·運(yùn)動訓(xùn)練學(xué)·

論男子短跑運(yùn)動員步長與步頻的內(nèi)在聯(lián)系
——兼談100m跑訓(xùn)練方法

汪宏磊，賀新奇

(江西師范大學(xué) 體育學(xué)院，江西 南昌 330022)

摘要：探究當(dāng)今世界百米最優(yōu)秀的運(yùn)動員步長與步頻對成績的影響，可探尋出適合當(dāng)代百米運(yùn)動員技術(shù)發(fā)展的運(yùn)動技術(shù)風(fēng)格，為我國短跑運(yùn)動訓(xùn)練、教學(xué)提供借鑒。通過運(yùn)用信息技術(shù)為主要研究方法，對30屆奧運(yùn)會男子100m決賽運(yùn)動員技術(shù)進(jìn)行深入分析，論述了步頻和步長的決定因素，并分析了步頻與步長的關(guān)系。研究結(jié)果表明：通過保持步長加快步頻，保持步頻加大步長，或既增加步長又加快步頻等都可以達(dá)到提高跑速的目的。要根據(jù)運(yùn)動員的具體身體條件和訓(xùn)練水平確定步長和步頻的適宜組合比例，并據(jù)此制定切實(shí)可行的訓(xùn)練方案。

關(guān)鍵詞：男子短跑；步長；步頻；訓(xùn)練

文章編號：1004-3624(2015)05-0033-05

中圖分類號:G822.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract:To explore the meters of the best athletes in the world today about the stride length and stride frequency's impact, it can find suitable for contemporary hundred metres athletes technology development sport style,Provide reference for the sprint sports training and teaching in China.In this paper, the main research method is to use information technology,deeply analyzes the athlete's technology about 30 Olympic Games men's 100m final,discusses the stride length and stride freguency are the determining factors, and analyzes the relationship of stride frequency and step. The results show that：By keeping the stride length and speeding up the stride frequency ,keeping the stride frequency and speeding up the stride length,or speeding up the stride length and the stride frequency,the above methods can achieve the goal of improving the running speed. You can determine the appropriate combination of stride length and stride frequency ratio according to the specific physical condition of athletes and the training level, and formulate feasible training plan.

收稿日期：2015-04-20

作者簡介：李國相(1989-)，男，吉林四平人，碩士研究生，研究方向：體育教育訓(xùn)練學(xué).

Theory of Men's Sprinting Athlete's Stride Length

and Stride Frequency Inner Link

——about 100 m running training method

WANG Hong-lei，HE Xin-qi

(School of PE, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China)

Key words:men's sprinting；stride length；stride frequency；training

近年來，世界百米成績提高迅速，紀(jì)錄屢被刷新，而與此形成強(qiáng)烈反差的是我國百米成績卻原地踏步，長期徘徊在世界50名之外，且有與世界優(yōu)秀選手的差距越拉越大的趨勢。長期以來，我國眾多學(xué)者圍繞著步長與步頻何者更重要進(jìn)行了深入的研究和激列的辯論，至今仍無取得令人完全信服的研究結(jié)果。步長和步頻是跑步時身體位移在空間與時間方面運(yùn)動學(xué)特征的表現(xiàn)。而短跑運(yùn)動員的成功，則取決于其跑步的平均速度，跑的速度又取決于步長和步頻。因此，作為水平位移的運(yùn)動項目，有必要進(jìn)一步弄清跑速與步長、步頻之間的內(nèi)在聯(lián)系，而不是盲目地在訓(xùn)練中過分強(qiáng)調(diào)發(fā)展步長和步頻，以達(dá)到弄清運(yùn)動項目的實(shí)質(zhì)。

