孫為民　王國強

摘要：通過運用運動生物力學(xué)原理分析中外男子百米運動員途中跑著地緩沖技術(shù)特點的差異以及這些差異產(chǎn)生的原因和對途中跑整體技術(shù)的影響。得出結(jié)論：我國短跑傳統(tǒng)技術(shù)原理和長期采用的技術(shù)專門練習(xí)是造成中外短跑運動員途中跑著地緩沖技術(shù)差異的原因；也是影響我國短跑途中跑整體技術(shù)水平提高的主要原因。

關(guān)鍵詞：百米；途中跑；男子運動員；著地緩沖

中圖分類號：G822.1文獻標識碼：A文章編號：1007-3612(2008)03-0425-03

我國100 m跑水平與世界先進水平相比存在較大差距，其中男子水平差距更為明顯。近些年，我國100 m運動成績停滯不前，其中跟途中跑技術(shù)沒有得到明顯的改善有很大關(guān)系。著地緩沖技術(shù)是短跑途中跑階段重要技術(shù)環(huán)節(jié)，它體現(xiàn)騰空著地技術(shù)效果，同時又為積極的后蹬做好準備。國內(nèi)關(guān)于100 m途中跑著地緩沖技術(shù)的研究表明：美國運動員腳著地扒地更積極；著地距離更長；緩關(guān)節(jié)沖膝角度更大。但是大量的研究將著地緩沖技術(shù)的差異僅僅歸因于訓(xùn)練水平的差異，并未對著地緩沖技術(shù)對諸如擺動腿的擺動和后蹬效果等途中跑整體技術(shù)方面的影響進行分析和對比研究。而且對我國傳統(tǒng)的短跑技術(shù)觀念和技術(shù)訓(xùn)練方法對緩沖技術(shù)乃至整個途中跑技術(shù)造成的影響，沒有深刻的認識。

1研究方法

搜集大量有關(guān)中外優(yōu)秀短跑運動員技術(shù)的文獻和研究資料，重點對近10年中美男子百米運動員技術(shù)資料進行對比和分析。運用運動生物力學(xué)原理，分析造成中外短跑緩沖技術(shù)差異的技術(shù)原因以及對整體技術(shù)的影響，探索提高我國短跑運動技術(shù)水平和運動成績的途徑。

2討論與分析

2.1中外短跑運動員著地緩沖技術(shù)的不同特征

通過表1我們發(fā)現(xiàn)：美國男子優(yōu)秀百米運動員腳的著地緩沖技術(shù)特點表現(xiàn)為：“扒地”積極；著地距離長；緩沖時間長；緩沖幅度大。首先，美國高水平運動員腳著地前的“扒地”技術(shù)的效果明顯好于我國運動員，美國高水平運動員在腳著地瞬間腳相對于地面的向前的水平速度是+1.15 m/s、國內(nèi)運動員為+1.35 m/s，由于美國運動員腳著地時腳相對于地面向前的水平速度小于國內(nèi)運動員的腳著地速度，減小了腳在著地時的阻力，從而減少了腳著地瞬間身體重心在水平方向的速度損失。著地距離即著地點與身體重心垂直投影點的距離，中外運動員的著地距離相差0.11 m。緩沖時間即腳著地至膝關(guān)節(jié)角度最小時相的時間，中外運動員相差0.09 s。美國運動員短跑運動員途中跑膝關(guān)節(jié)角度由腳著地的144.4°至最大緩沖時的134．2°，膝關(guān)節(jié)的運動幅度為10.2°，我國運動員的膝關(guān)節(jié)的緩沖幅度僅為3°，相差7.2°。我國男子百米運動員著地緩沖技術(shù)特點相對于美百米運動員表現(xiàn)為：“扒地”效果差；著地距離短；緩沖時間短；緩沖幅度小。

