Курсовая работа: Техника бега на 30 метров
При стартовом разгоне, особенно в его начале, углы во всех суставах опорной ноги при ее постановке на опору примерно равны или находятся в пределах 90—100°, а рабочий диапазон их увеличения достаточен, чтобы мышцы проявили свою максимальную силу. Поскольку увеличение угла в тазобедренном суставе равно 70° ( в коленном и голеностопном суставах около 45°), то ведущими в стартовом разгоне являются мышцы тазобедренного сустава.
Стартовое движение происходит за счет преодолевающей работы мышц ног. На последующих шагах стартового разгона мышцы опорной ноги продолжают работать в режиме сокращения, но уже начинается использование их предварительного растяжения. Примерно с 5—7 шага по мере выпрямления корпуса и постановки стопы впереди проекции ОЦМ тела на опору начинает появляться фаза торможения с неизбежными потерями скорости и внешней энергии. Вертикальные колебания ОЦМ при беговом шаге равны 18—20 (см рис.3.1). Это приводит к появлению амортизации в коленном суставе и к дальнейшему увеличению ее в суставе стопы.
При стартовом разгоне наибольшую мгновенную мощность развивают мышцы-разгибатели тазобедренного сустава — большая ягодичная, двуглавая и др. Мышцы-разгибатели коленного сустава и сгибатели сустава стопы развивают меньшую мгновенную мощность, однако работают более продолжительное время. В начале опоры разгон спринтера происходит преимущественно за счет мышц тазобедренного сустава, а во второй половине — за счет коленного сустава и сустава стопы. Таким образом, старт и первые шаги стартового разгона обеспечиваются в основном преодолевающей работой мышц опорной ноги.
Характер и величина усилий, развиваемых в первые 10—15 мс после постановки ноги на грунт, зависят от особенностей взаимодействия стопы с опорой и подготавливаются оптимальным расположением отдельных звеньев тела бегуна, в частности ноги еще в полетном периоде. Не менее важным является и подошвенное сгибание стопы в финальной части задней опоры. Если в икроножной и камбаловидной мышцах электрическая активность исчезает еще до момента снятия ноги с опоры, то в длинном сгибателе большого пальца она сохраняется в течение всего опорного периода и продолжается некоторое время после завершения отталкивания. Фаза активного отталкивания характеризуется широкой амплитудой и большой скоростью углового перемещения опорной ноги относительно тазобедренного сустава. Внешним показателем эффективности движений в этой фазе является величина угла отталкивания. Отталкивание под более острым углом эффективно в том случае, если такое значение данного параметра обусловлено мощным усилием, обеспеченным рациональной структурой движений.
Угол в коленном суставе опорной ноги в конце отталкивания максимальный — 160—165°. Он не изменяет своей величины, чему содействует сокращение двуглавой мышцы бедра. Наряду со сгибателями позвоночника и мышцами брюшного пресса мышцы бедра напрягаются, чтобы противодействовать силам инерции туловища, направленным в фазе отталкивания вниз-назад.
Двуглавая мышца, содействуя запиранию тазобедренного сустава, создает тягу в проксимальном конце бедренной кости. Икроножная мышца выполняет функцию сгибания стопы, создает тягу в дистальном конце бедренной кости. В результате бедро и голень выполняют роль суставного рычага. При довольно большом угле в коленном суставе тяга перечисленных мышц без участия разгибателей колена достаточна, чтобы создать максимум продольной и еще значительные величины вертикальной составляющих сил реакции опоры.
Такое чередование работы мышц подчеркивает рациональность организации движений спринтера при отталкивании и их экономичность.
Эффективная структура технических действий спринтеров характеризуется приложением наиболее активных усилий опорной ноги в первой половине опорного периода сразу же после постановки ноги на дорожку, а эффективная работа маховой ноги характеризуется своевременным разгоном и торможением ее.
Вертикальная составляющая реакции опоры у детей 12—14 лет, плавно нарастая, достигает 270% их массы тела, у мастеров спорта и спринтеров высших разрядов — 300—360%. Показатель ритма бега (отношение длительности фаз полета к длительности опорной части шага) у мастеров спринта высокий — 1,35. У детей этот показатель, отображающий уровень концентрации полезных усилий, равняется лишь 0,80.
