（体育教育训练学专业论文）苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究.pdf

苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 摘 要 i 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 中文摘要中文摘要 近年来，苏州市田径竞技运动飞速发展，特别是短跑项目更是领先于省内其他地 区。陆斌、等男女运动员在全国各级比赛中都取得了优异成绩，特别是在刚刚结束的 中华人民共和国第十一届全运会中，苏州短跑好手陆斌、蒋兰、陈珏一举包揽了男子 100 米、女子 100 米、200 米三枚金牌，体现出较高的运动竞技水平。但这些成绩与 世界水平仍有一定差距，因此，对苏州市优秀短跑运动员途中跑技术进行分析与诊断 人具有十分重要的现实意义。研究采用两台 megaspeed 高速摄像机对其短跑途中跑 的技术动作进行平面拍摄，完整记录了以上运动员的 4 次的全力跑的矢状面技术动 作。采用德国 simi-motion 录像解析系统进行运动学参数分析，采用文献综述、比较 分析法，将苏州市短跑运动员与国内、外优秀运动员的相关参数进行比较。 研究结果： （1）苏州市女子优秀短跑运动员的摆臂与国外优秀女子短跑运动员相 比，可能存在后摆过大的现象。 （2）苏州市优秀短跑运动员途中跑的步长、着地技术 与国外优秀选手比有明显的差距， （3）苏州优秀短跑运动员在摆动过程中的最小膝关 节折叠角与美国优秀短跑运动员摆动过程中的最小膝关节折叠角比尚存在不足。 研究结论： （1）苏州优秀短跑运动员与世界优秀短跑运动员在短跑途中跑步幅方 面存在较为明显的差距，表现为步长的不足。 （2）苏州优秀短跑运动员短跑途中跑的 缓冲动作，男女队员在维持身体平衡及吸收冲撞能量所用部位上的存在差异，男队员 更趋向于“膝关节固定”的缓冲模式，即缓冲阶段最大缓冲时的膝关节角度（缓冲阶 段膝关节最小角） ，男子的膝关节最小角比女子的要大；而缓冲阶段踝关节运动幅度 （度） ，男子的踝关节运动幅度比女子大。其差异可能主要是由下肢力量分布不同造 成的。 （3）苏州优秀短跑运动员在摆动过程中的最小膝关节折叠角比美国优秀短跑运 动员摆动过程中的最小膝关节折叠角大，即摆动腿小腿折叠不够充分。 （4）苏州优秀 短跑运动员支撑技术不够合理， 其与训练中对支撑腿肌肉进行退让与克制性收缩力量 比例不合理有关。 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 摘 要 ii 关键词：苏州市 短跑运动员 途中跑 技术分析 作 者：郭文俊 指导教师：陆阿明 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 摘 要 iii a study of stride phase technique of outstanding suzhou sprinters abstract in recent years, suzhou is taking the lead in track and field competitions in jiangsu province, especially in sprints. many athletes, such as lu bin, have won excellent scores in all levels of competitions nationally and become members of outstanding athletes of the city. in the 11th national games of the peoples republic of china, suzhou sprinters lu bin, jiang lan and chen yu won gold medals in mens 100 metres, womens 100 metres and womens 200 meters respectively. these athletes are very competitive but they are still not as good as the best sprinters in the world. therefore, this thesis analysed and diagnosed the stride phase technique of outstanding suzhou sprinters. the sprinters movements in stride phase with full-strength were recorded by two megaspeed high-speed cameras four times and analysed by german simi-motion video analysis system. hanavan model was used to analyse the raw data. the data of suzhou sprinters were compared with other domestic and foreign sprinters through sports technique analysis, literature review and comparative analysis. results:（1）the backward elbow drive angle of outstanding suzhou sprinters is too large compared with foreign female sprinters. （2） the stride length and landing technique of suzhou sprinters are not as good as foreign sprinters.