优化我国100m跑运动员途中跑步幅结构的实验研究

许延威 马立坤 邰 峰

(辽宁师范大学 体育学院,辽宁 大连 116029)

优化我国100m跑运动员途中跑步幅结构的实验研究

许延威 马立坤 邰 峰

(辽宁师范大学 体育学院,辽宁 大连 116029)

运用对比分析法，对我国优秀男子100m运动员步幅结构进行分析，结果表明：我国男子100m运动员途中跑的步幅结构不合理，支撑阶段的步幅小，腾空阶段步幅过大。主要原因在于：着地距离短，膝关节缓冲幅度小，以及摆动腿摆动的时机晚、摆动慢、摆动幅度小。在保持最大步频的基础上提高步幅，是选择步幅训练手段的重要前提。

100m跑；途中跑；支撑阶段；腾起阶段

近年来，随着科学技术的不断发展，短跑训练科学化水平的不断提高，我国短跑水平进步较大。特别是，我国男子100m跑运动成绩也得到了很大的提高，但与世界男子短跑强国相比，仍有相当大的差距。目前世界优秀男子短跑运动员途中跑的步长大都在2.40m以上，100m一般用43-44步跑完。而我国运动员的100m全程跑多用47步以上完成，途中跑步长约在2.30m左右。可见，步幅小是我国短跑技术普遍存在的问题，也是制约我国男子100m跑成绩提高的一个重要原因。本文对我国男子100m跑运动员途中跑步幅小的内在原因进行深入的探讨，并提出有针对性的训练手段。

1 研究对象与方法

1.1研究对象

辽宁师范大学体育学院的15名二级以上的男子短跑运动员。

1.2研究方法

1.2.1 实验设计

在对制约我国100m运动员步幅的因素进行理论分析的基础上，提出通过下坡牵引跑改进运动员途中跑阶段的步幅结构,提高运动员途中跑支撑阶段的步幅,能够提高100m专项成绩的实验假设。对辽宁师范大学体育学院的15名二级以上的短跑运动员，进行为期8周的下坡牵引跑训练，进行实验前后的对照，以验证理论假设的准确性及训练手段的有效性。

1.2.2 训练方法手段的选择

世界优秀短跑运动员采用的各种发展最大步幅的训练方法与手段，在结构上体现出在保持最大步频的基础上发展步幅，本文选择下坡牵引跑为主要训练手段，坡度为10°，距离为60m，胶带长度为10m，牵引至20m。(如图1所示)。其主要目的在于，通过利用下坡牵引跑的方法，使人体运动方向的分力得到增大，实现身体重心的“超前运动”，在保持最大步频的基础上，打破原有的步长结构，建立新的步长结构，增加着地距离和支撑距离、减小腾空距离，从而有利于提高途中跑阶段最大速度水平。

图1 下坡牵引跑

1.2.3 牵引跑的实施方法与要求

实验前进行4次课的适应性训练，使用中等速度进行下坡牵引跑，目的是使实验对象能够在下坡牵引跑中保持好正确的短跑技术和维持好身体平衡。正式实验总计八周，每周进行4次训练。前4周，每次课进行6次下坡牵引跑练习。后4周，每次课进行8次下坡牵引跑练习,每次练习跑60m，间歇时间保证运动员充分休息。技术上要求运动员的注意力放在摆动技术环节，尽量减小后蹬，在高速牵引的状态下达到超越平跑时的摆臂、摆腿速度。在负荷强度上，运动员要超过个人60m平跑成绩0.8s以上为达到要求。

1.2.4 高速摄影

为了更准确地获得下肢运动学参数，本研究用两架高速摄像机(JCV9800)对实验前后实验对象途中跑的一个单步进行双侧定点定焦拍摄。

2 研究结果与分析

2.1我国100m运动员步幅的制约因素分析

步幅是指左右脚着地点之间在运动方向上的距离，由着地距离、腾空距离及后蹬距离三个分量组成。支撑阶段分为两个部分：前支撑和后支撑阶段，为了论述方便，本文将从支撑和腾空两部分进行研究。

