2017年全运会男子100m决赛运动员关键技术特征研究

姜自立，苑廷刚，王国杰，李 庆



2017年全运会男子100m决赛运动员关键技术特征研究

姜自立1，苑廷刚1，王国杰2，李 庆3

1. 国家体育总局体育科学研究所, 北京 100061; 2. 北京体育大学, 北京 100084; 3. 清华大学 体育部, 北京 100084

目的：探究2017年全运会男子100 m决赛运动员的关键技术特征及其关键技术环节中存在的问题。方法：采用二维录像解析法对我国2017年全运会男子100 m决赛8名运动员加速跑阶段（0~12步）和途中跑阶段（13步~终点）的步长和步频、触地时间和腾空时间、以及全程速度节奏进行了分析，并与世界优秀短跑运动员的相关数据进行了比较。结果：与世界优秀男子短跑运动员相比，我国优秀男子短跑运动员加速跑阶段的步长并无显著性差异（＞0.05），途中跑阶段的步长偏短（＜0.05）；加速跑阶段的步频偏快（＜0.05），途中跑阶段的步频并无显著性差异（＞0.05）；加速跑阶段和途中跑阶段的触地时间均偏长、腾空时间均偏短（＜0.05）；前20 m的时间占比偏低（＜0.05），最后10.5 m的降速幅度偏大（＜0.05）。结论：我国优秀男子短跑运动员的加速技术、速度节奏、发力速率、反应力量和速度耐力等相对较差，有待进一步提高。

100 m；短跑技术；步长；步频；触地时间；腾空时间

1 前言

田径100 m比赛象征着人类体能的极限，是竞争最为激烈和最受瞩目的运动项目。近年来，我国男子100 m水平取得了长足进步（图1），其中，张培萌在2013年莫斯科田径世锦赛男子100 m半决赛中以10.00 s的成绩追平了当时黄种人的最快纪录。苏炳添在2015年钻石联赛尤金站男子100 m比赛中以9.99 s的成绩成为了第1个突破10 s大关的黄种人，在2015年北京田径世锦赛男子100 m半决赛中，苏炳添再次跑出9.99 s的佳绩，成为了第1个站在世界大赛（奥运会或世锦赛）男子100 m决赛跑道上的黄种人。但必须承认的是，与世界领先水平相比，我国的男子100 m水平仍然存在着较大的差距。当然，造成这种差距的原因是多方面的，既包括人种基因上的因素，也包括训练方法、手段、以及技术水平上的因素。在运动训练中，运动表现的突破主要依赖于运动员身体形态的改变、生理机能的提高和运动技术的完善3个方面。但对于成年短跑运动员而言，随着体能逐渐逼近极限，身体形态将维持在一个相对稳定的水平上，能量代谢的可塑空间也将受到限制，因此，运动成绩的提高就主要依赖于运动技术的进一步的完善[6]。

图1 我国男子100 m纪录演进图

Figure1. Evolution of China Men's 100m Records

近年来，国内外训练学专家和学者围绕短跑技术进行了大量的研究[2,3,8-11,21,22,25,30]，为推动我国短跑运动的发展起到了积极的作用。但在前期研究中，研究对象多为世界优秀男子短跑运动员，而关于我国优秀男子短跑运动员的关键技术特征、以及中、外优秀男子短跑运动员关键技术特征的对比研究相对较少。我国优秀男子短跑运动员与世界优秀男子短跑运动员在关键技术参数上到底存在哪些差距？一直都是广大教练员和运动员关心且亟待解决的问题。2017年全运会男子100 m决赛是我国短跑史上水平最高的一场100 m比赛，多数决赛运动员也将代表中国出战2020年东京奥运会。因此，对2017年全运会男子100 m决赛运动员的关键技术特征进行研究，并将其与世界优秀男子100 m运动员的关键技术特征进行比较，发现我国优秀男子100 m运动员关键技术环节中存在的问题，并提出合理的训练建议，对促进我国短跑运动的发展，在2020年东京奥运上再创辉煌，有着重要的实践意义。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

