短跑運動員的速度素質及其訓練

解 鑫

1 前言

大多數從事運動訓練的人都認同速度素質的重要性，速度素質作為人體的基本運動素質，對大多數運動項目的競技表現都至關重要。然而，在運動訓練學的研究領域，對速度素質的研究卻長期停滯不前，造成這種狀況的原因主要在于：速度素質相較于其它身體素質能力而言，具有更復雜的結構。速度素質在概念、結構及其訓練方面都存在未知的空間和大量的爭議。有學者進行過不完全統計，僅就速度表現形式的描述就使用了超過50余種不同的概念。雖然速度素質僅是身體素質能力的一部分，但速度素質卻不僅僅是體能，而是涉及一個非常復雜的協調系統，速度素質受到眾多系統和機制的影響，特別是能量系統控制機制和神經系統控制機制。一個人的基礎速度，或稱“速度潛力”，在很大程度上源自天生的遺傳特質(85%-90%)，速度素質主要依賴于肌肉系統和神經系統的質量，速度素質對肌肉系統、神經系統的依賴要高于對心血管、循環、呼吸等系統的依賴。對初學者進行速度素質的訓練非常重要，然而，如果僅僅只進行速度素質的訓練，往往只能穩定速度素質的表現，因為改善和提高速度素質是非常困難和緩慢的。人的確生而具備某種素質，然而我們卻不能指望它代替訓練，這些天生的素質如果不能得到適時合理地訓練刺激，就會被埋沒掉甚至喪失掉。大多數運動項目中的速度都表現為一種復雜的能力，有眾多相互關聯的因素在影響速度素質的表現，速度素質屬于典型的“復合素質”[1]。一般而言，速度素質主要包括以下幾種：反應速度、啟動速度(加速能力)、停止速度(減速能力)、最大速度、速度耐力和靈敏性(變向能力)。這些速度類型是在真實運動中呈現出的樣態，它們之間相互聯系、相互影響。然而，對于運動競賽而言，所有的速度類型都非常重要，因此對速度素質的訓練不能僅使用同一種方法，而是要采取不同的方法進行并行開發。速度素質主要受以下因素的影響：中樞神經系統的類型和活躍性、肌纖維類型和肌肉系統的結構、肌肉的彈性特質、肌間協調和肌肉內部協調能力、靈活性、快速爆發力、運動技巧、無氧代謝能力、注意力和關注力等。對于短跑運動員而言，最重要的速度素質主要包括反應速度、動作速度、位移速度和最大速度。

2 短跑運動員的速度類型及其訓練

2.1 反應速度

2.1.1 基本概念及其生理學基礎

反應速度是運動員在最短時間內對特定信號做出反應的能力，標志著運動員對特定信號反應時間鏈潛伏期的長短。根據刺激類型的不同，反應速度也有所不同，刺激類型包括視覺信號刺激(例如擊劍、拳擊等)、聽覺信號刺激(如田徑、游泳等)、戰術信號刺激(摔跤、柔道等)、動感信號刺激(體操、跳水等)。人體啟動任何一塊肌肉進行活動都存在一個反應時間鏈的潛伏期，一般持續時間介于0.1-0.3毫秒之間，這個持續時間是肌肉內進行生物化學反應和生物電傳導所需的時間。如果將這個非常短暫的持續時間再進行劃分，還可以分為三個階段：感覺階段(神經時間)、運動前階段、運動階段[2]。感覺階段是從接受信號開始到第一塊肌肉活動信號出現為止(可以通過對潛在肌肉進行生物電測量來確定)。運動前階段的時間非常短(通常僅有0.03毫秒)，是指從肌肉生物電活動信號出現到產生肌肉的活動為止的階段。而運動階段則是從肌肉活動開始直至肌肉活動結束為止。感覺階段和運動前階段組成了反應鏈的潛伏期，而運動階段實際上是單次運動的速度。

