第貳章 文獻探討
本章文獻探討共分為下列五點來探討,一、起跑架模式相關文獻;二、
預備階段相關文獻;三、鳴槍階段相關文獻;四、起跑後加速度階段相關 文獻;五、文獻總結。
第一節、起跑架模式位置相關文獻
百公尺競賽選手要進行比賽之前一定會先調整自己的起跑架位置,調 整起跑架位置,從過去的文獻記載,根據前後腳的關係,來定義起跑架的 距離,最常見的的方式共有三種,分別為短式起跑法、中式起跑法以及長 式起跑法,而三種模式各有其優缺點。
在起跑距離時間方面,三種模式在不同距離衝刺表現中,有著不一樣 的時間變化,尹小波(2005)指出短式起跑法可以縮短比賽距 18mm~80mm,
使運動員在起跑瞬間獲得優勢。Dickson(1934)研究指出,起跑後衝刺 2.5 碼 (2.29 公尺)的時間,結果發現短式起跑法時間最快其次是中式起跑法,最慢 的是長式起跑法;Dickson 同時指出,離開起跑踏板時間,以短式最快,長 式最慢。Sills & Carter(1959)以 9 名受過訓練之短距離選手作為受試對象,
測量每位選手跑 30 碼過程中每 5 碼的時間,結果發現以短式起跑法最快。
Henry(1952);劉立宇(1982)研究指出,短式起跑法對離開起跑架的反應時間 較短於其他兩種起跑法。。。而起跑後衝刺距離 10 碼與 50 碼兩種的表現,以。 中式起跑法的時間最快,短式起跑法則最慢。在起跑推蹬能力方面,許樹 淵(1996)百公尺起跑階段是跑者對起跑架水平推蹬產生的反作用力,推動身 體向前,短暫的反應時間和巨大的推進力為快速起跑的必要條件。所以,
推蹬能力是起跑階段非常重要的因素,翁梓林(2000)指出發現到短式起跑法 在重心接近起跑線、反應時間上較有利;中式起跑法在身體平衡狀態較有 利;長跑起跑法則在雙腳推蹬力及身體放鬆狀態較有利。同時也指出,世 界一流的短距離選手,後腳的推蹬力量比前腳推蹬力量來的大;但垂直方 向的推蹬總衝量則前腳比後腳大。Iuttle(1956)發現短式起跑提供雙腿較長的 推蹬距離,產生的力量比中式、長式為大,因為起跑在求快及產生最大的
蹬板能力。Hoster & May (1979)研究指出,要使得出發身體平衡與力量的持 續以及推蹬的後腳肢體快速恢復,可藉由中式起跑法的姿勢,來獲得以上 最好的選擇。理論上這可能是因為雙手負荷身體的力量不同所造成的影 響,Harland & Steele(1997)研究指出,預備時,短式起跑法由於身體重心較 靠近起跑線,雙手負荷身體的力量較大,而中式起跑法身體則較平衡穩定。
Stock(1962)採用中式起跑法的姿勢,較能夠讓起跑時,身體的肌群完全發 揮反射動作的伸展作用。進一步說,中式起跑法的姿勢,能夠有較快的加 速度產生,而使後腳產生足夠的力量來推蹬及肌群上的快速恢復,所以,
中式起跑法是最適合初學起跑技術的選手使用。
第二節 預備階段相關文獻
探討完起跑模式之後,百公尺競賽選手聞發令員預備口令時,必須臀 部翹起準備出發,此時選手必須將臀部抬到適當的高度,並且保持穩定的 重心高度,Atwater(1982)研究發現,世界一流的選手預備時,重心位置 至地面高度從 0.48~0.66m,另外,Mero & Komi(1983)也研究指出,百公 尺 成績介 於 10.80~11.50 之 間的選 手 ,起 跑預 備重 心 至地 面的 高 度 從 0.61~0.62m,這樣的穩定狀態主要是使前後腳膝關節產生有利的角度,許樹 淵(1996)根據關節角度和肌力的關係,前後腿之膝關節角度成 90°~120°時,
為最能發揮肌力的角度。所以,預備時是否確實的將前後腳膝關節做到最 有利的角度是非常重要的,也就是說如果選手能在預備時,能將臀部抬至 有利的位置,使膝關節達到有利出發的角度是非常重要的。Andrew &
