加速是指在最短时间内提高移动速度的能力。是短距离冲刺型项目竞技能力的决定因素(如5米和10米) ， 通常以速度(如米/秒)或时间(如秒或分)为单位(比如，秒或分)来进行测量。在不同运动项目中运动员之间的加速能力是有差异的。例如，在100米比赛中，未经训练的运动员在10-36米内已经达到了最大速度，而训练有素的优秀短跑运动员直到80米左右才达到最大速度。 膝关节伸肌的力量不同可以在一定程度上解释运动员加速能力的不同。一些文献表明力量与冲刺能力呈高度相关，这也解释了为什么在同等条件下，强壮的运动员往往比瘦弱的运动员拥有更好的冲刺能力。
在许多运动中，加速能力是比赛获胜的基础。在足球比赛中，冲刺距离在1.5-105米之间，而平均冲刺距离是17米。通常当运动员慢速移动或者当运动员起跑或运用设备起跑时这些加速度被启动。因此，头几步迅速加速的能力是保证竞技技术水平的关键。这些数据表明加速阶段的短跑训练计划，应该发展具体的专项力量和运动技能。
完成短跑加速阶段后，运动员获得最大跑速。在短跑运动中，加速度和最大速度能力都是非常重要的素质。但运动员可能拥有很强的加速能力，却缺乏维持最高速度的能力。在短跑运动中的加速阶段和最大速度阶段的运动力学差异支撑了这一观点，在整个跑的过程中，跑的技术和专项力量都起着非常重要的作用。
直线短跑在最后的阶段要求运动员仍能维持最大的速度。虽然运动员以最大的速度移动，但疲劳的加深会影响运动员的稳定力量输出、有效跑步技术、速度维持等方面的能力。最大短跑冲刺时产生的疲劳与身体对由糖酵解所产生乳酸的缓冲能力有关。随着乳酸的增长，氢离子开始累积，它会降低运动员的力量消耗能力，并导致跑步技术和机械效率的衰竭。以长、短间歇为基础的短跑项目有效提高了肌肉缓冲能力并降低了疲劳度。
速度的另一种表达方式是在高速状态下完成功作的能力。速度与技术等其他能力都高 度相关，因此可以通过专项练习获得提高。将短跑训练计划与周期训练计划相结合能够有效的提高冲刺能力(例如，加速、最大速度获得、最大速度保持) ，从而提高竞技能力。
(一)影晌速度的因素
为提高速度，教练员和运动员必须了解影响高移动速度能力的因素。如下几个生理和技能因素影响短跑能力:
1 .能量系统
短跑加速运动涉及到能量的迅速释放，这个能量会使肌横桥高速循环，并使力量快速重复的产生。身体在全程冲刺的状态下通过3种方式改变满足肌肉能量的需求:
•改变ATP合成途径的酶活性;
•增加肌肉的能量储存;
•增加肌肉对疲劳的耐受能力。
(1)酶的活性
身体的三大供能系统(例如磷酸原系统、糖酵解系统、有氧供能系统)提供能量。磷酸原系统与糖酵解系统在短跑运动中起支配作用。有氧供能系统建立取决于短跑的持续时间、距离和短跑的次数以及间歇时间。例如，如果冲刺运动持续时间很长(大于30秒) ， 并在一次训练中重复几次短暂的间歇，有氧供能系统的供能将逐渐增加。因此酶的活性对冲刺运动训练实施具有特效。
磷酸原系统对短跑加速运动的反应表明肌肉中三磷酸腺苷(ATP)和磷酸肌酸(PCr) 的储存在连续的短跑加速训练中迅速的减少了。速度最快的短跑运动员中的磷酸肌酸的消耗显著提高，这被认为是磷酸肌酸激酶(CPK)增加的结果。在短跑训练过程中，为满足三磷酸腺苷增长的要求，肌激酶(MK)活性被激发，它可以增加三磷酸腺苷的生成率。这种酶在长时间和短时间的短跑训练中都会增加。
几种与糖酵解系统相关的酶会受到不同形式短跑训练影响。例如，糖原磷酸化酶 (PHOS) ，这种酶剌激肌糖原的分解，在短时间(小于20秒)和长时间(大于10秒)的短跑运动中都有所增长。磷酸酶(PFK)活性(调节糖酵解系统速率的酶)在短时间、长时间或者是连续短跑加速运动中有所增长。改变磷酸酶的活性非常重要，因为磷酸酶活性的比率与高强度的练习(如短跑)有相关性。最后，乳酸脱氢酶(LDH)活性被证明在间歇性短跑过程中有所增长。
