Биомеханические факторы

Повышение экономичности спортивной техники

Определение экономичности спортивной техники

Биомеханические основы экономизации спортивной техники

Разные спортсмены одну и ту же работу выполняют с различными энергозатратами.

Следовательно, есть необходимость определять экономичность работы, находить причины неэкономичности и устранять их.

Определение экономичности техники можно сделать по коэффициентам в которых выражается отношение величины выполненной работы к величине затраченной энергии.

Валовый коэффициент (брутто-коэффициент). Отношение выполненной работы (А) к затраченной энергии (Е) К вал.= А/Е. Чем больше коэффициент, тем меньше энергии затрачено на эту работу.

Нетто- коэффициент. Человек, находящийся в покое, тратит энергию на поддержание позы, на жизнеобеспечение. Эти же энергозатраты присутствуют во время работы. Значит, чтобы знать сколько тратится энергии только на работу, надо из общих энерготрат (Е) вычесть энерготраты покоя (Еп). Это нетто-коэффициент, т.е. чистый коэффициент рабочих энерготрат. К нетто = А/Е - Еп. Энерготраты покоя для конкретного человека определяются по таблицам основного обмена (биохимия). Чем больше коэффициент, тем меньше энергии затарачено на выполненную работу.

Дельта - коэффициент. Это сравнение величины выполненной работы и энерготрат в двух разных заданиях.

К = А2/Е2 - А1/Е1

Например, А2 и Е2 - работа и энерготраты при прохождении дистанции 400 м, а А1 и Е1 - работа выполненная при прохождении дистанции 100 м.

Константа пути. Это величина энерготрат на 1 м пути. Применяется для характеристики энерготрат в циклических видах спорта. Например, константа пути при прохождении дистанции 100 м = Е/100.

При использовании описанных коэффициентов можно определить как отличаются по величине экономичности разные способы преодоления дистанции, например, пешком и на велосипеде. При ходьбе валовый и нетто-коэффициент будут больше, чем при езде на велосипеде, то есть ходьба экономичнее езды на велосипеде, но константа пути, или величина энерготрат, будет больше при ходьбе, так как во время ходьбы кроме отталкивания вперед надо еще поднимать вес тела. При езде на велосипеде энергия тратится только для давление на педали.

Вывод. Тренеру необходимо подбирать для спортсмена такую тенику передвижения, при которой будет высокий спортивный результат при наилучшей экономичности.

Экономичность спортивной техники зависит от 3-х групп факторов:

- физиологических;

- биохимических;

- биомеханических.

С точки зрения биомеханики есть два пути повышения экономичности спортивной техники.

1. Снижение величины энерготрат в каждом цикле.

2. Рекуперация (накопление энергии).

Снижение величины энерготрат в каждом цикле.

Оно может быть осуществлено:

1. Устранением ненужных движений. Например, подъем ОЦТ тела во время отталкивания в беге должен быть только на такую высоту, при которой можно только успеть перенести тело поступательно на максимальную длину шага (рис. 00, а). При такой технике будет хороший результат и хорошая экономичность.

Если ОЦТ поднимается выше, чем надо для продвижения вперед - это не экономичная техника отталкивания (рис. 00, б). При такой технике будет плохой результат и большие энерготраты.

Если ОЦТ поднимается на меньшую высоту чем надо, то опускание ОЦТ закончится раньше, чем должен закончиться шаг, поэтому шаг укорачивается и скорость передвижения падает (рис. в). При такой технике энерготраты минимальные, но результат плохой.

2. Устранение ненужных сокращений мышц. Для этого, отрабатывая спортивную технику необходимо добиваться, чтобы в движении участвовали только те мышцы, которые непосредственно обеспечивают это движение. Иначе движение будет скованным и будет тратиться лишняя энергия. При участии в движении только необходимых мышц движения будут легкими и свободными.

3. Уменьшение внешнего сопротивления. Для этого выбирается более обтекаемое положение тела, выполняется группировка, подбирается специальная одежда, которая уменьшает трение обтекающего воздуха, спортивным снарядам и инвентарю придается обтекаемая форма (бобслей) и т.д.

4. Уменьшение внутрицикловых колебаний скорости. Например, в беге циклом является двойной шаг. Скорость передвижения в начале шага нарастает (фаза разгона), а во второй половине падает (фаза торможения) (рис. 00). Если она падает до нуля, то в фазе разгона следующего шага опять приходится начинать с нуля.

Если в фазе торможения путем правильной постановки ноги на опору не дать скорости упасть до нуля, то в фазе разгона следующего шага увеличение скорости будет начинаться на фоне уже имеющейся скорости и внутри цикловое колебание скорости уменьшится, что приведет к уменьшению энерготрат.

5. Выбор оптимального соотношения между силой действия и скоростью рабочего движения. Необходимо, чтобы сила действия и скорость действия соответствовали друг другу, поэтому между ним есть оптимальное соотношение. Проще это делать в тех видах спорта, где есть применение техники.

Например, если увеличить площадь лопасти весла, то при той же затрачиваемой силе скорость движения увеличится. Велогонщик во время езды меняет звездочки передачи велосипеда, т.е. меняет передаточное число. Поэтому он может при одной и той же величине энерготрат ехать с разной скоростью.

6. Выбор оптимального соотношения между длиной и частотой шагов. Скорость передвижения человека имеет прямую зависимость от длины и частоты шагов. Ее можно определить по формуле V = l * N, где V - скорость на дистанции, L - длина шага, N - частота шагов (темп). В результате тренировки возрастает сила мышц разгибателей конечности, скоростное качество сгибателей и техника отталкивания, поэтому увеличивается длина шага и их частота. В свою очередь это приводит к росту скорости на дистанции.

От сочетания длины и частоты шагов друг с другом зависит не только скорость, но и величина энерготрат, т.е. экономичность передвижения. В ходьбе их соотношение подбирается автоматически. В других вида циклических движений этого не происходит. Чтобы минимизировать энерготраты надо найти наиболее экономичное сочетание длины и частоты шагов и обучить ему спортсмена. Для этого необходимо спортсмену поочередно давать разные варианты задания: пробежать некоторую дистанцию с наибольшей длиной шагов, с наибольшей частотой шагов и третий вариант - показать наибольшую скорость. Наилучшим вариантом будет тот, в котором будет показана хорошая скорость при наименьших энергетических затратах. Так как для определения точной величины энерготрат требуются лабораторные исследования, а сделать их не у каждого тренера есть возможность, то для быстроты получения информации можно в конце дистанции подсчитывать ЧСС. Чем больше энерготраты на дистанции, тем больше ЧСС. Из трех вариантов надо выбирать тот, где показана хорошая скорость при меньшей ЧСС.

Это же исследование можно сделать без пробных забегов при наличии компьютера и соответствующей программы.

Дата добавления: 2014-01-07