秦剑杰++李继东++张会强++朱恩龙++曹春英

摘要：运用文献资料、访谈和影片拍摄等方法，对2016年奥运会选拔赛男子50 km竞走决赛前4名运动员的一个复步动作进行技术分析。研究结果表明，4名运动员两个单步的步长较为一致，技术风格应向“大步低频”的方向转变；支撑腿在着地瞬间和垂直支撑瞬间，膝关节角度与世界高水平运动员差异不大，在离地瞬间也能够保持很好蹬伸状态，单腿支撑的时间与世界高水平运动员也十分接近；与世界级高水平运动员相比，4名运动员的着地角差别不大，但在蹬地角方面差距明显，大小臂夹角和大腿夹角也需要改善；此外，4名运动员肘关节和膝关节的移动速度比世界级优秀运动员略快，应在今后的训练中对步长进行合理改善。

关键词：优秀男子运动员；50 km竞走；运动学分析；田径

中图分类号：G821文献标识码：A文章编号：1006-2076（2016）06-0104-06

Abstract：With methods of documentation， interview and video observation， this paper conducts an analysis on the walking techniques of the top four athletes in the 50 km Walking Race Finals of 2016 Olympic Trail. The study indicates the following four aspects： first， the step size of the four athletes is comparatively identical and the technical style should be shifted into “long step with low frequency”. Second， compared with world-class race walkers， the four athletes share the same knee joint angle when the supporting leg vertically stands on the ground， keep outstanding extending state and excellent single leg supporting time. Third， the four athletes share the same landing angel with world-class race walkers， but they need improvements towards the extending angle， thigh angle and upper arm and fore arm angle. Last， the moving speed of the elbow joints and knee joints of the four athletes is slightly faster than that of world class race walkers， therefore， reasonable adjustment of step size should be made in future training.

Key words： China； elite male athletes； 50km Walking Race； kinematic analysis[HK][HT]

2016年3月6日在安徽黄山举行了2016年全国竞走大奖赛暨奥运会选拔赛，在男子50 km竞走项目的角逐中，江苏选手王振东以3：41′02″的成绩获得了冠军，该成绩在当时排在了2016年度男子50 km竞走项目的世界第一名。此外，辽宁选手韩玉成、山东选手于伟、解放军选手张航分获第二至四名，成绩分别为3：42′43″、3：42′54″和3：43′31（见表1）。若以2015年北京田径世锦赛进行对照，4名运动员此次的成绩在北京田径世锦赛中分别可以获得第二名、第四名、第五名和第七名。从以上成绩可以看出，目前中国男子50 km竞走项目的成绩呈现出明显的上升趋势，且有多名运动员达到了世界优秀运动员水平。

1研究对象与研究方法

1.1研究对象

以2016年全国竞走大奖赛暨奥运会选拔赛，男子50 km竞走决赛前4名运动员在37 km处的技术动作作为此次的研究对象。由于竞走技术动作的一个周期被称为一个复步，一个复步又由两个单步构成，因此本次研究的技术动作包括了左脚着地—右脚着地—左脚着地共两个单步。

1.2研究方法

1.2.1文献资料法

利用CNKI中国知网查阅了在国内体育类核心刊物发表的有关男子50 km竞走的文献，以及与竞走技术相关的书籍。

1.2.2专家访谈法

[JP2]在研究期间，对1996年代表中国参加亚特兰大奥运会男子50 km竞走项目，现任河北省竞走队教练的张会强，以及中国国家竞走队河北籍队员高连佐进行了多次访谈。[JP]

1.2.3三维摄像法

男子50 km竞走的比赛场地的周长为2 km，共进行25圈。在比赛中使用两台索尼 HXR-NX100型摄像机，对前8名运动员在进行到第19圈时，距离终点线1 km处的技术动作进行定点拍摄。摄像机高度为1.30 m，距离拍摄范围坐标原点的距离均为20 m，摄像机的主光轴均对准运动区，且两条主光轴的夹角为90，拍摄速度定为50帧/秒。拍摄结束后，使用型号为C-003的PEAK三维框架对拍摄范围进行标定。

1.2.4录像解析法

使用德国生产的SIMI motion三维运动分析系统对所拍摄的运动图像进行解析。在解析过程中使用Hanavan人体数学分析模型，选取拍摄对象的头、双侧肩、肘、手、髋、膝、足等20多个关节点，对每一名运动员的一个复步进行解析研究，使用数字滤波法对所得到的解析数据进行平滑处理，确定截断频率为8 Hz。

