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年龄与性别对下肢爆发力影响的比较研究:基于不同跳跃测试的分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月23日 来源:BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation 2.1
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本研究针对不同年龄段和性别人群的下肢爆发力差异问题,研究人员通过SJ(蹲跳)、CMJ(反向跳跃)、DJ(下落跳)和RJs(重复跳跃)等测试方法,系统评估了7-24岁非运动员群体的下肢爆发力表现。研究发现男性从儿童期到成年期跳跃能力持续提升,而女性在青春期后增长趋缓;11-12岁起出现性别差异,15-16岁差异显著扩大;下肢刚度(leg stiffness)与青少年和成人的反应性力量指数(RSI)高度相关。该研究为制定年龄和性别特异性的体能评估方案提供了重要依据。
在青少年体育训练和大众健身领域,如何科学评估不同年龄段人群的下肢爆发力一直是个难题。传统体能测试往往忽视了一个关键事实:男孩和女孩的肌肉力量发展轨迹存在显著差异,且这种差异会随着年龄增长而动态变化。更复杂的是,目前常用的各种跳跃测试方法——如蹲跳(Squat Jump, SJ)、反向跳跃(Countermovement Jump, CMJ)、下落跳(Drop Jump, DJ)等——究竟哪种最能准确反映这些发展差异?Erika Zemkova和Gabriela Kotyrová Stefanikova的研究正是为了解开这个谜团。
现有研究表明,青春期前后的肌肉肌腱系统会经历显著变化,这些变化直接影响弹性势能的储存和释放能力。然而,关于这些变化如何具体影响不同跳跃测试表现,特别是性别差异何时开始显现、如何发展等问题,科学界仍缺乏系统认识。此外,下肢刚度(leg stiffness)这个关键生物力学参数与各种跳跃表现的关系也尚不明确。这些问题不解决,就难以制定科学合理的年龄和性别特异性训练方案。
为回答这些问题,研究人员在《BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation》发表了这项横断面研究。他们招募了447名7-24岁的非运动员受试者,按年龄分为儿童组(7-12岁)、青少年组(13-18岁)和成年组(19-24岁)。通过FiTRO Jumper接触垫系统,测量了四种跳跃测试(SJ、CMJ、DJ和10秒RJs)的多项参数,包括跳跃高度、反应性力量指数(Reactive Strength Index, RSI)、起飞功率等,并计算了预拉伸增强(Pre-stretch Augmentation, PSA)、偏心利用率(Eccentric Utilization Ratio, EUR)等衍生指标。同时采用Dalleau等方法评估了下肢刚度。
研究采用横断面设计,使用FiTRO Jumper接触垫系统测量跳跃参数。447名受试者分为9个年龄组,进行SJ、CMJ、DJ和10秒RJs测试,计算跳跃高度、RSI、PSA、EUR等指标。通过最大 hopping 测试评估绝对和相对下肢刚度。数据分析采用双因素方差分析,并计算Pearson相关系数。
数据显示,男性从儿童期到成年期所有跳跃参数持续提升:SJ高度从14.0±3.6 cm增至30.1±5.6 cm,CMJ高度从16.5±3.2 cm增至32.2±5.4 cm。而女性在15-16岁后增长趋缓,SJ高度仅从19.1±4.0 cm微增至21.9±4.4 cm。性别差异最早出现在11-12岁的DJ RSI(男性85.3±25.7 vs 女性69.5±26.1),15-16岁时SJ高度差异达24.5%,CMJ高度差异达27.3%。
RSI在RJs测试中显著高于DJ(男性125.2±29.0 cm/s vs 114.3±27.3 cm/s)。两者呈中度相关(r=0.556)。值得注意的是,儿童组测试数据的变异系数最高,特别是DJ RSI达35-40%,而RJs RSI相对稳定(23-27%)。
相对下肢刚度与DJ RSI的相关性随年龄增强:儿童组r=0.333-0.411,青少年组r=0.875,成年组r=0.911。与PSA的相关性也呈现类似趋势,青少年组r=0.588,成年组r=0.576,但儿童组无显著相关。
这项研究揭示了几个重要发现:首先,下肢爆发力的性别差异从11-12岁开始显现,15-16岁显著扩大,这种发展轨迹因测试方法而异。其次,下肢刚度与反应性跳跃能力的关系存在年龄依赖性,仅在青少年和成人中表现显著相关。第三,儿童期的跳跃测试数据变异较大,特别是DJ测试,建议对儿童采用RJs测试评估更为可靠。
这些发现对体育实践具有重要指导价值:1)为不同年龄段和性别人群制定差异化的体能评估方案提供了科学依据;2)提示教练员在青春期前后应重点关注下肢刚度的训练适应;3)建议在儿童体能测试中优先选用变异较小的RJs测试。该研究填补了关于跳跃能力发展规律的知识空白,为优化长期运动员发展模型(Long-Term Athlete Development, LTAD)提供了关键参考。
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