Бег на короткую дистанцию реферат: Реферат на тему: Бег на короткие дистанции

Содержание

Реферат на тему: Бег на короткие дистанции

У вас нет времени на реферат или вам не удаётся написать реферат? Напишите мне в whatsapp — согласуем сроки и я вам помогу!

В статье «Как научиться правильно писать реферат», я написала о правилах и советах написания лучших рефератов, прочитайте пожалуйста.

Собрала для вас похожие темы рефератов, посмотрите, почитайте:

Реферат на тему: Загрязнение окружающей среды
Реферат на тему: Информатика
Реферат на тему: Опера
Реферат на тему: Петр 1

Введение

Бег является одним из
старейших и наиболее проверенных медицинских препаратов. В Древней Греции на
одном из камней высечены слова: «Если хочешь быть сильным, беги, если
хочешь быть красивым — беги, если хочешь быть умным — беги». Мы также
получили предложение, автором которого считается Гораций: «Если ты не
будешь бегать, когда будешь здоров, ты будешь бегать, когда будешь болен».
Эти слова пропитаны верой в исцеляющую силу бега.

Это эссе посвящено бегу на
короткие дистанции. Короткий пробег определяется как пробег от 30 до 400
метров.

Цикл этого упражнения состоит из четырех основных этапов:

Cтарт (низкий старт).
Начинай второй заезд.
бег по трассе.
завершение.

Задачи:

Узнать больше об истории спринта
Определить основные аспекты техники бега на короткие расстояния
Выполните анализ дистанции спринта

В этом эссе мы используем
теоретико-научный метод для ознакомления с дистанциями спринта, их анализа и
определения дальнейших преимуществ или недостатков.

Актуальность темы: В
настоящее время легкой атлетикой занимаются миллионы людей. Множество
упражнений и их высокая работоспособность, широкие возможности для
регулирования физических нагрузок, простая экипировка — все это позволило
легкой атлетике стать популярным видом спорта, доступным каждому. Не случайно
легкую атлетику называют «Королевой спорта».

История бега на короткие дистанции

История бега на короткие
дистанции начинается с Олимпийских игр в древности (776 г. до н.э.). В то время
были очень популярны две дистанции — бег в несколько этапов (192,27 м) и два
этапа. Забег проходил по отдельным дорожкам и состоял из заездов и финалов,
бегуны и дорожки распределялись жеребьевкой. Гонка началась со специальной
команды. Спортсмены, которые были раньше, были наказаны плетьми или штрафами.
Для женщин Олимпийские игры проводились отдельно. Они состояли из одного типа —
бегущих на расстояние, равное 5/6 длины стадиона (160,22 м). Тогда, в течение
более длительного периода времени, не было конкуренции в беге на короткие
расстояния.

В 19 веке спринт-бег, как и
многие другие формы легкой атлетики, был возрожден. Первые Олимпийские игры
сегодняшнего дня проходили в Греции с 5 по 14 апреля 1896 года на афинском
стадионе, и на этих соревнованиях спринтерская гонка была представлена двумя
дистанциями — 100 и 400 м для мужчин. Победителем на обеих дистанциях стал
американский спортсмен Т. Берк (12,0 и 54,2 с). Во II. К Олимпийским играм
(Париж, 1900 г.) добавились еще две спринтерских дистанции — 60 и 200 метров.
На этих соревнованиях все спринтерские дистанции выиграли американские
спортсмены (60 м — Е). Кренцлейн (7,0 сек.), 100 м — F. Джарвис (11.0 сек.),
200 м — D. Тьюксбери (22,2 сек.), 400 м — М. Длинный (49,4 секунды). С IV.
Олимпийские игры (Лондон, 1908 г.) гонка на 60 м не была включена в программу
соревнований. Выдающиеся результаты в спринте показал американский спринтер D
Оуэн, победитель XI Олимпийских игр в Берлине (1936 г.) на дистанциях 100 и 200
м (10,3 и 20,7 сек.). Мировой рекорд, который он установил более чем на 100 м
(10,2 с), длился 20 лет.

Несмотря на убедительные
победы американских спортсменов на короткой дистанции, первый спортсмен из
Германии в гонке на 100 м добрался до «А» за первые 10,0 секунды.
Хари (1960), в 200 м, был показан Т. Смитом (США) в 1966 году. На дистанции 400
м 44,0 м Л. Эванс первым преодолел в 1968 г. — 43,8 секунды.

В 1928 году женщины впервые
приняли участие в современных Олимпийских играх. (IX Олимпийские игры,
Амстердам). Женщины соревновались на дистанции 100 метров. Победителем в этой
форме стал спортсмен из США Э. Робинсон со счетом 12,2 секунды. Забег на 200 м
для женщин был включен в программу XIV Олимпийских игр (Лондон, 1948). В этих
соревнованиях обе дистанции спринта выиграл голландский спортсмен Ф.
Бланкерс-Коэн с результатом 11,9 секунд на 100 м и 24,4 секунды на 200 м. В
беге на 100 м женщины завоевали медали только на XVIII Олимпийских играх (Токио,
1964). Победителем в этом виде программы стал спортсмен из Австралии Б. В.
Ленин. Катберт (52,0 секунды).

В первые годы появления
легкой атлетики в Америке старт в движении использовался как старт в скачках.
Затем у них был высокий старт, когда спортсмен поставил одну ногу назад и
наклонился вперед. На I Олимпийских играх нашего времени Т. Берк изначально
показал слабую стартовую позицию в официальных соревнованиях, хотя его
предложил знаменитый американский тренер Мерфи в 1887 году и впервые использовал
его соотечественник Шеррил. Они начинали с маленьких ямочек, вырытых в земле.
Они появились в 30-х годах 20 века. Стартовые площадки позволили
усовершенствовать технологии низкого пуска. Сегодня Low Start также
используется в гонках на коротких дистанциях.

Определение и краткое описание

Понятие «бег на короткие
дистанции» объединяет группу видов бега из программы легкой атлетики. В
эту группу входят беговые дорожки длиной до 400 м, а также различные виды
эстафетного бега, в том числе спринтовые ступени. В программу Олимпийских игр
включены эстафеты 100 м, 200 м и 400 м, 4*100 м и 4*400 м для мужчин и женщин.
Станции длиной более 30, 50, 60 и 300 м включены в программу соревнований по
легкой атлетике в закрытых помещениях и юниорской атлетике.

Спринт-бег является частью
ряда видов легкой атлетики (все виды прыжков, многоборья и некоторые техники
броска), а также во многих видах спорта. Различные гонки на короткие дистанции
включены в регламенты комплекса ГТО всех уровней.

В беге на короткие дистанции
успешны спортсмены разного размера и роста, но, как правило, физически
здоровые, сильные и быстрые.

Короткий путь обычно
характеризуется максимальной интенсивностью всего пути в анаэробном режиме. На
дистанциях до 200 м бегуны стремятся достичь максимальной скорости движения за
минимальное время и поддерживать ее до финиша.

Анализ техники ходьбы

Краткий курс (спринт) условно
разделен на четыре этапа: старт (старт), взлет, бег по трассе и финиш.

Начало пробежки (Start).

Спринт использует низкий старт,
так что вы можете стартовать быстрее и достичь максимальной скорости на
короткой дистанции. При низком старте бегун сразу же удаляется от опоры, как
только руки спортсмена отделяются от дорожки.

Стартер и колодки используются для быстрого выхода с самого начала. Они обеспечивают прочную опору для выталкивания, устойчивые ноги и углы наклона опорных платформ.

Существует три основных варианта расположения стартовых блоков:

при «нормальном» старте передний блок располагается на расстоянии 1-1,5 фута от линии старта, а задний блок — на расстоянии большей берцовой кости (около 2 футов) от переднего блока;
на «растянутом» старте бегуны сокращают расстояние между колодками до 1 фута или меньше, расстояние от линии старта до передней колодки составляет около 2 футов спортсмена
для «близкого» старта расстояние между блоками также будет уменьшено до 1 фута или меньше, но расстояние от линии старта до передней колодки будет составлять 1-1,5 фута длины спортсмена.

Тщательно продуманные
стартовые блоки обеспечивают одновременное приложение силы с обеих ног для
начала бега и генерируют большее ускорение для бегуна на первом этапе. Однако,
плотное положение ног и почти одновременное отталкивание обеих ног затрудняют
переключение на попеременное отталкивание в следующем порядке.

Опорная платформа переднего
блока наклонена под углом 45 — 50°, заднего блока — под углом 60 — 80°.
Расстояние (по ширине) между осями блоков обычно составляет 18 — 20 см.

В зависимости от положения
колодок изменяется и угол наклона опорных колодок: если колодки приближаются к
линии старта, то уменьшается, если их снимать, то увеличивается. Расстояние
между колодками и их дистанция от стартовой линии зависит от характеристик тела
бегуна, скорости, силы и других характеристик.

По команде «На
старт» бегун стоит перед подушками, приседает и кладет руки перед линией
старта. Из этого положения он опирается ногой вперед в области опоры стартовой
колодки, а другой ногой — на заднюю часть стартовой колодки. Носки тапочек
касаются линии старта или первые два шипа останавливаются на треке. Стоя на
коленях на спине стоящей ноги, бегун поднимает руки над линией старта и ставит
их близко к линии старта. Пальцы образуют эластичную дугу между большим и малым
пальцами, которые закрыты друг против друга. Прямые, расслабленные руки
укладываются по ширине плеч. Туловище прямо, а голова прижата непосредственно к
туловищу. Вес тела равномерно распределяется между руками, передней ногой и
коленом другой ноги.

По команде
«Внимание!» бегун слегка выпрямляет ноги, отделяет колено за опорной
ногой от дорожки. Это немного двигает DMC вверх и вперед. Теперь вес тела
распределяется на руки и ноги перед ним, но таким образом, чтобы проекция ADPC
на дорожку не достигала стартовой линии на 15 — 20 см. Ноги крепко опираются на
опорные подушки. Туловище держится прямо. Туз поднимается на 10 — 20 см над
уровнем плеч до положения, когда голени параллельны. В этом положении важно не
переносить избыточный вес тела на руки, так как это негативно скажется на
низком стартовом времени.

В положении ожидания важен
угол изгиба коленных суставов.

Увеличение этого угла (в
известных пределах) способствует более быстрому отталкиванию. В положении
ожидания оптимальный угол между бедром и голенью ноги, опирающейся на передний
блок, составляет 92-105°, ноги, опирающиеся на задний блок, — 115-138°, угол
между верхней частью туловища и бедром перед стоящей ногой — 19-23° (В. Борзов,
1980). При заданных значениях угла можно построить оптимальную стартовую
позицию, сначала установив тело спортсмена в соответствии с оптимальными углами
сгибания ведущих конечностей тела с помощью транспортера, а затем
«заменив» стартовые колодки.

Положение бегуна, принимаемое
по команде «Внимание!», не должно быть излишне напряженным и
ограниченным. Важно сконцентрироваться только на ожидаемом сигнале старта.
Временной интервал между командой «Внимание!» и стартовым сигналом не
регламентируется правилами. Интервал может быть изменен пуском по разным
причинам. Это требует от бегунов сосредоточиться на восприятии сигнала.

Когда бегун слышит выстрел
(или любой другой сигнал старта), он сразу же мчится вперед. Это движение
начинается с энергичного удара и быстрой волны рук (сгибание рук). Отталкивание
от стартовых колодок производится одновременно двумя ногами со значительным
давлением на стартовые колодки. Но это сразу же превращается в многовременную
работу. Задняя нога лишь слегка согнута и быстро переносится вперед из бедра; в
то же время передняя нога резко вытянута во всех суставах.

Угол отталкивания на первой
ступени от площадки 42-50°, бедро мухоловки приближается к туловищу под углом
около 30° (В. Петровский, 1978). Это приводит к сердечной недостаточности
спортсмена в нижнее положение, а сила прямой ноги больше направлена на тело
бегуна. Такое положение способствует сильному отталкиванию от колодок и
поддержанию общего наклона тела во время первых шагов бега.

Начинай пробежку. Для
достижения лучших результатов в спринте очень важно достичь скорости, близкой к
максимальной, на этапе старта после старта.

Правильные и быстрые первые
шаги с самого начала зависят от выталкивания тела под острым углом к беговой
дорожке, а также от силы и скорости бегуна. Первая ступенька заканчивается
полным выпрямлением ноги, выталкиванием переднего блока и одновременным
поднятием бедра другой ноги. Бедро поднимается над (более) прямым углом по
отношению к вытянутой опорной ноге. Слишком большой подъем тазобедренного
сустава невыгоден, так как он увеличивает подъем тела и затрудняет движение
вперед. Это особенно заметно при малом наклоне тела. При правильном наклоне
тела бедро не доходит до горизонтали и из-за инерции создает силу, которая
направлена намного дальше вперед, чем вверх. Первый шаг заканчивается активным
опусканием ноги вниз — назад и превращается в энергетическое отталкивание. Чем
быстрее это движение, тем быстрее и энергичнее будет следующее отталкивание.

Первый шаг должен быть сделан
как можно скорее. При большом угле туловища длина первой ступени составляет 100
— 130 см. Не рекомендуется намеренно укорачивать длину шага, так как более
длинный шаг обеспечит большую скорость на тех же самых частотах шага, но нет
смысла намеренно удлинять шаг.

Наилучшие условия для
увеличения скорости достигаются, когда DMC бегуна находится перед фазой
поддержки в большинстве случаев эталонной фазы. При этом получается наиболее
выгодный угол выстрела, и значительная часть силы, создаваемой выстрелом,
уходит на увеличение горизонтальной скорости.

Если техника бега совершенна
и первые движения достаточно быстры, бегун может поставить ногу на дорожку в
первые один-два шага за проекцией DMC. На следующих этапах нога ставится на
проекцию DTMT, а затем перед ней.

Одновременно с увеличением
скорости и ускорения уменьшается наклон тела и техника бега постепенно
приближается к технике бега на расстояние. Переход на дистанцию заканчивается
на 25-30 метрах (13-15-й беговой шаг), когда достигается 90-95% максимальной
скорости, но нет четкой линии между стартовым ускорением и дистанционным
пробегом. Следует учитывать, что элитные спринтеры достигают максимальной
скорости 50-60 метров трассы, а дети в возрасте 10-12 лет — 25-30 метров.
Бегуны любой квалификации и возраста достигают 55% максимальной скорости в 1-й
секунде забега, во 2-76%, в 3-91%, в 4-95%, в 5-99% (Л. Жданов, 1970).

Скорость движения при
стартовом ускорении увеличивается в основном за счет удлинения ступеней и
небольшого увеличения скорости. Наиболее значительное увеличение длины шага
наблюдается до 8-10 шагов (10-15 см), после чего увеличение становится меньшим
(4-8 см). Резкие, резкие изменения длины шага указывают на нарушение ритма
бегущих движений. Быстрое опускание ноги назад и вниз (относительно багажника)
важно для увеличения скорости движения. По мере того, как тело движется с возрастающей
скоростью с каждым шагом, время полета увеличивается, а время контакта с опорой
уменьшается.

Важны энергичные движения рук
вперед и назад. В стартовой гонке они, как правило, такие же, как и в
дистанционной гонке, но с большой амплитудой из-за большой окружности бедра на
первых шагах от старта. На первых шагах с самого начала ноги немного шире, чем
на бегущей дистанции. При увеличении скорости ножки располагаются ближе к
центральной линии. По сути, бег со старта — это бег по двум линиям, которые
сходятся на расстоянии до 12-15 метров.

Сравнивая результаты одного и
того же бегуна в гонке на 30 м от старта до финиша, легко определить время
старта и увеличить скорость. Хорошие бегуны должны иметь его в диапазоне
0,8-1,0 секунды.

Иду по курсу. При достижении
максимальной скорости тело бегуна слегка (72-80°) наклонено вперед. Сила
наклона изменяется во время бега. Во время отжимания наклон тела уменьшается, а
во время полета наклон тела увеличивается.

Ногу устанавливают на
эластичную шину спереди стопы на расстоянии 33-43 см от проекции точки бедра до
дистальной точки стопы. Затем следует сгибание в колене и сгибание (подошва) в
голеностопных суставах. В момент наибольшей амортизации сгибания стоячей ноги
угол в коленном суставе составляет 140-148° (В. Жулин, Х. Гросс и др., 1981). В
случае квалифицированных спринтеров не происходит полного опускания всей стопы.
Бегун, попавший в положение отталкивания, энергично выполняет муху — ногу
вперед и вверх. Выпрямление опорной ноги происходит тогда, когда бедро
мухоловки поднимается достаточно высоко и скорость ее подъема снижается.
Отжимание заканчивается раскладыванием опорной ноги в коленном и голеностопном
суставах (сгибание подошвы). В момент освобождения опорной ноги от шины угол в
коленном суставе составляет 162-173° (В. Тюпа, 1978). Во время фазы полета
тазобедренные суставы активно сокращаются как можно быстрее. Нога немного
двигается назад и вверх после окончания отталкивания из-за инерции. Затем бедро
начинает быстро двигаться вниз и вперед, когда колено согнуто, что снижает
тормозной эффект, когда нога поддерживается. Посадка происходит в передней
части стопы.

Если курс проходит с
относительно постоянной скоростью, то каждый участник получает характерное
соотношение длины и частоты шагов, которое определяет скорость бега. На
дистанции 30 — 60 м спринтеры с высокой квалификацией обычно показывают самую
высокую частоту шага (4,7 — 5,5 Вт/с), длина шага в этом случае слегка меняется
и составляет 1,25 ± 0,04 относительно длины тела спортсмена. На дистанции 60 —
80 м спринтеры обычно показывают самую высокую скорость, в то время как на
последних 30-40 м дистанции соотношение скоростных составляющих существенно
меняется: Средняя длина ступеней составляет 1,35 ± 0,03 относительно длины
тела, при этом частота ступеней уменьшается. Это изменение в структуре пробега
помогает достичь самых высоких значений скорости движения и поддерживать их,
особенно во второй половине дистанции.

Ступени с правой и левой
ногой часто бывают разными: с самой сильной ногой они немного длиннее.
Желательно добиться одинаковой длины шага с каждой ногой, чтобы бег был
ритмичным, а темп равномерным. Этого можно достичь путем развития мышечной силы
в более слабой ноге. Это также позволяет достичь более высокой скорости работы.
При беге на спринтерской дистанции по прямой стопе следует надевать носки
прямо. Если вы поворачиваете их слишком далеко наружу, их отталкивание будет
затронуто.

Как в старте, так и в
дистанции, руки, наклонные в локтевых суставах, быстро двигаются вперед и назад
в устойчивом ритме с движениями ног. Стрелки слегка двигаются вперед внутрь и
назад, слегка наружу. Угол сгибания в локтевом суставе не постоянен: при
движении руки вперед она больше всего сгибается, а при движении туда и обратно
она слегка сгибается.

Щетки сжимаются наполовину
или (вытянутыми пальцами) выпрямляются во время бега. Не рекомендуется
выпрямлять кисть или сжимать ее кулаком. Энергичные движения рук не должны
вызывать подъем и наклон плеч — первые признаки чрезмерного напряжения.

Частота движений ног и рук
взаимосвязана. Перекрестная координация помогает увеличить частоту шагов за
счет более частых движений рук.

Техника бега спринтера
нарушается, если она не расслабляет мышцы, которые в данный момент не принимают
активного участия в работе. Успех в развитии скорости движения во многом
зависит от способности легко, свободно и без лишнего стресса бежать.

Завершение. Максимальная
скорость на бегах 100м и 200м должна поддерживаться до конца дистанции, но на
последних 10-15м скорость обычно снижается на 3-8%.

Забег заканчивается в тот
момент, когда бегун касается фюзеляжа вертикальной плоскости, проходящей через
финишную линию. Сначала бегун прикасается к ленте (нитке), которая натягивается
на высоте груди на линии, обозначающей конец трассы. Чтобы быстрее дотронуться
до него, последний шаг — наклонить острую грудь вперед, бросив руки назад. Этот
метод называется «подбрасывание груди».

Характеристики техники бега на разных спринтерских дистанциях

Пройди 100 ярдов. Это
расстояние должно быть покрыто как можно быстрее. Быстрый ход от старта до
финиша переходит в быстрый разгон, так что максимальная скорость может быть
достигнута как можно быстрее без необходимости снижать ее до финиша.

Пробеги 200 ярдов. Данный
маршрут отличается от маршрута длиной 100 м стартовой точкой, а первая половина
маршрута — поворотом трассы. Для того, чтобы проехать большее расстояние по
прямой от начала, стартовые колодки располагаются на внешнем краю колеи по
касательной к кривой.

При беге на кривой бегун
должен наклонить все свое тело внутрь, иначе он будет оттеснен в сторону
центробежной силой, создаваемой при беге на кривой. В этом случае правая нога в
момент вертикального сгибания колена меньше левой. Увеличьте наклон тела влево
— постепенно внутрь. Только после достижения максимально возможной скорости (в
стартовом режиме) бегун останавливается, увеличивая наклон тела, и сохраняет
его в оставшейся части кривой. Для того, чтобы сократить расстояние, пройденное
при беге по кривой колеи, лучше разместить ноги как можно ближе к бордюру,
повернув их влево.

Движения рук также немного
отличаются от движений рук, когда они бегут по прямой линии. Правая рука
указывает больше внутрь, а левая слегка наружу. Плечи немного повернуты влево.
На последних метрах кривой наклон тела должен быть плавно уменьшен, а тело
выпрямляется, как только достигается прямая линия.

При пробеге свыше 200 м бегун
может сделать 2-3 шага при выходе из кривой, как будто отворачиваясь от
предельного усилия, а затем снова пробежать на полной интенсивности до финиша.
Рекомендуется бежать 0,1-0,3 в первой половине дистанции, худшее время — 100 м
(при беге по прямой).

Пробег 400 метров. Техника
бега на 400 м основана на свободном от спринта шаге. Пробег выполняется с
относительно меньшей интенсивностью, чем 100 и 200 метров. Наклон тела на
кривых участках Бег начинается на старте так же, как и 200-метровый спринт. Как
только достигается требуемая скорость, бегун делает свободный шаг, чтобы как
можно дольше поддерживать достигнутую скорость. Он должен стараться
преодолевать расстояние в относительно постоянном темпе.

Кривая бега на 400 м очень
быстро и высоко поднимается в начале первых 100 м, держит вторую 100 м примерно
на том же уровне, затем постепенно опускается вокруг третьей 100 м и резко
падает на последних 100 м, особенно на 70-50 м перед финишем.

