世界頂尖男子400 m 欄運(yùn)動(dòng)員技術(shù)分析

劉嘉偉，苑廷剛，韓鵬鵬，侯金寶

（國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所，北京 100061）

400 m 欄是在平跑基礎(chǔ)上連續(xù)跨越10 個(gè)欄架的速度耐力項(xiàng)目，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的速度素質(zhì)、耐力素質(zhì)和專項(xiàng)技術(shù)都有相當(dāng)高的要求[1]。在東京奧運(yùn)會(huì)上，挪威選手Kaesten WARHOLKM 以45.94 s 的成績(jī)打破世界紀(jì)錄并奪得冠軍，成為首位跑進(jìn)46 s 的運(yùn)動(dòng)員。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000 年后有4 名運(yùn)動(dòng)員、累計(jì)9 次跑進(jìn)47 s，可見(jiàn)該項(xiàng)目整體水平呈快速提升趨勢(shì)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

以世界田聯(lián)官網(wǎng)公布的2000 年后跑進(jìn)47 s 的4名頂尖運(yùn)動(dòng)員（9 段比賽錄像） 和東京奧運(yùn)會(huì)成績(jī)?cè)?8.50 s~50.00 s 的8 名優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，對(duì)其17 段比賽錄像進(jìn)行分析（表1）。

表1 研究對(duì)象信息

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

通過(guò)世界田聯(lián)官網(wǎng)和東京奧運(yùn)會(huì)官網(wǎng)獲取研究所需的比賽錄像，通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)及Web of Science 網(wǎng)站收集相關(guān)文獻(xiàn)。本文將分欄時(shí)間定義為過(guò)欄后擺動(dòng)腿著地（或起跑發(fā)令后）至運(yùn)動(dòng)員跨越下一欄身體重心通過(guò)欄架的時(shí)間；欄間用時(shí)定義為過(guò)欄后擺動(dòng)腿著地瞬間（或起跑發(fā)令后）到運(yùn)動(dòng)員在跨越下一欄起跨腿離地瞬間（或到達(dá)終點(diǎn)線）的時(shí)間[2]。

1.2.2 視頻解析法

運(yùn)用運(yùn)動(dòng)Coach eyes 2.0 及Dartfish 10.0 進(jìn)行視頻解析，獲取運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

運(yùn)用SPSS 23.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。獨(dú)立樣本檢驗(yàn)中：F檢驗(yàn)P>0.05，則方差無(wú)顯著差異；t檢驗(yàn)P<0.05，則數(shù)據(jù)有顯著差異性；相關(guān)性分析中，0.4 ≤|r| ＜0.6 為中等相關(guān)，0.6 ≤|r| ＜0.8 為強(qiáng)相關(guān)，0.8 ≤|r| ＜1.0 為極強(qiáng)相關(guān)，P≤0.05 呈顯著性差異，P≤0.01 呈非常顯著性差異。

1.2.4 對(duì)比分析法

將2 組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，明確優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員與世界頂尖運(yùn)動(dòng)員的差距，為我國(guó)400 m 欄運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練提供數(shù)據(jù)對(duì)照。同時(shí)對(duì)世界紀(jì)錄保持者Warholkm 進(jìn)行個(gè)案分析，并與其他3 名跑進(jìn)47 s 運(yùn)動(dòng)員的最好跑次（Benjamin 為46.17 s、Dossantos為46.72 s、Samba為46.98 s）展開(kāi)比較，進(jìn)一步探索其技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 速度類參數(shù)分析

2.1.1 全程階段劃分

從表2 可看出，A、B 2 組呈現(xiàn)相同的速度變化趨勢(shì)：起點(diǎn)到第1 欄為第一階段，速度快速增長(zhǎng)，稱為加速階段；第1~5 欄為第二階段，第2 欄速度達(dá)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(diào)整階段；第6~10 欄為第四階段，速度持續(xù)下降，稱為速度衰減階段；第10 欄到終點(diǎn)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(yùn)動(dòng)員分欄速度數(shù)據(jù) m/s

對(duì)比2 組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，A 組5 個(gè)分段速度均快于B 組：第一階段A組平均速度達(dá)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(xù)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(guò)大導(dǎo)致體能儲(chǔ)備和能量供應(yīng)不足，無(wú)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??；第五階段A 組沖刺加速更明顯，終點(diǎn)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(qiáng)度速度耐力出色、無(wú)氧和有氧能量供應(yīng)更加充沛。