1.2.5数理统计法

使用SPSS12.0软件对解析所得到的数据进行统计计算。

2研究结果与分析

2.1步长、步频与重心移动速度

步长和步频是决定竞走速度的两个最主要因素。步长是指在竞走过程中双脚同时着地时，脚尖与脚尖之间的距离；步频是指单位时间内两腿交换的次数[1]。对于高水平竞走运动员而言，由于有着长年的训练积累，因此可以在比赛中对步频和步长进行很好的控制。

据资料显示，世界高水平的50 km竞走运动员，其步长和步频分别可以达到116±0.05 cm和200±8 步/min[2]。由表2中的统计数字可以看出，每名运动员两个单步的步长并没有太大的差异，4名运动员两个单步的平均值分别为115±4.55 cm和114.5±4.65 cm。其中，步长最大的是韩玉成，两个单步分别为121 cm和120 cm；张航的步长最小，分别为110 cm和109 cm。与之相对应的是，4名运动员中韩玉成在此段落的步频最慢，为206 步/min，而张航的步频最快，达到了211 步/min。从表2中的数据可以看出，韩玉成的身高和腿长分别为175 cm和103 cm，而张航的身高达到了184 cm，腿长为109 cm。由此可见，韩玉成在此阶段的步幅更为开阔，更符合“大步幅、低步频”的国际竞走的主流技术，而张航并没有充分发挥出身高腿长的优势，此阶段的步幅偏小。同时，表2数据也充分说明了步长与步频的负相关关系，即步长值增大必定会导致步频的下降，步频的增加也会制约步长的增长。因此，如何确定最符合竞走运动员自身实际的步长与步频，是提高竞走运动成绩并实现竞走技术最佳化的关键所在。

此外，世界高水平的50 km竞走运动员在比赛中的最大位移速度能够达到4.13±0.14 m/s，全程平均位移速度为3.72±0.04 m/s[2]。此次4名运动员的位移速度平均值为3.82±0.09 m/s，介于全程最大位移速度和平均位移速度之间，其中于伟的位移速度最慢，为3.72 m/s；韩玉成的位移速度最大，达到了3.92 m/s。数据说明，韩玉成采用的“大步幅、低步频”竞走技术有着很好的动作效果，更加符合田径技术中“经济性”和“实效性”的两项标准。

2.2 腾空时间及头顶点位移

在对竞走运动员的腾空动作进行描述和评价时，运动员在行进过程中的头顶点垂直位移是一项非常重要的评价指标。所谓头顶点垂直位移，是指在竞走一个复步过程中，运动员头顶点在上下方向所出现的最大值与最小值的差值。对于50 km竞走而言，由于比赛节奏较慢且持续时间较长，运动员的技术运用要比20 km竞走更加规范。一旦发现运动员在行进过程中，头顶点垂直位移的数值增大，说明运动员此时的身体重心有着较大的起伏变化，显现出腾空犯规的趋势[3]。

[JP2]此次研究结果表明，4名运动员腾空时间的平均值为49±2.94 ms，头顶点位移平均值为5.0±0.48 cm。而世界高水平男子50 km竞走运动员的腾空时间约为45±7 ms，头顶点位移平均值为4.7±1.8 cm[2]。由此可见，中国运动员在控制身体起伏方面还需要进一步改善。在4名运动员中，张航的腾空时间和头顶点位移的数值均为最小，分别为45 ms和4.5 cm。这一点说明张航在竞走过程中，身体重心起伏程度很小，能够保持较好的技术动作的向前性，这应该与其在比赛中步长较短，且步频较快有着密切的关系。腾空时间最长的是于伟，数值为52 ms，与之对应的头顶点位移距离为5.3 cm，说明该名运动员在行进过程中身体有着较大的起伏，虽然腾起时间与70 ms的腾空临界值还有差距，但这对竞走运动员速度的发挥是不利的，并容易出现腾空犯规。另外，在步长和步频两方面表现最好的韩玉成，腾空时间和头顶点位移分别为50 ms和4.7 cm，说明该名运动员也应该加强对身体重心起伏的控制。[JP]

2.3膝关节角度

表4、表5是前4名运动员在第一单步和第二单步中，膝关节及其他相关指标的统计数据。通过对比可以发现，前4名运动员在第一个单步中双腿膝关节的角度变化，与第二个单步中的数值相比没有明显的差异，这一点说明4名运动员在比赛中的技术动作十分稳定，双腿在力量、柔韧等方面都十分对称。