Бегун на 400 м должен бежать
первые 100 м только на 0,3-0,5 м медленнее, чем он может бежать только 100 м, а
первые 200 м должны бежать на 1,3-1,8 м медленнее, чем его личный рекорд на
этой дистанции.

Техника бега меняется лишь
незначительно в течение первых 300 м. На последних 100 м она существенно
изменяется в связи с быстрым прогрессированием усталости, с уменьшением частоты
полетов (за счет увеличения времени поддержки и полета) и, в меньшей степени,
длины полета (Ф. Гусейнов, 1983).

Заключение

Техника старта и бега по
трассе — решающие факторы в реализации скорости — потенциал производительности
спринтера. Результат зависит от того, насколько рационально, экономно и
эффективно спортсмен сможет использовать силу мышц при стартовом ускорении для
использования своих энергетических ресурсов на трассе. При беге со старта
наиболее важным фактором является сила, которую спринтер может развить в первые
несколько метров забега.

Общее влияние бега на
организм связано с изменением функционального состояния ЦНС, компенсацией
недостатка энергии, функциональными сдвигами в системе кровообращения и
снижением заболеваемости.

В результате многократного
воздействия бега на центральную нервную систему во время регулярных длительных
упражнений меняется также тип личности и психическое состояние бегуна. Особым
эффектом беговых тренировок является повышение функциональности
сердечно-сосудистой системы. Увеличение функциональных возможностей
проявляется, прежде всего, в увеличении сократительной и «насосной»
функций сердца, росте физической работоспособности.

Прогресс спортсмена в спринте
зависит не только от максимальной силы мышц ног, но и от того, насколько хорошо
они сбалансированы в мышцах антагоʜᴎϲтах.

Способность быстро набирать
скорость зависит, главным образом, от скоростно-силовых характеристик
разгибателей бедра, в то время как максимальная скорость бега предъявляет очень
высокие требования к скоростно-силовым возможностям берцовых мышц, оптимальному
соотношению мышечной силы — антагоʜᴎϲтов и высокоорганизованной структуре
движений.

Список литературы

А.К. Кузнецов. Физическая культура в жизни общества. 2013.
НК Коробейников, А.А. Михеев, И.Г. Николенко. Физическое воспитание: пособие для Ми, кр. сᴨец. Учеб. Заведение, — М. Выш.шк. 2016, -336 р., Шлик.
Э.С. Озолин. Принтер работает. -M. Физическая культура и спорт, 2005, -159 с., Шлик.
А.ПБондарчук. Тренировки по легкой атлетике. — К,: Здравствуйте, 2013, -160 секунд.

Помощь студентам в учёбе от Людмилы Фирмаль

Здравствуйте!

Я, Людмила Анатольевна Фирмаль, бывший преподаватель математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института со стажем работы более 17 лет. На данный момент занимаюсь онлайн обучением и помощью по любыми предметам. У меня своя команда грамотных, сильных бывших преподавателей ВУЗов. Мы справимся с любой поставленной перед нами работой технического и гуманитарного плана. И не важно: она по объёму на две формулы или огромная сложно структурированная на 125 страниц! Нам по силам всё, поэтому не стесняйтесь, присылайте.

Срок выполнения разный: возможно онлайн (сразу пишите и сразу помогаю), а если у Вас что-то сложное – то от двух до пяти дней.

Для качественного оформления работы обязательно нужны методические указания и, желательно, лекции. Также я провожу онлайн-занятия и занятия в аудитории для студентов, чтобы дать им более качественные знания.

У меня конфиденциальность и безопасность высокого уровня. Никто не увидит Ваше задание, кроме меня и моих преподавателей, потому что WhatsApp и Gmail — это закрытые от индексирования системы , в отличие от других онлайн-сервисов (бирж и агрегаторов), в которые Вы загружаете своё задание, и поисковые системы Yandex и Google индексируют всё содержимое файлов, и любой пользователь сможет найти историю Вашего заказа, а значит, преподаватели смогут узнать всю историю заказа. Когда Вы заказываете у меня — Вы получаете максимальную конфиденциальность и безопасность.

Моё видео:

Как вы работаете?

Вам нужно написать сообщение в WhatsApp (Контакты ➞ тут) . После этого я оценю Ваш заказ и укажу срок выполнения. Если условия Вас устроят, Вы оплатите, и преподаватель, который ответственен за заказ, начнёт выполнение и в согласованный срок или, возможно, раньше срока Вы получите файл заказа в личные сообщения.

Сколько может стоить заказ?

Стоимость заказа зависит от задания и требований Вашего учебного заведения. На цену влияют: сложность, количество заданий и срок выполнения. Поэтому для оценки стоимости заказа максимально качественно сфотографируйте или пришлите файл задания, при необходимости загружайте поясняющие фотографии лекций, файлы методичек, указывайте свой вариант.

Какой срок выполнения заказа?

Минимальный срок выполнения заказа составляет 2-4 дня, но помните, срочные задания оцениваются дороже.

Как оплатить заказ?

Сначала пришлите задание, я оценю, после вышлю Вам форму оплаты, в которой можно оплатить с баланса мобильного телефона, картой Visa и MasterCard, apple pay, google pay.

Какие гарантии и вы исправляете ошибки?

В течение 1 года с момента получения Вами заказа действует гарантия. В течении 1 года я и моя команда исправим любые ошибки в заказе.

Качественно сфотографируйте задание, или если у вас файлы, то прикрепите методички, лекции, примеры решения, и в сообщении напишите дополнительные пояснения, для того, чтобы я сразу поняла, что требуется и не уточняла у вас. Присланное качественное задание моментально изучается и оценивается.

Теперь напишите мне в Whatsapp или почту (Контакты ➞ тут) и прикрепите задания, методички и лекции с примерами решения, и укажите сроки выполнения. Я и моя команда изучим внимательно задание и сообщим цену.

Если цена Вас устроит, то я вышлю Вам форму оплаты, в которой можно оплатить с баланса мобильного телефона, картой Visa и MasterCard, apple pay, google pay.

Мы приступим к выполнению, соблюдая указанные сроки и требования. 80% заказов сдаются раньше срока.

После выполнения отправлю Вам заказ в чат, если у Вас будут вопросы по заказу – подробно объясню. Гарантия 1 год. В течении 1 года я и моя команда исправим любые ошибки в заказе.

Можете смело обращаться к нам, мы вас не подведем. Ошибки бывают у всех, мы готовы дорабатывать бесплатно и в сжатые сроки, а если у вас появятся вопросы, готовы на них ответить.

В заключение хочу сказать: если Вы выберете меня для помощи на учебно-образовательном пути, у вас останутся только приятные впечатления от работы и от полученного результата!

Жду ваших заказов!

С уважением

Пользовательское соглашение

Политика конфиденциальности

Помощь студентам в учёбе от Людмилы Фирмаль

Здравствуйте!

Моё видео:

Как вы работаете?

Сколько может стоить заказ?

Какой срок выполнения заказа?

Минимальный срок выполнения заказа составляет 2-4 дня, но помните, срочные задания оцениваются дороже.

Как оплатить заказ?

Какие гарантии и вы исправляете ошибки?

Мы приступим к выполнению, соблюдая указанные сроки и требования. 80% заказов сдаются раньше срока.

Жду ваших заказов!

С уважением

Пользовательское соглашение

Политика конфиденциальности

Помощь студентам в учёбе от Людмилы Фирмаль

Здравствуйте!

Моё видео:

Как вы работаете?

Сколько может стоить заказ?

Какой срок выполнения заказа?

Минимальный срок выполнения заказа составляет 2-4 дня, но помните, срочные задания оцениваются дороже.

Как оплатить заказ?

Какие гарантии и вы исправляете ошибки?

Мы приступим к выполнению, соблюдая указанные сроки и требования. 80% заказов сдаются раньше срока.

Жду ваших заказов!

С уважением

Пользовательское соглашение

Политика конфиденциальности

Реферат «Техника бега на короткие дистанции»

Реферат: Техника бега на короткие дистанции

Введение

Бег является одним из популярнейших занятий в мире. Занятия этим видом спорта являются важным средством физического воспитания, занимают одно из первых мест по своему характеру двигательных действий.

За последнее двадцатилетие наука о спорте, в том числе и теория, и методика бега, начала развиваться быстрыми темпами. Если раньше она в основном занимала объяснительную функцию и мало помогала практике, то в настоящее время ее роль существенно изменилась. Спортивные соревнования – это уже не просто индивидуальные поединки и не только соревнование команд, это, прежде всего демонстрация силы и умения спортсмена, высокого тактического мышления преподавателя-тренера.

Каждый, кто начинает заниматься бегом, ставит перед собой определенную цель: один хочет стать чемпионом, другой – просто сильнее и выносливее, третий стремится с помощью ходьбы на лыжах похудеть, четвертый — укрепить волю. И все это возможно. Нужно лишь регулярно, не делая себе поблажек и скидок, упорно тренироваться.

Бег включает в себя несколько самостоятельных видов спорта: спринт, стайер, легкая атлетика, пятиборье, а также и другие. По этим видам спорта есть правила проведения соревнований и предусмотрено присвоение разрядов и званий в соответствии с требованиями Единой спортивной классификации. Это стимулирует систематические занятия и рост спортивных достижений бегунов. Названные виды бега включены в программы чемпионатов и Кубков мира, Олимпийских игр.

1. КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

Бег на короткие дистанции является самым древним видом легкоатлетических упражнений, входящих в современную легкую атлетику. Еще на античных олимпиадах атлеты соревновались в беге на один стадий (192,27 м). В наше время бег на короткие дистанции в соревнованиях стал проводиться впервые в Англии, и предпочтение было отдано дистанции 100 ярдов (91,4 м, 1860 г.).

Первым официальным мировым рекордсменом в беге на 100 м с результатом 10,6 с ИААФ утвердила Д. Липпинкотта (США). Этот результат он показал в полуфинале Стокгольмской олимпиады (1912 г.). Результат 10,3 с был показан в 1930 г. канадцем Перси Уильямсом. В 1936 г. Джесси Оуэнс (США) доводит рекорд до 10,2 с. Этот рекорд продержался до 1956 г. и был улучшен соотечественником рекордсмена Вилли Уильямсом (10,1 с). Рубеж 10,0 с впервые преодолел спортсмен из США Джеймс Хайнс в 1968 г. (9,9 с). В этом же году на Олимпийских играх в Мехико был зарегистрирован его рекорд по электронному хронометражу — 9,95 с, который был улучшен лишь в 1983 г. на 0,02 с соотечественником экс-рекордсмена Кельвином Смитом (9,93 с).

Рекорды мира в беге на 200 м на дорожке с полным (100-метровым) поворотом фиксируются с 1951 г. Первый рекорд мира (20,6 с) был установлен Эндрю Стенфилдом (США). Результат 20,0 с был показан лишь в 1966 г. — американцем Томми Смитом, который через два года, на Олимпийских играх в Мехико, показывает результат 19,83 с. Следующий шаг в росте рекорда был сделан в высокогорном Мехико итальянцем Пьетро Меннеа в 1979 г. (19,72 с).

В беге на 400 м первый рекорд мира был зафиксирован в 1864 г. — англичанин Дербишир пробежал 440 ярдов (402,25 м) за 56,0 с. Этот результат был превышен в 1880 г. французом Гутером, который показал результат 51,6 с. В последующие годы усилиями английских и американских спринтеров рекорд был доведен к 1899 г. до 48,5 с. До 1950 г. рекорд улучшался трижды: 45,8 с — Д. Роден (Ямайка), 45,4 и 45,2 с — Л. Джонс (США). В финальном забеге Римской олимпиады (1960) О. Дэвис (США) и К. Кауфман (ФРГ) финишировали с результатом 44,9 с. Этот результат только через 3 года в 1964 г. удалось повторить А. Пламмеру и М. Ларраби (оба США). Т. Смит в 1967 г. довел рекорд до 44,5 с, а в 1968 г. В. Мэтьюз преодолевает дистанцию за 44,4 с, Л. Джеймс — за 44,1 с и Л. Эванс — за 44,0 с (США). В этом же году на Играх XIX Олимпиады в Мехико Л. Эванс (США) показал в условиях высокогорья рекордное время — 43,86 с.

Бег на короткие дистанции раньше других видов легкой атлетики был признан доступным для женщин и был включен в программу Олимпийских игр 1928 г. (в беге на 100 м результат победительницы, американки Э. Робинсон, был равен 12,2 с). Через 20 лет олимпийская женская программа пополнилась новой дистанцией — 200 м, в 1964 г. спортсменки стали выступать и на дистанции 400 м. Мировой рекорд (1934 г.) польской бегуньи С. Власевич в беге на 100 м был равен 11,7 с (в 1935 г. ), в беге на 200 м — 23,6 с. В 1948 г. голландка Ф. Бланкерс-Кун улучшила рекорд в беге на 100 м, пробежав дистанцию за 11,5 с. Через 4 года М. Джексон (Австралия) показывает в беге на 100 м 11,4 с, а в беге на 200 м — 23,4 с. Советская бегунья М. Иткина в 1956 г. повторяет рекорд М. Джексон в беге на 200 м, а в 1958 г. В. Крепкина — рекорд Ш. Стриклэнд де ла Ханти (Австралия) в беге на 100 м, установленный в 1955 г. (11,3 с). На Олимпийских играх 1964 г. в Риме В. Рудольф (США) повторяет рекорд в беге на 100 м (11,3 с), а в следующем, 1965 г. улучшает его на 0,1 с. На Олимпийских играх в Мехико в беге на 100 м победительница финала В. Тайес (США) улучшает мировой рекорд — 11,0 с. Этот результат повторили Чи Чен (о. Тайвань), Р. Мейснер (ГДР), Э. Штропаль (ГДР) и Е. Глезкова (ЧССР). В 1973 г. этот рубеж дважды был преодолен Р. Штехер-Мейснер (ГДР). Рекорд стал равен 10,8 с. Р. Штехер успешно выступала и в беге на 200 м. В 1979 г. она повторяет рекорд Чи Чен, установленный в 1970 г. (22,4 с), а затем улучшает его на 0,3 с.

Удивительное долголетие в спринтерском беге показала И. Шевиньская (ПНР). Первый свой мировой рекорд в беге на 200 м она установила в 1965 г. (22,7 с), в 1974 г. показывает результат 22,0 с и в 1976 г. устанавливает первый рекорд при электронном хронометрировании в беге на 200 м (22,21 с), затем и на 400 м (49,29 с).

В беге на 100 м у женщин первый рекорд при электронном хронометрировании был зафиксирован в 1968 г. В. Тайес из США (11,08 с). Рубеж 11,0 с впервые был пройден М. Ольснер-Гёр (ГДР) в 1977 г. — 10,88 с. В 1983 г. спортсменка из США Э. Эшфорд показывает результат 10,79 с, в следующем году — 10,76 с. После И. Шевиньской в беге на 200 и 400 м в конце 70-х — начале 80-х годов выдающиеся результаты показывала бегунья из ГДР Марита Кох. В 1979 г. она доводит рекорд в беге на 200 м до 21,71 с, в 1982 г. в беге на 400 м — до 48,16 с. В следующем году Я. Кратохвилова (ЧССР) впервые показывает результат лучше 48 с — 47,99 с.

Спринтерский бег в России получил распространение позже, чем в западных странах. В первых официальных соревнованиях по легкой атлетике в России (1897) в программу был включен бег на 300 футов (91,5 м) и на 188,5 сажени (401,5 м). Дореволюционные рекорды России в беге на 100 м равнялись 10,8 с у мужчин (В. Архипов) и 13,1 с у женщин (Н. Попова).

После Великой Октябрьской социалистической революции начался новый этап в развитии легкой атлетики в нашей стране. Уже на Всесоюзной спартакиаде 1928 г. рекордные результаты показывают Т. Корниенко (100 м — 10,8 с, 200 м — 22,0 с) и М. Подгаецкий (400 м — 50,2 с).

В женском спринте довоенного времени значительный след оставила М. Шаманова. На Всесоюзной спартакиаде 1928 г. она побеждает в беге на 100 м (12,6 с), в эстафете, в прыжках в длину и троеборье.

В послевоенные годы на первенстве Европы 1946 г. успеха добилась Е. Сеченова, которая завоевала золотые медали в беге на 100 и 200 м. Чемпионом Европы стал Н. Каракулов, победивший в беге на 200 м. На смену своему учителю, Н. Каракулову, пришел В. Сухарев. Он в 1951 г. установил новый рекорд в беге на 100 м (10,3 с). Л. Бартеневу удалось превысить этот рекорд на 0,1 с, но по техническим причинам этот результат не был утвержден. И только в 1958 г. рекордом СССР стал результат 10,2 с, показанный Э. Озолиным. В 1968 г. В. Сапея пробежал 100 м за 10,0 с.

Чемпионат Европы 1954 г. был ознаменован успехами спринтеров-женщин. И. Турова победила в беге на 100 м с результатом 11,8 с, а М. Иткина первой финишировала на 200-метровой дистанции (24,3 с). Эстафета 4х100 м была также выиграна нашими девушками. У мужчин на чемпионате Европы 1954 г. чемпионом в беге на 400 м стал А. Игнатьев с результатом 46,6 с. В период с 1952 по 1955 г. он 9 раз улучшал рекорд страны, доведя его до 46,0 с. Лишь в 1969 г. А. Братчикову удается улучшить его на 0,1 с. Первенство Европы 1969 г. стало началом успехов советских спортсменов нового поколения. В. Борзов стал чемпионом Европы. Он успешно выступал во встречах с сильнейшими американскими и европейскими спринтерами. В 1969 г. В. Борзов повторяет рекорд СССР и Европы, пробежав 100 м за 10,0 с. На трех чемпионатах Европы (1969, 1971 и 1974) завоевывает 3 золотые медали на дистанции 100 м и одну — в беге на 200 м. Наибольшего успеха В. Борзов добивается на Олимпиаде в Мюнхене в 1972 г., победив в беге на 100 и 200 м, при этом на 200 м был показан рекордный результат для бегунов СССР и Европы (20,0 с), а в беге на 100 м — новый рекорд СССР (10,07 с). На Олимпийских играх в Москве в 1980 г. золотые олимпийские медали завоевали Л. Кондратьева (бег 100 м), В. Маркин с новым рекордом СССР и Европы (бег 400 м), а также эстафетные команды 4х100 м и 4х400 м у мужчин и 4х400 м у женщин.

2. ТЕХНИКА БЕГА

2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Понятие «бег на короткие дистанции» объединяет группу беговых видов легкоатлетической программы. В эту группу видов входит бег на дистанции протяженностью до 400 м, а также различные виды эстафетного бега, включающие этапы спринтерского бега. Бег 100, 200 и 400 м, эстафетный бег 4х100 м и 4х400 м, как для мужчин, так и для женщин, включается в программу олимпийских игр. Дистанции 30, 50, 60 и 300 м включаются в соревнования в закрытых помещениях и в соревнования юных легкоатлетов.

Спринтерский бег входит составной частью в ряд видов легкой атлетики (все виды прыжков, многоборий и некоторые виды метаний), а также во многие виды спорта. Различные виды бега на короткие дистанции включены в нормативы комплекса ГТО всех ступеней.

В беге на короткие дистанции добиваются успеха спортсмены различного роста и телосложения, но, как правило, хорошо физически развитые, сильные и быстрые (табл. 1).

Таблица 1. Некоторые данные о сильнейших бегунах и бегуньях на 100 м.

№

Спортсмен

Страна

Результат и год

Рост, см

Вес, кг

Мужчины

Б.Джонсон

Канада

9,83 (1987)

180

К.Льюис

США

9,93 (1987)

188

Дж.Хайнс

США

9,95 (1968)

183

И.Чиди

Нигерия

10,00 (1986)

188

В.Брызгин

СССР

10,03 (1986)

180

В.Борзов

СССР

10,07 (1972)

182

Женщины

Э.Эшфорд

США

10,76 (1983)

165

М.Гер

ГДР

10,81 (1983)

165

М.Кох

ГДР

10,83 (1983)

171

X.Дрехслер

ГДР

10,91 (1986)

181

М.Жирова

СССР

10,98 (1985)

170

Л.Кондратьева

СССР

11,02 (1984)

168

Бег на короткие дистанции, как правило, характеризуется максимальной интенсивностью пробегания всей дистанции в анаэробном режиме. На дистанциях до 200 м бегуны стремятся за минимальное время набрать максимальную скорость бега и поддерживать ее до финиша.

2.2 АНАЛИЗ ТЕХНИКИ СПРИНТЕРСКОГО БЕГА

Бег на короткие дистанции (спринт) условно подразделяется на четыре фазы: начало бега (старт), стартовый разбег, бег по дистанции, финиширование.

Начало бега (старт). В спринте применяется низкий старт, позволяющий быстрее начать бег и развить максимальную скорость на коротком отрезке.

Для быстрого выхода со старта применяются стартовый станок и колодки. Они обеспечивают твердую опору для отталкивания, стабильность расстановки ног и углов наклона опорных площадок. В расположении стартовых колодок можно выделить три основных варианта:

1. При «обычном» старте передняя колодка устанавливается на расстоянии 1—1,5 стопы спортсмена от стартовой линии, а задняя колодка — на расстоянии длины голени (около 2 стоп) от передней колодки;

2. При «растянутом» старте бегуны сокращают расстояние между колодками до 1 стопы и менее, расстояние от стартовой линии до передней колодки составляет около 2 стоп спортсмена;

3. При «сближенном» старте расстояние между колодками также сокращается до 1 стопы и менее, но расстояние от стартовой линии до передней колодки составляет 1—1,5 длины стопы спортсмена.

Стартовые колодки, расположенные близко друг к другу, обеспечивают одновременное усилие обеих ног для начала бега и создают большее ускорение бегуну на первом шаге. Однако сближенное положение ступней и почти одновременное отталкивание обеими ногами затрудняют переход к попеременному отталкиванию ногами на последующих шагах.

Опорная площадка передней колодки наклонена под углом 45—50°, задняя — 60—80°. Расстояние (по ширине) между осями колодок обычно равно 18—20см. В зависимости от расположения колодок изменяется и угол наклона опорных площадок: с приближением колодок к стартовой линии он уменьшается, с удалением их увеличивается. Расстояние между колодками и удаление их от стартовой линии зависят от особенностей телосложения бегуна, уровня развития его быстроты, силы и других качеств.

