姜自立，苑廷剛，王國杰，李 慶

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2017年全運會男子100m決賽運動員關(guān)鍵技術(shù)特征研究

姜自立1，苑廷剛1，王國杰2，李 慶3

1. 國家體育總局體育科學研究所, 北京 100061; 2. 北京體育大學, 北京 100084; 3. 清華大學 體育部, 北京 100084

目的：探究2017年全運會男子100 m決賽運動員的關(guān)鍵技術(shù)特征及其關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)中存在的問題。方法：采用二維錄像解析法對我國2017年全運會男子100 m決賽8名運動員加速跑階段（0~12步）和途中跑階段（13步~終點）的步長和步頻、觸地時間和騰空時間、以及全程速度節(jié)奏進行了分析，并與世界優(yōu)秀短跑運動員的相關(guān)數(shù)據(jù)進行了比較。結(jié)果：與世界優(yōu)秀男子短跑運動員相比，我國優(yōu)秀男子短跑運動員加速跑階段的步長并無顯著性差異（＞0.05），途中跑階段的步長偏短（＜0.05）；加速跑階段的步頻偏快（＜0.05），途中跑階段的步頻并無顯著性差異（＞0.05）；加速跑階段和途中跑階段的觸地時間均偏長、騰空時間均偏短（＜0.05）；前20 m的時間占比偏低（＜0.05），最后10.5 m的降速幅度偏大（＜0.05）。結(jié)論：我國優(yōu)秀男子短跑運動員的加速技術(shù)、速度節(jié)奏、發(fā)力速率、反應(yīng)力量和速度耐力等相對較差，有待進一步提高。

100 m；短跑技術(shù)；步長；步頻；觸地時間；騰空時間

1 前言

田徑100 m比賽象征著人類體能的極限，是競爭最為激烈和最受矚目的運動項目。近年來，我國男子100 m水平取得了長足進步（圖1），其中，張培萌在2013年莫斯科田徑世錦賽男子100 m半決賽中以10.00 s的成績追平了當時黃種人的最快紀錄。蘇炳添在2015年鉆石聯(lián)賽尤金站男子100 m比賽中以9.99 s的成績成為了第1個突破10 s大關(guān)的黃種人，在2015年北京田徑世錦賽男子100 m半決賽中，蘇炳添再次跑出9.99 s的佳績，成為了第1個站在世界大賽（奧運會或世錦賽）男子100 m決賽跑道上的黃種人。但必須承認的是，與世界領(lǐng)先水平相比，我國的男子100 m水平仍然存在著較大的差距。當然，造成這種差距的原因是多方面的，既包括人種基因上的因素，也包括訓練方法、手段、以及技術(shù)水平上的因素。在運動訓練中，運動表現(xiàn)的突破主要依賴于運動員身體形態(tài)的改變、生理機能的提高和運動技術(shù)的完善3個方面。但對于成年短跑運動員而言，隨著體能逐漸逼近極限，身體形態(tài)將維持在一個相對穩(wěn)定的水平上，能量代謝的可塑空間也將受到限制，因此，運動成績的提高就主要依賴于運動技術(shù)的進一步的完善[6]。

圖1 我國男子100 m紀錄演進圖

Figure1. Evolution of China Men's 100m Records

近年來，國內(nèi)外訓練學專家和學者圍繞短跑技術(shù)進行了大量的研究[2,3,8-11,21,22,25,30]，為推動我國短跑運動的發(fā)展起到了積極的作用。但在前期研究中，研究對象多為世界優(yōu)秀男子短跑運動員，而關(guān)于我國優(yōu)秀男子短跑運動員的關(guān)鍵技術(shù)特征、以及中、外優(yōu)秀男子短跑運動員關(guān)鍵技術(shù)特征的對比研究相對較少。我國優(yōu)秀男子短跑運動員與世界優(yōu)秀男子短跑運動員在關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)上到底存在哪些差距？一直都是廣大教練員和運動員關(guān)心且亟待解決的問題。2017年全運會男子100 m決賽是我國短跑史上水平最高的一場100 m比賽，多數(shù)決賽運動員也將代表中國出戰(zhàn)2020年東京奧運會。因此，對2017年全運會男子100 m決賽運動員的關(guān)鍵技術(shù)特征進行研究，并將其與世界優(yōu)秀男子100 m運動員的關(guān)鍵技術(shù)特征進行比較，發(fā)現(xiàn)我國優(yōu)秀男子100 m運動員關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)中存在的問題，并提出合理的訓練建議，對促進我國短跑運動的發(fā)展，在2020年東京奧運上再創(chuàng)輝煌，有著重要的實踐意義。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

