100米跑突破10秒運動員身體形態(tài)及競技年齡變化趨勢

孫民康，龔麗景

100米跑突破10秒運動員身體形態(tài)及競技年齡變化趨勢

孫民康，龔麗景

北京體育大學中國運動與健康研究院，北京，100084。

研究100m跑突破10s運動員身體形態(tài)及競技年齡變化趨勢，為頂尖100m運動員選材及制定多年訓(xùn)練計劃提供智力支持。運用文獻資料研究、數(shù)理統(tǒng)計等方法，對100m突破10s運動員首次身高、體重、突破年齡、創(chuàng)造最好成績年齡及其與最好成績關(guān)系進行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)100m突破10s運動員不存在相對年齡效應(yīng)，競技年齡具有突破10s早，出現(xiàn)最好成績早，跌出頂尖水平（10s以內(nèi)）晚，頂尖水平保持期長的“兩早一晚一長”的新趨勢；21世紀開始，身體形態(tài)呈“輕型化”趨勢；運動員BMI指數(shù)逐年代減小，RPI指數(shù)逐年代遞增；首次突破10s年齡不影響運動員的最好成績，創(chuàng)造最好成績年齡及最后一次跑進10s年齡越大，10s以內(nèi)水平保持期長，運動員100m最好成績越好?！按簖g”運動員出現(xiàn)在頂級100m跑賽場將越來越常見。

100m跑；10s屏障；身體形態(tài)；競技年齡

1936年柏林奧運會，杰西·歐文斯創(chuàng)下10s3的百米紀錄。以詹姆斯·格拉森醫(yī)生為代表的醫(yī)學界斷言——人類肌肉纖維所承載的極限速度不會超過10m/s，更不可能在100m跑中跑出低于10s的成績[1]。直至1968年，第19屆墨西哥奧運會，吉姆·海因斯在100m決賽中跑出9.95s并奪冠（首個電子計時世界紀錄），人類的“10s屏障”才被打破[2]。挑戰(zhàn)100m跑“10s屏障”體現(xiàn)了人類對于自身速度極限的不懈追求，是現(xiàn)代短跑發(fā)展縮影。

最近3年，隨著尤賽恩·博爾特、賈斯汀·加特林、阿薩法·鮑威爾、泰森·蓋伊和約翰·布雷克這5位世界最頂尖運動員因年齡增長，導(dǎo)致狀態(tài)下滑或退役，最高水平100m競爭格局驟變。同時，蘇炳添、謝震業(yè)相繼突破10s，我國100m跑和世界頂級水平差距逐漸縮小，運動員沖擊世界100m跑大賽獎牌的可能性增大。2018年，30歲的蘇炳添將個人最好成績提升到9.91s，30歲已經(jīng)中國多數(shù)短跑運動員的退役年齡，另外，蘇炳添身高172cm，與當今頂尖100m運動員“高大化”潮流相悖。鑒于此，對100m跑突破10s運動員身體形態(tài)及競技年齡特征及其變化趨勢進行分析，以期為頂尖100m跑運動員選材及制定多年訓(xùn)練計劃提供智力支持。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

利用雅虎美國（YAHOO）搜索引擎、維基百科（Wikipedia），國際田聯(lián)（IAAF）官方網(wǎng)站收集相關(guān)詞條300余條、統(tǒng)計圖表260余份。整理出截止2019年4月1日，137名突破100m跑10s運動員身體形態(tài)及競技年齡指標。

1.2 指標選取

為了便于分析100m跑10s運動員身體形態(tài)及競技年齡，本研究采用指標如下：

（1）首次突破10s年齡（Age of first time broke 10s，AF）：運動員第一次跑進10s年齡，按實滿周歲算。

（2）創(chuàng)造個人最好成績年齡（Age of best performance，ABP）：統(tǒng)計所有已退役；最近兩個賽季或兩個以上個人最好成績均在10s05以后；年齡超過35周歲，最近一個賽季個人最好成績在10s05以后的運動員，用其最好成績年份減去出生年份。

（3）最后一次跑進10s年齡（Age of last time broke 10s，AL）：統(tǒng)計所有已退役；最近兩個賽季或兩個以上個人最好成績均在10.10s以后；年齡超過35周歲，最近一個賽季個人最好成績在10.05s以后的運動員，用其最后一次跑進10s年份減去出生年份。

（4）頂尖水平保持期（Period of keeping top level，PTL）：即100m跑保持10s以下水平年限，最后一次跑進10s年份—首次突破10s年份+1。

