Вертикальная механічна робота у аспекті оцінки техніки бігу

Вертикальная механічна робота у аспекті оцінки техніки бігу

Профессора Е. Е. Аракелян, Ю. Н. Примаков, кандидат педагогічних наук А. А. Умаров, кандидат педагогічних наук, доцент В. В. Тюпа, Російська державна академія фізичної культури, Наманганский державний університет.

Оценка технічного рівня бігунів зазвичай пов’язують із поруч біомеханічних показників, зокрема корелюють зі швидкістю бігу. У цьому мається на увазі, що й кращі бігуни відрізняються певними величинами показників, це пов’язані з перевагами їх техніки. Наприклад, такий використовувався щодо техніки бігу п’ять км у стаєрів різною кваліфікації, але з росто-весовыми характеристиками і величинами максимального споживання кисню [13]. Встановлено, що бігуни вищого рівня гостріше відштовхувалися від опори і механічна робота, витрачена ними на вертикальні переміщення загального центру мас тіла (о.ц.м.), була вдвічі нижча. Тому і середній результат була майже на 1 хв 43 з краще з допомогою більш довгого кроку. На цьому, начебто, слід, що як кваліфіковані стаєри володіють такий технікою бігу, що дозволяє їм заощаджувати на вертикальної роботи і тому показувати кращі результати.

Однако у низці експериментальних робіт простежується загальна закономірність: з збільшенням швидкості пересування від максимальної при звичайній ходьбі до спортивної і далі до бігу із виходом максимальну швидкість вертикальна робота постійно зменшується [1−3, 5, 8−11]. Звідси можна дійти невтішного висновку у тому, що зміна вертикальної роботи є підставою не причиною, а наслідком підвищення швидкості шагательных переміщень людини. Навіть якщо спортсмени більш високій кваліфікації виконують меншу вертикальну роботу, це ще ознака більш досконалої техніки їх бігу. Тож у нашій стабільній роботі була поставили завдання — перевірити це припущення, досліджуючи механізм пересування при бігу.

Методика. У експериментальної частини роботи взяли участь 65 спортсменов-спринтеров кваліфікації від III розряду до майстрів спорту международ ного класу. Їх зростання становив 176,3±5,3 див, маса тіла — 69,2±7,4 кг, довжина ніг — 91,5±3,9 див. Вони пробігали 30 м відразу ж з максимальною швидкістю. Швидкість бігу реєструвалася фотодиодными парами, довжина кроків — за відбитками шипів, опорні реакції - на тензоплатформе ПД-3 зі своєю частотою 300 гц. Потім відбиралося за однією кращої спробі кожного бігуна, всього оброблено 65 спроб.

По отриманим вихідним даним розраховувалися переміщення і швидкість о.ц.м., механічна енергія й зовнішня робота з загальноприйнятої методиці [12].

Результаты та його обговорення. Середні значення швидкості бігу, довжини і частоти кроків були рівні відповідно 8,31±1,07 м/с, 2,12±0,18 метрів і 3,9±0,46 ш/с. Відповідно до отриманих результатів зі зростанням швидкості бігу достовірно зменшувався розмах вертикальних коливань о.ц.м., вимірюваний від нижчого положення у фазі амортизації до вищого в періоді польоту:

Sv = 14,25 — 0,923V (±1,26), r = -0,62 (I),.

где Sv — вертикальне переміщення о.ц.м. (див), V — швидкість бігу (м/с), r — коефіцієнт кореляції.

Естественно, усе веде до їх зниження вертикальної механічної роботи:

Wv = 0,927 — 0,071V (±0,058), r = -0,80 (2),.

где Wv — вертикальна слагающая позитивної зовнішньої роботи (Дж/кг/м).

Снижение вертикальної роботи відбувалося при зменшенні кута вильоту: a = 12,48 — 0,941V (±0,57), r = -0,87 (3),.

где a — кут вильоту о.ц.м. (в градусах).

Такие зміни супроводжувалися зростанням подовжньої роботи:

Wf = -0,018 + 0,178V (±0,237), r = 0,63 (4),.

где Wf — поздовжня слагающая позитивної зовнішньої роботи (Дж/кг/м).

Поскольку поздовжня робота збільшується швидше, ніж падає вертикальна, перевищуючи останню майже кілька разів, то зовнішня робота також зростає зі збільшенням швидкості бігу:

Wext = 0,910 + 0,107V (±0,232), r = 0,44 (5),.

где Wext — позитивна зовнішня робота (Дж/кг/м).

Соотношение подовжньої і до зовнішньої роботи, що можна трактувати як ефективність механічної роботи, витраченої на переміщення о.ц.м., показує його зростання зі збільшенням швидкості бігу:

К = 0,361 + 0,053V (±0,046), r = 0,78 (6),.

где До — ставлення подовжньої слагающей до зовнішньої роботі.

Таким чином, підтверджується зроблену раніше те, що зі зростанням швидкості бігу знижується вертикальна роботу і підвищується ефективність бігу [3, 10−12]. Ці дані отримано на групах піддослідних, кожен із яких біг з різними швидкостями. У цьому всі спроби зводилися до одного масив і піддавалися статистичному аналізу. Тому отримані дані можна трактувати як змішаний всерединіі межиндивидуальный аналіз, що складає, як змінюються показники бігу у разі підвищення швидкості пересування однієї й тієї ж випробуваного й дуже це відбувається в інших спортсменів. Наші дані показують, ніж характеризується біг ближчих спортсменів, що дозволяє собі з допомогою рівнянь регрессий перевіряти міжкваліфікаційні відмінності.

