НАУКА СПРИНТА, Часть 1 — Train Hard, Train Smart

Спринт – дисциплина легкой атлетики из разряда бега. Сюда включают дистанции от 30 м и до 400 м. Отличительная особенность – вторая половина дистанции пробегается быстрее, чем первая.

Цель спринтера – уменьшить время прохождения дистанции. Исходя из простейшей формулы:

Время прохождения дистанции =  длина дистанции/скорость бега

Таким образом, чем меньше дистанция, и чем выше скорость бега, тем меньше будет время прохождения.

Поскольку длина дистанции нам задана, необходимо увеличить скорость бега

Скорость бега можно принять как среднее арифметическое скоростей каждого единичного шага

Скорость бега =  сумма скоростей единичных шагов/количество шагов

Рассмотрим скорость единичного шага атлета.

Скорость единичного шага – это отношение длины шага (дистанции, которую атлет проходит за один шаг), и времени шага (времени, за которое он совершает этот шаг):

Скорость шага = длина шага/время шага

Разберем фазы шага, чтобы определить, за счет чего мы можем увеличить длину и уменьшить время шага, а за счет чего этого делать не стоит.

ДЛИНА ШАГА

Длина спринтерского шага в фазе гладкого бега складывается из трех величин:

  1. Фаза торможения
  2. Фаза отталкивания
  3. Фаза полета

Рассмотрим целесообразность увеличения длины каждой фазы шага.

Фаза торможения характеризуется тем, что постановка ноги спортсмена происходит перед Центром Массы Тела. Происходит перенос ЦМТ относительно стопы из положения «позади» в положение «вертикально над»

Это приводит к тому, что голень имеет отрицательный угол наклона в начале фазы, и находится вертикально в конце.

Из-за чего, происходит появление отрицательно направленных горизонтальных сил, что приводит к снижению скорости ЦМТ в этой фазе.

Таким образом, эту фазу (и ее длину, и ее продолжительность), необходимо по возможности уменьшить. Избавится от нее невозможно, т.к. она служит для амортизации, что есть часть рефлекса растяжение-сокращение.

Фаза отталкивания – момент переноса ЦМТ из положения вертикально над точкой контакта, до отрыва ноги с опоры.

Положение голени меняется от вертикального до положительного угла наклона.

Рост вертикальной и горизонтальной составляющей силы.

Характеризуется ростом горизонтальной и вертикальной скорости спринтера.

Длина фазы во многом зависит от анатомических особенностей атлета, длины его нижних конечностей. Возможен рост длины толчка за счет улучшения техники бега, правильной осанки,  повышения мобильности суставов и гибкости мышц

Возможность роста длины фазы сильно ограничена.

Фаза полета – момент от снятия одной ноги с опоры и до постановки второй ноги.

Является безопорной фазой (в это время воздействуют на тело лишь сила тяжести и сила сопротивления воздуха)

Длина фазы полета зависит от (без учета силы сопротивления воздуха):

Длина полета = горизонтальная скорость*время полета

Горизонтальная скорость зависит от:

Горизонтальная скорость = (горизонтальная сила*время толчка)/масса

Время полета, в свою очередь, зависит от вертикальной составляющей силы:

Время полета = (2*вертикальная скорость)/g

Вертикальная скорость = ((вертикальная сила – m*g)*время толчка)/масса

Время полета = (2*((вертикальная сила – m*g)*время толчка)/масса)/g

Составляющая «вертикальная сила – m*g» показывает, что важно превышение вертикальной силы атлета над силой тяжести (результирующая сила, + вертикальная сила толчка, — сила тяжести)

Исходя из этого, важно проявить как можно больше вертикальных и горизонтальных сил во время толчка, т.е. на предыдущей фазе.

Выводы:

Следует минимизировать длину фазы торможения, за счет своевременно быстрого проноса ноги

Следует увеличить длину фазы толчка за счет правильной осанки, техники, мобильности суставов и гибкости мышц/сухожилий. Во многом зависит от антропометрии атлета.