本研究的主要对象为2017年全运会男子100 m决赛8名运动员的关键技术参数，并将其与2009年田径世锦赛、2015年田径世锦赛和2017年田径世锦赛男子100 m决赛运动员的相关技术参数进行了对比分析。主要研究对象的基本信息见表1。

2.2 研究方法

2.2.1 运动现场拍摄

表1 2017年全运会男子100 m决赛运动员基本情况一览表

2015年世锦赛男子100 m决赛的拍摄设备为2台Casio ZR800摄像机，2台摄像机分别架于100 m跑道30 m和80 m处进行二维平面定点定焦扫描拍摄（120 fps），取景范围分别为0~60 m和50~100 m，摄像机距离运动平面的拍摄距离约为30 m，拍摄高度约为10 m，所拍视频的分辨率为640×480；2017年全运会男子100 m决赛的拍摄设备包括3台JVC-GC-P100摄像机和2台Casio ZR800摄像机。3台JVC摄像机（1号、2号、3号）分别架于100 m跑道-5 m、7.5 m和22.5 m处进行二维平面定点定焦拍摄（100 fps），取景范围分别为-5~5 m、0~15 m和15~30 m，其中，2号和3号摄像机主光轴与运动平面垂直；2台Casio摄像机（4号、5号）分别架于100 m跑道 65 m处和100 m处进行二维定点定焦扫描拍摄（120 fps），取景范围分别为30~65 m和65~100 m。1~5号摄像机距离运动平面的拍摄距离约为25 m，拍摄高度约为10 m，1~3号机所拍视频的分辨率为640×360，4~5号机所拍视频的分辨率为640×480。赛前分别在100 m跑道两侧10 m、20 m和30 m处进行贴点标记，30~100 m段落借助女子100 m栏栏间8.5 m线为标记。拍摄现场的具体标记点和机位布局如图2所示。

图2 拍摄现场机位布局图

Figure 2. Location Layout of Cameras in Competition Site

2.2.2 二维录像解析

使用Dartfish 8.0运动视频技、战术分析系统和Kinovea运动视频解析软件对相关运动学数据进行解析。其中，步长为运动员一个单步中支撑腿脚尖至摆动腿脚尖之间的距离，以“m”为单位；步频为1除以运动员一个单步中触地时间和腾空时间之和，以“Hz”为单位；触地时间为运动员摆动腿触地瞬时至支撑腿离地前所历时间，以“ms”为单位；腾空时间为运动员支撑腿离地瞬时至摆动腿触地前所历时间，以“ms”为单位；分段速度和分段时间均以图2所示的标记点进行判断，分别以“m/s”和“s”为单位。以运动员各自跑道两条10 m分段线中点间的连线（10 m）作为解析运动员前12步步长时的参考标尺，0~12步平均步长为各单步步长的平均值，“13步~终点”平均步长=（ 100 m-前12步累积距离）÷（总步数−12步）。

2.2.3 数理统计

3 结果

3.1 步长特征和步频特征

3.1.1 步长特征

由表2可知，2017年全运会男子100 m决赛运动员的全程平均步长和步长指数分别为2.14±0.07 m和1.18±0.03，均显著低于2009年田径世锦赛男子100 m决赛运动员的全程平均步长（2.25±0.11 m）和步长指数（1.22±0.04）[20,28]（＜0.05，图3、图4）。进一步分析发现，在加速跑阶段，2017年全运会男子100 m决赛运动员的步长（1.66±0.08 m）和步长指数（0.92±0.04）与2009年田径世锦赛男子100 m决赛运动员的步长（1.67±0.08 m）和步长指数（0.91±0.03）[20,28]均没有显著性差异（图3、图4，＞0.05）。但在途中跑阶段，2017年全运会男子100 m决赛运动员的步长（2.31±0.07 m）和步长指数（1.28±0.03）显著低于2009年田径世锦赛男子100 m决赛运动员的步长（2.45±0.11 m）和步长指数（1.33±0.04）[20,28]（＜0.05，图3、图4）。由以上数据可知，我国优秀短跑运动员与世界优秀短跑运动员的步长差距主要存在于途中跑阶段。

