View
3
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Biegi krótkie: technika, trening: nowe spojrzenie- perspektywy i
problemy
Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu
Wydział Wychowania Fizycznego
Dr hab. Krzysztof Maćkała
AWF Wrocław
2
Wprowadzenie
Sprint
Aspekt naukowy
Technika biegu
Mechanika biegu
Analiza kinematyczna,
Analiza kinetyczna
EMG
Prędkość
Częstotliwość kroku
Aplikacja praktyczna
3
Zastosowanie biomechaniki w analizie ruchu
Kinematyka odnosi się do obszaru badań, które zajmują się czynnikami czasu i przestrzeni w ruchu:
długość
czas
kąt
prędkość
przyśpieszenie
Kinetyka odnosi się do obszaru badań, które dotyczą sił działających na układ
siła
Impuls
pęd
Elektromiografia (EMG) - technika stosowana do wykrywania i zapisu poziomu aktywności mięśni
4Hay
Zrozumienie czynników biomechanicznych biegów krótkich jest przydatna ze względu na ich wartość krytyczną w stosunku do uzyskanego wyniku sportowego (czasu).
Istotnymi czynnikami są:
• czas reakcji,
• technika
• elektromiografia (EMG) mięśnia,
• generowanie siły,
• czynniki nerwowe
• struktura mięśni
Wprowadzenie
5
Aspekty naukowe w biegach krótkich
Ważne dla poprawy zdolności biegu sprinterskiego
1. Sprawność mechaniczna w biegu sprinterskim
2. Wspólny moment obrotowy i moc w biegu sprinterskim
3. Aktywność mięśniowa w biegu sprinterskim
Ważne dla praktycznej aplikacji
1. Związek między aktywnością mięśniową a strukturą ruchu biegu sprinterskiego
2. 100 m jako wzorzec do analizy czasu, długości i częstotliwością kroku
3. Związek między strukturą ruchu biegu sprinterskiego (technika) a prędkością
6
Biegi krótkie
Poprawa skuteczności biegu sprinterskiego, nie nastąpitylko poprzez wzrost samej prędkości biegowej, ale przedewszystkim po znacznej poprawie umiejętności technicznychsprintera, które powinny być dostosowane do wzrostupoziomu jego/jej zdolności motorycznych
7
Technika biegu można zdefiniować jako sposób wykonywania szczególnego
wzorca ruchu, który zapewnienia właściwego wykorzystanie siły zawodnika i sił
zewnętrznych, które działają na niego w celu uzyskania maksymalnej /
optymalnej prędkość i utrzymania jej w możliwie jak najdłuższym czasie
Technika biegu
9
Udział poszczególnych składowych
przebiegu ruchu w biegu na 100 m
1%
5%
64%
18%
12%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
czas reakcji
wyjście z bloku startowego
przyspieszenie startowe
utrzymanie maksymalnej prędkości
stopień obniżenia maksymalnej prędkości
10
Technika biegu w fazie maksymalnej prędkości
Wysoko na śródstopiu
Pieta wysoko uniesiona
Udo uniesione wysoko równolegle do
podłoża
Biodra wysoko uniesione
Mocny tylny i przedni wymach
Mocna naprzemianstronna praca kończyn górnych
Krok wysoko wyprowadzony (na wysokości przeciwległego kolana)
Charakterystyczne położenie ciała w pojedynczym
kroku sprinterskim
11
Faza biegu:
a) podporowa
b) lotu
Fazy cyklu ruchu kończyn dolnych
1. faza amortyzacji (przedni podpór))
