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2017.11.21
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ATH亞仕生醫 跑步教室 動作篇之四 百公尺高速跑的重點 編輯:梁澤敬

ATH亞仕生醫 跑步教室 動作篇之四  百公尺高速跑的重點

編輯:梁澤敬

繼前篇起跑和加速度後,此篇討論是選手在前兩階段後,即將進入最高速期及維持期,此兩階段包含的技術層面,更是決定百公尺選手勝負的關鍵,先前的文章中提到了跑步畫圓的著地期、回收腿、轉換期及著地準備期的重點,在這篇文章將使用動作分析軟體介紹高速期的關鍵參數,更深入的討論高速期的技術。


圖1.亞仕生醫選手: 余思屏 (400公尺最好成績55秒40)

在此階段選手必須完成的任務
  • •產生更大的力量
  • •在最短的時間裡產生最大的力量
  • •產生的力量推進在正確的方向
  • 產生的力量製造出理想的動作幅度
 
一、步幅及步頻
 
步幅及步頻是高速期的兩大重點,也是構成速度的兩大重點,步幅為跑步行徑中單腳跨出的距離;步頻為跑步行進中每秒能夠跑出幾步,兩者的相乘就等於速度。刻意縮小步幅,加快步頻,將使得成績大幅滑落;反之,刻意加大步幅,則導致步頻減慢,使成績表現不佳,因此,每位運動員皆有其獨特最佳化的步幅與步頻組合。
 
  • Velocity m/sec = SL meters X Sf step/sec
  • 速度(公尺/每秒) = 步幅(公尺) x 步頻(步/秒)  

 
1. 步幅

 
圖2.步幅
 
當選手在百公尺達到最高速時,其步幅也相對增加到最大,國內男性短跑好手的步幅約從2公尺至2.15公尺之間,世界級選手步幅約在2.2公尺左右,百公尺世界紀錄保持人博爾特的步幅約為2.44公尺,那步幅大小對於百公尺的影響因素是什麼呢?
 

  • 百公尺步數的多寡
 
或許讀者們會覺得沒差很多,但請各位想像,如果假設兩者全程皆用一樣的步幅跑完百公尺,2.44公尺只需跑約41步;2.15則需要約46步,用2.44公尺減去2.15公尺得到每一步的差距29公分,兩者在跑到40步時就已經差距11.6公尺,這樣各位可以知道步幅的影響性了嗎?
 
那步幅應該如何增進呢?
步幅的大小仰賴膝關節的抬高,且又跟運動員的身高及高速期每一步的著地期和飛行期有關,有效的步幅是透過飛行期開始的重心位置到飛行期結束的位置,因此應該設法提高飛行期在單一步中的比例,提高騰空的慣性以加大步幅。


圖3.膝關節的抬高以加大步幅

 
這邊有趣的可以告訴各位跑者,如果想知道步幅是否有充分發揮,可以比較其選手步幅與身高之比值,筆者在之前的研究中比較了國外與國內的男性短跑好手平均數值,發現1971選手步幅與身高之比值為1.14,到了2010年達到了1.21,但在2014年國內優秀短跑選手步幅與身高之平均比值為1.10,我們可以從下表發現國內短跑好手的數據遠不及國外短跑好手,如以同為亞洲人的日本選手桐生祥秀之比值1.21相較下也相形見絀,有此可見,在訓練上我國選手的身高在步幅上的發揮有待進一步的加強。
 
  平均身高(m) 平均步幅(m) 步幅與身高之比值
博爾特 1.96 2.44 1.24
葛林 1.75 2.20 1.26
桐生祥秀 1.75 2.12 1.21
世界短跑好手
(平均值)
1.83 2.22 1.21
國內短跑好手
(平均值)
1.79 1.98 1.14
 表1.選手平均身高與平均步幅比值
 
2. 步頻
當選手在百公尺達到最高速時,其步頻也相對增加到最大,步頻是決定優秀短跑好手的主要因素,一般世界級的男性短跑好手步頻約在每秒5步左右,國內男性優秀選手步頻約落在每秒4.5至5步左右,從過去的研究來看,在步頻上的表現是較趨近於世界水平。
 
 
那步頻應如何增進呢?
相對於步幅,步頻在百公尺的增進在訓練中是屬於比較困難的一環,其中一個技術上的修正方法為是增加腳下踩時的力量,主動下踩,這也是國內選手在高速跑常常忽略的一環,大部分都強調在積極抬高腿部,並無發展下踩的主動性,缺乏頻的選手在高速跑時運用前腳掌積極的著地技術,在著地前迅速向前下著地伸展踝關節,以縮短著地時間