图3 中、外优秀短跑运动员步长对比图

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

3.1.2 步频特征

由表2可知，2017年全运会男子100 m决赛运动员的全程平均步频和步频指数分别为4.62±0.17 Hz和8.33±0.23，均略高于2009年田径世锦赛男子100 m决赛运动员的全程平均步频（4.48±0.20 Hz）和全程步频指数（8.25±0.27）[20,28]（尽管在统计学上无显著性差异，＞0.05，图5、图6）。进一步分析发现，在加速跑阶段，2017年全运会男子100 m决赛运动员的步频（4.55±0.17 Hz）和步频指数（8.21±0.25）均显著高于2009年田径世锦赛男子100 m决赛运动员的步频（4.10±0.15 Hz）和步频指数（7.50±0.21）[20,28]（＜0.05，图5、图6）；但在途中跑阶段，2017年全运会男子100 m决赛运动员的步频（4.70±0.16 Hz）和步频指数（8.48±0.25）与2009年田径世锦赛男子100 m决赛运动员的步频（4.67±0.17 Hz）和步频指数（8.55±0.19）[20,28]均无显著性差异（＞0.05，图5、图6）。由以上数据可知，我国优秀短跑运动员加速跑阶段的步频明显快于世界优秀短跑运动员。

图4 中、外优秀短跑运动员步长指数对比图

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

表2 2017年全运会男子100 m决赛运动员的步长和步频特征一览表

图5 中、外优秀短跑运动员步频对比图

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

图6 中、外优秀短跑运动员步频指数对比图

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

3.2 触地时间与腾空时间

3.2.1 触地时间特征

由表3可知，2017年全运会男子100 m决赛运动员的全程平均触地时间和触地时间占比分别为105±5 ms和48.75%±1.29%，均显著高于2015年田径世锦赛男子100 m决赛运动员的全程平均触地时间（101±5 ms）和触地时间占比（46.17%±1.73%）（＜0.05，图7、图8）。进一步分析发现，在加速跑阶段，2017年全运会男子100 m决赛运动员的触地时间（143±6 ms）和触地时间占比（62.78%±1.49%）也均显著高于2015年田径世锦赛男子100 m决赛运动员的触地时间（136±4 ms）和触地时间占比（59.71%±1.62%）（＜0.05，图7、图8）；在途中跑阶段，2017年全运会男子100 m决赛运动员的触地时间（92±5 ms）和触地时间占比（43.55%±1.20%）也均显著高于2015年田径世锦赛男子 100 m决赛运动员的平均触地时间（89±6 ms）和触地时间占比（40.91%±2.17%）（＜0.05，图7、图8）。由以上数据可知，无论是在加速跑阶段，还是在途中跑阶段，我国优秀短跑运动员的触地时间均显著长于世界优秀短跑运动员。

表3 2017年全运会男子100 m决赛运动员的触地时间和腾空时间特征一览表

图7 中、外优秀短跑运动员触地时间对比图

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

图8 中、外优秀短跑运动员触地时间占比对比图

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

3.2.2 腾空时间特征

由表3可知，2017年全运会男子100 m决赛运动员的全程平均腾空时间和腾空时间占比分别为111±4 ms和51.25%±1.29%，均显著低于2015年田径世锦赛男子100 m决赛运动员的全程平均腾空时间（118±5 ms）和腾空时间占比（53.85 %±1.73%）（＜0.05，图9、图10）。进一步分析发现，在加速跑阶段，2017年全运会男子100 m决赛运动员的腾空时间（85±4 ms）和腾空时间占比（37.22%±1.49%）均显著短于2015年田径世锦赛男子100 m决赛运动员的腾空时间（92±5 ms）和腾空时间占比（40.29%±1.62%）（＜0.05，图9、图10）。在途中跑阶段，2017年全运会男子100 m决赛运动员的腾空时间（119±4 ms）和腾空时间占比（56.45%±1.20%）也均显著低于2015年田径世锦赛男子100 m决赛运动员腾空时间（128±5 ms）和腾空时间占比（59.09%±2.17%）（＜0.05，图9、图10）。由以上数据可知，无论是在加速跑阶段，还是在途中跑阶段，我国优秀短跑运动员的腾空时间均短于世界优秀短跑运动员。

