Изучение техники бега при утомлении может в перспективе привести к снижению потерь скорости в конце дистанции. Наибольший интерес представляют изменения техники в фазе декомпенсированного утомления, когда скорость в бега падает. Это позволило бы понять природу этих изменений: являются ли они искажениями техники, на которые надо влиять с целью их исправления или это целесообразные компенсаторные коррекции, единственно возможное в условиях утомления для снижения его отрицательного эффекта.
Данные об изменениях техники бега под влиянием утомления немногочисленны. Согласно [1] утомление при беге на 400 м выражается в снижении амплитуды и скорости движения звеньев ног, в уменьшении силы отталкивания, росте силы так называемого переднего толчка и увеличении вертикального перемещения тазобедренного сустава, что косвенно указывает на рост внешней механической работы, затрачиваемой на вертикальное перемещение общего центра масс тела спринтера. Позже эти данные были подтверждены: было показано, что мощность отталкивания при беге на 400 м в фазе утомления падает, а угол вылета возрастает [2]. Кроме того, утомление при беге на 200 м выражается в стопорящей постановке ноги на дорожку причем угол в коленном суставе существенно увеличивается — нога ставится на опору в более выпрямленном положении. Однако преждевременность каких-либо определенных выводов очевидна, если учесть немногочисленность публикаций по этому вопросу и скудный статистический материал, на котором они основаны. В связи с этим в работе была поставлена следующая задача — выявить изменения техники спринтерского бега и внешней механической работы, специфичные для фазы утомления.
Методика. Внешняя работа рассчитывалась по опорным реакциям. Методика расчетов описана в монографии В. М. Зациорского с соавт. [3]. Применялась тензодинамографическая платформа ПД — 3, установленная за 5 м до финиша. Скорость бега регистрировалась фотодиодными датчиками. Метрологические характеристики аппаратуры и способ расчета показателей движения по опорным реакциям соответствуют изложенным ранее. Длина шагов регистрировалась по следам на дорожке, время шага — с помощью сейсмодатчика и тензоплатформы.
В исследовании приняли участие по 20 испытуемых при беге на 100 и 200 м и 25 — при беге на 400м, всего 65 спринтеров — мужчин квалификации от второго разряда до мастеров спорта международного класса. У испытуемых сначала регистрировались биомеханические показатели при беге на 30 м с ходу с установкой на максимально лучший результат. Затем, после отдыха, проводился забег на основную дистанцию с аналогичной установкой. При этом регистрировались биомеханические показатели за 5 м до финишной линии. Таким образом, моделировался бег по дистанции на финише, в фазе декомпенсированного утомления, и в «начале» дистанции, когда достигается максимальная скорость после стартового разбега.
Рассчитанные биомеханическое показатели бега в «конце» дистанции сравнивались с теми же показателями бега в «начале» дистанции. Достоверность различий проверялась при помощи t-критерия Стьюдента.
Результаты иих обсуждение. Падение скорости бега на финише 100 и 200-метровых дистанций произошло за счет снижения частоты шагов, а на 400 м, где утомление проявляется наиболее остро, за счет снижения обоих компонентов: как частоты, так и длины шагов. При этом частота шагов снизилась в большей степени, чем их длина. Частота шагов падает в основном из-за удлинения опорного периода, где фаза торможения возрастает существенно больше, чем фаза отталкивания. Например, при беге на 200 м время опоры увеличивалось от 114/10 до 135/18 м/с при росте времени торможения от 40/8 до 56/11 м/с, т. е. на 40 %, тогда как время отталкивания — только на 5,4 %.
Почти аналогичные изменения происходят и с внешней работой, причем отрицательная возрастает намного больше, чем уменьшается положительная. Опосредованно это выражается в больших потерях продольной скорости о. ц.м. в фазе торможения на всех трех дистанциях, а также в изменении прироста продольной скорости о. ц.м. в фазе отталкивания на 200 и 400 м. Другими словами, в фазе некомпенсированного утомления спринтер больше тормозится и меньше отталкивается, что соответствует ранее полученным выводам [4]. К тому же это сопровождается ростом вертикального перемещения, а значит и механической работы, затрачиваемой на эти перемещения.
Естественно ожидать, что эти нарушения вызваны изменениями движений звеньев тела спринтеров. Как показал анализ кинограмм, непосредственной причиной увеличения отрицательной работы является более далекая постановка ноги на опору. Например, в начале бега на 200 м продольное перемещение о. ц. м. в фазе опоры до момента вертикали было 34,4/6,2 см, а на финише- уже 40,4/5,9 см. Причиной такой слишком далекой постановки ноги было то, что спринтеры как бы не успевали подтягивать голень к себе. Так, если в начале бега горизонтальное перемещение стопы маховой ноги назад относительно тазобедренного сустава (от крайне переднего положения голени до момента постановки) было 27,1/1,6 см, то на финише оно снизилось до 17,5/2,7см. Из-за этого и происходит «натыкание» на далеко выставленную вперед голень, что приводит к достоверным неблагоприятным изменениям всех показателей фазы торможения.
