優(yōu)化我國(guó)100m跑運(yùn)動(dòng)員途中跑步幅結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究

許延威 馬立坤 邰 峰

(遼寧師范大學(xué) 體育學(xué)院,遼寧 大連 116029)

優(yōu)化我國(guó)100m跑運(yùn)動(dòng)員途中跑步幅結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究

許延威 馬立坤 邰 峰

(遼寧師范大學(xué) 體育學(xué)院,遼寧 大連 116029)

運(yùn)用對(duì)比分析法，對(duì)我國(guó)優(yōu)秀男子100m運(yùn)動(dòng)員步幅結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)果表明：我國(guó)男子100m運(yùn)動(dòng)員途中跑的步幅結(jié)構(gòu)不合理，支撐階段的步幅小，騰空階段步幅過(guò)大。主要原因在于：著地距離短，膝關(guān)節(jié)緩沖幅度小，以及擺動(dòng)腿擺動(dòng)的時(shí)機(jī)晚、擺動(dòng)慢、擺動(dòng)幅度小。在保持最大步頻的基礎(chǔ)上提高步幅，是選擇步幅訓(xùn)練手段的重要前提。

100m跑；途中跑；支撐階段；騰起階段

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，短跑訓(xùn)練科學(xué)化水平的不斷提高，我國(guó)短跑水平進(jìn)步較大。特別是，我國(guó)男子100m跑運(yùn)動(dòng)成績(jī)也得到了很大的提高，但與世界男子短跑強(qiáng)國(guó)相比，仍有相當(dāng)大的差距。目前世界優(yōu)秀男子短跑運(yùn)動(dòng)員途中跑的步長(zhǎng)大都在2.40m以上，100m一般用43-44步跑完。而我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的100m全程跑多用47步以上完成，途中跑步長(zhǎng)約在2.30m左右?？梢?jiàn)，步幅小是我國(guó)短跑技術(shù)普遍存在的問(wèn)題，也是制約我國(guó)男子100m跑成績(jī)提高的一個(gè)重要原因。本文對(duì)我國(guó)男子100m跑運(yùn)動(dòng)員途中跑步幅小的內(nèi)在原因進(jìn)行深入的探討，并提出有針對(duì)性的訓(xùn)練手段。

1 研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

遼寧師范大學(xué)體育學(xué)院的15名二級(jí)以上的男子短跑運(yùn)動(dòng)員。

1.2研究方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在對(duì)制約我國(guó)100m運(yùn)動(dòng)員步幅的因素進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，提出通過(guò)下坡?tīng)恳芨倪M(jìn)運(yùn)動(dòng)員途中跑階段的步幅結(jié)構(gòu),提高運(yùn)動(dòng)員途中跑支撐階段的步幅,能夠提高100m專(zhuān)項(xiàng)成績(jī)的實(shí)驗(yàn)假設(shè)。對(duì)遼寧師范大學(xué)體育學(xué)院的15名二級(jí)以上的短跑運(yùn)動(dòng)員，進(jìn)行為期8周的下坡?tīng)恳苡?xùn)練，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前后的對(duì)照，以驗(yàn)證理論假設(shè)的準(zhǔn)確性及訓(xùn)練手段的有效性。

1.2.2 訓(xùn)練方法手段的選擇

世界優(yōu)秀短跑運(yùn)動(dòng)員采用的各種發(fā)展最大步幅的訓(xùn)練方法與手段，在結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)出在保持最大步頻的基礎(chǔ)上發(fā)展步幅，本文選擇下坡?tīng)恳転橹饕?xùn)練手段，坡度為10°，距離為60m，膠帶長(zhǎng)度為10m，牽引至20m。(如圖1所示)。其主要目的在于，通過(guò)利用下坡?tīng)恳艿姆椒?，使人體運(yùn)動(dòng)方向的分力得到增大，實(shí)現(xiàn)身體重心的“超前運(yùn)動(dòng)”，在保持最大步頻的基礎(chǔ)上，打破原有的步長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，建立新的步長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，增加著地距離和支撐距離、減小騰空距離，從而有利于提高途中跑階段最大速度水平。

