Фаза амортизации, фаза отталкивания и период полета

В периоде опоры в беге, так же как и в ходьбе, две фазы: 1) фаза амортизации; 2) фаза отталкивания. Фаза аморти­зации начинается с момента постановки ноги на опору и длится до момента вертикали, когда проекция ОЦМ находится над точ­кой опоры. В отличие от ходьбы в этой фазе происходит значительное снижение ОЦМ за счет разгибания в голеностопном сус­таве, сгибания в коленном суставе и наклона поперечной оси таза в сторону маховой ноги. Одновременно с этим происходит растя­гивание упругих компонентов (связки, сухожилия, фасции), учас­твующих в последующем отталкивании. За мгновение до сопри­косновения с опорой (15—25 миллисекунд) мышцы, участвую­щие в фазе амортизации, уже становятся электрически активными, т.е. импульсы возбуждения приходят к мышце заранее, до опоры, и растягиваются напряженные мышцы.

С момента вертикали до момента отрыва толчковой ноги от опоры длится фаза отталки­вания. Она начинается с распрямления толчковой ноги в тазобед­ренном, коленном суставах и завершается сгибанием в голено­стопном суставе. С начала фазы амортизации увеличивается сила давления на опору, которая продолжает увеличиваться и после про­хождения вертикали до определенного момента за счет мышечных усилий, которые разгибают тазобедренный и коленный суставы. Сила реакции опоры также увеличивается, как и сила давления на опору, только они действуют диаметрально противоположно друг другу. Телу бегуна и его ОЦМ придается определенная ско­рость.

Надо сказать, что в конце фазы отталкивания силы давления и реакции опоры уменьшаются (примерно после выпрямления ноги в коленном суставе) и мышцы, участвующие в сгибании голеностопного сустава, выполняют скоростную работу с мень­шими усилиями, но с большей скоростью. Выглядит это так: сна­чала ягодичные мышцы более сильные, но менее скоростные, придают начальную скорость движению, затем мышцы передней поверхности бедра менее сильные, но более скоростные придают ускорение телу, и в конце действуют более скоростные, но отно­сительно слабые мышцы (икроножные). Сила и скорость проявле­ния мышечных усилий обратно пропорциональны, нельзя одно­временно увеличить силу и скорость мышечных усилий.

В периоде одиночной опоры маховая нога также участвует в при­дании скорости телу бегуна. С момента постановки ноги на опору до момента вертикали маховая нога за счет инерционных сил уве­личивает силу давления на опору. С момента вертикали до момента отрыва опорной ноги от опоры инерция массы маховой ноги по­могает быстрее выпрямить толчковую ногу в фазе отталкивания и тем самым увеличить скорость (принцип маятника). Время и ско­рость отталкивания во многом зависят от быстроты переноса махо­вой ноги вперед с момента постановки толчковой ноги на опору.

Период полета начинается с момента отрыва толчковой ноги от опоры до момента постановки маховой ноги на опору. Здесь также можно выделить две фазы: 1) фаза подъема ОЦМ до наивысшей точки траектории ОЦМ; 2) фаза опускания ОЦМ до касания маховой ноги опоры и превращения ее в толчковую ногу. Такое деление периода полета на две фазы, конечно, чисто условное. И оно важно для того, чтобы понять, какое участие принимает сила тяжести в изменении скорости движения ОЦМ по траектории. В период полета скорость движения не увеличивается а наоборот, чем больше этот период, тем больше происходит потерь в скорости. Период полета характеризует длину бегового шага.

В конце фазы отталкивания ОЦМ получает определенную начальную скорость вылета, которая несколько гасится, так как движение ОЦМ происходит вверх—вперед до высшей точки траек­тории, затем происходит небольшое увеличение за счет силы тяжес­ти. Сила тяжести в периоде полета тела бегуна выполняет двоя­кую функцию, сначала она снижает скорость движения ОЦМ, а затем, после высшей точки траектории, увеличивает ее (принцип метронома). В другие моменты сила тяжести не оказывает влияния на изменение скорости движения ОЦМ. Если бег выполняется не на ровной местности, а в гору или под гору, то тогда сила тяжести будет оказывать влияние на изменение скорости движения: при беге в гору скорость снижается, при беге под гору скорость дви­жения увеличивается.

В периоде переноса ноги с момента постановки ноги на опору в фазе амортизации происходит снижение скорости движения ОЦМ за счет тормозящей силы, которая возникает всегда, и за­дача бегуна снизить ее воздействие. С одной стороны, тормозящая сила и инерционные силы тяжести после фазы полета в фазе амор­тизации негативно влияют на скорость движения, с другой сто­роны — в это время создаются предпосылки для эффективного отталкивания.

Мы знаем, что скорость тела бегуна можно увеличить только при взаимодействии с опорой. Следовательно, чтобы увеличить скорость бега, необходимо как можно чаще контактировать с опорой во вре­мя отталкивания. Период полета, как безопорный период, не созда­ет скорости бега и вроде как бы не нужен. Какой самый идеальный предмет движения? Колесо! Нет тормозящих сил, постоянный кон­такт с опорой и только за счет сил трения создается скорость движе­ния. А животный мир? Посмотрите, почти все животные имеют че­тыре «ноги», за счет чего у них увеличивается количество контактов с опорой, а значит, они бегут быстрее человека (лишь кенгуру пере­двигается прыжками, но какие сильные мышцы для этого надо иметь). Была бы у человека хотя бы еще одна нога, то скорость бега возросла бы намного.

Для чего же нужен период полета в беге? Именно в этом периоде после фазы отталкивания мышцы, участвующие в нем, рас­слабляются и получают кратковременный отдых. Невозможно, что­бы мышцы все время находились в возбужденном состоянии, даже при беге на короткие дистанции. Что такое мышечные судороги? Это постоянное возбуждение мышц, которое несет в себе негативные последствия, как для мышц, так и для нервной системы. Умение бегуна рационально чередовать мышечную работу и мышечное расслабление имеет большое значение в беге на любые дистанции, и не только в беге, но и при выполнении любой физической деятельно­сти.

Рациональное чередование работы и отдыха мышц характеризу­ет межмышечную координацию спортсмена. Период полета (или длина бегового шага) должен быть оптимальным и будет зависеть от физических качеств бегуна, в первую очередь от силы ног, длины дог, подвижности в тазобедренных суставах и индивидуальной ра­циональной техники бега.

Скорость бега зависит как от длины шага, так и от частоты ша­гов. Оптимальное соотношение этих параметров характеризует ритм бега и рациональность техники бегуна.