國內外女子10000 m優秀運動員配速策略分析

路明月，邱俊強,2，曹 維，楊俊超，佟 彤，繆 蕊

前言

10000 m跑是體能主導的以有氧代謝為主的周期性耐力項目，有氧供能比例大于96.8 %。其能量代謝特點是從以無氧代謝為主的混合代謝逐步過渡到以有氧代謝為主的混合代謝[1, 2]。其項目特點為長時間持續的肌肉活動，它需要將速度和耐力發揮到極致[1, 3]。10000 m跑的成績受到無氧和有氧參數的制約[4]，是生理、心理、生物力學、環境和戰術等因素共同作用的結果[5]。

在比賽期間參賽者必須調節速度，以便在最快的時間到達終點，這種速度分布被稱為“配速策略”[6]。配速策略在一個復雜的系統中進行調節，該系統平衡了最佳表現和運動時動態平衡的關系。影響配速策略的主要因素包括生理、心理和外部因素[7]。其中，生理因素包括跑步機峰值速度(PV)、最大攝氧量(VO2max)、跑步經濟性(RE)、乳酸閾值(LT)和凈血乳酸積累[6]。VO2max是LT的基礎，LT反映VO2max的利用率[8]。更大的RE和較低的血乳酸積累能使運動員以較高的起跑速度開始比賽[8]，并在比賽中保持更高的速度。在10000 m比賽中，疲勞在3000 m對步態產生影響，運動員根據自身疲勞狀態改變節奏來保持RE，此過程會引起步幅、步頻、關節角度等變化[9-11]。VO2max與RE之間存在平衡關系，運動能耗越高，VO2max越高，反之亦然[12]。心理因素是影響配速策略的主要中介，自覺疲勞程度量表(RPE)和運動時的情感反應是改變節奏策略的相關因素，RPE單獨解釋了開始階段運動員最大速度的變化[13]。運動員遵循想象積極結果忽略消極結果的策略，達到激勵選擇的作用。配速策略同樣依賴于環境(溫度、濕度、海拔、空氣阻力等)、競爭狀況、競爭對手等因素的影響[14, 15]。運動員的初始速度一般遵循領先運動員設定的速度，并采用跟隨戰略，可在比賽結束之前降低能量消耗。Kyle等人[16]指出，當一個跑步者落后另一個跑步者2 m時，空氣阻力減少40%，能量消耗減少3%。

相關研究已經證實，在10000 m比賽中，運動員自然選擇的起始速度遠大于比賽的平均速度。這種快速啟動之后速度逐步下降，直到完成整個距離的90%，此時運動員再次加速以產生“最后沖刺”[6]。研究指出，在10000 m跑中采用的節奏包括最初400 m的快速起跑，中間的均勻跑，最后400 m的沖刺，該過程通過調節運動強度，防止機體系統內穩態衰竭[17]。Thiel等人[18]分析了2008年北京奧運會10000 m成績，發現奧運會的節奏策略不同于世界紀錄模式，主要分為快速的起步、起搏快且速度均勻、最后加速沖刺3個階段。若想在長跑比賽中獲得金牌，男女運動員必須分別達到6.9-7.1 m·s-1和7.7-8.0 m·s-1，這是在設計訓練方案時要考慮的因素。

綜上所述，配速策略是運動員取得優異成績的關鍵因素，是一種非常重要的參賽能力[19]，而我國對于各類競速項目速度節奏的研究較為薄弱[20]。因此，本研究通過總結國內外女子10000 m優秀運動員的配速策略，分析差距所在，其中，重點對我國優秀運動員張德順比賽的數據進行分析，為我國運動員訓練和比賽提供科學支撐。

1 研究方法與對象

1.1 研究對象

選取2019年、2017年和2015年世界田徑錦標賽(以下簡稱“世錦賽”)女子10000 m前10名，2018年雅加達亞運會女子10000 m前3名，2019年全國田徑錦標賽女子10000 m前6名，2017年全運會女子10000 m前6名，以及張德順2019年世界田徑錦標賽選拔賽的成績和每千米的分段速度進行分析。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