（5）BMI：體重（kg）/身高（m）2

（6）RPI：身高（cm）/體重（kg）0.333

1.3 數(shù)據(jù)處理

運用Microsoft excel2013、SPSS19.0軟件建立數(shù)據(jù)庫，進行統(tǒng)計處理，并對獲得的數(shù)據(jù)進行描述性統(tǒng)計，正態(tài)性分析，多因素方差分析和相關(guān)分析。

2 結(jié) 果

2.1 相對年齡效應(yīng)

相對年齡效應(yīng)最早由Bigelow等人于1934年提出[3]，指在各國限定適齡兒童入學年齡的背景下，離入學選擇日最近和最遠的學生相差近一歲，出生早的孩子比出生晚的孩子具有優(yōu)勢[4]。20世紀70年代，相對年齡理論開始廣泛應(yīng)用于運動員選材、訓(xùn)練和競賽中，足球、橄欖球等運動成績和相對年齡呈線性相關(guān)[16]?；顒幽瓿錾绲暮⒆樱蛏硇陌l(fā)展更加成熟，更有可能創(chuàng)造好成績，也更容易被運動隊選中。然而，100m跑突破10s的運動員在1月、7月和12月出生的人數(shù)較多，但各個月份出生的數(shù)量差異不大（0.05）說明100m跑頂尖水平競爭中不存在相對年齡效應(yīng)，見圖1。

圖1 100m跑突破10s運動員各個月份出生數(shù)量統(tǒng)計圖

2.2 100m跑突破10s運動員競技年齡特征

對電子計時后所有突破10s運動員（截止2019年4月1日）AF、ABP、AL進行整理，描述性統(tǒng)計及正態(tài)性檢驗指標見表1，運動員3個競技年齡指標各年齡段的頻數(shù)分布見圖2。

表1 運動員競技年齡描述性統(tǒng)計及正態(tài)性檢驗指標一覽表

圖2 運動員競技年齡頻數(shù)分布圖

2.2.1 運動員首次突破10s年齡（AF）由表1知，運動員AF平均值為23.71±2.56歲，最小突破年齡為18歲，最大為30歲；AF極差為12歲，標準差為2.56歲，運動員AF存在一定差異。由圖2知，運動員AF人數(shù)最多三個年齡段分別為22歲、21歲和23歲，對應(yīng)人數(shù)分別為30、26和16，這三個年齡段人數(shù)占總?cè)藬?shù)52.55%；AF段主要集中在20-27歲，共有124人，占總?cè)藬?shù)90.51%。針對運動員突破年齡進行正態(tài)性檢驗，從上表可以看出：研究數(shù)據(jù)的樣本量全部大于50，因而使用K-S檢驗。具體來看，運動員突破年齡全部均呈現(xiàn)出顯著性（<0.05），意味著否定原假設(shè)（原假設(shè)：數(shù)據(jù)正態(tài)分布），運動員AF全部均不具有正態(tài)性特質(zhì)。

1980年之前，只有2名運動員分別在1968年和1977年100m跑突破10s，樣本量過少。因此，研究不同年代運動員競技年齡均值時不單獨分析20世紀60年代和20世紀70年代，而是將1968-1989作為一個時期進行研究，具體統(tǒng)計如下圖3。結(jié)果表明，20世紀80年代及之前，到21世紀00年代，運動員AF不斷增大，且增長速度加快；21世紀10年代運動員AF下降較快，平均突破年齡首次低于23.50歲，達到歷史最低值。

圖3 不同年代運動員競技年齡示意圖

2.2.2 運動員創(chuàng)造個人最好成績年齡（ABP）由表1知，100m突破10s運動員ABP平均為24.99±3.44歲，ABP最小為20歲，最大為40歲；ABP極差為20歲；運動員ABP存在一定差異。由圖2知，運動員ABP主要集中在21-29歲，共有96人，占總?cè)藬?shù)89.72%。樣本量全部大于50，使用K-S檢驗。具體來看，ABP均呈現(xiàn)出顯著性（<0.05），否定原假設(shè)（原假設(shè)：數(shù)據(jù)正態(tài)分布），運動員ABP均不具有正態(tài)性特質(zhì)。

圖3表明，21世紀之前100m跑突破10s運動員ABP平均年齡快速增長，20世紀90年代運動員ABP平均年齡最大；21世紀開始，運動員ABP緩慢減小。

2.2.3 運動員最后一次跑進10s年齡（AL）由表1知，100m突破10s運動員平均AL為26.12±3.93歲，AL最小為20歲，最大為40歲，AL極差為20歲；運動員AL存在一定差異。圖2表明，運動員AL主要集中在21-30歲和33歲，共有99人，占比92.52%。研究數(shù)據(jù)的樣本量全部大于50，因而使用K-S檢驗。具體來看，AL全部均呈現(xiàn)出顯著性（<0.05），原假設(shè)不成立（原假設(shè)：數(shù)據(jù)正態(tài)分布），AL均不具有正態(tài)性特質(zhì)。