（3）the minimum knee angle of suzhou sprinters during the swing process is not as good as that of american sprinters. conclusions: （1） there is an obvious gap between outstanding suzhou sprinters and excellent world sprinters in stride length, that is, the stride length of suzhou sprinters is not long enough. （2） differences exist in buffering movements, maintaining body balance and the body part of absorbing impact between male and female sprinters. male sprinters tend to use the fix the knee buffering mode: the minimum knee angle of male sprinters is larger than that of female sprinters; but the ankle movement breadth of male sprinters is larger than that of female sprinters. these may be caused by the differences in leg strength. （3） the minimum knee angle of outstanding suzhou sprinters in the swing process is lager than that of excellent american sprinters， which means the legs of suzhou sprinters are not fully bended. （4） the supporting technique of outstanding suzhou sprinters is not reasonable enough. it is unreasonable rate that training of muscle of supporting leg eccentric contraction and concentric contraction。 key words：suzhou, sprinter, stride phase, technique analysis written by guo wenjun supervised by lu aming 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 1 序言 1 1 序 言 1.1 研究动机与目的 长期以来我国男子百米成绩处于较为落后的状态， 近些年更与世界先进水平拉大 了距离。其原因是多方面的，但训练是极为重要的一个方面。多年来关于该方面的研 究从未中断，也分析和揭示了训练中存在的一些问题，对训练的改革起到了一定的作 用，但缺乏比较系统、全面和深入实际的调查研究。因此，需要通过比较全面和深入 实际的调查，从多方面进行了分析。 我国女子田径短跑运动员近 20 多年来曾经出现过世界水平的成绩。近年来，我 国女子短跑项目逐渐失去了原有优势，出现了运动成绩相对停滞甚至下滑的趋势，与 世界先进水平有着非常明显的差距。从表 1 可以看出，世界女子 100m 跑优秀运动员 的成绩一直保持在较高的水平。根据总体趋势分析，世界女子 100m 跑运动成绩还有 提升的空间。而我国女子 100m 跑运动成绩在 1997 年第八届全运会期间出现了成绩 高峰，达到历史最高水平。全运会之后，成绩出现了明显的下滑趋势。在第 27、28、 29 届奥运会以及第 6、7、8、9、10、11 届世界田径锦赛上，我国选手都未能挤进前 8 名。严峻的现实给我们敲响了警钟，我国女子 100m 跑项目的运动水平不仅与曾有 过的辉煌不可同日而语， 而且还面临着如何 “逐步走向世界， 快速缩短差距” 的问题。 