本研究的主要對象為2017年全運會男子100 m決賽8名運動員的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，并將其與2009年田徑世錦賽、2015年田徑世錦賽和2017年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員的相關(guān)技術(shù)參數(shù)進行了對比分析。主要研究對象的基本信息見表1。

2.2 研究方法

2.2.1 運動現(xiàn)場拍攝

表1 2017年全運會男子100 m決賽運動員基本情況一覽表

2015年世錦賽男子100 m決賽的拍攝設(shè)備為2臺Casio ZR800攝像機，2臺攝像機分別架于100 m跑道30 m和80 m處進行二維平面定點定焦掃描拍攝（120 fps），取景范圍分別為0~60 m和50~100 m，攝像機距離運動平面的拍攝距離約為30 m，拍攝高度約為10 m，所拍視頻的分辨率為640×480；2017年全運會男子100 m決賽的拍攝設(shè)備包括3臺JVC-GC-P100攝像機和2臺Casio ZR800攝像機。3臺JVC攝像機（1號、2號、3號）分別架于100 m跑道-5 m、7.5 m和22.5 m處進行二維平面定點定焦拍攝（100 fps），取景范圍分別為-5~5 m、0~15 m和15~30 m，其中，2號和3號攝像機主光軸與運動平面垂直；2臺Casio攝像機（4號、5號）分別架于100 m跑道 65 m處和100 m處進行二維定點定焦掃描拍攝（120 fps），取景范圍分別為30~65 m和65~100 m。1~5號攝像機距離運動平面的拍攝距離約為25 m，拍攝高度約為10 m，1~3號機所拍視頻的分辨率為640×360，4~5號機所拍視頻的分辨率為640×480。賽前分別在100 m跑道兩側(cè)10 m、20 m和30 m處進行貼點標記，30~100 m段落借助女子100 m欄欄間8.5 m線為標記。拍攝現(xiàn)場的具體標記點和機位布局如圖2所示。

圖2 拍攝現(xiàn)場機位布局圖

Figure 2. Location Layout of Cameras in Competition Site

2.2.2 二維錄像解析

使用Dartfish 8.0運動視頻技、戰(zhàn)術(shù)分析系統(tǒng)和Kinovea運動視頻解析軟件對相關(guān)運動學數(shù)據(jù)進行解析。其中，步長為運動員一個單步中支撐腿腳尖至擺動腿腳尖之間的距離，以“m”為單位；步頻為1除以運動員一個單步中觸地時間和騰空時間之和，以“Hz”為單位；觸地時間為運動員擺動腿觸地瞬時至支撐腿離地前所歷時間，以“ms”為單位；騰空時間為運動員支撐腿離地瞬時至擺動腿觸地前所歷時間，以“ms”為單位；分段速度和分段時間均以圖2所示的標記點進行判斷，分別以“m/s”和“s”為單位。以運動員各自跑道兩條10 m分段線中點間的連線（10 m）作為解析運動員前12步步長時的參考標尺，0~12步平均步長為各單步步長的平均值，“13步~終點”平均步長=（ 100 m-前12步累積距離）÷（總步數(shù)?12步）。