图9 中、外优秀短跑运动员腾空时间对比图

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

图10 中、外优秀短跑运动员腾空时间占比对比图

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

3.3 速度节奏与速度耐力

3.3.1 前20 m时间占比

由表4可知，2017年全运会男子100 m决赛运动员前20 m的时间占比为28.92%±0.23%，显著低于2017年世锦赛男子100 m决赛运动员前20 m的时间占比（29.54%±0.49%）[13]（＜0.05，图11），也显著低于2009年柏林田径世锦赛男子100 m决赛运动员前20 m的时间占比（29.46%±0.47%）[20]（＜0.05，图11）。由以上数据可知，与世界优秀男子短跑运动员相比，我国优秀男子短跑运动员100 m比赛前20 m的时间占比偏低。

表4 2017年全运会男子100 m决赛运动员的分段时间特征一览表

注：T0-100m表示100 m时间；RT表示反应时间；T0-10m表示0~10 m时间，以此类推；R0-20m表示0~20 m时间占100 m全程时间的比例。

图11 中、外优秀短跑运动员前20 m时间占比对比图

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年全运会男子100 m决赛运动员最后10.5 m的降速幅度为7.35%±1.32%，显著低于2017年田径世锦赛男子100 m决赛运动员最后10 m的降速幅度（3.78%±1.96%）[13]（＜0.05，图12），也显著低于2009年田径世锦赛男子100 m决赛运动员最后10 m的降速幅度（3.28%±1.36%%）[28]（＜0.05，图12）。由以上数据可知，我国优秀男子短跑运动员在100 m比赛最后10.5 m的降速幅度明显大于世界优秀短跑运动员，且水平越高的短跑运动员，在100 m比赛最后10.5 m（10 m）的降速幅度越小。

图12 中、外优秀短跑运动员最后10 m降速幅度的对比图

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

表5 2017年全运会男子100m决赛运动员的分段速度特征一览表

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

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

4 讨论

本研究的主要目的是探究2017年全运会男子100 m决赛运动员的关键技术特征及其关键技术环节中存在的问题。在短跑训练实践中，多数教练员习惯于根据运动员在100 m比赛不同段落的运动学特征以及下肢主要肌群参与收缩的特征将100 m运动分为“加速跑”和“途中跑”两个不同的专项阶段[27]。其中，加速跑阶段一般为100 m比赛的0~12步或0~20 m，该阶段运动员以“蹬伸技术”为主，触地时间相对较长，有相对充分的时间发挥出髋部伸肌（臀大肌、大收肌、股二头肌长头、半腱肌、半膜肌）和腿部前群（股四头肌）的最大力量来完成蹬伸动作；途中跑阶段一般为100 m比赛的第13步至终点或20~100 m，该阶段运动员以“扒地技术”为主，触地时间相对较短，没有充分的时间发挥出髋部伸肌和股四头肌的最大力量，运动员主要是通过髋部屈肌（髂腰肌、股直肌、阔筋膜张肌）和股后肌群（腘绳肌）的快速收缩来完成扒地动作[23,32]。在本研究中，笔者对运动员步长、步频、触地时间、腾空时间、全程速度节奏等关键技术参数的分析也是基于上述分段方法展开的。

4.1 步长与步频对短跑运动表现的影响

速度=步长×步频，因此，步长与步频的合理组合是决定短跑运动员表现的关键因素之一[22]。在短跑训练实践中，通常采用步长指数（步长÷运动员身高）和步频指数（步频×运动员身高）来评价运动员步长与步频的合理性。