Завершение отталкивания у подготовленных бегунов характеризуется почти полным выпрямлением ноги в коленном суставе и острым (47°) углом отталкивания. Новички чаще всего заканчивают отталкивание под тупым углом (60—70°) и согнутой в коленном суставе ногой.
Маховая нога к моменту окончания отталкивания завершает торможение. При этом высота подъема бедра маховой ноги не всегда зависит от уровня технической подготовленности. При оптимальном подъеме бедра маховой ноги она составляет почти прямой угол со слегка наклоненным вперед туловищем. В конце отталкивания наблюдается поворот таза (на 45°), в сторону опорной ноги. В момент вертикали наибольшей величины достигает отведение таза в сторону маховой ноги (на 20°), в результате чего коленный сустав маховой ноги оказывается значительно ниже коленного сустава опорной ноги. Фаза отталкивания заканчивается к моменту отрыва толчковой ноги от опоры. Отталкивание достигается энергичным выпрямлением опорной ноги и активным маховым движением переносной ноги.
В периоде полета ноги совершают движения сзади — поднимание и разгон, и спереди — торможение и опускание на опору. Стопа впереди стоящей ноги выносится вперед одновременно со сгибанием бедра и голени. Стопа сзади расположенной ноги отстает от таза, полностью выпрямляясь в полете одновременно с отведением бедра назад. В результате происходит разведение стоп в полете до наибольшего расстояния между ними. Разгон бедра выносимой вперед ноги сменяется его торможением, а сгибание ноги в коленном суставе — разгибанием ее вперед. После наибольшего разведения стоп происходит растяжение мышц, которые начинают возвратные движения. Вследствие выноса сзади стоящей ноги вперед и ускоренного опускания стопы передней ноги вниз и назад, происходит сведение бедер.
4.Фазовый состав двигательного действия
Техника бега состоит из периодов опоры и периодов полета. Опорный период начинается с фазы амортизации, которая изменяет свою деятельность в зависимости от длины дистанции и скорости бега. В спринтерском беге она менее продолжительна, чем отталкивание, а в беге на длинные дистанции почти в полтора раза длиннее. Амортизация осуществляется в коленном, голеностопном и тазобедренном суставах. Мышцы совершают уступающую работу, напрягаются и обусловливают последующее мощное отталкивание. ОЦМ тела перемещается по вертикали вниз (рис. 3.2.).
Во время амортизации опорной ноги углы в дистальных суставах под действием массы и силы инерции тела спринтера уменьшаются, а угол в тазобедренном суставе увеличивается.
Мышцы-разгибатели бедра и голени, а также сгибатели стопы проявляют одновременную и поочередную активность. Наибольшая активность большой ягодичной мышцы наблюдается на фоне активности двуглавой мышцы бедра. Одновременно проявляют активность и разгибатели коленного сустава, однако после трети периода опоры продолжает работать только прямая мышца бедра. При постановке стопы на опору активизируются мышцы-антагонисты сустава стопы, но после первой трети периода опоры продолжает сокращаться лишь икроножная мышца.
Заметные различия в пространственном построении движений отмечаются и при анализе амортизационного (тыльного) сгибания стопы. У начинающих бегунов на короткие дистанции стопа тотчас же после постановки опускается к опоре, касается или почти касается ее пяткой и сразу же начинает разгибаться. У более подготовленных она плавно сгибается и остается почти прижатой к поверхности опоры вплоть до завершения амортизационной фазы.
Бедро опорной ноги непрерывно перемещается вокруг оси тазобедренного сустава в направлении, противоположном направлению бега. У подготовленных спринтеров скорость движения бедра значительно выше, чем у начинающих (7,5 мс против 4,8).
Маховая нога к моменту постановки толчковой на опору обычно находится в фазе разгона маха. У новичков своей наибольшей скорости она достигает до завершения амортизационной фазы, у более подготовленных — сразу после ее завершения. Характер ускорения махового движения значительно влияет на другие параметры бега.