По команде «На старт!» бегун становится впереди колодок, приседает и ставит руки впереди стартовой линии. Из этого положения он движением спереди назад упирается ногой в опорную площадку стартовой колодки, стоящей впереди, а другой ногой — в заднюю колодку. Носки туфель касаются рантом дорожки или первые два шипа упираются в дорожку. Встав на колено сзади стоящей ноги, бегун переносит руки через стартовую линию к себе и ставит их вплотную к ней. Пальцы рук образуют упругий свод между большим пальцем и остальными, сомкнутыми между собой. Прямые ненапряженные руки расставлены на ширину плеч. Туловище выпрямлено, голова держится прямо по отношению к туловищу. Тяжесть тела равномерно распределена между руками, стопой ноги, стоящей впереди, и коленом другой ноги.

По команде «Внимание!» бегун слегка выпрямляет ноги, отделяет колено сзади стоящей ноги от дорожки. Ступни плотно упираются в опорные площадки колодок. Туловище держится прямо. Таз приподнимается на 10—20 см выше уровня плеч до положения, когда голени будут параллельны. В этой позе важно не перенести чрезмерно тяжесть тела на руки, так как это отрицательно отражается на времени выполнения низкого старта.

В позе готовности важное значение имеет угол сгибания ног в коленных суставах. Увеличение этого угла (в известных пределах) способствует более быстрому отталкиванию. В позе стартовой готовности оптимальные углы между бедром и голенью ноги, опирающейся о переднюю колодку, равны 92—105°; ноги, опирающейся о заднюю колодку,— 115—138°, угол между туловищем и бедром впереди стоящей ноги составляет 19—23°. Указанные значения углов можно использовать для построения оптимальной стартовой позы; вначале с помощью транспортира расположить тело спортсмена в соответствии с оптимальными углами сгибания ведущих звеньев тела, а затем «подставить» ему стартовые колодки.

Положение бегуна, принятое по команде «Внимание!», не должно быть излишне напряженным и скованным. Важно только сконцентрировать внимание на ожидаемом стартовом сигнале. Промежуток времени между командой «Внимание!» и сигналом для начала бега правилами не регламентирован. Интервал может быть изменен стартером в связи с различными причинами. Это обязывает бегунов сосредоточиться для восприятия сигнала.

Услышав выстрел (или другой стартовый сигнал), бегун мгновенно устремляется вперед. Это движение начинается с энергичного отталкивания ногами и быстрого взмаха руками (сгибание их). Отталкивание от стартовых колодок выполняется одновременно двумя ногами значительным давлением на стартовые колодки. Но оно сразу же перерастает в разновременную работу. Нога, стоящая сзади, лишь слегка разгибается и быстро выносится бедром вперед; вместе с этим нога, находящаяся впереди, резко выпрямляется во всех суставах.

Угол отталкивания при первом шаге с колодки составляет у квалифицированных спринтеров 42—50°, бедро маховой ноги приближается к туловищу на угол около 30°. Указанное положение удобно для выполнения мощного отталкивания от колодок и сохранения общего наклона тела на первых шагах бега.

Стартовый разбег. Чтобы добиться лучшего результата в спринте, очень важно после старта быстрее достичь в фазе стартового разбега скорости, близкой к максимальной.

Правильное и стремительное выполнение первых шагов со старта зависит от выталкивания тела под острым углом к дорожке, а также от силы и быстроты движений бегуна. Первый шаг заканчивается полным выпрямлением ноги, отталкивающейся от передней колодки, и одновременным подъемом бедра другой ноги. Бедро поднимается выше (больше) прямого угла по отношению к выпрямленной опорной ноге. Чрезмерно высокое поднимание бедра невыгодно, так как увеличивается подъем тела вверх и затрудняется продвижение вперед. Особенно это заметно при беге с малым наклоном тела. При правильном наклоне тела бедро не доходит до горизонтали и в силу инерции создает усилие, направленное значительно больше вперед, чем вверх.

Первый шаг следует выполнять возможно быстрее. При большом наклоне туловища длина первого шага составляет 100— 130 см. Преднамеренно сокращать длину шага не следует, так как при равной частоте шагов большая их длина обеспечивает более высокую скорость, но и преднамеренно удлинять его нет смысла.

Одновременно с нарастанием скорости и уменьшением величины ускорения наклон тела уменьшается, и техника бега постепенно приближается к технике бега по дистанции. Переход к бегу по дистанции заканчивается к 25—30-му метру (13—15-й беговой шаг), когда достигается 90—95% от максимальной скорости бега, однако четкой границы между стартовым разгоном и бегом по дистанции нет. Следует учитывать, что спринтеры высокого класса выходят на рубеж максимальной скорости к 50—60-му метру дистанции, а дети 10—12 лет — к 25—30-му метру. Бегуны любой квалификации и возраста на 1-й секунде бега достигают 55% от максимума своей скорости, на 2-й—-76%, на 3-й — 91%, на 4-й — 95%, на 5-й — 99%.

Скорость бега в стартовом разгоне увеличивается главным образом за счет удлинения шагов и незначительно — за счет увеличения темпа. Наиболее существенное увеличение длины шагов наблюдается до 8—10-го шага (на 10—15 см), далее прирост меньше (4—8 см). Резкие, скачкообразные изменения длины шагов свидетельствуют о нарушении ритма беговых движений. Важное значение для увеличения скорости бега имеет быстрое опускание ноги вниз — назад (по отношению к туловищу). При движении тела в каждом шаге с увеличивающейся скоростью происходит увеличение времени полета и уменьшение времени контакта с опорой.

Большое значение имеют энергичные движения рук вперед-назад. В стартовом разбеге они в основном такие же, как и в беге по дистанции, но с большой амплитудой в связи с широким размахом бедер в первых шагах со старта. На первых шагах со старта стопы ставятся несколько шире, чем в беге по дистанции. С увеличением скорости ноги ставятся все ближе к средней линии. По существу бег со старта — это бег по двум линиям, сходящимся в одну к 12—15-му метру дистанции.

Если сравнить результаты в беге на 30 м со старта и с ходу, показанные одним и тем же бегуном, то легко определить время, затрачиваемое на старт и наращивание скорости. У хороших бегунов оно должно быть в пределах 0,8—1,0 с.

Бег по дистанции. К моменту достижения высшей скорости туловище бегуна незначительно (72—80°) наклонено вперед. В течение бегового шага происходит изменение величины наклона. Во время отталкивания наклон туловища уменьшается, а в полетной фазе он увеличивается.

Нога ставится на дорожку упруго, с передней части стопы, на расстоянии 33—43 см от проекции точки тазобедренного сустава до дистальной точки стопы. Далее происходит сгибание в коленном и разгибание (подошвенное) в голеностопном суставах. В момент наибольшего амортизационного сгибания опорной ноги угол в коленном суставе составляет 140—148°. У квалифицированных спринтеров полного опускания на всю стопу не происходит. Выпрямление опорной ноги происходит в тот момент, когда бедро маховой ноги поднято достаточно высоко и снижается скорость его подъема. Отталкивание завершается разгибанием опорной ноги в коленном и голеностопном суставах (подошвенное сгибание). В момент отрыва опорной ноги от дорожки угол в коленном суставе составляет 162—173°. В полетной фазе происходит активное, возможно более быстрое сведение бедер. Нога после окончания отталкивания по инерции движется несколько назад-вверх. Затем, сгибаясь в колене, начинает быстро двигаться бедром вниз-вперед, что позволяет снизить тормозящее воздействие при постановке ноги на опору. Приземление происходит на переднюю часть стопы.

При беге по дистанции с относительно постоянной скоростью у каждого спортсмена устанавливаются характерные соотношения длины и частоты шагов, определяющие скорость бега. На участке дистанции 30—60 м спринтеры высокой квалификации, как правило, показывают наиболее высокую частоту шагов (4,7—5,5 ш/с), длина шагов при этом изменяется незначительно и составляет 1,25±0,04 относительно длины тела спортсмена. На участке дистанции 60—80 м спринтеры обычно показывают наиболее высокую скорость, при этом на последних 30—40 м дистанции существенно изменяется соотношение компонентов скорости: средняя длина шагов составляет 1,35 ±0,03 относительно длины тела, а частота шагов уменьшается. Такое изменение структуры бега способствует достижению более высоких значений скорости бега и, главное, удержанию ее на второй половине дистанции (табл. 2).

Таблица 2. Характеристики соревновательной деятельности спринтеров (100 м мужчины и женщины) на Играх доброй воли в 1986 г.

Показатели

Женщины

Мужчины

Э.Эш-форд

Э.Бар-башина

И.Слю-сарь

А.Нуне-ва

Б.Джон-сон

К.Льюис

В.Му-равьев

Н.Юшма-нов

Рост, см

165

166

160

167

180

188

178

180

Вес, кг

Результаты на 100 м

10,91

11,12

11,22

11,40

9,95

10,06

10,20

10. 26

Время на отрезке 0—30 м, с

4,13

4,21

4,17

4,24

3,86

3,92

3,94

3,82

Время на отрезке 0—60 м, с

7,01

7,17

7,29

6,47

6,61

6,65

Средняя скорость бега на отрезке 30— 60 м, м/с

10,27

10,14

10,00

9,84

11,49

11,19

11,07

10,99

Средняя скорость бега на отрезке 60 — 100 м, м/с

10,35

10,13

9,88

9,79

11,49

11,59

11,27

11,08

Кол-во шагов на дистанции

52,5

53,5

52,5

46,5

Средняя длина шагов на отрезке 0 — 30 м, м

1,57

1,58

1,62

1,87

1,88

1,76

1,82

Средняя длина шагов на отрезке 30 — 60 м, м

2,07

2,00

1,94

2,00

2,14

2,31

2,30

2,22

Средняя длина шагов на отрезке 60 — 100 м, м

2,16

2,11

2,10

2,42

2,67

2,35

2,42

Средняя частота шагов, на отрезке 0—30 м, ш/с

4,96

4,86

4,91

4,70

4,43

4,36

4,61

4,50

Средняя частота шагов на отрезке 30 — 60 м, ш/с

4,97

5,07

5,15

4,92

5,37

4,83

4,80

4,95

Средняя частота шагов на отрезке 60— 100 м, ш/с

4,74

4,35

4,79

4,57

4,79

4,69

4,68

4,62

Шаги с правой и левой ноги часто неодинаковы: с сильнейшей ноги они немного длиннее. Желательно добиться одинаковой длины шагов с каждой ноги, чтобы бег был ритмичным, а скорость равномерной. Добиться этого можно путем развития силы мышц более слабой ноги. Это позволит достичь и более высокого темпа бега. В спринтерском беге по прямой дистанции стопы надо ставить носками прямо — вперед. При излишнем развороте их наружу ухудшается отталкивание.

Как в стартовом разбеге, так и во время бега по дистанции руки, согнутые в локтевых суставах, быстро движутся вперед-назад в едином ритме с движениями ногами. Движения руками вперед выполняются несколько внутрь, а назад — несколько наружу. Угол сгибания в локтевом суставе непостоянен: при выносе вперед рука сгибается больше всего, при отведении вниз-назад несколько разгибается.

Кисти во время бега полусжаты или разогнуты (с выпрямленными пальцами). Не рекомендуется ни напряженно выпрямлять кисть, ни сжимать, ее в кулак. Энергичные движения руками не должны вызывать подъем плеч и сутулость — первые признаки чрезмерного напряжения.

Частота движений ногами и руками взаимосвязана. Перекрестная координация помогает увеличить частоту шагов посредством учащения движений рук.
Техника бега спринтера нарушается, если он не расслабляет тех мышц, которые в каждый данный момент не принимают активного участия в работе. Успех в развитии скорости бега в значительной мере зависит от умения бежать легко, свободно, без излишних напряжений.

Финиширование. Максимальную скорость в беге на 100 и 200 м необходимо стараться поддерживать до конца дистанции, однако на последних 20—15 м дистанции скорость обычно снижается на 3-8%.

Бег заканчивается в момент, когда бегун коснется туловищем вертикальной плоскости, проходящей через линию финиша. Бегущий первым касается ленточки (нити), протянутой на высоте груди над линией, обозначающей конец дистанции. Чтобы быстрее ее коснуться, надо на последнем шаге сделать резкий наклон грудью вперед, отбрасывая руки назад. Этот способ называется «бросок грудью».

Применяется и другой способ, при котором бегун, наклоняясь вперед, одновременно поворачивается к финишной ленточке боком так, чтобы коснуться ее плечом. При обоих способах возможность дотянуться до плоскости финиша практически одинакова. При броске на ленточку ускоряется не продвижение бегуна, а момент соприкосновения его с плоскостью финиша за счет ускорения движения верхней части тела (туловища) при относительном замедлении нижней. Опасность падения при броске на финише предотвращается быстрым выставлением маховой ноги далеко вперед после соприкосновения с финишной лентой. Финишный бросок ускоряет прикосновение бегуна к ленточке, если бегун всегда затрачивает на дистанции одно и то же количество шагов и бросок на нее делает с одной и той же ноги, примерно с одинакового расстояния (за 100— 120 см). Бегунам, не овладевшим техникой финишного броска, рекомендуется пробегать финишную линию на полной скорости, не думая о броске на ленточку.

3. ЗАДАЧИ, СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ ТЕХНИКЕ БЕГА НА КОРОТКИЕ ДИСТАНЦИИ

В беге на короткие дистанции развиваются максимальные усилия, и это создает предпосылки к возникновению скованности и искажения рациональной формы движений и целесообразной координации развиваемых усилий. Напрягаются мышцы, не участвующие в выполнении беговых движений. Все это вызывает лишние энерготраты и снижает частоту рабочих движений.

Следует с первых же занятий уделять большее внимание сохранению свободы движений и предупреждению возникновения скованности. Стремление новичка проявить себя с лучшей стороны приводит к чрезмерным напряжениям и искажениям естественных движений.

На формирование правильной координации сокращения и расслабления мышц тела бегуна отрицательное влияние оказывает раннее начало обучению бегу со старта, и особенно с низкого. Понятие «раннее начало» сугубо индивидуально, и обучающий должен умело определить время готовности отдельно каждого ученика к изучению техники бега со старта, особенно старта по сигналу.

Задача 1. Ознакомиться с особенностями бега каждого занимающегося, определить его основные недостатки и пути их устранения.

Средство. Повторный бег 60—80 м (3—5 раз).

Методические указания. Количество повторных пробежек может быть различно. Оно зависит от того, как скоро занимающийся пробежит дистанцию в свойственной ему манере.

Задача 2. Научить технике бега по прямой дистанции.

Средства. 1. Бег с ускорением на 50—80 м в 3/4 интенсивности от максимальной. 2. Бег с ускорением и бегом по инерции (60—80 м). 3. Бег с высоким подниманием бедра и загребающей постановкой ноги на дорожку (30—40 м). 4. Семенящий бег с загребающей постановкой стопы (30—40 м). 5. Бег с отведением бедра назад и забрасыванием голени (40—50 м). 6. Бег прыжковыми шагами (30—60 м). 7. Движения руками (подобно движениям во время бега). 8. Выполнить 3, 4 и 6-е упражнения в повышенном темпе и перейти на обычный бег.

Методические указания. Перечень упражнений и их дозировка подбираются для каждого занимающегося с учетом недостатков в технике бега. Все беговые упражнения вначале выполняются каждым в отдельности. По мере освоения техники бега упражнения выполняются группой. В беге с ускорением нужно постепенно увеличивать скорость, но так, чтобы движения бегуна были свободными. Повышение скорости следует прекращать, как только появится излишнее напряжение, скованность.

При достижении максимальной скорости нельзя заканчивать бег сразу, а нужно его продолжить некоторое время, не прилагая максимальных усилий (свободный бег). Дистанция свободного бега увеличивается постепенно. Бег с ускорением — основное упражнение для обучения технике спринтерского бега.

Все беговые упражнения необходимо выполнять свободно, без излишних напряжений. При выполнении бега с высоким подниманием бедра и семенящего бега нельзя откидывать верхнюю часть туловища назад. Бег с забрасыванием голени целесообразнее проводить в туфлях с шипами. В этом упражнении следует избегать наклона вперед. Количество повторений рекомендуемых упражнений устанавливается в зависимости от физической подготовленности (3—7 раз).

Задача 3. Научить технике бега на повороте.

Средства. 1. Бег с ускорением на повороте дорожки с большим радиусом (на 6—8-й дорожках) по 50—80 м со скоростью 80—90% от максимальной. 2. Бег с ускорением на повороте на первой дорожке (50—80 м) в 3/4 интенсивности. 3. Бег по кругу радиусом 20—10 м с различной скоростью. 4. Бег с ускорением на повороте с выходом на прямую (80—100 м) с различной скоростью. 5. Бег с ускорением на прямой с входом в поворот (80—100 м) с различной скоростью.

Методические указания. Бежать на повороте дорожки надо свободно. Уменьшать радиус поворота следует только тогда, когда достигнута достаточно правильная техника бега на повороте большого радиуса.

При беге с входом в поворот необходимо учить легкоатлетов начинать наклон тела к центру поворота, опережая возникновение центробежной силы. Упражнения повторяются в зависимости от подготовленности занимающихся (3—8 раз).

Задача 4. Научить технике высокого старта и стартовому ускорению.
Средства. 1. Выполнение команды «На старт!». 2. Выполнение команды «Внимание!». 3. Начало бега без сигнала, самостоятельно (5—6 раз). 4. Начало бега без сигнала при большом наклоне туловища вперед (до 20 м, 6—8 раз). 5. Начало бега по сигналу и стартовое ускорение (20—30 м) при большом наклоне туловища и энергичном вынесении бедра вперед (6—8 раз).

Методические указания. Начинать обучение технике бега со старта следует тогда, когда занимающийся научился бежать с максимальной скоростью без возникновения скованности. Следить, чтобы обучающиеся на старте выносили вперед плечо и руку, разноименные выставленной вперед ноге. По мере усвоения старта необходимо увеличивать наклон туловища, довести его до горизонтального и стараться сохранять наклон возможно дольше. К выполнению старта по сигналу переходить только после уверенного усвоения техники старта.

Задача 5. Научить низкому старту и стартовому разбегу.

Средства. 1. Выполнение команды «На старт!». 2. Выполнение команды «Внимание!». 3. Начало бега без сигнала, самостоятельно (до 20 м, 8—12 раз). 4. Начало бега по сигналу (по выстрелу). 5. Начало бега по сигналу, следующему через разные промежутки после команды «Внимание!».

Методические указания. Если бегун с первых шагов после старта преждевременно выпрямляется, целесообразно увеличить расстояние от колодок до стартовой линии или установить на старте наклонную рейку, ограничивающую возможность подъема. Хорошим упражнением для устранения преждевременного выпрямления бегуна со старта является начало бега из высокого стартового положения с опорой рукой и горизонтальным положением туловища.

Обучая низкому старту, необходимо на первых занятиях указать занимающимся, чтобы они не начинали бег до сигнала — фальстарт. При фальстарте надо обязательно возвращать бегунов в обращать их внимание на недопустимость фальстартов. Рекомендуется подавать только один заключительный сигнал. При этом бегуны принимают без команды позу, занимаемую по сигналу «Внимание!». Низкий старт по выстрелу применяется на занятиях после овладения правильными движениями. Количество повторений может колебаться от 3 до 15.

Задача 6. Научить переходу от стартового разбега к бегу по дистанции.

Средства. 1. Бег по инерции после пробегания небольшого отрезка с полной скоростью (5—10 раз). 2. Наращивание скорости после свободного бега по инерции, постепенно уменьшая отрезок свободного бега до 2—3 шагов (5—10 раз). 3. Переход к свободному бегу по инерции после разбега с низкого старта (5—10 раз). 4. Наращивание скорости после свободного бега по инерции, выполненного после разбега с низкого старта (6—12 раз), постепенно уменьшая участок свободного бега до 2—3 шагов. 5. Переменный бег. Бег с 3—6 переходами от максимальных усилий к свободному бегу по инерции.

Методические указания. Вначале нужно обучать свободному бегу по инерции по прямой дистанции на отрезках 60—100 м. Обращается особое внимание на обучение умению переходить от бега с максимальной скоростью к свободному бегу, не теряя скорости.

Задача 7. Научить правильному бегу при выходе с поворота на прямую часть дорожки.

Средства. 1. Бег с ускорением в последней четверти поворота, чередуемый с бегом по инерции при выходе на прямую (50—80 м, 4—8 раз). 2. Наращивание скорости после бега по инерции, постепенно сокращая его до 2—3 шагов (80—100 м, 3—6 раз). 3. Бег по повороту, стремясь наращивать скорость бега перед выходом на прямую.

Методические указания. Сокращать продолжительность свободного бега по инерции необходимо постепенно, по мере овладения искусством переключения интенсивности усилий при беге.

Задача 8. Научить низкому старту на повороте.

Средства. 1. Установка колодок для старта на повороте. 2. Стартовые ускорения с выходом к бровке по прямой и вход в поворот. 3. Выполнение стартового ускорения на полной скорости.

Задача 9. Научить финишному броску на ленточку.

Средства. 1. Наклон вперед с отведением рук назад при ходьбе (2—6 раз). 2. Наклон вперед на ленточку с отведением рук назад при медленном и быстром беге (6—10 раз). 3. Наклон вперед на ленточку с поворотом плеч на медленном и быстром беге индивидуально и группой (8—12 раз).

Методические указания. Обучая финишированию с броском на ленточку, надо воспитывать умение проявлять волевые усилия, необходимые для поддержания достигнутой максимальной скорости до конца дистанции. Важно также приучать бегунов заканчивать бег не у линии финиша, а после нее. Для успешности обучения нужно проводить упражнения парами, подбирая бегунов, равных по силам, или применяя форы.

Задача 10. Дальнейшее совершенствование техники бега в целом.

Средства. 1. Все упражнения, применявшиеся для обучения, а также бег по наклонной дорожке с выходом на горизонтальную, бег вверх по наклонной дорожке. 2. Применение тренажерных устройств: тяговые и тормозящие устройства, световой и звуковой лидер и др. 3. Пробегание полной дистанции. 4. Участие в соревнованиях и прикидках.