近年来，周期性竞速类项目运动水平的不断突破，主要得益于运动员每一步、每一划和每一蹬的动作效率的提高。短跑作为典型的周期性竞速类项目，运动水平的提高同样得益于步长的增加。就男子100 m项目而言，1970—2009年间世界纪录由10.06 s提高到了9.58 s，与此同时，世界优秀男子短跑运动员的步频指数由8.54降至了8.28，而步长指数则由1.14增加至了1.24[7]。步长的增加，一方面意味着肌肉的放松时间增加，ATP再合成和重新利用的比例也就随之增加。另一方面，相较于步频的增加，步长的增加更具经济性，因为步频每增加1倍，能量消耗就会增加7倍[19]。在本研究中，我国优秀男子短跑运动员加速跑阶段的步长指数与世界男子优秀短跑运动员没有显著性差异（0.92±0.04 vs 0.91±0.03，＞0.05，图4）。在100 m比赛的加速跑阶段，运动员的步长主要取决于其髋部伸肌和股四头的最大收缩力量，以上结果提示：我国优秀男子短跑运动员髋部伸肌和股四头肌的力量较好，这一结论也与我国短跑训练中重视杠铃深蹲或半蹲练习的现状相符。然而，我国优秀男子短跑运动员途中跑阶段的步长指数却显著小于世界优秀男子优秀短跑运动员（1.28±0.03 vs 1.33±0.04，＜0.05，图4）。在途中跑阶段，运动员的步长主要取决于其髋部屈肌和股后肌群的快速收缩力量，以上结果提示：我国优秀男子短跑运动员髋部屈肌和股后肌群的力量与世界优秀男子短跑运动员存在较大差距，这一结论也与我国短跑训练中“重前群、轻后群”的现状相符。值得注意的是，我国优秀男子短跑运动员加速跑阶段的步频指数显著高于世界优秀男子短跑运动员（8.21±0.25 vs 7.50±0.21，＜0.05，图6），这说明我国优秀男子短跑运动员试图在加速跑阶段通过步频的快速增加来提高加速度。前期研究表明，起跑后步频的过快增加，一方面，运动员会因肌肉兴奋与抑制之间的快速转换而导致能量的快速损耗，不利于运动员获得和保持最大速度[23]，另一方面，运动员也会因肌肉的持续紧张而导致“越跑越僵”，上述两点对短跑运动员而言都是致命的。

有必要说明的是，运动员的步长主要取决于其腿长、腿部力量和髋关节的活动范围3个因素。在本研究中，仅从腿部力量的层面讨论了中、外优秀男子短跑运动员步长上的差距及其原因，并未考虑到腿长和髋关节活动范围对运动员步长的影响。因此，中、外优秀男子短跑运动员的腿长和髋关节活动范围之间是否存在差异？到底存在多大的差异？仍有待研究的进一步探索。