圖4.腳掌積極的著地

二、中立骨盆及軀幹角度
 
 
中立骨盆及軀幹角度已在第一篇位跑者作簡單的介紹,這邊用分析軟體為大家做更詳細的介紹。
 
1. 中立骨盆角度
 
為骨盆水平線與單腳大腿抬至最高點所成角度,如圖


圖5.中立骨盆角度
 
以下是在高速跑當中骨盆如過於前旋的影響
 
  • 減少雙腳的夾剪的動作的速率
 
骨盆是否處於適當的中立位置深深地影響了抬腿的效率,因為骨盆的位置讓回收腿的位置離身體重心更遠,需要花更多時間回收抬腿(如圖),在骨盆和抬腿間的角度以180度為最理想,距離越長,速度所需的角度會變小,也就是說對於百公尺選手來說如果大腿可否能抬高至腰部水平線的位置,也是影響步幅的一大因素。


圖6.骨盆的位置讓回收腿的位置離身體重心更遠,需要花更多時間回收抬腿
 
骨盆的位置深身影響了跑步時的效率,如果選手沒有辦法體會後旋的動作,可以想像一下,你買了件腰圍過小的牛仔褲,在穿上時把褲檔上的鈕扣扣起來時縮小腹的感覺
 
2. 軀幹角度
 
為軀幹與骨盆所成之角度,如圖


圖7.軀幹角度
 
以下對於軀幹前傾之影響對速度的影響
  • 身體重心前移,跑者在跑動的同時軀幹縱切軸會產生向前轉的力矩
此時跑者以防跌倒,將會用兩種方式補償往前的力矩:
 
1. 為跑者必須施於更多向下的力量(藍線)以補償以防過於向前以至跌倒,如此一來施於向下的力量就會多於向前的力量以至跑者失去向前性
2. 跑者的著地腳會落在身體重心之前以補償力矩如此一來跑者便會遺失些許力量將著地腿推至重心下方才開始推向前。


圖8.如以紅線的前傾,身體會產生向下的力矩,選手必須施於更多下踩力量平衡,失去向前性
 
  • 產生軀幹偏離重心軸的扭轉(綠色圈起處)
此時如為右腿後蹬(向後紅線),左肩必須向後(向後紫線)以補償軀幹縱切線向前的力矩(向前紫線),如此一來下一步必須向前跨大以補償左肩向後的力量(向前紅線),往前跨大步後腳將落至髖關節前方,這時腳的著地力量如果過於大就會產生剎車,過於小就會流失力量。


圖9.肩膀於重心軸前,產生軀幹偏離重心軸的扭轉,如此一來跑步時需多用多餘的力平衡
  • 在擺盪期的最後,髖關節會產向後的彎曲的力量(下圖綠線)
此時必須由另一腿做出快速收回使髖關節向前彎曲力量以達到平衡,當軀幹打直時腿能較快收回使髖關節向前彎曲,此時如果軀幹過於前傾,就無法迅速的做出,以致花費掉多餘時間回到平衡狀態


圖10.如以紅線的前傾,髖關節會產向後的彎曲的力量,需有另一隻腳跨出更大步平衡
 
 
三、著地前距離
 
著地前距離為腳尖著地瞬間和重心所成水平距離,如圖


圖11.著地前距離
 
著地期為腳掌接觸到地面及離開地面的期間,有效率的跑步技術在於腳著地時,其著地點盡可能接近身體重心垂直線的前方,加大推蹬力,才有利於速度的發揮,著地前距離在軀幹角度有著很大的相關性,在高速跑中前腳接觸地面瞬間的距離若距離身體重心軸太遠會產生以下的影響:
 
  • 產生向後的剎車力量
  • 將影響著地期時間
 
過去的研究總結優秀短跑教練的概念,說明在高速跑中前腳接觸地面瞬間的距離若距離身體重心軸太遠會產生向後的剎車力量,換句話說也加長了將著地期時間,因此在高速跑中,選手必須使著地前距離縮減至最小,最好的著地前距離約為15公分AsafaPowell的著地前距離約為20公分。


圖12.著地前距離太長腳施於地板的反作用力(藍)之分力(綠)造成向後的煞車力
 
 
四、著地期與飛行期時間比
 
此參數是著地期為腳著地至離地的時間與飛行期為雙腳騰空的時間的比例,大家可以比較慢跑和快跑時就可以發現,跑速越高時,飛行期時間就會相對的提高。


圖13.著地期與飛行期時間比
 
過去研究中指出了著地期時間應是飛行期的1.42比例,優秀短跑選手優秀的短跑手在高速期的一步約需0.2秒,且菁英選手在高速跑時接觸地面的時間較普通短跑選手短,研究指出第十一屆亞運會男子百公尺選手在高速期單步時間平均值為0.207,步頻約為4.84步/秒,而著地期與飛行期時間比為1:1.454,可以參考下表看菁英選手和發展中選手的一步中的差別。
 
  菁英選手 發展中選手
著地期時間 0.08 0.12
飛行期時間 0.12 0.13
一步時間 0.20 0.25
步頻 5 4
 
 表2.菁英選手與發展中選手差異


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