Методические указания. Техника спринта лучше всего совершенствуется при беге в равномерном темпе с неполной интенсивностью; в беге с ускорением, в котором скорость доводится до максимальной; при выходах со старта с различной интенсивностью. Стремление бежать с максимальной скоростью при неосвоенной технике и недостаточной подготовленности почти всегда приводит к излишним напряжениям. Чтобы избежать этого, на первых порах следует применять преимущественно бег в 1/2 и 3/4 интенсивности, так как при легком, свободном, ненапряженном беге спортсмену легче контролировать свои движения.

С каждым последующим занятием скорость бега должна повышаться. Но как только спринтер почувствует напряженность, закрепощение мускулатуры и связанность движений, скорость нужно снижать. В результате совершенствования навыков излишнее напряжение будет появляться позднее, спринтер будет достигать все большей скорости бега, выполняя движения легко и свободно.

Надо постоянно следить за техникой низкого старта. Особое внимание необходимо уделять сокращению времени реакции на стартовый сигнал, не допуская при этом преждевременного начала бега. Обязательно подавать сигнал возвращения бегунов, если кто-то начал бег раньше сигнала.

При описании обучения технике бега на короткие дистанции указано количество повторений каждого упражнения для одного урока. При включении большего количества упражнений дозировку следует уменьшить.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, я вкратце, на мой взгляд, указала основные задачи, средства и методы обучения технике бега на короткие дистанции. Также я подробно проанализировала технику спринтерского бега, без знания которой невозможна подготовка спортсмена высшей категории. Бегун должен уметь быстро выбегать со старта, развить высокую скорость в стартовом разбеге, достичь максимальной скорости во время бега на дистанции и по возможности еще увеличить ее на финише или сохранить скорость до финишной черты.

В своей работе я указала комплекс упражнений для улучшения техники бега на короткие дистанции, ознакомила с комплексом упражнений для совершенствования низкого старта, стартового разбега, бега по дистанции и финиширования.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анатомия человека. Учебник для институтов физической культуры. Под ред.В.И.Козлова.-М.: ФиС,1978

2. Анищенко В.С. Физическая культура: Методико-практические занятия для студентов: Учеб. пособие.-М.: Изд-во РУДН,1999

3. Иванов Г.Д. Физическое воспитание. Учебник. Алматы: РИК, 1995.

4. Ильинич В.И. Студенческий спорт и жизнь. М.: АО «Аспект Пресс»,1995

5. Ильинич В.И. Профессионально-прикладная физическая подготовка студентов вузов.- М.: Высшая школа,1978

6. Кун Л. Всемирная история физической культуры и спорта. Пер. с венгр. Под общ.ред.В.В.Столбова.-М.: Радуга,1982

7. Матвеев Л.П. Теория и методика физической культуры.-М.: ФиС,1991

8. Приказ Минобразования России «Об организации процесса физического воспитания в образовательных учреждениях начального, среднего и высшего профессионального образования» от 01.12.99 N 1025

9. Реабилитация здоровья студентов средствами физической культуры: Учебное пособие/ Волков В.Ю., Волкова Л.М., СПб.гос.техн.ун-т.Санкт-Петербург, 1998

10.Теория спорта/ Под ред.Платонова В.Н.: Киев: Высшая школа,1987

11. Федеральный закон «О физической культуре и спорте в Российской Федерации» от 29.04.99 N 80-ФЗ

12. Физическая культура студента. Учебник для студентов вузов. /Под общ.ред.В.И.Ильинича-М.: Гардарики,1999

13. Физическая культура (курс лекций): Учебное пособие/Под общ.ред.Волковой Л.М., Половникова П.В.: СПбГТУ, СПб,1998.-153 с.

Бег на короткие дистанции — спринт

Бег на короткие дистанции (спринт) имеет наибольшее распространение. Это типичное упражнение на быстроту характерно максимальной интенсивностью работы двигательного аппарата, а следовательно и кратковременностью.

Типичными спринтерскими дистанциями являются 60, 100 и 200 м. К коротким дистанциям принято также относить 400 м для мужчин и 300 м для женщин и юношей.

Техника бега легкоатлетического на эти дистанции отличается от бега на другие дистанции прежде всего стартом. Спринтеры применяют низкий старт. Он позволяет спортсмену, распрямляясь, произвести сильное отталкивание, а следовательно сразу развить максимальную скорость. По команде «На старт!» бегун принимает положение низкого старта.

По команде «Внимание!» он несколько подается вперед и переносит тяжесть тела на руки, вследствие чего мышцы ног в значительной мере освобождаются от статического напряжения, что улучшает условия для их дальнейшей работы. Для упора ног применяются стартовые колодки или станки, а при отсутствии их в грунте роются ямки. Гл. преимущество колодок — обеспечение твердости опоры и более высокого расположения стоп спринтера, что способствует убыстрению выхода со старта. По стартовому сигналу (выстрелу или команде «Марш!») бегун с большой силой отталкивается обеими ногами и энергично взмахивает руками.

Когда бегун отрывает руки от грунта, он оказывается в положении сильного наклона. Общий центр тяжести спортсмена (о. ц. т.) находится далеко впереди опоры, и, чтобы не упасть, бегун ускоряет свое передвижение вперед. Достигает он этого, используя частые ударные шаги: быстрый вынос колена вперед-вверх с последующим энергичным опусканием ноги вниз-назад — ударом о грунт. С каждым шагом увеличивается длина шага, наклон туловища уменьшается, а точка опоры приближается к проекции о. ц. т. (в дальнейшем она оказывается даже впереди нее). Происходит постепенный переход от ударного способа бега к маховому.

Начальная скорость бега невелика, а на дистанции она достигает 11 м/сек и больше. Чтобы развить возможно большую скорость, спринтер со старта бежит с ускорением. Затем начинается бег с относительно постоянной высшей скоростью, что достигается использованием махового шага.

В спринте его характерными особенностями являются: постановка стопы с носка, высокий подъем бедра, более острый угол отталкивания и несколько больший наклон туловища вперед, чем на других дистанциях.

При почти максимальной амплитуде движения в суставах конечностей сохраняется очень высокий темп: частота шагов доходит до 300 в 1 мин., и длина шага в среднем колеблется в пределах 1,8—2,5 м. Однако для улучшения достижения не обязательно прибегать к удлинению бегового шага, т. к. скорость бега в равной степени зависит и от частоты шагов. Нередко ради последнего приходится уменьшать длину шага.

Большую роль играют движения рук. Показателем хорошей техники служит прямолинейность продвижения спортсмена. Малоопытные спортсмены вследствие некоторой зигзагообразнсти бега на 100-метровой прямой проделывают путь в 101 —102 м. В связи с наступлением утомления в конце дистанции для сохранения высшей скорости бегуну необходимо прилагать большие волевые усилия.

Чтобы быстрее пересечь линию финиша, бегун на последнем шаге перед окончанием дистанции делает бросок: наклоняет туловище вперед и отбрасывает руки назад (бросок грудью) или, наклоняясь вперед, одновременно поворачивается к финишной ленте боком, чтобы коснуться ее плечом.

Для достижения высшей скорости необходимо в совершенстве владеть техникой бега и обладать способностью мгновенно расслаблять мышцы в фазе маха или полета.

Постоянное совершенствование техники бега и методики тренировки, а также постоянный рост числа занимающихся спринтом обусловили чрезвычайно высокий уровень достижений в этом виде легкой атлетики.

Литература

Легкая атлетика, под общей ред. Васильева Г. В. и Озолина Н.Г. М., 1952.
Легкая атлетика, под общей ред. Л. С. Xоменкова. М., 1953.
Xинчук Л.Л., Михайлова Р.П. Легкая атлетика в СССР. М., 1951.

Энциклопедический словарь по физической культуре и спорту. Т. 1. – М.: Физкультура и спорт, 1961. – 368 с. С. 70-71.

Техника бега на короткие дистанции реферат по физкультуре и спорту

Введение Бег является одним из популярнейших занятий в мире. Занятия этим видом спорта являются важным средством физического воспитания, занимают одно из первых мест по своему характеру двигательных действий. За последнее двадцатилетие наука о спорте, в том числе и теория, и методика бега, начала развиваться быстрыми темпами. Если раньше она в основном занимала объяснительную функцию и мало помогала практике, то в настоящее время ее роль существенно изменилась. Спортивные соревнования – это уже не просто индивидуальные поединки и не только соревнование команд, это, прежде всего демонстрация силы и умения спортсмена, высокого тактического мышления преподавателя-тренера. Каждый, кто начинает заниматься бегом, ставит перед собой определенную цель: один хочет стать чемпионом, другой – просто сильнее и выносливее, третий стремится с помощью ходьбы на лыжах похудеть, четвертый — укрепить волю. И все это возможно. Нужно лишь регулярно, не делая себе поблажек и скидок, упорно тренироваться . Бег включает в себя несколько самостоятельных видов спорта: спринт, стайер, легкая атлетика, пятиборье, а также и другие. По этим видам спорта есть правила проведения соревнований и предусмотрено присвоение разрядов и званий в соответствии с требованиями Единой спортивной классификации. Это стимулирует систематические занятия и рост спортивных достижений бегунов. Названные виды бега включены в программы чемпионатов и Кубков мира, Олимпийских игр. 1. КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК Бег на короткие дистанции является самым древним видом легкоатлетических упражнений, входящих в современную легкую атлетику. Еще на античных олимпиадах атлеты соревновались в беге на один стадий (192,27 м). В наше время бег на короткие дистанции в соревнованиях стал проводиться впервые в Англии, и предпочтение было отдано дистанции 100 ярдов (91,4 м, 1860 г.). Первым официальным мировым рекордсменом в беге на 100 м с результатом 10,6 с ИААФ утвердила Д. Липпинкотта (США). Этот результат он показал в полуфинале Стокгольмской олимпиады (1912 г.). Результат 10,3 с был показан в 1930 г. канадцем Перси Уильямсом. В 1936 г. Джесси Оуэнс (США) доводит рекорд до 10,2 с. Этот рекорд продержался до 1956 г. и был улучшен соотечественником рекордсмена Вилли Уильямсом (10,1 с). Рубеж 10,0 с впервые преодолел спортсмен из США Джеймс Хайнс в 1968 г. (9,9 с). В этом же году на Олимпийских играх в Мехико был зарегистрирован его рекорд по электронному хронометражу — 9,95 с, который был улучшен лишь в 1983 г. на 0,02 с соотечественником экс-рекордсмена Кельвином Смитом (9,93 с). Рекорды мира в беге на 200 м на дорожке с полным (100- метровым) поворотом фиксируются с 1951 г. Первый рекорд мира (20,6 с) был установлен Эндрю Стенфилдом (США). Результат 20,0 с был показан лишь в 1966 г. — американцем Томми Смитом, который через два года, на Олимпийских играх в Мехико, показывает результат 19,83 с. Следующий шаг в росте рекорда был сделан в высокогорном Мехико итальянцем Пьетро Меннеа в 1979 г. (19,72 с). В беге на 400 м первый рекорд мира был зафиксирован в 1864 г. — англичанин Дербишир пробежал 440 ярдов (402,25 м) за 56,0 с. Этот результат был превышен в 1880 г. французом Гутером, который показал результат 51,6 с. В последующие годы усилиями английских и американских спринтеров рекорд был доведен к 1899 г. до 48,5 с. До 1950 г. рекорд улучшался трижды: 45,8 с — Д. Роден (Ямайка), 45,4 и 45,2 с — Л. Джонс (США). В финальном забеге Римской олимпиады (1960) О. Дэвис (США) и К. Кауфман (ФРГ) финишировали с результатом 44,9 с. Этот результат только через 3 года в 1964 г. удалось повторить А. Пламмеру и М. Ларраби (оба США). Т. Смит в 1967 г. довел рекорд до 44,5 с, а в 1968 г. В. Мэтьюз преодолевает дистанцию за 44,4 с, Л. Джеймс — за 44,1 с и Л. Эванс — за 44,0 с (США). В этом же году на Играх XIX Олимпиады в Мехико Л. Эванс (США) показал в условиях высокогорья рекордное время — 43,86 с. Бег на короткие дистанции раньше других видов легкой атлетики был признан доступным для женщин и был включен в программу Олимпийских игр 1928 г. (в беге на 100 м результат победительницы, американки Э. Робинсон, был равен 12,2 с). Через 20 лет олимпийская женская программа пополнилась новой дистанцией — 200 м, в 1964 г. спортсменки стали выступать и на дистанции 400 м. Понятие «бег на короткие дистанции» объединяет группу беговых видов легкоатлетической программы. В эту группу видов входит бег на дистанции протяженностью до 400 м, а также различные виды эстафетного бега, включающие этапы спринтерского бега. Бег 100, 200 и 400 м, эстафетный бег 4х100 м и 4х400 м, как для мужчин, так и для женщин, включается в программу олимпийских игр. Дистанции 30, 50, 60 и 300 м включаются в соревнования в закрытых помещениях и в соревнования юных легкоатлетов. Спринтерский бег входит составной частью в ряд видов легкой атлетики (все виды прыжков, многоборий и некоторые виды метаний), а также во многие виды спорта. Различные виды бега на короткие дистанции включены в нормативы комплекса ГТО всех ступеней. В беге на короткие дистанции добиваются успеха спортсмены различного роста и телосложения, но, как правило, хорошо физически развитые, сильные и быстрые (табл. 1). Таблица 1. Некоторые данные о сильнейших бегунах и бегуньях на 100 м. № Спортсмен Страна Результат и год Рост, см Вес, кг Мужчины 1. Б.Джонсон Канада 9,83 (1987) 180 75 2. К.Льюис США 9,93 (1987) 188 80 3. Дж.Хайнс США 9,95 (1968) 183 81 4. И.Чиди Нигерия 10,00 (1986) 188 77 5. В.Брызгин СССР 10,03 (1986) 180 72 6. В.Борзов СССР 10,07 (1972) 182 82 Женщины 1. Э.Эшфорд США 10,76 (1983) 165 54 2. М.Гер ГДР 10,81 (1983) 165 54 3. М.Кох ГДР 10,83 (1983) 171 60 4. X.Дрехслер ГДР 10,91 (1986) 181 70 5. М.Жирова СССР 10,98 (1985) 170 58 6. Л.Кондратьева СССР 11,02 (1984) 168 56 Бег на короткие дистанции, как правило, характеризуется максимальной интенсивностью пробегания всей дистанции в анаэробном режиме. На дистанциях до 200 м бегуны стремятся за минимальное время набрать максимальную скорость бега и поддерживать ее до финиша. 2.2. АНАЛИЗ ТЕХНИКИ СПРИНТЕРСКОГО БЕГА Бег на короткие дистанции (спринт) условно подразделяется на четыре фазы: начало бега (старт), стартовый разбег, бег по дистанции, финиширование. Начало бега (старт). В спринте применяется низкий старт, позволяющий быстрее начать бег и развить максимальную скорость на коротком отрезке. Для быстрого выхода со старта применяются стартовый станок и колодки. Они обеспечивают твердую опору для отталкивания, стабильность расстановки ног и углов наклона опорных площадок. В расположении стартовых колодок можно выделить три основных варианта: 1. При «обычном» старте передняя колодка устанавливается на расстоянии 1—1,5 стопы спортсмена от стартовой линии, а задняя колодка — на расстоянии длины голени (около 2 стоп) от передней колодки; 2. При «растянутом» старте бегуны сокращают расстояние между колодками до 1 стопы и менее, расстояние от стартовой линии до передней колодки составляет около 2 стоп спортсмена; 3. При «сближенном» старте расстояние между колодками также сокращается до 1 стопы и менее, но расстояние от стартовой линии до передней колодки составляет 1—1,5 длины стопы спортсмена. Стартовые колодки, расположенные близко друг к другу, обеспечивают одновременное усилие обеих ног для начала бега и создают большее ускорение бегуну на первом шаге. Однако сближенное положение ступней и почти одновременное отталкивание обеими ногами затрудняют переход к попеременному отталкиванию ногами на последующих шагах. Опорная площадка передней колодки наклонена под углом 45— 50°, задняя — 60—80°. Расстояние (по ширине) между осями колодок обычно равно 18—20см. В зависимости от расположения колодок изменяется и угол наклона опорных площадок: с приближением колодок к стартовой линии он уменьшается, с удалением их увеличивается. Расстояние между колодками и удаление их от стартовой линии зависят от особенностей телосложения бегуна, уровня развития его быстроты, силы и других качеств. По команде «На старт!» бегун становится впереди колодок, приседает и ставит руки впереди стартовой линии. Из этого положения он движением спереди назад упирается ногой в опорную площадку стартовой колодки, стоящей впереди, а другой ногой — в заднюю колодку. Носки туфель касаются рантом дорожки или первые два шипа упираются в дорожку. Встав на колено сзади стоящей ноги, бегун переносит руки через стартовую линию к себе и ставит их вплотную к ней. Пальцы рук образуют упругий свод между большим пальцем и остальными, сомкнутыми между собой. Прямые ненапряженные руки расставлены на ширину плеч. Туловище выпрямлено, голова держится прямо по отношению к туловищу. Тяжесть тела равномерно распределена между руками, стопой ноги, стоящей впереди, и коленом другой ноги. По команде «Внимание!» бегун слегка выпрямляет ноги, отделяет колено сзади стоящей ноги от дорожки. Ступни плотно упираются в опорные площадки колодок. Туловище держится прямо. Таз приподнимается на 10—20 см выше уровня плеч до положения, когда голени будут параллельны. В этой позе важно не перенести чрезмерно тяжесть тела на руки, так как это отрицательно отражается на времени выполнения низкого старта. В позе готовности важное значение имеет угол сгибания ног в коленных суставах. Увеличение этого угла (в известных пределах) способствует более быстрому отталкиванию. В позе стартовой готовности оптимальные углы между бедром и голенью ноги, опирающейся о переднюю колодку, равны 92—105°; ноги, опирающейся о заднюю колодку,— 115—138°, угол между туловищем и бедром впереди стоящей ноги составляет 19—23°. Указанные значения углов можно использовать для построения оптимальной стартовой позы; вначале с помощью транспортира расположить тело спортсмена в соответствии с оптимальными углами сгибания ведущих звеньев тела, а затем «подставить» ему стартовые колодки. Положение бегуна, принятое по команде «Внимание!», не должно быть излишне напряженным и скованным. Важно только сконцентрировать внимание на ожидаемом стартовом сигнале. Промежуток времени между командой «Внимание!» и сигналом для начала бега правилами не регламентирован. Интервал может быть изменен стартером в связи с различными причинами. Это обязывает бегунов сосредоточиться для восприятия сигнала. Услышав выстрел (или другой стартовый сигнал), бегун мгновенно устремляется вперед. Это движение начинается с энергичного отталкивания ногами и быстрого взмаха руками (сгибание их). Отталкивание от стартовых колодок выполняется одновременно двумя ногами значительным давлением на стартовые колодки. Но оно сразу же перерастает в разновременную работу. Нога, стоящая сзади, лишь слегка разгибается и быстро выносится бедром вперед; вместе с этим нога, находящаяся впереди, резко выпрямляется во всех суставах. Угол отталкивания при первом шаге с колодки составляет у квалифицированных спринтеров 42—50°, бедро маховой ноги приближается к туловищу на угол около 30°. Указанное положение удобно для выполнения мощного отталкивания от колодок и сохранения общего наклона тела на первых шагах бега. Стартовый разбег. Чтобы добиться лучшего результата в спринте, очень важно после старта быстрее достичь в фазе стартового разбега скорости, близкой к максимальной. Таблица 2. Характеристики соревновательной деятельности спринтеров (100 м мужчины и женщины) на Играх доброй воли в 1986 г. Показатели Женщины Мужчины Э.Эш- форд Э.Бар- башина И.Слю- сарь А.Нуне- ва Б.Джон- сон К.Льюи с В.Му- равьев Н.Юшма- нов Рост, см 165 166 160 167 180 188 178 180 Вес, кг 54 57 49 57 75 80 75 70 Результаты на 100 м 10,91 11,12 11,22 11,40 9,95 10,06 10,20 10.26 Время на отрезке 0—30 м, с 4,13 4,21 4,17 4,24 3,86 3,92 3,94 3,82 Время на отрезке 0—60 м, с 7,01 7,17 7,17 7,29 6,47 6,61 6,65 6,65 Средняя скорость бега на отрезке 30— 60 м, м/с 10,27 10,14 10,00 9,84 11,49 11,19 11,07 10,99 Средняя скорость бега на отрезке 60 — 100 м, м/с 10,35 10,13 9,88 9,79 11,49 11,59 11,27 11,08 Кол-во шагов на дистанции 52 52,5 53,5 52,5 46,5 44 47 46,5 Средняя длина шагов на отрезке 0 — 30 м, м 1,57 1,58 1,58 1,62 1,87 1,88 1,76 1,82 Средняя длина шагов на отрезке 30 — 60 м, м 2,07 2,00 1,94 2,00 2,14 2,31 2,30 2,22 Средняя длина шагов на отрезке 60 — 100 м, м 2,16 2,16 2,11 2,10 2,42 2,67 2,35 2,42 Средняя частота шагов, на отрезке 0—30 м, ш/с 4,96 4,86 4,91 4,70 4,43 4,36 4,61 4,50 Средняя частота шагов на отрезке 30 — 60 м, ш/с 4,97 5,07 5,15 4,92 5,37 4,83 4,80 4,95 Средняя частота шагов на отрезке 60— 100 м, ш/с 4,74 4,35 4,79 4,57 4,79 4,69 4,68 4,62 Шаги с правой и левой ноги часто неодинаковы: с сильнейшей ноги они немного длиннее. Желательно добиться одинаковой длины шагов с каждой ноги, чтобы бег был ритмичным, а скорость равномерной. Добиться этого можно путем развития силы мышц более слабой ноги. Это позволит достичь и более высокого темпа бега. В спринтерском беге по прямой дистанции стопы надо ставить носками прямо — вперед. При излишнем развороте их наружу ухудшается отталкивание. Как в стартовом разбеге, так и во время бега по дистанции руки, согнутые в локтевых суставах, быстро движутся вперед-назад в едином ритме с движениями ногами. Движения руками вперед выполняются несколько внутрь, а назад — несколько наружу. Угол сгибания в локтевом суставе непостоянен: при выносе вперед рука сгибается больше всего, при отведении вниз-назад несколько разгибается. Кисти во время бега полусжаты или разогнуты (с выпрямленными пальцами). Не рекомендуется ни напряженно выпрямлять кисть, ни сжимать, ее в кулак. Энергичные движения руками не должны вызывать подъем плеч и сутулость — первые признаки чрезмерного напряжения. Частота движений ногами и руками взаимосвязана. Перекрестная координация помогает увеличить частоту шагов посредством учащения движений рук. Техника бега спринтера нарушается, если он не расслабляет тех мышц, которые в каждый данный момент не принимают активного участия в работе. Успех в развитии скорости бега в значительной мере зависит от умения бежать легко, свободно, без излишних напряжений. Финиширование. Максимальную скорость в беге на 100 и 200 м необходимо стараться поддерживать до конца дистанции, однако на последних 20—15 м дистанции скорость обычно снижается на 3-8%. Бег заканчивается в момент, когда бегун коснется туловищем вертикальной плоскости, проходящей через линию финиша. Бегущий первым касается ленточки (нити), протянутой на высоте груди над линией, обозначающей конец дистанции. Чтобы быстрее ее коснуться, надо на последнем шаге сделать резкий наклон грудью вперед, отбрасывая руки назад. Этот способ называется «бросок грудью». Применяется и другой способ, при котором бегун, наклоняясь вперед, одновременно поворачивается к финишной ленточке боком так, чтобы коснуться ее плечом. При обоих способах возможность дотянуться до плоскости финиша практически одинакова. При броске на ленточку ускоряется не продвижение бегуна, а момент соприкосновения его с плоскостью финиша за счет ускорения движения верхней части тела (туловища) при относительном замедлении нижней. Опасность падения при броске на финише предотвращается быстрым выставлением маховой ноги далеко вперед после соприкосновения с финишной лентой. Финишный бросок ускоряет прикосновение бегуна к ленточке, если бегун всегда затрачивает на дистанции одно и то же количество шагов и бросок на нее делает с одной и той же ноги, примерно с одинакового расстояния (за 100— 120 см). Бегунам, не овладевшим техникой финишного броска, рекомендуется пробегать финишную линию на полной скорости, не думая о броске на ленточку. 3. ЗАДАЧИ, СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ ТЕХНИКЕ БЕГА НА КОРОТКИЕ ДИСТАНЦИИ В беге на короткие дистанции развиваются максимальные усилия, и это создает предпосылки к возникновению скованности и искажения рациональной формы движений и целесообразной координации развиваемых усилий. Напрягаются мышцы, не участвующие в выполнении беговых движений. Все это вызывает лишние энерготраты и снижает частоту рабочих движений. Следует с первых же занятий уделять большее внимание сохранению свободы движений и предупреждению возникновения скованности. Стремление новичка проявить себя с лучшей стороны приводит к чрезмерным напряжениям и искажениям естественных движений. На формирование правильной координации сокращения и расслабления мышц тела бегуна отрицательное влияние оказывает раннее начало обучению бегу со старта, и особенно с низкого. Понятие «раннее начало» сугубо индивидуально, и обучающий должен умело определить время готовности отдельно каждого ученика к изучению техники бега со старта, особенно старта по сигналу. Задача 1. Ознакомиться с особенностями бега каждого занимающегося, определить его основные недостатки и пути их устранения. Средство. Повторный бег 60—80 м (3—5 раз). Методические указания. Количество повторных пробежек может быть различно. Оно зависит от того, как скоро занимающийся пробежит дистанцию в свойственной ему манере. Задача 2. Научить технике бега по прямой дистанции. Средства. 1. Бег с ускорением на 50—80 м в 3/4 интенсивности от максимальной. 2. Бег с ускорением и бегом по инерции (60—80 м). 3. Бег с высоким подниманием бедра и загребающей постановкой ноги на дорожку (30—40 м). 4. Семенящий бег с загребающей постановкой стопы (30—40 м). 5. Бег с отведением бедра назад и забрасыванием голени (40—50 м). 6. Бег прыжковыми шагами (30—60 м). 7. Движения руками (подобно движениям во время бега). 8. Выполнить 3, 4 и 6-е упражнения в повышенном темпе и перейти на обычный бег. Методические указания. Перечень упражнений и их дозировка подбираются для каждого занимающегося с учетом недостатков в технике бега. Все беговые упражнения вначале выполняются каждым в отдельности. По мере освоения техники бега упражнения выполняются группой. В беге с ускорением нужно постепенно увеличивать скорость, но так, чтобы движения бегуна были свободными. Повышение скорости следует прекращать, как только появится излишнее напряжение, скованность. При достижении максимальной скорости нельзя заканчивать бег сразу, а нужно его продолжить некоторое время, не прилагая максимальных усилий (свободный бег). Дистанция свободного бега увеличивается постепенно. Бег с ускорением — основное упражнение для обучения технике спринтерского бега. Все беговые упражнения необходимо выполнять свободно, без излишних напряжений. При выполнении бега с высоким подниманием бедра и семенящего бега нельзя откидывать верхнюю часть туловища назад. Бег с забрасыванием голени целесообразнее проводить в туфлях с шипами. В этом упражнении следует избегать наклона вперед. Количество повторений рекомендуемых упражнений устанавливается в зависимости от физической подготовленности (3— 7 раз). медленном и быстром беге (6—10 раз). 3. Наклон вперед на ленточку с поворотом плеч на медленном и быстром беге индивидуально и группой (8—12 раз). Методические указания. Обучая финишированию с броском на ленточку, надо воспитывать умение проявлять волевые усилия, необходимые для поддержания достигнутой максимальной скорости до конца дистанции. Важно также приучать бегунов заканчивать бег не у линии финиша, а после нее. Для успешности обучения нужно проводить упражнения парами, подбирая бегунов, равных по силам, или применяя форы. Задача 10. Дальнейшее совершенствование техники бега в целом. Средства. 1. Все упражнения, применявшиеся для обучения, а также бег по наклонной дорожке с выходом на горизонтальную, бег вверх по наклонной дорожке. 2. Применение тренажерных устройств: тяговые и тормозящие устройства, световой и звуковой лидер и др. 3. Пробегание полной дистанции. 4. Участие в соревнованиях и прикидках. Методические указания. Техника спринта лучше всего совершенствуется при беге в равномерном темпе с неполной интенсивностью; в беге с ускорением, в котором скорость доводится до максимальной; при выходах со старта с различной интенсивностью. Стремление бежать с максимальной скоростью при неосвоенной технике и недостаточной подготовленности почти всегда приводит к излишним напряжениям. Чтобы избежать этого, на первых порах следует применять преимущественно бег в 1/2 и 3/4 интенсивности, так как при легком, свободном, ненапряженном беге спортсмену легче контролировать свои движения. С каждым последующим занятием скорость бега должна повышаться. Но как только спринтер почувствует напряженность, закрепощение мускулатуры и связанность движений, скорость нужно снижать. В результате совершенствования навыков излишнее напряжение будет появляться позднее, спринтер будет достигать все большей скорости бега, выполняя движения легко и свободно. Надо постоянно следить за техникой низкого старта. Особое внимание необходимо уделять сокращению времени реакции на стартовый сигнал, не допуская при этом преждевременного начала бега. Обязательно подавать сигнал возвращения бегунов, если кто-то начал бег раньше сигнала. При описании обучения технике бега на короткие дистанции указано количество повторений каждого упражнения для одного урока. При включении большего количества упражнений дозировку следует уменьшить. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Итак, я вкратце, на мой взгляд, указала основные задачи, средства и методы обучения технике бега на короткие дистанции. Также я подробно проанализировала технику спринтерского бега, без знания которой невозможна подготовка спортсмена высшей категории. Бегун должен уметь быстро выбегать со старта, развить высокую скорость в стартовом разбеге, достичь максимальной скорости во время бега на дистанции и по возможности еще увеличить ее на финише или сохранить скорость до финишной черты. В своей работе я указала комплекс упражнений для улучшения техники бега на короткие дистанции, ознакомила с комплексом упражнений для совершенствования низкого старта, стартового разбега, бега по дистанции и финиширования. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Анатомия человека. Учебник для институтов физической культуры. Под ред.В.И.Козлова.-М.:ФиС,1978 2. Анищенко В.С. Физическая культура: Методико-практические занятия для студентов: Учеб.пособие.-М.:Изд-во РУДН,1999 3. Иванов Г.Д. Физическое воспитание. Учебник. Алматы: РИК, 1995. 4. Ильинич В.И. Студенческий спорт и жизнь. М.:АО «Аспект Пресс»,1995 5. Ильинич В.И. Профессионально-прикладная физическая подготовка студентов вузов.- М.:Высшая школа,1978 6. Кун Л. Всемирная история физической культуры и спорта. Пер. с венгр. Под общ.ред.В.В.Столбова.-М.:Радуга,1982 7. Матвеев Л.П. Теория и методика физической культуры.-М.: ФиС,1991 8. Приказ Минобразования России «Об организации процесса физического воспитания в образовательных учреждениях начального, среднего и высшего профессионального образования» от 01.12.99 N 1025 9. Реабилитация здоровья студентов средствами физической культуры: Учебное пособие/ Волков В.Ю., Волкова Л.М., СПб.гос.техн.ун-т.Санкт-Петербург, 1998 10.Теория спорта/ Под ред.Платонова В.Н.: Киев: Высшая школа,1987 11. Федеральный закон «О физической культуре и спорте в Российской Федерации» от 29.04.99 N 80-ФЗ 12. Физическая культура студента. Учебник для студентов вузов. /Под общ.ред.В.И.Ильинича-М.:Гардарики,1999 13. Физическая культура (курс лекций): Учебное пособие/Под общ.ред.Волковой Л.М., Половникова П.В.:СПбГТУ,СПб,1998.-153 с.