4.2 触地时间与腾空时间对短跑运动表现的影响

腾空时间主要反映步长，而触地时间和腾空时间的组合则反映着步频，因此，触地时间和腾空时间也是评价短跑技术合理性的两个重要参数[25]。

Weyand[31]和Faccioni[17]等人认为，触地时间长短是区分短跑运动水平的重要参数，即水平越高的短跑运动员，其触地时间越短，触地时间的占比就越低。前期研究表明，通过减少触地时间可以帮助运动员节省能量和提高跑的经济性[23]。因为在获得相同腾空时间（步长）的情况下，运动员所用的触地时间越短，意味着肌肉间同步收缩的效率越高，因拮抗损耗的能量越少，跑的经济性越高[23]。另一方面，触地时间包括制动和驱动两个阶段，对于短跑项目而言，制动阶段被视为阻力阶段，驱动阶段被视为助力阶段，触地时间越长，意味着阻力阶段越长，阻力越大，跑的经济性越差[15,27]。在本研究中，我国优秀男子短跑运动员加速跑阶段的触地时间明显长于世界优秀男子短跑运动员（143±6 ms vs 136±4 ms，＜0.05，图7），而获得的腾空时间（85±4 ms vs 92±5 ms，＜0.05，图7）和步长（1.66±0.08 m vs 1.67±0.08 m，＞0.05，图3）却短于世界优秀男子短跑运动员，这意味着我国优秀男子短跑运动员用明显长于世界优秀男子短跑运动员的触地时间仅获得了略短于世界优秀男子短跑运动员的步长。在100 m比赛的加速跑阶段，运动员主要采用“蹬伸技术”，其触地效率主要取决于髋部伸肌和股四头肌的向心收缩力量，以上结果提示：我国优秀男子短跑运动员蹬伸时（向心收缩）的发力速率（Rate of Force Development，RFD）相对较差，这一结论也与我国短跑训练中“重视力量的‘大’、轻力量的‘快’”的现状相符。与此同时，我国优秀男子短跑运动员途中跑阶段的触地时间长于世界优秀男子短跑运动员（92±5 ms vs 89±6 ms，＜0.05，图7），而获得的腾空时间（119±4 ms vs 128±5 ms，＜0.05，图7）和步长（2.31±0.07 m vs 2.45±0.11 m，＜0.05，图3）却显著低于世界优秀男子短跑运动员，这意味着我国优秀男子短跑运动员在途中跑阶段用长于世界优秀男子短跑运动员的触地时间仅获得了明显短于世界优秀男子短跑运动员的步长。在100 m比赛的途中跑阶段，运动员主要采用“扒地技术”，其触地效率主要取决于髋部屈肌和股后肌群的快速反应力量，以上结果提示：我国优秀男子短跑运动员扒地时（拉长-缩短周期）的快速反应力量较差，而发展运动员快速反应力量最为主要的方法为短程式（SSC＜170 ms）超等长练习（跳深、跳栏架等），这一结论也与我国短跑训练实践中“轻跳跃练习”的现状相符。

4.3 速度节奏与速度耐力对短跑运动表现的影响

在人体运动的3大供能系统（磷酸原、糖酵解和有氧氧化）中，输出功率最大的磷酸原系统仅能维持肌肉6~8 s的最大收缩[19]，而世界优秀男子短跑运动员跑完100 m全程大约需要9.58~10.00 s。显然，磷酸原系统不能完全满足100 m比赛的能量需求，这就要求运动员通过速度节奏的合理变化来优化3大能源系统的供能比例和效率，实现生物能向机械能的最大转化[14]。

Abbiss[12]、Stoyanov[30]和Mackala[24]等人的研究表明，精英短跑运动员在100 m比赛前20 m的时间占比明显高于普通短跑运动员，与此同时，精英短跑运动员获得和保持最大速度的能力也明显优于普通组短跑运动员。换言之，世界优秀短跑运动员在100 m比赛起跑后并非竭尽全力地加速，而是采用了“渐加速”的方式加速[8,9]。因为运动员在100 m前程加速过快容易导致肌肉的过度紧张，这一方面会导致运动员的技术动作越跑越僵，另一方面会降低ATP-CP重新合成和再利用的效率，上述两个方面都会对运动员获得和保持最大速度产生不利影响[6,29]。在本研究中，我国优秀男子短跑运动员前20 m的时间占比显著低于2017年世锦赛男子100 m决赛运动员（28.92%±0.23% vs 29.54%±0.49%，＜0.05，图11），也显著低于2009年世锦赛男子100 m决赛运动员（28.92%±0.23% vs 29.46%±0.47%，＜0.05，图11），这提示，我国优秀男子短跑运动员在100 m前程加速过快，速度节奏不合理，将不利于运动员获得和保持最大速度。

