后几步的曲线 助跑过程中身体必然内倾，一旦踏上起跳点制动，人体由向心趋于离 心，身体由内倾趋于竖直，这就形成了绕矢状轴的侧转从而获得了侧 转角动量分量。从右侧助跑，左脚踏跳的运动员，这个侧转角动量沿助跑曲线的切线指向前方，而从左侧助跑、右脚踏跳的运动员，这个 侧转角动量则指向助跑曲线切线的后方。另一方面，踏跳制动时运动 员身体由后倾趋于竖直，这就形成了绕额状轴的前转，从而获得了前 转角动量分量。对于从右侧助跑的运动员，这个角动量分量的方向为 曲线的内法向；对于从左侧助跑的运动员，则为外法向。显然，无论 从那一侧助跑，虽两个角动量分量的方向不同，但它们合成的结果都 是从右指向左，这是必然的，也是必须的。由于不需要起跳时的偏心 态势提供角动量，所以，较之俯卧式，背越式的正心起跳成为这种模 式的又一优势。 潜入式较之俯卧式和背越式，身体绕横杆通过是更加典型的，因 此，也需要前述的角动量。不过，它继承了背越式的曲线助跑，当然 也不需要偏心起跳，其转动角动量的获得无异于背越式，也属于运动 学形式的。所不同的是，对于潜入式，运动员若以左脚起跳，则从左 侧助跑，若以右脚起跳，则从右侧助跑，起跳脚和助跑起点是同名侧。 转体的形成机制又如何呢?潜入式跳高，运动员须在起跳过程中完成由侧对横杆到面对横杆的约1／4周的转体。以左脚起跳的运动员为例(下同)，若采用地面转体的技术，即在倒数第3步就开始扭转 躯干，使肩轴和髋轴形成一定的交叉，右肩积极向前向上，形成斜面 向横杆，踏上起跳点后，右腿努力向前向上摆，带动骨盆左转，使得 下部身体预先获得绕纵轴的角动量，离地后，摆动腿逐渐伸展，整个 身体对纵轴的转动惯量聚然变小，转体角速度增大，则运动员转为面 向横杆就功在自然了。地面转体在上半身已部分转为面向横杆的条件 下，只须不大的向前摆腿就足以使整个身体面向横杆。如此，摆腿的 大部分动力效益则可集中于向上摆从而增大身体重心垂直升起。这种 摆腿动作的细微配置是非常重要的。研究表明，踏跳力量的60%甚 至更大些来自腿的摆动。70年代，人们误认为摆腿呈弧形内侧摆才 能带动身体绕纵轴转动，不少教练员或教师至今仍强调向对侧肩摆， 这很遗憾，其误区在于膝盖不向对侧肩摆，如何使身体绕纵轴转动呢? 若是一个静止站立呈预摆姿势的人，欲转体，确需向对侧肩摆腿或弧 形内侧摆。但对于高速助跑末了起跳脚踏上起跳点身体呈后倾状态的 运动员来讲，上述内摆的 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 则为画蛇添足了。须知，由于左脚前伸 制动形成左侧身体前转变慢而右侧身体前转加快的差异，这种差异造 成了右侧超越，超越就是转体的开始，加之肩轴的主动扭动使右肩超 越。如此，根本不需要内摆就可完成转体。可见，同是转体，一动一 静，其机制绝对不一样。旋转的陀螺和静止的陀螺在倾斜状态下同是 受到重力矩的作用，前者产生进动，后者则要倾倒，腾空前翻状态下 的体操运动员举单臂(或收单臂)即可转体从而出现晚旋，静止状态下举臂无论如何旋不起来。内摆无益而有害，运动员会因之不能完成充 分起跳以致影响跳跃高度。 2.3 升空——折体和腹越 詹姆斯.海是在分析潜入俯卧式技术时提出潜入式。潜入式不应 保守在俯卧式的旧有技术上，它建立了一种新的技术格局和动作耦 合，其革新之处在于助跑、摆腿，最重要的在于升空之后的屈体腹越。 笔者认为，后者表现出对人体结构和功能所允许的身体运动的返朴归 真，最自然也最和谐。 内侧脚制动，外侧腿前上摆及肩轴的扭转使得整个身体面向横杆 是水到渠成的事情，离地后运动员逐渐伸展身体，包括双臂的上扬及 摆动腿的自然下伸。如此，整个身体绕横轴的转动惯量趋于极大而转 动角速度趋于极小，这极有利于升空而避免过早倒杆。接近最高点时， 运动员屈臂、屈髋、前折身体，整个身体转动惯量变小，至最高点时， 形成V型或U型体姿，身体重心极致地越出体外，整个身体的转动 角速度达最大，为快速越杆创造条件，这简直就是马泰背越式跳高时 抱膝滚翻的背反体现却更易于完成和加深。显然，无论从时间上(ω大)还是从空间上(重心越出体外)，运动员皆可达到最佳体姿格局和 功能态势，毫无疑问地构建了身体从杆上越过而重心自杆下通过的力 学条件。简单的测算可知，此时身体重心于腹前越出体外20 cm左右对每位跳高好手皆为易事。还有一点，就是背越式背对横杆的“盲目”和潜入式的面对目标的“清醒”，对于处于横杆之上的运动员的意 识启发和体姿调整恐怕也是大相径庭的，这应该属于心理学的问题。 潜入式是最佳跳高模式，它充分体现了合理化原则，包括实效性 和经济性，其中，最根本的指标H3的变化将会使跳高水平达到何种 程度，笔者不加妄议。 需要补充的是，候滨采用的是正面直线助跑，与上述分析不相吻 合，但这不难理解，因为候滨失去了左腿，由此形成了动作技术的别 致，关键是候滨率先采用的前屈体腹越技术开创了潜入式的先河。