Рациональное построение движений в амортизационной фазе во многом зависит от того, насколько верно выполнены движения при опускании ноги на опору. Основным показателем эффективности выполнения этой части толчка является равномерность в нарастании усилий и непродолжительное время их развития. Такой характер протекания фазы амортизации обеспечивается специфическими особенностями структуры движений опорной ноги при постановке и сразу после нее. Главными из них являются: активное «загребающее» движение, упругая постановка стопы на ее переднюю часть, хорошая согласованность движений в суставах опорной ноги, проявляющаяся в плавном изменении углов сгибания звеньев ноги в коленном суставе и суставе стопы.
Основную амортизационную функцию выполняют суставы стопы. Амортизационное уменьшение угла в коленном суставе значительно меньше, чем в суставе стопы (40 и 38°). Угол в суставе стопы в фазе амортизации предельно мал и составляет около 90—100°.
Рис.3.2. Фазы шагательных движений в беге: а) по кинематическим данным (позам); б) по динамическим данным (усилиям)
Таким образом, при беге с максимальной скоростью основным, амортизатором и движителем тела спринтера является сустав стопы. Мышцы опорной ноги работают в уступающе-преодолевающем режиме, при этом одним из ведущих факторов отталкивания является рессорное свойство стопы.
Амплитуда колебаний ОЦМ тела у спортсменов во время бега различная. Опускание ОЦМ тела в амортизационной фазе больше у менее подготовленных бегунов. Так, амплитуда сгибания опорной ноги в коленном суставе у более подготовленных бегунов составляет 30°, у других — 40—45°. Скорость амортизационного сгибания ноги в коленном суставе составляет соответственно 10 мс и 7 мс. Амортизационное сгибание ноги заканчивается чаще всего в момент вертикали, когда проекция ОЦМ тела бегуна проходит через точку опоры. Иногда до и после этого момента отмечается некоторая стабилизация угла в коленном суставе и суставе стопы. С момента постановки ноги на опору движение маховой ноги вперед обусловливает продвижение вперед и положительное ускорение ОЦМ тела бегуна. Фаза отталкивания начинается с разгибания опорной йоги в коленном суставе и суставе стопы при продолжающемся разгибании в тазобедренном. От структуры движения ноги непосредственно после момента постановки значительно зависит протекание процесса отталкивания. Важную роль играют степень сгибания ноги в суставах, скорость и амплитуда перемещения ноги относительно тазобедренного сустава.
Увеличение скорости выноса ноги вперед обеспечивает энергичный мах ногой в опорном периоде, а повышение скорости опускания ноги на опору сокращает время полета, повышая темп бега. Разгон маха — весьма ответственный участок махового движения. Это обусловлено прежде всего его существенным влиянием на реакцию опоры после того, как противоположная нога опустилась на опору. В беге этот момент чаще всего совпадает с увеличением значений ускорения маховой ноги, максимумы которых располагаются близко к моменту вертикали. Величина ускорения прямо влияет на количественные характеристики силового вклада маховой ноги в опорную реакцию.
Поэтому очень важным является момент достижения максимума ускорения маха. У подготовленных бегунов он наблюдается при завершении амортизационной фазы или после нее. Новички чаще всего достигают максимального значения ускорения маховой ноги задолго до завершения амортизации. Тем самым создаются дополнительные перегрузки в первой половине опорной реакции, что увеличивает ее продолжительность и, следовательно, не позволяет развивать высокой скорости. Фаза торможения начинается с момента замедления скорости углового перемещения маховой ноги. Бедро в этой фазе должно быть поднято до уровня перпендикуляра по отношению к туловищу.
Более раннее торможение бедра маховой ноги вызывает сопряженный эффект работы мышц задней поверхности бедра опорной ноги, что способствует сокращению времени опорного периода, приближая момент выноса ноги вперед после завершения отталкивания.
Полетные фазы при скоростном беге характеризуются большой вариативностью показателей. Однако у хорошо подготовленных бегунов на короткие дистанции они, как правило, превосходят по абсолютным значениям длительность опорных периодов, в то время как у начинающих наблюдается обратное.