2.2.3 數(shù)理統(tǒng)計

3 結(jié)果

3.1 步長特征和步頻特征

3.1.1 步長特征

由表2可知，2017年全運會男子100 m決賽運動員的全程平均步長和步長指數(shù)分別為2.14±0.07 m和1.18±0.03，均顯著低于2009年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員的全程平均步長（2.25±0.11 m）和步長指數(shù)（1.22±0.04）[20,28]（＜0.05，圖3、圖4）。進一步分析發(fā)現(xiàn)，在加速跑階段，2017年全運會男子100 m決賽運動員的步長（1.66±0.08 m）和步長指數(shù)（0.92±0.04）與2009年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員的步長（1.67±0.08 m）和步長指數(shù)（0.91±0.03）[20,28]均沒有顯著性差異（圖3、圖4，＞0.05）。但在途中跑階段，2017年全運會男子100 m決賽運動員的步長（2.31±0.07 m）和步長指數(shù)（1.28±0.03）顯著低于2009年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員的步長（2.45±0.11 m）和步長指數(shù)（1.33±0.04）[20,28]（＜0.05，圖3、圖4）。由以上數(shù)據(jù)可知，我國優(yōu)秀短跑運動員與世界優(yōu)秀短跑運動員的步長差距主要存在于途中跑階段。

圖3 中、外優(yōu)秀短跑運動員步長對比圖

Figure3. Comparison of Step Length of China Elite Sprinters and World Elite Sprinters

3.1.2 步頻特征

由表2可知，2017年全運會男子100 m決賽運動員的全程平均步頻和步頻指數(shù)分別為4.62±0.17 Hz和8.33±0.23，均略高于2009年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員的全程平均步頻（4.48±0.20 Hz）和全程步頻指數(shù)（8.25±0.27）[20,28]（盡管在統(tǒng)計學上無顯著性差異，＞0.05，圖5、圖6）。進一步分析發(fā)現(xiàn)，在加速跑階段，2017年全運會男子100 m決賽運動員的步頻（4.55±0.17 Hz）和步頻指數(shù)（8.21±0.25）均顯著高于2009年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員的步頻（4.10±0.15 Hz）和步頻指數(shù)（7.50±0.21）[20,28]（＜0.05，圖5、圖6）；但在途中跑階段，2017年全運會男子100 m決賽運動員的步頻（4.70±0.16 Hz）和步頻指數(shù)（8.48±0.25）與2009年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員的步頻（4.67±0.17 Hz）和步頻指數(shù)（8.55±0.19）[20,28]均無顯著性差異（＞0.05，圖5、圖6）。由以上數(shù)據(jù)可知，我國優(yōu)秀短跑運動員加速跑階段的步頻明顯快于世界優(yōu)秀短跑運動員。

圖4 中、外優(yōu)秀短跑運動員步長指數(shù)對比圖

Figure4. Comparison of Step Length Index of China Elite Sprinters and World Elite Sprinters

表2 2017年全運會男子100 m決賽運動員的步長和步頻特征一覽表

圖5 中、外優(yōu)秀短跑運動員步頻對比圖

Figure5. Comparison of Step Frequency of China Elite Sprinters and World Elite Sprinters

圖6 中、外優(yōu)秀短跑運動員步頻指數(shù)對比圖

Figure 6. Comparison of Step Frequency Index of China Elite Sprinters and World Elite Sprinters

3.2 觸地時間與騰空時間

3.2.1 觸地時間特征

由表3可知，2017年全運會男子100 m決賽運動員的全程平均觸地時間和觸地時間占比分別為105±5 ms和48.75%±1.29%，均顯著高于2015年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員的全程平均觸地時間（101±5 ms）和觸地時間占比（46.17%±1.73%）（＜0.05，圖7、圖8）。進一步分析發(fā)現(xiàn)，在加速跑階段，2017年全運會男子100 m決賽運動員的觸地時間（143±6 ms）和觸地時間占比（62.78%±1.49%）也均顯著高于2015年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員的觸地時間（136±4 ms）和觸地時間占比（59.71%±1.62%）（＜0.05，圖7、圖8）；在途中跑階段，2017年全運會男子100 m決賽運動員的觸地時間（92±5 ms）和觸地時間占比（43.55%±1.20%）也均顯著高于2015年田徑世錦賽男子 100 m決賽運動員的平均觸地時間（89±6 ms）和觸地時間占比（40.91%±2.17%）（＜0.05，圖7、圖8）。由以上數(shù)據(jù)可知，無論是在加速跑階段，還是在途中跑階段，我國優(yōu)秀短跑運動員的觸地時間均顯著長于世界優(yōu)秀短跑運動員。

