短跑运动员的速度素质及其训练

解 鑫

1 前言

大多数从事运动训练的人都认同速度素质的重要性，速度素质作为人体的基本运动素质，对大多数运动项目的竞技表现都至关重要。然而，在运动训练学的研究领域，对速度素质的研究却长期停滞不前，造成这种状况的原因主要在于：速度素质相较于其它身体素质能力而言，具有更复杂的结构。速度素质在概念、结构及其训练方面都存在未知的空间和大量的争议。有学者进行过不完全统计，仅就速度表现形式的描述就使用了超过50余种不同的概念。虽然速度素质仅是身体素质能力的一部分，但速度素质却不仅仅是体能，而是涉及一个非常复杂的协调系统，速度素质受到众多系统和机制的影响，特别是能量系统控制机制和神经系统控制机制。一个人的基础速度，或称“速度潜力”，在很大程度上源自天生的遗传特质(85%-90%)，速度素质主要依赖于肌肉系统和神经系统的质量，速度素质对肌肉系统、神经系统的依赖要高于对心血管、循环、呼吸等系统的依赖。对初学者进行速度素质的训练非常重要，然而，如果仅仅只进行速度素质的训练，往往只能稳定速度素质的表现，因为改善和提高速度素质是非常困难和缓慢的。人的确生而具备某种素质，然而我们却不能指望它代替训练，这些天生的素质如果不能得到适时合理地训练刺激，就会被埋没掉甚至丧失掉。大多数运动项目中的速度都表现为一种复杂的能力，有众多相互关联的因素在影响速度素质的表现，速度素质属于典型的“复合素质”[1]。一般而言，速度素质主要包括以下几种：反应速度、启动速度(加速能力)、停止速度(减速能力)、最大速度、速度耐力和灵敏性(变向能力)。这些速度类型是在真实运动中呈现出的样态，它们之间相互联系、相互影响。然而，对于运动竞赛而言，所有的速度类型都非常重要，因此对速度素质的训练不能仅使用同一种方法，而是要采取不同的方法进行并行开发。速度素质主要受以下因素的影响：中枢神经系统的类型和活跃性、肌纤维类型和肌肉系统的结构、肌肉的弹性特质、肌间协调和肌肉内部协调能力、灵活性、快速爆发力、运动技巧、无氧代谢能力、注意力和关注力等。对于短跑运动员而言，最重要的速度素质主要包括反应速度、动作速度、位移速度和最大速度。

2 短跑运动员的速度类型及其训练

2.1 反应速度

2.1.1 基本概念及其生理学基础

反应速度是运动员在最短时间内对特定信号做出反应的能力，标志着运动员对特定信号反应时间链潜伏期的长短。根据刺激类型的不同，反应速度也有所不同，刺激类型包括视觉信号刺激(例如击剑、拳击等)、听觉信号刺激(如田径、游泳等)、战术信号刺激(摔跤、柔道等)、动感信号刺激(体操、跳水等)。人体启动任何一块肌肉进行活动都存在一个反应时间链的潜伏期，一般持续时间介于0.1-0.3毫秒之间，这个持续时间是肌肉内进行生物化学反应和生物电传导所需的时间。如果将这个非常短暂的持续时间再进行划分，还可以分为三个阶段：感觉阶段(神经时间)、运动前阶段、运动阶段[2]。感觉阶段是从接受信号开始到第一块肌肉活动信号出现为止(可以通过对潜在肌肉进行生物电测量来确定)。运动前阶段的时间非常短(通常仅有0.03毫秒)，是指从肌肉生物电活动信号出现到产生肌肉的活动为止的阶段。而运动阶段则是从肌肉活动开始直至肌肉活动结束为止。感觉阶段和运动前阶段组成了反应链的潜伏期，而运动阶段实际上是单次运动的速度。

2.1.2 提高反应速度的常用训练方法

反应速度在很大程度上是由遗传基因决定的，仅有非常有限的部分可以通过训练来提高。在简单反应中，反应速度可以提升10%-20%，而在有选择性的反应中，提升的幅度可以达到30%。提高反应速度，通常可以采取以下几种方法：(1)重复训练法。这种训练方法的优点在于可以相对较快地提高反应速度，缺点在于一旦反应速度稳定下来，进一步的提高就基本难以实现了，同时，反应速度训练对运动员的身体状态关系密切，应避免在运动员疲劳的状态下进行反应速度的训练[3]，而重复训练往往会加速运动员的身体疲劳。如果想要进一步提升，则需要改变刺激的类型和强度，其中注意力应集中在快速移动的表现上而不是信号本身。(2)分解训练法。分解训练是将运动进行阶段划分，例如短跑运动中的起跑训练，使用分解训练法的目的在于，运用分解动作的方法为运动员针对给定信号的反应提供便利条件。(3)感官感觉训练法。感官感觉训练法是运动员基于反应速度和运动能力的相关性来区分一个短时间的时间间隔。首先将运动员置于一个需要他们快速反应的特定信号中，每一次启动后跑过一定距离，例如启动5米、10米等，每次教练员都给予时间反馈。训练一段时间之后，让运动员自己完成特定距离的任务并预估他们所用的时间，并将他的预估时间与实际时间进行对比。最后，让运动员自己去达到他们自己设定的时间。通过感官感觉训练的方式，可以提高运动员的时空感和速度感，最终表现为反应速度的提高。