有氧供能系统在10秒的剧烈短跑加速中的作用是次要的(约为13%)。然而，在长时间(大于30秒)的多次短跑中糖酵解供能出现明显减少，伴随而来的是力量的最大输出与速度的减少，这些可能引发氢离子浓度增加以及糖酵解速度的减慢以及乳酸产物的减少。为满足肌肉练习时的能量需求，有氧代谢供能增加。然而，有氧代谢的供能在短跑持续时间和训练间歇中影响较大。例如，伴随着多次简短间歇的长时间短跑将会增加有氧代谢系统供能，那么对于琥珀酸脱氢酶和拧朦酸合成酶活性(有氧供能系统中的关键酶)在短距过程中的增加也就不足为奇。
短时间和长时间的短跑间歇训练能够明显地提高运动员的有氧爆发力。这样高强度的间歇训练是发展专项体能的一个重要手段，而这都是由于无氧(比如，足球、美式橄榄球、篮球)和有氧(比如，长跑、自行车运动、滑雪)系统供能。尽管重复的短跑训练与相关比赛类似，需要大量的氧气供应，但这并不是说远距离的有氧训练是提高体能的最佳方式。例如，赫尔格鲁德(Helgerud)和其同事们报导，在足球运动中高强度的间歇训要比传统的有氧训练更有利于最大吸氧量(VO2max)的发展，这与动作经济性、奔跑距离、 触球机会以及平均负荷强度的增强显著相关。[!--empirenews.page--]分页标题[/!--empirenews.page--]
短跑训练剌激酶的改变在促进肌肉快速收缩过程中起到不可或缺的作用，通过糖酵解 系统提供更快速的三磷酸腺苷供应量。对多节高强度间歇训练课的适应能够产生更好的训 练剌激，与传统的耐力训练相比团队项目将表现得更好。
(2)能量底物的储存
在训练开始前增加机体内的代谢底物(如磷酸肌酸、三磷酸腺苷和肝糖原)可以加强运动员执行并保持高强度练习的能力。帕拉(Parra)和其同事们认为短跑促进磷酸肌酸恢复并提高糖原水平，然而长跑只提升运动员的糖原水平。这表明短跑训练项目可能改变肌肉中的能量物质储存，调查显示这种能量底物储量的变化有利于提高运动员的冲刺能力。
(3)疲劳及代谢产物堆积
由于多种短跑训练导致的乳酸代谢的累积降低了短跑能力。伴随着乳酸堆积的增加，氢 离子增长并聚集(这能抑制磷酸酶的活性) ，钙离子运输速率下降，骨骼肌横桥循环速率降低。如果氢离子没有及时被缓冲，则运动员的冲刺能力会随着重复次数的增加而逐渐下降。
高强度的间歇训练可以增强缓冲能力。伴随着这种增强的缓冲能力，还有一种增强的能力来维持能量和大爆发力输出水平，如快速跑。因此，当为短跑运动能力和灵敏性建立一个生理学基础时，在整个训练计划中包含高强度的间歇训练是很重要的，因为这个训要能够增加缓冲能力，而这种缓冲能力能使身体处理代谢性疲劳的累积物，例如乳酸或氢离子。提高耐力和缓冲能力的更多内容可以参考本书中第十一章的内容。
2.神经肌肉系统
肌肉的形态学特性同神经中枢激活模式一样，能够在高速运动的表现中起到显著作用。传统文献资料表明短跑运动成绩很大程度上取决于遗传学因素，但是最近文献则认为肌肉的纤维特性同神经中枢激活模式一样能够被各种不同的训练剌激所改变。
(1)肌肉的组成
肌纤维的类型或者组成对于短跑能力起到至关重要的作用。IIb型或者是IIx型肌浆球蛋 白重链亚型(快缩)百分比比较高，它对于大爆发力输出或力量输出的活动有利。比如，从 短跑项目中可以体现。随着存在于主要子类型传输过程中的特殊混合，肌肉纤维肌浆球蛋白 重链的连续性从I型延续到IIa型、IIb型或IIx型。在个体同分异构体的连续中，一系列爆发力和力量生成能力可能被创造(表12.1) 。I型纤维显示最小的爆发力和力量生成能力，而 IIb型或IIx型肌浆球蛋白重链同分异构体与最大爆发力和力量的生成能力相协调。
从现代文献中可以看到，因为爆发力、力量与纤维类型间的相互关联，表明短跑能力可 以通过运动员的纤维类型来展现。这些资料表明短跑技能与运动员的E型纤维百分比有显著的关联。短跑训练运动员相对于未经训练者或者是耐力训练的运动员具有较大的能量生成和输出功率，这可能与一个较高的E型纤维百分比有关。实际上，短跑运动员被证明有高比例的E型纤维。因此，短跑能力提高的一个可能解释在于肌纤维的组成产生了专门的训练性适应。 （图12.1删除掉）