Следует увеличить длину фазы полета за счет роста горизонтальной скорости и времени полета (вертикальной скорости).

Это происходит за счет роста вертикальной составляющей силы и горизонтальной составляющей силы за время отталкивания, т.е. на предыдущей фазе.

ВРЕМЯ ШАГА

Как и в случае с длиной шага, у нас есть время прохождения тех же трех фаз: фазы торможения, фазы толчка и фазы полета.

Рассмотрим целесообразность уменьшения времени каждой фазы шага.

Фаза торможения – как упоминалось выше, длину и продолжительность этой фазы необходимо уменьшить, за счет своевременно быстрого проноса ноги

Фаза толчка – с одной стороны, чем больше время толчка, тем больше вертикальных и горизонтальных сил вы сможете проявить, что имеет решающее значение для длины фазы полета.

С другой стороны, опытные спринтеры всегда проявляют больше вертикальных и горизонтальных сил, и делают это за меньшее время.

Поэтому время толчка уменьшается с ростом тренированности спринтера. Для этого важно улучшить скорость нарастания силы, и эффективно использовать рефлекс растяжения-сокращения.

Фаза полета – время фазы полета уменьшать бессмысленно, т.к. ее время напрямую влияет на длину фазы полета.

Выводы:

Следует минимизировать время фазы торможения, за счет своевременно быстрого проноса ноги

Следует минимизировать время фазы отталкивания, за счет скорости нарастания силы толчка и рефлекса растяжение-сокращение. Не стоит уменьшать время толчка ценой падения сил отталкивания.

Минимизировать время фазы полета бессмысленно, т.к. это напрямую приведет к падению длины фазы полета.

ЧТО НУЖНО, ЧТОБЫ БЕГАТЬ БЫСТРЕЕ?

Итак, общая формула для скорости шага:

Синим цветом выделена горизонтальная скорость

Красным цветом – вертикальная скорость

Желтым цветом – время полета

Таким образом, исходя из описанных выше рассуждений, необходимо:

  1. Выполнять достаточно быстрый пронос ноги от отталкивания до отталкивания (за время, указанное ниже)
  2. Выполнять максимально быстрое отталкивание (с учетом пункта 3)
  3. Проявлять как можно больше горизонтальных и вертикальных сил по отношению к собственной массе

Именно эти три фактора играют ключевую роль в скорости единичного шага.

ЧАСТОТА ШАГОВ

Много споров идет про важность частоты шагов, что важнее, частота или длина шагов? Как быстро и/или высоко нужно выносить ногу, чтобы «увеличить частоту» шагов?

Давайте рассмотрим, а что же такое «частота шагов»?

Частота – это функция, обратная времени.

Если вы делаете 4 шага в секунду, это значит, что на один шаг вы тратите 0,25 секунд.

Обратное тоже верно – если вы делаете один шаг за 0,25 секунд, то ваша частота будет равна 1/0,25=4 шага в секунду.

Соответственно, единственный РЕАЛЬНЫЙ способ увеличить частоту ваших шагов – это уменьшить время выполнения одного единичного шага!

Выше уже было показано, за счет чего следует уменьшать время шага: это уменьшение времени толчка и времени торможения.

Математически:

ДОСТАТОЧНО БЫСТРЫЙ ПРОНОС НОГИ

Скорость проноса ноги – это важный фактор скорости бега.

Сам по себе, пронос не генерирует силу в опору, т.к. является безопорным движением.

Однако если он будет выполнен не в необходимый промежуток времени, во время постановки ноги на опору спринтер попадет в невыгодную позицию.

В невыгодной позиции спринтер начнет проявлять слишком много отрицательных горизонтальных сил, что приведет к излишнему замедлению и падению скорости.

Итак, фаза проноса ноги (например, левой) начинается сразу после того, как спринтер снял эту ногу с опоры.

Затем происходит фаза полета, фаза торможения правой ногой, фаза отталкивания правой ноги, и фаза полета, вплоть до касания трека левой ногой.