通過國際田徑聯和會的官網(www.iaaf.org/results)查詢歷屆女子10000 m比賽成績及每km的分段時間，獲取2019年、2017年以及2015年世錦賽的成績及每 km的分段時間。通過查詢中央電視臺CCTV 5網絡平臺，將2017年全運會女子10000 m決賽和2018年雅加達女子10000 m決賽的比賽高清視頻。

1.2.2 視頻拍攝法

通過在比賽現場實地拍攝[21]，獲取2019年全國田徑錦標賽以及張德順2019年世錦賽選拔賽的成績。主要拍攝方法如下：

比賽開始之前提前在跑道內側使用彩色肌貼進行標記，標記點為10000 m比賽的起點以及起點后的200 m處。2名專業拍攝人員使用2臺索尼常速攝像機進行掃描拍攝，分別置于之前標記的10000 m起點及起點后200 m處，標記點輔助識別相機掃描位點，拍攝人員置于跑道外側較高位置，能清晰地拍攝到掃描標記點以及運動員號碼牌。最后將拍攝內容導出，最終獲得實時比賽視頻。

1.2.3 視頻分析法

通過使用Kinovea軟件對所獲得的視頻進行分析處理，并通過計算獲得每 km的分段時間和速度，具體分析方法如下：

首先將網絡獲取以及比賽現場實地拍攝的實時視頻上傳至 Kinovea 軟件，在 Kinovea 軟件中選擇視頻中運動員通過關鍵位置(即10000 m比賽的起點和起點后200 m處)時的畫面逐幀觀看，分別截取比賽過程中運動員達到每個關鍵位置所需要的時間，并通過計算得到每 km所用的時間，最后計算得出每 km的速度。有報道曾經指出，視頻分析法的典型誤差為0.02 s，當相機的角度和位置合適時，該方法所得出的數據是有效和可靠的[22]。因此，本研究數據有效。

1.2.4 統計方法

本研究中的所有數據均采用平均值±標準差表示，數據分析使用SPSS 21.0軟件，首先對國內外每 km的分段速度進行描述性統計，采用獨立樣本T檢驗分析國內外優秀運動員成績的差異，對國內外優秀運動員每 km的分段速度進行重復測量方差分析，通過 Mauchly’s Test 檢驗球形度(Mauchly 球形度<0.05 時，不符合球形檢驗，主體內效應需采用Greenhouse-Geisser 進行自由度矯正)，然后報告組間、組內因素的主效應，分析時間(10000 m共10個分段)和組別(國外、國內)是否具有交互作用。若存在交互作用，進行簡單效應分析；若無交互作用，采用單因素方差分析及獨立樣本T檢驗分別對組內、組間因素進行縱向或橫向對比。本研究以p<0.05作為數據之間存在顯著性差異。

2 研究結果

2.1 國內外優秀運動員10000 m成績

表1表示的是我國女子10000 m優秀運動員與世界頂級水平運動員之間的成績。我國女子10000 m優秀運動員的成績水平與世界頂級水平之間存在較大的差距(p<0.01)。目前來看，我國成績最好的運動員張德順與世界最好成績水平之間的差距在1 min 56 s 16，差距比較大。

表1 我國女子10000 m成績與三屆世錦賽中前6名成績/min

2.2 國外優秀運動員分段速度

在女子10000 m比賽中，對國外優秀運動員10000 m比賽每km 的分段速度進行分析，發現0-2 km的速度存在顯著性差異(p<0.05)，8-10 km的速度存在非常顯著性差異(p<0.01)，4-7 km的速度無統計學意義(p>0.05)，即0-2 km和8-10 km的速度變化較大，4-7 km的速度變化較平穩。結合圖1可知，國外女子10000 m優秀運動員比賽時的速度特點主要分為快速起跑階段(0-2 km)、中間階段起搏快且平穩(2-8 km)，最后加速沖刺階段(8-10 km)3個部分。其中，起跑速度平均比沖刺速度低0.76 m·s-1，中間階段速度比起跑速度高0.39 m·s-1，比沖刺速度低0.37 m·s-1。前9 km的速度與比賽成績的相關系數為p<0.01，存在非常顯著性差異，與萬米成績高度相關，最后1 km的速度與比賽成績的相關系數為p>0.05，無統計學意義，對成績的影響不大。但國外運動員的分段速度離散程度較大。

