不同等级男子撑竿跳高运动员助跑及起跳的生物力学特征研究

作     者：李夏元 刘飞亮 夏正亮 贾彬彬 马远博 伍勰 刘宇 LI Xiayuan;LIU Feiliang;XIA Zhengliang;JIA Binbin;MA Yuanbo;WU Xie;LIU Yu

作者机构：上海体育学院“运动健身科技”省部共建教育部重点实验室上海200438 上海体育学院附属竞技体育学校上海200237 武汉体育学院运动训练学院武汉430079 莱布尼茨工作环境与人为因素研究中心心理与神经科学系多特蒙德44139 

出 版 物：《应用力学学报》 (Chinese Journal of Applied Mechanics)

年 卷 期：2024年第41卷第4期

页      面：956-972页

学科分类：0403[教育学-体育学] 04[教育学] 

基　　金：国家体育总局科技助力奥运工程项目(No.2018HT017) 

主　　题：撑竿跳高 运动表现 生物力学 地面反作用力 关节力矩 

摘      要：目的对不同等级男子撑竿跳高运动员质心速度、质心高度、地面反作用力和下肢关节力矩等生物力学指标的具体表现进行探讨,试图了解不同等级运动员的整体特征,并发现高水平运动员助跑及起跳过渡衔接的特点。方法使用大范围的三维动作捕捉系统以及3块测力台对优秀男子撑竿跳高运动员的运动学(200 Hz)和地面反作用力(2000 Hz)数据进行采集,分析比较了5名一级运动员、4名运动健将和3名国际级运动健将的生物力学指标。对国际级运动健将组、运动健将组和一级运动员组的同一生物力学指标两两之间采用非参数独立样本曼-惠特尼U单侧检验,对所有运动员倒2步、倒1步和起跳相应的生物力学指标两两之间采用非参数配对样本Wilcoxon符号秩单侧检验。结果不同等级撑竿跳高运动员助跑后两步和起跳的质心速度、质心高度、地面反作用力和下肢关节力矩等生物力学指标有显著性差异;倒2步、倒1步、起跳相应的生物力学指标之间有显著性差异。结论基于本研究的数据,男子撑竿跳高运动员表现出随等级而变化的生物力学特点,国际级健将运动员的质心速度、地面反作用力等指标体现了其较高的运动能力。倒2步、倒1步和起跳的质心速度、质心高度和地面反作用力等相应生物力学指标的显著差异反映了撑竿跳高技术动作的衔接特征,体现了撑竿跳高助跑向起跳过渡的运动学和动力学特点。