Время проноса = время полета*2 + время торможения + время толчка

Именно это время и считается оптимальным временем проноса ноги.

Важно отметить, что левая часть равенства не следствие правого, как и наоборот. Время проноса зависит от скорости действий вашей маховой ноги, тогда как остальные фазы и их время зависят от факторов, описанных ранее (от взаимодействия с опорой).

Синхронность этих факторов обеспечивает правильную постановку ноги на опору, минимум торможения и максимум скорости.

Косвенно, лишь время торможения зависит от времени проноса:

Чем быстрее будет время проноса, тем меньше будет фаза торможения, в первую очередь, по длине, и также по времени.

Чем меньше будет фаза торможения, тем по формуле нужно быстрее проносить ногу.

Также, чем опытнее спринтер, тем меньше времени будет занимать его отталкивание, что также приведет к тому, что ему придется проносить маховую ногу быстрее!

В общем, скорость проноса должна быть строго подобрана внутри единичного шага, чтобы бег был гладким, техничным, безопасным, и главное – быстрым!

Ниже даны примеры неверной синхронизации скорости проноса ноги и остальных фаз бега.

СЛИШКОМ МЕДЛЕННЫЙ ПРОНОС НОГИ

Классически, такой случай возникает при падении скорости к концу дистанции. Как ни странно, причина кроется в фазе отталкивания.

Итак, вы бежите дистанцию, и вдруг начинаете уставать. Сила толчка падает, а его время увеличивается. Длина толчка также незначительно падает.

Рост времени толчка автоматически приводит к падению частоты, что мы покажем дальше.

Падение силы толчка приводит к падению, как длины, так и времени полета.

Из-за того, что время полета упало, скорость проноса ноги, которая до этого была оптимальной, теперь оказывается недостаточной (вы приземляетесь на землю быстрее, чем нога пронесется).

Это приводит к тому, что нога оказывается слишком далеко впереди от ЦМТ. Это увеличение фазы торможения – ее длины и продолжительности.

Это еще сильнее уменьшает силу толчка и увеличивает общее время контакта с землей, что еще сильнее уменьшает время и длину фазы полета, и в итоге эта проблема нарастает, как снежный ком.

В зарубежной литературе это называется over-striding (буквально, «перешагивание»), когда атлет выполняет слишком длинный шаг, и его нога оказывается слишком далеко перед ЦМТ.

Это и есть рост фазы торможения, что замедляет каждый шаг сильнее, чем придает ему скорости.

Часто советуют «выносить ногу выше», чтобы «компенсировать» падение скорости. Однако это бессмысленно – чем выше вы выносите ногу, тем пронос будет ЕЩЕ медленнее, и тем сильнее будет оверстрайд.

Можно попытаться выносить ногу БЫСТРЕЕ, однако, если падение силы толчка будет продолжаться, в конце концов, вы будете просто очень быстро перебирать ногами, стоя на месте.

Единственным верным решением будет устранение причины – падение силы толчка. Однако, поскольку это неизбежно, рано или поздно, под конец дистанции вы можете попробовать выносить ноги БЫСТРЕЕ, чтобы немного оттянуть момент замедления, и не допускать слишком сильного оверстрайда.

СЛИШКОМ БЫСТРЫЙ ПРОНОС НОГИ

Такой случай возникает крайне редко.

Бег – очень естественное движение, и очень трудно сделать так, чтобы вы проносили ногу быстрее, чем проходят остальные фазы.

Для этого, время фазы полета должно очень сильно увеличиться, что в целом невозможно при выходе на пиковую скорость.

Однако этот вариант может произойти, если вы используйте бег с крутой горки, когда сила тяжести не так сильно вжимает вас в трек, вместо этого ускоряя вдоль дорожки.

В этом случае, вы будете ставить ногу сразу под ЦМТ, что убирает фазу торможения, что приводит к потере контроля над последующим толчком, и увеличивает вероятность травмы задней поверхности бедра.

Комментарии:

Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить