根据运动学原理,移动速度的影响主要因素是步长和步频。移动速度主要取决于动作频率即单位时间内完成的动作周期数和每一个动作周期在特定运动方向上的位移幅度。
这两个因素状况的改善以及它们之间的合理组合是提高移动速度的关键。但是在实际运动中,运动员的起动能力是不容忽略的因素。改变短跑的起跑姿势,采取站立式、转身式和行进间起跑,这也有助于提高速度。
为了更好揭示速度的本质,从形态学、生理学角度对影响移动速度的因素进行分析,也就是说对影响步长、步频及起动能力的因素进行进一步分析。
1.形态学因素
对于短跑运动员没有一个完美的体型。无数的体型和影响变量如身高、体重、四肢的长度已经验证了这一点。现在的奥林匹克短跑运动员在体重和身高方面稍微高于30-50年代的运动员,但是,从几何学的角度并没有不同。优秀的运动员来自不同的体型,身材矮小的运动员相对于高大运动员虽然步长短,但他们具有较快的步频。
2.生理学因素
几个生理学因素影响着加速能力和速度,包括遗传因素,如快慢肌纤维的比例,体脂百分比,年龄,性别。
1)肌纤维类型
红慢肌纤维(慢Ⅰ)该纤维类型依赖氧产生能量,产生力量比较缓慢,抗疲劳,较长的收缩时间,较低的功率输出,较高的有氧能量输出,有限的快速力的形成和无氧功率。
红快肌纤维(快Ⅱa)该中间型纤维具有较强的有氧和无氧能力。力的产生中速,中等的疲劳、收缩时间、功率输出、有氧及无氧功率。
百快肌纤维(快Ⅱb)该纤维类型不依赖有氧产生能量。它产生力量快速,易疲劳,较短的收缩时间,高功率输出,低有氧功率,高无氧功率。
肌肉中含有较高的快肌纤维比例将产生快速、较高功率的收缩。含有较高快肌纤维比例的个体相对较高慢肌纤维比例而言,从事短跑运动更具有较高的速度潜力。慢肌纤维较高的个体更适合于从事越野跑、马拉松和其他有氧需求较高的运动。对于男性和女性而言,肌纤维百分比是相似的。尽管慢肌纤维能够转换为快肌纤维的理论有争议,但是,新证据显示,持续的高强度训练可以实现这种转换,并提高快肌纤维对于慢肌纤维的比率。
合理的高强度训练能够募集并改善快肌纤维,有利于加速能力和速度的提高。尽管速度训练中快速是提高加速能力和速度的关键原则,但是募集快肌纤维的是训练强度而不是速度。
2)脂肪百分比
体脂百分比男性在 6-10%,女性在 12-17%体重范围内,从事短跑运动比较理想。认识到较低的体脂百分比对健康产生消极影响是比较重要的,无论于男性还是女性,即使是运动员也不例外。但另一方面过多的脂肪增加了无用的体重将对加速能力和速度产生负面影响。
3)年龄
年龄最终影响运动员成绩的所有方面。男子世界纪录保持者从 1912 年平均年龄 41 到 1999年的 23。21 个女子世界纪录保持者平均年龄为 24.5。仅有三名男子运动员在 30 岁以后创造的世界纪录。两名女子运动员也是在 30岁创造的世界纪录。乔伊娜在1988年汉城奥运会上 100-200(10.49,21.34)米世界纪录时 29 岁。
4)性别
性别是影响速度的因素。男子 100 米世界纪录比女子快 0.75 秒。20 世界 80 年代的研究指出,男子奥运选手步频为 5.00/秒,女子为 4.48/秒。尽管荷尔蒙和形态差异的存在影响加速能力和速度,但现在女子运动员从事合理的训练,力量和功率有较大提高,在 100-200 米成绩上比男子又较大的提高率。
3.技术与协调性
尽管没有任何两个运动员具有同样的跑步技术,合理的快速跑技术是相似的。消除手臂动作、身体倾斜度、脚掌的落地、步长过大或过下、紧张状态的错误可以提高加速能力和速度。
