Вопросы и ответы по исследованию доктора Питера Вейанда

Доктор Питер Вейанд широко признан одним из ведущих мировых ученых в области научных основ человеческой работоспособности. Его исследования механических и физиологических основ производительности спринтерских упражнений продолжают продвигать научное понимание и формировать современные методы тренировок.

Доктор Вейанд — доцент кафедры прикладной физиологии и биомеханики и директор лаборатории локомоторной производительности Южного университета в Далласе, штат Техас. Их уникальные испытательные возможности в лаборатории локомоторной производительности сделали лабораторию производительности привлекательной для спортсменов мирового класса со всего мира. 

7 научных ответов доктора Питера Вейанда  на распространенные вопросы

1. Бег на короткие дистанции — это в первую очередь приобретенный навык или врожденная способность? Спринтерами рождаются, а не становятся?

Ответ:  Бег на короткие дистанции — сложный навык, выполнение которого напрямую зависит от мышечной биологии атлета. Способность спринтеров прилагать силы, в 4-5 раз превышающие вес тела, менее чем за одну десятую секунды, не теряя равновесия, при этом изменяя вертикальное направление центра масс и с незначительными колебаниями горизонтальной скорости во время каждой фазы опоры, требует как большого мастерства, так и высокого уровня мышечной функции.

Критический вопрос для тренеров и спортсменов заключается в том, в какой степени поддаются тренировке как навыки, так и мышечно-скелетные функции скорости. Очевидно, что тренировка может улучшить скорость, но, несмотря на фундаментальную важность скорости для спортивных результатов в целом, данные, доступные для количественной оценки и понимания улучшений скорости, вызванных тренировками, на удивление ограничены.

Исследователи могут начать документировать и лучше понимать степень прироста скорости, который возможен за счет:

регулярный бег на высокой скорости

силовые тренировки

улучшенный контроль двигателя

2. Каковы механические требования для достижения высоких скоростей бега?

Ответ:  Ключ к скорости человека прост: быстрое приложение больших удельных массовых сил к земле.

Одним из наиболее привлекательных аспектов состояния знаний в этой области является то, насколько доступна эта важная информация тренерам и спортсменам. Биологическая основа движения и производительности чрезвычайно сложна, если учесть все события, которые происходят от нейронной активации до производства мышечной силы и передачи силы опорно-двигательным аппаратом беговой поверхности. Однако, как бы ни были сложны детали управления двигателем, производства и доставки силы во время спринта, существует простое, информативное и ценное сообщение для тренеров: скорость заключается в сильном и быстром ударе о землю.

3. На каких мышцах или мышечных действиях тренер должен сосредоточиться во время тренировок вне стадиона?

Ответ:   Разгибатели нижних конечностей: голеностопный, коленный и тазобедренный суставы, то есть мышцы, которые выпрямляют и разгибают конечность на беговой поверхности и поддерживают вес тела против силы тяжести во время фазы опоры.

Наиболее эффективными, вероятно, будут приемы, которые усиливают приложение силы нажатия на землю, но не увеличивают массу тела.

Объяснение конкретных упражнений может занять несколько книг или статей в блогах.

4. Какова относительная важность частоты шагов по сравнению с длиной шага для максимальной скорости бега?

Ответ:   Скорость часто рассматривается как произведение длины шага и частоты шагов, что, конечно же, совершенно точно с математической точки зрения.

Однако с точки зрения соответствующей науки, как физики, так и мышечной и скелетно-мышечной биологии, мы обнаружили, что концептуализация скорости в терминах сил, приложенных к земле, способствует лучшему пониманию. Это верно по нескольким причинам:

Во-первых, быстрое приложение больших, массовых сил к земле является атлетическим атрибутом, который определяет, насколько быстро спортсмены могут бегать. Почти вся разница в скорости между разными людьми объясняется тем, что происходит во время фазы контакта или приложения силы к земле.

Во-вторых, приложение силы опоры может быть напрямую связано с функцией мышц, сухожилий и костей, тогда как длина и частота шагов не могут быть связаны.

В-третьих, как подробно описано в статье Вейанда 2000 года о механике спринта, существующие данные указывают на то, что как большая длина шага, так и большая частота шагов у более быстрых бегунов являются результатом приложения больших удельных сил со стороны опоры за более короткие периоды времени.