速度能力一部分取决于个体的差异性和遗传学因素，但也可以通过不同的训练方式在 一定程度上改变肌纤维的类型。长期的耐力性训练会促使II型肌纤维转变为I型肌纤维( IIx 或lIb => IIa => I) ，这对于冲剌能力的发展是非常不利的。而冲刺型训练可以增加IIa型肌纤维的含量，如进行冲刺型训练则可以造成针对IIa型肌纤维的双向改变( (I => Ila <= ITh 或IIx)。但如果在训练计划中包括了耐力训练的话，这种肌纤维类型的转换过程就可能非常缓慢。如果每次或每组冲刺练习之间的休息时间不够充裕或只有长时间的冲刺训练可能会产生与耐力训练相似的效果。因此教练员一定要针对这一现象，仔细斟酌周期训练内容。第一，进行传统的耐力训练时，如需要发展高水平冲刺速度的运动员就应该避免长距离的慢速运动;第二，针对运动员和项目特质的要求，将短间歇、长时间的冲刺训练排在年度训练计划的一般准备阶段中。在进入专项准备阶段和竞赛阶段后，使用短时间、 长间歇的冲刺训练可以帮助运动员形成更快速的动作。
(2)神经因素
高速运动，就像最大的强度进行冲刺，需要很高水平的神经激活水平。影响冲刺能力的神经因素主要有以下几点:肌肉激活的顺序、牵张反射和神经的疲劳程度。
(3)肌肉激活
在冲刺运动中，不同肌肉的激活时间和强度是不同，需要肌肉共同作用才能达到最佳的动作速度。这是神经支配模式改善和高效运动程序发展的结果，也表明协同肌的贡献率是随着肌肉的收缩速度而改变的。有报导显示伸长缩短周期(sse)与运动中的推进力量有关。因此，完全或有选择性地募集II型肌纤维对于提高冲刺能力非常重要。因此，在训练中使用冲刺、举重或快速伸缩复合式弹性训练等以及爆发力训练可以改变运动单位的募集形式，使II型肌纤维的募集速度加快。
(4)牵张反射
短时间的牵张反射对短跑运动能力会产生影响。尤其是牵张反射能够提升运动员在主 跑过程中的力量。在短跑的腾空阶段(技术系统的章节会进一步讨论) ，大部分肌肉被激活，肌梭的灵敏性增加。短跑训练能增加肌梭的灵敏性的适应，并能够改善肌肉在着地阶段的稳定性。健肌肉系统硬度的增加与最大运动速度和速度的维持有关。跟腱肌肉系统在定性的增强可以提升动作周期的巅峰力量从而减少着地阶段的接触时间。[!--empirenews.page--]分页标题[/!--empirenews.page--]
( 5 )神经疲劳
神经疲劳会造成机体运动的意愿下降，从而影响短跑运动员的竞技能力。在100米短距 中，疲劳的发生体现在速度的轻微下降，尤其是在后程中步频的下降。罗丝(Ross)及其同事认为步频的减少是由神经疲劳引起，具体表现为运动单位的募集模式以及运动单位的放电频率发生改变。
在短跑过程中，如100米冲刺，II型(快肌)纤维会被优先选择，但这会由于短时收缩和高速传导而导致急性神经疲劳。在100米冲刺过程中，运动皮质无法达到最大输出而会导致快肌纤维募集的减少。一次100米冲刺中速度达到最大时的肌肉激活减少4.9%至 8.7%。这种募集的减少可能是由于神经肌肉交界处的疲劳、放电频率的下降或运动单位是 高阈值募集减少( lIb型或IIx型)的结果。
罗丝和同事认为急性神经疲劳会降低反应能力的敏感度。尽管急性神经疲劳巳经被仨 实对短跑练习有反应，但大量拉伸'性外伤会降低反应能力的敏感度，并减少在跑步过程中力量的输出。这种力量输出的减少会降低短跑水平的发挥。
3.技术系统
短跑是身体前倾迈出一系列步伐并用最大加速度或速度跑出一段距离的弹道活动。短 跑包含两个主要阶段:腾空阶段和支撑阶段。腾空阶段包括折叠阶段和着地准备阶段，而支撑阶段包括离心缓冲和向心收缩两个子阶段。在短跑项目中，运动员会不断的在支撑和腾空阶段间进行反复交替。当运动员进入支撑阶段时，先进行离心的缓冲后再进行一个犀发式的向心收缩。随着速度的加快，腾空阶段耗费的时间增加，支撑阶段的时间减少，这就要求运动员拥有强大的快速力量能力来保持跑速或继续加速。
一名运动员跑步或者短跑的速度很大程度上取决于步频和步幅的相互作用。由于运动 员加速到最大速度，步频的增加比步幅增加更为明显。步频似乎比步幅更容易训练，因为步幅跟自身的体重和身高有关，是极具个性化的。然而，优秀男子短跑运动员倾向于在最短的时间内达到最大的步频和步蝠，这表明适当的训练干预能够优化步频及步幅。