表 1 1997-2003 年中国、世界女子 100m 跑优秀运动员前 10 名平均成绩 (s) 年 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 世界 10.92 10.88 10.89 10.92 10.96 10.95 10.96 中国 11.12 11.53 11.55 11.23 11.40 11.64 11.58 （注：表中数据引自袁雷等.中外女子 100m 跑优秀运动员成绩演变及技术特征的比较分析j.体育与科学，2004， 25（4） ：60） 为了尽快走出低谷，争取在世界高水平田径比赛中我国短跑运动员能占有一席之 地，就要做多方面的努力。其中改进与完善短跑专项技术对提高我国短跑的整体水平 有着非常重要的意义。因此，对我国优秀短跑运动员技术的诊断、研究和分析显得尤 为重要。 近年来，苏州市田径竞技运动飞速发展，特别是短跑项目更是领先于省内其他地 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 1 序言 2 区。陆斌等多名男女运动员在全国各级比赛中都取得了优异成绩，成为市办高水平运 动队成员。这批优秀运动员已成为我国短跑的希望之星，其中多人参与奥运集训大名 单。在刚刚结束的中华人民共和国第十一届全运会中，苏州短跑运动员陆斌、蒋兰、 陈珏一举包揽了男子 100 米、女子 100 米、200 米三枚金牌，体现出较高的运动竞技 水平。因此，对苏州市优秀短跑运动员专项技术进行分析与诊断，具有极其重要的理 论意义与实践价值。 从所阅读的文献资料中可以看出， 以往的研究多是对国内外优秀短跑运动员的专 项技术进行运动学分析， 而对短跑运动员进行整体分析、 比较和诊断的研究非常少见。 尽管有少数文献资料涉及步频、步幅、加速跑距离等参数的运动学研究，但在研究指 标参数或是研究内容的完整性上都存在一定的局限性。 由于短跑是一个周期性运动项目， 要求运动员身体素质与技术在快速运动中保持 高度的统一，因此，在研究指标参数方面，单一的速度或角度参数的对比与分析，并 不能满足对短跑技术进行运动学分析与研究的需要。 途中跑是短跑完整技术的一个重 要组成部分，其任务是继续发展和保持较长距离的最高速度。因此，对优秀运动员途 中跑技术进行诊断与分析，具有重要的理论意义与实践价值。本研究在指标参数的确 定与研究内容的设定方面，充分考虑到技术的完整性及各技术环节的相互关系，突破 以往研究思路的束缚，以途中跑完整技术作为研究内容。 本研究的目的主要有以下几个方面： 一是对苏州市优秀短跑运动员的途中跑技术 进行较全面的三维运动学定量化剖析， 诊断苏州市短跑运动员途中跑技术现状及存在 的主要技术问题，提出今后的努力方向。二是将苏州市短跑运动员的技术参数与世界 优秀运动员的有关参数进行比较，探索途中跑技术发展的一般规律，为今后的短跑技 术训练提供参考。三是建立优秀短跑运动员途中跑技术的基本参数，为不同水平的短 跑运动员提供科研、教学、训练的参考。四是对苏州市优秀短跑运动员的专项技术诊 断，提高技术训练针对性、科学化水平和科技含量，加强技术创新，追求最佳训练效 果，尽快提高运动技术水平，为我国奥运争光计划服务。 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 1 序言 3 1.2 文献综述 1.2.1 现代短跑途中跑技术的主要特征1 1.2.1.1 更加重视快速蹬伸技术更加重视快速蹬伸技术 快速蹬伸技术是现代短跑技术的主要特点之一。蹬伸动作要注意蹬伸速度、蹬伸 程度和蹬伸方向。适宜的蹬伸程度可以取得更快的蹬伸速度和更合理的蹬伸方向。 1.2.1.2 更加重视摆动腿积极快摆技术更加重视摆动腿积极快摆技术 摆动腿快速有力、大幅度的前摆技术，更加完善了“摆动式”跑法，有效地促进 身体迅速向前移动，加大了后蹬的力量和速度。同时加快了摆动腿的速率，缩短跑动 周期，提高了跑的频率。 1.2.1.3 更加重视前蹬支撑技术更加重视前蹬支撑技术 通过摆动腿积极下压，鞭打扒地动作和退让肌工作能力的训练，减小前蹬支撑时 的阻力，缩短前蹬支撑时间，使重心移动的速度在前蹬支撑阶段的损耗减少，从而提 高了跑的速度。 1.2.2 运动学分析在田径运动技术诊断中的应用 长期以来，国内、外学者对 100 米跑途中跑技术理论进行了大量的研究，特别是 计算机技术的发展及其在体育科研中的应用， 使途中跑技术的研究在广度和深度上有 了突破性进展，更多的技术规律被揭示出来。20 世纪 80 年代中期，国外学者开始采 用三维运动学分析的方法， 对参加田径世锦赛和奥运会 100 米比赛的优秀女子运动员 的途中跑技术进行了测量和分析，发布了运动员某些技术的运动学参数。在 1987 年 罗马第 2 届世锦赛期间， 首次在比赛条件下对世界优秀女子 100 米跑运动员的技术进 行了录像分析研究。此后，研究的仪器设备、测量方法也在不断更新，如摄影（像） 的测量方法，根据不同的需要，从平面定机摄影（像）测量方法、平面跟踪摄影（像） 方法发展到立体定机摄影（像）测量方法。20 世纪 90 年代以来，国内采用三维摄影 的分析手段也较为常见， 利用三维摄影对我国优秀女子 100 米跑运动员的途中跑技术 进行运动学分析，进而揭示其运动学特征，找出我国运动员与世界优秀运动员在途中 跑技术上的差距，为指导训练和教学实践提供有关数据和科学依据。在本文研究中采 1 文超主编.田径运动高级教程（修订版）m.