圖1 下坡?tīng)恳?/p>

1.2.3 牽引跑的實(shí)施方法與要求

實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行4次課的適應(yīng)性訓(xùn)練，使用中等速度進(jìn)行下坡?tīng)恳埽康氖鞘箤?shí)驗(yàn)對(duì)象能夠在下坡?tīng)恳苤斜３趾谜_的短跑技術(shù)和維持好身體平衡。正式實(shí)驗(yàn)總計(jì)八周，每周進(jìn)行4次訓(xùn)練。前4周，每次課進(jìn)行6次下坡?tīng)恳芫毩?xí)。后4周，每次課進(jìn)行8次下坡?tīng)恳芫毩?xí),每次練習(xí)跑60m，間歇時(shí)間保證運(yùn)動(dòng)員充分休息。技術(shù)上要求運(yùn)動(dòng)員的注意力放在擺動(dòng)技術(shù)環(huán)節(jié)，盡量減小后蹬，在高速牽引的狀態(tài)下達(dá)到超越平跑時(shí)的擺臂、擺腿速度。在負(fù)荷強(qiáng)度上，運(yùn)動(dòng)員要超過(guò)個(gè)人60m平跑成績(jī)0.8s以上為達(dá)到要求。

1.2.4 高速攝影

為了更準(zhǔn)確地獲得下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，本研究用兩架高速攝像機(jī)(JCV9800)對(duì)實(shí)驗(yàn)前后實(shí)驗(yàn)對(duì)象途中跑的一個(gè)單步進(jìn)行雙側(cè)定點(diǎn)定焦拍攝。

2 研究結(jié)果與分析

2.1我國(guó)100m運(yùn)動(dòng)員步幅的制約因素分析

步幅是指左右腳著地點(diǎn)之間在運(yùn)動(dòng)方向上的距離，由著地距離、騰空距離及后蹬距離三個(gè)分量組成。支撐階段分為兩個(gè)部分：前支撐和后支撐階段，為了論述方便，本文將從支撐和騰空兩部分進(jìn)行研究。

表1 著地距離、后蹬距離和騰空距離比較

2.1.1 途中跑步幅結(jié)構(gòu)

由表1可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)100m運(yùn)動(dòng)員在途中跑階段，平均步幅低于國(guó)外運(yùn)動(dòng)員0.11m，其中著地距離與后蹬距離之和低于國(guó)外運(yùn)動(dòng)員0.26m。在上文已經(jīng)提到，人體的支撐階段是由前支撐階段和后支撐階段所構(gòu)成的，此階段又可看作人體從體前支撐到體后支撐繞以前腳掌為支點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程。這一轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程效果的好壞、幅度的大小對(duì)提高途中跑階段的步幅具有重要意義。

表2 國(guó)內(nèi)外運(yùn)動(dòng)員步幅結(jié)構(gòu)的比較

由表2可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)100m運(yùn)動(dòng)員在途中跑階段在步幅結(jié)構(gòu)上與國(guó)外運(yùn)動(dòng)員存在較大差異，著地距離與步幅的比和后蹬距離與步幅的比，都分別高出國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)4.4%和4.8%，說(shuō)明在途中跑階段國(guó)外運(yùn)動(dòng)員的支撐距離占步幅的比例大。國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)員在騰空距離與步幅比的比值上，高出國(guó)外運(yùn)動(dòng)員9.2%，說(shuō)明國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)在途中跑階段的步幅獲得過(guò)于依賴(lài)騰空距離，造成身體重心過(guò)高，豎直向上的分力過(guò)大，騰空時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，那么，水平向前的力自然就會(huì)相對(duì)減少，進(jìn)而影響途中跑速度。因此，通過(guò)對(duì)上述各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析得出，國(guó)外運(yùn)動(dòng)員在途中跑階段的步幅結(jié)構(gòu)優(yōu)與國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)員。