表3 2017年全運會男子100 m決賽運動員的觸地時間和騰空時間特征一覽表

圖7 中、外優(yōu)秀短跑運動員觸地時間對比圖

Figure 7. Comparison of Ground Contact Time of China Elite Sprinters and World Elite Sprinters

圖8 中、外優(yōu)秀短跑運動員觸地時間占比對比圖

Figure 8. Comparison of the Ratio of Ground Contact Time of China Elite Sprinters and World Elite Sprinters

3.2.2 騰空時間特征

由表3可知，2017年全運會男子100 m決賽運動員的全程平均騰空時間和騰空時間占比分別為111±4 ms和51.25%±1.29%，均顯著低于2015年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員的全程平均騰空時間（118±5 ms）和騰空時間占比（53.85 %±1.73%）（＜0.05，圖9、圖10）。進一步分析發(fā)現(xiàn)，在加速跑階段，2017年全運會男子100 m決賽運動員的騰空時間（85±4 ms）和騰空時間占比（37.22%±1.49%）均顯著短于2015年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員的騰空時間（92±5 ms）和騰空時間占比（40.29%±1.62%）（＜0.05，圖9、圖10）。在途中跑階段，2017年全運會男子100 m決賽運動員的騰空時間（119±4 ms）和騰空時間占比（56.45%±1.20%）也均顯著低于2015年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員騰空時間（128±5 ms）和騰空時間占比（59.09%±2.17%）（＜0.05，圖9、圖10）。由以上數(shù)據(jù)可知，無論是在加速跑階段，還是在途中跑階段，我國優(yōu)秀短跑運動員的騰空時間均短于世界優(yōu)秀短跑運動員。

圖9 中、外優(yōu)秀短跑運動員騰空時間對比圖

Figure 9. Comparison of Air Time of China Elite Sprinters and World Elite Sprinters

圖10 中、外優(yōu)秀短跑運動員騰空時間占比對比圖

Figure 10. Comparison of the Ratio of Air Time of China Elite Sprinters and World Elite Sprinters

3.3 速度節(jié)奏與速度耐力

3.3.1 前20 m時間占比

由表4可知，2017年全運會男子100 m決賽運動員前20 m的時間占比為28.92%±0.23%，顯著低于2017年世錦賽男子100 m決賽運動員前20 m的時間占比（29.54%±0.49%）[13]（＜0.05，圖11），也顯著低于2009年柏林田徑世錦賽男子100 m決賽運動員前20 m的時間占比（29.46%±0.47%）[20]（＜0.05，圖11）。由以上數(shù)據(jù)可知，與世界優(yōu)秀男子短跑運動員相比，我國優(yōu)秀男子短跑運動員100 m比賽前20 m的時間占比偏低。

表4 2017年全運會男子100 m決賽運動員的分段時間特征一覽表

注：T0-100m表示100 m時間；RT表示反應(yīng)時間；T0-10m表示0~10 m時間，以此類推；R0-20m表示0~20 m時間占100 m全程時間的比例。

圖11 中、外優(yōu)秀短跑運動員前20 m時間占比對比圖

Figure 11. Comparison of the Time Ratio of the First 20m of China Elite Sprinters and World Elite Sprinters

3.3.2 最后10.5 m的降速幅度

由表5可知，2017年全運會男子100 m決賽運動員最后10.5 m的降速幅度為7.35%±1.32%，顯著低于2017年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員最后10 m的降速幅度（3.78%±1.96%）[13]（＜0.05，圖12），也顯著低于2009年田徑世錦賽男子100 m決賽運動員最后10 m的降速幅度（3.28%±1.36%%）[28]（＜0.05，圖12）。由以上數(shù)據(jù)可知，我國優(yōu)秀男子短跑運動員在100 m比賽最后10.5 m的降速幅度明顯大于世界優(yōu)秀短跑運動員，且水平越高的短跑運動員，在100 m比賽最后10.5 m（10 m）的降速幅度越小。