人民体育出版社，2003.6：339 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 1 序言 4 用立体定机摄影（像）测量方法，并运用德国 simi-motion 录像解析仪进行解析。 在体育运动中，人体运动是复杂的三维空间运动，若要准确地反映运动的特征， 必须进行三维立体摄影（像）与分析。立体定机摄影（像）测量方法是采用两台（至 少两台）或多台摄影（像）机，从不同角度对同一研究对象进行同步拍摄，然后将两 台或多台摄影（像）机所拍摄的平面影片或录像带，通过计算机大容量图像存储器动 态系统实时采集，同时进行数字化处理，从而获得所需的人体三维运动的空间坐标， 计算有关的运动学参数2。录像解析仪是将录像带上的图像信息进行模数转换的仪器 3。 1.2.3 解析时人体模型的选择对研究结果的影响 人体模型有很多种，选择合适的人体模型对研究精度来说至关重要，在本文研究 中，处理数据时选择了汉纳范(hananvan)人体数学模型，身体重心数据的合成也建立 在此基础之上。由于它不是以中国人为基础建立的，因此会有一定的误差，但其影响 并不显著。 汉纳范(hananvan)在 1964 年发明了一个由 15 环节通过球铰连接的人体数学模 型。这些模型均将人体各环节简化为简单几何形状的均质刚体，结合 25 项人体测量 学指标和巴特的由体重推算人体环节重量的回归方程，计算出各环节的质心、截面半 径和转动惯量，是一份较完整的、具有良好个体化特征的多刚体体系模型。据有关文 献报道，许多生物力学的研究都采用了此模型。 1.2.4 短跑途中跑技术的国内研究进展 骆建对我国男子短跑途中跑技术落后原因进行探讨，研究发现我国短跑技术落 后，主要是支撑技术的落后所引起的整个单步技术的落后，而支撑技术落后的原因， 是在短跑运动实践中， 人们对支撑腿肌肉进行退让与克制性收缩力量比例与作用的认 识不足，过多强调肌肉的克制性收缩力量训练，忽视对肌肉的退让性收缩力量训练， 使支撑腿肌肉的退让与克制性收缩力量比例的发展不合理，造成着地缓冲能力差，限 制了腾空快速摆腿技术和后蹬技术的发挥。并认为要提高我国短跑技术的水平，除了 在技术训练时要强化腾空快速摆腿形成良好的着地姿势意识外， 更主要的是加强支撑 2卢德明，等.运动生物力学测量方法m.北京：北京体育大学出版社，2002.8：19-36. 3同 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 1 序言 5 腿肌肉作快速退让与克制性收缩的力量训练， 使支撑腿肌肉作快速退让与克制性收缩 的力量是按合理的比例进行同步提高， 以保证运动员在不同训练水平阶段的退让与克 制收缩力量，比例达到相对一致4。 丁先琼对短跑途中跑摆臂技术进行分析与研究，研究发现我国在儿童少年时期的 教学训练只注重下肢的练习，忽视上肢的速度、力量训练，运动员往往上、下肢力量 发展不平衡，表现为下肢粗壮，上肢瘦弱无力，摆臂的方式多种多样， 不规范，这 在女运动员身上尤为明显。并认为从儿童、少年开始应严格摆臂技术规范化；加强上 肢力量训练，注意上、下肢速度、力量的平衡发展；结合跑的专项摆臂技术进行多种 徒手和负重摆臂练习；加强上肢的摆动频率训练，以提高两腿的摆动频率5。 李长春等对短跑着地缓冲技术进行生物力学分析，发现短跑着地缓冲动作，需在 考虑人体活体系统和个体差异的前提下，客观加以评价；同时，摆动腿的摆动、伸髋 高摆扒地技术以及踝关节肌力都会对着地缓冲产生影响， 认识缓冲时相及缓冲距离的 概念有利于正确认识着地缓冲动作技术。并认为优秀运动员着地距离的增长，不仅能 增加步幅，而且能增加支撑腿各关节的收缩程度，为后蹬储备了更多的能量，从整个 跑的周期来看，利大弊小。这是由优秀运动员正确的扒地技术、良好的踝关节力量等 因素决定。 为了达到缓冲距离和时间相对增长的技术的需要， 在缓冲阶段不能忽视踝、 膝关节的作用， 没有踝关节缓冲和坚强的固定作用就不可能有摆动腿快速折叠前摆及 支撑腿的快速伸髋，建议加强踝关节的力量训练6。 林江对现代短跑途中跑技术特点进行分析， 研究发现支撑腿与摆动腿的协调配合 是途中跑技术的关键。正确完成蹬摆技术，加快摆动腿的前提速度和增大前摆幅度， 不仅对增大支撑反作用力，减小支撑腿的后蹬角度有益，而且对增大水平运动速度和 藏小身体重心运动轨迹的上下波动也有显著的作用， 从而为加快身体重心腾起初速度 创造更加有利的条件。后蹬结束时，人体腾起初速度大，人体重心的水平初速度是决 定跑速的最关键因素，腾起角小，有利于缩短腾空时间，创造更快的跑速。适宜的腾 空时间可以使人体获得合理的步长，后蹬结束时，人体重心的垂直初速度和腾起角要 适宜。脚着地时，即要保持身体重心处在较高的 位置。踝、膝、髋三关节还要顺势 缓冲，配合下压和扒地动作。有利于身体重心前移。大腿前摆的速度越快，膝关节肌 4骆建. 对我国男子短跑途中跑技术落后原因的探讨j. 成都体育学院学报，2000，26（6） ：87-90 5丁先琼. 对短跑途中跑摆臂技术的分析与研究j .云南师范大学学报，2002，22（6） ：67-69 6 李长春等. 短跑着地缓冲技术的生物力学分析j. 景德镇高专学报，2007，22（4） ：62-63 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 1 序言 6 肉放松越好，大小腿的折叠也越充分。折叠动作好坏还与摆动腿落地前的下压和扒地 动作是否积极有关。