步頻步幅提升對100m跑成績影響與實驗研究*

趙永恒 劉力萌 尹威成 陳兆國 王玉海 馬 馳

步頻步幅提升對100m跑成績影響與實驗研究*

趙永恒 劉力萌 尹威成 陳兆國 王玉海 馬 馳

（牡丹江師范學(xué)院 體育與健康科學(xué)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157000）

為探索步幅步頻對100m跑成績的影響，本研究采用實驗法、數(shù)理統(tǒng)計法，對綏化市U18組別8名男運動員進行12周次訓(xùn)練指導(dǎo)對運動員采取提升上肢、下肢、核心力量，下肢速率與身體靈活性的訓(xùn)練手段進行實驗，結(jié)果顯示步幅步頻提升對60m，100m、800m跑呈顯著正相關(guān)。結(jié)論：提升運動員上肢、下肢、核心力量對運動員步幅有顯著性提高、下肢速率與身體靈活性對運動員步頻有顯著性提高、步幅步頻可顯著提高運動員專項100m跑成績。

運動訓(xùn)練；步頻步幅；運動成績；100m

100m跑項目在田徑中屬于熱點，同時在世界舞臺中也受到極大的關(guān)注，田徑被譽為“運動之母”其重要性不言而喻。近十年來，中國經(jīng)濟迅速發(fā)展促進競技體育的快速成長。在2021年東京奧運會，我國短跑名將蘇炳添以9″83成績強勢進入奧運會決賽，創(chuàng)造了人類歷史，被稱為中國“su”度，被中國人民驕傲地稱為“蘇神”，與此同時我國短跑名將謝震業(yè)100m也突破了10s大關(guān)，200m創(chuàng)造19″88的佳績。100m成績一次又一次地被提高，這離不開科技的提升，訓(xùn)練手段的創(chuàng)新。根據(jù)國家體育總局制定的《“十四五”體育發(fā)展規(guī)劃》中《創(chuàng)新訓(xùn)練科學(xué)布局》的文件精神，在創(chuàng)建科學(xué)有效訓(xùn)練體系的同時，組建一批服務(wù)科學(xué)訓(xùn)練的科研攻關(guān)團隊，基本實現(xiàn)“訓(xùn)、科、醫(yī)”一體化，早日實現(xiàn)現(xiàn)代化體育強國。

為探討青少年步幅與步頻的提升對100m跑成績的作用，對牡丹江師范學(xué)院馬馳教授、黑龍江省省體校尹威成教授、綏化市體校陳兆國教授進行訪談，結(jié)合專家意見制定出12周科學(xué)化訓(xùn)練計劃、為U18年齡階段的運動員提高成績尋找突破口，同時為今后訓(xùn)練科學(xué)化提供依據(jù)。

1 實驗對象和方法

1.1 實驗對象

實驗對象為黑龍江省綏化市U18階段8名男子青少年短跑運動員，訓(xùn)練年限（a）2年，實驗對象的基本信息見表1。

表1 8名運動員基本信息情況（n=8）

1.2 實驗方法

當(dāng)今世界優(yōu)秀短跑運動員的技術(shù)特征主要表現(xiàn)起跑快、加速度快、途中跑步幅大、步頻高，用力與放松高度協(xié)調(diào)配合。本次實驗根據(jù)運動員身體素質(zhì)，制定符合運動員競技能力發(fā)展規(guī)律、人體生理機能狀態(tài)變化規(guī)律的訓(xùn)練計劃，100m跑的特點主要依靠無氧運動，步幅步頻提升對100m成績影響作為實驗?zāi)康摹?/p>

1.2.1 步幅訓(xùn)練方法

步幅是運動員起跑后、途中跑、沖刺跑三個環(huán)節(jié)中每一個運動周期蹬伸腳到另一只腳進行下一次蹬伸所產(chǎn)生的位移。步幅的提升依靠下肢瞬間爆發(fā)力與持續(xù)爆發(fā)力、髖關(guān)節(jié)送髖技術(shù)、上肢擺速力量。多數(shù)運動員對增大步幅錯誤理解為是在騰空過程中打開小腿。如果力量薄弱的運動員運用，在落地瞬間會發(fā)生身體制動，也會對膝關(guān)節(jié)產(chǎn)生壓力，促使運動員縮小運動壽命。增大步幅的四要素，蹬伸、折疊抬腿、送髖、下壓促進第二個周期蹬伸。踝關(guān)節(jié)、下肢爆發(fā)力、上肢爆發(fā)力訓(xùn)練手段，每周訓(xùn)練兩次力量訓(xùn)練，分別為絕對力量與相對力量。