2.1.2 5個(gè)階段速度對(duì)比

速度變異系數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)差/ 平均值）能體現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員在不同速度下的穩(wěn)定程度，變異系數(shù)越低，表示速度變化越平穩(wěn)[4]。2 組的共性特征在于第二階段速度變異系數(shù)均小于第四階段，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)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(shù)小于B 組，但B 組在第四階段的速度變異系數(shù)優(yōu)于A 組，反映A 組速度大幅波動(dòng)出現(xiàn)在比賽后半段，全程速度較為平穩(wěn)；B 組在比賽前半段速度大幅波動(dòng)，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(shù)多于B 組，說(shuō)明A 組能達(dá)到更高的速度水平并維持更長(zhǎng)時(shí)間，且全程速度的變化幅度小。

表3 2 組運(yùn)動(dòng)員分段速度變異系數(shù)與極值分欄速度

相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，最大和最小分欄速度與成績(jī)呈非常顯著的負(fù)相關(guān)，在相關(guān)程度上，最小分欄速度＞最大分欄速度，說(shuō)明穩(wěn)定的速度變化和欄間速度保持能力對(duì)成績(jī)至關(guān)重要。綜上所述，A 組前200 m 速度浮動(dòng)較小，保持最大速度能力較強(qiáng)，全程速度變化平穩(wěn)。

2.2 時(shí)間類參數(shù)分析

2.2.1 5個(gè)階段時(shí)間對(duì)比

從表4 可看出，全程5 個(gè)階段用時(shí)與成績(jī)呈正向強(qiáng)相關(guān)性，按照相關(guān)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(shí)與成績(jī)呈顯著中等程度正相關(guān)，前5 欄相關(guān)程度大于后5 欄，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員的平跑能力和過(guò)欄技術(shù)要兼顧發(fā)展，在提高跑動(dòng)速度縮短跑動(dòng)時(shí)間的同時(shí)，發(fā)展跑跨連貫銜接技術(shù)對(duì)取得優(yōu)異成績(jī)至關(guān)重要[5]。

表4 2 組運(yùn)動(dòng)員分段時(shí)間數(shù)據(jù) s

對(duì)比2 組數(shù)據(jù)可看出，B 組與A 組分段時(shí)間相差最大的是第四階段（1.05 s），說(shuō)明A 組在比賽后半程的速度耐力較強(qiáng)，能減少比賽后程的用時(shí)。在階段用時(shí)占比上，B組在第一、二階段用時(shí)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(shí)占比小于B 組，說(shuō)明A 組全程時(shí)間分配更為均衡，后程減速幅度小。此外，A 組前5欄的過(guò)欄時(shí)間比B 組快0.074 s、后5 欄的過(guò)欄時(shí)間比B 組快0.147 s，說(shuō)明A 組過(guò)欄用時(shí)少、過(guò)欄技術(shù)穩(wěn)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(wěn)的同時(shí)縮短各分段用時(shí)，此外，具備良好的跑跨結(jié)合技術(shù)，過(guò)欄速度波動(dòng)小。

2.2.2 欄間用時(shí)對(duì)比

從表5 可看出，A組僅在第9~10欄間用時(shí)達(dá)到4 s以上，B 組第7~8 欄間用時(shí)就已達(dá)到4 s 以上，共有3 個(gè)欄間用時(shí)在4 s 以上。此外，平均欄間用時(shí)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(shí)及最后沖刺用時(shí)（0.363 s） 差值較大。

表5 2 組運(yùn)動(dòng)員欄間用時(shí)數(shù)據(jù) s

從表6 可看出，最大和最小欄間用時(shí)與成績(jī)呈顯著正向強(qiáng)相關(guān)，并且最小欄間用時(shí)與成績(jī)的顯著性高于最大欄間用時(shí)。2 組在這2 項(xiàng)指標(biāo)上均呈顯著性差異，A 組的最大欄間用時(shí)比B 組短0.208 s、最小欄間用時(shí)比B 組短0.108 s，在兩極值用時(shí)的差值上A 組比B 組短0.101 s。這說(shuō)明提高欄間速度、縮短欄間用時(shí)對(duì)成績(jī)的提升有積極的促進(jìn)作用。

表6 2 組運(yùn)動(dòng)員極值用時(shí)數(shù)據(jù)

此外，A 組在第二、三階段的欄間用時(shí)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(guān)性檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，第二、三、四階段平均欄間用時(shí)與成績(jī)呈非常顯著正向強(qiáng)相關(guān)，按相關(guān)程度排列為階段四＞階段二＞階段三。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，B 組在階段欄間平均用時(shí)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(shuō)明第四階段欄間用時(shí)對(duì)成績(jī)至關(guān)重要，B 組與A 組第四階段欄間用時(shí)差異最大。

