我國不同等級短跑運動員起跑技術的運動學研究

楊細文，周建梅

（首都體育學院，北京 100191）

我國不同等級短跑運動員起跑技術的運動學研究

楊細文，周建梅

（首都體育學院，北京 100191）

短跑是田徑史上最悠久的運動項目之一，因具有極強的爆發性而倍受觀眾喜愛。我國短跑運動員的起跑速度處于國際水平，這為減小與國際短跑運動員的差距奠定了基礎，而起跑速度與起跑技術有著直接的聯系，因此有必要對短跑運動員的起跑技術進行分析。近幾年來，我國體育研究突出對短跑技術進行分析，但大部分都是對優秀運動員的技術進行分析，而針對正在成長的一、二級短跑運動員的技術分析研究較少，特別是在培養競技后備人才的高校。因此，本文通過對首都體育學院短跑專項一級和二級運動員的起跑技術進行分析，再結合我國優秀短跑運動員的起跑技術特征進行對比，為診斷首都體育學院短跑專項運動員的起跑技術提供理論依據，以及探討短跑不同等級運動員之間的起跑技術特征。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

對我國不同等級短跑運動員起跑技術的運動學進行研究。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法 通過首都體育學院圖書館和中國知網，查閱短跑起跑階段的相關資料，并收集整理。

1.2.2 實驗法 以首都體育學院短

跑專項男子一級運動員2名和二級運動員6名為實驗對象，同時收集國際健將陸斌和金晶的相關運動參數。首先通過安裝使用2個星高鈦HS高速錄像采集系統對首都體育學院短跑專項一級和二級運動員的起跑階段進行拍攝，所有實驗對象在4道起跑，一臺放在起跑線內側，距離主光軸交點14m處，另一臺置于6道，距離主光軸交點20m處，2個數碼攝像機的夾角為110°，拍攝頻率為100Hz。所有實驗對象跑完后，在4道起跑線附近用美國PEAK三維標定框架對起跑階段的動作范圍進行標定。

1.2.3 數理統計法 通過錄像解析系統獲得相關數據，運用SPSS 22.0、Excel軟件對數據進行統計。

2 結果與分析

2.1 不同級別運動員預備姿勢下的髖、膝關節角度

據表1可知，短跑二級運動員在預備姿勢下，前腿髖角約65°，后腿髖角約88°，前腿膝角約87°，后腿膝角約106°，相較于研究的最佳發力前腿膝角90°～100°、后腿膝角110°～130°來說角度偏小。6名實驗對象均采用普通式起跑方式，短跑二級運動員前、后腿髖角相差23°，前、后腿膝角相差19°；短跑一級運動員在預備姿勢下，前、后腿髖角相差15°，前、后腿膝角相差16°。

據表2可知，短跑國家級和國際級運動員在預備姿勢下，前后腿髖、膝角均沒有很大差別，兩者的起跑預備姿勢比較相近，最大角度差值是前腿膝角，相差3.12°，最小角度差值是后腿膝角，相差0.99°。從生物力學角度來說，起跑的動力源主要來自于地面的反作用力，后蹬是主要的動力來源，因此兩者在后蹬發力上無差異。

表1 短跑一、二級運動員髖、膝關節角度參數 。

綜合表1、表2可知，短跑一級運動員在預備姿勢下，前、后腿髖角普遍比二級運動員的前、后腿髖角小，前腿膝角普遍比二級運動員的前腿膝角大，后腿膝角與二級運動員沒有太大的差異。在預備姿勢，提高臀部使重心前移有助于起跑，一級運動員的前、后腿髖角小，且前腿膝角大，說明短跑一級運動員的臀部抬的比二級運動員高，更有利于發力。后腿膝角在一級和二級運動員之間沒有差異，說明兩者重心位置沒有很大的差別。短跑一級以上的運動員在預備姿勢下，其前、后腿髖角普遍比一級運動員小，后腿膝角普遍比一級運動員大，但后腿髖角卻無很大差異，在前、后腿髖角差值和前、后腿膝角差值上也明顯小于一級運動員。根據生物力學研究發現，膝關節角度≥135°時，能更好地發力，且隨著角度的增加而增大。潘靈學者的研究表明，我國優秀短跑運動員的前腿膝角在95°～115°，后腿膝角在115°～130°，沒達到135°的理想發力角度。但總的來說，越高級別的運動員的起跑發力效率和穩定性越高。

因此，首都體育學院短跑二級運動員要加大肌肉力量的訓練，增加各關節的角度，重視穩定肌的訓練，提高動作的穩定性；短跑一級運動員可適當地減小前、后腿髖關節的角度，加大后腿膝關節的角度，進一步加強各關節部位的肌肉力量。

