Особенности формирования опорно-двигательного аппарата спринтера.
Из всего многообразия двигательных качеств спринтера мы остановимся на вопросах работы мышц и попытаемся рассмотреть опорно-двигательный аппарат,
как сложную кинематическую цепь с позиции модельных характеристик спринтера.
1. Вся кинематическая цепь должна быть равнозначна по силе,
то есть каждое звено должно быть не обязательно равным другим по силе,
но именно равнозначным им с учётом плечевых соотношений рычагов,
которые имеют те или иные звенья.
В целом же у кинематической цепи не должно быть слабых мест.
2. Как известно, прочность цепи определяет прочность самого слабого звена.
Если представить, что все звенья кинематической цепи подготовлены качественно
и равнозначны по силе, а одно из звеньев, например стопа, слабая и функционально неполноценная, то быстрого бега не получится.
Во-первых, в такой стопе не будет достаточной упругости и силы,
поэтому она будет гасить усилия выше-расположенных звеньев, отчего существенно снизится коэффициент полезного действия (КПД) бегуна.
Во-вторых, слабая стопа будет деформироваться, то есть проваливаться,
от чего удлиняется скоростная фаза. Спортсменам и тренерам это хорошо известно: бегуны со слабой стопой во время бега как бы «прилипают к дорожке».
В-третьих, мышцы слабой стопы перегружаются
и это звено становится травмоопасным.
Таким образом,
становится очевидным, что невозможно и недопустимо компенсировать недостаток силы в одном звене за счёт избыточной силы другого звена (!).
3. Главная кинематическая цепь должна быть построена
и соответственно функционировать по принципу упругого «лука» или «пружины»,
то есть необходимо наличие мощной середины, по мере удаления от которой должны быть расположены звенья-«ускорители» с меньшей массой и силой, но способные развивать дополнительные ускорения основного звена.
В нашем случае середина — это область тазобедренных суставов,
таза и поясничного отдела позвоночника.
Именно здесь расположены наиболее крупные и сильные мышечные группы.
Как известно, массивные сильные мышцы недостаточно быстрые.
Но в то же время именно в них формируется начало движения, которое волнообразно распространяется с ускорением по кинематической цепи от середины
к периферии (бедро, голень, стопа).
При этом именно стопа является главным реализующим звеном,
так как взаимодействует с реакцией опоры и от её функционального состояния
будет в конечном счёте зависеть эффективность отталкивания.
Функциональное состояние стопы определяют упруго-эластические системы,
которые начинаются и заканчиваются на стопе
(подошвенные мышцы, апоневроз, связки).
В практике часто допускают ошибки, и эти образования тренируют преимущественно в уступающем режиме, отчего упруго-эластические возможности их снижаются, поэтому нужно уделять очень большое внимание тренировке этих образований
и в уступающем, и в преодолевающем режимах.
4. Мышцы спринтера должны быть не только сильными,
но и достаточно эластичными.
Увлечение силовой подготовкой порой приводит к тому, что сильные, контрактивные мышцы, как бы «запирают» суставы и ограничивают подвижность
звеньев кинематической цепи.
5. Сила обратно пропорциональна эластичности и гибкости, поэтому тренируя силу, мы должны уделять много внимания эластичности и расслаблению мышц.
В процессе подготовки спринтеров часто допускают следующие ошибки:
а) Спортсмены быстро накачивают силу крупных мышц,
не заботясь об их эластичности.
В результате, тазобедренные суставы «запираются» и бегун не может активно проводить таз в финальной части отталкивания, а это делает бег силовым,
не экономичным и не быстрым.
б) Часто мало тренируют такое свойство мышц, как их способность к расслаблению.
В результате страдает межмышечная и внутримышечная координация,
что также снижает скоростные возможности спринтера, и кроме того,
такой бег является травмоопасным.
Этими недостатками часто страдают европейские спринтеры, которые чрезмерно увлекаются силовой подготовкой с применением штанги, метания ядра вперёд, прыжков с места с двух ног и т.д., почти не уделяя внимания эластичности
и расслаблению мышц.
Заокеанские же спринтеры, напротив, уделяют большое внимание упражнениям
на гибкость, расслабление и эластичность мышц. Не случайно они много занимаются стретчингом, используют свободный бег как в разминке, так и в тренировке.
6. Кинематическая цепь спринтера должна обладать хорошей упругостью,
способной быстро потенцировать энергию и ещё быстрее её отдавать,
осуществляя полезную работу по быстрому продвижению вперёд.
Из физиологии известно — чтобы мышца сработала наиболее эффективно,
ёе нужно предварительно растянуть.
Большинство звеньев кинематической цепи работает по принципу стрельбы
из «лука», то есть сначала происходит как бы замах (натягивание лука и накопление потенциальной энергии) с последующей быстрой реализацией в виде кинетической энергии (лук как бы отстреливает).
Одной из главных задач мышц спринтера таким образом является обеспечение кинематической цепи необходимой силой и упругостью, чтобы такая цепь могла аккумулировать упругую энергию и быстро её отдавать.
В спортивной практике часто бытует ошибочное представление,
что мощность отталкивания в беге зависит в основном от силы мышц,
участвующих в разгибании тазобедренных и коленных суставов
(ягодичные, четырехглавые, икроножные мышцы).
Сила,
несомненно, играет важную роль, особенно во время стартового разгона.
По мере набирания скорости роль силового компонента мышц в отталкивании уменьшается и начинают работать упругие деформации в резонансном режиме,
как например, при раскачивании качелей, когда вначале прикладывают значительные усилия, а впоследствии достаточно приложить совсем незначительное усилие,
чтобы сохранить нужную амплитуду.