1研究對象和方法

1.1研究對象

以2012年倫敦奧運(yùn)會男子100m決賽運(yùn)動員為研究對象。

1.2研究方法

1.2.1文獻(xiàn)資料法。通過中國期刊網(wǎng)、中國知網(wǎng)(CNKI)全文數(shù)據(jù)庫等檢索工具搜索相關(guān)論文64篇；查閱圖書館、文獻(xiàn)資料室的大量專業(yè)書籍，如《田徑》、《體育科研方法》等10部教材；通過Internet登入各體育官方網(wǎng)站，搜索運(yùn)動員信息資料與參賽背景；利用“百度”等搜索引擎通過關(guān)鍵詞檢索有關(guān)內(nèi)容，為本研究的順利展開打下了較為堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。

1.2.2信息技術(shù)法。

①資料獲取。通過CNTV中國網(wǎng)絡(luò)電視臺下載第30屆奧運(yùn)會男子100m決賽視頻。

②資料處理。用貍窩視頻轉(zhuǎn)換器將MP4格式的視頻轉(zhuǎn)換成MPG格式，然后用Dartfish慢放功能對視頻進(jìn)行循環(huán)播放，逐幀查看并計算運(yùn)動員的步數(shù)。

1.2.3數(shù)據(jù)處理。平均步長=100m/步數(shù)；平均步頻=步數(shù)/運(yùn)動員成績；步長指數(shù)=步長/身高；步頻指數(shù)=步頻×身高。

1.2.4圖片處理。通過運(yùn)用Office For Windows EXCEL 輸入數(shù)據(jù)制作。

2結(jié)果與分析

2.1步長與步頻的關(guān)系

2.1.1相關(guān)性。對100m跑來說，全程平均步長=100m/步數(shù),全程平均步頻=步數(shù)/100m成績,故可推導(dǎo)出100m成績=100m/(步長×步頻)的公式。這個關(guān)系式直接表明了步長、步頻的值越大，則成績就越好。

圖1　運(yùn)動員的平均步長與平均步頻

注：第8名牙買加運(yùn)動員鮑威爾比賽時受傷

由圖1可知，步頻和步長二者是對立統(tǒng)一的。因此，通過保持一個因素增加另一個因素、或兩者同時增加、或一個因素增加的幅度超過另一個因素降低的幅度等都可以提高成績。同時也反映出步長與步頻是一對矛盾的統(tǒng)一體，即步長大了步頻就慢，步頻快了步長就小。作為當(dāng)今世界男子100m最高水平的運(yùn)動員，他們之中既有步長大的、步頻慢的，又有步頻快的、步長小的，還有兩者較為均勻的，呈現(xiàn)出不同的技術(shù)風(fēng)格。但不管何種跑法，他們實(shí)際上都創(chuàng)造出了優(yōu)異的運(yùn)動成績。

2.1.2身高與步長、步頻的關(guān)系。圖2呈右下趨勢線說明身高與名次成正比關(guān)系。由此可看出，博爾特的身高打破了“身材高大運(yùn)動員不適宜從事短跑運(yùn)動”的選材定式。原國家體委于1987-1990年組織田徑專家、學(xué)者及科研人員，編寫了中國第一部《田徑教學(xué)訓(xùn)練大綱》，其中對短跑運(yùn)動員的身高標(biāo)準(zhǔn)論述如下：男子100m、200m運(yùn)動員為175±5cm。196cm的博爾特在100m決賽時，身高遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他運(yùn)動員。翻開打破世界男子100m紀(jì)錄的歷史，博爾特可謂身高最高，成績最好的運(yùn)動員。傳統(tǒng)選材學(xué)理論表明，世界一流的短跑運(yùn)動員身高應(yīng)該在180cm左右，因?yàn)橹挥羞@個身高，人的步頻和步幅才能達(dá)到一個理想的結(jié)合，人體的協(xié)調(diào)性也只有在這個身高才能發(fā)揮到極限。低于這個身高，步長會不夠，高于這個身高，協(xié)調(diào)性和步頻會受影響。在亞洲，短跑運(yùn)動員的身高甚至被進(jìn)一步降低，認(rèn)為177cm或許更符合亞洲人的特點(diǎn)。力學(xué)知識支持這種觀點(diǎn)，即人體重心向前位移，是下肢動作轉(zhuǎn)動的結(jié)果，身高越高必然下肢越長，也必然導(dǎo)致下肢轉(zhuǎn)動慣量的增加，勢必影響下肢轉(zhuǎn)動的角速度。速度是短距離跑的核心，據(jù)此博爾特并不適合短跑項目。但事實(shí)是他不僅打破了100m的世界紀(jì)錄，同時還打破了200m和4×100m接力三項短距離世界紀(jì)錄。博爾特的身高與其成績之比，顯示了當(dāng)今選材理論的缺陷，未來的百米世界紀(jì)錄乃至終極記錄，很可能由高大運(yùn)動員所改寫。