Итак, можна зрозуміти, що як кваліфіковані бігуни виконують меншу вертикальну роботу. Звідси знову напрошується висновок про наявність в них більш досконалої техніки бігу. Чи так це? Знову звернімося до до експериментальним фактам.

Многочисленными дослідженнями встановлено, що на підвищення швидкості бігу зменшується час опори та її складових — фаз гальмування (амортизації) і відштовхування. Таке спостерігається як із всерединіі межиндивидуальном аналізі [1−3, 6, 7], і при змішаному [9−11]. Зменшення часу опори неминуче, оскільки поздовжнє переміщення о.ц.м. під час опори, попри зростання швидкості бігу, практично постійно на одне й того індивідуума [11]. Відомо, що з швидкістю бігу ростуть сили інерції, останні вимагають збільшення м’язових зусиль, спрямовані проти них [1, 12]. Проте до змішаного і внутрииндивидуальному аналізу скорочення періоду опори викликає зменшення імпульсу вертикальної сили, доданої до о.ц.м., попри певний приріст середнього розміру вертикальної сили [1, 2, 6, 9, 12]. Ця закономірність підтверджується нашим межиндивидуальным аналізом:

Iv = 80,16 — 3, 218V (±8,2), r = -0,49 (7),.

где Iv — імпульс вертикальної складової реакції опори в фазі відштовхування (Нс);

Pv = 66,6 + 5,21V (±13,7), r = 0,47 (8),.

где Pv — середній розмір вертикальної складової реакції опори в фазі відштовхування (кГс). Обидві залежності підтверджують раніше отримані дані межиндиви дуального аналізу [3, 7].

Теперь для наочності проілюструємо зміни обох показників у разі зростання швидкості бігу від 5 до 10 м/с, підставляючи значення швидкістю рівняння 7 і побачили 8-го. Тож якщо у своїй середня вертикальна сила зростає на 28%, то скорочення часу відштовхування спричиняє падіння імпульсу вертикальної сили на 33,5%. У той самий час поздовжня складова кінетичною енергії тіла бігуна масою 70 кг зросте у в чотири рази. Зрозуміло, що імпульс вертикальних зусиль бігуна — єдина причина, здатна спричинити зміна кінетичною енергії тіла, переміщуючи їх у вертикальному напрямі. Таке нерозмірне зміна обох характеристик і призводить до автоматичному зменшенню вертикальних коливань о.ц.м. Також змінюється і кут вильоту о.ц.м., оскільки зменшення вертикального імпульсу означає падіння вертикальної швидкості вильоту о.ц.м.

Таким чином, перелічені вище умови бігу призводять до більш плавного руху о.ц.м. за умов зростання швидкості пересування і до підвищення його ефективності. Через це порівняння бігунів різною кваліфікації, і різною спеціалізації, чи це спринтери чи бігуни на витривалість, показує те ж закономірність: в тих, хто біжить з вищої швидкістю, знижуються вертикальна роботу і кут вильоту о.ц.м. І це проявилося при порівнянні бігунів на 800 і 5000 м різною кваліфікації [3, 7]. Знижена вертикальна праця в тих стаєрів, які за однакових антропометричних і функціональних характери стиках зуміли показати вищу швидкість [13], відповідає залежності «вертикальна робота — швидкість бігу ». Проте гідно уваги те, що могли підтримувати значнішу подовжню роботу, що вимагає потужнішого відштовхування. Його забезпечення залежить як від такої фізіологічного показника, як максимальне споживання кисню, а й від створення низки інших, включаючи характеристики опорно-рухового апарату і вміння ефективно їх використати [4].

Выводы

1. Підвищення швидкості бігу супроводжується зменшенням вертикальної слагающей зовнішньої праці та кута вильоту о.ц.м.

2. Знижена вертикальна слагающая зовнішньої роботи в бігунів високій кваліфікації перестав бути відмітним ознакою їх технічного рівня.

Список литературы

1. Богданов В. А., Гурфинкель В. С. Біофізика. — Л.-М.: Наука, 1975, т. ХХ, вип. 3, з. 522.

2. Богданов В. А. Фізіологія рухів. — Л.-М.: Наука, 1976, з. 276.

3. Гусейнов Ф. А., Мироненка І., Травин Ю. та інших. //Легка атлетика, 1982, № 9, з. 8.

4. Зациорский В. М., Алешинский С. Ю., Якунін Н.А. Біомеханічні основи витривалості. — М.: ФиС, 1982.

5. Лапаев Н.І. Автореф. канд. діс. М., 1973.

6. Тюпа В. В. Автореф. канд. діс. М., 1977.

7. Тюпа В. В., Травин Ю. Г., Гусейнов Ф. А., Рябинцев Ф. П. //Теорія і практика фізичної культури, 1982, № 4, з. 20.

8. Ухов В. В. Автореф. канд. діс. М., 1963.

9. Cavagna G.A. J. Physiol. Paris, Sept., 1969, 61, p. 43.

10. Cavagna G.A., Komarek L., Mazzoleni P. S. J. Physiol., 1971, 217, p. 709.

11. Cavagna G.A., Thys H., Zamboni A.J. Physiol., 1976, 262, p. 639.

12. Fukunaga Т., Matsuo A., Yuasa K. a.o. Ergonomics, 1980, vol. 23, № 2, p. 123.

13. Miura M., Kobayashi K., Miyashita M. a.o. In review of our researches, 1970;1973 (ed. H. Matsui). Univ. of Nagoya, 1973, p. 46.

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.