Бег на длинные дистанции: исследование его влияния на здоровье человека

Бег на длинные дистанции формировал и оттачивал мозг людей на протяжении миллионов лет. Антропологи выдвинули гипотезу, что бег на выносливость позволяет людям ловить добычу, которая в конечном итоге снабжает их энергией для спаривания (Рейнольдс) 1. Бег — это высокоинтенсивное и недорогое упражнение, которое позволяет человеку полностью использовать свою анатомическую структуру. Однако современные люди не смогли воспользоваться своими спортивными возможностями из-за нехватки времени, например, долгого рабочего дня (недостаток физических упражнений) 2.Отсутствие обычных физических упражнений, которые привыкли люди, увеличило риск развития проблем со здоровьем, таких как ишемическая болезнь сердца (Ли и др.) 3. Бег на длинные дистанции — это упражнение, которое внесло свой вклад в эволюцию анатомической структуры человека и со временем повлияло на физиологическое и психологическое здоровье человека; таким образом, сегодня упражнения имеют значение для здоровья человека.

С момента первого появления человека 2 миллиона лет назад люди сохранили определенные анатомические особенности, которые сделали их подходящими для бега на длинные дистанции.Многие из этих функций помогают людям экономить энергию. Например, человеческие ноги состоят из длинных пружинящих сухожилий, соединенных с короткими мышечными пучками. Эта функция позволяет людям тратить меньше энергии при отрыве ног от земли. В частности, у людей есть ахиллово сухожилие, которое соединяет пятку с подошвенными сгибателями стопы. Фактически, эти подошвенные сгибатели, или продольные своды, возвращают примерно 17% энергии, затрачиваемой стопой. Эти пружинящие способности помогают увеличить длину шага от 2 до 3 метров.5 метров, которые люди умеют делать, что позволяет им преодолевать большие расстояния с меньшей скоростью. Такую большую длину шага также можно отнести к большой длине ног человека по отношению к массе его тела (Bramble & Lieberman) 4.

Врожденная сила скелета и механизмы стабилизации, которыми обладают люди, также делают их тела способными к бегу на длинные дистанции. Когда пятка ступни ударяется о землю, ударные волны проходят вверх по телу через позвоночник в голову, распространяя напряжение по всему телу.Анатомия человека состоит из крепких скелетных суставов и конечностей, которые способны выдерживать такие высокие уровни нагрузки. Человеческое тело также состоит из функций, которые обеспечивают устойчивость и равновесие для бегунов на длинные дистанции. Например, туловище и шея людей наклоняются вперед во время бега, обеспечивая баланс всего тела. Кроме того, когда люди бегут, они размахивают руками, что может вызвать дисбаланс. Однако Homo сохраняет производную характеристику широких плеч, которые уравновешивают эти обширные движения (Брамбл и Либерман) 4.Эти врожденные особенности тела существуют, чтобы позволить людям преуспеть в беге на длинные дистанции; таким образом, человеческое тело было разработано, чтобы продолжать использовать эти структуры.

Хотя первоначальная структура человеческого тела обладала особенностями, которые делали людей способными бегать на длинные дистанции, люди адаптировали определенные черты, которые сделали их более подходящими для этой деятельности. Согласно эволюционной гипотезе, «естественный отбор заставил первых людей стать еще более спортивными.1 Это связано с тем, что люди, которые были способны бегать на большие расстояния, могли поймать больше добычи и, таким образом, выжить, чтобы спариваться и произвести жизнеспособное потомство.1 Из-за вариаций, которые присутствуют в геноме человека, возможно менее распространенные черты, которые принесли пользу выжившим поколениям стал более распространенным. Таким образом, люди эволюционировали, чтобы иметь более длинные ноги и более короткие пальцы ног, чтобы тратить меньше энергии и путешествовать быстрее для бега на короткие дистанции, меньше волос и увеличение эккринных потовых желез для уменьшения метаболического тепла, а также механизмы внутреннего уха для поддержания баланса и стабильности.1, 4 Эволюция этих физических качеств, которые побудили людей стать более умелыми бегунами, иллюстрирует влияние, которое эта деятельность оказала на их выживание; Таким образом, бег на длинные дистанции должен и сегодня оказывать влияние на развитие строения человеческого тела. Кроме того, до тех пор, пока люди будут заниматься бегом на длинные дистанции как физической активностью, структуры и механизмы тела будут продолжать приспосабливаться, чтобы делать их более квалифицированными.

Наряду с внесением вклада в эволюцию анатомических характеристик человека, бег на длинные дистанции оставался распространенной физической активностью, поскольку в прошлом он давал психологическую пользу.Например, бег заставляет мозг выделять эндорфины, которые «связаны с опиоидергической активацией во фронтолимбических областях мозга», что производит успокаивающий эффект, который вводит человека в состояние эйфории или «кайфа бегуна» (The Runner’s High; Roth). 5, 6 Эта эйфория тесно связана с вознаграждением, так как это ощущение обычно возникает после опыта, связанного с тренировкой5. Такие режимы тренировок могут включать «выполнение ранее поставленной цели, например, бег 30 минут без перерыва или завершение бега на 5 км».6 По словам Сельмы Рот, выполнение таких целей «дает чувство расширения возможностей» наряду с «повышением самооценки» 6. Регулярный бег также помогает поддерживать здоровый вес и делает волосы и кожу более здоровыми за счет улучшения качества крови. кровообращение.6 Это сочетание увеличения внутренних возможностей, вызванных кайфом бегуна, и повышенной способности поддерживать здоровый внешний вид, которую обеспечивает бег на длинные дистанции, что может максимизировать потенциальную физическую привлекательность.Можно сделать вывод, что улучшение внешнего вида также помогает укрепить уверенность в себе. Таким образом, это сочетание повышения уверенности, которое достигается при достижении целей на расстоянии, и максимального улучшения внешнего вида, что положительно влияет на психологическое здоровье человека.

Бег — это также вид физических упражнений, которые можно использовать для лечения и профилактики психологических расстройств. Согласно Архиву внутренней медицины, регулярные упражнения, такие как бег на длинные дистанции, «снимают депрессию так же, как и антидепрессанты, отпускаемые по рецепту» (Бауман).7 В одном исследовании 156 мужчин и женщин с серьезными депрессивными расстройствами были разделены на 3 группы, и группа, которая занималась аэробными упражнениями, такими как бег по 40 минут три раза в неделю, имела более продолжительный эффект, чем первоначальная реакция, которую дают антидепрессанты, отпускаемые по рецепту. 7 Частично это можно отнести к временным ощущениям эйфории, которые испытывают люди, испытывающие «кайф» 5. Однако, если выполнять их регулярно, психологические преимущества сохранятся. Другое исследование пациентов с диабетом показало, что когда человек выполняет длительную аэробную активность, такую как бег на длинные дистанции, на долгосрочной основе, это снижает «стрессовые эмоции», возникающие в ответ на стрессовые стимулы и события, связанные с болезнью.Кроме того, меньшее увеличение физиологической реактивности на стрессоры было обнаружено, когда участники выполняли аэробные упражнения (Burish, Sementilli, & Vasterling) .8 В другом исследовании, в котором измерялось влияние аэробных упражнений на чувствительность к тревоге, конкретно обсуждалось, как упражнения высокой интенсивности вызывают более быстрое снижение тревожной чувствительности по сравнению с упражнениями низкой интенсивности. Кроме того, только участники высокоинтенсивных упражнений снизили страх перед физиологическими ощущениями, связанными с тревогой (Rabian et.al) .9 Бег на длинные дистанции — это упражнение как высокой интенсивности, так и длительное; таким образом, исследования стресса и физических упражнений коррелируют с психологическими эффектами такой активности. В целом, физические упражнения приносят психологическую пользу людям. Бег на длинные дистанции является одним из видов физических упражнений, и он особенно полезен, поскольку является одновременно продолжительным и высокоинтенсивным. Таким образом, бег на длинные дистанции оказал положительное влияние на психологическое благополучие, что по-прежнему влияет на здоровье человека.

Было доказано, что бег влияет и на психологическую функцию сна. Согласно одному исследованию, у здоровых подростков, которые участвовали в ежедневном утреннем беге в течение трех недель, снизились и общие более низкие показатели тяжести бессонницы по сравнению с таковыми у тех, кто не бегает. Кроме того, было обнаружено, что у бегунов более высокая эффективность сна с увеличенной долей глубокого сна стадии 3 и быстрого сна и меньшей долей более легкого сна стадии 1 (Kalak et.al) .10 Однако не рекомендуется принимать участие в интенсивных упражнениях, таких как бег на длинные дистанции, примерно за четыре-шесть часов до того, как вы планируете заснуть, потому что это потенциально может ухудшить сон (Youngstedt) .11 Таким образом, следует планировать бег в утром или раньше, чтобы получить потенциальную пользу для сна. Улучшение качества сна, связанное с такими упражнениями, как бег на длинные дистанции, возможно, может уменьшить количество сна, которое нужно человеку. Это более короткое время, отведенное на сон, может дать людям больше времени для выполнения обязательств, возможно, заставляя их чувствовать себя более склонными к продолжению тренировок из-за сокращения временных ограничений.

Бег на длинные дистанции также приносит пользу человеческому организму с физиологической точки зрения. Упражнения не только стимулируют сердце, дыхательную систему и мозг, но также снижают смертность от сердечно-сосудистых заболеваний.3 Согласно одному исследованию, взрослые мужчины, которые бегали, независимо от времени и расстояния, имели на 30% и 45% более низкие скорректированные риски. смертности от всех причин сердечно-сосудистых заболеваний3. Фактически, из-за снижения риска смертельной ишемической болезни сердца, связанного с марафонским бегом, пациенты, выздоравливающие после сердечных приступов в реабилитационных центрах в Торонто и Гонолулу, проводили марафонские тренировки, чтобы выздороветь.Включение марафонских тренировок с акцентом на то, что «пациент» на самом деле был «спортсменом», также повысило мотивацию к восстановлению (Басслер) 12. Кроме того, в 1920-х годах Элиот Джослин определил упражнения как компонент хорошей терапии диабета. Упражнения также «могут снизить уровень инсулина в плазме» и «улучшить метаболический контроль, чувствительность к инсулину, толерантность к глюкозе и эффективность системы кровообращения» 8. Кроме того, режим помогает контролировать свой вес, сжигая примерно 374 калории. для человека весом 165 фунтов, который бегает шесть миль в час за 30 минут (сжигание калорий).13 Поддержание здорового веса необходимо, если вы также хотите снизить риск развития проблем со здоровьем. Множество физиологических преимуществ, которые дает бег на длинные дистанции, следует учитывать людям, которые сегодня хотят заниматься этим регулярно. Бег на длинные дистанции настолько полезен, что его физиологическое воздействие на здоровье меняет жизнь и потенциально спасает ее.

Фактически, несколько исследований доказали, что регулярный бег дает физиологические преимущества в виде увеличения продолжительности жизни.Например, исследование взрослых мужчин, которые бегали и имели более низкие скорректированные риски смертности от всех причин сердечно-сосудистых заболеваний, показало, что у мужчин также была увеличенная продолжительность жизни на три года.3 Исследователи, принимавшие участие в Copenhagen City Heart, обнаружили, что датские мужчины и женщины Смертность бегунов снизилась на 44% по сравнению с теми, кто не занимается бегом, наряду с увеличением продолжительности жизни на 6,2 года для мужчин и 5,6 года для женщин. Однако следует отметить, что выгода от увеличения продолжительности жизни из-за бега не будет достигнута, если человек будет участвовать в нем на экстремальных уровнях.Доктор Шнор, руководитель исследования, отмечает: «Эти отношения очень похожи на прием алкоголя» (бег трусцой) .14 Умеренное употребление алкоголя может фактически увеличить продолжительность жизни, что доктор Шнор сравнивает с влиянием умеренного бега на здоровье людей. Умеренный бег квалифицируется как участие в упражнении в течение примерно двух-трех часов в неделю в соответствии с рядом исследований (Бег слишком много) .15 Несомненно, следует учитывать продолжительность жизни, которую обеспечивает бег на длинные дистанции, если кто-то хочет снизить вероятность смерти в молодости.

Хотя бег на выносливость имеет физиологические преимущества для человека, риски для здоровья сохраняются, многие из которых являются краткосрочными. При обзоре медицинских проблем марафонцев были обнаружены следующие осложнения. Бегунки выставлены опорно-двигательный аппарат, такие как судороги, волдыри и острая лодыжка и травма колена. Эти бегуны также сообщили о проблемах с желудочно-кишечным трактом, таких как вздутие живота, судороги, тошнота, рвота, диарея и недержание кала. Эти желудочно-кишечные проблемы возникают из-за уменьшения притока крови к таким областям и увеличения притока крови к мышцам, которые используются для бега.Это перенаправление кровотока в работающих мышцах может также снизить перфузию почек, нарушая концентрацию внимания почек. У бегунов также есть вероятность вызванного физической нагрузкой бронхоспазма (БЭБ), легочного осложнения, при котором поток воздуха прерывается через пять-пятнадцать минут после начала тренировки. Все эти проблемы вызывают определенную озабоченность; тем не менее, коллапс, связанный с упражнениями, является наиболее распространенной краткосрочной проблемой, с которой сталкиваются бегуны на длинные дистанции. Фактически, 12-летнее исследование показало, что 59% марафонских посещений медицинских палаток были связаны с EAC.EAC обычно возникает в результате теплового истощения, которое связано с головными болями, сильной усталостью, тошнотой, рвотой, головокружением и обильным потоотделением (Sanchez, Corwell и Berkhoff) .16 Эти краткосрочные проблемы, связанные с бегом на длинные дистанции, скорее всего, существуют из-за участия в любые движения могут представлять опасность для организма, особенно если они очень интенсивны. Следовательно, человек должен знать о таких краткосрочных рисках, прежде чем заниматься бегом на длинные дистанции, чтобы он или она могли получить доступ или подготовиться к получению надлежащей медицинской помощи, если такие проблемы будут сохраняться.