圖12 中、外優(yōu)秀短跑運動員最后10 m降速幅度的對比圖

Figure 12. Comparison of the Velocity Droop Rate of the Last 10m of China Elite Sprinters and World Elite Sprinters

表5 2017年全運會男子100m決賽運動員的分段速度特征一覽表

Table 4 Split Velocity Parameters of Men’s100m Finalists in 2017 National Games

注：T0-100m表示100m時間；V0-10m表示0~10m平均速度，以此類推；Vmax表示最大平均速度；Vdrop表示速度下降率。

4 討論

本研究的主要目的是探究2017年全運會男子100 m決賽運動員的關(guān)鍵技術(shù)特征及其關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)中存在的問題。在短跑訓練實踐中，多數(shù)教練員習慣于根據(jù)運動員在100 m比賽不同段落的運動學特征以及下肢主要肌群參與收縮的特征將100 m運動分為“加速跑”和“途中跑”兩個不同的專項階段[27]。其中，加速跑階段一般為100 m比賽的0~12步或0~20 m，該階段運動員以“蹬伸技術(shù)”為主，觸地時間相對較長，有相對充分的時間發(fā)揮出髖部伸?。ㄍ未蠹?、大收肌、股二頭肌長頭、半腱肌、半膜肌）和腿部前群（股四頭?。┑淖畲罅α縼硗瓿傻派靹幼?；途中跑階段一般為100 m比賽的第13步至終點或20~100 m，該階段運動員以“扒地技術(shù)”為主，觸地時間相對較短，沒有充分的時間發(fā)揮出髖部伸肌和股四頭肌的最大力量，運動員主要是通過髖部屈?。难?、股直肌、闊筋膜張?。┖凸珊蠹∪海N繩肌）的快速收縮來完成扒地動作[23,32]。在本研究中，筆者對運動員步長、步頻、觸地時間、騰空時間、全程速度節(jié)奏等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的分析也是基于上述分段方法展開的。

4.1 步長與步頻對短跑運動表現(xiàn)的影響

速度=步長×步頻，因此，步長與步頻的合理組合是決定短跑運動員表現(xiàn)的關(guān)鍵因素之一[22]。在短跑訓練實踐中，通常采用步長指數(shù)（步長÷運動員身高）和步頻指數(shù)（步頻×運動員身高）來評價運動員步長與步頻的合理性。

近年來，周期性競速類項目運動水平的不斷突破，主要得益于運動員每一步、每一劃和每一蹬的動作效率的提高。短跑作為典型的周期性競速類項目，運動水平的提高同樣得益于步長的增加。就男子100 m項目而言，1970—2009年間世界紀錄由10.06 s提高到了9.58 s，與此同時，世界優(yōu)秀男子短跑運動員的步頻指數(shù)由8.54降至了8.28，而步長指數(shù)則由1.14增加至了1.24[7]。步長的增加，一方面意味著肌肉的放松時間增加，ATP再合成和重新利用的比例也就隨之增加。另一方面，相較于步頻的增加，步長的增加更具經(jīng)濟性，因為步頻每增加1倍，能量消耗就會增加7倍[19]。在本研究中，我國優(yōu)秀男子短跑運動員加速跑階段的步長指數(shù)與世界男子優(yōu)秀短跑運動員沒有顯著性差異（0.92±0.04 vs 0.91±0.03，＞0.05，圖4）。在100 m比賽的加速跑階段，運動員的步長主要取決于其髖部伸肌和股四頭的最大收縮力量，以上結(jié)果提示：我國優(yōu)秀男子短跑運動員髖部伸肌和股四頭肌的力量較好，這一結(jié)論也與我國短跑訓練中重視杠鈴深蹲或半蹲練習的現(xiàn)狀相符。然而，我國優(yōu)秀男子短跑運動員途中跑階段的步長指數(shù)卻顯著小于世界優(yōu)秀男子優(yōu)秀短跑運動員（1.28±0.03 vs 1.33±0.04，＜0.05，圖4）。在途中跑階段，運動員的步長主要取決于其髖部屈肌和股后肌群的快速收縮力量，以上結(jié)果提示：我國優(yōu)秀男子短跑運動員髖部屈肌和股后肌群的力量與世界優(yōu)秀男子短跑運動員存在較大差距，這一結(jié)論也與我國短跑訓練中“重前群、輕后群”的現(xiàn)狀相符。值得注意的是，我國優(yōu)秀男子短跑運動員加速跑階段的步頻指數(shù)顯著高于世界優(yōu)秀男子短跑運動員（8.21±0.25 vs 7.50±0.21，＜0.05，圖6），這說明我國優(yōu)秀男子短跑運動員試圖在加速跑階段通過步頻的快速增加來提高加速度。前期研究表明，起跑后步頻的過快增加，一方面，運動員會因肌肉興奮與抑制之間的快速轉(zhuǎn)換而導(dǎo)致能量的快速損耗，不利于運動員獲得和保持最大速度[23]，另一方面，運動員也會因肌肉的持續(xù)緊張而導(dǎo)致“越跑越僵”，上述兩點對短跑運動員而言都是致命的。