2.1.2 提高反應速度的常用訓練方法

反應速度在很大程度上是由遺傳基因決定的，僅有非常有限的部分可以通過訓練來提高。在簡單反應中，反應速度可以提升10%-20%，而在有選擇性的反應中，提升的幅度可以達到30%。提高反應速度，通常可以采取以下幾種方法：(1)重復訓練法。這種訓練方法的優點在于可以相對較快地提高反應速度，缺點在于一旦反應速度穩定下來，進一步的提高就基本難以實現了，同時，反應速度訓練對運動員的身體狀態關系密切，應避免在運動員疲勞的狀態下進行反應速度的訓練[3]，而重復訓練往往會加速運動員的身體疲勞。如果想要進一步提升，則需要改變刺激的類型和強度，其中注意力應集中在快速移動的表現上而不是信號本身。(2)分解訓練法。分解訓練是將運動進行階段劃分，例如短跑運動中的起跑訓練，使用分解訓練法的目的在于，運用分解動作的方法為運動員針對給定信號的反應提供便利條件。(3)感官感覺訓練法。感官感覺訓練法是運動員基于反應速度和運動能力的相關性來區分一個短時間的時間間隔。首先將運動員置于一個需要他們快速反應的特定信號中，每一次啟動后跑過一定距離，例如啟動5米、10米等，每次教練員都給予時間反饋。訓練一段時間之后，讓運動員自己完成特定距離的任務并預估他們所用的時間，并將他的預估時間與實際時間進行對比。最后，讓運動員自己去達到他們自己設定的時間。通過感官感覺訓練的方式，可以提高運動員的時空感和速度感，最終表現為反應速度的提高。

2.2 動作速度

2.2.1 基本概念及其生理學基礎

動作速度是人體完成某一動作的快速能力，動作速度實際上是由多種素質和能力決定的，例如力量、協調、耐力、技術以及速度本身[4]。即使是在主要依賴周期性位移速度的周期性運動中，也需要動作速度的快速。運動員動作速度的增長有性別差異，男孩動作速度的最大增幅發生在8-12歲之間，在接近15歲時也有一個增長的敏感期，隨后增幅放緩。女孩動作速度增長的時間短要晚于男孩，但女孩動作速度的增長比較統一，男孩則有很大差異。動作速度與肌纖維類型的百分比組成及其面積、肌肉力量、肌組織的興奮性和條件反射的鞏固程度有關，快肌纖維的比例及其力量是動作速度的重要生理基礎[5]。

2.2.2 提高動作速度的常用訓練方法

提高運動員的動作速度，通常采用的訓練方法包括減難訓練法、加難訓練法和時限法。(1)減難訓練法。減難是指減少練習難度，常用方式包括牽引跑、順風跑、下坡跑等。 (2)加難訓練法。加難是指加大練習難度，發揮后效作用。常用方式包括負重跑、阻力跑等。(3)時限訓練法。按預定的音樂節拍頻率完成動作，以改變運動員的動作速度。需要特別注意的是，無論采取何種訓練方法，都應將重點集中到技術動作環節的速度合成上，即對運動環節的技術動作速度、方向和幅度的改進上[6]。

2.3 位移速度

2.3.1 基本概念及其生理學基礎

位移速度是指在做周期性運動中，單位時間內人體快速移動的能力。在很多運動項目中，高頻率的位移速度都非常重要，例如長跑、滑冰、劃船、自行車等。雖然這些運動項目包含著多種速度類型的組合，但高頻率的位移速度起著更為關鍵的作用。短跑是最大強度的周期性運動項目[7]，位移速度更多依賴運動員耐無氧能力，耐無氧的能力是抵消身體器官受不利條件影響的決定性因素，也是促進身體快速適應運動環境的基礎。不管是多么簡單的周期性運動，都需要復雜的動作結構和運動模式。提高位移速度，需要發展最大力量，而最大力量的生理學基礎主要取決于肌肉橫斷面的增大、肌肉中磷酸肌酸(CP)的儲備量以及ATP的合成速度[8]。

