滞空是篮球、排球、跳远、武术、田径等体育运动项目中常常提到的概念,也是体育运动中确实存在的一种现象,即运动员跳起后人体的头部和上体在空中停留的现象,这一现象与经典力学的相关定律明显不符,也是很多体育学者(认为存在但难以解释)和物理学者(认为不存在滞空)共同关心的问题。虽然有学者提出了滞空现象的存在,同时对其形成机制进行了论述,但是对滞空现象的本质与形成机制的研究尚不深入全面;国内一些研究甚至将滞空时间与腾空时间混为一谈。因此,对滞空现象的研究一方面有普及运动生物力学知识的作用,另一方面也能为运动训练实践提供必要的理论参考。通过研究国内外相关文献,并结合运动生理学和运动生物力学相关知识,对这个看似违背经典力学定律而备受质疑的滞空现象的本质进行了全面地分析,得出如下几个方面结论。1、人体滞空现象在体育运动中确实存在,滞空的定义为:人体在跳跃过程中,在身体重心移至最高点前后一段时间内,通过呼吸与肢体的协调变化,使人体的头部和躯干在空中的运行轨迹表现为接近于平行于地面而飞行的现象,或者说是人体头部和躯干在最高点处保持一段时间的现象,称为滞空现象。滞空与腾空有明显的区别:腾空现象是指人体跳跃离地后到着地之前的一段时间。滞空只是腾空的一部分,腾空时间长为滞空提供了必要的前提条件;而滞空则需要良好的身体协调能力,以保证身体在跳跃过程中由于肢体相对位置的调整而导致的身体重心变化符合经典力学的预定曲线,同时也使得上体和头部在高处保持一段时间,良好的滞空能力需要较强的技术来保障。腾空时间长者并不能代表其滞空时间长,反之亦然。2、运动员可以通过运用各种空中技巧来实现滞空现象,滞空产生的主要机制归结为两个方法:(1)人体肢体在空中相对位置的变化而导致的重心位置变化。身体姿势的改变影响身体重心的位置。如跳高时运动员摆动腿、上肢的摆动、上体的伸展与深吸气的共同作用能身体重心在运动员体内上升15cm左右。排球运动员在完成扣球起跳时通过收小腿和上举手臂的空中动作能有效地实现滞空,研究指出这一动作会使得腾空顶点前后头部和髋部中心点均出现相对平坦的一段曲线证明了滞空现象的存在;另外,排球运动员在拦网时适当曲髋也能很好地实现滞空,身体姿势以髋关节为中心做呈"<"型的拦网姿势,能有效地延长拦网滞空时间。(2)腹式逆呼吸的应用。呼吸影响重心的高度,直立状态下正常的呼吸能使人体重心上下浮动范围超过6cm,逆式呼吸将影响更大,吸气时大幅提高重心高度,而呼气时腹肌的放松能够使重心下降较大距离,延长了重心在体内的变化范围,而此变化范围为延长滞空时间提供了良好的保障。最后,两种方法都是通过调节身体重心的位置来实现的,通过逆式呼吸和身体姿势的变化来实现重心高度在身体上的改变,在保证重心变化曲线符合力学运动曲线的情况下,上体的高度保持不变,这个过程中人体各肌肉的协调性发挥着关键作用。3、充分利用最高点前后人体纵向速度较小的特点,以形成滞空的印象。整个纵跳跳过程中空中飞行时间的比例分配为人体在纵跳空中上半部分停留的时间较长,而在下半部分停留的时间较短。运动员在纵跳时将花费71%的时间停留在纵跳的上半部分,这是人们在观看运动员跳起后总觉得人体在空中有停留的主要原因之一。乔丹的扣篮飞行的距离将是纵跳起跳前半阶段(或下降阶段的后半段)飞行的距离的4.9倍(142/29,忽略空气阻力),滑翔的印象十分明显。4、滞空现象确实存在且并不违背相关运动学定律;纵跳离地后人体重心的变化轨迹将符合力学运动曲线,不论你的肢体之间做怎样的相对运动,也无法改变人体重心总体的运动曲线。纵跳后人体重心总体的运动曲线将不可能有滞空现象的存在,所谓的滞空现象是由于人们将注意点放在了人体的上体或者头的运动轨迹上所致,而上体的滞空,正是滞空的本意与关键所在。