大小腿折叠愈充分，腿在前摆时的转动半径越小，前提速度就愈 迅速，而且能减小摆动阻力，从而增大后蹬效果7。 徐茂典等对短跑途中跑支撑阶段摆动腿某些运动学特征进行分析， 研究发现途中 跑摆动腿的最大摆动速度和摆动腿平均角速度均与支撑时间高度相关， 而摆动腿平均 角速度与缓冲时和后蹬时间高度相关。 加快摆动腿的摆动速度能有效地提高缓冲及蹬 伸速度，缩短支撑时间，提高途中跑的步频。摆动腿的摆动角速度与身体重心水平速 度高度相关，而对身体重心垂直速度意义不明显。缓冲期加快摆动腿的摆动速度能有 效地加快身体重心的前移速度，这与摆动腿的快速前摆，带动髋部的快前移有关。蹬 伸期摆动腿摆动角速度变化量和支撑腿蹬伸角速度变化量， 对身体重心水平速度增量 影响较大。故摆动腿的快速摆动、制动与支撑腿的快速蹬伸是提高支撑期身体重心水 平速度的关键。 并认为应重视短跑运动员摆动腿摆动技术和支撑腿后蹬动作中伸髋的 速度和幅度，强调以摆促蹬和蹬、摆技术合理结合。发展短跑运动员摆动腿内收肌群 的力量，以提高摆动腿摆动效果8。 骆建对短跑途中跑着地缓冲技术的生物学特点及作用进行分析， 研究发现短跑途 中跑着地缓冲时，直道途中跑时支撑腿的脚着地特点，有出现全脚掌着地情况和不出 现全脚掌着地情况；短跑途中跑着地缓冲时，先是支撑腿的髋关节肌肉、骨盆转动肌 肉、摆动腿、前臂和后臂等肌肉同时进行克制性收缩，其综合收缩力，要对地面产生 水平方向作用力。随后是支撑腿的踝关节肌肉也参与克制性收缩，所产生的综合收缩 力，要对地面产生相对更大的水平方向的作用力；两臂相反方向摆动的作用，不但带 动了肩横轴的水平扭转，平衡了躯干的姿态，而且对身体各个环节肌肉收缩产生更大 的收缩力，起到了协同放大效果的作用；在着地缓冲过程中人体要获得水平方向运动 的动力，必须是髋关节、摆动腿、骨盆、摆臂等肌肉进行克制性收缩时，其肌肉收缩 产生的综合作用力， 使人体获得的水平支撑反作用力大于脚着地时相人体受到的水平 制动冲力9。 7 林江. 现代短跑途中跑技术特点分析j.呼伦贝尔学院学报，2008，16（2） ：114-116 8 徐茂典，等.短跑途中跑支撑阶段摆动腿某些运动学特征研究j.北京体育大学学报，2003，26（1） ：122-123 9 骆建.短跑途中跑着地缓冲技术的生物学特点及作用j. 成都体育学院学报，2000，26（2） ：59-61 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 1 序言 7 1.2.5 提高苏州市短跑运动水平的思考 1.2.5.1 短跑运动员的选材显得尤为重要短跑运动员的选材显得尤为重要 短跑运动员的选材非常重要，与后期的系统训练相比，前期的科学选材就是奠定 良好的发展基础。 在运动员的选材中， 应该着重从身体形态与身体素质两个方面入手。 当今世界短跑途中跑技术正快速地向前发展，对身高与腿长的要求越来越高，要求运 动员的力量水平、 速度能力以及技术动作更加合理。 因此， 包括身体形态、 力量素质、 速度素质、柔韧性与协调性在内的选材标准应给予充分的重视。 1.2.5.2 科学技术是第一生产力，科技成果在技术训练中得到广泛应用科学技术是第一生产力，科技成果在技术训练中得到广泛应用 科学技术的发展大大促进了短跑运动的发展，运动场地与运动装备不断改进，使 运动成绩得到了大幅度的提高。因此，不断加大科技成果的应用力度，缩短场地、器 材及设备的更新换代周期，将是快速提高短跑运动成绩的重要手段。 1.2.5.3 创新是推动短跑运动发展的主要动力创新是推动短跑运动发展的主要动力 随着短跑途中跑技术及其训练方法、手段的不断发展与创新，短跑运动成绩不断 提高， 这说明创新对短跑运动的快速发展起着决定性作用。 因此， 在今后的训练过程中， 应根据运动员不同的个体特征，努力探索新的技术类型，不断创新训练方法和手段。 理论创新和实践创新，两者是相辅相成、相互促进的关系。理论创新成果应用于 技术训练实践之中，如果运动成绩有所提高，则证明其科学性和可行性，能促进短跑 运动的发展。同时，技术训练实践中能引发出更多值得思考的问题，从而为理论创新 奠定基础，不断完善短跑技术。 1.2.5.4 科学研究、多学科知识交叉也是推动短跑运动发展的动力之一科学研究、多学科知识交叉也是推动短跑运动发展的动力之一 科学研究和多学科知识的交叉、应用促进了短跑运动的发展。运动生物力学研究 对技术的诊断、改进具有重要作用，利用高水平运动员专项技术的运动学分析，获得 相关数据，可以为大多数运动员技术训练的参考。对短跑运动员训练中相关生物化学 指标进行实时监控，从而可以避免过度训练，达到最佳训练效果。因此，在短跑发展 中，要重视科学研究以及多学科知识的交叉与应用。 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 2 研究对象与方法 8 2 研究对象与方法 2.1 研究对象 表 1 苏州市优秀短跑运动员基本情况 姓 名 性 别 出生年月 身高（米） 训练年限主 项 运动水平 陆 斌 男 1987.5 1.76 11 100 米 国际健将 金 晶 男 1989.6 1.75 9 100 米 健将 蒋 兰 女 1989.5 1.70 9 100 米 国际健将 马孝燕 女 1987.2 1.60 11 100 米 健将 陈 珏 女 1988.3 1.74 11 100 米 国际健将 沈 兰 女 1991.6 1.68 5 100 米 一级 陈 哲 女 1995.5 1.68 5 100 米 一级 陆梦婷 女 1990.8 1.60 5 100 米 一级 肖 兰 女 1992.3 1.68 5 200 米 一级 于班利 女 1995.6 1.69 5 400 米 一级 选取 2009 年 1 月 19 日、20 日下午，在江苏省体育局仙林训练中心田径馆训练 场地，就陆斌等苏州市优秀短跑运动员，参加的常规训练阶段测试的途中跑技术进行 研究。 