2. faza odbicia (tylny podpór)
3. tylny wymach
4. przedni wymach
12
Cykl ruchu kończyn dolnych
13
Faza tylnego wymachu rozpoczyna się w chwili odbicia i trwado momentu biegu udo nogi wymachowej jest ułożone pionowodo podłoża
Faza przejścia - z tylnego wymachu do przedniego rozpoczynasię od momentu, gdy uda nogi wymachowej jest ustawionepionowo, dalszy ruch kolana do momentu maksymalnego jegouniesienia, to jest do momentu kiedy udo nogi wymachowej jestułożone poziomo do podłoża
Faza przedniego wymachu rozpoczyna się momenciewysokiego ustawienia kolana i kontynuuje do momentu kiedybiodro i kolano jest wyprowadzone w przód i przygotowane dolądowania
Cykl ruchu kończyn dolnych - faza
wymachowa
14
Cykl ruchu kończyn dolnych - faza
podporowa
Faza przedniego podporu rozpoczyna się w chwililądowania i trwa w przybliżeniu połowę całej fazypodporowej
Faza tylniego podporu zaczyna się w przybliżeniu wpołowie fazy podporowej i trwa do chwili dobicia(oderwania stopy od podłoża)
15
Kinematic analysis of running stride
s [cm] – długość kroku
t1 –t4 [s] – czas wykonania czterech kroków
T k – czas kontaktu stopy z podłożem
λ – [°] –kat uniesienia uda
γ - [°] – kat w momencie lądowania
ή - [°] – kat tułowia
φ - [°] – kat miedzy tułowiem a udem nogi wymachowej
έ - [°/s²] – średnie przyspieszenie kątowe uda
16
Definicja wspólnych katów w analizie
kinetycznej
_TD [º] - kąt w stawie kolanowym w momencie lądowania
_TD [º] - zgięcie w stawie kolanowym w czasie
d/dt śred. [º/s] - średnia prędkość zgięcia w stawie kolanowym
d/dt maks. [º/s] - maksymalna prędkość chwilowa zgięcia w stawie kolanowym
d/dt_ TD [º/s] - prędkość wyprostu biodra w momencie lądowania
v x Tip [m/s] - prędkość pozioma przemieszczenia się końca stopy w momencie poprzedzającym lądowanie
_ TD [º] – kąt tułowia w momencie lądowania
17
Przebieg ruchu stopy podczas
pojedynczego kroku w biegu sprinterskim
18
Schemat drogi przemieszczenia się OSC w fazie
pojedynczego cyklu kroku biegowego kroku
a 1,2 = poziome przemieszczenie w fazie lotu,
b 1,2 = poziome przemieszczenie w fazie podporu
(1 – faza ekscentryczna,
2- faza koncentryczna),
h 1-4 = pionowe przemieszczenie
19
Krzywa sił reakcji podłoża podczas biegu na
palcach z prędkością 9,2 m/s,
• (y) pozioma
• (z) pionowa
• (x) boczna
Aktywność mięśniowa (EMG) w obrębie stawu
kolanowego i biodrowego
Kinematyczna i mięśniowa czynność (EMG) w czasie jednego
pełnego kroku w biegu sprinterskim
22
Mięśniowa czynność (EMG) w czasie jednego
pełnego kroku w biegu sprinterskim
23
Prędkość biegowa lub prędkość lokomocyjna
Jest określona jako zdolność do przemieszczania się na określoną odległości w jak najmniejszymprzedziale czasu z maksymalną szybkością przemieszczania się przy wysokim poziomiekoordynacji nerwowo-mięśniowej. Dlatego czysta prędkość ruchu musi być analizowana jako biegpo prostym odcinku z maksymalną prędkością (100m ) lub z mechanicznego punktu widzenia, jakoprędkości liniowa.