Jackson(1969)以沒經過短跑訓練的學生作實驗,研究起跑時雙手距離和後腿 膝關節角度有系統的改變時,對起跑的影響,結果發現最先 10 公尺及 30 公尺後腿之膝關節角度 90°~135°,能促進作用肌群的伸直反射作用,產生大 的力量,對起跑有利。Mero(1983)以優秀選手(10.8s)與非優秀選手(11.5s)做 比較分析,結果發現其預備時膝關節角度沒有顯著的差異。儘管如此,對 於較強壯的短跑選手而言,訓練員通常都會提倡在預備時採用較小的膝關 節角度。Mero(1988)以 8 位已經接受過訓練之百公尺選手作研究,指出起跑
預備時,前腳的膝關節角度大約在 96°,而後腳則約在 126°。許樹淵(1996) 指出預備時,後腿膝關節角度應保持在 110°~130°,前腿膝關節角度應保持 90°~100°。另外 Karpovich(1964)研究起跑時膝關節的角度,他是研究起跑瞬 間腳蹬離踏板時的膝關節角度,受試者為一名優秀短距離選手,其起跑時 的姿勢為右腳在前左腳在後,實驗結果發現左腳離開起跑踏板時,膝關節 的角度為 134°;而右腳離開起跑踏板時,膝關節的角度為 140°。因此,起 跑時沒有一隻腳是伸直的。另外李誠志等人(1986)研究也發現,起跑後蹬時 膝關節充分伸直則影響屈膝肌肉的拉力角及拉力矩減小,降低折疊小腿的 力量,而影響起跑速度。所以,許多短距離選手堅守起跑時膝關節必須蹬 直的觀念是錯誤的。
第三節 鳴槍階段相關文獻
當選手聽到槍聲時,身體必須立即反應以利在起跑階段搶得先機。陳 維科(2000)快速反應速度和起跑能力是高水平運動員必備的素質,是取勝的 主要因素之一。林正常(2000)反應是對於刺激或信號產生回應動作時間的快 慢。但是,刺激出現的模式與回應動作的複雜性,也會影響反應時間,而刺 激與反應都是相當單純的,即針對單一的刺激,引起的最簡單的反應所花 的時間,稱為單純反應時間。百米賽跑時,聽槍聲蹬腿起跑的時間,也屬 單純反應時間。根據豬飼道夫的研究,耳朵聽到槍聲,經過大腦再到運動 器官發生動作,最短需 0.12 秒的時間,反應時間的生理極限為接近條件反 射時間,條件反射的時間約需 0.1 秒。人聽到轟然巨響,不假思索肌肉緊張 收縮的時間大概就是 0.1 秒。許樹淵(1996)指出起跑槍響後,約經 0.129~0.196 的反應時間,進入出發階段。至於反應時間的研究,Atwater(1982)與 Ozolin(1988)研究指出,雙手約在鳴槍後 0.15~0.20 秒就已經離開跑道上了,
而較優的短距離選手,其反應時間大約在 0.12~0.18 秒之間。陳維科(2000) 指出世界男子前八名的百公尺選手平均反應時間為 132ms,女子為 168ms 而中國男子前八名的反應時間平均為 228ms,女子為 229ms。Moravec 等人 (1990)研究指出,以腳往水平方向推蹬起跑踏板,其最大力量的 10%之最低
值為準,來測量 8 位男子選手起跑時的反應時間,發現平均反應時間為 0.12 秒。Mero, Luhtanen & Komi(1983);Mero(1988);Volkov & Lapin(1979)起跑 階段必須能在較短的時間內,發展出較大的水平速度,同時,出發後連續 的衝刺加速過程,也都受起跑階段所發展出的水平速度的影響,可見起跑 出發的水平速度之重要性。王嘉連(1982)起跑產生反作用力的合力須運用重 心才易使選手動作圓滑,機械效率高。Martin 等人(1995)利用 1993 年世界 盃田徑錦標賽短距離競賽結果,探討起跑反應時間對短跑成績的相關,其 研究結果指出,起跑反應時間的快慢間接的影響短跑成績,而其研究更指 出影響短跑成績因素分別為(1)槍聲起跑動作反應;(2)加速距離;(3)
最高速度值(即加速度階段所能達到的峰值)以及(4)最高速度維持能力。
