Звенья одной цепи

Рейтинг:   / 1
ПлохоОтлично 

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 учетом 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 счет 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 ее функционального состояния будет в конечном счете 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 и особенно российские спринтеры, которые чрезмерно увлекаются силовой подготовкой с применением штанги, метания ядра вперед, 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 еще быстрее ее отдавать, осуществляя полезную работу по быстрому продвижению вперед. Из физиологии известно — чтобы мышца сработала наиболее эффективно, ее 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 ее 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 незначительное усилие, чтобы сохранить нужную амплитуду.

7. Мышцы, обеспечивающие функции кинематической цепи, должны быть очень чувствительными, и 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 вперед. Синхронная работа таких луков-антагонистов — основа скорости спринтера.

Натяжение лука происходит не только за счет 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 четырехглавой 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 четырехглавой мышце от ее 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 вперед 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 счет 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 четырехглавой 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 идет вперед 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 четырехглавой мышцы бедра.

Мах в значительной степени осуществляется за счет 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 счет некоторого подседания, то есть сгибания в тазобедренном и коленном суставе и тыльном сгибании в голеностопном суставе. Все 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, произведет отталкивание.

В момент прохождения вертикали все предпосылки для отталкивания уже сформированы. Далее следует разгибание туловища и коленного сустава и подошвенное сгибание в голеностопном суставе, причем последнее происходит не столько за счет сокращения икроножной мышцы, сколько за счет ее упругости при разгибании в коленном суставе, так как эта мышца двухсуставная и прикрепляется к пяточной кости, а начинается от бедренной.

За счет стопы происходит быстрое доталкивание. 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, значит, эффективную технику и высокий результат.

Григорий Воробьев,
член медицинского
комитета ИААФ

(Доклад сделан на семинаре для тренеров по спринтерскому и барьерному бегу Московского регионального центра развития ИААФ.)

Журнал Легкая Атлетика #10-11

Связанные материалы