2.2著地緩沖技術(shù)是造成我國百米運動員途中跑步幅結(jié)構(gòu)不合理的重要原因

2.2.1中外男子百米運動員支撐時間上的差異，是由緩沖時間上的差異造成的美國運動員支撐與騰空重心位移距離比為1：1.2，我國運動員為1：1.5，美國運動員支撐時間與騰空時間比1：1.2，我國運動員為1：1.45。國內(nèi)外對比說明，我國運動員騰空時間過長（圖1），而支撐時間相對過短。支撐時間中的后蹬時間相差無幾，差異主要表現(xiàn)在緩沖時間較短（表2）。美國優(yōu)秀百米運動員緩沖時間是0.045 s，緩沖時間與后蹬時間的比例是1﹕1.11，而我國運動員緩沖時間僅為0.036 s，緩沖時間與后蹬時間的比例是1∶1.44，美國運動員的支撐時間比國內(nèi)運動員長0.007 s，緩沖時間比我國運動員的緩沖時間長0.009 s，因此，中外男子百米運動員支撐時間上的差異，是由緩沖時間上的差異造成的。

圖1途中跑各時相的時間比較

2.2.2中外運動員小腿前傾角的差異是由緩沖階段形成的美國運動員腳離地前的小腿前傾角明顯小于我國運動員分別是23.1°和41.8°。從腳著地到腳離地小腿前傾角的變化幅度分別為53.6°和39.7°，相差13.9°。緩沖階段小腿前傾角變化幅度就相差11.1°之多，而后蹬階段僅相差2.8°，從此不難看出小腿前傾角減小的差異主要是緩沖階段形成的（表2）。

緩沖階段小腿前傾角的減小，有助于減小后蹬角，增大后蹬時的水平分力，從而縮短騰空時間和騰空距離，提高后蹬效果，改善途中跑步幅結(jié)構(gòu)。美國運動員較長的緩沖距離、緩沖時間和較大的緩沖幅度，雖然增長了人體作減速運動的過程，但是也相對增大了踝、膝關(guān)節(jié)的退讓收縮的程度，踝、膝關(guān)節(jié)較大幅度的緩沖使小腿繞支撐點的前旋更加積極，有助于小腿前傾角的減小。我國運動員緩沖距離和時間短、緩沖幅度小，就會造成在最大緩沖時相（即后蹬開始時）的小腿前傾角相對較大，加大了后蹬的垂直分力，騰空距離和騰空時間相對較長，導(dǎo)致步幅結(jié)構(gòu)的不合理。

2.3著地緩沖技術(shù)是提高蹬擺技術(shù)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.3.1適當加大我國短跑運動員緩沖距離有助于提高支撐腿蹬伸效果通過以上數(shù)據(jù)表明：美國優(yōu)秀運動員的著地緩沖距離較長，緩沖時間也較長，但是表現(xiàn)出來的后蹬效果更好，在后蹬階段支撐腿的膝關(guān)節(jié)角度蹬伸幅度比國內(nèi)運動員大6.6°，后蹬距離長0.07 m，但是后蹬時間卻不比我們長（分別為0.050 s和0.052 s）。也就是說，美國優(yōu)秀運動員在相同的時間內(nèi)肌肉工作距離更長，速度更快，效率更高。

在短跑途中跑過程中，支撐腿的膝、踝關(guān)節(jié)肌肉經(jīng)歷離心收縮——向心收縮過程，應(yīng)該做為一個完整的用力過程考慮。著地緩沖階段，也就是支撐腿肌肉離心收縮過程，是后蹬動作的準備，后蹬是緩沖階段能量的釋放。在著地緩沖階段，由于地面的沖力和擺動腿積極擺動所產(chǎn)生的反作用力使得支撐腿伸肌群被動拉長，增加了肌肉的初長度，同時由于人體組織的牽張反射作用，在后蹬階段發(fā)揮更大的收縮力量和更快的收縮速度。但是，如果著地距離太短，則人體在腳著地后來不及進行有效的緩沖技術(shù)動作，支撐腿很快進入后蹬階段，支撐腿肌肉工作距離短、力量小、速度慢、效率低，所能克服的阻力也小，在為人體提供主要動力的后蹬階段獲得的加速度低，運動人體只能在較低水平上保持一定的速度。