2.2 动作速度

2.2.1 基本概念及其生理学基础

动作速度是人体完成某一动作的快速能力，动作速度实际上是由多种素质和能力决定的，例如力量、协调、耐力、技术以及速度本身[4]。即使是在主要依赖周期性位移速度的周期性运动中，也需要动作速度的快速。运动员动作速度的增长有性别差异，男孩动作速度的最大增幅发生在8-12岁之间，在接近15岁时也有一个增长的敏感期，随后增幅放缓。女孩动作速度增长的时间短要晚于男孩，但女孩动作速度的增长比较统一，男孩则有很大差异。动作速度与肌纤维类型的百分比组成及其面积、肌肉力量、肌组织的兴奋性和条件反射的巩固程度有关，快肌纤维的比例及其力量是动作速度的重要生理基础[5]。

2.2.2 提高动作速度的常用训练方法

提高运动员的动作速度，通常采用的训练方法包括减难训练法、加难训练法和时限法。(1)减难训练法。减难是指减少练习难度，常用方式包括牵引跑、顺风跑、下坡跑等。 (2)加难训练法。加难是指加大练习难度，发挥后效作用。常用方式包括负重跑、阻力跑等。(3)时限训练法。按预定的音乐节拍频率完成动作，以改变运动员的动作速度。需要特别注意的是，无论采取何种训练方法，都应将重点集中到技术动作环节的速度合成上，即对运动环节的技术动作速度、方向和幅度的改进上[6]。

2.3 位移速度

2.3.1 基本概念及其生理学基础

位移速度是指在做周期性运动中，单位时间内人体快速移动的能力。在很多运动项目中，高频率的位移速度都非常重要，例如长跑、滑冰、划船、自行车等。虽然这些运动项目包含着多种速度类型的组合，但高频率的位移速度起着更为关键的作用。短跑是最大强度的周期性运动项目[7]，位移速度更多依赖运动员耐无氧能力，耐无氧的能力是抵消身体器官受不利条件影响的决定性因素，也是促进身体快速适应运动环境的基础。不管是多么简单的周期性运动，都需要复杂的动作结构和运动模式。提高位移速度，需要发展最大力量，而最大力量的生理学基础主要取决于肌肉横断面的增大、肌肉中磷酸肌酸(CP)的储备量以及ATP的合成速度[8]。

2.3.2 提高位移速度的常用训练方法

提高短跑运动员位移速度的训练，首先要保证技术动作的正确，其次要多运用最大速度、次最大速度持续时间不超过10秒的训练。在训练方法方面，主要采用重复训练法和交替训练法。(1)重复训练法。重复训练对位移速度的发展而言是一个相当可靠的方法。在运用重复训练法时需要注意，要严格控制移动的距离，这个距离要保证运动员在运动结束时最终的速度不降低，即运动速度必须达到最大化。而组间休息的时间必须足够长，以便使身体机能能够从先前的运动中得以基本完全恢复，判断机能恢复程度的依据主要有心率指标或其它更为精确的生理生化指标。在快速移动后的休息调整一定要是积极的，可以采用简单的慢跑、拉伸或行走来保持较高的中枢神经系统兴奋性。重复训练法的重复次数一般不要超过5组，一般而言，位移速度的训练应安排在训练主体部分的开始阶段。在训练的组间间歇阶段，身体机能至少要恢复到原有水平95%以上。例如，如果一个50米的全速跑后需要6分钟可以完全恢复，95%的恢复大概就需要5分钟。这意味着，在恢复到95%以上机能水平后，要以最大速度来再次训练。然而，这种大量重复的训练方法也存在着明显的缺点，重复训练会导致训练的枯燥，难以激发运动员的训练积极性，因此，在训练位移速度时，还必须考虑与其它训练方法的配合。(2)交替训练法。交替训练法运用的一般程序特点是不断增加训练负荷和速度水平。运用交替训练法，按照训练程序序列逐步提升速度水平，直至最后达到最大速度。交替训练的基本目标就是要提高速度。训练程序系列之间的间隔期需要运动员进行主动休息，这意味着要保持中枢神经系统的兴奋性，在训练间歇期建议进行一些可以活跃肌肉组织的低强度运动。但需要特别注意的是，速度水平的迁移是相当有限的，速度提升的表达需要通过相同或相关的练习，相同的练习很好理解。例如100米跑，训练可以采取100米跑的形式进行，而相关的练习则是指对有可能影响速度水平的因素进行训练，例如起跑技术、冲刺跑技术、途中跑技术等，再例如下肢爆发力、上肢力量、腰腹部核心力量等。