据研究表明，在竞走过程中当支撑腿膝关节角度大于或等于175°时，便可以被人类肉眼视为是伸直状态。相关资料显示，世界级高水平的50 km竞走运动员，在支撑腿向前着地瞬间，膝关节角度大约为178°±2°，到支撑腿垂直地面瞬间，膝关节角度增大至181°±2°，至支撑腿离地瞬间，膝关节角度又缩小为157°±7°[2]。在此次比赛中，前4名运动员在左、右腿向前着地瞬间，膝关节角度的平均值分别为178.10°±0.34°和178.30°±0.96°，与世界级高水平竞走运动员相比差别不大。数据说明4名运动员在行进过程中，能够很好的保持支撑腿向前着地的状态；在4名运动员左、右腿分别与地面垂直的瞬间，膝关节角度的平均值分别为187.23°±1.61°和187.63°±0.79°，两项数值均明显大于世界级高水平竞走运动员在支撑腿垂直瞬间的膝关节角度。说明运动员在支撑腿从着地到垂直地面的过程中，一直保持着很好的伸直状态。支撑腿在垂直于地面的瞬间，已经呈现出“反弓”的状态，说明此时支撑腿伸直的状态非常充分；在支撑腿离地瞬间，左、右腿的膝关节角度平均达到了159.83°±2.48°和160.83°±2.50°，说明4名运动员的支撑腿在离地瞬间，都保持了很好蹬伸状态。另外，在整个技术动作中，4名运动员的左、右腿作为支撑腿进行单腿支撑的平均时间，分别为26.75°±1.70 ms和27.00°±1.63 ms，与世界高水平运动员27±2 ms的单腿支撑时间也非常接近[2]。

除了以上几个指标之外，运动员在竞走过程中的着地角与蹬地角也是两项非常重要的技术指标。着地角与蹬地角是指在支撑腿着地和离地瞬间，身体重心与支撑点之间的连线与地面形成的夹角[4]。在支撑腿着地瞬间，着地角过小会增大速度损耗，不利于身体重心的水平位移；而着地角过大则说明支撑腿着地点距离身体重心投影点的距离太近，对步长有着不利影响。同样，支撑腿的蹬地角过大，说明运动员在蹬伸过程中向上发力明显，在不利于保持身体向前性的同时也增加了腾空犯规的风险；但蹬地角过小又会导致运动员过分降低身体重心，从而对步频产生不利影响。因此，在竞走过程中保持适宜的着地角和蹬地角是十分关键的。后蹬角小于着地角，是现代竞走技术一项重要特征。世界高水平的竞走运动员，着地角和后蹬角大约为70°±2°和62°±3°[2]。由表4、表5中的统计数字可以看出，四名运动员在左、右腿着地瞬间着地角的平均值分别为69.63°±1.45°和69.83°±1.03°，与世界级高水平运动员着地角的差别不大；而四名运动员左、右腿离地瞬间蹬地角的平均值分别为66.20°±1.47°和65.60°±1.83°，与世界级高水平竞走运动员有着十分明显的差别。在50 km竞走比赛中，运动员在36～38 km段落普遍会出现较为强烈的极点反应，使运动员的步长和步频发生变化，应该是造成此时蹬地角度过大的主要原因。

2.4 踝关节角度

竞走过程中要求运动员在着地瞬间微抬脚尖，由脚跟着地后迅速过渡到全脚掌滚动着地[5]。目前，世界优秀竞走运动员着地瞬间的踝关节角度普遍为105°±2°左右；随着运动员身体重心前移，踝关节的最小角度达到93°±4°；在支撑腿离地瞬间，踝关节角度的平均值为126°±3°，蹬伸幅度约在23°±4°左右[2]。

表6是对前4名运动员在一个复步中踝关节角度变化进行的统计。可以看出4名运动员摆动腿向前着地瞬间，左右两侧踝关节角度平均值分别为106.23°±1.40°和106.90°±1.06°；随着摆动腿转为支撑腿，运动员身体重心前移通过支撑腿着地点，在踝关节即将做出蹬伸动作前，踝关节的角度达到了最小，为随后的蹬伸积聚势能，4名运动员在此时的踝关节角度为94.58°±1.76°和93.65°±3.00°。由数据可以看出，4名运动员摆动腿着地瞬间的踝关节角度与支撑状态下踝关节的最小值，与世界优秀竞走运动员的差别不大。此后，随着运动员重心继续前移，支撑腿的踝关节向前发力蹬伸，至支撑腿离地瞬间，左、右两侧踝关节角度的平均值分别为116.65°±1.74°和115.30°±1.25°，蹬伸幅度分别为22.08°±3.16°和21.65°±3.40。这两项数据说明，与世界优秀的50 km竞走运动员相比，4名运动员的踝关节蹬伸的幅度较小，这对运动员的步长和水平速度的发挥都是不利的，应在今后的训练中加强踝关节的力量训练，并保持好踝关节的灵活性。

2.5摆动技术

摆动腿的最小膝角是指在单腿支撑阶段摆动腿前摆过程中膝关节夹角的最小值[6]。在竞走比赛中，适宜的膝关节角度不仅可以缩短摆动腿的摆动半径，加快摆动速度，而且还可以使摆动腿得到适度的放松，达到节省体力的效果，世界级高水平竞走运动员摆动腿的最小膝角大约为94°±2°左右[2]。此次4名运动员摆动腿的最小膝角平均值分别为94.90°±2.42°和93.35°±2.13°，与世界级高水平竞走运动员的最小膝角差别不大。