而在反應時間過後,選手立即產生起跑速度,起跑時重心速度影響著起跑 後加速度的連貫,而起跑速度往往歸類在前腳瞪離起跑架瞬間身體的重心 速度。Mero(1988)以八位接受過正規訓練的百公尺選手做起跑研究,研究發 現選手離開起跑架瞬間身體重心的速度為 3.46±0.23m/s。簡鴻玟(1991)研究 發現,起跑的過程中最大垂直速度產生於前腳蹬離起跑架瞬間,而最大垂 直加速度與最大水平加速度則產生於後腳蹬離起跑架瞬間。邱靖華、王金 成(1991)對一受試者研究以 0.05 公尺、0.20 公尺、0.35 公尺以及 0.50 公尺 的足間距離,對蹲踞式起跑與摩威式起跑的生物力學分析,結果發現以 0.35 公尺足間距蹲踞式起跑的蹬地時間 0.384 秒最短,水平速度 3.21 公尺/秒最 快,而以 0.50 公尺足間距摩威式起跑的蹬地時間 0.432 秒最短,水平速度 3.53 公尺/秒最快。張博智(2004)研究指出,起跑出發前腳起蹬重心水平速 度越快,對 0~20 公尺成績越好,而第二步著地瞬間重心水平速度越快,對 0~20 公尺成績也相對越好。另外 Baumann(1976)應用 3 組 成績不同的短距 離選手作起跑研究發現,成功的起跑乃是能在水平方向產生較大的功率。
因此,減少起跑出發的垂直速度以增加更大的水平速度是必須的。姬榮軍、
簡岑如(2001)指出,起跑動作的實施應盡可能減少重心垂直方向的運動,且 增加重心水平向前的移動,以確保分配多一點的能量於水平方向上,使起 跑能產生最大效益。
第四節 起跑後加速度階段相關文獻
當百公尺選手前腳蹬離起跑架踏板時,即進入百公尺技術中,起跑後 加速度階段。而第一步的距離與時間往往是選手搶得先機的重要關鍵之 一。Atwater(1982)& Mero(1988)分別研究指出優秀短距離起跑的男選 手,在第一步著地時間範圍為 160~194 毫秒,第二步著地時間範圍為 150~181 毫秒。陳維科(2000)加速跑要求運動員自起跑後第一步起就加強推 蹬,逐漸加快步頻和加大步幅。而起跑推蹬後前、後腳之步幅的研究中,
Korchemny(1992)指出要成為短距離起跑技術中,最佳化表現的一部份,就 應增加起跑後第一步的步幅。Atwater(1982)對美國 10 位短距離選手研究指 出,第一步的平均步幅為 1.02m(0.98~1.20m)。姬榮軍、簡岑如(2001)研究 指出,第一步步幅過長,可能會阻礙起跑後的動作連慣性,但是如果藉由 增大第一步步長的目標設定,可以幫助選手體會或引導起跑動作的實施。
所以,第一步步長的取捨是相當重要的,如果調整不當可能會直接影響加 速跑的速度連貫,而在起跑後加速階段,加速跑是連續起跑後速度提升到 最高速度的過程,在此過程動作協調性應以能產生水平力量為主要關鍵,
故選手身體角度傾斜度大,作用力方向往身體後方地面推蹬,快速而有力。
第五節 文獻總結
從本章文獻探討我們大概可以了解起跑到底在研究什麼,在起跑模式 方面,依選手身材比例的不同,而需使用不同的踏板模式,短式起跑法反 應時間最快,但卻須有強大的上身肌力,長式起跑法起跑反應時間雖慢,
但卻有強大的推蹬能力,所以,一般都是選擇介於短式和長式之間的中式 起跑來作基礎進行訓練。而在起跑預備階段,各學者傾向前腳膝關節最有 利的角度約為 90°~110°,後腳膝關節最有利的角度約為 130°~140°,運動員 以最有利的預備角度做起動出發,以利搶得先機,克敵致勝,起跑鳴槍階 段,選手必須快速反應進而確實做好起跑連貫動作,增加起跑水平速度減 少垂直速度,並在身體平衡狀態下,盡量去增長第一步步幅的距離,以利 速度的連貫,絕不可應想求快速而破壞起跑節奏,這樣不但影響起跑速度,
更會影響起跑後加速度步頻與步幅的交換,進而影響加速持續的距離,如 果加速距離能持續延長便有利選手的成績表現,所以,選手在進行訓練時,
必須找到適合自己的起跑模式,並且熟悉其起跑模式,讓起跑後加速度能 持續更長的距離,以利選手創造佳績。