2.2 研究方法 2.2.1 文献资料法 分别在苏州大学图书馆、苏州大学体育学院资料室以及通过中国期刊网、重庆维 普科技期刊数据库和 等进行文献检索和收集工作。 根据研究需 要查阅了田径运动高级教程 （2003 年版） 、 田径运动 、 中国体育教练员岗位培 训教材-田径 、 中国优秀田径运动员技术图片选辑 、 田径教练员理论入门 、 中 国田径教学训练大纲 、田径词典 、田径名词术语解释 、运动生物力学测量方法 、 田径运动生物力学 、 运动训练学 、 田径竞赛裁判指南 、 journal of applied biomechanics 、 international journal of sport biomechanics 、 track and field 、 the review of track and field 、 体育科学 、 中国体育科技 、 北京体育大学学报 、 上 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 2 研究对象与方法 9 海体育学院学报 、 体育学刊 、 武汉体育学院学报 、 成都体育学院学报 、 田径 等国内、外著作及刊物 60 余种，收集了有关短跑途中跑技术的资料和优秀短跑运动 员的运动学参数，了解当前短跑途中跑技术研究现状与发展趋势，为确定研究的方向 和内容，以及为本文的研究提供理论与方法学的依据。 2.2.2 测量法 2.2.2.1 录像拍摄录像拍摄 采用两台megaspeed 高速摄像机对苏州市短跑优秀运动员的途中跑的技术动作 进行平面拍摄，完整记录了以上运动员的4次的全力跑的矢状面技术动作 (拍摄位置 和坐标确定见图1、图2)。 图1 途中跑高速录像拍摄现场示意图 其中1、2号摄像机放置在跑道的侧面，分别距起点线的垂直距离为45m、52m， 距跑道中心（运动员运动线）的垂直距离为7.2m 处（如图1） ，拍摄频率为 300hz， 两机主光轴与运动平面垂直。拍摄途中跑过程动作。采用二维标定框架进行平面标定 （如图2） ，两台摄像机在运动员进入场地拍摄范围前开始拍摄，开始信号由手控触发 器或软件开关给出，确保机器及镜头固定不动。 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 2 研究对象与方法 10 图2 二维平面坐标确定示意图 2.2.2.2 解析方法及数据处理解析方法及数据处理 对陆斌等苏州市优秀短跑运动员训练阶段测试所拍摄的录像， 采用苏州大学体育 学院运动生物力学实验室的德国 simi-motion 录像解析系统进行分析。身体、环节重 心计算采用汉纳范（hanavan）模型，对原始数据进行数字低通滤波平滑处理。用所 得运动学参数作为与其他运动员比较的基础， 在对以上运动员途中跑技术进行分析时 采用 4 次测试获得的各项参数的平均数。 2.2.3 数理统计法 采用 excel 对部分解析结果进行统计处理。 2.2.4 咨询访谈法 在收集文献资料、数据采集与分析以及撰写论文的过程中，通过面谈和通讯等方 式咨询运动生物力学、 田径运动等领域的专家和陆斌等苏州市优秀短跑运动员的教练 员。在获得这些运动员形态、素质和训练等信息的同时，保证分析的准确性、合理性 和科学性，促使研究成果能部分地应用于训练实践。 2.2.5 比较分析法 以陆斌等苏州市优秀短跑运动员， 参加的常规训练阶段测试时录像解析参数为依 据，与国内、外优秀运动员的相关参数进行比较分析，从中发现陆斌等苏州市优秀短 跑运动员短跑途中跑技术存在的主要问题， 并对以上运动员途中跑过程中的录像解析 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 2 研究对象与方法 11 数据进行比较，研究其技术动作特点。 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 3 研究结果与分析讨论 12 3 研究结果与分析讨论 3.1 途中跑上肢摆动技术比较 在短跑过程中，手臂的主要作用是使躯干保持平衡，尤其是抵消躯干的角动量。 在短跑的过程中，躯干进行适当的扭转活动，符合人体运动的躯干扭转原理，躯干的 扭转，有利于动作的完成。而上肢的动作则可抵消下肢引起的扭转。即：第一，防止 身体沿纵轴转动；第二，防止身体过分前倒；第三，增强对地面的作用力效果。 上肢摆动技术的特点为：摆臂的幅度大而有力，速度加快。美国著名教练温特在 跑速与摆臂加摆腿中认为手臂动作愈快，腿的动作也愈快。上臂摆动有力与下肢 配合，使躯干纵轴旋转幅度增大，增加两腿的剪刀差，从而有效地延长了大腿前摆的 有效距离，增加了步长。摆臂的方向更趋于向前，摆臂的方向应和跑进的方向一致， 即两臂前后摆臂。由于短跑中摆腿带动同侧髋向前扭转，人体的矢状面与运动方向的 矢状面常常偏离。