速度耐力是指运动员以无氧糖酵解代谢为主要供能形式较长时间保持最大速度的能力。McArdle[26]和 Mader等人[1]的研究表明，在田径100 m项目中，无氧糖酵解供能的比例在50%以上。这就是说，速度耐力是决定短跑运动表现的关键因素之一。姜自立等人[4]的研究表明，运动水平越高的短跑运动员，其后程保持最大速度的能力越强，降速幅度越小。在本研究中，我国优秀男子短跑运动员在100 m比赛最后10.5 m的降速幅度显著高于2017年世锦赛男子100 m决赛运动员（7.35%±1.32% vs 3.78%±1.96%，＜0.05，图12），也显著高于2009年世锦赛男子100 m决赛运动员（7.35%±1.32% vs 3.28%±1.36%%，＜0.05，图12），这一方面论证了上文中得出的“前程加速过快不利于获得和保持最大速度”的结论，另一方面提示我国优秀男子短跑运动员的速度耐力水平较差，这一结论也与我国短跑训练中“重最大速度训练、轻速度耐力训练”的现状一致[5]。

5 结论与建议

5.1 结论

与世界优秀男子短跑运动员相比，我国优秀男子短跑运动员加速跑阶段的步频偏快、途中跑阶段的步长偏短、加速跑阶段的触地时间偏长、途中跑阶段的腾空时间偏短，前20 m的时间占比偏低、后10 m的降速幅度偏大，说明我国优秀男子短跑运动员的加速技术、速度节奏、发力速率、反应力量和速度耐力等方面的技术和能力相对较差，有待进一步提高。

5.2 建议

针对我国优秀男子短跑运动员关键技术环节中存在的问题，建议：1）采用“跑格”的方式限制运动员加速跑阶段的步长和步频，掌握正确的起跑加速技术；2）采用绕栏架、弹力带摆髋、下压摆腿（抗阻）和俯卧屈膝（抗阻）等练习增加运动员髋关节的活动范围和灵活性、髋部屈肌和股后肌群的力量；3）适当降低力量训练中的抗阻负荷，提高运动员每个练习动作的发力速率；4）适当增加跳深、跳栏架等短程式（＜170 ms）超等长练习的比例，提高运动员的反应力量水平；5）适当增加“20 m加速跑＋20 m顺势跑＋20 m加速跑＋20 m顺势跑”或“30 m加速跑＋40 m顺势跑＋30 m加速跑＋40 m顺势跑”等变速跑训练的比例，形成合理的速度节奏；6）适当增加速度耐力训练在整个短跑训练中的比例，并采用“高量”与“高强度”相结合的速度耐力训练模式发展运动员的速度耐力水平。

[1] 褚云芳,陈小平. 对耐力训练中 “有氧” 与 “无氧” 若干问题的重新审视[J]. 体育科学, 2014, 4(34): 84-91.

[2] 郭成吉,田中原,赛庆斌,等. 世界优秀男子短跑运动员100 m跑速度规律的生理学分析[J]. 中国体育科技, 2003, 39(10): 34-37.

[3] 郭树涛,孙红炜. 100 m 跑加速能力的探讨——与郭成吉教授商榷[J]. 中国体育科技, 2005, 41(2): 25-27.

[4] 姜自立,李庆. 现代男子100 m速度节奏特征的多维分析及其对训练的启示[J]. 山东体育学院学报, 2015, 31(3): 98-104.

[5] 姜自立,李庆. 我国高水平短跑运动员速度耐力训练现状[J]. 上海体育学院学报, 2017, 41(5): 75-81.

[6] 姜自立,李庆,曹人天. 对现代短跑技术若干问题的重新审视[J]. 体育学刊, 2016(4): 6-11.

[7] 姜自立,李庆,邓晖. 高水平男子短跑运动员步长和步频的评价标准与发展规律[J]. 河北体育学院学报, 2016, 30(3): 64-72.

[8] 李雷. 100 m优秀运动员体能分配的结构优化[J]. 西安体育学院学报, 2003, 20(3): 57-59.

[9] 申伟华,吴斗雷. 优秀运动员100 m短跑最大速度利用率及其特点分析[J]. 北京体育大学学报, 2005, 28(8): 1126-1127.