Эти краткосрочные проблемы невозможно избежать, но определенные факторы могут объяснить, почему у человека может быть повышенный риск развития таких проблем. В обзоре медицинских проблем на марафонах количество миль, которые бегун тренировал в неделю, обратно коррелировало с частотой травм.16 Другими словами, дальнейшие тренировки снижают риск краткосрочных проблем, и те, кто тренируется меньше, несут больший риск. Факторы окружающей среды также могут определять вероятность возникновения проблем после марафона.Если бы кто-то планировал пробежать весенний марафон, ему или ей пришлось бы тренироваться зимой. Повышение температуры между сезонами может затруднить бегуну приспособление к погодным условиям. Например, бегуны могут не потреблять достаточное количество жидкости, необходимой их телу для бега в более теплую погоду, и в результате могут обезвоживаться. Обезвоживание, в свою очередь, может ухудшить или увеличить риск желудочно-кишечных проблем и EAC. К счастью, эти проблемы кратковременны и могут быть устранены в течение нескольких дней.Они также имеют тенденцию разрешать себя одним отдыхом16. Эти факторы важно учитывать, когда кто-то планирует участвовать в забегах на длинные дистанции, таких как марафоны; однако серьезность таких краткосрочных отклонений достаточно низка, чтобы бегуны на длинные дистанции не должны сильно беспокоиться о них.

Существует также риск длительных физических травм у бегунов на длинные дистанции. В частности, бегуны на длинные дистанции склонны к развитию травм от напряжения костной ткани (BSI) в длинных костях, таких как большеберцовая, малоберцовая и бедренная костей, из-за используемой ими схемы ударов задней части стопы.Кроме того, у бегунов может развиться ИМТ в тазовом и поясничном отделах позвоночника. Это состояние делает кость неспособной противостоять повторяющимся механическим нагрузкам, что приводит к структурной усталости, локализованной боли и чувствительности костей (Warden, Davis, & Fredericson) 17. это состояние BSI.17 Его можно классифицировать как низкий или высокий риск, при этом пациенты высокого риска BSI более склонны к полному перелому костей.Кроме того, лечение состояния зависит от классификации; однако оба подхода включают временное прекращение бега, изменение режима тренировок и постепенное возвращение к упражнениям.17 Хотя BSI может быть излечимым состоянием, бег на длинные дистанции может иметь отрицательные последствия для участников занятия; таким образом, эффекты следует принимать во внимание при рассмотрении возможности участия в упражнении.

Однако исследования показывают, что бегуны на длинные дистанции могут избежать таких длительных физиологических травм и рисков.Например, недавнее исследование показало, что частые бегуны на длинные дистанции, такие как марафонцы и бегуны по пересеченной местности, менее подвержены этим травмам, чем начинающие бегуны, бегуны-любители или даже бегуны-спортсмены.17 Другими словами, чем больше спортсмен тренируется его или ее тело, тем меньше риска он или она имеет развитие опорно-двигательный аппарат травмы при работе длинного race.16 Кроме того, отчеты Roth, что регулярные бегуны «будут иметь крепкие кости, поскольку они стареют по сравнению с теми, кто не работает», а также более сильные мышцы, которые защищают эти кости.6 Фактически, клинические исследования доказали, что размер и сила мышц напрямую связаны с восприимчивостью к BSI.17 Другие факторы, связанные с режимами тренировок, такие как тип обуви, стельки и тип поверхности, также влияют на риск.17 Индивидуальные факторы, такие как возраст, тело индекс массы (ИМТ), диета и питание, эндокринный статус и гормоны, история физической активности, заболевания костей и лекарства, влияющие на кости, также влияют на способность костей.17 Сочетание факторов, которые изменяют нагрузку, прикладываемую к костям, и факторы которые изменяют способность костей, определяют восприимчивость человека.17 Тем не менее, другие факторы риска остаются недоказанными, которые могут быть связаны с ролью, которую генетика или определенные наследственные черты играют в определенных способностях бегунов (заболеваемость, факторы риска и профилактика) .18 Тем не менее, все еще известно, что люди адаптировали определенные наследственные особенности. черты, которые превратили их в более способный к спорту вид.1 Способы борьбы с долгосрочными физиологическими рисками, связанными с бегом на длинные дистанции, должны быть приняты во внимание, если кто-то планирует принять участие в упражнении в будущем, чтобы предотвратить такие состояния. как BSI.Более того, если люди будут придерживаться правильных режимов тренировок и учитывать свою индивидуальную историю и способности, то они смогут получить максимальную пользу от бега на длинные дистанции.

Современные люди унаследовали такие черты, как более длинные конечности, которые делают их более эффективными бегунами; однако медленный бег на длинные дистанции остается широко распространенным. Согласно одному источнику, бег трусцой «стал популярным в 1970-х годах, когда мужчины среднего возраста начали бегать, чтобы снизить риск сердечных приступов и инсультов.Однако некоторые из этих мужчин, которые участвовали в упражнении, умерли, и это вызвало вопросы о том, был ли такой бег слишком утомительным для тела.13 Несмотря на продолжающиеся споры о том, полезен или вреден бег, популярность бега на длинные дистанции продолжает расти. Восход. Running USA сообщила, что участие в марафонах увеличилось на 2,2% в период с 2010 по 2011 год (пик марафонского бума?) 19. Компания также заявила, что в 2008 году в США насчитывалось 425 000 марафонцев, что на 20 процентов больше, чем начало десятилетия (Паркер-Поуп).20 Всего в Соединенных Штатах насчитывается 30 миллионов бегунов и 1800 беговых клубов (Plack) .21 Как физиологическое, так и психологическое воздействие, которое оказало упражнение, могло объяснить его постоянную и растущую популярность. Возможно, именно преимущества этой физической активности помогли сохранить ее распространенность не только с 1970-х годов, но и за тысячи лет до этого. Таким образом, общественные забеги на длинные дистанции, такие как 5к, полумарафоны и марафоны, будут продолжаться и следовать этой тенденции роста популярности.

Бег на длинные дистанции практикуется людьми на протяжении тысячелетий, формируя и развивая их анатомическое строение. Было доказано, что бег имеет как физиологические, так и психологические эффекты, многие из которых улучшают здоровье человека. Здоровье человека — это постоянная проблема, и физические упражнения необходимы для поддержания активного образа жизни. Таким образом, бег на длинные дистанции — популярный вид спорта, приносящий значительную пользу для здоровья, который решает множество проблем со здоровьем, таких как ожирение и депрессия.Включение бега на длинные дистанции в повседневный распорядок дня может предотвратить и вылечить такие состояния и даже может изменить жизнь.

Список литературы

1. Рейнольдс Г. 2013. У людей есть история бега, большой мозг. Pittsburgh Post — Gazette ;.

2. Недостаток физических упражнений. 2013. Derby Evening Telegraph; 4.

3. Ли, округ Колумбия, Пэйт Р.Р., Лави С.Дж., Суй Х, Черч Т.С., Блэр С.Н.2014. Бег в свободное время снижает риск смертности от всех причин и сердечно-сосудистых заболеваний. Дж. Ам Колл Кардиол; 64 (5): 472-81.

4. Брамбл Д.М., Либерман Д.Е. 2004. Бег на выносливость и эволюция человека. Природа; 432 (7015): 345-52.

5. 2008. Кайф бегуна: опиоидергические механизмы в мозге человека. Кора головного мозга; 18 (11): 2523-2531.

6. Рот С. 2011. Преимущества бега. Макклатчи — Деловые новости Tribune ;.

7.Бауман А. 2000. Бег снимает депрессию. Мир бегунов: 19.

8. Буриш Т.Г., Сементилли М.Э., Вестерлинг Дж.Дж. 1988. Роль аэробных упражнений в снижении стресса у больных сахарным диабетом. Педагог по диабету; 12 (3): 197-201.

9. Рабиан Б.А., Берман М.Э., Броман-Фулкс Дж.Дж., Вебстер М.Дж. 2004. Влияние аэробных упражнений на тревожность. Поведенческие исследования и терапия; 42 (2): 125-126

10. Калак Н., Гербер М., Роумен К., Микотейт Т., Йорданова Дж., Пухсе Уве, Хольсбур-Трахслер Э., Бранд С.2012. Ежедневный утренний бег в течение 3 недель улучшил сон и психологическое функционирование у здоровых подростков по сравнению с контрольной группой. Журнал здоровья подростков; 51 (6): 615-622

11. Youngstedt SD, Kline CE. 2006. Эпидемиология упражнений и сна. Сон и биологические ритмы; 4 (3): 215-221

12. Басслер Т.Дж. 1975. Продолжительность жизни и марафонский бег. Американский журнал кардиологии; 36 (3): 410-411

13. Сжигание калорий.2009. Air Force Times: 32.

14. Бег «увеличивает продолжительность жизни». 2012. BreakingNews.Ie ;.

15. Чрезмерный бег может сократить продолжительность жизни. Кашмир Монитор. 2014 апр 04 ;.

16. Санчес Л.Д., Корвелл Б., Беркофф Д. 2006. Проблемы марафонцев. Американский журнал неотложной медицины; 24: 608-615

17. Уорден SJ, Дэвис И.С., Фредериксон М. 2014. Управление и профилактика травм от стресса костей у бегунов на длинные дистанции.Журнал ортопедии и спортивной физиотерапии; 44 (1): 749-765.

18. Тоноли Д.К., Кампс Э., Аэртс И., Верхаген Э, Мееузен Р. 2010. Частота, факторы риска и профилактика травм, связанных с бегом, при беге на длинные дистанции: систематический обзор травм, месторасположения и типа. Спорт и Дженеэскунде; 43 (5): 12-18.

19. Пик марафонского бума? 26 февраля 2013 года. Runner’s World ;.

20. Паркер-Поуп Т. 2009. Человеческое тело создано для расстояния.Нью-Йорк Таймс.

21. Плак Л. 2015. Может ли запущенная причина остеоартрита ?. Журнал ACSM по здоровью и фитнесу; 19 (1) 23-28

Физиологические и биомеханические механизмы бега человека на определенные дистанции | Интегративная и сравнительная биология

Сводка

Беговые соревнования варьируются от спринтов на 60 м до ультрамарафонов, охватывающих 100 миль и более, что представляет собой интересное разнообразие с точки зрения параметров успешного выступления.Здесь мы рассматриваем физиологические и биомеханические вариации, лежащие в основе беговых достижений элитного человека на дистанциях спринта и ультрамарафона. Максимальные скорости бега, наблюдаемые в дисциплинах спринт, достигаются за счет высоких вертикальных сил реакции земли, прикладываемых за короткое время контакта. Для создания такой высокой выходной мощности спринтерские соревнования в значительной степени зависят от анаэробного метаболизма, а также от большого количества и большой площади поперечного сечения волокон типа II в мышцах ног. Бег на средние дистанции характеризуется промежуточными биомеханическими и физиологическими параметрами, с возможностью уникальной комбинации каждого из них, что приводит к высокому уровню результативности.Относительно быстрые скорости в соревнованиях на средние дистанции требуют большой выходной механической мощности, хотя силы реакции земли меньше, чем при спринте. Элитные бегуны на средние дистанции демонстрируют локальную адаптацию мышц, которая, наряду с большой анаэробной способностью, обеспечивает способность генерировать большую мощность. Аэробная нагрузка становится важным аспектом в соревнованиях на средние дистанции, особенно с увеличением дистанции. В соревнованиях по бегу на длинные дистанции V˙O _2max является важным фактором, определяющим результативность, но относительно однороден у профессиональных бегунов.Показано, что V˙O ₂ и скорость на пороге лактата являются лучшими предикторами элитных результатов бега на длинные дистанции. Ультрамарафон — это относительно новые беговые соревнования, поэтому о физиологических и биомеханических параметрах, лежащих в основе результатов ультрамарафона, известно меньше. Однако очевидно, что производительность в этих соревнованиях зависит от аэробной способности, использования топлива и сопротивления усталости.

Введение

Бег — одно из самых популярных спортивных событий во всем мире.Согласно годовому отчету Running USA за 2015 год, 17 114 800 человек приняли участие в санкционированных США соревнованиях по бегу (Running USA, 2016), а еще 10,5 миллионов бегунов приняли участие в соревнованиях в Великобритании (Sports Marketing Survey’s Inc., 2015). Разнообразие мероприятий, связанных с бегом, способствует этой популярности, так как люди могут участвовать в дисциплинах, включая трек, дорогу, трейл, горы и бег на сверхвыносливость. Беговые соревнования варьируются от спринтов на 60 м до ультрамарафонов на 100 миль и более.В отличие от других олимпийских видов спорта, таких как плавание и конькобежный спорт, успех в нескольких беговых соревнованиях на разную дистанцию является редкостью. Было очень мало бегунов, которые добились успеха на двух разных дистанциях. С научной точки зрения, этот диапазон расстояний представляет интересное разнообразие с точки зрения параметров успешной работы.

Для всех беговых дисциплин результативность зависит от времени, необходимого для преодоления дистанции соревнования, что также может быть выражено как средняя скорость за время соревнования.Скорость бега ( v ) определяется соотношением метаболической мощности ( P _met) и затрат энергии на бег ( C ) (di Prampero et al. 1986): P _met is the Сумма аэробной и анаэробной выработки энергии за время соревнования, эта физиологическая переменная существенно варьируется от спринтерских соревнований до ультрамарафонов. В качестве альтернативы C зависит от множества факторов, таких как ускорение, рельеф местности, скорость ветра и усталость.В частности, было показано, что несколько биомеханических факторов влияют на C . Таким образом, это уравнение отражает важность взаимодействия между биомеханическими и физиологическими факторами и их влияние на беговые качества.

Здесь мы рассматриваем физиологические и биомеханические вариации, лежащие в основе беговых результатов элитного человека в спринте на дистанции ультрамарафона. Для классификации мы сгруппировали дистанции на основе определенных дисциплин Международной ассоциации легкоатлетических федераций (ИААФ): спринт (60–400 м), средняя дистанция (800–3000 м), дистанция (5000 м-марафон) и ультрамарафон (> марафон). .Важно отметить, что помимо различных расстояний существуют различия в рельефе, связанные с некоторыми из этих событий (например, трасса или трасса), которые выходят за рамки этого обзора.

Спринт

ИААФ определяет спринтерские дисциплины как соревнования на дистанции до 400 м с олимпийскими дистанциями 100, 200 и 400 м. Продолжительность спринта составляет менее минуты, а спринт-бег на 100 м — около 10 секунд.Спринтерские соревнования получили значительное внимание в литературе, поскольку представляют собой крайние проявления человеческих возможностей. Следует отметить, что, хотя в целом они схожи, в диапазоне 60–400 м могут быть значительные различия в биомеханических и физиологических факторах, лежащих в основе успешной работы. Например, вы можете видеть, как элитные бегуны хорошо выступают на 100 и 200 м, или на 200 и 400 м, но в современную эпоху мы не видели элитных бегунов с высокими показателями как на 100, так и на 400 м.

Биомеханический

Уникальным фактором спринтерских гонок является то, что из-за короткой продолжительности фаза ускорения является важным компонентом. В частности, результативность в более коротких спринтерских соревнованиях, особенно на 60 и 100 м, сильно зависит от способности быстро ускоряться, тогда как на более длинных дистанциях старт имеет значительно меньшее значение (Moravec et al. 1988). На протяжении 100-метрового бега фаза ускорения составляет первые 40–60 м, а затем спортсмены обычно поддерживают скорость в течение следующих 10–30 м, прежде чем обычно замедляются на последних 10–20 м (Волков, Лапин, 1979). ; Меро и Коми 1985; Моравец и др.1988) (рис.1). Однако у спринтеров наблюдаются значительные различия в фазе замедления (Mero et al. 1992).

Рис. 1

Фазы бега на 100 м.

Рис. 1

Фазы бега на 100 м.

В самом коротком спринтерском беге, на 60 м, спортсмены ускоряются почти на протяжении всего забега. Значение фазы ускорения спринта видно из того факта, что средние мировые рекорды скорости почти идентичны для 100 и 200 м событий и меньше для 60 м, тогда как средняя скорость мирового рекорда также ниже на 400 м из-за анаэробные пределы (рис.2).

Рис. 2

Средняя скорость для мировых рекордных спринтерских выступлений.

Рис. 2

Средняя скорость для мировых рекордов спринтерских выступлений.

Интеграция нервной системы с двигателем, несомненно, является одним из аспектов, который важен в этой фазе ускорения, так как бегуны должны улавливать стартовый сигнал и реагировать на него как можно быстрее. Исследования относительно времени реакции в начале спринтерских соревнований показали, что во всех спринтерских соревнованиях время реакции лучших спортсменов составляет <200 мс, но время реакции не коррелирует с уровнем результативности (Mero et al.1992). Таким образом, хотя быстрое время реакции, безусловно, является важным компонентом успешных результатов в спринте, среди элитных бегунов оно довольно однородно. Что касается дифференциации характеристик, измерение силы, производимой в блоках, показывает, что элитные спринтеры создают большие силы и имеют большую скорость блока (горизонтальную скорость центра тяжести спринтера в последний момент контакта в блоках), чем менее опытные спринтеры. спринтеры (Меро и др., 1983; Хантер и др.2005; Rabita et al. 2015). Кроме того, исследования показывают, что длина шага является основной характеристикой, определяющей скорость на этапе разгона в беге на 100 метров. В уникальном исследовании, посвященном выступлениям Усэйна Болта на Олимпийских играх 2008 года в Пекине, чемпионате мира в Берлине в 2009 году и на Олимпийских играх в Лондоне 2012 года, Кшиштоф и Меро (2013) обнаружили, что главной отличительной чертой была длина шага в первые 10–20 м.

Было установлено, что основными кинетическими факторами, обеспечивающими максимальную скорость спринта, являются высокие вертикальные силы реакции опоры (GRF), прикладываемые в течение коротких периодов времени (Weyand et al.2000, 2010). Соревновательные спринтеры демонстрируют более высокий вертикальный GRF и более короткое время контакта, чем спортсмены, не участвующие в спринте, и этот вывод остается не только при максимальных скоростях этих спортсменов, но даже в диапазоне скоростей (Clark and Weyand 1985). Более того, техника приложения силы, в частности ориентация вектора GRF, важна для производительности (Morin and Sève 2011). Кроме того, горизонтальный компонент GRF, по-видимому, является определяющим фактором эффективности спринта, поскольку, как сообщается, горизонтальный толкающий импульс объясняет 57% дисперсии скорости спринта (Hunter et al.2005), а чистая горизонтальная сила сильно коррелировала с результатами спринта (Morin et al. 2011a).

Необходимость генерировать большие силы за короткое время указывает на то, что соотношение силы и скорости является наиболее важным сократительным свойством мышцы с точки зрения ограничений максимальной скорости спринта. Более высокая частота шага требует, чтобы ноги двигались через цикл шага с большей скоростью, а мышцы должны сокращаться и удлиняться быстрее, поэтому соотношение сила-скорость скелетных мышц является основным ограничителем максимальной скорости спринта (Miller et al.2012). В частности, икроножные и камбаловидные мышцы в значительной степени ответственны за вертикальный GRF, и с точки зрения силы-скорости более короткое время контакта с землей означает, что эти мышцы должны сокращаться с повышенной скоростью сокращения, что приводит к снижению пиковых сил (Schache et al. 2014 ). Хотя способность генерировать эти высокие силы в короткие промежутки времени, безусловно, определяет скорость бега, механика фазы качания также важна, поскольку требуется быстрое изменение положения ног (Weyand et al.2000). С антропометрической точки зрения у спринтеров обычно длинные ноги и относительно небольшая окружность икр, что, как полагают, связано со снижением инерции, связанной с раскачиванием ноги (Rahmani et al. 2004; Vučetić et al. 2008).

Физиологический

В то время как скорость спринта явно зависит от механической способности прикладывать большие усилия за короткое время контакта, несколько физиологических факторов лежат в основе этой способности генерировать силу во время спринтерского бега.Спринтерские соревнования в значительной степени зависят от анаэробного метаболизма для поддержки высокой выходной мощности. Самые короткие спринтерские соревнования (продолжительность <15 с) в основном зависят от системы АТФ-ПЦр для обеспечения АТФ, необходимого для сокращения мышц, тогда как анаэробный гликолиз обеспечивает больший процент необходимого АТФ по мере увеличения расстояния (Cheetham et al. 1986; di Прамперо и др., 2015). Таким образом, люди с более высоким уровнем анаэробного функционирования, вероятно, будут иметь лучшие результаты в беге на короткие дистанции.

Способность создавать силу во время спринтерского бега, вероятно, зависит от силы, мощности и жесткости ног, поскольку было показано, что эти факторы коррелируют с результатами спринта (Chelly and Denis 2001; Bret et al.2002). Важность силы ног дополнительно подтверждается открытием, что возрастная мышечная атрофия и потеря мышечной силы связаны с более длительным временем контакта, более низким GRF и соответствующим снижением скорости бега (Korhonen et al. 2009). Характеристики скелетных мышц лежат в основе требований к силе с критическими детерминантами производительности спринта, состоящими из мышечной массы, типа волокон и длины пучка (Costill et al. 1976; Mero et al. 1981; Kumagai et al. 2000).Высокая механическая мощность, необходимая для элитного бега на короткие дистанции, достигается за счет большого количества и площади поперечного сечения волокон типа II в мышцах-разгибателях ног (Mero et al., 1981, 1983), что недавно было связано с ACTN3 R577R и варианты гена ACE I / D (Papadimitriou et al., 2016). Кроме того, накопление и отдача упругой энергии важны для бега на короткие дистанции (Cavagna et al. 1971; Alexander 1991).