为此摆臂的方向应与运动矢状面（而不是人体矢状面）保持一致或 基本一致，摆臂应前后用力。在已往的摆臂中，较多地强调后摆用力，靠回摆的惯性 积极前摆。但在现代短跑技术中，我们看到许多运动员不但加大了前摆幅度，同时也 侧重了前摆用力。而大幅度地向前摆动，单靠回摆的惯性是不能实现的。另外由于人 体快速向前运动，前摆用力比较困难，后摆则较容易，因此有必要突出强调用力前摆 动作。用力前摆和主动后摆的发力点都是一瞬间进行的，有材料证明，上臂的前屈和 后伸的最高角速度分别发生在上臂向前及向后通过身体躯干垂直线时。 运用运动影像学研究上肢摆臂运动先例并不多见。 虞玉华在这方面做出了有益的 尝试，并认为我国优秀短跑运动员由于摆臂前摆不足、后摆过大从而造成了向前运动 动力不足的现象10。从苏州市优秀短跑运动员的摆臂结果可以看出：后摆角明显大于 前摆角，及更接近水平位置，分析苏州市优秀短跑运动员途中跑摆臂技术（见表2） ， 个体差异较大，如陈珏的最大臂前摆角达到76.4度，而马孝燕的前后摆角都比其他运 动员的小，分别为35.78度和59.96度，总体来说，与国外优秀女子短跑运动员相比， 可能存在后摆过大的现象。 10虞玉华.九运会男子百米途中跑技术分析.天津体育学院学报，2003（2）. 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 3 研究结果与分析讨论 13 表 2 苏州市优秀短跑运动员手臂前后最大摆角（度） 姓名 性别 最大手臂前摆角（度） 最大手臂后摆角（度） 陆 斌 男 47.33 74.12 金 晶 男 45.4 69.78 蒋 兰 女 38.83 73.15 马孝燕 女 35.78 59.96 陈 珏 女 40.91 76.4 沈 兰 女 35.78 59.96 陈 哲 女 55.4 74.09 陆梦婷 女 65.27 71.65 肖 兰 女 36.63 75.54 于班利 女 63.79 68.66 3.2 步长及重心参数比较 表 3 苏州市优秀短跑运动员步长及重心参数分析 姓名 步长（m） 重心竖直方向摆幅(m)着地点与重心投影点的水平距离(m) 陆 斌 2.33 0.07 0.51 金 晶 2.24 0.08 0.47 蒋 兰 2.06 0.07 0.43 马孝燕 1.74 0.07 0.30 陈 珏 2.11 0.06 0.44 沈 兰 1.93 0.07 0.37 陈 哲 2.09 0.08 0.42 陆梦婷 1.91 0.06 0.38 肖 兰 1.98 0.07 0.37 于班利 1.81 0.08 0.43 3.2.1 步长 跑步时，左右足跟（或趾尖）间的前后距离称为步长。步长的大小与运动员跑步 时蹬地力量的大小蹬地速度的快慢、技术掌握的合理与否以及运动员的身高、腿长和 柔韧性发展程度密切相关。在众多的因素中，力量因素对步幅的影响最大。前世界纪 录保持者乔伊娜身材并不高，仅1.69m，柔韧性并不出众，技术也并非十分完美，但 她凭借超人的力量最大限度地增大了步幅，成为历史上优秀 100m跑选手中最出色的 运动员，乔伊娜100m跑仅用 47.6 步，全程平均步长为 2.10m，考虑起跑阶段的小步 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 3 研究结果与分析讨论 14 对平均步长的影响， 其途中跑的步长比2.10要大。 研究表明， 世界前6名优秀女子100m 跑运动员的平均步长为2.06m。而2000年全国田径锦标赛女子100m跑前8名运动员的 平均步长仅为1.88m。 此次测试的运动员中， 陆斌和金晶的步长分别为2.33m和2.24m， 与国外优秀选手 比有明显的差距。陈珏的途中跑步长最大，为2.11m，陈珏的身高为1.74m，在身高上 比一般运动员占优势；与前世界纪录保持者乔伊娜相比，蒋兰的身高与其相同，途中 跑的步长为2.06m，应该还有进一步提高的空间。除陈哲外，其他女子运动员的步长 跟陈珏还有一定差距。如马孝燕、于班利的步长只有1.8m左右，在考虑运动员个体身 高因素对步长的影响外，可以从运动员身体素质和运动技术掌握程度入手分析其原 因。如下肢各环节的专项力量、蹬摆腿技术等，笔者认为在众多因素中国优秀运动员 如要在现有基础上取得步长的突破，就必须大力发展力量素质，尤其要注重专项力量 的提高。 当然，跑的速度又取决于步长和步频。因此跑步技术本身就力求达到尽可能大的 步长和步频，或者是两者的合理搭配。所以，作为水平位移类运动项目，有必要进一 步弄清跑速与步长、步频之间的内在联系，而不是盲目的发展步长或步频。有研究指 出：影响步长的因素却较多，如后蹬角的大小、下肢长度、大腿的前摆高度等等，步 长的稳定性较差；同时，从运动生物力学的角度看：减小步长、增加步频会使得耗能 增加、肌力下降、肌肉的工作效率降低。因此，步频和步长对提高跑速的关系应在保 持步频的基础上进一步增大步长，是最科学最合理的11。 3.2.2 人体重心 人体重心是指人体全部环节所受重力合力的作用点。 它是人体行走或者跑步时判 定稳定性的关键，重心起伏幅度越小，人体的稳定性越高，重心起伏幅度大，反映出 人体的稳定性能差；在高速的跑动过程中，随着四肢的周期性摆动，重心的也必然在 竖直方向上做回复性运动，其摆动幅度越大，能量消耗也就越大，所以减少重心的摆 动是降低能量消耗的关键，这一点在中长跑中显得甚为重要，对于短跑来说，重心的 起伏同样体现专项技能的水平，因为重心摆幅增大，说明运动员的速度在竖直方向的 分量越大，腾空期延长，动力的效率降低。 