世界顶尖男子400 m 栏运动员技术分析

刘嘉伟，苑廷刚，韩鹏鹏，侯金宝

（国家体育总局体育科学研究所，北京 100061）

400 m 栏是在平跑基础上连续跨越10 个栏架的速度耐力项目，对运动员的速度素质、耐力素质和专项技术都有相当高的要求[1]。在东京奥运会上，挪威选手Kaesten WARHOLKM 以45.94 s 的成绩打破世界纪录并夺得冠军，成为首位跑进46 s 的运动员。据统计，2000 年后有4 名运动员、累计9 次跑进47 s，可见该项目整体水平呈快速提升趋势。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以世界田联官网公布的2000 年后跑进47 s 的4名顶尖运动员（9 段比赛录像） 和东京奥运会成绩在48.50 s~50.00 s 的8 名优秀运动员为研究对象，对其17 段比赛录像进行分析（表1）。

表1 研究对象信息

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

通过世界田联官网和东京奥运会官网获取研究所需的比赛录像，通过中国知网及Web of Science 网站收集相关文献。本文将分栏时间定义为过栏后摆动腿着地（或起跑发令后）至运动员跨越下一栏身体重心通过栏架的时间；栏间用时定义为过栏后摆动腿着地瞬间（或起跑发令后）到运动员在跨越下一栏起跨腿离地瞬间（或到达终点线）的时间[2]。

1.2.2 视频解析法

运用运动Coach eyes 2.0 及Dartfish 10.0 进行视频解析，获取运动员的运动学参数。

1.2.3 数理统计法

运用SPSS 23.0 对数据进行汇总和统计学分析。独立样本检验中：F检验P>0.05，则方差无显著差异；t检验P<0.05，则数据有显著差异性；相关性分析中，0.4 ≤|r| ＜0.6 为中等相关，0.6 ≤|r| ＜0.8 为强相关，0.8 ≤|r| ＜1.0 为极强相关，P≤0.05 呈显著性差异，P≤0.01 呈非常显著性差异。

1.2.4 对比分析法

将2 组数据进行对比，明确优秀运动员与世界顶尖运动员的差距，为我国400 m 栏运动员的训练提供数据对照。同时对世界纪录保持者Warholkm 进行个案分析，并与其他3 名跑进47 s 运动员的最好跑次（Benjamin 为46.17 s、Dossantos为46.72 s、Samba为46.98 s）展开比较，进一步探索其技术特点与优势。

2 结果与分析

2.1 速度类参数分析

2.1.1 全程阶段划分

从表2 可看出，A、B 2 组呈现相同的速度变化趋势：起点到第1 栏为第一阶段，速度快速增长，称为加速阶段；第1~5 栏为第二阶段，第2 栏速度达到最大后小幅下降，称为速度保持阶段；第5~6 栏为第三阶段，速度呈较大幅度降低，称为调整阶段；第6~10 栏为第四阶段，速度持续下降，称为速度衰减阶段；第10 栏到终点为第五阶段，速度下降率有所减少，称为冲刺阶段。

表2 2 组运动员分栏速度数据 m/s

对比2 组数据发现，A 组5 个分段速度均快于B 组：第一阶段A组平均速度达8.00 m/s以上，B组约为7.80 m/s；第二阶段A 组平均速度为9.70 m/s、B 组约9.40 m/s，但A 组（16.06%）在第1~2 栏处加速幅度小于B 组 （17.18%），在后续的第2~5 栏A 组速度下降幅度较B 组更小，B 组早期加速幅度过大导致体能储备和能量供应不足，无法有效保持较高的速度水平[3]；第三阶段A 组速度下降率（4.78%）小于B 组（5.76%）；第四阶段第6~7 栏在速度降低率方面，A 组（-2.43%）较B 组（-2.64%）更小；第五阶段A 组冲刺加速更明显，终点处的速度较第10 栏下降少（A 组下降1.45%，B 组下降2.31%）。

综上所述，A 组较B 组全程速度分配合理、高强度速度耐力出色、无氧和有氧能量供应更加充沛。

2.1.2 5个阶段速度对比

速度变异系数（标准差/ 平均值）能体现运动员在不同速度下的稳定程度，变异系数越低，表示速度变化越平稳[4]。2 组的共性特征在于第二阶段速度变异系数均小于第四阶段，说明运动员前200 m 的速度变化较后200 m 小。

从表3 可看出：A 组第二阶段和全程速度变异系数小于B 组，但B 组在第四阶段的速度变异系数优于A 组，反映A 组速度大幅波动出现在比赛后半段，全程速度较为平稳；B 组在比赛前半段速度大幅波动，影响全程速度的保持。此外，与B 组相比，A 组最大速度快0.32 m/s、最小速度快0.43 m/s，在极值速度差方面A 组较B 组少0.11 m/s，并且A组保持90%最大速度的分栏数多于B 组，说明A 组能达到更高的速度水平并维持更长时间，且全程速度的变化幅度小。