В-четвертых, длина и частота шагов сами по себе не являются фиксированными характеристиками физической подготовки или производительности, а скорее выбираются совместно в соответствии с продолжительностью воздушной и контактной фаз шага для разных бегунов и в разных походках6 .

5. Полезно ли тыльное сгибание голеностопного сустава перед контактом с землей, и если да, то почему?

Ответ:  Активное сгибание стопы назад бегуном с использованием сгибателей голеностопного сустава до контакта стопы с землей может не нанести вреда результативности, однако заставлять спортсменов выполнять сгибание стопы назад в качестве стратегии повышения результативности не имеет смысла по следующим причинам:

При приземлении и на протяжении более ранних частей фазы опоры вес тела нагружает разгибатели голеностопного сустава и ахиллово сухожилие огромными силами, принудительно сгибая голеностоп. Гравитационные силы, которые нагружают икроножные мышцы и ахиллово сухожилие во время фазы опоры, по крайней мере в 10 раз больше, чем силы, которые мышцы-сгибатели могут генерировать для сгибания голеностопного сустава до контакта стопы с землей. Соответственно, хотя активное сгибание голеностопного сустава за счет сокращения сгибателей перед приземлением может не ухудшить производительность, любое сгибание, выполненное таким образом, почти наверняка функционально и механически не имеет значения, учитывая степень гравитационной нагрузки, которая возникает впоследствии в фазе опоры.

6. Какова важность размахивания руками в спринте?

Ответ:  Как только бегун набирает скорость, руки в основном качаются как пассивные маятники, обеспечивая равновесие, минимизируя потери энергии в центре масс и сохраняя импульс тела. Хотя движения рук координируются с движениями туловища и ног для достижения передачи энергии, которая минимизирует потери энергии в центре масс, они, безусловно, не контролируют движения ног и оказывают очень малое влияние на важнейшие силы реакции опоры.

Руки действительно играют более важную роль во время кратковременной фазы ускорения в начале гонки, чем во время бега с постоянной скоростью, но как именно они это делают, до конца не ясно.

7. Включает ли спринтерский бег больше толкающее или тянущее действие от земли?

Ответ:  Концептуализация спринтерского бега с постоянной скоростью как толчка или тяги не является научно обоснованной. Более того, эта концептуализация может легко увести тренеров в непродуктивных и потенциально бессмысленных направлениях. Это следует из незначительного вклада тянущих и толкающих сил (т. е. горизонтальных) в общую внешнюю силу, требуемую для спринта. Как только бегун набирает скорость, почти вся требуемая сила опоры имеет вертикальную ориентацию, в то время как в горизонтальном направлении требуется очень мало. Это несколько неинтуитивное наблюдение является прямым результатом того, насколько хорошо бегуны сохраняют свой импульс и скорость движения от шага к шагу после того, как они прошли фазу ускорения гонки.

Наши точные измерения сил реакции опоры, приложенных как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях на нашей беговой дорожке в лаборатории, которые хорошо согласуются с данными силовой пластины от бега по земле, иллюстрируют это. Эти измерения показывают, что во время спринтерского бега с почти постоянной скоростью горизонтальные (т. е. толкающие и тянущие силы) силы реакции опоры составляют очень малую часть (т. е. 2–10%) от общей требуемой силы реакции опоры 6 . Этот процент может быть немного больше, когда скорость более изменчива, при беге против встречного ветра и у действительно элитных спринтеров, которым приходится отталкиваться от немного большего сопротивления воздуха. Однако, независимо от того, какими могут быть небольшие отклонения от этих значений, основной вывод неизменен — спринтерский бег с постоянной скоростью требует приложения больших сил вниз и непосредственно к беговой поверхности.

Эта критическая концепция возникла из классических работ Джованни Каваньи и Дика Тейлора, опубликованных в 1960-х, 70-х и 80-х годах, которые наглядно продемонстрировали, что чистая потребность в механической работе и движении вперед после того, как бегун набирает скорость, незначительна. Поскольку бегуны так эффективно поддерживают свой импульс движения вперед, им не нужно ни толкать, ни тянуть горизонтально, находясь на земле. Им просто нужно удариться о землю достаточно сильно по отношению к весу своего тела в течение коротких периодов контакта стопы с землей, чтобы снова подняться в воздух.

2013 год

Источник: speedendurance.com

Комментарии

Комментариев пока нет