有必要說明的是，運動員的步長主要取決于其腿長、腿部力量和髖關(guān)節(jié)的活動范圍3個因素。在本研究中，僅從腿部力量的層面討論了中、外優(yōu)秀男子短跑運動員步長上的差距及其原因，并未考慮到腿長和髖關(guān)節(jié)活動范圍對運動員步長的影響。因此，中、外優(yōu)秀男子短跑運動員的腿長和髖關(guān)節(jié)活動范圍之間是否存在差異？到底存在多大的差異？仍有待研究的進一步探索。

4.2 觸地時間與騰空時間對短跑運動表現(xiàn)的影響

騰空時間主要反映步長，而觸地時間和騰空時間的組合則反映著步頻，因此，觸地時間和騰空時間也是評價短跑技術(shù)合理性的兩個重要參數(shù)[25]。

Weyand[31]和Faccioni[17]等人認為，觸地時間長短是區(qū)分短跑運動水平的重要參數(shù)，即水平越高的短跑運動員，其觸地時間越短，觸地時間的占比就越低。前期研究表明，通過減少觸地時間可以幫助運動員節(jié)省能量和提高跑的經(jīng)濟性[23]。因為在獲得相同騰空時間（步長）的情況下，運動員所用的觸地時間越短，意味著肌肉間同步收縮的效率越高，因拮抗損耗的能量越少，跑的經(jīng)濟性越高[23]。另一方面，觸地時間包括制動和驅(qū)動兩個階段，對于短跑項目而言，制動階段被視為阻力階段，驅(qū)動階段被視為助力階段，觸地時間越長，意味著阻力階段越長，阻力越大，跑的經(jīng)濟性越差[15,27]。在本研究中，我國優(yōu)秀男子短跑運動員加速跑階段的觸地時間明顯長于世界優(yōu)秀男子短跑運動員（143±6 ms vs 136±4 ms，＜0.05，圖7），而獲得的騰空時間（85±4 ms vs 92±5 ms，＜0.05，圖7）和步長（1.66±0.08 m vs 1.67±0.08 m，＞0.05，圖3）卻短于世界優(yōu)秀男子短跑運動員，這意味著我國優(yōu)秀男子短跑運動員用明顯長于世界優(yōu)秀男子短跑運動員的觸地時間僅獲得了略短于世界優(yōu)秀男子短跑運動員的步長。在100 m比賽的加速跑階段，運動員主要采用“蹬伸技術(shù)”，其觸地效率主要取決于髖部伸肌和股四頭肌的向心收縮力量，以上結(jié)果提示：我國優(yōu)秀男子短跑運動員蹬伸時（向心收縮）的發(fā)力速率（Rate of Force Development，RFD）相對較差，這一結(jié)論也與我國短跑訓練中“重視力量的‘大’、輕力量的‘快’”的現(xiàn)狀相符。與此同時，我國優(yōu)秀男子短跑運動員途中跑階段的觸地時間長于世界優(yōu)秀男子短跑運動員（92±5 ms vs 89±6 ms，＜0.05，圖7），而獲得的騰空時間（119±4 ms vs 128±5 ms，＜0.05，圖7）和步長（2.31±0.07 m vs 2.45±0.11 m，＜0.05，圖3）卻顯著低于世界優(yōu)秀男子短跑運動員，這意味著我國優(yōu)秀男子短跑運動員在途中跑階段用長于世界優(yōu)秀男子短跑運動員的觸地時間僅獲得了明顯短于世界優(yōu)秀男子短跑運動員的步長。在100 m比賽的途中跑階段，運動員主要采用“扒地技術(shù)”，其觸地效率主要取決于髖部屈肌和股后肌群的快速反應(yīng)力量，以上結(jié)果提示：我國優(yōu)秀男子短跑運動員扒地時（拉長-縮短周期）的快速反應(yīng)力量較差，而發(fā)展運動員快速反應(yīng)力量最為主要的方法為短程式（SSC＜170 ms）超等長練習（跳深、跳欄架等），這一結(jié)論也與我國短跑訓練實踐中“輕跳躍練習”的現(xiàn)狀相符。