表1 着地距离、后蹬距离和腾空距离比较

2.1.1 途中跑步幅结构

由表1可见，国内100m运动员在途中跑阶段，平均步幅低于国外运动员0.11m，其中着地距离与后蹬距离之和低于国外运动员0.26m。在上文已经提到，人体的支撑阶段是由前支撑阶段和后支撑阶段所构成的，此阶段又可看作人体从体前支撑到体后支撑绕以前脚掌为支点的转动过程。这一转动过程效果的好坏、幅度的大小对提高途中跑阶段的步幅具有重要意义。

表2 国内外运动员步幅结构的比较

由表2可见，国内100m运动员在途中跑阶段在步幅结构上与国外运动员存在较大差异，着地距离与步幅的比和后蹬距离与步幅的比，都分别高出国内运动4.4%和4.8%，说明在途中跑阶段国外运动员的支撑距离占步幅的比例大。国内运动员在腾空距离与步幅比的比值上，高出国外运动员9.2%，说明国内运动在途中跑阶段的步幅获得过于依赖腾空距离，造成身体重心过高，竖直向上的分力过大，腾空时间过长，那么，水平向前的力自然就会相对减少，进而影响途中跑速度。因此，通过对上述各项数据分析得出，国外运动员在途中跑阶段的步幅结构优与国内运动员。

2.1.2 途中跑步幅结构存在差异的原因分析

表3 摆动腿摆动技术指标、支撑腿活动范围的比较

在途中跑阶段中，当脚着地时，身体会产生绕支点的转动。由生物力学原理可知，这一转动的效果取决于以下三点：(1)支撑点制动的效果。由表1可以看出，国外优秀运动员的着地距离比国内运动员要长0.11m，这显然与传统的技术理论不符合，传统的技术理论告诉我们，着地距离的增长，会增加地面对人体的反作用力，但从整体来看，着地距离加大的同时，也加大了支撑点的制动效果，有利于加大人体整体绕支点的转动效果，同时也加大了髋关节克制收缩的程度和膝、踝关节的退让收缩程度，减小后蹬角，这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，国外与国内运动员相比，膝缓冲幅度的差距较为明显，有7.3度之多，缓冲幅度越大，体重心移过支点的速度就越快，这就加大了偏心力矩对人体整体转动效果的影响。(3)肢体的摆动效果对人体整体转动效果的影响。由表2可知，国外运动员摆动技术有如下特征：摆动的时机早、大小腿折叠紧，摆动速度快、摆动幅度大。在支撑状态下，摆动腿动量矩大，必然提高人体整体的转动效果，有利于增大支撑阶段步幅。

表3 腾空阶段技术指标的比较

腾空阶段是缓冲和蹬伸的后继动作，那么，腾空阶段速度的快慢必然受缓冲和蹬伸动作的影响。在上文已经提到，国内运动员的着地距离短，膝关节缓冲幅度小，摆动腿摆动时机晚、摆动速度慢、摆动幅度小，造成了国内运动员后蹬角的角度过大。由于后蹬角度过大，造成国内运动员在腾起阶段质心腾起角过大，那么必然会加大竖直速度，从而减小水平速度。虽然与国外运动员相比，我国运动员在质心腾起阶段的步幅较大，但是以牺牲水平速度获得的。由运动生物力学原理可知，水平动速度越大，制动后所获得的转动角速度就越大。由表3可知，国内运动员这种以在腾起阶段增大质心腾起角来获得较大的步幅的方式，不但减小了水平速度，而且还影响到下一步支撑阶段人体转动的效果，可以说是得不偿失。