2.3.2積極有效的擺動腿擺動技術(shù)基于合理的緩沖技術(shù)根據(jù)運動生物力學(xué)對人體在跑跳運動中擺動動作原理的分析，當支撐腿主動肌群退讓性收縮，人體支撐腿關(guān)節(jié)角度減小，同時手臂和腿部的加速擺動。擺動的反作用力使得支撐腿主動肌群被動拉長，肌肉張力增加，當肌肉張力增加到足以克服阻力時，肌肉開始向心收縮。在蹬伸的過程中，擺動動作制動加快支撐腿的蹬伸速度。在此過程中，支撐腿的緩沖過程和積極有力的擺動動作，是加大主動肌群張力，提高蹬伸動作速率的決定性技術(shù)因素。我國很多學(xué)者提出“擺動是短跑的主要動力”的觀點，顯示了在百米途中跑中擺動的重要作用，它一定程度上決定著后蹬階段支撐腿蹬伸的力量和速度，擺動腿大幅度的擺動成為現(xiàn)代短跑技術(shù)的突出特點。

但是，擺動動作的作用最終還要通過支撐腿的“緩沖-蹬伸”過程，發(fā)揮推動人體向前的運動的作用。只單純強調(diào)擺動腿擺動作用的觀點是片面的，它必須與支撐腿的工作特點結(jié)合起來進行分析。必須將積極擺腿與改進我國百米運動員的緩沖技術(shù)結(jié)合起來。如圖2，整個支撐階段擺動腿與軀干的角度由177°減小到106.5°，變化幅度為70.5°。從腳著地到最大緩沖時相0.045 s的時間內(nèi)，擺動腿相對與軀干的角度由177度減小到127.7°，變化幅度為49.3°，平均角速度為1095°/s，最大緩沖至腳離地的0.50 s的時間內(nèi)角度變化為21.2°，平均角速度為424°/s，擺動腿高抬大腿擺動動作的70%是在緩沖過程完成的。只有與合理的緩沖技術(shù)協(xié)調(diào)配合，才能夠最大限度的發(fā)揮擺動腿的擺動作用，才能夠在支撐腿在后蹬階段發(fā)揮更大的力量和速度，提高蹬伸效果。如果緩沖距離和緩沖時間太短，導(dǎo)致緩沖幅度小、擺腿幅度小且效果差，不能發(fā)揮最佳的積極擺腿的作用，最終影響支撐階段人體組織的工作效果。

2.4傳統(tǒng)腳著地技術(shù)是影響我國百米緩沖技術(shù)的重要因素我國短跑運動員技術(shù)上的差距不能僅僅被認為是技術(shù)特點上的差異。這些差距歸根結(jié)底是由于我們一些技術(shù)觀念差異，以及我們在這種觀念下長期以來所運用的技術(shù)訓(xùn)練方法。我們傳統(tǒng)的技術(shù)原理僅僅把著地緩沖階段看作被動的減速過程。在技術(shù)上要求“盡量使著地點靠近身體總重心的投影點”。常用技術(shù)教學(xué)和練習(xí)手段也都體現(xiàn)了這種觀念的要求，比如小步跑、高抬腿跑、后踢小腿跑、車輪跑等專門練習(xí)，擺動腿的下放均是大腿積極下壓小腿放松前擺扒地，即使是行進間的練習(xí)，也基本上是屬于“踏步跑”。包括后蹬跑在內(nèi)的所有專門練習(xí)，腳的著地點也都位于身體重心投影點下方，緩沖幅度小、蹬擺效果差。而對于多數(shù)短跑運動員來說，技術(shù)專門練習(xí)是他們長期的必修課。所以這些長期的技術(shù)練習(xí)必然造成我國運動員在途中跑過程中，著地距離短和緩沖幅度小的技術(shù)特點。