大小臂夹角是运动员在摆臂过程中肘关节角度的平均值，世界高水平的50 km竞走运动员的大小臂夹角约为90°±2°[2]。在此次比赛中，前4名运动员在摆臂过程中左、右肘关节的平均角度分别为92.58°±1.08°和90.18°±1.75°，左臂的肘关节角度比世界优秀运动员略大，四名运动员在摆臂过程中右臂的夹角略小，说明运动员在行进过程中对右臂的控制更好。由于现代竞走技术要求运动员的上肢与下肢、左侧与右侧最大限度的做到协调、一致，因此建议在今后的训练中加强对左侧肩关节的力量和柔韧性练习。

大腿夹角为左右两侧髋膝关节连线所形成的夹角。在竞走项目中，大腿夹角常被用于评价运动员下肢的动作幅度，目前世界高水平竞走运动员的大腿夹角大约在77°±4°左右。表7中的数据显示，4名运动员在两个单步中大腿夹角的平均值分别为70.70°±4.29°和73.25°±3.86°。数据说明运动员在左腿向前摆动时大腿夹角相对较小，因此在训练中应注意发展髋关节的灵活性，以增大左腿在摆动过程中的动作幅度。此外，4名运动员中韩玉成的大腿夹角与世界优秀运动员十分接近，这一点与前文所提到的4名运动员中韩玉成的步长最大所对应，其余3人的大腿夹角都明显小于世界高水平运动员。

2.6摆动速度

竞走技术要求运动员在保证合理动作幅度的同时，对上下肢的摆动速度进行有效的控制。在针对竞走技术的研究中，常选取膝关节与肘关节的位移速度对运动员上下肢的摆动速度进行评价。

由表8中可以看出，4名运动员肘关节摆动速度的平均值与膝关节摆动速度的平均值差别不大，说明四名运动员上下肢摆动的速度差别不大，运动员的摆腿和摆臂在完整技术中有着很好的一致性。相比之下，4名运动员除了于伟之外，有3名运动员左侧肘关节的摆动速度比右侧肘关节略慢，说明与左侧相比，运动员右侧的摆臂更显有力，这一点与前文对运动员摆动角度的分析相对应。因此，建议3名运动员加强对左侧肩关节力量练习，以加强行进过程中左臂的摆动速度。另外，资料显示世界高水平的50 km竞走运动员，肘关节和膝关节的移动速度分别为4.0±0.2 m/s，和3.9±0.3 m/s，比此次前4名运动员两项数据的平均值略小[2]。分析两者存在差距的原因，可能与我国运动员仍存在“小步高频”的技术特点有关。

3结论

3.1四名运动员两个单步的步长较为一致。其中韩玉成的步频最慢，但步长值最大，与国际主流的竞走技术理念相一致，因此重心位移速度最快。其他三名运动员仍具有“小步高频”的技术特点，应在“步长”方面进行改善，达到步长和步频的合理最佳化。

3.24名运动员中张航的腾空时间和头顶点位移的数值均为最小，腾空时间最长的是于伟，说明该名运动员有着较大的身体起伏。此外，在步长和步频两方面表现最好的韩玉成也应该加强对身体重心起伏的控制。

3.3[JP+1]4名运动员的支撑腿在着地瞬间和垂直支撑瞬间，膝关节角度符合竞走技术要求，且与世界高水平运动员差异不大；4名运动员的支撑腿在离地瞬间，都保持了很好蹬伸状态，单腿支撑的时间与世界高水平运动员也十分接近。此外，4名运动员与世界级高水平运动员着地角的差别不大，但在蹬地角方面差距明显。[JP]

3.44名运动员摆动腿着地瞬间的踝关节角度与支撑状态下踝关节的最小值，与世界优秀竞走运动员的差别不大，但蹬伸幅度与世界级优秀运动员差距明显。另外，4名运动员摆动腿的最小膝角与世界级高水平竞走运动员的最小膝角差别不大，但大小臂夹角和大腿夹角需要改善，从而达到增加动作幅度的目的。

3.5[JP+1]在摆动速度方面，4名运动员上下肢摆动的速度差别不大，摆腿和摆臂动作在完整技术中有着很好的一致性。除于伟之外，另外3名运动员右臂摆动比左臂更加有力。由于普遍具有“小步高频”的技术特点，4名运动员肘关节和膝关节的移动速度比世界级优秀运动员略快，应在今后的训练中对步长进行合理改善。[JP]

参考文献：[HT5"SS]

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