Евгений Врублевский - Легкая атлетика: основы знаний (в вопросах и ответах) Страница 9

Частота шагов или темп бега – количество шагов в секунду (минуту) – определяется как величина, обратная времени, затраченному на один шаг:

Чем больше длительность цикла движения, тем меньше темп, и наоборот. Время одиночного шага равно сумме времени полета и опоры. Поскольку при увеличении скорости продолжительность одиночного шага снижается, в уменьшение должны внести свой вклад один из этих временных периодов или оба. Другими словами, частота шагов возрастает при сокращении времени нахождения спортсмена в периодах опоры и полета. Показано, что уменьшение времени одиночного шага при увеличении скорости преимущественно обусловлено сокращением времени опоры.

Это означает, что увеличение частоты шагов происходит главным образом за счет снижения времени контакта ноги с опорой, т. е. квалифицированный бегун меньше времени проводит на дорожке. Можно утверждать, что уменьшение времени опоры связано с увеличением концентрации мышечных усилий спринтеров в отталкивании по мере роста их спортивного мастерства.

Результаты исследований свидетельствуют о том, что частота шагов является лимитирующим фактором на финише бега на 100 и 200 м. Трудность сохранения оптимального темпа движения при беге на короткие дистанции объясняется физиологическими закономерностями процессов утомления при работе максимальной интенсивности. Главным фактором здесь является изменение функционального состояния центральной нервной системы; в известной степени на это влияет и местное утомление мышц, а также некоторые биохимические сдвиги в организме. Наоборот, при увеличении длины дистанции (400 м и более) возникают трудности с удержанием оптимальной длины шага по мере нарастания утомления, частота шагов на финише более длинных дистанций увеличивается как у квалифицированных, так и у спортсменов младших спортивных разрядов.

При сохранении общего построения (деление на фазы и их взаимодействие) бег и ходьба на разных скоростях имеют существенные различия в длине и частоте шагов. Так, скорость в марафонском беге примерно в два раза ниже, чем в беге на 100 м (6 м/с против 10 м/с). При этом, если длина шага изменяется незначительно (в среднем 2,20 м на 100 м и 1,90 м в марафонском беге), то частота шагов – намного существеннее (соответственно 4,50 и 2,70 шага в секунду).

В результате большей, чем в обычной ходьбе, длины (105–130 см против 80–90 см) и частоты (180–200 шагов в минуту против 110–120) шагов, скорость спортивной ходьбы в 2–2,5 раза выше, чем скорость обычной ходьбы.

Таким образом, резюмируя вышесказанное, взаимосвязь факторов, обусловливающих результаты в беге на ту или иную дистанцию, может быть представлена в виде схемы (рис. 2).

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.