世界頂尖男子400 m 欄運動員技術分析

劉嘉偉，苑廷剛，韓鵬鵬，侯金寶

（國家體育總局體育科學研究所，北京 100061）

400 m 欄是在平跑基礎上連續跨越10 個欄架的速度耐力項目，對運動員的速度素質、耐力素質和專項技術都有相當高的要求[1]。在東京奧運會上，挪威選手Kaesten WARHOLKM 以45.94 s 的成績打破世界紀錄并奪得冠軍，成為首位跑進46 s 的運動員。據統計，2000 年后有4 名運動員、累計9 次跑進47 s，可見該項目整體水平呈快速提升趨勢。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以世界田聯官網公布的2000 年后跑進47 s 的4名頂尖運動員（9 段比賽錄像） 和東京奧運會成績在48.50 s~50.00 s 的8 名優秀運動員為研究對象，對其17 段比賽錄像進行分析（表1）。

表1 研究對象信息

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

通過世界田聯官網和東京奧運會官網獲取研究所需的比賽錄像，通過中國知網及Web of Science 網站收集相關文獻。本文將分欄時間定義為過欄后擺動腿著地（或起跑發令后）至運動員跨越下一欄身體重心通過欄架的時間；欄間用時定義為過欄后擺動腿著地瞬間（或起跑發令后）到運動員在跨越下一欄起跨腿離地瞬間（或到達終點線）的時間[2]。

1.2.2 視頻解析法

運用運動Coach eyes 2.0 及Dartfish 10.0 進行視頻解析，獲取運動員的運動學參數。

1.2.3 數理統計法

運用SPSS 23.0 對數據進行匯總和統計學分析。獨立樣本檢驗中：F檢驗P>0.05，則方差無顯著差異；t檢驗P<0.05，則數據有顯著差異性；相關性分析中，0.4 ≤|r| ＜0.6 為中等相關，0.6 ≤|r| ＜0.8 為強相關，0.8 ≤|r| ＜1.0 為極強相關，P≤0.05 呈顯著性差異，P≤0.01 呈非常顯著性差異。

1.2.4 對比分析法

將2 組數據進行對比，明確優秀運動員與世界頂尖運動員的差距，為我國400 m 欄運動員的訓練提供數據對照。同時對世界紀錄保持者Warholkm 進行個案分析，并與其他3 名跑進47 s 運動員的最好跑次（Benjamin 為46.17 s、Dossantos為46.72 s、Samba為46.98 s）展開比較，進一步探索其技術特點與優勢。

2 結果與分析

2.1 速度類參數分析

2.1.1 全程階段劃分

從表2 可看出，A、B 2 組呈現相同的速度變化趨勢：起點到第1 欄為第一階段，速度快速增長，稱為加速階段；第1~5 欄為第二階段，第2 欄速度達到最大后小幅下降，稱為速度保持階段；第5~6 欄為第三階段，速度呈較大幅度降低，稱為調整階段；第6~10 欄為第四階段，速度持續下降，稱為速度衰減階段；第10 欄到終點為第五階段，速度下降率有所減少，稱為沖刺階段。

表2 2 組運動員分欄速度數據 m/s

對比2 組數據發現，A 組5 個分段速度均快于B 組：第一階段A組平均速度達8.00 m/s以上，B組約為7.80 m/s；第二階段A 組平均速度為9.70 m/s、B 組約9.40 m/s，但A 組（16.06%）在第1~2 欄處加速幅度小于B 組 （17.18%），在后續的第2~5 欄A 組速度下降幅度較B 組更小，B 組早期加速幅度過大導致體能儲備和能量供應不足，無法有效保持較高的速度水平[3]；第三階段A 組速度下降率（4.78%）小于B 組（5.76%）；第四階段第6~7 欄在速度降低率方面，A 組（-2.43%）較B 組（-2.64%）更小；第五階段A 組沖刺加速更明顯，終點處的速度較第10 欄下降少（A 組下降1.45%，B 組下降2.31%）。

綜上所述，A 組較B 組全程速度分配合理、高強度速度耐力出色、無氧和有氧能量供應更加充沛。

2.1.2 5個階段速度對比

速度變異系數（標準差/ 平均值）能體現運動員在不同速度下的穩定程度，變異系數越低，表示速度變化越平穩[4]。2 組的共性特征在于第二階段速度變異系數均小于第四階段，說明運動員前200 m 的速度變化較后200 m 小。

從表3 可看出：A 組第二階段和全程速度變異系數小于B 組，但B 組在第四階段的速度變異系數優于A 組，反映A 組速度大幅波動出現在比賽后半段，全程速度較為平穩；B 組在比賽前半段速度大幅波動，影響全程速度的保持。此外，與B 組相比，A 組最大速度快0.32 m/s、最小速度快0.43 m/s，在極值速度差方面A 組較B 組少0.11 m/s，并且A組保持90%最大速度的分欄數多于B 組，說明A 組能達到更高的速度水平并維持更長時間，且全程速度的變化幅度小。