2.3 國內優秀運動員分段速度

在女子10000 m比賽中，對國內優秀運動員10000 m比賽每km 的分段速度進行分析，發現第1 km和最后1 km的速度存在非常顯著性差異(p<0.01)，第0-3 km的速度存在非常顯著性差異(p<0.01)，第3 km和第9 km的速度存在顯著性差異(p<0.05)。說明在1-3 km、3-9 km、9-10 km的速度變化差異較大。結合圖1可以看出，國內女子10000 m優秀運動員比賽時的速度特點主要分為起跑后速度下降階段(0-3 km)、中間階段速度小幅上升或下降(3-9 km)、最后階段加速沖刺(9-10 km)3個部分。

圖1 國內外10000 m優秀運動員分段速度

2.4 國內外優秀運動員分段速度對比

表2是國內外女子10000 m優秀運動員的分段速度的重復測量方差結果(p<0.01)，需要進行簡單效應分析。

表2 多變量檢驗結果

簡單效應分析結果如表3所示，我國優秀運動員與世界優秀運動員之間的每km的分段速度均存在明顯的差距(p<0.01)。國外運動員起始和結束階段速度非?？?，中間階段速度平緩上升，加速前小幅下降。而國內運動員加速后速度下降，中間階段速度起伏變化較大。通過表2計算可以得到以下結果：國內優秀運動員比國外優秀運動員平均每 km的分段速度分別低0.20 m·s-1、0.40 m·s-1、0.50 m·s-1、0.56 m·s-1、0.52 m·s-1、0.56 m·s-1、0.54 m·s-1、0.46 m·s-1、0.45 m·s-1、0.53 m·s-1?？梢姴町惙浅４?。

表3 女子10000 m國內外運動員的分段速度/(m·s-1)

2.5 張德順與世界優秀運動員分段速度對比

圖2為2015年、2017年以及2019年世錦賽女子10000 m前3名的平均成績與我國優秀運動員張德順在2018年雅加達亞運會上取得的最好成績的對比圖。在此次亞運會上，張德順跑出了個人的最好成績并取得了銅牌，但是與世界優秀運動員相比，其配速差異很大(見圖2)。張德順取得的最好成績除前2 km和8-9 km外均低于世界優秀水平，尤其是與2019年水平差距較大。在最后沖刺階段，張德順在8-9 km加速之后，最后的1 km速度出現了非常明顯的下降，經計算，下降的幅度在0.57 m·s-1；而世界優秀運動員在最后1 km的沖刺速度均保持在較高水平。

圖2 張德順與國外10000 m優秀運動員分段速度對比

圖3為2018年雅加達亞運會女子10000 m決賽的前3名的分段速度對比圖。我國女子10000 m水平與國際水平相差較大，但與亞洲運動員之間差距較小。開始階段1-2 km，張德順比前兩名高0.04 m·s-1；中間階段第2-3 km與5-6 km張德順速度低于其他人，分別低0.04 m·s-1、0.06 m·s-1、0.03 m·s-1、0.06 m·s-1、0.01 m·s-1、0.04 m·s-1、0.01 m·s-1、0.06 m·s-1，第4 km以及第7-8 km均高于其他人，分別高0.04 m·s-1、0.14 m·s-1、0.01 m·s-1、0.02 m·s-1、0.01 m·s-1、0.05 m·s-1；最后沖刺階段張德順明顯低于其他人，為0.16 m·s-1，差距最大。有趣的是第1名的獲得者沖刺階段速度始終保持在持續上升的高水平。此外，有趣的是，國外運動員的運動水平隨著時間逐漸增加。

圖3 女子10000 m亞運會分段速度對比

圖4為本研究中選取的張德順3次比賽(即2018年雅加達亞運會、2019年全國田徑錦標賽以及2019年世界田徑錦標賽選拔賽)的分段速度對比圖，在國內的兩次比賽中，張德順均沒有達到亞運會時的水準，配速差異較大。雖然國內比賽最后達到了沖刺加速，但成績仍然低于亞運會水準。