表3 2 组运动员分段速度变异系数与极值分栏速度

相关性分析发现，最大和最小分栏速度与成绩呈非常显著的负相关，在相关程度上，最小分栏速度＞最大分栏速度，说明稳定的速度变化和栏间速度保持能力对成绩至关重要。综上所述，A 组前200 m 速度浮动较小，保持最大速度能力较强，全程速度变化平稳。

2.2 时间类参数分析

2.2.1 5个阶段时间对比

从表4 可看出，全程5 个阶段用时与成绩呈正向强相关性，按照相关程度排列为阶段四＞阶段一＞阶段三＞阶段二＞阶段五。前5 栏和后5 栏用时与成绩呈显著中等程度正相关，前5 栏相关程度大于后5 栏，说明运动员的平跑能力和过栏技术要兼顾发展，在提高跑动速度缩短跑动时间的同时，发展跑跨连贯衔接技术对取得优异成绩至关重要[5]。

表4 2 组运动员分段时间数据 s

对比2 组数据可看出，B 组与A 组分段时间相差最大的是第四阶段（1.05 s），说明A 组在比赛后半程的速度耐力较强，能减少比赛后程的用时。在阶段用时占比上，B组在第一、二阶段用时占比小于A 组，第三阶段2 组占比相同，A 组在第四、五阶段用时占比小于B 组，说明A 组全程时间分配更为均衡，后程减速幅度小。此外，A 组前5栏的过栏时间比B 组快0.074 s、后5 栏的过栏时间比B 组快0.147 s，说明A 组过栏用时少、过栏技术稳定。

综上所述，A 组能避免因比赛前程大幅度提升速度而影响全程速度的合理分配，在保证全程速度平稳的同时缩短各分段用时，此外，具备良好的跑跨结合技术，过栏速度波动小。

2.2.2 栏间用时对比

从表5 可看出，A组仅在第9~10栏间用时达到4 s以上，B 组第7~8 栏间用时就已达到4 s 以上，共有3 个栏间用时在4 s 以上。此外，平均栏间用时差值方面，A 组为0.109 s，B组为0.121 s，2组在第6~7栏（0.233 s）和第7~8栏（0.265 s）的栏间用时及最后冲刺用时（0.363 s） 差值较大。

表5 2 组运动员栏间用时数据 s

从表6 可看出，最大和最小栏间用时与成绩呈显著正向强相关，并且最小栏间用时与成绩的显著性高于最大栏间用时。2 组在这2 项指标上均呈显著性差异，A 组的最大栏间用时比B 组短0.208 s、最小栏间用时比B 组短0.108 s，在两极值用时的差值上A 组比B 组短0.101 s。这说明提高栏间速度、缩短栏间用时对成绩的提升有积极的促进作用。

表6 2 组运动员极值用时数据

此外，A 组在第二、三阶段的栏间用时差异为0.267 s、第三、四阶段为0.300 s， B 组分别为0.310 s 和 0.358 s。相关性检验发现，第二、三、四阶段平均栏间用时与成绩呈非常显著正向强相关，按相关程度排列为阶段四＞阶段二＞阶段三。对比发现，B 组在阶段栏间平均用时上与A组差距从大到小依次为阶段四（0.231 s）＞阶段三（0.174 s）＞阶段二（0.131 s）。这说明第四阶段栏间用时对成绩至关重要，B 组与A 组第四阶段栏间用时差异最大。

综上所述，A 组能在全程9 个栏间保持较高速度和较为稳定的栏间跑动节奏，在第四阶段仍能维持较短的栏间用时是其与B 组拉开较大差距的关键所在。

2.3 空间类参数分析

从表7 可看出：第一阶段A 组平均栏间步数为20 步，B 组为21 步；第二阶段，2 组栏间步数均为13 步；第三阶段，A 组平均栏间步数为13 步，B 组为14 步；第四阶段，A 组平均栏间步数在第9~10 栏由13 步增加至14 步，B 组在第7~10 栏处由14 步增加至15 步；第五阶段A 组平均栏间步数为17.3 步，B 组为18.1 步。可见在第一阶段，A 组较B组表现出更卓越的短距离加速能力。在9 个栏间节奏上，2组均出现步数的变化，说明熟练掌握左右腿起跨技术对全程节奏有良好的促进作用。对比发现：A 组平均步数仅在第9~10 栏发生一次变化、呈现“单—双”节奏；B 组则在第5~6 栏和第7~8 栏处发生2 次变化、呈现“单—双—单”节奏，反映A 组在栏间跑动过程中具有更稳定的步幅和节奏。第五阶段，A 组平均步数比B 组少，体现出更好的耐乳酸能力和有氧供能能力。

表7 2 组运动员全程步数数据 步

综上所述，A 组拥有更好的短距离加速能力，栏间步幅大，能达到13 步，栏间步数节奏稳定，仅出现一次变化，呈现“单—双”节奏，冲刺阶段拥有更好的体能储备和速度耐力。