2.1.2 途中跑步幅結(jié)構(gòu)存在差異的原因分析

表3 擺動(dòng)腿擺動(dòng)技術(shù)指標(biāo)、支撐腿活動(dòng)范圍的比較

在途中跑階段中，當(dāng)腳著地時(shí)，身體會(huì)產(chǎn)生繞支點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。由生物力學(xué)原理可知，這一轉(zhuǎn)動(dòng)的效果取決于以下三點(diǎn)：(1)支撐點(diǎn)制動(dòng)的效果。由表1可以看出，國(guó)外優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的著地距離比國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)員要長(zhǎng)0.11m，這顯然與傳統(tǒng)的技術(shù)理論不符合，傳統(tǒng)的技術(shù)理論告訴我們，著地距離的增長(zhǎng)，會(huì)增加地面對(duì)人體的反作用力，但從整體來(lái)看，著地距離加大的同時(shí)，也加大了支撐點(diǎn)的制動(dòng)效果，有利于加大人體整體繞支點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)效果，同時(shí)也加大了髖關(guān)節(jié)克制收縮的程度和膝、踝關(guān)節(jié)的退讓收縮程度，減小后蹬角，這些因素都有利于加大水平速度。(2)偏心力矩的作用。由表2可以看出，國(guó)外與國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)員相比，膝緩沖幅度的差距較為明顯，有7.3度之多，緩沖幅度越大，體重心移過(guò)支點(diǎn)的速度就越快，這就加大了偏心力矩對(duì)人體整體轉(zhuǎn)動(dòng)效果的影響。(3)肢體的擺動(dòng)效果對(duì)人體整體轉(zhuǎn)動(dòng)效果的影響。由表2可知，國(guó)外運(yùn)動(dòng)員擺動(dòng)技術(shù)有如下特征：擺動(dòng)的時(shí)機(jī)早、大小腿折疊緊，擺動(dòng)速度快、擺動(dòng)幅度大。在支撐狀態(tài)下，擺動(dòng)腿動(dòng)量矩大，必然提高人體整體的轉(zhuǎn)動(dòng)效果，有利于增大支撐階段步幅。

表3 騰空階段技術(shù)指標(biāo)的比較

騰空階段是緩沖和蹬伸的后繼動(dòng)作，那么，騰空階段速度的快慢必然受緩沖和蹬伸動(dòng)作的影響。在上文已經(jīng)提到，國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的著地距離短，膝關(guān)節(jié)緩沖幅度小，擺動(dòng)腿擺動(dòng)時(shí)機(jī)晚、擺動(dòng)速度慢、擺動(dòng)幅度小，造成了國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)員后蹬角的角度過(guò)大。由于后蹬角度過(guò)大，造成國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)員在騰起階段質(zhì)心騰起角過(guò)大，那么必然會(huì)加大豎直速度，從而減小水平速度。雖然與國(guó)外運(yùn)動(dòng)員相比，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在質(zhì)心騰起階段的步幅較大，但是以犧牲水平速度獲得的。由運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理可知，水平動(dòng)速度越大，制動(dòng)后所獲得的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度就越大。由表3可知，國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)員這種以在騰起階段增大質(zhì)心騰起角來(lái)獲得較大的步幅的方式，不但減小了水平速度，而且還影響到下一步支撐階段人體轉(zhuǎn)動(dòng)的效果，可以說(shuō)是得不償失。

可見(jiàn)，著地距離短，膝關(guān)節(jié)活動(dòng)幅度小，以及擺動(dòng)腿擺動(dòng)時(shí)機(jī)晚、擺動(dòng)速度慢、擺動(dòng)幅度小是影響我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在支撐階段步幅獲得的主要原因。

2.2優(yōu)化100m運(yùn)動(dòng)員步幅結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究