4.3 速度節(jié)奏與速度耐力對短跑運動表現(xiàn)的影響

在人體運動的3大供能系統(tǒng)（磷酸原、糖酵解和有氧氧化）中，輸出功率最大的磷酸原系統(tǒng)僅能維持肌肉6~8 s的最大收縮[19]，而世界優(yōu)秀男子短跑運動員跑完100 m全程大約需要9.58~10.00 s。顯然，磷酸原系統(tǒng)不能完全滿足100 m比賽的能量需求，這就要求運動員通過速度節(jié)奏的合理變化來優(yōu)化3大能源系統(tǒng)的供能比例和效率，實現(xiàn)生物能向機械能的最大轉(zhuǎn)化[14]。

Abbiss[12]、Stoyanov[30]和Mackala[24]等人的研究表明，精英短跑運動員在100 m比賽前20 m的時間占比明顯高于普通短跑運動員，與此同時，精英短跑運動員獲得和保持最大速度的能力也明顯優(yōu)于普通組短跑運動員。換言之，世界優(yōu)秀短跑運動員在100 m比賽起跑后并非竭盡全力地加速，而是采用了“漸加速”的方式加速[8,9]。因為運動員在100 m前程加速過快容易導(dǎo)致肌肉的過度緊張，這一方面會導(dǎo)致運動員的技術(shù)動作越跑越僵，另一方面會降低ATP-CP重新合成和再利用的效率，上述兩個方面都會對運動員獲得和保持最大速度產(chǎn)生不利影響[6,29]。在本研究中，我國優(yōu)秀男子短跑運動員前20 m的時間占比顯著低于2017年世錦賽男子100 m決賽運動員（28.92%±0.23% vs 29.54%±0.49%，＜0.05，圖11），也顯著低于2009年世錦賽男子100 m決賽運動員（28.92%±0.23% vs 29.46%±0.47%，＜0.05，圖11），這提示，我國優(yōu)秀男子短跑運動員在100 m前程加速過快，速度節(jié)奏不合理，將不利于運動員獲得和保持最大速度。

速度耐力是指運動員以無氧糖酵解代謝為主要供能形式較長時間保持最大速度的能力。McArdle[26]和 Mader等人[1]的研究表明，在田徑100 m項目中，無氧糖酵解供能的比例在50%以上。這就是說，速度耐力是決定短跑運動表現(xiàn)的關(guān)鍵因素之一。姜自立等人[4]的研究表明，運動水平越高的短跑運動員，其后程保持最大速度的能力越強，降速幅度越小。在本研究中，我國優(yōu)秀男子短跑運動員在100 m比賽最后10.5 m的降速幅度顯著高于2017年世錦賽男子100 m決賽運動員（7.35%±1.32% vs 3.78%±1.96%，＜0.05，圖12），也顯著高于2009年世錦賽男子100 m決賽運動員（7.35%±1.32% vs 3.28%±1.36%%，＜0.05，圖12），這一方面論證了上文中得出的“前程加速過快不利于獲得和保持最大速度”的結(jié)論，另一方面提示我國優(yōu)秀男子短跑運動員的速度耐力水平較差，這一結(jié)論也與我國短跑訓練中“重最大速度訓練、輕速度耐力訓練”的現(xiàn)狀一致[5]。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