短跑的阶段包括起跑、加速跑和最大速度跑3个阶段。
(1)起跑
普利斯卡认为无论是站立式还是蹲踞式起跑，短跑项目的启动阶段要通过腿部的快速 蹬地以获得初速度，当后腿摆动到身体前面时，前腿应该尽量拉伸为脚掌扒地做好准备。 与此同时，摆动腿异侧的手臂向前摆动至前额部位，肘关节保持90度夹角。在支撑阶段前腿的摆动时，异侧的手臂应该先向后摆动再向前摆动。如果顺利完成了起跑动作的话，身体会保持45。以下的夹角前进。短跑项目的起跑姿势见图12.2。
(2)加速
加速阶段是从静止状态起，步频一般会在15-20米时加快，步幅则会在8-10步加大。在这一阶段中，速度主要取决于步频的快慢。在加速阶段的前程中，身体的前倾角要小于45度，然后随着身体的逐渐直立而不断提高速度。Plisk认为加速阶段前倾角决定了后蹬腿在蹬地阶段时可以处在动力链的恰当位置。当腿处在这一位置时，蹬地腿可以与身体保持在一条直线上并充分伸展，而臀部前面的摆动腿的膝关节高抬，使大腿垂直与躯干，小腿与躯干平行。当进入支撑阶段后，积极下压并扒地。在支撑阶段中，运动的肌肉会通过周期地收缩和伸展来完成离心和向心运动阶段。这些数据表明力量训练，尤其是可以提高发力率的练习，是提高短跑项目加速能力的重要组成部分。
图12.2起跑和短跑加速阶段的技术
在加速时手臂大约呈90度弯曲，并要求异侧的手臂和腿在进入支撑阶段时贴近身体， 同时手臂的摆动幅度是从髋部到肩部。手臂的动作始终是肩关节的前后摆动。这种手臂动作与对侧的腿和臀产生的轴向动量相抵消。在加速阶段使用的位置见图12.2。
(3)最大速度
当达到最大速度时(15-20米或8-10大步) .躯干逐渐直立(图12.3) .此时步频和步幅都有助于运动速度的加快。在这个阶段，腾空阶段所耗费的时间会由于在支撑阶段初期产生的垂直于地面的反作用力而延长，从而保证了摆动腿有充足的时间为下一个支撑阶段做准备。在短跑项目中，运动员在支撑阶段时对垂直于地面的反作用力的利用效果越好，就越能在最高速度阶段更好地保持速度。这就进一步表明在周期训练中，尤其是发展速度能力时，发展肌肉强度的力量训练必不可少。
当运动员进入支撑阶段刚刚触地时，身体重心会下降或稍微前顷，并会在拉长缩短周期的作用下由离心缓冲转变为向心收缩运动。在向心收缩阶段，运动员的髓关节、膝关节和踝关节都成延伸状态，从而正确的对地面用力。然后3个关节由伸转屈，使脚后跟靠近臀部。三关节屈的运动可以使运动员的摆动腿更快速的抬膝至髓前，从而达到更佳位置这一动作不仅为摆动腿的下压做了铺垫，还有利于运动员在着地时脚的扒地动作并提高地面的反作用力。
圄12.3短跑最大速度的技术
注释i =早期不支撑， ii =中期不支撑， iii =后期不支撑，iv=早期支撑v=后期支撑.
4.疲劳
在短跑训练中，疲劳会降低运动员的冲刺能力，因此一定要谨慎对待。疲劳可能表现在步频减慢而步幅加长和着地支撑阶段的持续时间延长两方面。疲劳可以降低支撑阶段中的伸长缩短周期效应。较高的疲劳还会导致腿部的伸展性降低。这就在一定程度上解释了疲劳对短跑运动员技术的消极影响。[!--empirenews.page--]分页标题[/!--empirenews.page--]
疲劳会降低运动员的冲刺能力，尤其是在完成多次最大强度的冲刺后。这种类型的疲劳可能是由于脊髓的慢性疲劳、部分传入抑制、运动神经元损伤、兴奋分支点丧失去:和神经肌肉接头的激活肌肉能力下降等因素所致。神经肌肉疲劳是冲刺速度降低的重要原因之一。
(二)发展速度和速度耐力的方法
速度和速度耐力是可以通过大量的训练手段得到发展的。例如在加速阶段中，以ATP-CP系统为发展目标，使用90%-95%毛的最大强度进行短程( 20-80米)的冲刺训练，在每次和每组练习之间安排足够的休息时间。而长距离( >200米)、低强度( <70%最大强度) 的周期性项目则恰恰相反，安排较短的休息间隔( <45秒)可以发展运动员的有氧能力。表12.1中给出了发展速度和速度耐力的不同操作范例。 •
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