2.2.1 實(shí)驗(yàn)前后運(yùn)動(dòng)員步幅結(jié)構(gòu)的對(duì)比分析

表4 實(shí)驗(yàn)前后運(yùn)動(dòng)員步幅結(jié)構(gòu)的對(duì)比分析

通過(guò)表4可得知，實(shí)驗(yàn)前后運(yùn)動(dòng)員著地距離和后蹬距離加長(zhǎng)，質(zhì)心騰起角度減小和騰空距離縮短。步幅結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，步幅明顯增長(zhǎng),同時(shí)運(yùn)動(dòng)成績(jī)也有所提高。

在下坡?tīng)恳苡?xùn)練中，由于牽引的力量，使運(yùn)動(dòng)員水平向前的力增加，跑動(dòng)的速度會(huì)比運(yùn)動(dòng)員原本的速度快，為了防止由于速度過(guò)快使身體前傾過(guò)大而摔倒，運(yùn)動(dòng)員必須加快大腿前擺和下壓的速度來(lái)維持身體的穩(wěn)定性，這樣就會(huì)造成沒(méi)有足夠的時(shí)間做充分的后蹬，這樣就無(wú)形當(dāng)中減小了運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)心角度，使水平移動(dòng)的速度加快，不但縮短了騰空的時(shí)間加大了支撐階段的距離，同時(shí)也減小了蹬地角。這說(shuō)明，下坡?tīng)恳軐?duì)改善運(yùn)動(dòng)員步幅結(jié)構(gòu)效果較好。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，運(yùn)動(dòng)的平均成績(jī)、步幅、著地距離、后蹬距離都有明顯的提高，訓(xùn)練效果良好。

2.2.2 牽引跑對(duì)騰空階段的影響

表5 實(shí)驗(yàn)前后騰空階段技術(shù)指標(biāo)的比較

優(yōu)秀的短跑運(yùn)動(dòng)員在途中跑階段，支撐腿從落地到完成蹬地動(dòng)作的時(shí)間為0.08-0.11s，而肌肉收縮時(shí)要發(fā)揮最大力量所需要的時(shí)間為0.7-0.9秒。因此，在途中跑階段，大腿根本沒(méi)有充足的時(shí)間做出后蹬，而過(guò)分的強(qiáng)調(diào)蹬地還會(huì)造成質(zhì)心騰起角的角度過(guò)大，垂直向上的力增加，不但分散了向前運(yùn)動(dòng)的力，而且會(huì)使運(yùn)動(dòng)員騰空時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，騰空距離過(guò)大，豎直速度增加，支撐階段步幅縮短，影響運(yùn)動(dòng)成績(jī)。而牽引跑這種訓(xùn)練手段可以有效打破這種原有技術(shù)的弊端。由于牽引跑在原有向前跑動(dòng)的速度基礎(chǔ)上，在額外的施加外力，使運(yùn)動(dòng)員在途中跑階段中蹬地的時(shí)間更短，使大腿在沒(méi)有完成蹬地時(shí)就被迫前擺，這樣自然就會(huì)減小質(zhì)心騰起角的角度，使騰空的時(shí)間和距離縮短，后蹬距離加長(zhǎng)。通過(guò)表5可知，試驗(yàn)對(duì)象騰空階段各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)在實(shí)驗(yàn)后均有所改善，這就更加證明了，下坡?tīng)恳芸梢杂行У臏p少騰空階段的豎直分力，使向前的力更加集中。