圖4 張德順三次比賽分段速度對比

3 討論與分析

3.1 國外優秀運動員的配速策略

在女子10000 m比賽中，我國優秀運動員的成績水平與世界水平之間存在較大的差距，國內外優秀運動員每公里的分段速度均存在較大的差異。國外優秀運動員的配速策略主要由3個部分組成：快速啟動階段(0-2 km)，平穩加速的中間階段(2-8 km)，加速沖刺階段(最后8-10 km)。這種配速策略與之前的研究一致，有報道指出，世界10000 m優秀運動員的配速策略主要分為3個階段：快速的起步、起搏快且速度均勻、最后加速沖刺[17, 18]。但不同的是，本研究(0-2 km，2-8 km，8-10 km)與之前的研究[17, 18](0-1 km，1-8 km，8-10 km；0 m-400 m，400 m-9600 m，9600 m-10000 m)對于每個階段的分段存在差異，出現這種情況可能的原因是其他研究沒有將男女運動員分開，或是沒有分析比賽時的速度變化，當然，也與每個研究選擇的分段有關。第一階段主要是受技、戰術以及心理因素的影響，第2、3階段主要受生理和肌肉參數的影響。最佳配速策略是運動員在比賽過程中最有效地利用生理資源，從而獲得最佳的運動成績的關鍵。對于10000 m這種距離較長的項目，如何有效地利用生理資源取得最佳運動表現對運動員來說尤為重要。

3.2 國外優秀運動員的配速策略

在女子10000 m比賽中，我國優秀運動員的配速策略同樣分為3個部分：起跑后速度快速的下降(0-3 km)；中間階段速度起伏，小幅度上升或下降(3-9 km)；在比賽結束前的階段出現一個快速的沖刺，速度增加幅度較大(最后1 km)。之前沒有研究對我國10000 m優秀運動員的配速策略進行分析過。我國運動員在比賽過程中速度起伏較大，尤其是在前兩個階段。開始時速度的下降可能是由于領跑者的位置所決定，中間過程起伏較大，可能會造成運動員在氧氣積累階段的能量消耗較多，從而導致最后加速階段沖刺時所能利用的能源減少，以至于無法保持較高的速度，沖刺速度下降，無法達到預計的運動表現。最佳配速策略是運動員在比賽過程中最有效地利用生理資源，從而獲得最佳的運動成績的關鍵。

這些速度的變化代表運動員在疲勞積累的過程中，通過節奏的微小改變來使自己的速度維持在一個較為理想的水平，同時避免出現較為嚴重的生理損傷[18]。而在比賽結束時的加速沖刺，是由于運動員氧氣積累階段未使用的緩沖能量在最后快速爆發，達到峰值速度，以使運動員取得最佳成績水平。運動員在比賽結束階段進行持續的協商，耗盡無氧能量的儲備，以達到肌肉糖原的極低值和/或僅在比賽結束時達到體內平衡紊亂的臨界水平，從而獲得最佳運動表現[23, 24]。運動員比賽開始時采用較快的起搏策略主要由RPE決定，不會對其生理方面造成影響，受情感知覺的影響較大，也有戰術方面的考慮。此外，通過對比近3年世錦賽發現，世界高水平運動員的成績在逐年提升。

3.3 國內外優秀運動員的配速策略對比分析

在女子10000 m 比賽中，我國運動員分段速度整體低于國際水平，尤其是沖刺前的兩個階段。從能力水平上來看，我國運動員本身低于世界水平，這包括先天性因素，只能通過訓練和改變配速策略減小差距。我國運動員初始速度較低，可能是由于領跑者的速度決定的。中間過程起伏較大，會造成在氧氣積累階段能耗較大，導致最后沖刺時所能利用的能源減少，無法維持最佳沖刺速度，沖刺時速度下降。我國優秀女子10000 m運動員的平均速度水平均存在沖刺后速度下降的問題。之前的研究對此進行了解釋。Fukuba等人[25]發現，如果10000 m比賽的起跑速度低于疲勞閾值的速度，運動員則無法通過最后沖刺彌補起跑丟失的時間。但就國內選手來說，沖刺前本來就沒有達到很好的能量儲備，比賽最后且不說無法覆蓋前面導致的速度下降，就連最終的沖刺都無法保證，成績可見一斑。Tucker等人[26]調查了34項10000 m世界紀錄，發現在這34項世界紀錄中有33項的第1 km或最后1 km的速度大于中間階段的速度，而中間階段的速度則一直保持在一個相對平穩的狀態。而我國運動員在中間階段速度的起伏較多，影響了能量儲備。此外，RE是決定運動表現的關鍵因素。當以正常速度比賽時，經驗豐富的運動員可以無意識地選擇將能耗降到最低的步長和步頻。在比賽過程中，在一定速度下，運動員能量消耗越少，就越輕松，沖刺階段所積累的加速儲備就越高，相同條件下運動表現相對較好。Buckalew等人[27]發現，女性跑步者在馬拉松過程中跑步速度的下降主要是由于步長的縮短，而節奏始終基本保持不變。研究表明，間歇跑、力量訓練、高原訓練都以提高RE[28]。因此，通過提高RE來提高運動表現是教練員和運動員可以考慮的一種有效的方式。