綜上所述，A 組能在全程9 個(gè)欄間保持較高速度和較為穩(wěn)定的欄間跑動(dòng)節(jié)奏，在第四階段仍能維持較短的欄間用時(shí)是其與B 組拉開(kāi)較大差距的關(guān)鍵所在。

2.3 空間類參數(shù)分析

從表7 可看出：第一階段A 組平均欄間步數(shù)為20 步，B 組為21 步；第二階段，2 組欄間步數(shù)均為13 步；第三階段，A 組平均欄間步數(shù)為13 步，B 組為14 步；第四階段，A 組平均欄間步數(shù)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(shù)為17.3 步，B 組為18.1 步?？梢?jiàn)在第一階段，A 組較B組表現(xiàn)出更卓越的短距離加速能力。在9 個(gè)欄間節(jié)奏上，2組均出現(xiàn)步數(shù)的變化，說(shuō)明熟練掌握左右腿起跨技術(shù)對(duì)全程節(jié)奏有良好的促進(jìn)作用。對(duì)比發(fā)現(xiàn)：A 組平均步數(shù)僅在第9~10 欄發(fā)生一次變化、呈現(xiàn)“單—雙”節(jié)奏；B 組則在第5~6 欄和第7~8 欄處發(fā)生2 次變化、呈現(xiàn)“單—雙—單”節(jié)奏，反映A 組在欄間跑動(dòng)過(guò)程中具有更穩(wěn)定的步幅和節(jié)奏。第五階段，A 組平均步數(shù)比B 組少，體現(xiàn)出更好的耐乳酸能力和有氧供能能力。

表7 2 組運(yùn)動(dòng)員全程步數(shù)數(shù)據(jù) 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(dá)到13 步，欄間步數(shù)節(jié)奏穩(wěn)定，僅出現(xiàn)一次變化，呈現(xiàn)“單—雙”節(jié)奏，沖刺階段擁有更好的體能儲(chǔ)備和速度耐力。

2.4 Warholkm 技術(shù)分析

2.4.1 分欄時(shí)間與速度

從Warholkm 分欄時(shí)間與速度來(lái)看，全程11 個(gè)分欄除第10欄至終點(diǎn)的速度較慢、用時(shí)較長(zhǎng)外，其他分欄速度平均領(lǐng)先另外3 名運(yùn)動(dòng)員0.16 m/s，其中第1~5 欄領(lǐng)先幅度最大，分別領(lǐng)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(dá)到更高的速度，并在第2~5 分欄處保持較高的跑動(dòng)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(lǐng)先于其他3 名運(yùn)動(dòng)員，說(shuō)明其速度素質(zhì)優(yōu)于其他3 人。在95%和90%最大速度分欄數(shù)量上，Warholkm 均為4 個(gè)，其他3 名運(yùn)動(dòng)員的90%最大速度分欄數(shù)均多于95%最大速度分欄數(shù)，并且Warholkm的全程速度變異系數(shù)最大（9.20），說(shuō)明其全程速度波動(dòng)較大。

表8 運(yùn)動(dòng)員分欄速度數(shù)據(jù) m/s

綜上所述，Warholkm 擁有出色的最大速度跑動(dòng)能力，能在第1~5 分欄處達(dá)到更大速度并保持，但全程速度變化浮動(dòng)較大，第10 欄至終點(diǎn)速度小于其他3 名運(yùn)動(dòng)員。

2.4.2 欄間用時(shí)、步數(shù)與步頻

統(tǒng)計(jì)顯示，Benjamin 是4 名運(yùn)動(dòng)員中唯一全程保持欄間13 步節(jié)奏的運(yùn)動(dòng)員，Santos 是4 名運(yùn)動(dòng)員中唯一在欄間節(jié)奏出現(xiàn)12 步的運(yùn)動(dòng)員，Samba 則在起點(diǎn)至第1 欄使用了21 步、在第7~10 欄間由13 步過(guò)渡為14 步，Warholkm 在第9~10 欄由13 步轉(zhuǎn)為15 步，并且在第10 欄至終點(diǎn)的步數(shù)最多。

從全程用時(shí)與步頻可看出，Warholkm 全程11 個(gè)分欄用時(shí)均短于4 名運(yùn)動(dòng)員的平均水平，在第1~7 欄和第9 欄至終點(diǎn)總計(jì)8 個(gè)分欄的步頻高于平均水平。在欄間用時(shí)上，Warholkm 領(lǐng)先較多的2 個(gè)分欄段分別是第2~3 欄（0.12 s）和第4~5 欄（0.11 s）。結(jié)合全程步數(shù)節(jié)奏來(lái)看，Warholkm雖然在第9 欄至終點(diǎn)2 個(gè)分欄段的步數(shù)最多，但步頻領(lǐng)先平均值也較多，在最后約75 m 仍能通過(guò)提高步頻來(lái)提升速度，說(shuō)明其擁有極強(qiáng)的耐乳酸能力和后程加速能力[6]。