踝關(guān)節(jié)力量訓(xùn)練采用負(fù)重20kg壺鈴跳，每組10次、4組，間歇2min，動作要領(lǐng)身體半蹲腰背挺直，兩腳與肩同寬，每次起跳小腿三頭肌瞬間發(fā)力，膝關(guān)節(jié)放松且不發(fā)力，腳離開地面最高處與地面的距離作為每次數(shù)據(jù)。隨后沙坑垂直縱跳20次1組，間歇兩分鐘，6組，通過負(fù)重壺鈴跳轉(zhuǎn)變?yōu)橥绞挚v跳來增加肌肉彈性，促進肌肉爆發(fā)力增大。

下肢爆發(fā)力訓(xùn)練，采用杠鈴深蹲與半蹲訓(xùn)練組合，以70kg負(fù)重開始逐漸增加負(fù)重，每兩組每次增加10kg，每組個數(shù)10、8、6、4、2、1方式遞減。動作要領(lǐng)：腰背挺直，兩腳與肩部同寬，每次以慢下快起方式進行，要求一氣呵成，瞬間爆發(fā)。下肢爆發(fā)力與踝關(guān)節(jié)爆發(fā)力訓(xùn)練結(jié)束后，所有運動員集體跳欄架，高度106cm，個數(shù)10個，逐漸增大欄架距離，組數(shù)10組，以此來提高運動員下肢肌群相互協(xié)調(diào)，增大整體爆發(fā)力與肌肉彈力。

上肢爆發(fā)力訓(xùn)練，采用杠鈴高翻、雙肩背屈伸訓(xùn)練、徒手反手引體向上訓(xùn)練。高翻力量以40kg起始狀態(tài)，每兩組增加10kg負(fù)重，每組個數(shù)以10、8、6、4、2、1方式遞減。動作要領(lǐng)：兩手手握杠鈴桿，位置略寬于雙肩，雙腳站立與肩同寬，杠鈴與小腿距離約一拳左右。五個步驟：第一預(yù)備姿勢、第二提鈴、第三引膝發(fā)力、第四展體、第五出肘接鈴，五個步驟一氣合成。徒手雙肩臂屈伸與徒手引體向上在完成每一組高翻后進行，每組10個。

髖關(guān)節(jié)在運動過程中對步幅起著至關(guān)重要的作用。在完成髖關(guān)節(jié)力量訓(xùn)練時每周進行兩次訓(xùn)練。第一，髖關(guān)節(jié)靈活性練習(xí)，采用跨欄架訓(xùn)練，訓(xùn)練手段如下：動態(tài)10個欄架，高度76.2cm，行進間正走擺跨、行進間正反側(cè)走擺跨，行進間高彈腿走。組數(shù)3組。第二，髖關(guān)節(jié)肌群力量訓(xùn)練，采用動態(tài)與靜態(tài)兩種方式訓(xùn)練核心區(qū)域肌群。訓(xùn)練手段如下：50kg、60kg仰臥頂髖訓(xùn)練，每組10次，3組。垂直懸掛舉腿，每組15次，3組。靜態(tài)訓(xùn)練俯撐、側(cè)撐、仰撐，每組1min，3組。

海綿塊130cm行進間跑，取20塊海綿塊，每塊距離1.3m距離，10組運動員通過起跑后過度到途中跑環(huán)節(jié)時進入海綿塊區(qū)域，進行系統(tǒng)訓(xùn)練后，促進運動員蹬伸與騰空效果，為運動員技術(shù)記憶奠定基礎(chǔ)。

阻力跑訓(xùn)練，將抗阻帶繞過運動員髖部，指導(dǎo)者在抗阻帶末端施加輕微的阻力，為了克服阻力，運動員必須用力蹬地，身體前傾，膝關(guān)節(jié)主導(dǎo)發(fā)力向前跑20m到30m。也可以再采用阻力車訓(xùn)練，阻力車?yán)瓌訒r候動作要領(lǐng)：在跑動過程中克服阻力的同時，身體正直前傾，注意蹬伸、抬腿、送髖。阻力傘訓(xùn)練，阻力傘固定在髖關(guān)節(jié)，在腰腹會影響跑姿，速度不夠傘會落地，如果個體核心力量不足會造成傘的亂動。上坡跑，選用坡度為8度的地面進行60m-80m訓(xùn)練。阻力訓(xùn)練是短跑專項練習(xí)的核心方法，主要通過增加運動員髖部、腿部伸肌群的力量輸出效率提高步幅。

