室内男子400M 运动员跑步参数的运动学分析

□康东风 王利伟 曹雄光（肇庆宣卿中学 广东 肇庆 526000）

400m 比赛是所有田径竞赛运动中最困难最复杂的项目。为了在这项运动中取得好的成绩， 运动员不仅需要良好的速度素质特点，而且要能够正确的在战术上分配速度。运动成绩取决于他们整体的耐力水平，并且能在整个比赛中合理分配自己的体力，选择最适宜的跑速直至比赛结束。一般来讲，400m 运动员应该维持200m/94%的平均速度。同时， 必须能够把步长维持在自己身高的1.3 倍。在400m 全程跑中， 前半程和后半程之间的时间差是1.6-2.0 秒，而且跑速逐渐下降，在50m 时跑速达到最大值，直至跑完全程（Hobara H，2009）。目前对于400m 室内跑的跑步参数研究较少，本文通过对2019 年全国室内田径锦标赛（南京站）男子400m 比赛进行视频拍摄解析，旨在分析运动员跑步参数的变化（跑速、步长、步频、支撑和腾空时间）。为男子400m 运动员及教练员提供实践指导的价值。

1、研究对象与方法

1.1、研究对象

本研究以参加2019 年全国室内田径锦标赛（南京站）决赛的8名男子400m 运动员作为研究对象。

1.2、研究方法

（1）文献资料法。

通过中国知网、EBSCOhost 等数据库， 以“400m 跑”、“跑步参数”、“400m sprint”、“ Stride parameter” 为关键词进行相关文献的筛选，为本文研究打下坚实的理论基础。

（2）录像解析法。

图1

在2019 年南京站的全国田径室内锦标赛的场地上，分别在距离起始点90m、190m、290m、390m 的跑道一侧用索尼PXW-Z150 高清高速摄像机定点拍摄运动员。（如图1） 摄像机的方向垂直对着跑道。对跑步技术的分析采用了专业的Kinovea 动作分析软件，分析评价运动中的跑步参数（支撑和腾空时间、步长、步频和跑速）。前200m 和后200m 的时间通过终点CCD 摄像计时设备获取并保存。

（3）数理统计法。

采用Excel、SPSS17.0 软件系统对收集后的数据进行整理和单因素方差分析统计处理。P＜0.05 时，测量值之间的差异才能认为有统计学意义。

2、结果与分析

2.1、男子400m 运动前半程与后半程成绩的特征分析

通过分析8 名400m 运动员决赛成绩我们能发现，他们前半程比后半程平均时间快了2.98+0.54s（如表1）。

表1 不同道次400m 跑前半程和后半程的运动成绩

同时我们也能计算出运动员在不同跑道，运动成绩的差异性。在第五道运动员前半程比后半程快3.35+0.96s。同样地， 在第四道、 第三道、 第二道运动员前半程比后半程分别快了3.18±0.04s、2.94±0.99s、2.46±0.47s。通过表1 我们可以发现，运动员后半程的所用时间相对较长， 且前半程和后半程各个道次所用时间没有太大差异， 由此表明运动员的分道跑技术和切道技术相差无几。400m 的主要通过无氧糖酵解供能，且负荷强度较大，不仅需求快速启动加速能力，更需要考验运动员的速度耐力。例如，第五道运动员前半程跑的比其他三道都好， 但是后半程速度耐力不好，难以维持保持高速度跑到终点。

前半程和后半程时间相差的平均值是2.98+0.54s， 这样的运动员特别适合在室内跑400m。运动员只有在前半程跑在自己的室内跑道上，而后半程每一个人都可以跑在第一道。因此，起跑前能有个好位置很重要。因为起跑后很难在急弯道和短路线超越对手。