2.3.2 提高位移速度的常用訓練方法

提高短跑運動員位移速度的訓練，首先要保證技術動作的正確，其次要多運用最大速度、次最大速度持續時間不超過10秒的訓練。在訓練方法方面，主要采用重復訓練法和交替訓練法。(1)重復訓練法。重復訓練對位移速度的發展而言是一個相當可靠的方法。在運用重復訓練法時需要注意，要嚴格控制移動的距離，這個距離要保證運動員在運動結束時最終的速度不降低，即運動速度必須達到最大化。而組間休息的時間必須足夠長，以便使身體機能能夠從先前的運動中得以基本完全恢復，判斷機能恢復程度的依據主要有心率指標或其它更為精確的生理生化指標。在快速移動后的休息調整一定要是積極的，可以采用簡單的慢跑、拉伸或行走來保持較高的中樞神經系統興奮性。重復訓練法的重復次數一般不要超過5組，一般而言，位移速度的訓練應安排在訓練主體部分的開始階段。在訓練的組間間歇階段，身體機能至少要恢復到原有水平95%以上。例如，如果一個50米的全速跑后需要6分鐘可以完全恢復，95%的恢復大概就需要5分鐘。這意味著，在恢復到95%以上機能水平后，要以最大速度來再次訓練。然而，這種大量重復的訓練方法也存在著明顯的缺點，重復訓練會導致訓練的枯燥，難以激發運動員的訓練積極性，因此，在訓練位移速度時，還必須考慮與其它訓練方法的配合。(2)交替訓練法。交替訓練法運用的一般程序特點是不斷增加訓練負荷和速度水平。運用交替訓練法，按照訓練程序序列逐步提升速度水平，直至最后達到最大速度。交替訓練的基本目標就是要提高速度。訓練程序系列之間的間隔期需要運動員進行主動休息，這意味著要保持中樞神經系統的興奮性，在訓練間歇期建議進行一些可以活躍肌肉組織的低強度運動。但需要特別注意的是，速度水平的遷移是相當有限的，速度提升的表達需要通過相同或相關的練習，相同的練習很好理解。例如100米跑，訓練可以采取100米跑的形式進行，而相關的練習則是指對有可能影響速度水平的因素進行訓練，例如起跑技術、沖刺跑技術、途中跑技術等，再例如下肢爆發力、上肢力量、腰腹部核心力量等。

2.4 最大速度

2.4.1 基本概念及其生理學基礎

最大速度可以簡單地理解為：在幾乎沒有阻力的情況下，運動員運動時可以達到的最高速度。影響短跑水平的最關鍵因素不是速度耐力，而是最大速度[9]。因此，最大速度對短跑成績起決定性作用，兩者之間具有極高的相關性[10]，提高最大速度對短跑水平的提高具有極其重要的意義。要開發最大速度，一般需要20-30米左右的啟動距離來完成加速。一般來說，人的最大速度可以達到12.5米/秒左右。從生物力學的角度來看，最大速度是步頻與步幅的乘積，從一般實踐上看，步頻與步幅通常成反比關系。因此，要實現更高的速度，需要綜合考慮步頻與步幅這兩個影響因素，而在具體技術層面，在重視傳統訓練中的“蹬”的基礎上，還需要特別重視“擺”的訓練[11]，前擺期股直肌激活程度更高以產生更大屈髖肌肉力矩對抗更大的伸髖慣性力矩；后擺期股二頭激活程度更高以產生更大伸髖肌肉力矩對抗更大的屈髖慣性力矩[12]。最大速度能力與短跑成績顯著性相關，最大速度與乳酸能供能顯著相關，短跑成績越好，血乳酸值相應越高[13]。