2.2 起跑后蹬時的運動學分析

本文研究的起跑后蹬時是指起跑時前腿即將蹬離起跑器的時刻。由表3可知，短跑二級運動員在起跑后蹬時刻的后腿膝角最大值是張某173.12°，最小值是巫某159.61°，兩者相差13.51°；前腿髖角最大值是回某93.62°，最小值是巫某61.94°，兩者相差31.68°；在小腿蹬伸角、軀干前傾角方面，兩者沒有很大差異，平均角度分別是48.8°和36.67°。除了短跑一級運動員任某前腿髖角65.72°以外，其他短跑一級運動員、國家級運動員、國際級運動員的前腿髖角均在80°；后腿膝角、小腿蹬伸角、軀干前傾角均不存在很大的變化，說明短跑運動員達到一級水平后，動作趨于固定。

表2 短跑國家級和國際級運動員髖、膝關節角度參數 。

表3 不同等級短跑運動員起跑后蹬時相關運動學參數

比較短跑二級運動員、一級運動員、國家級運動員和國際級運動員的起跑后蹬時的運動學參數，短跑二級運動員的小腿蹬伸角和軀干前傾角顯著高于一級以上的運動員，且重心合速度最小。從短跑二級運動員到國際級運動員，小腿蹬伸角和軀干前傾角呈逐級遞減、重心合速度呈逐級遞增的趨勢。有研究表明，起跑后蹬時刻的小腿蹬伸角應在42°～45°，軀干前傾角應在15°～20°，而二級運動員的小腿蹬伸角和軀干前傾角相對過大。根據運動生物力學原理，運動員在后蹬時刻只有一條后蹬腿與地面接觸時，發力源主要來自于后蹬，而運動員的運動方向是向前的，因此合力主要是向前，后蹬對地面的反作用力是向前上方的，除去肌肉間消耗的內力，可以將反作用力分解為對抗身體重力的垂直方向上的支撐力和水平方向上的分力，以便在維持垂直方向上的力平衡后向前運動。小腿蹬伸角和軀干前傾角偏大是由于下肢力量不足造成的，如果刻意地去維持這種姿態，就會使運動效率下降，影響重心合速度。短跑二級以上運動員的小腿蹬伸角和軀干前傾角在逐漸下降，重心合速度在逐漸遞增，運動員的專項素質越來越高，動力源大可通過減小小腿蹬伸角和軀干前傾角來減少垂直向上的分力，更多地增加水平向前的力。

通過比較表3的后腿膝角數據發現，所有調查的運動員的后腿膝角均沒有達到180°的最大發力狀態。有關研究表示，短跑運動員在蹬伸階段不需要蹬直，蹬伸膝角在蹬離瞬間超過165°后，脛骨關節面向股骨關節面曲率半徑大的那一部分滑動會降低運動效率。實踐也發現，優秀運動員的蹬伸角度是165°。

通過比較表1、表2、表3最后離地那條腿的膝角，也就是從起跑預備姿勢下的前腿膝角到后蹬時刻的后腿膝角，短跑二級運動員除了巫某，其他二級運動員的膝關節角度增大了1倍；任某、何某膝關節角度分別增大69.45°和79.1°；金晶膝關節角度增大59.84°；陸斌膝關節角度增大59.91°。從二級運動員到國際級運動員4個等級的變化中，運動員在起跑預備姿勢下的前腿膝角到后蹬時刻的后腿膝角的變化值越來越小，且膝關節角度差值逐漸趨近于60°。其中，短跑二級運動員的膝關節角度變化值最大，蹬伸充分、發力大，但重心合速度卻較小；短跑二級以上運動員膝關節角度變化值小，但重心合速度卻更大。

由以上數據可知，首都體育學院二級運動員要針對起跑后蹬階段后腿膝角不合理、小腿蹬伸角偏大和軀干前傾角偏大的問題進行針對性地訓練，加強下肢和髖部的肌肉力量；其次，增強踝關節周圍、臀部、腹部的肌肉力量以及髖關節的靈活性練習來提高下肢肌肉力量和動作穩定性。一級運動員在增強整體專項力量素質的同時，應加強靈敏性和協調性訓練，提高神經對肌肉的控制及肌肉間的協調性，提高肌肉力量的整體利用效率。

3 結 論

短跑二級運動員的起跑技術動作不規范，特別是在一些細節動作上，明顯較二級以上運動員差。短跑二級運動員需要加強各關節肌肉力量、肌肉間的協調性以及各關節的靈活度練習，重視髖部肌群的訓練。短跑一級運動員在加強肌肉力量的同時更要加強本體感受器的訓練。越是等級高的短跑運動員，最后離地那條腿的膝角變化值越趨于60°，起跑技術越趨于合理，肌肉動力鏈的傳遞效率及運動效率越高。

G822.1

A

1674-151X（2017）03-043-03

2017-01-12

學科建設：田徑跑類項目教學訓練研究項目研究成果（編號：15510699）。

楊細文（1992～），碩士研究生。研究方向：體育教育訓練。