协调性是影响短跑成绩的最重要的因素之一。为了跑得快,你必须协调四肢的动作和力量的运用。任何不正确或效率低的肢体动作都将不利于短跑成绩的提高。因此,进行训练以使身体动作在短跑时协调(按合理而适当的顺序运用肌肉)而有效率就显得非常重要。高抬腿跑、后踢腿跑等短跑训练方法和练习就有助于提高身体的协调性。
4.力量
力量也是另一个显著影响短跑成绩的重要因素。力量有助于提高步长、步频,同时也影响其它的训练参数。一个协调性好、速度快的运动员,如果没有足够的力量,仍不可能是一个优秀的短跑运动员。
专项力量训练的目标,是提高最适合各种短跑项目需要的力量。因此 100 m 短跑运动员的力量训练将不同于 400m 短跑运动员的力量训练。专项力量练习同短跑动作密切相关,并直接有助于运动员提高技术。例如,可用牵拉带、高抬腿跑、跨步跳、跳绳、跨步过栏、上坡冲刺等来进行抗阻力量练习。
5.柔韧性
柔韧性也是显著影响短跑成绩的重要因素。没有足够的柔韧性,即使一个强壮、协调性好、速度快的运动员,其短跑成绩也不会达到最佳。大幅度完成动作的能力是提高短跑速度所必需的。没有足够的柔韧性,就将限制住步长和步频(由于爆发力下降)。应特别注意以下部位的柔韧性:跟腱、腓肠肌、腘绳肌群、髋屈肌群、髋伸肌群、双肩和躯干。
6.速度耐力
速度耐力是另一个对短跑成绩有显著影响的重要因素。事实上,即使在 100m 比赛中,短跑运动员在冲刺阶段的速度都会变慢。大多数人过去常说,卡尔·刘易斯是 100m 跑冲刺最快的人,但事实上他是速度减慢最少的人。
速度耐力(speed endurance anaerobic energy )至少在快速跑得前半程,不对步频和步长产生影响。但是,它将决定运动员后半程速度减慢的量。该速度是指加速到最大速度后或运动员重复较短距离的冲刺能力。换句话说,速度耐力较低的运动员,由于疲劳的原因,在连续几次比赛中将不能同第一次跑一样完成高水平的加速和冲刺。运动员要实现在第四或第五次急速跑同第一次一样快是理想化的。这常常不会发生,因为速度耐力水平较低的缘故。
无氧代谢在任何练习的开始时都会出现。它为肌体提供快速的能源渠道,直到循环系统和呼吸系统的供能调整的出现。低于 6 秒的所有快速跑,几乎完全依赖磷酸原供能系统。在接下来的 6 秒中开始以糖酵解供能系统供能。简言之,高强度的练习只有相当数量的 ATP、CP 和糖元提供供能,糖原最终被分解为丙酮酸和乳酸。速度耐力训练就是要提高这两个供能系统。快速跑一般在缺氧的情况下进行,在这种情况下,骨骼肌只能维持较短的时间。当需氧量超过机体的吸氧量时,丙酮酸将进一步参与无氧代谢最终形成乳酸。这个过程只有在缺氧的情况下发生,产生能量(atp)实现肌肉的持续收缩。大约 8 秒最大用力的快速跑将耗尽这些快速能源物质的储备。就在这一时刻(体能较差的运动员速度下降非常快),由于乳酸的堆积运动员开始减速。提高乳酸的耐受性,增加能源物质的储备,提高快速能源物质的利用率和以下因素有关,如,无氧适应能力、年龄和营养。
速度耐力训练的目的,是提高适合各种项目的不同竞技需要的耐力。
7.一般耐力训练
广义上讲,耐力训练也可分为两类:一般性耐力训练和专项耐力训练。一般性耐力训练的目标是改善、提高有氧运动能力。有几种方法可以达到这个目的,这包括:持续的放松跑、法特莱克跑(加速跑、慢跑交替进行)、需要持续运动的比赛(如足球等)、间歇跑(即中等强度的 400m 跑,伴以极短时间的休息),循环训练等。