对短跑动力的探讨

１、短跑的动力

对短跑运动而论，摆动腿着地后到脚离地时，脚固定于地面的支撑腿转动，为下肢肌肉止点端肢体固定的肌肉收缩，即脚固定的下肢肉收缩。下肢肌肉这种收缩产生的力矩，不仅使近端肢体绕远端肢体运动或下肢体运动或下肢绕固定点运动，而且还带动躯干和身体的其它部分肢体发生位移运动，即不仅能改变身体总重心的位置，还能使整个身体在空间发生位移运动。因此，下肢肌肉这种收缩产生的力矩能成为短跑的动力。

２、短跑中的阻力和磨擦力

人体在跑动时，可分为支撑和腾空两个阶段，腾空阶段上无动力作用的，身体总重心只能以脚离地瞬间的速度依惯性而动。支撑阶段的支撑腿，是绕脚或关节向前转动带动躯干向前平移。支撑腿绕脚或关节向前转动决不可能由后腿反作用力引起，只能由支撑腿的相应肌肉在脚固定于地面条件下发生收缩才能完成，所以，跑的动力只能是支撑腿的相应肌肉在脚固定于地面条件下发生收缩产生的力矩。摆动腿一着地，人体就有了支撑点，支撑腿的相应肌肉便发生止点端固定的收缩，支撑腿或身体总重心的支撑向前转动，这样就有了动力，这是人体支撑于地面时躯干或身体总重心能够发生前移运动的生物学观点，也是人体在跑动时，摆动腿着地和着地后的支撑阶段，尽管存在着最大阻力，但跑速不减慢或不明显减慢。

按力学观点，脚固定于地面，靠脚与地面的相互作用产生的磨擦力。脚与地面之间的磨擦力，除与跑鞋的结构和跑道性质等恒定因素(磨擦系数)有关外，还取决于脚对地面的正压力。但是，人体跑动时又不能靠增加脚对地面的正压力来增加磨擦力，而只能靠改变跑道的性质和跑鞋结构来增加或达到必要的磨擦力，这就是跑鞋安装的鞋钉和根据跑道性质安装不同形状鞋钉的原因。

把后蹬反作用力作为跑的唯一或主要动力，是忽视了人体沿地面前移运动时脚与地面相互作用产生的外力还有磨擦力。

３、决定和影响跑速的主要原因

人体支撑于地面时，支撑腿不发生绕脚或关节的向前转动，无论摆动腿和上肢如何摆动，都不能使躯干发生向前平动。只有支撑腿发生绕脚或关节的向前转动，才能带动躯干向前平动。支撑腿向前转动的速度越快，躯干向前平动的速度才越快。所以，跑速快慢完全取决于支撑腿绕脚或关节向前转动速度，研究表明，低水平和高水平短跑选手，以及同一选手跑的成绩明显不同时，他们的支撑腿技术，包括脚着地和离地时大小腿与地面的角度，膝角减小和增加的角度，以及支撑步长等可以无明显的差异。他们的跑速不同就是因为支撑腿向前转动的速度不等的缘故。跑的经验证明，支撑步长(即支撑转动距离)不变时，必须缩短支撑时间(即转动时间)才能提高跑速。就步长和步频而论，也只有提高了支撑腿或关节向前转动的速度，才能在支撑和腾空时间不变(即步频不变)的情况下增加支撑和(或)腾空距离而增加步长，或者才能在支撑和腾空距离不变(却步长不变)情况下缩短支撑和(或)腾空时间而提高步频。支撑腿的转动速度不变时，增加步长就只能靠增加支撑和(或)腾空时间而必然减少步频，提高步频就只能靠缩短和支撑(或)腾空时间而必然减少步长。这就是短跑实践中通常增加步长就减少步频，提高步频就缩短步长以及腿长相等的选手，包括世界水平选手，他的跑速相同时既有步长型又有步频型的原因。

必须指出，小腿绕踝关节向前转动，过垂位后可为被动运动，但着地后的前支撑阶段，还需伸足肌肉收缩才能完成，即使为被动运动，伸足肌肉收缩就可加快它向前转动的速度，所以短跑训练时，不仅要发展肢固定条件下屈足，伸膝伸髋肌肉的缩短，还要发展伸足肌肉的缩短速度，才能使跑速达到更高的水平。短跑速度训练后，尤其是初学者肌肉酸痛常发生在伸足肌肉部位，这是因为摆动腿着地后，伸足肌肉还承担着使小腿绕踝关节向前转动的机能活动之缘故，可是，伸足肌肉的这一作用，由于受后蹬观点的影响，至今还很少被人所认识。