本研究通過對比發現，國外優秀運動員分段速度的離散程度較大，也就是說，不同的運動員在每一段距離的配速差異較大。造成這種情況的原因可能是由于在不同的比賽中運動員選擇的配速策略不同，分段速度也就存在一定的差異。比如說，運動員在較快起跑之后，速度可能出現一定程度的下降，然后維持在平穩的水平，最后進行加速。再比如說，有的運動員在沖刺前的階段會有意無意地降低速度，以做好沖刺前的準備，蓄積能量，達到最后的爆發，取得較好的運動成績，達到理想效果。這是因為在不同的比賽中，戰術的考慮也很重要。因為在某些情況下，獎勵是基于終點位置的，而不是終點時間，即使在同一項目的同一比賽中運動員的配速策略也是有所不同的。此外，在某些情況下，教練員可能會建議運動員在第1公里時跑的比平時快，以便能夠建立一個良好的位置，或者是在比賽結束階段的沖刺之前選擇將自己置于其他運動員之后，這樣能夠使自己的能量消耗達到一個很好的節省作用，這是大家熟知的跟隨戰略。Kyle等人[16]指出，當一個跑步者落后另一個跑步者2 m時，空氣阻力減少了40 %，隨之減少了3 %的能量消耗。在中長跑的比賽中，無論是高水平的還是普通的一般型比賽，跟隨戰略被廣泛應用，在很多的比賽中都能夠看到，是一種提高運動成績切實可行的策略，不過還要看時機以及領跑者的速度和能力如何。在比賽中使用這種戰略時，應該全方位分析各種情況，以達到其最佳的效果。

此外，我國優秀運動員分段速度的離散程度較小。即不同的運動員在每一段距離的配速差異較小，本研究中的所有國內優秀運動員在10000 m比賽中的運動表現較為接近。造成這種情況的原因可能是由于國內數據獲取困難，分析的國內數據少，年份較為集中，整體水平起伏較小，還可能是運動員選擇的配速差異較小。當然，最重要的是國內優秀運動員本身能力水平沒有太大差異，而世錦賽的成績是匯集了世界上各個國家最為優秀的選手，因此，造成了這種情況。有趣的是，近幾年來，國外女子10000 m優秀運動員的成績在逐年升高，而我國的10000 m水平卻始終停滯不前，甚至在下降，這應該引起我們的思考，自身能力無法決定，應該從技戰術等方面提高改進，爭取獲得更好的運動成績。

3.4 張德順與世界優秀運動員配速策略對比分

析通過研究可知，近幾年來，我國女子10000 m運動員中取得的最好成績是張德順在2018年雅加達亞運會上的成績，當時獲得了第3名。同樣，與世界水平相比，配速方面還是存在很大的差距。有趣的是，張德順的成績與當時前2名的亞洲運動員相比，差距卻不是特別大大(見圖3)。從中反映出了一個問題，亞洲運動員本身的能力大都在一個水平，運動能力相差不大，與世界其他地區，如歐美和非洲地區的運動員相比，在身體機能和運動能力方面，我們自身的能力水平在田徑10000 m項目上還是有很大的差距的。這是無法改變的，但我們可以從其他方面，如配速策略等盡量來縮小這個差異。