2.2、室内男子400m 运动员在不同分段点跑速的变化分析

图2 400m 运动员分段跑速变化

如图2 所示，我们能看到90m 之后的跑速是8.73+0.06m/s，当到达190m 时跑速减少到8.27+0.13m/s，速度的减小值表现出显著性差异（P＜0.05）。在190-290m 时速度减小值达到最大（0.91+0.06m/s）。从图中看到跑速从8.27+0.13m/s 减少到7.36+0.07m/s（P＜0.05）。290-390m 时，运动员的跑速减少到6.94+0.15m/s，但与290m 时的跑速相比这段距离速度的减少不具有统计学的意义

（P＞0.05）。

400m 运动员有两种类型，一种是速度型运动员，另一种是耐力型运动员。速度型运动员快速跑前半程，然后尽可能的保持这种速度，直至跑完全程。耐力型运动员与速度型运动员不同，他们具有比赛时的步伐节奏， 他们在比赛前半程花的时间和后半程是一样的。很明显，速度型运动员在前期是有很大优势的，但是如果他没有合适的耐力训练，后半程速度会减小的很明显，而耐力型运动员从300m 到结束有绝对的优势。短跑型运动员相比耐力型运动员的加速能力更强，且前者更容易发展速度耐力。

2.3、室内男子400m 运动员在不同分段点步长与步频的变化分析

图3 400m 运动员不同分段点步长和步频的变化

由图3 可知， 步长在90m 时是2.24m+0.03m， 在190m 时是2.23m+0.08m。减小值不具有统计意义（P＞0.05）。在190m-290m 时步长是2.07+0.03，步长减小了0.16m+0.05m（P＜0.05）。290m-390m时，步长减少到2.03m+0.04m。在前90m 时，步频是3.85HZ+0.05HZ，随后逐渐减少。在190m 时减少到3.69HZ+0.04HZ，290m 时减到了3.55HZ+0.05HZ。这些减少的数据值具有统计学意义（P＜0.05）。在290m-390m 时步频减少到3.46HZ+0.05HZ，但是P＞0.05 数据不具有统计学意义。

运动员在400m 跑时步长和步频不断的减小，主要是因为400m的主要供能系统是磷酸原系统和糖酵解系统， 这两大系统的供能的共同特点是持续时间短，磷酸原持续8 秒左右，糖酵解系统持续1-2 分钟。前人研究表明，400m 跑的第一个一百米阶段人体的能量输出最大功率值在90-95m 处。本研究也论证了前人研究的结果。在190-290m 阶段步长和步频减少最明显，可能是由于神经系统的疲劳导致“极点”的出现。而390m 时步长和步频的减少有所缓和，可能是由于临近终点运动员依靠坚强的意志进行最后冲刺。

2.4、室内男子400m 运动员在不同分段点支撑时间与腾空时间的变化分析

图4 室内400m 运动员在不同分段点支撑时间和腾空时间的变化

在90m 时脚支撑时间是0.117+0.001s，在190m 是0.133+0.002s 直到290m 时支撑时间延长到0.138+0.006 （P＜0.05），最后几乎保持不变。腾空时间按在90m 时是0.154+0.004s，后来减少到0.148±0.003s，直到290m 都没有发生明显的变化。390m 时腾空时间增加到0.155±0.004s。腾空阶段之间的差异并没有统计学的意义，即＞0.05。

从400m 全程来看， 运动员的支撑时间在不断增加， 其中到290m 时支撑腿的支撑时间增加较明显， 表明在这个阶段运动员的神经肌肉系统出现明显的疲劳现象。而运动员的腾空时间在400m的全程跑中没有出现明显腾空时间变化， 表明运动员的跑步节奏较好。

3、结论

室内男子400m 运动员根据自己属于短跑型或者耐力型合理的安排前半程和后半程的跑速， 而且运动员开始运动时所处的道次也会对比赛成绩有影响。

室内男子400m 运动员在跑到290m 处时，跑速、步长和步频表现出明显减小， 而支撑时间都表现出明显增大。腾空时间在全程400m 跑中没有明显的变化。