[10] 谢慧松. 中外优秀男子百米分段速度的研究[J]. 北京体育大学学报, 2005, 28(3): 407-409.

[11] 谢慧松. 中、外优秀男子百米途中跑运动学研究及模型的构建[J]. 体育科学, 2007, 27(6): 17-23.

[12] ABBISS C R, LAURSEN P B. Describing and understanding pacing strategies during athletic competition[J]. Sports Med, 2008, 38(3): 239-252.

[13] ANONYMITY. Preliminary Analysis of the Men's 100 m Final at the 2017 World Championships in Athletics[Z]. 2017: 2018.

[14] ARSAC L M, LOCATELLI E. Modeling the energetics of 100-m running by using speed curves of world champions[J]. J Appl Physiol, 2002, 92(5): 1781-1788.

[15] BEZODIS I N, KERWIN D G, SALO A I. Lower-limb mechanics during the support phase of maximum-velocity sprint running.[J]. MED SCI SPORT EXERC, 2008, 40(4): 707-715.

[16] ČOH M, TOMAŽIN K, ŠTUHEC S. The biomechanical model of the sprint start and block acceleration[J]. Facta Univ Phys Educ Sport, 2006, 4(2): 103-114.

[17] FACCIONI A. Modern speed training[D]. University of Canberra, 2003.

[18] GARRETT W E, KIRKENDALL D T. Exercise and Sport Science[M]. Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins, 2000.

[19] GASTIN P B. Energy system interaction and relative contribution during maximal exercise[J]. Sports Med, 2001, 31(10): 725-741.

[20] GRAUBNER R, BUCKWITZ R, LANDMANN M,. Cover Biomechanics WC 2009 - IAAF2009[Z].

[21] GRAUBNER R, NIXDORF E. Biomechanical analysis of the sprint and hurdles events at the 2009 IAAF World Championships in Athletics[J]. N Stud Athl, 2011, 26(1/2): 19-53.

[22] HUNTER J P, MARSHALL R N, MCNAIR P J. Interaction of step length and step rate during sprint running[J]. Med Sci Sport Exerc, 2004, 36(2): 261-271.

[23] KRAM R, TAYLOR C R. Energetics of running: a new perspective[J]. Nature, 1990, 346(6281): 265-267.

[24] MACKALA K. Optimisation of performance through kinematic analysis of the different phases of the 100 metres[J]. N Stud Athl, 2007, 22(2): 7-16.

[25] MANN R, MURPHY A. The Mechanics of Sprinting and Hurdling[M]. CreateSpace, 2015.

[26] MCARDLE W D, KATCH F I, KATCH V L. Exercise Physiology: Nutrition, Energy, and Human Performance[M]. Lippi-ncott Williams & Wilkins, 2010.

[27] MERO A, KOMI P V, GREGOR R J. Biomechanics of sprint running[J]. Sports Med, 1992, 13(6): 376-392.

[28] SCHIFFER J. Mechanical Analysis of the Men's 100 m Final at the 2009 World Championships in Athletics2010[Z].

[29] SEAGRAVE L. Introduction to sprinting[J]. N Stud Athl, 1996, 11(3): 93-114.

[30] STOYANOV H. Competition Model Characteristics of elite male sprinters[J]. N Stud Athl. 2014, 29(4): 53-60.

[31] WEYAND P G, STERNLIGHT D B, BELLIZZI M J,. Faster top running speeds are achieved with greater ground forces not more rapid leg movements[J]. J Appl Physiol, 2000, 89(5): 1991-1999.

[32] YOUNG W, BENTON D, JOHN PRYOR M. Resistance training for short sprints and maximum-speed sprints.[J]. Strength Cond J, 2001, 23(2): 7-13.

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

国家体育总局体育科学研究所基本科研业务费资助项目(基本17-41)。

姜自立,男,助理研究员,博士,主要研究方向为运动训练理论应用、运动生理机能监测和运动技术分析; E-mail: jiangzili2010@163.com。