Средняя дистанция

Соревнования на средние дистанции состоят из 800, 1500 и 3000 м, хотя есть некоторые разногласия относительно того, следует ли рассматривать 3000 м как дистанцию или среднюю дистанцию.Продолжительность событий средней дистанции колеблется от чуть менее 2 минут до ~ 8 минут. Бег на средние дистанции — это область, которой в научной литературе уделялось ограниченное внимание, возможно, из-за множества факторов, связанных с бегом на этом диапазоне дистанций. Выступления в соревнованиях на средние дистанции уникальны тем, что они характеризуются промежуточными факторами биомеханики и физиологии, при этом задача состоит в том, чтобы бегать с высокой скоростью, сохраняя при этом экономичное движение.Соревнования на средней дистанции, возможно, создают область, в которой различные промежуточные звенья с точки зрения биомеханики и физиологии могут быть связаны с высокой производительностью. Относительная важность выходной механической мощности и использования энергии, вероятно, варьируется в зависимости от соревнований на средней дистанции, а также в течение конкретных соревнований на средней дистанции. Например, выходная мощность, вероятно, играет более доминирующую роль на 800 м, чем на 3000 м, и предполагается, что в начале гонки на 800 м средняя выходная мощность играет преобладающую роль, тогда как использование энергии более важно на более поздних этапах гонки. (Кадоно и др.2007).

Биомеханический

С точки зрения биомеханических факторов, связанных с высокой производительностью на средних дистанциях, относительно быстрые скорости требуют большой выходной механической мощности, хотя GRF меньше, чем то, что наблюдается в спринте (Nilsson and Thorstensson 1989). Механически мы видим, что бегуны на средние дистанции бегают так же, как и спринтеры, но отличаются от бегунов на длинные дистанции как на максимальной, так и на субмаксимальной скорости. Различия между бегунами на средние и длинные дистанции включают увеличенную длину шага, меньшее время контакта, повышенное сгибание колена при замахе и большее колебание центра масс (Cunningham et al.2013). Было отмечено, что изменения в механике бега происходят во время более длинных соревнований на средние дистанции, таких как 3000 м, с уменьшением длины шага, более ровным расположением ступней и передним положением туловища, наблюдаемыми к концу более длинных соревнований на средние дистанции (Elliott and Roberts 1980) .

Физиологический

Элитные бегуны на средние дистанции демонстрируют локальную адаптацию мышц (например, развитую капиллярную сеть и повышенный метаболический потенциал мышечных клеток), которые, наряду с высокой анаэробной способностью, генерируют высокую механическую мощность, необходимую для этих соревнований.Выходная механическая мощность имеет решающее значение для быстрых скоростей, наблюдаемых на средних дистанциях (ди Прамперо и др., 1993). Важность скорости можно увидеть в том факте, что скорость на анаэробном пороге, порог вентиляции и V˙O _2max были определены как предикторы результатов бега на средние дистанции у начинающих и высококлассных спортсменов (Maffulli et al. 1991; Захарогианнис и Фарлли 1993; Абэ и др. 1998). Относительно большие требования к мышечной силе в соревнованиях на средние дистанции значительно превышают возможности спортсмена обеспечить их с помощью чисто аэробного метаболизма; таким образом, существует сильный анаэробный компонент, особенно на дистанциях 800 и 1500 м (Lacour et al.1990b; Йошида и др. 1990; Deason et al. 1991; Брэндон 1995). В то время как спринтерские соревнования в первую очередь зависят от анаэробного метаболизма, в соревнованиях на средние дистанции возрастает потребность в аэробном метаболизме. Было установлено, что максимальная скорость, которую можно поддерживать в аэробных условиях, значительно коррелирует с результатами бега на средние дистанции (Lacour et al. 1990a). Кроме того, было обнаружено, что у элитных бегунов на средние дистанции высокие показатели V˙O _2max и V˙O _2max более тесно связаны с беговыми качествами у бегунов на средние дистанции по сравнению с бегунами на длинные дистанции (Foster et al.1978; Boileau et al. 1982; Камю 1992). Кроме того, было обнаружено, что переменные лактата в крови, в частности, порог лактата (LT) и начало накопления лактата в крови, имеют значительную взаимосвязь с результатами бега на средние дистанции (Yoshida et al. 1990).

Расстояние

Как и бег на короткие дистанции, бег на длинные дистанции получил значительное внимание в научной литературе. Соревнования на дистанцию состоят из дистанций 5000 м, 10 000 м и марафона, хотя некоторые считают дистанцию 3000 м дистанцией.Продолжительность этих соревнований для элитных бегунов колеблется от немногим более 12 минут до более 2 часов.

Биомеханический

Хотя аэробные способности и, в частности, экономичность бега (будет обсуждаться позже) являются важными факторами для эффективности бега на длинные дистанции, существует очевидная связь между биомеханикой бега на длинные дистанции и экономичностью. Очевидно, что экономичный бег является результатом выполнения оптимальных механических схем, которые состоят из приложения сил соответствующей величины, направления и времени без непродуктивных движений.Что касается биомеханики бега на длинные дистанции, существуют как кинематические, так и кинетические переменные, которые, как было установлено, влияют на экономичность бега (Williams and Cavanagh 1987). Что касается кинематики, было установлено, что длина шага оказывает существенное влияние на экономичность бега, при этом большинство людей самостоятельно выбирают длину шага, оптимальную с точки зрения экономичности бега (Moore 2016). Когда люди отклоняются от этой точки, с меньшей или большей длиной шага, экономичность бега ухудшается (Hogberg 1952; Knuttgen 1961; Cavanagh and Williams 1982; Heinert et al.1988). Что касается других кинематических вариаций, на сегодняшний день понимание экономичных характеристик бега на длинные дистанции остается неуловимым. Что касается кинетики, было показано, что амплитуды пиков удара, которые связаны с начальным контактом с землей, и уменьшенные вертикальные импульсы связаны с улучшенной экономичностью бега (Williams и Cavanagh 1987; Heise and Martin 2001). Наконец, высокий общий вертикальный импульс и чистый вертикальный импульс (Heise and Martin, 2001), а также повышенная переднезадняя тормозная сила (Kyröläinen et al.2001) были связаны с плохой экономичностью бега.

Физиологический

В целом, основные факторы, определяющие результативность бега на длинные дистанции, сильно связаны с аэробной способностью. В дистанционных соревнованиях максимальное потребление кислорода (⁠V˙O _2max) является важным фактором, определяющим результативность, при этом у элитных бегунов на длинные дистанции обнаруживаются высокие значения V˙O _2max (Foster 1983; Noakes et al. 1990; Billat et al. 2001 ). Факторы, которые способствуют высоким значениям V˙O _2max, наблюдаемым у элитных бегунов на длинные дистанции, включают увеличение объема крови, плотности капилляров и плотности митохондрий, причем основным фактором является увеличение ударного объема (Kanstrup and Ekblom 1984; Krip et al.1997; Мартино и др. 2002). Однако было обнаружено, что V˙O _2max относительно однороден у элитных бегунов, а в пределах элитной популяции время забега имеет только низкую или умеренную корреляцию с V˙O _2max. Альтернативно, V˙O ₂ в LT и скорость в LT оказались лучшими предикторами эффективности бега на длинные дистанции (Фаррелл и др., 1979; Аллен и др., 1985; Берд и др., 2003; Маклафлин и др., 2010). .

Экономия при беге, которая определяется как потребление кислорода при субмаксимальной скорости бега, является одним из наиболее важных факторов, определяющих эффективность бега на длинные дистанции (Conley and Krahenbuhl 1980; Daniels and Daniels 1992; Roecker et al.1998). Было показано, что экономия бега сильно коррелирует с результативностью бега на длинные дистанции и является ее предиктором (Morgan and Pollock 1977; di Prampero et al. 1986; Weston et al. 2000). Спортсмены с хорошей экономичностью бега потребляют меньше кислорода, чем спортсмены с низкой экономичностью бега при той же постоянной скорости (Saunders et al. 2004). У спортсменов с одинаковыми значениями максимального потребления кислорода экономия может варьироваться на 30%, что может объяснять различия в производительности (Daniels 1985; Heise and Martin 2001).Это изменение в экономичности бега, вероятно, связано с накоплением и возвратом упругой энергии в сухожилиях. Было определено, что количество энергии, сохраняемой и возвращаемой в сухожилие во время данного движения, зависит в первую очередь от плеча момента сухожилия, причем количество запасенной энергии увеличивается по мере уменьшения размера плеча момента (Carrier et al., 1994). ). В беге на длинные дистанции существует сильная корреляция между моментом плеча ахиллова сухожилия и экономичностью бега (Scholz et al. 2008).

Ультрамарафон

Ультрамарафонские соревнования, также известные как ультра-дистанции или ультра-бег, состоят из любых соревнований по марафонской дистанции. Ультрамарафон предлагает широкий спектр мероприятий: от гонок на 50 и 100 км до многодневных соревнований по кроссу. В конце спектра ультрамарафонов есть соревнования на 50 км, которые немного длиннее, чем марафоны с элитным временем около 3 часов, тогда как непрерывные соревнования могут длиться 48 часов или дольше, и есть много многодневных соревнований.Кроме того, ультрамарафонские соревнования могут проводиться на определенных дистанциях или в течение определенного времени, например дистанции, преодолеваемой за 24 часа. Соревнования ультрамарафона относительно новы в спектре беговых соревнований, учитывая это и относительно небольшое количество участников, меньше известно о биомеханических и физиологических параметрах, которые лежат в основе результатов ультрамарафона. Однако очевидно, что эти мероприятия в значительной степени зависят от аэробного функционирования, использования топлива и сопротивления усталости.

Биомеханический

Исследования, посвященные биомеханике бегунов на ультрамарафонских дистанциях, недостаточны. Учитывая тесную связь с бегом на длинные дистанции, можно предположить, что принципы, связанные с биомеханикой бега на длинные дистанции, также применимы к результатам ультрамарафона. В частности, можно предположить, что выбор экономичной длины шага, а также более низких величин ударных пиков и уменьшенного вертикального импульса связаны с результатами ультрамарафона.Тем не менее, еще предстоит определить, бегают ли бегуны на длинные дистанции и ультрамарафонцы одинаково механически. Исследования, проведенные в отношении биомеханики ультрамарафонского бега, показывают, что бегуны изменяют свою походку, возможно, чтобы приспособиться к изменениям, вызванным усталостью, или избежать травм. Эти изменения походки состоят из более высокой частоты шагов и коэффициента заполнения, а также сокращения времени полета без изменения времени контакта (Morin et al. 2011b). Кроме того, ультрамарафонцы демонстрируют более низкие максимальные вертикальные GRF и скорость нагрузки при ударе (Morin et al.2011b). Кроме того, было отмечено, что бегуны на ультрамарафоне демонстрируют значительную изменчивость походки, которая, вероятно, зависит от местности, но необходимы дальнейшие исследования в этой области (Giandolini et al. 2015).

Физиологический

Как и в беге на длинные дистанции, экономичность бега также является определяющим фактором результатов ультрамарафона. Конкретные переменные, которые были определены как предикторы результатов ультрамарафона, включают V˙O _2max, частичное использование и средние затраты энергии на бег (Lazzer et al.2012), а также пиковой скорости беговой дорожки во время тестирования с максимальной нагрузкой и скорости в точке поворота лактата (Noakes et al. 1990). Учитывая экстремальную продолжительность или ультрамарафонские соревнования, сопротивление усталости, несомненно, является важным фактором, определяющим производительность. Миллет (2011) разработал то, что он назвал моделью прилива, которая объясняет взаимосвязь между нервно-мышечной усталостью, беговыми стратегиями и факторами окружающей среды, а также то, как эти факторы взаимодействуют, чтобы повлиять на результаты ультрамарафона.

Прочие факторы

Хотя в этом обзоре основное внимание уделяется биомеханическим и физиологическим факторам, которые лежат в основе бега человека на разных дистанциях, существует несколько других факторов, которые влияют на производительность либо сами по себе, либо через физиологию и биомеханику.Эти факторы могут значительно различаться у разных людей и / или дисциплин. Основным фактором, влияющим на беговые характеристики, является предотвращение травм. У бега один из самых высоких показателей травматизма: количество травм колеблется от 2,5 до 33,0 на 1000 часов бега (Videbk et al. 2015). Карьера многих элитных бегунов была прервана или сокращена из-за чрезмерных травм. Кроме того, особенно в более длительных соревнованиях, такие стратегии, как темп и драфтинг, являются важными факторами производительности (Hoogkamer et al.2017). Обувь и покрытия беговых дорожек также были определены как факторы, которые могут повлиять на производительность (Franz et al. 2012). Хотя соревнования по треку проводятся в относительно контролируемой среде, различная местность на некоторых дистанциях и ультрамарафонских соревнованиях, безусловно, влияет на производительность. Наконец, известно, что питание и психологические факторы влияют на результативность во многих соревновательных беговых дисциплинах.

Заключение

Беговые характеристики многофакторны и явно зависят от расстояния.Что касается спринта, успешное выступление во многом зависит от биомеханических факторов, связанных с применением высоких GRF в течение короткого времени контакта с землей. Эта важная механическая мощность физиологически поддерживается высокими уровнями анаэробного функционирования и силы ног, которые проистекают из большого количества и площади поперечного сечения волокон типа II в мышцах-разгибателях ног. Статистический и мышечно-скелетные модели показали, что быстрее спринте скорость может быть достигнута, так что будет интересно посмотреть, если эти скорости могут быть реализованы.Что касается бега на средние дистанции, есть возможности для промежуточных звеньев физиологии и биомеханики, которые могут привести к успешным результатам. Бег на средние дистанции получил ограниченное внимание в литературе, поэтому есть потенциал для будущих исследований по изучению относительного вклада биомеханических и физиологических факторов. Физиологически бег на длинные дистанции зависит от высокой экономичности бега, с точки зрения биомеханики, эта высокая экономия проистекает из выполнения идеальных механических схем, которые включают приложение сил соответствующей величины, направления и времени, избегая при этом непродуктивных движений.Степень, в которой экономика может тренироваться у бегунов на длинные дистанции, и какие биомеханические изменения приводят к улучшению экономики, понятны лишь частично; таким образом, дальнейшие исследования должны быть направлены на дальнейшее понимание этих факторов. Наконец, до сих пор понятно, что физиологически результаты ультрамарафона зависят от высокой экономичности бега и сопротивления усталости. Биомеханические факторы увеличения частоты шагов при сохранении времени контакта, а также более низких максимальных вертикальных GRF и скорости нагрузки при ударе потенциально связаны с сопротивлением усталости, которое связано с успешным выполнением ультрамарафона.Расширение исследований в этой области позволит дополнительно прояснить физиологические и биомеханические параметры, связанные с успешной работой.

Список литературы

Abe

Yanagawa

Yamanobe

Tamura

1998

Оценка результатов бега на средние дистанции у юных бегунов невысокой элиты с использованием затрат энергии на бег

Eur J Appl Physiol Occup Physiol

320

—

Александр

р.

1991

Энергосберегающие механизмы при ходьбе и беге

J Exp Biol

160

—

Шестигранник

Уплотнения

Hurley

Ehsani

Hagberg

1985

Лактатный порог и показатели бега на длинные дистанции у молодых и пожилых спортсменов на выносливость

J Appl Physiol

1281

—

Billat

Demarle

Slawinski

Paiva

Koralsztein

2001

Физико-тренировочные характеристики первоклассных марафонцев

Med Sci Sports Exerc

2089

—

Bird

Theakston

Owen

Nevill

2003

Характеристики, связанные с бегом на 10 км в группе высококвалифицированных бегунов на выносливость мужчин в возрасте 21–63 года

J Aging Phys Activ

333

—

Буало

Mayhew

Riner

Lussier

1982

Физиологические характеристики элитных бегунов на средние и длинные дистанции

Can J Appl Sport Sci

167

—

Брэндон

Л.

1995

Физиологические факторы, связанные с бегом на средние дистанции

Sports Med

268

—

Bret

Rahmani

Dufour

Messonnier

Lacour

2002

Сила и жесткость ног как факторы способностей в спринтерском беге на 100 м

J Sports Med Phys Fit

274

—

Камю

г.

1992

Взаимосвязь между рекордным временем и максимальным потреблением кислорода в беге на средние дистанции

Eur J Appl Physiol Occup Physiol

534

—

Carrier

Heglund

Earls

KD.

1994

Переменная передаточное во время передвижения в костно-мышечной системы человека

Наука

265

651

—

Каванья

Komarek

Mazzoleni

1971

Механика спринтерского бега

J Physiol

217

709

—

Кавана

Williams

1982

Влияние изменения длины шага на потребление кислорода во время бега на длинные дистанции

Med Sci Sports Exerc

—

Cheetham

Boobis

Brooks

Williams

1986

Мышечный метаболизм человека во время спринтерского бега

J Appl Physiol

—

Челлы

Денис

С.

2001

Сила ног и жесткость прыжков: взаимосвязь с быстродействием

Медико-спортивные упражнения

326

—

Кларк

Weyand

1985

Максимально ли скорость бега достигается с помощью механики с простой пружиной?

J Appl Physiol

117

604

—

Конли

Krahenbuhl

1980

Экономия бега и результативность бега на длинные дистанции высококвалифицированных спортсменов

Med Sci Sports Exerc

357

—

Costill

Daniels

Evans

Fink

Krahenbuhl

Saltin

1976

Ферменты скелетных мышц и состав волокон у легкоатлетов мужского и женского пола

J Appl Physiol

149

—

Каннингем

Хантер

Сили

Feland

2013

Различия в технике бега у женщин-спринтеров, бегунов на средние и длинные дистанции

Int J Exerc Sci

—

Дэниэлс

Дж.

1985

Взгляд физиолога на экономию бега

Med Sci Sports Exerc

332

—

Дэниэлс

Дж

Дэниэлс

Н.

1992

Экономика бега элитных бегунов-мужчин и элитных бегунов

Med Sci Sports Exerc

483

—

Deason

Powers

Lawler

Ayers

Stuart

1991

Физиологически соответствует результативности бега на 800 метров

J Sports Med Phys Fit

499

—

504

di Prampero

Atchou

Brueckner

Moia

1986

Энергетика бега на выносливость

Eur J Appl Physiol

259

—

di Prampero

Botter

Osgnach

2015

Энергозатратность спринтерского бега и роль метаболической энергии в достижении максимальной производительности

Eur J Appl Physiol

115

—

469

di Prampero

Capelli

Pagliaro

Antonutto

Girardis

000 Zample

1993

Энергетика лучших выступлений в беге на средние дистанции

J Appl Physiol

2318

—

Elliott

Roberts

1980

Биомеханическая оценка роли утомления в беге на средние дистанции

Can J Appl Sport Sci

203

—

Фаррелл

Wilmore

Coyle

Биллинг

Costill

1979

Накопление лактата в плазме и эффективность бега на длинные дистанции

Med Sci Sports Exerc

338–44.

Фостер

1983

VO _2max и тренировочные индексы как определяющие факторы соревновательной беговой производительности

J Sports Sci

—

Фостер

Costill

Daniels

Fink

1978

Активность ферментов скелетных мышц, состав волокон и VO _2max в зависимости от результатов бега на длинные дистанции

Eur J Appl Physiol Occup Physiol

—

Franz

Wierzbinski

Kram

2012

Метаболическая стоимость бега босиком или в обуви: легче ли лучше?

Med Sci Sports Exerc

1519

—

Giandolini

Pavailler

Samozino

Morin

Horvais

2015

Схема ударов стопы и непрерывные измерения ударов во время трейлраннинга: доказательство концепции на примере спортсмена мирового класса

Обувь Sci

127

—

Heinert

Serfass

Stull

1988

Влияние изменения длины шага на потребление кислорода во время ровного и положительного бега

Res Q Exerc Sport

127

—

Heise

Martin

2001

Связаны ли различия в экономичности бега у людей с характеристиками силы реакции опоры?

Eur J Appl Physiol

438

—

Hogberg

1952

Как длина и частота шагов влияют на выработку энергии во время бега?

Eur J Appl Physiol Occup Physiol

437

—

Hoogkamer

Kram

Arellano

CJ.

2017

Как биомеханические улучшения в беговой экономике могут преодолеть барьер двухчасового марафона

Sports Med

—

Hunter

Marshall

McNair

2005

Связь между импульсом силы реакции опоры и кинематикой ускорения спринтерского бега

J Appl Biomech

—

Кадоно

Enomoto

2007

Изменение энергетики бегунов на средние дистанции во время забега

J Biomech

S749.

Канструп

Экблом

Б.

1984

Объем крови и концентрация гемоглобина как детерминанты максимальной аэробной мощности

Med Sci Sports Exerc

256

—

Knuttgen

1961

Поглощение кислорода и частота пульса при беге с неопределенной и определенной длиной шага с разной скоростью

Acta Physiol Scand

366

—

Korhonen

Mero

Alén

Sipilä

Häkkinen

000

Liiko 9000

000

Liikio

Haverinen

Suominen

2009

Биомеханические факторы и факторы, определяющие максимальную скорость бега в скелетных мышцах при старении

Med Sci Sports Exerc

844

—

Krip

Gledhill

Jamnik

Warburton

1997

Влияние изменений объема крови на сердечную функцию во время максимальной нагрузки

Med Sci Sports Exerc

1469

—

Кшиштоф

Mero

2013

Кинематический анализ трех лучших результатов на 100 м за всю историю

Дж Hum Kinet

149

—

Кумагаи

Abe

Brechue

Ryushi

Takano

Mizuno

2000

Спринтерская результативность связана с длиной мышечного пучка у мужчин-спринтеров на 100 м

J Appl Physiol

811

—

Kyröläinen

Belli

Коми

PV.

2001

Биомеханические факторы, влияющие на экономичность бега

Med Sci Sports Exerc

1330

—

Lacour

Bouvat

Barthélémy

1990a

Концентрация лактата в крови после соревнований как показатель расхода анаэробной энергии во время забегов на 400 и 800 м

Eur J Appl Physiol Occup Physiol

172

—

Lacour

Padilla-Magunacelaya

Barthélémy

Dormois

1990b

Энергетика бега на средние дистанции

Eur J Appl Physiol Occup Physiol

—

Lazzer

Salvadego

Rejc

Buglione

Antonutto

pero 9000

di Pram

Энергетика бега на сверхвысокие дистанции

Eur J Appl Physiol

112

1709

—

Maffulli

Capasso

Lancia

1991

Анаэробный порог и эффективность в беге на средние и длинные дистанции

J Sports Med Phys Fit

332

—

Мартино

Gledhill

Jamnik

2002

Высокий VO _2max без истории тренировок в первую очередь связан с большим объемом крови

Med Sci Sports Exerc

966

—

Маклафлин

Howley

Bassett

Thompson

Fitzhugh

2010

Тест классической модели для прогнозирования результатов бега на выносливость

Med Sci Sports Exerc

991

—

Меро

Коми

Грегор

р.