圖3表明，100m跑突破10s運動員AL平均年齡隨年代遞增，但增加速度逐漸減慢。

2.2.4 運動員保持10s以內(nèi)水平年限（PTL）100m突破10s運動員PTL的相應(yīng)頻數(shù)及頻率分布表，如表2，不同年代平均保持年限如圖4。

表2 運動員PTL統(tǒng)計表

圖4 不同年代運動員保持10s以內(nèi)水平平均年限示意圖

由表2可知，運動員平均PTL為3.36年；最低為1年，且為一年的運動員數(shù)量最多，占比52.34%，最高為15年；大多數(shù)運動員PTL不超過3年，占比66.36%。圖4表明，運動員平均PTL整體呈上升趨勢，20世紀90年代運動員PTL平均最高，21世紀開始，運動員平均PTL變化不大，在3.5年上下波動。

2.3 100m跑突破10s運動員身體形態(tài)特征

100m跑突破10s運動員身體形態(tài)指標如表3。結(jié)果表明，100m跑突破10s運動員平均身高為180 cm，除了20世紀90年代平均身高為178cm，其余時期均為180cm或者181cm，各個時期身高變化不大；1968-2009，不同時期運動員平均體重有增重趨勢，2010年之后，運動員平均體重較21世紀前10年降低，呈“輕型化”趨勢；1990-1999運動員BMI指數(shù)明顯大于其他時期，1999-2018，運動員BMI指數(shù)逐年代減小；1990-1999較1990年之前，運動員RPI指數(shù)明顯減小，1990-2018，運動員RPI指數(shù)逐年代遞增，且2010-2018運動員RPI達到歷史峰值。

表3 100m跑突破10s運動員身體形態(tài)指標一覽表

2.4 100m跑突破10s運動員競技年齡特征與個人完成100m最短時間的關(guān)系

利用多因素方差分析研究AF、ABP、AL和PTL共4項對于個人完成100m最短時間的差異關(guān)系，具體參數(shù)見表4。

表4 運動員100m跑最好成績多因素方差分析一覽表

結(jié)果表明，模型R平方值為0.807，AF、ABP、AL和PTL均對個人完成100m最短時間產(chǎn)生極顯著性差異關(guān)系，進一步使用方差（單因素方差）或者事后檢驗進行相關(guān)分析。使用Pearson相關(guān)系數(shù)表示相關(guān)關(guān)系的強弱情況見表5。

表5 運動員完成100m最短時間與競技年齡指標相關(guān)分析一覽表

由表5知，個人完成100m最短時間和AF之間的相關(guān)系數(shù)值為0.145，接近于0，說明個人完成100m最短時間和AF之間沒有相關(guān)性。與ABP之間的相關(guān)系數(shù)值為-0.231（<0.05），說明個人完成100m最短時間和ABP之間存在顯著負相關(guān)關(guān)系。與AL、PTL之間的相關(guān)系數(shù)值分別為-0.49和-0.675（<0.01），說明個人完成100m最短時間和AL和PTL之間有著極顯著的負相關(guān)關(guān)系。

3 分析與討論

3.1 相對年齡效應(yīng)

研究表明100m跑項目中不存在相對年齡效應(yīng)，所以100m跑項目選材時基本可以忽略運動員的出生月份[9]；季節(jié)性出生日期對優(yōu)秀游泳運動員的表現(xiàn)差異基本沒有影響[14]。游泳與短跑都是體能主導(dǎo)型速度性項目，出生日期對運動表現(xiàn)差異基本沒有影響，不存在相對年齡效應(yīng)。然而，集體球類運動（足球、冰球等）項目、半職業(yè)水平和青少年男性中存在相對年齡效應(yīng)不平等最大強度的危險性[6]。統(tǒng)計100m跑突破10s運動員出生月份，發(fā)現(xiàn)100m跑頂尖水平競爭中不存在相對年齡效應(yīng)。綜上，相對年齡效應(yīng)主要存在于集體球類項目中，在個人項目中不明顯[11-13]。在培養(yǎng)世界級100m跑運動員時，注重短期效益，只為青少年比賽獲得好成績，而選擇相對年齡大運動員，不利于培養(yǎng)世界頂尖100m跑運動員。教練應(yīng)當選拔和有潛力、有技術(shù)的年輕運動員，重點訓(xùn)練其專項能力而不是利用他們的先天屬性。