表3 2 組運動員分段速度變異系數與極值分欄速度

相關性分析發現，最大和最小分欄速度與成績呈非常顯著的負相關，在相關程度上，最小分欄速度＞最大分欄速度，說明穩定的速度變化和欄間速度保持能力對成績至關重要。綜上所述，A 組前200 m 速度浮動較小，保持最大速度能力較強，全程速度變化平穩。

2.2 時間類參數分析

2.2.1 5個階段時間對比

從表4 可看出，全程5 個階段用時與成績呈正向強相關性，按照相關程度排列為階段四＞階段一＞階段三＞階段二＞階段五。前5 欄和后5 欄用時與成績呈顯著中等程度正相關，前5 欄相關程度大于后5 欄，說明運動員的平跑能力和過欄技術要兼顧發展，在提高跑動速度縮短跑動時間的同時，發展跑跨連貫銜接技術對取得優異成績至關重要[5]。

表4 2 組運動員分段時間數據 s

對比2 組數據可看出，B 組與A 組分段時間相差最大的是第四階段（1.05 s），說明A 組在比賽后半程的速度耐力較強，能減少比賽后程的用時。在階段用時占比上，B組在第一、二階段用時占比小于A 組，第三階段2 組占比相同，A 組在第四、五階段用時占比小于B 組，說明A 組全程時間分配更為均衡，后程減速幅度小。此外，A 組前5欄的過欄時間比B 組快0.074 s、后5 欄的過欄時間比B 組快0.147 s，說明A 組過欄用時少、過欄技術穩定。

綜上所述，A 組能避免因比賽前程大幅度提升速度而影響全程速度的合理分配，在保證全程速度平穩的同時縮短各分段用時，此外，具備良好的跑跨結合技術，過欄速度波動小。

2.2.2 欄間用時對比

從表5 可看出，A組僅在第9~10欄間用時達到4 s以上，B 組第7~8 欄間用時就已達到4 s 以上，共有3 個欄間用時在4 s 以上。此外，平均欄間用時差值方面，A 組為0.109 s，B組為0.121 s，2組在第6~7欄（0.233 s）和第7~8欄（0.265 s）的欄間用時及最后沖刺用時（0.363 s） 差值較大。

表5 2 組運動員欄間用時數據 s

從表6 可看出，最大和最小欄間用時與成績呈顯著正向強相關，并且最小欄間用時與成績的顯著性高于最大欄間用時。2 組在這2 項指標上均呈顯著性差異，A 組的最大欄間用時比B 組短0.208 s、最小欄間用時比B 組短0.108 s，在兩極值用時的差值上A 組比B 組短0.101 s。這說明提高欄間速度、縮短欄間用時對成績的提升有積極的促進作用。

表6 2 組運動員極值用時數據

此外，A 組在第二、三階段的欄間用時差異為0.267 s、第三、四階段為0.300 s， B 組分別為0.310 s 和 0.358 s。相關性檢驗發現，第二、三、四階段平均欄間用時與成績呈非常顯著正向強相關，按相關程度排列為階段四＞階段二＞階段三。對比發現，B 組在階段欄間平均用時上與A組差距從大到小依次為階段四（0.231 s）＞階段三（0.174 s）＞階段二（0.131 s）。這說明第四階段欄間用時對成績至關重要，B 組與A 組第四階段欄間用時差異最大。

綜上所述，A 組能在全程9 個欄間保持較高速度和較為穩定的欄間跑動節奏，在第四階段仍能維持較短的欄間用時是其與B 組拉開較大差距的關鍵所在。

2.3 空間類參數分析

從表7 可看出：第一階段A 組平均欄間步數為20 步，B 組為21 步；第二階段，2 組欄間步數均為13 步；第三階段，A 組平均欄間步數為13 步，B 組為14 步；第四階段，A 組平均欄間步數在第9~10 欄由13 步增加至14 步，B 組在第7~10 欄處由14 步增加至15 步；第五階段A 組平均欄間步數為17.3 步，B 組為18.1 步。可見在第一階段，A 組較B組表現出更卓越的短距離加速能力。在9 個欄間節奏上，2組均出現步數的變化，說明熟練掌握左右腿起跨技術對全程節奏有良好的促進作用。對比發現：A 組平均步數僅在第9~10 欄發生一次變化、呈現“單—雙”節奏；B 組則在第5~6 欄和第7~8 欄處發生2 次變化、呈現“單—雙—單”節奏，反映A 組在欄間跑動過程中具有更穩定的步幅和節奏。第五階段，A 組平均步數比B 組少，體現出更好的耐乳酸能力和有氧供能能力。

表7 2 組運動員全程步數數據 步

綜上所述，A 組擁有更好的短距離加速能力，欄間步幅大，能達到13 步，欄間步數節奏穩定，僅出現一次變化，呈現“單—雙”節奏，沖刺階段擁有更好的體能儲備和速度耐力。