2.4 Warholkm 技术分析

2.4.1 分栏时间与速度

从Warholkm 分栏时间与速度来看，全程11 个分栏除第10栏至终点的速度较慢、用时较长外，其他分栏速度平均领先另外3 名运动员0.16 m/s，其中第1~5 栏领先幅度最大，分别领先0.31 m/s、0.21 m/s、0.26 m/s 和0.29 m/s。因此，Warholkm 在第1~2 分栏处能达到更高的速度，并在第2~5 分栏处保持较高的跑动速度。

从表8 可以看出，Warholkm 在最大（9.95 m/s）和平均（8.80 m/s）分栏速度上均领先于其他3 名运动员，说明其速度素质优于其他3 人。在95%和90%最大速度分栏数量上，Warholkm 均为4 个，其他3 名运动员的90%最大速度分栏数均多于95%最大速度分栏数，并且Warholkm的全程速度变异系数最大（9.20），说明其全程速度波动较大。

表8 运动员分栏速度数据 m/s

综上所述，Warholkm 拥有出色的最大速度跑动能力，能在第1~5 分栏处达到更大速度并保持，但全程速度变化浮动较大，第10 栏至终点速度小于其他3 名运动员。

2.4.2 栏间用时、步数与步频

统计显示，Benjamin 是4 名运动员中唯一全程保持栏间13 步节奏的运动员，Santos 是4 名运动员中唯一在栏间节奏出现12 步的运动员，Samba 则在起点至第1 栏使用了21 步、在第7~10 栏间由13 步过渡为14 步，Warholkm 在第9~10 栏由13 步转为15 步，并且在第10 栏至终点的步数最多。

从全程用时与步频可看出，Warholkm 全程11 个分栏用时均短于4 名运动员的平均水平，在第1~7 栏和第9 栏至终点总计8 个分栏的步频高于平均水平。在栏间用时上，Warholkm 领先较多的2 个分栏段分别是第2~3 栏（0.12 s）和第4~5 栏（0.11 s）。结合全程步数节奏来看，Warholkm虽然在第9 栏至终点2 个分栏段的步数最多，但步频领先平均值也较多，在最后约75 m 仍能通过提高步频来提升速度，说明其拥有极强的耐乳酸能力和后程加速能力[6]。

2.4.3 过栏时间

从表9 可看出，Benjamin 和Santos 的过栏时间较稳定；Warholkm 的过栏时间波动幅度最大（变异系数为0.106）且整体呈增长趋势，但其7 个过栏用时小于0.4 s，这一数量也多于其他3 名运动员。综上所述，Warholkm 的过栏技术与过栏速度优于其他3 名运动员，但栏间用时整体波动幅度较大。

表9 过栏时间数据

Warholkm 拥有出色的速度素质、速度耐力、跑跨结合能力和过栏技术，但其全程速度波动较大，可能是其更高的最大速度所致，同时其栏间跑动节奏有13 步转为15 步的情况，反映世界顶尖运动员所具备的个体差异性和独特的运动技术特点。

3 结论与建议

3.1 结论

400 m 栏全程可分为第一阶段（加速阶段）、第二阶段（速度保持阶段）、第三阶段（调整阶段）、第四阶段（速度衰减阶段）和第五阶段（冲刺阶段）。5 个阶段用时与成绩呈非常显著的正向强相关性，按相关程度排列为阶段四＞阶段一＞阶段三＞阶段二＞阶段五。3 个栏间用时与成绩呈非常显著正向强相关，按相关程度排列为阶段四＞阶段二＞阶段三。前5 栏和后5 栏的过栏用时与成绩呈显著中等程度正向相关，按相关程度排列为前5 栏＞后5 栏。最大和最小分栏速度与成绩呈非常显著负相关，按相关程度排列为最小分栏速度＞最大分栏速度。

世界顶尖400 m 栏运动员短距离加速能力强，前200 m速度浮动小且达到最高速度后保持速度的能力强，最后冲刺阶段速度耐力和冲刺加速能力强，全程速度分配合理且速度变化平稳，具备优良的全程跑动节奏和跑跨结合技术，过栏速度变化波动小且9 个栏间的跑动速度能保持较高水平，具备更加稳定的栏间13 步跑动节奏，全程跑动节奏平稳。

Warholkm 在体能上有出色的速度素质和速度耐力，在技术上有出色的跑跨结合能力和过栏技术，但其全程速度波动较大，栏间跑动节奏存在由13 步转为15 步的情况。

3.2 建议

运动员应重视平跑能力练习，提高最大速度的保持能力和后程速度耐力，以便长时间将速度维持在较高水平并减缓速度波动情况，兼顾发展短距离加速能力以缩短加速阶段用时，全程速度分配须符合生理学能量供应系统客观情况、项目竞技发展规律和自身竞技能力水平。重视跑动节奏，在保证跑动速度和技术动作不产生消极变化的情况下，将全程步数趋于起跑至第1栏为20~21步、栏间为13步、第10 栏至终点为16~18 步。加强栏上技术和跑跨结合能力训练，提高过栏速度，稳固栏间跑动节奏，最大限度地发挥平跑能力。高水平运动员的体能训练要兼顾短距离速度能力和高强度速度耐力，技术训练要提高针对性和个性化。