3.2 100m跑突破10s運動員競技年齡特征

運動訓(xùn)練與競賽是一個連續(xù)多年的完整過程，年齡特征貫穿著訓(xùn)練與競賽的全過程。競技年齡是運動員生理年齡[5]、心理年齡和運動年齡的的種綜合表現(xiàn)。不同項目運動員開始一般性訓(xùn)練年齡、專項訓(xùn)練年齡、進入高水平能力，運動水平下降年齡遵循著不同規(guī)律[7][8]。前人發(fā)現(xiàn)世界優(yōu)秀100m男子首次突破或達到國際級健將水平（10.25s）的平均年齡為21.8±2.7歲，最優(yōu)成績年齡為25.8±3.0歲，世界田徑速度性項群優(yōu)秀男子運動員的平均退役年齡為31.4±3.2歲，競技年限11.9±2.9歲[14]。本研究發(fā)現(xiàn)，運動員平均AF為23.71±2.56歲，100m突破10s運動員的平均ABP為24.99±3.44歲，平均AL為26.12±3.93歲，平均PTL 3.36年。100m跑進10s比達到國際級健將水平要求更高，頂級100m跑運動員首次跑進10s平均年齡高于優(yōu)秀100m跑運動員達到健將水平也就不難理解，同時，100m跑進10s運動員比優(yōu)秀100m運動員達到個人最好成績的平均年齡更小。

2010年之后100m突破10s運動員AF和ABP均減??；運動員AL逐年代增大；20世紀90年代之后運動員100m跑PTL較之前明顯提升，開始穩(wěn)定在3年以上。這說明運動員達到頂尖水平，創(chuàng)造最好成績年齡，均有“年輕化”趨勢，而最后一次跑進10s呈“高齡化”趨勢，頂尖水平保持能力增強，黃金競賽年限增長。具有突破早，出現(xiàn)最好成績早，跌出頂尖水平晚，頂尖水平保持期長的“兩早一晚一長”的新趨勢。有研究表明世界優(yōu)秀田徑運動員表現(xiàn)為成才早，出現(xiàn)最高成績晚和退役晚的“一早兩晚”現(xiàn)象[5]。90年代以來世界優(yōu)秀田徑運動員最佳競技年齡明顯增大，運動壽命也增長[8，10]。成才早、運動壽命增長觀點與本研究相似，但是，100m突破10s運動員在進入21世紀之后，出現(xiàn)最佳成績年齡呈減小的趨勢，與前人的研究相反。同時，以上研究發(fā)現(xiàn)，中國優(yōu)秀田徑運動員出現(xiàn)最佳競技年齡早于世界優(yōu)秀田徑運動員，并將其歸因為過早和過度的專項負荷訓(xùn)練、早期全面身體訓(xùn)練基礎(chǔ)不牢固。隨著運動訓(xùn)練理論更加科學、訓(xùn)練保障體系更加完善，運動員出現(xiàn)最佳競技年齡提前，并不一定“早熟早衰”，例如金·柯林斯在2002年就跑出了9s98的成績，當時他26歲，符合傳統(tǒng)的田徑最佳競技年齡區(qū)間，然而，2004-2012其每個賽季都沒有跑進10s，2013-2016年他的賽季最好成績分別達到9s99、9s97、9s98、9s93，可以看出其最佳競技年齡是割裂開的，存在“雙高峰”。所以，踐行科學化訓(xùn)練理念，為“大齡”運動員創(chuàng)造優(yōu)異成績提供平臺[15]，把握世界100m發(fā)展新趨勢，才能培養(yǎng)更多頂尖100m運動員。

3.3 100m跑突破10s運動員身體形態(tài)特征

100m跑是體能主導(dǎo)類速度性項目，成績構(gòu)成為反應(yīng)時間（1%）、起動時間（5%）、加速時間（64%）、保持最大速度時間（18%）和減速時間（12%），而100m成績又由運動員體能、技能、心理等因素決定，身體形態(tài)在體能中占有重要地位[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，100m跑突破10s運動員平均身高變化不大，2010年之后，體重呈“輕型化”趨勢；1999-2018，運動員BMI指數(shù)逐年代減??；1990-2018運動員RPI指數(shù)逐年代遞增，且2010-2018運動員RPI達到歷史峰值。Nevill等研究RPI指標與20m、40m跑及縱跳的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)RPI比BMI指標更適于評價運動員跑、跳能力[17]。近10年男子100m運動員呈現(xiàn)高大化趨勢，相對BMI，RPI與100m跑成績相關(guān)性更高，體型高大的運動員取得好成績的概率更高，2012-2014頂級100m男運動員RPI越來越大。同時表明，我國100m跑選材將對運動員身高提出更高的要求，最大步長和次最高步頻相結(jié)合將成為100m跑運動員主流趨勢[9]。

