Особенности биомеханики отталкивания при беге в гору и по

УДК 796.012
Гаврилов В.Б.1, Рыбаков В.А.1, Селуянов В.Н1., Никишкин В.А..1, Зубкова А.В.1,
Васильев А.Д.1
1
Московский физико-технический институт (государственный университет),
Особенности биомеханики отталкивания при беге в гору и по горизонтали
В подготовке бегунов на средние дистанции используется огромный объем
(более 90%) низкоинтенсивных беговых упражнений (медленный бег). Если
исключить эти средства подготовки из программы подготовки бегунов, то объем
тренировочных упражнений будет снижен до 100 часов в год. Оставшееся
свободное время можно использовать для использования в тренировочном
процессе эффективных специальных упражнений [1].
Для
роста
специальной
выносливости
следует
выполнять
бег
с
соревновательной или выше скоростью, однако, такой бег может привести к
перетренировке. Поэтому многие выдающиеся бегуны используют бег и прыжки
в гору как средство увеличения локальной мышечной выносливости [1,2]. Можно
предположить, что при использовании прыжков в гору особенно активно
работают
мышцы,
отвечающие
за
продвижение
ОЦМТ
в
продольном
направлении. Поэтому при меньшей скорости бега, большей продолжительности
опоры, меньшей скорости сокращения мышц удается рекрутировать почти все ДЕ
и минимизировать травмирующий компонент амортизации при приземлении.
Однако, в чем заключается биомеханическая специфика бега в гору
остается еще не ясна.
Методика.
Для
определения
различий
в
биомеханике
бега
по
горизонтали и в гору были обследованы бегуны. В эксперименте участвовали
студенты института физической культуры в количестве 8 человек (средний рост
178 см (σ = 3 см), масса тела 68 кг (σ = 2,4 кг). Каждый испытуемый пробегал по
тензоплатформе со скоростью 6-7 м/с, сначала без препятствия, а затем с
напрыгиванием на тумбу. Одновременно с этим производилась видеосъемка.
Определение динамических характеристик отталкивания в прыжках в
данной работе проводились с помощью тензометрической платформы AMTI
(США) 1200×1200. Собственная частота колебаний платформы в вертикальном
направлении – 400 Гц, в продольном и поперечном направлениях – 200 Гц.
Максимальная измеряемая нагрузка в вертикальном направлении – 1500 кГ, в
продольном и поперечном направлениях – 800 кГ. Запись опорных реакций
осуществлялась синхронизировано с видеосъемкой.
Видеосъемка осуществлялась с помощью 6
высокоскоростных
видеокамер
синхронизированных
управляемых
ProReflex,
программным
обеспечением Qualisys Track Manager (QTM). QTM - это программа регистрации
и обработки данных, которая работает на базе операционной системы Windows и
позволяет пользователям выполнять двух- и трехмерную обработку собранных
данных движения.
В результате расчетов были получены следующие данные: изменение
общего центра масс тела испытуемого, кинематические значения положения
бедра, колена, стопы и плеча, угловые характеристики в тазобедренном,
коленном, голеностопном и плечевом суставе. Кроме того, определялись
характеристики суставных моментов и мощности.
Результаты. В результате обработки
данных было получено при беге
по горизонтали следующее. Мощность в тазобедренном суставе достигает 18 Вт,
в коленном 1,7 Вт, в голеностопном 0,12 Вт. ОЦМТ перед постановкой на опору
опустился на 4 см, затем до середины опры ОЦМТ продолжал опускаться еще на
7 см. За время опоры ОЦМТ поднимается на 7 см, а далее начинается полет.
Взаимодействие с опорой начинается с 20%
и заканчивается 77% времени
наблюдения. На опорной реакции отмечается ударное взаимодействие, затем
амортизация и собственно отталкивание. С момента начала разгибания коленного
сустава отмечается падение вертикальной составляющей реакции опоры. В
среднем пики суставных мощностей при беге на ровной поверхности составляют
в коленном суставе 2-3 Вт, в тазобедренном 15-23 Вт.
При отталкивании вверх, при запрыгивании на ступеньку, пиковая
суставная мощность значительно растет, а именно в коленном ставе в 20 раз
(48 Вт), а в тазобедренном в 3-4 раза (68 Вт). В голеностопном суставе пик
мощности достиг 30 Вт, что в 20 раз больше чем при беге по горизонтали.
Вывод. Прыжки в гору является мощным средством увеличения активности
работы мышц разгибателей суставов ноги (в коленном ставе в 20 раз (48 Вт), а в
тазобедренном в 3-4 раза (68 Вт), в голеностопном суставе пик мощности достиг
30 Вт, что в 20 раз больше чем при беге по горизонтали), поэтому могут
использоваться для повышения эффективности физической подготовки бегунов.
Литература
1. Селуянов В.Н. Подготовка бегунов на средние дистанции. /В.Н.Селуянов. –
М.: ТВТ Дивизион, 2001. – 105 с.
2. Мякинченко Е.Б.
Развитие
локальной
мышечной
выносливости
в
циклических видах спота / Е.Б.Мякинченко, В.Н.Селуянов. – М.: ТВТ Дивизион,
2005. – 338 с.