助力跑訓(xùn)練，增加運動員中樞神經(jīng)靈活性，產(chǎn)生肌肉記憶提高運動表現(xiàn)，牽引跑、下坡跑速度達(dá)到最大速度的百分之同時下坡跑的度數(shù)接近5度，進行60m到80m訓(xùn)練。牽引跑的訓(xùn)練不僅可以增加步幅，同時運動員受到速度障礙時也是一種良好的提升手段。

運動員訓(xùn)練前與12周訓(xùn)練任務(wù)結(jié)束后的100m步數(shù)、跨步跳、后蹬跑對照，T檢驗結(jié)果，P＜0,05，有顯著性差異，訓(xùn)練后比訓(xùn)練前各項指標(biāo)顯著提升。

1.2.2步頻訓(xùn)練方法

步頻是運動員在完成100m跑中單位時間內(nèi)完成的周期性步數(shù)，提高步頻可以有效提高100m跑的成績。步頻受遺傳影響較大，后天訓(xùn)練也可以提升。提升步頻可采用器材訓(xùn)練與動態(tài)訓(xùn)練方式每周兩次。具體如下：

繩梯訓(xùn)練法：（1）前前后后訓(xùn)練法，技術(shù)動作要領(lǐng)：身體橫向站立開始，兩腳依次踏入小格內(nèi)，再次踏入小格內(nèi)，循序漸進快速進行。其目的是發(fā)展腳步控制力與身體平衡能力、腳下快速頻率。（2）小步跑單步跨，技術(shù)動作要領(lǐng)：每個格子踏入一只腳，行進間最快頻率進行。（3）小步跑雙步跨，技術(shù)動作要領(lǐng)：每個格子踏入兩只腳，行進間最快頻率。（4）高抬腿跑，技術(shù)動作要領(lǐng)：在進行高抬腿跑時，身體腰背直立，膝關(guān)節(jié)與髖關(guān)節(jié)一條直線，膝關(guān)節(jié)為90度夾角，行進間快速頻率進行。4項為1組，6組訓(xùn)練。計時原地高抬腿跑與計時原地小步跑，要求運動員在完成技術(shù)動作，同時以最快速率進行雙腳周期性運動，時間為10s，6組，結(jié)束后迅速開始一趟加速跑，刺激運動員高速率神經(jīng)記憶。海綿塊40cm行進間快速高抬腿跑，海綿塊50塊，要求運動員完成高抬腿技術(shù)動作要領(lǐng)，同時以最快頻率進行行進間高抬腿跑，10組訓(xùn)練。

快速力量訓(xùn)練，增加身體快肌纖維比例。（1）40kg杠鈴20s快速蹲起，動作要領(lǐng)雙腳與肩同寬，胸背挺直，膝關(guān)節(jié)與腳尖方向一致。（2）拉帶阻力快速后肌收縮20s，動作要點：快速收縮過程中，腳跟用力，收縮臀大肌。（3）俯臥進行過程中彈力帶抗阻快速抬腿，動作要點：髖、膝、踝主導(dǎo)連續(xù)提拉，切記不要后蹬，保持踝關(guān)節(jié)對地面支撐30個一組。（4）彈力帶連續(xù)伸髖擺腿練習(xí)，這個方法可以提高跑步中伸髖的速度，可以有限減少觸地時間，動作要點：臀部后肌快速有力地向后伸髖，盡可能保持膝關(guān)節(jié)伸直，腳踝支撐地面。（5）彈力帶連續(xù)阻力抬腿拔地，可以有效提高跑步中折疊前擺腿以及下壓拔地的動作速度，動作要點：前擺腿時后肌發(fā)力折疊，下壓時快速完成拔地動作，30個1組。五項為1組，共計4組，主要目的是增加動作速度。

運動員訓(xùn)練前與12周訓(xùn)練任務(wù)結(jié)束后40kg20s快速蹲起、20s快速后肌后收，T檢驗結(jié)果P＜0.05，有顯著性差異，訓(xùn)練后比訓(xùn)練前各項指標(biāo)顯著提升。

2 結(jié)果

2.1 8名運動員實驗前后身體素質(zhì)變化比較

表3顯示，實驗后運動員的引體向上、下肢半蹲力量、下肢深蹲力量、快速蹲起和快速后肌收縮5項身體素質(zhì)得到較大的改善，立定跳遠(yuǎn)和上肢高翻力量變化較小。