圖2　運(yùn)動員的身高

注：第8名牙買加運(yùn)動員鮑威爾比賽時受傷

由圖1、圖2可以看出，徑賽運(yùn)動員中，身高170cm左右的運(yùn)動員多為頻率型，身高180cm到185cm之間為技術(shù)型，超過190cm則屬于步長型。

一名百米跑運(yùn)動員，究竟多大的步幅，多快的步頻，才能適合自己的特點(diǎn)。根據(jù)波蘭教練員霍失曼的研究得出：即運(yùn)動員的步長與身高、腿長之間存在著依賴關(guān)系。他論述了要達(dá)到一定的指數(shù)是100m中獲得優(yōu)秀成績的重要條件。他提出了男子短跑運(yùn)動員的步長、步頻與身高、腿長的關(guān)系指數(shù)是：①最大步長/身高 接近1.30;②平均步長/身高 等于或大于1.2;③身高×步頻 等于或大于7.5~8。另外美國教練費(fèi)希金認(rèn)為最合適的步長=身高×1.17+10cm。

表1　第30屆奧運(yùn)會男子100m決賽有關(guān)數(shù)據(jù)

注：第8名牙買加運(yùn)動員鮑威爾比賽時受傷

對2012倫敦奧運(yùn)會100m決賽男子運(yùn)動員的身高、腿長、步長與步頻，百米成績進(jìn)行了調(diào)查分析，由表1發(fā)現(xiàn)這7名運(yùn)動員頻率都達(dá)到了7.5~8的指數(shù)。說明這7名運(yùn)動員神經(jīng)肌肉快速收縮的能力很強(qiáng), 同時他們?nèi)唐骄介L大多數(shù)都達(dá)到了自己合適的步長。

當(dāng)一名短跑運(yùn)動員達(dá)到一定的水平和限度以后,成績就很難再提高或者是提高的幅度較小。這主要是一個人的運(yùn)動極限所制。但通過正確處理步長與步頻的關(guān)系，是提高百米成績的有效途徑。如果已經(jīng)達(dá)到適宜步長時,則通過加快步頻來提高成績較為合適。

2.2影響步長的因素

步長是指走或跑的過程，一個單步動作中兩腳著地點(diǎn)之間的距離。步長受多種因素影響，往往與身體條件、技術(shù)的合理性及一般素質(zhì)和專項素質(zhì)有關(guān)。通過提高身體素質(zhì)，改善跑的技術(shù)，從而使步長幅度有較明顯的提高，可塑性較大。

步長是由后蹬距離、騰空距離和著地緩沖距離三部分組成(見圖3)。

2.2.1后蹬的效果。后蹬距離是后蹬階段身體重心向前移動的水平距離。它取決于運(yùn)動員的身高、腿長、髖關(guān)節(jié)的靈活性以及后蹬角度和后蹬腿伸展的程度。腿的長度是無法改變的，但在后蹬時加大髖部的動作幅度，充分蹬伸各關(guān)節(jié)，則可加大后蹬的用力距離，這樣可增大步長。

騰空距離是騰空階段身體重心向前移動的水平距離。這段距離在整個步長中占有相當(dāng)大的比例，要提高步長，必須要增大騰空距離。而此時身體處于騰空狀態(tài)，不受外界的作用力。因此，騰空距離主要是受后蹬階段的效果所制約的。在短跑中，后蹬是推動人體前進(jìn)的主要動力，后蹬時的動作質(zhì)量不但影響后蹬距離，更對騰空距離有較大影響，從而影響步長。同時，后蹬的速度也直接影響步頻的提高。所以，短跑時一定要注意后蹬的效果，提高動作質(zhì)量，加大后蹬的力量，加快后蹬的速度，增大后蹬腿蹬伸的程度，掌握好后蹬的方向和適宜的后蹬角度，同時注意擺動腿的動作，因?yàn)閿[動腿前擺的效果直接影響后蹬的效果。因此，加大擺動的速度、幅度、蹬與擺協(xié)調(diào)的配合起來就能提高后蹬的效果，從而使步長增大。

著地緩沖距離是前支撐階段身體重心向前移動的水平距離。它與腿長、著地角度和腳著地的時機(jī)有關(guān)。此時腳著地的重力和著地的沖擊力方向向后，對人體向前移動起阻力作用，而且此時身體重心的投影點(diǎn)在支撐點(diǎn)之后，重力也起阻力作用，如果片面追求著地緩沖距離勢必會影響下一周期后蹬的速度，從而影響下一周期的后蹬和騰空距離。因此，加大步長不應(yīng)片面追求著地緩沖距離，此時應(yīng)盡量減少腳著地時的制動，加快身體前移的速度，使身體重心盡快通過支撐點(diǎn)垂直上方而轉(zhuǎn)入后蹬，以提高后蹬的效果，使步長增大。

2.2.2身體條件。身體姿勢的正確與否能直接影響步長。在短跑中頭部姿勢的正確與否能直接影響肌肉的放松，因?yàn)轭^部姿勢的變化會引起軀干和肢體肌肉緊張度的重心分配，這就是生理學(xué)中所說的“姿勢反射”。因此在跑動中注意下顎放松微收，頭部應(yīng)與上體成一直線，上體姿勢應(yīng)比較正直，以利于髖部前送和骨盆沿人體垂直軸轉(zhuǎn)動，加大擺動腿前擺幅度和支撐腿的蹬伸幅度，增大步長。

擺臂動作的質(zhì)量是影響步長的一個重要因素。臂擺動的方向、幅度、速度等因素的變化均對地面產(chǎn)生不同的作用力，擺臂動作與后蹬動作協(xié)調(diào)配合起來，可起到加大后蹬效果的作用，從而使步長加大。手臂擺動的速度越快、越有力、動量矩也就越大，對后蹬腿產(chǎn)生的附加壓力也就越大，后蹬的效果也就越佳，步長增加也就越大。而雙臂擺動與下肢協(xié)調(diào)配合起來，大幅度地擺動可使擺腿幅度增大，有利于伸直后蹬腿的髖、膝、踝三關(guān)節(jié)，還可促進(jìn)骨盆的扭轉(zhuǎn)，這樣也可加大步長。

圖3　影響步長的因素

2.3影響步頻的因素

步頻是指單位時間內(nèi)跑的步數(shù)。許多人在快跑時表現(xiàn)的步頻能力存在著較大的個體差異，這主要與神經(jīng)系統(tǒng)對肌肉的支配能力、下肢運(yùn)動環(huán)節(jié)比例、收縮速度等有關(guān)。因此，通過科學(xué)的測試，選擇步頻能力強(qiáng)的運(yùn)動員從事短跑訓(xùn)練，是選擇短跑運(yùn)動員的重要指標(biāo)。

主要有生理和技術(shù)上兩個方面的影響因素。其中生理因素主要包括神經(jīng)系統(tǒng)的靈活性和快肌肉纖維的比例和增大程度(見圖4)。

2.3.1神經(jīng)過程的靈活性。據(jù)資料顯示，途中跑時兩腿的最快交換頻率是3.1～4.85次/s，而在實(shí)驗(yàn)室騎自行車時兩腿交換頻率可以達(dá)到5.5～7.1次/s，由此可見，通過改善和提高神經(jīng)系統(tǒng)的靈活性來提高頻率是可能的。

2.3.2肌肉中快肌纖維及面積所占百分比增大程度。由于運(yùn)動項目不同，從事運(yùn)動時間的長短不同，強(qiáng)度也不同，而對肌肉中快肌纖維及面積所占的百分比的要求也不同。經(jīng)研究表明：優(yōu)秀運(yùn)動員快、慢肌纖維的百分比組成與專項運(yùn)動成績有較明顯的依存關(guān)系。

2.3.3縮短騰空時間和支撐時間。提高步頻需要縮短每一步中的騰空時間和支撐時間，跑的技術(shù)質(zhì)量對縮短騰空時間和支撐時間有一定的影響?？s短騰空時間除加大后蹬的效果，取得更大的身體重心騰起初速度外，還應(yīng)注意擺腿時的動作質(zhì)量。擺腿時，大小腿折疊越好，越能縮短擺動半徑，從而減少下肢繞髖關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動慣量，從而提高下肢擺動的角速度，使擺腿速度加快，也就起到了加快步頻的效果。縮短支撐時間主要是縮短著地緩沖時間。騰空后期，前擺腿大腿積極快速下壓，可縮短支撐時間，另外用前腳掌積極柔和著地，做扒地動作，配合另一腿的擺動，加快重心前移速度，從而收到縮短著地緩沖時間的效果，從而使動作頻率加快。

圖4　影響步頻的因素

3百米步長、步頻的訓(xùn)練方法

3.1步頻訓(xùn)練方法

為提高步頻在訓(xùn)練中應(yīng)采取快于運(yùn)動員自身所能達(dá)到的步頻訓(xùn)練方法，以增加運(yùn)動員神經(jīng)系統(tǒng)的條件反射適應(yīng)新的步頻刺激。主要辦法有：下坡跑和懸空跑。增加步頻的儀器有：速度器、彈性繩牽引及下坡跑。用這兩種方法，運(yùn)動員將比平時的步頻要快。在此過程中，可以訓(xùn)練提高運(yùn)動員的神經(jīng)系統(tǒng)功能，促進(jìn)步頻的提高。

3.1.1原地快慢交替擺臂。擺臂不僅能維持跑動中的身體平衡，促進(jìn)支撐腿的后蹬，同時也促進(jìn)腿的擺動頻率。方法：原地站立，聽擊掌信號做練習(xí)。擊掌要有快慢節(jié)奏，一般是慢—快—慢。每次練習(xí)2~3組，每組15s～20s。要求：肩關(guān)節(jié)放松，有聳動感。前擺時注意向前用力。

3.1.2高抬腿跑。增強(qiáng)大腿前群肌肉力量和髖關(guān)節(jié)韌帶的柔韌性，發(fā)展小腿肌肉力量和膝關(guān)節(jié)的靈活性，提高動作頻率。方法：①原地或支撐練習(xí)，定時(10s～15s)或定次(50次～60次)；②行進(jìn)間練習(xí)，從慢到快，逐漸過渡到途中跑(亦可加信號節(jié)奏)；④原地負(fù)重(輕沙袋系于小腿上部)練習(xí)，方法同①。要求：大腿與軀干成直角，支撐腿蹬伸充分，提高重心，防止上體前傾或后倒。

3.1.3快慢交替小步跑?？s小跑的動作幅度，加快動作頻率。方法：①快慢節(jié)奏變化練習(xí)；②逐漸過渡到加速跑練習(xí)。練習(xí)距離60m～80m。要求：上下肢動作協(xié)調(diào)放松，快頻率，前腳掌積極扒地。

3.1.4交換跳步推舉輕杠鈴。發(fā)展上下肢的協(xié)調(diào)用力。方法：原地進(jìn)行，定時(20s～30s)或定次數(shù)的成組練習(xí)。要求：循序漸進(jìn)，要有一定的速率。

3.1.5牽引跑。改善動作頻率，提高刺激閥限。方法：跟隨跑、下坡跑或順風(fēng)跑。練習(xí)距離在20m左右。要求：以最大努力做練習(xí)。

3.2步長訓(xùn)練方法

為增加步長應(yīng)加強(qiáng)力量、抗阻力訓(xùn)練。在跑的過程中運(yùn)動員必須承受來自兩個方向的負(fù)荷。一是克服水平方向的負(fù)荷，增加人體向前運(yùn)動的速度，二是克服自身重量或重力。運(yùn)動員隨著年齡的增長，各器官系統(tǒng)逐漸發(fā)育成熟。此時，步頻可塑性相對很小，所以應(yīng)加強(qiáng)力量訓(xùn)練。運(yùn)動員通過力量訓(xùn)練，以加強(qiáng)克服來自水平、垂直方向的負(fù)荷顯得十分重要，它可以促使步長的增加,提高奔跑速度。

3.2.1后蹬跑。發(fā)展腿部力量、改善用力順序。方法：①支撐練習(xí)，定時(15s左右)或定次(60次左右)成組進(jìn)行；②負(fù)重支撐練習(xí)，小腿負(fù)重，方法同①；④60m～80m練習(xí)，提高練習(xí)質(zhì)量為主。要求：上體稍前傾，髖、膝、踝關(guān)節(jié)充分蹬伸，盡量打開兩大腿的夾角。

3.2.2專門性跳躍。發(fā)展腿部爆發(fā)力和彈跳力。方法：①立定跳遠(yuǎn)和多級跳遠(yuǎn)；②蛙跳；③各種距離的跨步跳(跑)，如80m～300m，均采用成組練習(xí)。長距離練習(xí)可安排在課的后部。要求:注意用力順序及爆發(fā)用力。

3.2.3上坡跑。發(fā)展腿部力量。方法：成組練習(xí)，每組間休息2～3min，如(10×30m)×2～3組。坡度越陡，則距離應(yīng)越短。要求：保持正確動作。

3.2.4杠鈴練習(xí)。加強(qiáng)訓(xùn)練強(qiáng)度，提高腿部爆發(fā)力。方法：①大重量深蹲起，成組練習(xí)，每組次數(shù)不宜過多；②中等重量跨步走，成組練習(xí)，距離不宜過長。要求：髖、膝、踝關(guān)節(jié)充分蹬伸。

3.2.5肋木、墊上練習(xí)。發(fā)展腰腹肌力量。方法：肋木懸垂舉腿、墊上兩頭起等練習(xí)，成組進(jìn)行。

4結(jié)論

4.1高步幅、低步頻的技術(shù)特征和高步頻、低步幅的技術(shù)特征將成為當(dāng)今世界男子100m兩大技術(shù)特征的亮點(diǎn)。

4.2博爾特的成功揭示了當(dāng)今選材學(xué)的不足，未來的百米運(yùn)動員選材很可能向高大運(yùn)動員方向發(fā)展。

4.3結(jié)合個人特點(diǎn)更具個性化的運(yùn)動技術(shù)特征才是現(xiàn)代百米跑運(yùn)動的技術(shù)特征

影響一百米跑速的因素遠(yuǎn)非“步長”、“步頻”等所能解釋，但是，步頻與步長仍是決定跑步速度的兩個重要因素。速度的提高，必須要求步長大，步頻高，并能保持較長的時間。由于項目的不同，個人特點(diǎn)和訓(xùn)練水平的不同，步長和步頻的比例關(guān)系也不同，二者對最大速度水平的發(fā)揮和各項跑步成績產(chǎn)生的影響很大。在提高運(yùn)動水平的過程中，這些因素的作用也在不斷提高，但它們是在不同方面來影響運(yùn)動成績，包括社會的、身體的和心理等因素對人的綜合影響。因此，對所有運(yùn)動員技術(shù)規(guī)格的統(tǒng)一化的趨向應(yīng)予改變，結(jié)合個人特點(diǎn)更具個性化的技術(shù)規(guī)格，力求達(dá)到盡可能大的步長和步頻或者是兩者合理的搭配才是當(dāng)今短跑運(yùn)動員的技術(shù)特征。

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