Кроме того, кинематический рисунок движения ног при беге в утомленном состоянии отличается меньшим углом разведения бедер в момент вылета, а также низким подъемом бедра маховой ноги, что вызывает запаздывание выноса голени. Угловое перемещение и средняя скорость сведения бедер стали значительно меньше — 17,3/2,2 до 6,9/0,7 рад/с, т. е. более чем вдвое, что несравнимо с относительной величиной падения дистанционной скорости бега.
Казалось бы, вывод напрашивается сам собой: эти изменения движений звеньев ног — специфический признак утомления. Однако анализ зависимости кинематики звеньев ног от скорости бега склоняет к совершенно противоположному заключению: все отмеченные изменения техники бега- не специфичны для фазы утомления. Скорость бега на финише падает не потому, что спринтер ставит ногу все дальше от себя, Все дело в том, что чем меньше скорость бега (в неутомленном состоянии в пределах от 11 до 5–6 м/с), тем меньше размах и скорость движения конечностей и дальше постановка ноги, т. е. «натыкание» на нее становится все больше и больше [5]. И бежать на все более низких скоростях как-то иначе было бы просто неестественно. Таким образом, кинематический рисунок движений при беге с равными скоростями как в состоянии утомления, так и в неутомленном состоянии один и тот же. И если скорость бега падает, то независимо от причины — произвольного желания снизить ее или под влиянием утомления — размах движений ног будет снижаться и будет увеличиваться стопорящий эффект постановки ноги.
Однако по крайней мере одно специфичное изменение структуры движений ног в состоянии утомления все же проявилось — это постановка более выпрямленной ноги под опору. Так, если в начале бега на 200м угол в коленном суставе был 142,7/2,6", то на финише он вырос до 155/3,6". при утомлении в спринтерском беге и беге на средние дистанции. При беге же в неутомленном состоянии картина иная: чем ниже скорость бега, тем меньше углы в коленном и голеностопном суставах опорной ноги и тем ниже беговая «посадка».
Таким образом утомленный спринтер ставит ногу на дорожку более выпрямленной. Остается, однако, неясным, является ли это неизбежным нарушением техники бега под влиянием утомления или это компенсаторная перестройка движений с целью избежать более высоких потерь скорости бега? Пока что представляется возможным лишь выдвинуть предположения как в пользу первого, так и второго ответа на этот вопрос.
Предположение первое. Спринтер не в состоянии выносить быстро и высоко бедро маховой ноги. Однако голень, несмотря на меньшую скорость ее разгона, все же успевает «выхлестываться» вперед, как и раньше, поскольку время шага на финише возросло. В результате угол в коленном суставе при постановке ноги на опору увеличивается, что и видно. В таком случае более выпрямленная нога в коленном суставе не что иное, как закономерное искажение техники бега под влиянием утомления.
Предположение второе. Более жесткую постановку ноги можно организовать, не акцентируя подтягивание стопы ближе к себе. Видимо, это происходит подсознательно, с целью оптимизации отталкивания в невыгодных условиях, например для лучшего использования эффекта предварительного растягивания мышц опорной ноги, в особенности подошвенных сгибателей стопы. Это существенно, поскольку голеностопный сустав опорной ноги — основной движитель в фазе отталкивания при беге [6].
Следовательно, уставшему спринтеру может быть выгодна более жесткая постановка ноги для снижения диссипативных потерь механической энергии и лучшего использования эффекта растягивания его мышц. Такая постановка ноги в какой-то мере позволит компенсировать появившиеся невыгодные условия взаимодействия с опорой — возросшее время амортизации, а значит, и время растягивания мышц, а также ухудшение упругих свойств мышц, что неизбежно при утомлении. Естественно, оба вышеизложенных предположения нуждаются в отдельной экспериментальной проверке.
Выводы
В спринтерском беге в фазе декомпенсированного утомления происходят следующие изменения:
- Растет отрицательная, а также снижается положительная внешняя работа при увеличении ее вертикальной фракции
- Уменьшаются угловые перемещения и скорость бедер, а также увеличивается стопорящий эффект постановки ноги, что связано с ростом времени торможения и потерями продольной скорости о. ц. м.
- Увеличивается угол в коленном суставе ноги в момент постановки. Это изменение техники бега не может быть объяснено снижением скорости бега и является специфичным для фазы декомпенсированного утомления.
Литература:
- Ланда Б. Х. Методика физического воспитания в школе. — М.: Советский спорт, 2006. — 192с.
- Оразов Ш.Б Повышение двигательной дееспособности учащихся 7–8 классов сельской школы Каракалпакстана. //Монография. — Алматы, 2005. — 82 б.
- Оразов Ш.Б Профессиональная деятельность педагога — организатора в сфере физической культуры. //Республиканская научно-практическая конференция. –Павлодар, 2008. –С. 111–115.
- Федичев Г. К. Экспериментальное обоснование обучения рациональному дыханию школьников 12–14 лет на уроках физической культуры: Автореф. дисс… к.п.н. — М., 2000. — 22с.
- Сибагатова Г. К. Образовательные технологии в практической деятельности студентов вузов. Дисс... к.п.н.: 15.01.04. — Атырау, 2004. — 178 с.
- Чермит К. Д. Высшее образование: реалии и перспективы. — Майкоп, 2001. — 202 с.
