Страница 10 из 12
Рис. 2. Связь факторов, обусловливающих спортивный результат в беге
Практический совет, вытекающий из представленного, состоит в следующем: чаще измерять длину и частоту шагов при ходьбе и беге на разных скоростях. Сравнение этих величин в динамике, а также с данными других спортсменов может быть ценным источником для коррекции тренировочных планов. Все помнят, что основная задача тренировки в видах спорта циклического характера – повышение средней скорости на дистанции. Но многие забывают, что скорость в данном случае – это просто произведение длины и частоты шагов.
Двойной шаг в ходьбе и беге (шаг одной, затем другой ногой) образует единицу движения – цикл. Под циклом следует понимать всю совокупность движений звеньев тела и тела в целом, начиная с любого положения (выбранного произвольно) до возвращения их к исходному положению.
В ходьбе каждый цикл движения состоит из двух периодов одиночной опоры (левой и правой ногой) и двух периодов двойной опоры, разделенных фазами, во время которых свободная нога выносится вперед, делая очередной шаг. В беге периоды одиночной опоры чередуются с периодами полета, и в этом – основное отличие бега от ходьбы. Нога, опирающаяся на грунт, называется толчковой; нога, выносящаяся вперед, – маховой. Таким образом, и в ходьбе, и в беге цикл – двойной шаг; периодами в ходьбе являются одиночная и двойная опоры, в беге – опора и полет.
Ходьба состоит из фаз – фазы заднего, переднего шага и перехода опоры; бег – из амортизации и отталкивания, выноса и опускания ноги.
Весь цикл движений каждой ногой представлен на рис. 3.
Рис. 3. Полный цикл движений спортсмена (левой, правой ногой) в ходьбе и беге
В период опоры нога служит амортизатором, поддерживает тело и производит отталкивание от грунта, при взаимодействии с которым и осуществляется передвижение. Во время маха нога выносится вперед, т. е. выполняет очередной шаг. При ходьбе длительность опоры больше длительности маха другой ногой, этим объясняется наличие постоянного опорного положения в этом виде передвижения, т. к. период опоры одной ноги по времени наслаивается на периоды опоры другой ноги.
С увеличением частоты шагов в ходьбе длительность периодов опоры уменьшается, а при темпе свыше 200 шагов в минуту ходьба непроизвольно переходит в бег, т. к. период двойной опоры исчезает и вместо него появляется полет. При беге длительность периода опоры меньше длительности периода полета.
Известно, что человек перемещается в пространстве за счет работы мышц, и силы, возникающие при их работе, относятся к внутренним силам. Вместе с тем внутренняя сила напряжения любой мышцы не может изменить положение общего центра масс тела в пространстве. Это возможно, согласно закону динамики, только при взаимодействии нескольких сил. Взаимодействуя, они создают возможность передвижения. Силы, способствующие продвижению спортсмена вперед, называют движущими. Направление их действия совпадает с направлением движения тела. Силы, оказывающие сопротивление продвижению вперед, называются силами торможения.
Внешними силами при движении человека являются: а) сила тяжести (Р); б) сила реакции опоры (R); в) сила сопротивления среды. Начнем с рассмотрения силы тяжести. Сила тяжести, или вес тела, есть сила, с которой тело человека притягивается к земле. Она направлена отвесно вниз, по направлению к центру земли и всегда действует на тело человека, но в зависимости от условий это действие бывает различным. Так, если тело находится в полете, то все его части одинаково опускаются вниз под действием силы тяжести. Сила тяжести не может увеличить или уменьшить горизонтальную скорость движения, а только изменяет его направление.
При действии силы тяжести на опору, которая препятствует движению тела, возникает равное и противоположно направленное противодействие. Эта сила называется реакцией опоры. Как результат взаимодействия спортсмена с грунтом эта сила играет важнейшую роль во всех легкоатлетических упражнениях.
Следует подчеркнуть, что давление (F) и реакция опоры (R) всегда направлены в противоположные стороны и при беге и ходьбе непрерывно изменяются в различные моменты опорного периода.
В случаях давления на опору неподвижного тела наблюдается статическая реакция опоры. Если тело давит на опору вертикально, то статическая реакция опоры равна весу тела. Если давление на опору совершает тело, имеющее ускорение, то к весу тела присоединяется сила инерции, в этом случае наблюдается динамическая реакция опоры.
Когда тело бегуна находится прямо над центром давления на площадь опоры, то реакция опоры под действием веса тела направлена вертикально вверх (вертикальная составляющая реакции опоры). Однако центр тяжести не всегда находится над центром давления на опору. В этом случае давление на опору и равная ей опорная реакция будут направлены под острым углом (вперед или назад).
Следовательно, силу давления и силу реакции опоры можно разложить на две составляющие: горизонтальную и вертикальную (рис. 4).
Рис. 4. Запись динамограмм вертикальных (–) и горизонтальных () составляющих усилий реакции опоры при беге
Горизонтальная составляющая динамограммы бега и ходьбы состоит из двух полуволн: отрицательной и положительной. Отрицательная полуволна соответствует начальной фазе периода опоры, когда происходит неизбежное торможение. Нога в этой фазе, амортизируя, замедляет и прекращает опускание тела вниз. При этом у квалифицированных бегунов ОЦМТ снижается на 2–2,5 см, а опорная нога испытывает нагрузку, превышающую вес бегуна в 3–3,8 раза.
Отрицательная полуволна длится с момента постановки ноги на опору и постепенно уменьшается до нуля, приблизительно в момент вертикали. Ее следует, по возможности, уменьшить, для чего непосредственно перед постановкой ноги на опору квалифицированные спортсмены делают активное «загребающее» движение. При этом квалифицированные бегуны в момент приземления опускают стопу на дорожку так, чтобы она не имела горизонтальной скорости в направлении бега. Ясно, что при пассивном приземлении стопа никогда не будет столь быстро двигаться назад относительно ОЦМТ. Для такого приземления нужны активные усилия спортсмена. Это не просто «загребающая» работа приземляющейся ноги. Это активное движение всего тела бегуна, основой которого является мощное сведение бедер.
В результате раньше начинается вторая, положительная полуволна динамограммы, показывающая, как изменяется во времени сила, продвигающая тело бегуна или ходока вперед. Ее величина у высококвалифицированных бегунов достигает 50–60 кг.
Равенство площади «А» (фаза амортизации) и площади «Б» (отражающей процессы, происходящие в фазе отталкивания) свидетельствует о беге с установившейся скоростью (см. рис. 4). Превышение одной над другой является признаком бега с ускорением или замедлением. Значительно больше амплитуда вертикальной составляющей динамограммы. При беге она достигает у мастеров спорта 280 кг, а у новичков – 130 кг. При ходьбе вертикальная составляющая в среднем достигает 100 кг.
В вертикальной составляющей отмечается, как правило, один максимум, приходящийся примерно на середину периода опоры. В некоторых случаях наблюдается двухпиковая конфигурация с наличием так называемого «ударного пика». Показательно, что снижение «ударного пика» силы реакции опоры считается положительным критерием улучшения техники бега, что достигается специальной тренировкой. Этот пик может снижаться в соответствии с более оптимальной постановкой стопы на опору.