2.2.3 牽引跑對(duì)擺動(dòng)腿技術(shù)的影響

表6 實(shí)驗(yàn)前后擺動(dòng)腿擺動(dòng)技術(shù)指標(biāo)、支撐腿活動(dòng)范圍的比較

通過(guò)對(duì)中外優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員支撐腿著地緩沖角度的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)國(guó)外優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)的緩沖角度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我國(guó)運(yùn)動(dòng)員，這也是由于優(yōu)傳統(tǒng)短跑技術(shù)過(guò)分強(qiáng)調(diào)蹬伸，后支撐階段后蹬過(guò)大，使質(zhì)心騰起角度過(guò)大，造成途中跑騰空階段重心騰起過(guò)高，而使膝關(guān)節(jié)緩沖角度變小，減小了前支撐的距離。在擺動(dòng)腿前擺階段，由于途中跑騰空階段重心騰起過(guò)高，使擺動(dòng)腿前擺階段的擺動(dòng)方向過(guò)高，造成向前擺動(dòng)力量減小，兩大腿最大夾角過(guò)小。前擺階段大小腿折疊不緊，折疊角度過(guò)大，從而影響前擺速度。由表6可知，牽引跑可以使途中跑中運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)心騰起角變小，降低了跑動(dòng)中重心的高度，迫使運(yùn)動(dòng)員在著地緩沖中不得不加大膝關(guān)節(jié)的緩沖幅度，使前支撐距離增加，由于牽引力的作用，使身體重心快速移動(dòng)，迫使支撐腿快速結(jié)束緩沖進(jìn)入前擺階段，從而提高前擺的時(shí)機(jī)和速度，提高兩大腿最大夾角，使步幅得到提高。

3 結(jié)論

1)我國(guó)男子100m運(yùn)動(dòng)員的步幅結(jié)構(gòu)不合理,途中跑支撐階段所獲得的步幅小,騰空距離過(guò)大.其主要原因是著地距離短，膝關(guān)節(jié)活動(dòng)幅度小，以及擺動(dòng)腿擺動(dòng)時(shí)機(jī)晚、擺動(dòng)慢、擺動(dòng)幅度小。

2)在騰空階段，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員以增大騰起角來(lái)獲得較大的騰空距離對(duì)支撐階段人體的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)造成不利影響,減緩了人體向前的轉(zhuǎn)動(dòng)效果。

3)下坡?tīng)恳芸梢允惯\(yùn)動(dòng)員途中跑支撐距離變長(zhǎng)，騰空時(shí)間和騰空距離縮短，質(zhì)心騰起角度變小，使跑動(dòng)中身體重心高度降低。增大水平分力，使向前的力更加集中。下坡?tīng)恳芸梢蕴岣叽笸惹皵[速度，減少前擺時(shí)間，膝關(guān)節(jié)緩沖角度加大，提高步幅。因此在保持最大步頻的基礎(chǔ)上發(fā)展步幅是選擇步幅訓(xùn)練手段的重要前提。

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TheExperimentResearchoftheStepStructureinStrideof100-MeterEventChineseMaleAthletes

Xiu Yanwei, Ma Likun, Tai Feng

(Institute of P.E.,Liaoning Normal University,Dalian, 116029,Liaoning)

Through analyzing the statistics of excellent Chinese athletes in stride phase and comparing them with the excellent athlelets abroad, the paper explores why stride of Chinese athelets is comparatively small. Conclusions are drawn as follows: 1. Small stride mainly shows in lift phase. 2. The key reasons are that the distance in touchdown is too short to provide enough room for knee joint to move; swing legs start late, move slowly and extend within a narrow range. 3. In rising phase, Chinese athelets increase the rising angle to get a big distance for rising. It has a negative influence on athletes’moving in lift phase. The slope overspeed training is the effective means of development step and makes the buffer time significantly shorter; frog stretch distance increases significantly. The slope overspeed training makes swing leg swing breadth larger, a smaller hip angle of leave off theground, thigh scissors speed increases significantly which is conducive to raising speed of human physical mass centre.

100-meter event; stride phase; lift phase; rising phase

G804.22

A

1672-1365(2012)04-0009-04

2012-05-03；

2012-06-25

許延威(1971-),男,黑龍江省雙城市人，博士研究生，副教授,研究生導(dǎo)師,研究方向:田徑教學(xué)與訓(xùn)練。