2.1 實驗后身體素質(zhì)、步數(shù)與步頻結(jié)果

表4 8名男運動員實驗前后身體素質(zhì)T檢驗（n=8）（M±SD）

由表4知，運動員訓(xùn)練前與12周訓(xùn)練任務(wù)結(jié)束后的引體向上、上肢臥推、上肢高翻、下肢半蹲、下肢深蹲力量，均有顯著性差異，說明訓(xùn)練后比訓(xùn)練前各項指標(biāo)顯著提升。

2.2 實驗前后30m、60m、100m、800m跑結(jié)果

運動員訓(xùn)練前與12周訓(xùn)練任務(wù)結(jié)束后改變步頻與步幅后，無顯著性差異（P＜0.05），60m、100m、800m跑有顯著差異（P＜0.05），見表5～7。

表5 8名男運動員訓(xùn)練12周后步數(shù)與步頻（n=8）

表6 實驗后運動員各項成績（n=8）

表7 8名男運動員實驗前后各項成績T檢驗（n=8）（M±SD）

3 分析和討論

3.1 12周力量訓(xùn)練對運動員步幅的影響

12周對上肢力量、下肢力量、最大力量與超等長力量訓(xùn)練，運動員反手引體向上團隊均值18個，提升80%。臥推力量均值77kg，提升58%。高翻力量均值80kg，提升26%。深蹲力量均值115kg，提升33%，半蹲力量均值136kg，提升32%。立定跳遠(yuǎn)訓(xùn)練前均值2.52m，訓(xùn)練后均值2.79m。以上綜合素質(zhì)提升100m的步幅均值由49步縮減2步，100m跨步跳40步縮減5步，100m跨步跳43步縮減4步。綜上所述運動員的身體素質(zhì)可以直接反應(yīng)出運動能力，提升運動員綜合素質(zhì)對提高100成績有顯著提升。

3.2 12周速率訓(xùn)練對運動員頻率的影響

運動員訓(xùn)練前與訓(xùn)練后100m跑中步頻（步/s）由4.07提升到4.23，T檢驗顯示具有差異性（P＜0.02），身高矮的運動員比身高高的運動員步頻高，同時身高低的運動員步頻經(jīng)過訓(xùn)練后提升數(shù)值略高于身高高的運動員。有研究證明，人體步頻受遺傳因素影響較大之外，同時受運動員身高，身材比例因素影響較大。

3.3 提高步幅步頻對運動員的30m、60m、100m、800m成績的影響

實驗后運動員步幅步頻提升與實驗前30m無顯著性差異（P＞0.05），由于30m起跑動作技術(shù)對運動員專項性力量與專項性技術(shù)要求較高，運動員接受專項性訓(xùn)練時間較短，各項素質(zhì)指標(biāo)尚未達(dá)到理想數(shù)值，無明顯差異屬于合理現(xiàn)象，運動員60m均值7.08s，縮短0.52s，100m均值11.37s，縮短0.75s。由此可以看出運動員進入途中跑后，速度達(dá)到最高值步頻與步幅的提升對100m跑有明顯效果。800m跑的均值132s對比實驗前縮短了12s，可見步幅步頻的提升不僅對短跑起到顯著效果，對中長跑的成績影響也非常顯著，經(jīng)過12周次的努力達(dá)到了預(yù)想的實驗結(jié)果。

4 結(jié)論

4.1上肢、下肢、核心力量的提升對運動員100m跑步幅有顯著提高。

4.2 速率與身體靈活性練習(xí)對運動員100m跑步頻有顯著提高。

4.3 步幅步頻顯著提高運動員專項100m跑成績。

4.4 短跑專項力量高翻訓(xùn)練可提升運動員爆發(fā)力，可提高線性速度、軀干穩(wěn)定性與離心減速制動能力。下肢深蹲與半蹲力量訓(xùn)練有助于提高靈活性，也可提高爆發(fā)力。

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An Experimental Study on the Effect of Cadence Increase on 100-meter Running Performance

ZHAO Yongyong, etal.

(Mudanjiang Normal University, Mudanjiang 157000, Heilongjiang, China)

基金項目：黑龍江省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度重點課題（課題編號：JJB142203）。

趙永恒（1996—），碩士生，研究方向：體育教學(xué)與訓(xùn)練。

馬馳（1981—），碩士，教授，研究方向：體育教學(xué)與訓(xùn)練。