2.4 最大速度

2.4.1 基本概念及其生理学基础

最大速度可以简单地理解为：在几乎没有阻力的情况下，运动员运动时可以达到的最高速度。影响短跑水平的最关键因素不是速度耐力，而是最大速度[9]。因此，最大速度对短跑成绩起决定性作用，两者之间具有极高的相关性[10]，提高最大速度对短跑水平的提高具有极其重要的意义。要开发最大速度，一般需要20-30米左右的启动距离来完成加速。一般来说，人的最大速度可以达到12.5米/秒左右。从生物力学的角度来看，最大速度是步频与步幅的乘积，从一般实践上看，步频与步幅通常成反比关系。因此，要实现更高的速度，需要综合考虑步频与步幅这两个影响因素，而在具体技术层面，在重视传统训练中的“蹬”的基础上，还需要特别重视“摆”的训练[11]，前摆期股直肌激活程度更高以产生更大屈髋肌肉力矩对抗更大的伸髋惯性力矩；后摆期股二头激活程度更高以产生更大伸髋肌肉力矩对抗更大的屈髋惯性力矩[12]。最大速度能力与短跑成绩显著性相关，最大速度与乳酸能供能显著相关，短跑成绩越好，血乳酸值相应越高[13]。

2.4.2 提高最大速度的常用训练方法

有多种方法可以开发和提高最大速度，开发和提高的基本原理都是增加步频与步幅的乘积。为了提高最大速度，应该增加步频与步幅中的一个，或同时进行提高，虽然基本原理简明易懂，但无论是对步频还是对步幅的改变，都是一个涉及生理和生物力学的复杂改造过程，改造的效果如何在很大程度上取决于个体的身体基础能力。科学研究表明，力量特别是爆发力是影响最大速度的关键因子，提高最大速度必须进行力量特别是爆发力的训练，力量与速度之间的转换需要神经肌肉系统的协调机制作为中介方能产生积极的效果。实践经验和科学研究都表明，动力性力量训练对提升最高速度的效果要好于静力性力量训练。提高最大速度的常用训练方法主要是增强式训练(超等长训练)，增强式训练可以有效促进力量与柔韧的同步发展[14]。超等长训练被视为提高肌肉弹性力量的最佳方法，而肌肉弹性力量与各种形式的冲刺、速度变化、变向等运动形式有关。在超等长运动模式下，肌肉在离心收缩阶段，积累了第二次反弹中涉及到的弹性势能，超等长训练包括跳深、垂直跳跃、垂直障碍跳跃、水平前后跳跃、横向跳跃等，跳深和快速后蹬跑被证明是提高爆发力的最有效手段[15]，因此要提高最大速度，需要正确运用超等长训练。进行超等长训练，需要注意以下事项：进行超等长训练需要参训运动员具备一定水平的基础体能，并进行过专门的体能训练，具备很好的一般力量；超等长训练一般要到13岁后才推荐使用；超等长训练的频次每周推荐使用2-3次[16]；初学者进行超等长训练，建议一次的训练量控制在40-60次，中级水平运动员的训练量控制在60-80次，优秀运动员的训练量控制在80-120次；跳深练习的组间间隔时间应控制在10-15秒，完整系列练习控制在3-5分钟；进行超等长训练，必须考虑两次训练之间的时间间隔，一般情况下，两次训练之间需要保证至少24-48小时的休息时间；每周超过三次超等长训练，容易诱发伤病；由于中枢神经系统会产生疲劳，不建议将力量训练与超等长训练一起运用；进行超等长训练，最佳训练高度在40-120厘米；用脚前掌触地，脚后跟不要接触到地面；不建议在一天中同时安排力量训练和超等长训练；水平跳跃和垂直跳跃可以结合障碍物跳跃以及速度训练；所有的练习务必技术正确；必须以次最大强度或最大强度进行练习。

3 总结

速度素质是一种身体能力，这种身体能力只有在某个特定年龄段才能被有效开发，也只有在精心挑选设计的训练刺激下才能有效发展。虽然速度素质多由先天遗传决定，但后天因素对速度素质的影响也很关键，动作技术是影响运动速度的一个重要因素，要想提高速度，提高人体的运动效率，必须要规范运动技术，减少甚至消除掉一些不必要的、多余的动作，让运动更为自然流畅，最大程度地发挥出应有的速度水平。速度素质的表达体现着人体内部系统、外部素质协调能力的水平。在发展青少年的速度素质时，要注意训练的乐趣，要让青少年获得进步、成功的满足感，同时需要通过竞争来促进速度素质的表达。对于不同阶段、不同类型的速度，需要有针对性地采取有效的训练方法，以便最大程度地保障训练的效益。反应速度、动作速度、位移速度和最大速度是决定短跑水平的关键因素，反应速度的训练可以采用重复训练、分解训练和感官感觉训练等方法，动作速度的训练可以采用加难训练、减难训练和时限训练等方法，位移速度的训练可以采用重复训练、交替训练等训练方法，而最大速度的训练则主要采用增强式训练的方法。