Prędkość obrotowa lub prędkość liniowa ("V") zależy od czterech czynników:
Prędkości początkowej (Vi)
Wielkości i kierunku przyłożenia siły (wypadkowej) (F)
masy ciała (M)
czas aplikacji siły (T)
Innymi słowy prędkość biegowa lub prędkość lokomocji jest po prostu zależna od czasu
potrzebnego na pokonanie określonego dystansu tak szybko jak jest to możliwe. Jest to również
wypadkowa dwóch bardzo ważnych parametrów: długość kroku i częstotliwości krok
24
Prędkość biegowa
25
Mechanicznie mówiąc - prędkości jest
określona przez iloczyn długości kroku iczęstotliwości
26Hay
Schemat czynników biomechanicznych biegu
sprinterskiego
27
Prędkość biegowa
Długość kroku x częstotliwość kroku
Przy większych prędkościach biegu (powyżej 7 m / s) częstotliwość kroku wzrasta bardziej niż długość kroku
- Do 2,6 m długości kroku
- 5 Hz Częstotliwość kroku
Wyzwalana siła wzrasta wraz ze wzrostem prędkości biegu
- Do 4,6 x masy ciała
- Ciężar 5,5 x NB ciała dla pięty na 9, 5 m / s
Maksymalna prędkość kontaktu stopy z podłożem zawiera się między 0,08-0,1 s
Zwiększenie długości kroku, częstotliwości kroku, wyzwolenia siły lub spadek czasu kontaktu stopy z podłożem spowoduje wzrost prędkości biegu
28
Determinanty wyznaczające długość kroku
29Hay
Determinanty wyznaczające częstotliwość
kroku
30
Najbardziej przydatne parametry prędkości
biegowej
Czas trwania fazy podporowej
Czas trwania fazy hamowania (oporowej)
Minimalna impuls fazy hamowania (oporowej)
Maksymalna impulsem w fazie odbicia
Utrzymanie maksymalnej prędkości poziomej SC w fazie hamowania
Maksymalna prędkość tzw. łapania podłoża przez stopę w fazie przedniego wymachu
31
Długość kroku i częstotliwość wykonania kroku są
wzajemnie zależne i zależą od:
Cech morfologicznych
Czasu trwania fazy podporowej
Siły generowanej w fazie
przedniego i tylnego podporu
Składki wyznaczające łączną długość
kroku
32
Odległość w fazie odbicia - pozioma odległość w której ŚC jest przesunięty do przodu w fazie odbicia, w momencie kiedy sprinter opuszcza podłoże
Faza podporowa
Odległość w fazie lotu - pozioma odległość, w której
ŚC przemieszcza się , kiedy sprinter jest w powietrzu
Faza lotu
Odległość w fazie lądowania - pozioma odległość,
w której stopa nogi lądującej na podłoże
jest z przodu ŚC zawodnika
Faza podporowa
33
Długość kroku
Posumowanie:
Odległość w fazie odbicia - pozioma odległość w której ŚC jest przesunięty do przodu w fazie odbicia, w momencie kiedy sprinter opuszcza podłoże
Odległość w fazie lotu - pozioma odległość, w której ŚC przemieszcza się , kiedy sprinter jest w powietrzu
Odległość w fazie lądowania - pozioma odległość, w której
stopa nogi lądującej na podłoże jest z przodu ŚC zawodnika
34
Częstotliwość kroku
Posumowanie:
Kombinacja czasu kontaktu stopy z podłożem i czasu fazy lotu
Stosunek czasu kontaktu z czasem fazy lotu
2: 1 podczas startu
1: 1,3 / 1: 1,5 przy maksymalnej prędkości
Start - 67% czasu kontaktu
Prędkość maksymalna - 40-45% czasu kontaktu
Czas kontaktu stopy z podłożem jest regulowany przez:
prędkość odbicia z poprzedniego kroku
prędkość przemieszczania stopy nogi podporowej
przemieszczenie ciało do przodu i do góry w następnej fazie lotu
35
Długość kroku (SL) oraz częstotliwość kroku (SR) przy różnych prędkościach biegu
36
Możliwości poprawy prędkości biegu w
zależności od zmian długości i
częstotliwości kroku
V + V = (L + L) f where (f ~ constant),
V + V = L (f + f) where(L ~ constant),
V + V = (L +L) (f + f),
V + V = (L +L) (f – f); [(L + L) (f – f) > L f,].
V + V = (L – L) (f + f); [(L – L) (f + f) > L f].
V const= (L +L) (f – f); (L – L) (f + f).
37
Krzywa zmian prędkości (prędkość chwilową) dla
przeciętnego sprinter (10,78 s)
Graficzna ilustracja treningu w biegu
na 100 m
38
Koncepcja wielowymiarowej struktury
kształtowania zdolności szybkościowych w
treningu biegów krótkich
39
40
Praktyczne zastosowanie
Aplikacja ćwiczeń, które wykorzystują te same grupy mięśniowe iwielkość wyzwolonej siły w zadaniu (struktura ruchowa)startowym
Skip „A”, „B”, „C”
Skip „D” (nożyce)
Turn-overs
Wieloskoki Na jednej nodze
naprzemienny
Odbicie z dwóch stóp
Continuous
Przyspieszenia
Odcinki biegowe z maksymalna prędkością
Dziękuję za uwagę
Recommended