與世界優(yōu)秀男子短跑運動員相比，我國優(yōu)秀男子短跑運動員加速跑階段的步頻偏快、途中跑階段的步長偏短、加速跑階段的觸地時間偏長、途中跑階段的騰空時間偏短，前20 m的時間占比偏低、后10 m的降速幅度偏大，說明我國優(yōu)秀男子短跑運動員的加速技術(shù)、速度節(jié)奏、發(fā)力速率、反應(yīng)力量和速度耐力等方面的技術(shù)和能力相對較差，有待進一步提高。

5.2 建議

針對我國優(yōu)秀男子短跑運動員關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)中存在的問題，建議：1）采用“跑格”的方式限制運動員加速跑階段的步長和步頻，掌握正確的起跑加速技術(shù)；2）采用繞欄架、彈力帶擺髖、下壓擺腿（抗阻）和俯臥屈膝（抗阻）等練習增加運動員髖關(guān)節(jié)的活動范圍和靈活性、髖部屈肌和股后肌群的力量；3）適當降低力量訓練中的抗阻負荷，提高運動員每個練習動作的發(fā)力速率；4）適當增加跳深、跳欄架等短程式（＜170 ms）超等長練習的比例，提高運動員的反應(yīng)力量水平；5）適當增加“20 m加速跑＋20 m順勢跑＋20 m加速跑＋20 m順勢跑”或“30 m加速跑＋40 m順勢跑＋30 m加速跑＋40 m順勢跑”等變速跑訓練的比例，形成合理的速度節(jié)奏；6）適當增加速度耐力訓練在整個短跑訓練中的比例，并采用“高量”與“高強度”相結(jié)合的速度耐力訓練模式發(fā)展運動員的速度耐力水平。

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Study on the Key Technical Characteristics of Men’s100m Finalists in 2017 National Games

JIANG Zi-li1, YUAN Ting-gang1, WANG Guo-jie2, LI Qing3

1. China Institute of Sport Science, Beijing 100061, China; 2. Beijing Sport University, Beijing 100084, China; 3. Tsinghua University, Beijing 100084, China.

Objective: To explore the key technical characteristics of 100m finals athletes in 2017 National Games and find out the technical problems existing in our elite sprinters. Methods: Two-dimensional video analysis method was used to analyze the step length (SL), step frequency (SF), ground contact time (GT), air time (AT) and pacing strategies (PS) of finalists during the acceleration phase (from 0 to 12th steps) and the mid-race phase (from 13th steps to finish) and to compare the above-mentioned parameters with the world elite sprinter's related data. Results: Comparing with the world elite sprinters, the SL of our elite sprinters during the acceleration phase was no significant difference (>0.05), the SL of our elite sprinters during the mid-race phase was significantly short (<0.05), the SF of our elite sprinters during the acceleration is significantly high (<0.05), the SF of our elite sprinters during the mid-race phase was no significant difference (>0.05); The GT of our elite sprinters during the acceleration phase and the mid-race phase was significantly long (<0.05), and the AT of our elite sprinter during the acceleration phase and the mid-race phase was significantly short (<0.05). The time ratio of the first 20m to 100m was significantly low (<0.05), and the deceleration amplitude of the last 10.5m was significantly large (<0.05). Conclusion: The accelerated technique, the rate of force development, the reactive force, the pacing strategies and the speed endurance of our elite male sprinters need to be further improved.

G822.1

A

1002-9826(2018)06-0109-09

10.16470/j.csst.201806015

2018-02-07；

2018-07-12

國家體育總局體育科學研究所基本科研業(yè)務(wù)費資助項目(基本17-41)。

姜自立,男,助理研究員,博士,主要研究方向為運動訓練理論應(yīng)用、運動生理機能監(jiān)測和運動技術(shù)分析; E-mail: jiangzili2010@163.com。