11李子煊，余其刚跑速与步长步频的内在联系j四川体育科学，2004，9，13（3） ：87-89 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 3 研究结果与分析讨论 15 此次测试的结果（表3）显示，运动员重心的起伏差距较小，均在68 cm之间。 其中陆斌和金晶的重心起伏分别为7 cm和8 cm；陈珏和陆梦婷较小为6 cm，重心起伏 最大的为于班利，达到8 cm。 3.2.3 着地点与重心投影点的水平距离 在着地瞬间，着地点与重心投影点的水平距离，又称缓冲距离，反映摆动腿的前 摆力度和预支撑情况。此距离受大腿前摆角度和小腿的伸展角度的影响，也受步幅和 身高的影响。在摆动腿上摆幅度越大，膝关节越伸展，步幅就越大，着地点与重心水 平投影点的距离也就越远。从支撑缓冲的局部来看，缓冲距离的相对增长就是增长了 人体做减速运动的距离，对人体运动无实质性的好处；但从人体运动的整体来看，该 距离的长短与膝踝关节肌肉的退让收缩程度， 对人体移过该距离后的技术动作的影响 是相当大的。 有研究表明，男子平均着地距离为40.13cm，女子为37.16cm。从表3中可以看出， 苏州优秀男子短跑运动员在途中跑阶段的着地缓冲距离均值为0.49m；苏州女子短跑 运动员在途中跑阶段，着地点与重心投影点的水平距离范围在0.3m到0.44m之间，且 与步幅成一定的正相关性。 3.3 下肢支撑技术的分析 3.3.1 着地阶段 着地时的身体位置对有效地完成动作是至关重要的。合理的跑步动作的特点是： 在保持和加大步幅的前提下，应该尽可能减少鞋与地面之间的制动摩擦力，也就是在 减小脚着地前的水平速度的同时使身体重心尽量向前移动。 着地时刻， 着地脚位于身体重心前面， 适当地增加着地距离能够延长脚与地面之 间的接触时间，更有利于脚的发力，加快腿的动作速度。如果此着地距离过短，则使 相应的支撑时间变短，不但不利于速度的发挥，也会影响到步幅的增加和着地阶段水 平前移的效果。所以说，适宜的着地距离有利于着地腿的退让收缩，为缓冲和蹬伸作 准备。在着地时，膝关节角越大，伸展充分，步幅也就越大。但受关节位置约束，主 动发力的效果减弱。而髋关节角大，则大腿前摆小，这无利于大腿的加速后摆下压。 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 3 研究结果与分析讨论 16 表 4 苏州市优秀短跑运动员着地阶段髋、膝关节角度分析 姓名 着地瞬间髋关节角（度）着地瞬间膝关节角（度） 陆 斌144.11 147.04 金 晶142.62 146.69 蒋 兰138.70 146.31 马孝燕132.60 143.42 陈 珏138.63 143.77 沈 兰144.30 148.79 陈 哲143.17 149.98 陆梦婷132.63 147.28 肖 兰133.40 139.45 于班利138.72 145.66 着地时的身体位置对有效地完成动作是至关重要的。合理的跑步动作的特点是： 在保持和加大步幅的前提下，应该尽可能减少鞋与地面之间的制动摩擦力，也就是在 减小脚着地前的水平速度的同时使身体重心尽量向前移动。 着地时刻， 着地脚位于身体重心前面， 适当地增加着地距离能够延长脚与地面之 间的接触时间，更有利于脚的发力，加快腿的动作速度。如果此着地距离过短，则使 相应的支撑时间变短，不但不利于速度的发挥，也会影响到步幅的增加和着地阶段水 平前移的效果。所以说，适宜的着地距离有利于着地腿的退让收缩，为缓冲和蹬伸作 准备。在着地时，膝关节角越大，伸展充分，步幅也就越大。但受关节位置约束，主 动发力的效果减弱。而髋关节角大，则大腿前摆小，这无利于大腿的加速后摆下压。 有表4可以看出，苏州市优秀短跑运动员途中跑的着地技术，陆斌着地时的膝关 节角度为147.04度， 与美国优秀短跑运动员的相应角度 （144.4度） 相比， 有一定差距， 着地角度直接影响到后续的缓冲蹬伸动作，从时效性的角度看，从着地到后蹬，膝关 节伸肌群尽可能在最佳的发力角度范围内加大蹬伸幅度，增加肌的工作距离，技术动 作表现出良好的时效性；对着地时的髋关节角度分析，苏州市优秀男子运动员在着地 时的髋关节角度在143度左右，男女间出现一定的差异，这可能跟途中跑的技术动作 以及下肢的柔韧性有关。 3.3.2 缓冲阶段 苏州市优秀短跑运动员途中跑技术研究 3 研究结果与分析讨论 17 表 5 苏州市优秀短跑运动员缓冲阶段膝、踝关节角度分析 姓名 缓冲阶段最小膝关节 角（度） 缓冲阶段膝关节运动 幅度（度） 缓冲阶段踝关节运动 幅度（度） 陆 斌 143.58 4.73 20.51 金 晶 140.12 4.27 19.42 蒋 兰 139.75 7.81 17.40 马孝燕 140.34 3.86 20.82 陈 珏 138.53 8.96 18.83 沈 兰 143.71 7.13 14.69 陈 哲 139.82 11.14 16.43 陆梦婷 143.50 7.43 10.25 肖 兰 136.08 3.26 17.93 于班利 133.37 13.76 16.58 缓冲是从支撑腿的脚触地开始至膝关节最大弯曲为止。 缓