2.4 Warholkm 技術分析

2.4.1 分欄時間與速度

從Warholkm 分欄時間與速度來看，全程11 個分欄除第10欄至終點的速度較慢、用時較長外，其他分欄速度平均領先另外3 名運動員0.16 m/s，其中第1~5 欄領先幅度最大，分別領先0.31 m/s、0.21 m/s、0.26 m/s 和0.29 m/s。因此，Warholkm 在第1~2 分欄處能達到更高的速度，并在第2~5 分欄處保持較高的跑動速度。

從表8 可以看出，Warholkm 在最大（9.95 m/s）和平均（8.80 m/s）分欄速度上均領先于其他3 名運動員，說明其速度素質優于其他3 人。在95%和90%最大速度分欄數量上，Warholkm 均為4 個，其他3 名運動員的90%最大速度分欄數均多于95%最大速度分欄數，并且Warholkm的全程速度變異系數最大（9.20），說明其全程速度波動較大。

表8 運動員分欄速度數據 m/s

綜上所述，Warholkm 擁有出色的最大速度跑動能力，能在第1~5 分欄處達到更大速度并保持，但全程速度變化浮動較大，第10 欄至終點速度小于其他3 名運動員。

2.4.2 欄間用時、步數與步頻

統計顯示，Benjamin 是4 名運動員中唯一全程保持欄間13 步節奏的運動員，Santos 是4 名運動員中唯一在欄間節奏出現12 步的運動員，Samba 則在起點至第1 欄使用了21 步、在第7~10 欄間由13 步過渡為14 步，Warholkm 在第9~10 欄由13 步轉為15 步，并且在第10 欄至終點的步數最多。

從全程用時與步頻可看出，Warholkm 全程11 個分欄用時均短于4 名運動員的平均水平，在第1~7 欄和第9 欄至終點總計8 個分欄的步頻高于平均水平。在欄間用時上，Warholkm 領先較多的2 個分欄段分別是第2~3 欄（0.12 s）和第4~5 欄（0.11 s）。結合全程步數節奏來看，Warholkm雖然在第9 欄至終點2 個分欄段的步數最多，但步頻領先平均值也較多，在最后約75 m 仍能通過提高步頻來提升速度，說明其擁有極強的耐乳酸能力和后程加速能力[6]。

2.4.3 過欄時間

從表9 可看出，Benjamin 和Santos 的過欄時間較穩定；Warholkm 的過欄時間波動幅度最大（變異系數為0.106）且整體呈增長趨勢，但其7 個過欄用時小于0.4 s，這一數量也多于其他3 名運動員。綜上所述，Warholkm 的過欄技術與過欄速度優于其他3 名運動員，但欄間用時整體波動幅度較大。

表9 過欄時間數據

Warholkm 擁有出色的速度素質、速度耐力、跑跨結合能力和過欄技術，但其全程速度波動較大，可能是其更高的最大速度所致，同時其欄間跑動節奏有13 步轉為15 步的情況，反映世界頂尖運動員所具備的個體差異性和獨特的運動技術特點。

3 結論與建議

3.1 結論

400 m 欄全程可分為第一階段（加速階段）、第二階段（速度保持階段）、第三階段（調整階段）、第四階段（速度衰減階段）和第五階段（沖刺階段）。5 個階段用時與成績呈非常顯著的正向強相關性，按相關程度排列為階段四＞階段一＞階段三＞階段二＞階段五。3 個欄間用時與成績呈非常顯著正向強相關，按相關程度排列為階段四＞階段二＞階段三。前5 欄和后5 欄的過欄用時與成績呈顯著中等程度正向相關，按相關程度排列為前5 欄＞后5 欄。最大和最小分欄速度與成績呈非常顯著負相關，按相關程度排列為最小分欄速度＞最大分欄速度。

世界頂尖400 m 欄運動員短距離加速能力強，前200 m速度浮動小且達到最高速度后保持速度的能力強，最后沖刺階段速度耐力和沖刺加速能力強，全程速度分配合理且速度變化平穩，具備優良的全程跑動節奏和跑跨結合技術，過欄速度變化波動小且9 個欄間的跑動速度能保持較高水平，具備更加穩定的欄間13 步跑動節奏，全程跑動節奏平穩。

Warholkm 在體能上有出色的速度素質和速度耐力，在技術上有出色的跑跨結合能力和過欄技術，但其全程速度波動較大，欄間跑動節奏存在由13 步轉為15 步的情況。

3.2 建議

運動員應重視平跑能力練習，提高最大速度的保持能力和后程速度耐力，以便長時間將速度維持在較高水平并減緩速度波動情況，兼顧發展短距離加速能力以縮短加速階段用時，全程速度分配須符合生理學能量供應系統客觀情況、項目競技發展規律和自身競技能力水平。重視跑動節奏，在保證跑動速度和技術動作不產生消極變化的情況下，將全程步數趨于起跑至第1欄為20~21步、欄間為13步、第10 欄至終點為16~18 步。加強欄上技術和跑跨結合能力訓練，提高過欄速度，穩固欄間跑動節奏，最大限度地發揮平跑能力。高水平運動員的體能訓練要兼顧短距離速度能力和高強度速度耐力，技術訓練要提高針對性和個性化。