2.4.2 提高最大速度的常用訓練方法

有多種方法可以開發和提高最大速度，開發和提高的基本原理都是增加步頻與步幅的乘積。為了提高最大速度，應該增加步頻與步幅中的一個，或同時進行提高，雖然基本原理簡明易懂，但無論是對步頻還是對步幅的改變，都是一個涉及生理和生物力學的復雜改造過程，改造的效果如何在很大程度上取決于個體的身體基礎能力。科學研究表明，力量特別是爆發力是影響最大速度的關鍵因子，提高最大速度必須進行力量特別是爆發力的訓練，力量與速度之間的轉換需要神經肌肉系統的協調機制作為中介方能產生積極的效果。實踐經驗和科學研究都表明，動力性力量訓練對提升最高速度的效果要好于靜力性力量訓練。提高最大速度的常用訓練方法主要是增強式訓練(超等長訓練)，增強式訓練可以有效促進力量與柔韌的同步發展[14]。超等長訓練被視為提高肌肉彈性力量的最佳方法，而肌肉彈性力量與各種形式的沖刺、速度變化、變向等運動形式有關。在超等長運動模式下，肌肉在離心收縮階段，積累了第二次反彈中涉及到的彈性勢能，超等長訓練包括跳深、垂直跳躍、垂直障礙跳躍、水平前后跳躍、橫向跳躍等，跳深和快速后蹬跑被證明是提高爆發力的最有效手段[15]，因此要提高最大速度，需要正確運用超等長訓練。進行超等長訓練，需要注意以下事項：進行超等長訓練需要參訓運動員具備一定水平的基礎體能，并進行過專門的體能訓練，具備很好的一般力量；超等長訓練一般要到13歲后才推薦使用；超等長訓練的頻次每周推薦使用2-3次[16]；初學者進行超等長訓練，建議一次的訓練量控制在40-60次，中級水平運動員的訓練量控制在60-80次，優秀運動員的訓練量控制在80-120次；跳深練習的組間間隔時間應控制在10-15秒，完整系列練習控制在3-5分鐘；進行超等長訓練，必須考慮兩次訓練之間的時間間隔，一般情況下，兩次訓練之間需要保證至少24-48小時的休息時間；每周超過三次超等長訓練，容易誘發傷病；由于中樞神經系統會產生疲勞，不建議將力量訓練與超等長訓練一起運用；進行超等長訓練，最佳訓練高度在40-120厘米；用腳前掌觸地，腳后跟不要接觸到地面；不建議在一天中同時安排力量訓練和超等長訓練；水平跳躍和垂直跳躍可以結合障礙物跳躍以及速度訓練；所有的練習務必技術正確；必須以次最大強度或最大強度進行練習。

3 總結

速度素質是一種身體能力，這種身體能力只有在某個特定年齡段才能被有效開發，也只有在精心挑選設計的訓練刺激下才能有效發展。雖然速度素質多由先天遺傳決定，但后天因素對速度素質的影響也很關鍵，動作技術是影響運動速度的一個重要因素，要想提高速度，提高人體的運動效率，必須要規范運動技術，減少甚至消除掉一些不必要的、多余的動作，讓運動更為自然流暢，最大程度地發揮出應有的速度水平。速度素質的表達體現著人體內部系統、外部素質協調能力的水平。在發展青少年的速度素質時，要注意訓練的樂趣，要讓青少年獲得進步、成功的滿足感，同時需要通過競爭來促進速度素質的表達。對于不同階段、不同類型的速度，需要有針對性地采取有效的訓練方法，以便最大程度地保障訓練的效益。反應速度、動作速度、位移速度和最大速度是決定短跑水平的關鍵因素，反應速度的訓練可以采用重復訓練、分解訓練和感官感覺訓練等方法，動作速度的訓練可以采用加難訓練、減難訓練和時限訓練等方法，位移速度的訓練可以采用重復訓練、交替訓練等訓練方法，而最大速度的訓練則主要采用增強式訓練的方法。