可见，着地距离短，膝关节活动幅度小，以及摆动腿摆动时机晚、摆动速度慢、摆动幅度小是影响我国运动员在支撑阶段步幅获得的主要原因。

2.2优化100m运动员步幅结构的实验研究

2.2.1 实验前后运动员步幅结构的对比分析

表4 实验前后运动员步幅结构的对比分析

通过表4可得知，实验前后运动员着地距离和后蹬距离加长，质心腾起角度减小和腾空距离缩短。步幅结构得到优化，步幅明显增长,同时运动成绩也有所提高。

在下坡牵引跑训练中，由于牵引的力量，使运动员水平向前的力增加，跑动的速度会比运动员原本的速度快，为了防止由于速度过快使身体前倾过大而摔倒，运动员必须加快大腿前摆和下压的速度来维持身体的稳定性，这样就会造成没有足够的时间做充分的后蹬，这样就无形当中减小了运动时的质心角度，使水平移动的速度加快，不但缩短了腾空的时间加大了支撑阶段的距离，同时也减小了蹬地角。这说明，下坡牵引跑对改善运动员步幅结构效果较好。从实验结果来看，运动的平均成绩、步幅、着地距离、后蹬距离都有明显的提高，训练效果良好。

2.2.2 牵引跑对腾空阶段的影响

表5 实验前后腾空阶段技术指标的比较

优秀的短跑运动员在途中跑阶段，支撑腿从落地到完成蹬地动作的时间为0.08-0.11s，而肌肉收缩时要发挥最大力量所需要的时间为0.7-0.9秒。因此，在途中跑阶段，大腿根本没有充足的时间做出后蹬，而过分的强调蹬地还会造成质心腾起角的角度过大，垂直向上的力增加，不但分散了向前运动的力，而且会使运动员腾空时间过长，腾空距离过大，竖直速度增加，支撑阶段步幅缩短，影响运动成绩。而牵引跑这种训练手段可以有效打破这种原有技术的弊端。由于牵引跑在原有向前跑动的速度基础上，在额外的施加外力，使运动员在途中跑阶段中蹬地的时间更短，使大腿在没有完成蹬地时就被迫前摆，这样自然就会减小质心腾起角的角度，使腾空的时间和距离缩短，后蹬距离加长。通过表5可知，试验对象腾空阶段各项技术指标在实验后均有所改善，这就更加证明了，下坡牵引跑可以有效的减少腾空阶段的竖直分力，使向前的力更加集中。

2.2.3 牵引跑对摆动腿技术的影响

表6 实验前后摆动腿摆动技术指标、支撑腿活动范围的比较

通过对中外优秀运动员支撑腿着地缓冲角度的对比，发现国外优秀运动员膝关节的缓冲角度远远大于我国运动员，这也是由于优传统短跑技术过分强调蹬伸，后支撑阶段后蹬过大，使质心腾起角度过大，造成途中跑腾空阶段重心腾起过高，而使膝关节缓冲角度变小，减小了前支撑的距离。在摆动腿前摆阶段，由于途中跑腾空阶段重心腾起过高，使摆动腿前摆阶段的摆动方向过高，造成向前摆动力量减小，两大腿最大夹角过小。前摆阶段大小腿折叠不紧，折叠角度过大，从而影响前摆速度。由表6可知，牵引跑可以使途中跑中运动员的质心腾起角变小，降低了跑动中重心的高度，迫使运动员在着地缓冲中不得不加大膝关节的缓冲幅度，使前支撑距离增加，由于牵引力的作用，使身体重心快速移动，迫使支撑腿快速结束缓冲进入前摆阶段，从而提高前摆的时机和速度，提高两大腿最大夹角，使步幅得到提高。

3 结论

1)我国男子100m运动员的步幅结构不合理,途中跑支撑阶段所获得的步幅小,腾空距离过大.其主要原因是着地距离短，膝关节活动幅度小，以及摆动腿摆动时机晚、摆动慢、摆动幅度小。

2)在腾空阶段，我国运动员以增大腾起角来获得较大的腾空距离对支撑阶段人体的转动会造成不利影响,减缓了人体向前的转动效果。

3)下坡牵引跑可以使运动员途中跑支撑距离变长，腾空时间和腾空距离缩短，质心腾起角度变小，使跑动中身体重心高度降低。增大水平分力，使向前的力更加集中。下坡牵引跑可以提高大腿前摆速度，减少前摆时间，膝关节缓冲角度加大，提高步幅。因此在保持最大步频的基础上发展步幅是选择步幅训练手段的重要前提。

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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

许延威(1971-),男,黑龙江省双城市人，博士研究生，副教授,研究生导师,研究方向:田径教学与训练。