3.4 100m跑突破10s運動員競技年齡特征與個人最好成績的關(guān)系

運動員AF與個人完成100m最短時間沒有相關(guān)關(guān)系，運動員完成100m最短時間與ABP、AL、PTL均呈負相關(guān)。100m作為定距離計時項目，完成時間數(shù)值越小，說明成績越好。說明100m跑進10s運動員ABP、AL及PTL越大，個人完成100m最短時間越短，100m最好成績越好。分析20世紀80年代后期國際體壇所出現(xiàn)運動員職業(yè)化問題所帶來的影響，隨著更多頂級運動員把田徑運動當作一種職業(yè)，以及商業(yè)贊助的推廣，運動員的競技年齡和運動能力的保持期不斷延長，較長的運動壽命也為創(chuàng)造更好地運動成績提供了基礎(chǔ)[18]

從運動員個體比較來看，占據(jù)世界前五好成績的運動員尤賽恩·博爾特（9.58s）、泰森·蓋伊（9.69s）、約翰·布雷克（9.69s）、阿薩·法鮑威爾（9.72s）、賈斯汀·加特林（9.74s），ABP分別為23歲、27歲、23歲、28歲、33歲，有3個年齡超過27歲，遠大于總體均值24.99歲；AL分別為31歲、34歲、30歲、34歲、35歲，PTL分別為10年、10年、11年、13年、15年，都遠大于平均值26.12歲和3.36年；蓋伊、鮑威爾、加特林雖然均已37歲，但2018賽季依然可以跑出10s10以內(nèi)的成績，他們AL和PTL還可能繼續(xù)增大；至于30歲的布雷克在2019年賽季初仍然跑出9s98，其AL和PTL仍在繼續(xù)增大。PTL為1年的運動員共計57人，其中54名個人最好成績在9s90以后。2018年，蘇炳添跑出9.91秒個人最佳成績時已經(jīng)30歲，這是中國大多數(shù)優(yōu)秀短跑運動員的退役年齡。所以，AF不能影響運動員的最好成績，AL、ABP和PTL更大往往能催生更好的100m成績，“大齡”運動員在100m最頂尖水平競爭中扮演越來來越重要的角色。

4 結(jié) 論

100m突破10s運動員不存在相對年齡效應(yīng)，競技年齡具有突破10s早，出現(xiàn)最好成績早，跌出頂尖水平晚，頂尖水平保持期長的“兩早一晚一長”的新趨勢；21世紀開始，身體形態(tài)呈“輕型化”趨勢；運動員BMI指數(shù)逐年代減小，RPI指數(shù)逐年代遞增；首次突破10s年齡不影響運動員的最好成績，創(chuàng)造最好成績年齡及最后一次跑進10s年齡越大，10s以內(nèi)水平保持期長，運動員100m最好成績越好?！按簖g”運動員出現(xiàn)在頂級100m跑賽場將越來越常見。

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Changing Trend of Body Shape and Competitive Age of Athletes Who Broke 10-second Barrier

SUN Minkang, GONG Lijing

China Institute of Sport and Health Science, Beijing Sport University, Beijing, 100084, China.

This study is to provide intellectual support for the selection of top 100-meter athletes and the formulation of multi-year training plans from studying the chang trend of body shape and competitive age of 100-meter athletes who broke through 10 seconds. The relationship among first height, weight, breakthrough age, age of creating the best performance and the best performance of athletes who broke through 10 seconds in 100 meters were analyzed by literature review and mathematical statistics. The result showed that the athletes who broke through 10 seconds in 100 meters did’t exist relative age effect and the best competitive age had a new trend of breaking through 10 seconds early, achieving the best performance early, falling out of the top level late, and maintaining the top level for a long period of time. The trend of body size became lighter from the 21th century. The BMI index of athletes decreased year by year, while the RPI index increased year by year. The age of breaking through 10 seconds for the first time did’t affect athletes' best performance, what’s more, the older of creating the best performance and the last run in 10 seconds, the longer the horizon remains within 10 seconds, and the better the performance. It will be more and more common for “older” athletes appear in the top 100-meter race field.

100 metressprint; 10-second barrier; Body shape; Competitive age

G804.5

A

1007―6891（2020）05―0040―06

10.13932/j.cnki.sctykx.2020.05.09

2019-10-13

2019-11-08

科技部國家重點研發(fā)計劃重點專項（2018YFC2000601）。