Особенности формирования опорно-двигательного аппарата спринтера

Григорий Воробьев (Россия), член Медицинского Комитета ИААФ

Спринт является визитной карточкой легкой атлетики и, несмотря на свою быстротечность, наиболее зрелищным видом, особенно когда бегут высококвалифицированные спринтеры. За видимой стремительностью и мощностью бега просматривается красота и элегантность движений спортсмена, что сравнимо разве что с хорошим балетом. Высококвалифицированным спринтерам это удается благодаря тщательной проработке и тренировке двигательных качеств и построению логической биомеханики, что позволяет эффективно и с большой скоростью реализовывать эти качества на беговой дорожке.

Но, как известно, на пути совершенствования двигательных качеств возможны сознательные и несознательные ошибки, которые могут затормозить рост спортивных результатов.

Из всего многообразия двигательных качеств мы остановимся на работе мышц и попытаемся рассмотреть движимый или 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 по силе, а именно равнозначным по силе с учетом плечевых соотношений рычагов, с которых работают те или иные звенья. В целом кинематическая цепь не должна иметь 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 вышерасположенных звеньев, от чего существенно снизится коэффициент полезного действия (КПД) бегуна.

Во-вторых, слабая стопа будет деформироваться, то есть проваливаться, от чего удлиняется скоростная фаза.

Бегуны со слабой стопой во время бега как бы прилипают к дорожке.

В-третьих, слабая стопа перегружается и становится травмоопасной. Таким образом, опорно-двигательный аппарат спринтера должен быть хорошо проработанным и не иметь изъянов. 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 должна быть мощная середина, и по мере удаления от середины расположены звенья-"ускорители" с меньшей массой и силой, но способные развивать дополнительные ускорения данного 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).

В данном случае стопа является главным реализующим звеном, так как именно она взаимодействует с реакцией опоры и от ее функционального состояния будет зависеть эффективность отталкивания.

Функциональное состояние стопы определяют упруго-эластические системы, которые начинаются и заканчиваются на стопе (подошвенные мышцы, апоневроз, связки). В практике часто допускаются ошибки, и эти образования тренируются преимущественно в уступающем режиме, от чего упруго-эластические возможности их снижаются, поэтому нужно уделять очень большое внимание тренировке этих образований в преодолевающем и уступающем режимах.

4.Мышцы спринтера должны быть не только сильными, но и достаточно эластичными. Увлечение чисто силовой подготовкой 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 допускаются следующие ошибки:

1)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.

2)Часто мало тренируем такое качество, как способность к расслаблению, в результате страдает межмышечная и внутримышечная координация, что также снижает скоростные возможности спринтера, и, кроме того, такой бег является травмоопасным. Данными пороками часто страдают европейские спринтеры и особенно российские, которые чрезмерно увлекаются силовой подготовкой за счет штанги, метания ядра вперед, прыжка с места с двух ног и т.д., почти не уделяя внимания эластичности и расслаблению мышц.

В более выгодном положении находятся заокеанские спринтеры, которые уделяют большое внимание упражнениям на гибкость, расслабление и эластичность мышц. Не случайно они много занимаются стретчингом, используют свободный бег как в разминках, так и в тренировках.

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 натянутого "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). 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).

Одной из главных задач мышц спринтера все же является обеспечение кинематической цепи необходимой силой и упругостью, чтобы такая цепь могла аккумулировать упругую энергию и быстро ее отдавать.

Сила, конечно, играет важную роль, особенно во время стартового разгона, когда еще не образовались ритмические маховые движения ног и рук. По мере набирания скорости роль силового компонента мышц в отталкивании уменьшается и начинают работать упругие деформации в резонансном режиме, как, например, при раскачивании качелей вначале прикладываются 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 сможет 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 мы не всегда уделяем достаточное внимание совершенствованию этих функций, сосредоточиваясь часто на силовой подготовке, поэтому возникают большие проблемы на пути подготовки высококвалифицированных спринтеров.

В заключении 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 покидании опоры толчковая нога становится маховой с высоким уровнем потенциальной энергии. По инерции маховая нога сгибается в коленном суставе, тем самым увеличивается натяжение в четырехглавой мышце, и укорачивается амплитуда движения на длину голени, что существенно ускоряет мах.

В организации маха большую роль играет работа рук. В конце отталкивания правой ногой правая рука активно машет 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 4-х главой мышцы.

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 центра 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 соответственные 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 идет 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 кости.

За счет стопы происходит быстрое доталкивание. Рациональная кинематика может осуществляться только в упругих звеньях ОДА, ибо только в них может происходить накопление упругой деформации (потенциальной энергии).

Таким образом, на эффективность бега влияют:

1.Работа мышц толчковой ноги

2.Активность махового движения другой ноги

3.Работа рук

4.Инерционные силы

5.Гравитационные силы

Следовательно, без правильного формирования ОДА невозможно организовать рациональную биомеханику, а, значит, эффективную технику и высокий результат. 

Комментарии

Комментариев пока нет