2.4.3 過(guò)欄時(shí)間

從表9 可看出，Benjamin 和Santos 的過(guò)欄時(shí)間較穩(wěn)定；Warholkm 的過(guò)欄時(shí)間波動(dòng)幅度最大（變異系數(shù)為0.106）且整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，但其7 個(gè)過(guò)欄用時(shí)小于0.4 s，這一數(shù)量也多于其他3 名運(yùn)動(dòng)員。綜上所述，Warholkm 的過(guò)欄技術(shù)與過(guò)欄速度優(yōu)于其他3 名運(yùn)動(dòng)員，但欄間用時(shí)整體波動(dòng)幅度較大。

表9 過(guò)欄時(shí)間數(shù)據(jù)

Warholkm 擁有出色的速度素質(zhì)、速度耐力、跑跨結(jié)合能力和過(guò)欄技術(shù)，但其全程速度波動(dòng)較大，可能是其更高的最大速度所致，同時(shí)其欄間跑動(dòng)節(jié)奏有13 步轉(zhuǎn)為15 步的情況，反映世界頂尖運(yùn)動(dòng)員所具備的個(gè)體差異性和獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)技術(shù)特點(diǎn)。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)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(diào)整階段）、第四階段（速度衰減階段）和第五階段（沖刺階段）。5 個(gè)階段用時(shí)與成績(jī)呈非常顯著的正向強(qiáng)相關(guān)性，按相關(guān)程度排列為階段四＞階段一＞階段三＞階段二＞階段五。3 個(gè)欄間用時(shí)與成績(jī)呈非常顯著正向強(qiáng)相關(guān)，按相關(guān)程度排列為階段四＞階段二＞階段三。前5 欄和后5 欄的過(guò)欄用時(shí)與成績(jī)呈顯著中等程度正向相關(guān)，按相關(guān)程度排列為前5 欄＞后5 欄。最大和最小分欄速度與成績(jī)呈非常顯著負(fù)相關(guān)，按相關(guān)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(yùn)動(dòng)員短距離加速能力強(qiáng)，前200 m速度浮動(dòng)小且達(dá)到最高速度后保持速度的能力強(qiáng)，最后沖刺階段速度耐力和沖刺加速能力強(qiáng)，全程速度分配合理且速度變化平穩(wěn)，具備優(yōu)良的全程跑動(dòng)節(jié)奏和跑跨結(jié)合技術(shù)，過(guò)欄速度變化波動(dòng)小且9 個(gè)欄間的跑動(dòng)速度能保持較高水平，具備更加穩(wěn)定的欄間13 步跑動(dòng)節(jié)奏，全程跑動(dòng)節(jié)奏平穩(wěn)。

Warholkm 在體能上有出色的速度素質(zhì)和速度耐力，在技術(shù)上有出色的跑跨結(jié)合能力和過(guò)欄技術(shù)，但其全程速度波動(dòng)較大，欄間跑動(dòng)節(jié)奏存在由13 步轉(zhuǎn)為15 步的情況。

3.2 建議

運(yùn)動(dòng)員應(yīng)重視平跑能力練習(xí)，提高最大速度的保持能力和后程速度耐力，以便長(zhǎng)時(shí)間將速度維持在較高水平并減緩速度波動(dòng)情況，兼顧發(fā)展短距離加速能力以縮短加速階段用時(shí)，全程速度分配須符合生理學(xué)能量供應(yīng)系統(tǒng)客觀情況、項(xiàng)目競(jìng)技發(fā)展規(guī)律和自身競(jìng)技能力水平。重視跑動(dòng)節(jié)奏，在保證跑動(dòng)速度和技術(shù)動(dòng)作不產(chǎn)生消極變化的情況下，將全程步數(shù)趨于起跑至第1欄為20~21步、欄間為13步、第10 欄至終點(diǎn)為16~18 步。加強(qiáng)欄上技術(shù)和跑跨結(jié)合能力訓(xùn)練，提高過(guò)欄速度，穩(wěn)固欄間跑動(dòng)節(jié)奏，最大限度地發(fā)揮平跑能力。高水平運(yùn)動(dòng)員的體能訓(xùn)練要兼顧短距離速度能力和高強(qiáng)度速度耐力，技術(shù)訓(xùn)練要提高針對(duì)性和個(gè)性化。