同時值得注意的是所有以上專門練習(xí)腳著地時膝關(guān)節(jié)幾乎是伸直的狀態(tài)下完成下地動作的，我國傳統(tǒng)技術(shù)對腳著地的要求也正是“擺動腿大腿積極下壓帶動小腿前伸，膝關(guān)節(jié)幾乎伸直下扒”，所以我國男子百米運動員腳著地瞬間膝關(guān)節(jié)角度比美國高水平短跑運動員大8度（表1）。這種“扒地”技術(shù)不僅不利于提高腳著地效果（分析見作者在“對改進100 m途中跑著地技術(shù)及其對整體技術(shù)效果影響的實驗研究”一文），同時在腳著地時膝關(guān)節(jié)正處于伸展過程之中，著地后膝關(guān)節(jié)繼續(xù)向后的趨勢不利于膝關(guān)節(jié)的屈膝緩沖和減小小腿的前傾角。因此通過運動生物力學(xué)分析和實驗研究，作者在“對改進100 m途中跑著地技術(shù)及其對整體技術(shù)效果影響的實驗研究”一文中提出“在腳著地前，控制擺動腿大腿下放，積極回擺小腿‘扒地技術(shù)”，不僅有利于提高腳著地效果，同時由于積極的屈膝回擺小腿，使得腳著地后更加有利于支撐腿的屈膝緩沖和小腿前傾角的減小，從而提高緩沖效果為更加有效的后蹬提供有利的前提。

短跑的技術(shù)練習(xí)應(yīng)該著眼于現(xiàn)代短跑技術(shù)要求，改進專門練習(xí)形式和練習(xí)要求。首先，短跑專門練習(xí)應(yīng)該在跑進中進行，腳的著地點在身體重心投影點的前方，避免“踏步跑”。同時在腳著地前控制大腿下放，積極回擺小腿“扒地”而不是伸膝前擺下放，以有利于積極的著地緩沖和小腿的前傾角的減小，提高后蹬效果，改善途中跑步幅結(jié)構(gòu)。

3結(jié)論與建議

1) 美國男子優(yōu)秀百米運動員腳的著地緩沖技術(shù)特點表現(xiàn)為：“扒地”積極；著地距離長；緩沖時間長；緩沖幅度大；我國男子百米運動員著地緩沖技術(shù)特點相對于美百米運動員表現(xiàn)為：“扒地”效果差；著地距離短；緩沖時間短；緩沖幅度小。2) 較長的緩沖距離、緩沖時間和較大的緩沖幅度，使小腿繞支撐點的前旋更加積極，有助于小腿前傾角的減小。從而減小后蹬角，增大后蹬階段向后的水平分力，縮短騰空時間和距離，提高后蹬效果，最終改善途中跑步幅結(jié)構(gòu)。 3) 擺動腿高抬大腿擺動動作的70%是在緩沖過程完成的。只有與合理的緩沖技術(shù)協(xié)調(diào)配合，才能夠最大限度的發(fā)揮擺動腿的擺動作用，才能夠在支撐腿在后蹬階段發(fā)揮更大的力量和蹬伸速度，提高蹬伸效果。如果緩沖距離太短、小緩沖時間太短，從而導(dǎo)致緩沖幅度小、擺腿幅度小且效果差，不能發(fā)揮最佳的積極擺腿的作用，最終影響支撐階段人體工作效果。4) “擺動腿大腿積極下壓帶動小腿小腿前伸，膝關(guān)節(jié)幾乎伸直下扒”的“扒地”技術(shù)和我國傳統(tǒng)短跑技術(shù)專門練習(xí)的要求，是影響我國百米運動員形成合理著地緩沖技術(shù)的重要原因。

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