整體觀察張德順2019年在國內兩次大型比賽中取得的成績，均沒有達到2018年雅加達亞運會時的水準(見圖4)，但值得注意的是，國內比賽均取得了冠軍，不可否認，張德順已經是我國10000 m領域最優秀的女子運動員。造成這種現象的原因與領跑者和競爭者有很大的關系。在10000 m比賽中，領跑者的速度相當重要。亞運會上，張德順跟隨水平較高的運動員進行比賽，他的配速策略也相應發生了變化，起始速度很快，中間過程雖然有所起伏，但能夠保持一定高的速度，雖然加速時沒有保持沖刺，但卻取得了高于國內比賽的成績。國內比賽時，起始速度和中間速度很低，雖然能夠儲備能量完成沖刺，但是再快的沖刺也無法彌補之前落下的距離。綜上，在使用較快的起始和中間速度(國外優秀運動員的配速策略)的時候，雖然沖刺速度下降，但也比使用較慢的起始和中間速度、較快的沖刺(國內優秀運動員的配速策略)取得的成績要好。因此，我們是否可以進行這樣的模擬比賽與訓練呢？提高國內運動員的起始和中間速度，盡量保持較高的沖刺，這就要從提高運動員運動過程中的能量儲備做起，采取各種訓練手段和策略，提高速度，同時減少沖刺前運動員的能量消耗，這樣，運動員的運動水平可能會得到大幅度提升，需要進一步的研究去驗證。當然，配速策略的重要之處在于，既要在前半部分達到理想的速度，又要在最后階段保持持續沖刺，二者缺一不可，這需要生理、心理、戰術、生物力學以及環境等的共同作用[5]。

戰術的重要作用不言而喻，國內比賽中，張德順均未達到亞運會水準，是因為與領跑者速度有關，領跑者的速度改變了她原有的國內比賽時的配速策略。大多數國外優秀運動員在10000 m比賽中采用跟隨戰略。之前的研究驗證了其好處，但也存在一定的缺點，對于運動水平不同的運動員來說，是不同的。有研究指出，前方1m處競爭者的屏蔽可以將單圈時間減少1 s[29]。我國運動員本身能力水平低，起跑速度低，當然領跑者的速度也很低，這就造成整體速度低于國際水平。大多數對配速的研究都是在模擬比賽的條件下進行的，各種壞境以及人為因素是受控的，而比賽中會發生各種意外情況迫使運動員改變速度策略。此外，跟隨戰略對于那些能力不足的選手來說也是有一定風險的，頂級水平運動員可能會以低于理想速度的方法進行跑步，速度節奏可能隨整體節奏變化，而成績稍差的運動員可能會追趕領先的跑步者，這增加過早疲勞的風險，也可能導致速度的決定性和漸進性降低[18]。因此，最重要的是運動員自身的能力水平，比賽中根據自身水平隨機應變至關重要。

同樣，影響當前肌肉工作速度的心理因素也被認為是運動員選擇節奏策略的重要因素，其中最重要的兩個因素是RPE[30-32]和情感心理認知[10]。多數選手比賽時由于競爭對手的影響選擇和自己差距較大的初始速度，超過承受的生理范圍，使得成績下降。Bertuzzi等人[8]研究發現在起搏階段(前400 m)，RPE占72 %，PV解釋了中間階段(400-9600 m)差異的52 %，而最大攝氧量和最大動態強度占額外的23 %和5 %。因此，在10000 m跑步過程中，跑步節奏的影響因子是一個從感知(開始階段)到肌肉以及生理因素(中間以及最后階段)的發展過程。

4 結論

1.配速策略是決定運動員最佳運動表現的關鍵，國內外運動員在10000 m項目中存在的較大配速差距主要是由運動員本身的能力水平決定的。

2.國外女子的配速策略分為3個階段：較快的起搏階段(0-2 km)，平穩加速的中間階段(2-8 km)，加速沖刺階段(最后8-10 km)。我國運動員的配速策略也分為3個階段：快速起跑后速度下降(0-3 km)；中間階段速度起伏(3-9 km)；最后階段快速沖刺(最后1 km)。國外選手在快速起跑后速度上升，國內運動員速度下降，且國外運動員中間過程速度平穩上升，國內運動員速度起伏。

3.我國優秀運動員張德順采用與國外相同的策略時成績最好，但后程沖刺存在問題，應提高運動員中間過程的能量積累，在保持起跑和中間階段較快的速度時，提高沖刺水平。