7. Мышцы, обеспечивающие функции кинематической цепи,
должны быть очень чувствительными, в них должна быть развита до совершенства тонкая межмышечная и внутримышечная координация
(как говорят спринтеры, «мышцы должны быть умными»).
Одной из самых важных задач мышц синергистов и антагонистов является обеспечение необходимой упругости кинематической цепи.
Как говорилось выше, большинство спринтерских движений осуществляется
по принципу работы натянутого лука, который, выстреливая с большой скоростью, соответственно натягивает мышцы-антагонисты и заряжает другой,
так называемый антагонистический лук, который, отстреливая — также
обеспечивает продвижение вперёд.
Синхронная работа таких луков-антагонистов — основа скорости спринтера !
Натяжение лука происходит не только за счёт мышц-антагонистов, большую роль играют инерционные силы, силы упругой деформации, гравитационные силы и т.д.
Например,
считается, что в момент постановки маховой ноги на опору с началом амортизации возникает торможение. Это рассматривается как вредный фактор.
Но не будь этой фазы амортизации, не происходило бы натяжения четырёхглавой мышцы, а без этого натяжения она не смогла бы эффективно работать в последующей фазе. Так что потери от амортизации с лихвой оправдываются той потенциальной энергией, которая накапливается в четырёхглавой мышце от её упругой деформации.
Как мы видим, вся сложность биомеханических процессов спринтерского бега,
в конце концов, определяется функциями мышц, которые очень разнообразны. Например, Д.Д. Донской и В.М. Зациорский описывают 9 таких функций:
1. Генератор механической энергии из химической.
2. Трансформатор механической энергии
(из потенциальной в кинетическую и обратно).
3. Аккумулятор упругой энергии в мышце (в резонансном режиме).
4. Движитель, передающий механические усилия звеньям тела.
5. Фиксатор звеньев в суставах (при опорных тягах).
6. Регулятор величины и направления скорости
(в биомеханически полносвязном механизме).
7. Демпфер, поглощающий и рассеивающий энергию (при погашающей амортизации).
8. Упругий амортизатор
(создающий обратное движение в возвратном и колебательном режиме).
9. Рецептор (своими проприорецепторами сигнализирует о положениях и движениях).
Надо отметить: в тренировочной практике не всегда уделяют достаточное внимание совершенствованию этих функций, сосредоточиваясь часто на силовой подготовке, поэтому возникают большие проблемы на пути подготовки высококвалифицированных спринтеров.
В заключение рассмотрим биомеханику двойного бегового шага.
В конце отталкивания толчковая нога почти прямая, стопа в голеностопном суставе находится в состоянии активного подошвенного сгибания.
Таз продвинут вперёд по ходу движения, обеспечивая хорошее натяжение сгибателей туловища и четырехглавой мышцы, что способствует в дальнейшем организации хорошего реактивного маха с малыми энергозатратами.
Если этого натяжения не произойдет, то мах будет силовой, медленный
и высокозатратный — за счёт сокращения мышц, поднимающих бедро.
При снятии с опоры толчковая нога становится маховой, имея высокий уровень потенциальной энергии. По инерции она сгибается в коленном суставе, тем самым увеличивая натяжение в четырёхглавой мышце и укорачивая амплитуду движения
на длину голени, что существенно ускоряет мах.
В организации маха большую роль играет работа рук.
В конце отталкивания правой ногой правая рука активно идёт вперёд
по ходу движения, а левая — назад.
Таким образом, правое плечо поворачивается в сторону движения и через косые мышцы живота поворачивает правую сторону таза так же в сторону движения,
тем самым дополнительно увеличивается натяжение сгибателей туловища
и четырёхглавой мышцы бедра.
Мах в значительной степени осуществляется за счёт превращения потенциальной энергии в кинетическую. Во время маха происходит натяжение мышц антагонистов (разгибателей туловища и мышц задней поверхности соответствующей ноги).
Натяжение мышц задней поверхности останавливает мах и выхлест голени.
Маховая нога, слегка согнутая в коленном суставе, упруго ставится на опору несколько впереди ОЦТ с наружной части стопы загребающим движением
и начинается фаза амортизации за счёт некоторого подседания, то есть сгибания
в тазобедренном и коленном сустав,е и тыльном сгибании в голеностопном суставе.
Всё это дает возможность растянуть соответствующие мышцы и подготовить их
тем самым к активной работе при отталкивании, то есть вновь происходит накопление потенциальной энергии в растянутых мышцах, которая превращаясь в кинетическую,
произведёт отталкивание.
В момент прохождения вертикали все предпосылки для отталкивания
уже сформированы. Далее следует разгибание туловища, коленного сустава
и подошвенное сгибание в голеностопном суставе, причём последнее происходит
не столько за счёт сокращения икроножной мышцы, сколько за счёт её упругости
при разгибании в коленном суставе, так как эта мышца двухсуставная
и прикрепляется к пяточной кости, а начинается от бедренной.
За счёт стопы происходит быстрое доотталкивание.
Рациональная кинематика может осуществляться только в упругих звеньях
опорно-двигательного аппарата (ОДА), ибо только в них может происходить накопление упругой деформации (потенциальной энергии).
Таким образом, на эффективность бега влияют:
— работа мышц толчковой ноги;
— активность махового движения другой ноги;
— работа рук;
— инерционные силы;
— гравитационные силы.
Следовательно,
без правильного формирования опорно-двигательного аппарата невозможно организовать рациональную биомеханику, а значит — эффективную технику
и высокий результат.
Григорий Воробьёв,
член медицинского комитета ИААФ.
(Доклад сделан на семинаре для тренеров по спринтерскому и барьерному бегу Московского регионального центра развития ИААФ)
Loading ...