1992

Биомеханика спринтерского бега: обзор

Sports Med

376

—

Mero

Luhtanen

Komi

1983

Биомеханическое исследование спринтерского старта

Scand J Med Sci Sports

—

Меро

Коми

ПВ.

1985

Влияние сверхмаксимальной скорости на биомеханические параметры в спринте

Int J Sport Biomech

240

—

Mero

Luhtanen

Viitasalo

Komi

1981

Взаимосвязь между максимальной скоростью бега, характеристиками мышечных волокон, производством силы и силовым расслаблением спринтеров

Scand J Sports Sci

—

Миллер

Умбергер

Caldwell

2012

Ограничения максимальной скорости спринта, обусловленные механическими свойствами мышц

Дж Биомех

1092

—

Просо

г.

2011

Может ли нервно-мышечная усталость объяснить стратегии бега и результаты на ультрамарафонах? Сливная модель

Sports Med

489

—

506

Мур

IS.

2016

Есть ли экономичная беговая техника? Обзор изменяемых биомеханических факторов, влияющих на экономичность бега

Sports Med

793

—

807

Moravec

Ruzicka

Susanka

Dostal

Kodejs

Nosek2

Отчет о научном проекте Международного спортивного фонда 1987 года / ИААФ: временной анализ бега на 100 метров на II чемпионате мира по легкой атлетике

Новый стад Athl

—

Morgan

Pollock

1977

Психологическая характеристика элитного бегуна на длинные дистанции

Ann N Y Acad Sci

301

382

—

403

Morin

Edouard

Samozino

2011a

Техническая возможность приложения силы как определяющий фактор результатов спринта

Med Sci Sports Exerc

1680

—

Morin

Sève

2011

Показатели бега в спринте: сравнение беговой дорожки и полевых условий

Eur J Appl Physiol

111

1695

—

703

Morin

Tomazin

Edouard

Просо

г.

2011b

Изменения в механике бега и поведения пружины, вызванные горным ультрамарафонским бегом

Дж Биомех

1104

—

Нильссон

Дж

Торстенсон

А.

1989

Силы реакции земли при различных скоростях ходьбы и бега человека

Acta Physiol

136

217

—

Ноукс

Myburgh

Schall

1990

Пиковая скорость бега на беговой дорожке во время теста VO _{2 max} предсказывает беговые характеристики

J Sport Sci

—

Пападимитриу

Люсия

Пициладис

Пушкарев

Дятлов

Guilherme

Lancha

Jr,

Ginevičienė

, et al.

2016

Варианты гена ACTN3 R577X и ACE I / D влияют на результативность у элитных спринтеров: мульти-когортное исследование

BMC Genomics

285.

Rabita

Dorel

Slawinski

Sàez-de-

000

000 Эс-де-9-Вильярреал

Самозино

Морин

ЖБ.

2015

Механика спринта у спортсменов мирового класса: новое понимание ограничений передвижения человека

Scand J Med Sci Sports

583

—

Рахмани

Locatelli

Lacour

JR.

2004

Различия в морфологии и соотношении сила / скорость между сенегальскими и итальянскими спринтерами

Eur J Appl Physiol

399

—

405

Roecker

Schotte

Niess

Horstmann

Dickhuth

Прогнозирование результатов соревнований в беге на длинные дистанции с помощью теста на беговой дорожке

Med Sci Sports Exerc

1552

—

Saunders

Pyne

Telford

Hawley

2004

Факторы, влияющие на экономичность бега подготовленных бегунов на длинные дистанции

Sports Med

7465

—

Schache

Dorn

Williams

Brown

Pandy

MG.

2014

Мышечные стратегии нижних конечностей для увеличения скорости бега

J Orthop Sports Phys Ther

813

—

Scholz

Bobbert

van Soest

Clark

van Heerden

2008

Биомеханика бега: пятки короче, экономичнее

J Exp Biol

211

3266

—

Волков

Н.И.

Лапин

В.И.

1979

Анализ кривой скорости при спринтерском беге

Med Sci Sports Exerc

332

—

Videbæk

Bueno

Nielsen

Rasmussen

2015

Частота связанных с бегом травм на 1000 часов бега у разных типов бегунов: систематический обзор и метаанализ

Sports Med

1017

—

Вучетич

Маткович

Шентия

Д.

2008

Морфологические отличия высококлассных легкоатлетов Хорватии

Coll Antropol

863

—

Вестон

Мбамбо

Майбург

К.

2000

Экономия бега бегунов на длинные дистанции стран Африки и Кавказа

Med Sci Sports Exerc

1130

—

Weyand

Sandell

Prime

Bundle

2010

Биологические ограничения скорости бега устанавливаются с нуля.

J Appl Physiol

108

950

—

Weyand

Sternlight

Bellizzi

Wright

2000

Более высокие максимальные скорости бега достигаются при больших силах грунта, а не при более быстром движении ног.

J Appl Physiol

1991

—

Williams

Cavanagh

1987

Взаимосвязь между механикой бега на длинные дистанции, экономичностью бега и производительностью

J Appl Physiol

1236

—

Йошида

Удо

Иваи

Чида

Ичиока

000

000 Ягу2000

000

1990

Значение вклада аэробных и анаэробных компонентов в результаты бега на несколько дистанций у спортсменок

Eur J Appl Physiol Occup Physiol

249

—

Zacharogiannis

Дальний

1993

Порог вентиляции, точка отклонения ЧСС и бег на средние дистанции

J Sports Med Phys Fit

337

—

Заметки автора

Опубликовано Oxford University Press от имени Общества интегративной и сравнительной биологии, 2017 г.Эта работа написана служащими правительства США и находится в открытом доступе в США.

беговых бегов на длинные дистанции мирового класса лучше всего предсказываются объемом легких пробежек и осознанной практикой коротких интервальных и темповых бегов

— их результативностью (14,15,40). После того, как DP был идентифицирован

в соответствии с выполнением этих характеристик, он может быть определен количественно

на протяжении всей спортивной карьеры с использованием журналов тренировок

и личных интервью (41).Первоначальное исследование DP

было сосредоточено на музыкантах (15), но его предполагаемый потенциал для развития im-

стимулировал исследования во многих областях, чтобы определить, каким аспектам практики можно научить опытных

претендентов (13,19 ). Спорт — одна из тех областей, где за последние 25 лет было проведено

значительных исследований (12,23,24,26,38),

включая дисциплины бега на средние и длинные дистанции

(9,10 , 40,41).Недавнее исследование элитных бегунов на длинные дистанции

(9) показало, что ведущие кенийские бегуны мира отметили

очень высоких физических и умственных усилий и удовольствия от очень интенсивных тренировок (т.е. -интервальные тренировки,

темповых пробежек и скачки), аналогично исследованиям DP у элитных

канадских бегунов на средние дистанции (40). Напротив, испытуемые из

как кенийской, так и канадской когорт не считали легкие пробежки

требующими физических или умственных усилий и, таким образом, не соответствовали исходному определению DP

.Какой вклад в выполнение

форм вносят конкретные мероприятия DP, еще не сообщается.

для бегунов на длинные дистанции высокого уровня, но новое исследование этих типов тренировок

проинформирует тренеров и спортсменов. их

относительных достоинств относительно общего тренировочного объема.

Хотя DP был предложен в качестве важного компонента улучшения

(простого опыта выполнения одной задачи недостаточно

(38)), недавние научные исследования утверждали, что различия в вариативности производительности

были частично объяснены принятием

ДП (20,30,31).Таким образом, современные тенденции в теории DP

утверждают, что практика — не единственная переменная, которая объясняет различные стандарты производительности

(31). Это явно относится к отличным

бегунов на длинные дистанции, чьи способности и результаты зависят от физиологии, генетики, биомеханики, питания, высоты,

методов тренировок и психологии (39). В этом обзоре (39) авторы

не упоминали эффект обучения с использованием DP.Однако, учитывая важность

для других видов спорта, этот эффект может иметь значение

для успеха бегунов на длинные дистанции. Преднамеренные

практических исследований

, как правило, ретроспективны, они использовались с

музыкантами (15), триатлонистами и пловцами (25) и бегунами на длинные дистанции со средним уровнем

(41), при этом в нескольких исследованиях сообщалось о высокой степени ответственности за повторные

в течение длительного времени. краткосрочный отзыв о занятиях физкультурой и спортом

(5,17,22,23). Baker et al.(2) продемонстрировали надежность «метода журнала тренировок»

для поддержки отзыва спортсменов в

отдельных видах спорта

, а журналы тренировок и расписания очень часто используются тренерами и спортсменами для отслеживания прогресса, а

делают сравнение с предыдущими сезонами бега (32). На сегодняшний день

важность DP как показателя результативности бегунов на длинные дистанции

еще предстоит изучить, но обширные личные данные тренировок

, которые записывают спортсмены высокого уровня, позволят провести углубленный анализ. тренировочных объемов и завершенных занятий.

Целью этого нового исследования был анализ количества и типа

DP, а также легких пробежек, выполненных бегунами на длинные дистанции элитного стандарта и

мирового класса в течение первых 7 лет из их

спортивных карьер, со ссылкой на их лучшие выступления в соревнованиях

Методы

Экспериментальный подход к проблеме

Анкета таксономии учебной деятельности (TTAQ) была предоставлена 85 бегунам-мужчинам на длинные дистанции

, чтобы определить, сколько

каждый субъект принял участие в различных типах тренировок

в течение спортивной карьеры (1, 3, 5 и 7 лет после начала

систематических тренировок).Режимы тренировки (например, легкие пробежки и темп

пробежек) были проанализированы с использованием корреляций Пирсона и линейных регрессий

, при этом результаты соревнований (преобразованные в

баллов с использованием системы подсчета очков ИААФ) использовались в качестве зависимой переменной

Субъекты

В соревнованиях приняли участие 85 бегунов на длинные дистанции элитного и международного стандартов

мужчин. Возрастной диапазон составлял от 18 до 43 лет,

–

при среднем возрасте 28 лет (65).Все испытуемые были специалистами в соревнованиях

на дистанции 5000, 10000 м, полумарафоне (21,195 км) или марафоне

(42,195 км). На момент сбора данных все спортсмены

участвовали как минимум в одном из этих видов спорта. Политика

ecnica Uni-

Мадрид одобрила детали исследования, которое было

, проведенным в соответствии с Хельсинкской декларацией, в-

, включая документацию о согласии и информацию для субъектов до

до начала.В соответствии с политикой Политики

ecnica

Мадридского университета в отношении использования людей в повторном поиске, все субъекты были проинформированы о преимуществах и возможных

рисках, связанных с участием, прежде чем принимать участие, и в-

формируется из их права на отказ в любой момент. Все субъекты были

старше 18 лет и дали письменное информированное согласие, чтобы указать

на свое добровольное участие. Успеваемость предметов варьировалась от

до

от мирового уровня до конкурентоспособного национального стандарта.Среди

лучших атлетов были призеры чемпионатов мира ИААФ по кроссу

, чемпионатов мира ИААФ (мара-

тон), Олимпийских игр, Игр Содружества, чемпионатов африканских стран-

, чемпионатов Европы по кроссу и

Чемпионат Европы (трек). Лучшее время бегунов

варьировалось от 2:03:23 (бывший обладатель мирового рекорда) до 2:36:15

в марафоне и от 58:54 до 1:08:48 в полумарафоне;

Текущий мировой рекордсмен в шоссейной гонке на 10 км (26:44)

также был включен в выборку.Наилучшие результаты испытуемые дали

баллов в диапазоне от 494 до 1285 баллов в таблицах ИААФ

(35). В этом исследовании анализировались только периоды времени, в течение которых испытуемые сообщали как данные тренировки

, так и данные производительности (результаты соревнований).

Процедуры

Чтобы выяснить, насколько каждый субъект принимал участие в практике или систематических тренировках в течение своей спортивной карьеры, был разработан TTAQ

на основе анкеты Янга и Салмелы (40,41), разработанной

для среднего и среднего звена. бегуны на длинные дистанции.Этот инструмент был основан на оригинальном исследовании музыкантов

, проведенном Ericsson et al. (15), адаптировано для бега на длинные дистанции

и подтверждено 3 опытными тренерами по бегу на длинные дистанции

Каждый испытуемый получил анкету из 3 частей. В первой части

испытуемых просили предоставить биографические данные, текущий возраст, соревнования по легкой атлетике

и личные записи. Во второй части испытуемые

должны были вспомнить информацию для каждого двухлетнего интервала из

, когда они начали систематическую практику (т.е., в 1, 3, 5 и 7 лет)

до момента сбора данных. В каждом временном интервале испытуемых

просили сообщить, сколько времени они занимались различными тренировочными упражнениями

(не бегом), и какое расстояние они пробежали

в разных беговых упражнениях в течение типичной недели тренировок

За 10 недель до своей сезонной целевой гонки (например, Олимпийские игры, чемпионаты мира

, чемпионаты Европы и национальные чемпионаты

) (41).Соответствующие учебные мероприятия включали

: кросс-тренинг, тренировка гибкости, силовые тренировки, работа

с тренером, легкие пробежки, темповые бега, длинные интервальные тренировки,

Целенаправленная практика в дистанционном беге (2019) 00:00

Авторские права © Национальная ассоциация силы и кондиционирования, 2019 г. Несанкционированное копирование этой статьи запрещено.

Факторы риска чрезмерных травм при беге на короткие и длинные дистанции: систематический обзор

Основные моменты

•: Предыдущие травмы, связанные с бегом, были самым сильным фактором риска травм у бегунов на длинные дистанции.
•: Предыдущие травмы, не связанные с бегом, были самым сильным фактором риска у бегунов на короткие дистанции. Более высокий индекс массы тела, более высокий возраст, пол (мужской), отсутствие предыдущего опыта бега и меньший объем бега были серьезными факторами риска для бегунов на короткие дистанции.
•: Доказательства низкого качества были найдены для всех моделей риска в качестве предиктора травм, связанных с бегом, у бегунов на короткие и длинные дистанции.
•: Качество доказательств факторов риска связанных с бегом травм ограничено, и травмы, полученные при беге, имеют многофакторное происхождение как у бегунов на короткие, так и на длинные дистанции.

Реферат

Цель

Целью данного исследования был обзор информации о факторах риска травм нижних конечностей при беге как на короткие дистанции (средняя дистанция бега ≤20 км / неделя и ≤10 км / сеанс), так и на длинные дистанции. бегуны на длинные дистанции (средняя дистанция бега> 20 км / неделя и> 10 км / занятие).

Методы

В электронных базах данных был проведен поиск статей, опубликованных до февраля 2019 г. Были включены проспективные когортные исследования с использованием многомерного анализа для оценки индивидуальных факторов риска или моделей риска возникновения беговых травм нижних конечностей.Два составителя обзора независимо друг от друга выбрали исследования на соответствие критериям отбора и оценили риск систематической ошибки с помощью инструмента «Качество в прогностических исследованиях». Для оценки качества доказательств использовался подход GRADE.

Результаты

Всего было включено 29 исследований: 17 исследований, посвященных бегунам на короткие дистанции, 11 исследований, посвященных бегунам на длинные дистанции, и 1 исследование, сосредоточенных на бегунах обоих типов. Ранее имевшая место травма, связанная с бегом, была самым сильным фактором риска травмы у бегунов на длинные дистанции с доказательствами среднего качества.Предыдущие травмы, не связанные с бегом, были самым сильным фактором риска травм для бегунов на короткие дистанции, что подтверждается высококачественными доказательствами. Более высокий индекс массы тела, более высокий возраст, пол (мужской), отсутствие предыдущего опыта бега и меньший объем бега были сильными факторами риска с доказательствами среднего качества для бегунов на короткие дистанции. Доказательства низкого качества были обнаружены для всех моделей риска как предикторов травм, связанных с бегом, среди бегунов на короткие и длинные дистанции.

Заключение

Среди бегунов на короткие и длинные дистанции было выявлено несколько факторов риска травм нижних конечностей, но качество доказательств этих факторов риска травм, связанных с бегом, ограничено.Беговые травмы имеют многофакторное происхождение как у бегунов на короткие, так и у длинных дистанций.

Ключевые слова здоровье опорно-двигательного аппарата

Защитные факторы

Запуск связанной травмы

Рекомендованные статьи articlesCiting (0)

Показать аннотацию

Цитирование статей

Резюме бегущей женщины, спринтерской на короткие дистанции от брызг.. Клипарты, векторы, и Набор Иллюстраций Без Оплаты Отчислений. Изображение 126352397.

Аннотация бегущей женщины спринтер на короткие расстояния от брызг Клипарты, векторы, и Набор Иллюстраций Без Оплаты Отчислений. Изображение 126352397.

Аннотация бегущей женщины на короткие дистанции спринтер от всплеска акварелей.Векторная иллюстрация красок

EPS

Таблица размеров

Размер изображения	Идеально подходит для
S	Интернет и блоги, социальные сети и мобильные приложения.
М	Брошюры и каталоги, журналы и открытки.
л	Внутренние и наружные плакаты и печатные баннеры.
XL	Фоновые изображения, рекламные щиты и цифровые экраны.

Используете это изображение на предмете перепродажи или шаблоне?

Распечатать

Электронный

Всесторонний

4200 x 4000 пикселей
|
35.6 см x
33,9 см |
300 точек на дюйм
|
JPG

Масштабирование до любого размера • EPS

4200 x 4000 пикселей
|
35,6 см x
33,9 см |
300 точек на дюйм
|
JPG

Скачать

Купить одно изображение

6 кредитов

Самая низкая цена
с планом подписки

Попробуйте 1 месяц на 2209 pyб
Загрузите 10 фотографий или векторов.
Нет дневного лимита загрузок, неиспользованные загрузки переносятся на следующий месяц

221 ру

за изображение любой размер

Цена денег

Ключевые слова

Похожие векторы

Нужна помощь? Свяжитесь со своим персональным менеджером по работе с клиентами

@ +7 499 938-68-54

Мы используем файлы cookie, чтобы вам было удобнее работать.Используя наш веб-сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie, как описано в нашей Политике использования файлов cookie

.
Принимать

Модель минимальной мощности для бега человека

Abstract

Были предложены модели беговых характеристик человека различной сложности и лежащих в основе принципов, часто объединяющие данные мировых рекордов и биоэнергетические факты физиологии человека. Целью данной работы является разработка новой, минимальной и универсальной модели беговой производительности человека, в которой используется относительная шкала метаболической мощности.Главный компонент — это соотношение самосогласования для максимальной выходной мощности, зависящей от времени. Представленный здесь аналитический подход — первый вывод наблюдаемого логарифмического масштабирования между мировыми (и другими) рекордными скоростями и временем бега на основе основных принципов метаболического питания. Наша гипотеза состоит в том, что различные женские и мужские рекорды (мировые, национальные), а также личные лучшие результаты индивидуальных бегунов на дистанции от 800 м до марафона прекрасно описываются этой моделью.Действительно, мы подтверждаем эту гипотезу со средними ошибками (часто намного) менее 1%. Модель определяет выносливость таким образом, чтобы продемонстрировать симметрию между длинными и короткими гонками, разделенными характерной шкалой времени, сравнимой со временем, в течение которого бегун может поддерживать максимальное потребление кислорода. В качестве приложения нашей модели мы получаем индивидуальные характеристические скорости гонок для разной продолжительности и дистанций.

Образец цитирования: Mulligan M, Adam G, Emig T (2018) Модель минимальной мощности для оценки результатов бега человека.PLoS ONE 13 (11):
e0206645.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0206645

Редактор: Барбора Пикнова,
Национальные институты здоровья, Национальный институт диабета, болезней органов пищеварения и почек, США

Поступила: 18.07.2018; Одобрена: 16 октября 2018 г .; Опубликован: 16 ноября 2018 г.

Авторские права: © 2018 Mulligan et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и его файлах с вспомогательной информацией.

Финансирование: Эта работа была поддержана Национальным центром научных исследований, грантом EMERGENCE2017 INP, www.cnrs.fr (TE) и Agence nationale de la recherche, грантом ANR-11-IDEX-0001-02 (TE ). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Ученые были очарованы попытками объяснить беговые качества и предсказать их ограничения на протяжении более 100 лет. Чисто описательный подход был применен Кеннелли еще в 1906 году для определения скорости в гонках животных и людей. Для мужчин, бегущих от 20 ярдов до нескольких сотен миль, он обнаружил степенную зависимость между расстоянием d и продолжительностью T с T ∼ d ^9/8 с относительной большой ошибкой до 9% для расстояний от 100 м до 50 миль (и большие ошибки для более коротких и больших расстояний) [1].

Почти век назад, в 1925 году выдающийся математик и физиолог А.В. Хилл предложил модель мощности, основанную на соображениях метаболической энергии, для описания максимальной выходной мощности P _max ( T ) в течение заданного времени T с помощью гиперболической функции P _max ( T ) = P ₀ + P ₁/ T с константами P ₀ и P ₁ (известная как «бегущая кривая») [2].Уорд-Смит представил модель, основанную на первом законе термодинамики, для описания выступлений на Олимпийских играх с 1960 по 1976 год со средней абсолютной ошибкой для прогнозируемого времени 0,86% для расстояний от 100 до 10 000 м [3]. В 1973 году математик Келлер сформулировал чисто механическую модель, основанную на уравнении движения бегуна с демпфирующим членом [4]. Движущая сила связана с механической мощностью, используемой для бега, которая отличается от общей требуемой метаболической мощности.По аналогии с чисто механическими проблемами, Келлер предположил, что демпфирование линейно по скорости, а коэффициент демпфирования постоянен во времени. Обоснованность этих предположений не подтверждается, учитывая, что сравнение его модели с мировыми рекордами трассы от 50 ярдов до 10 000 м дает относительные большие ошибки около 3% для расстояний более 5000 м. Более того, как модели Хилла, так и Келлера предсказывают существование максимальной скорости, которая может поддерживаться в течение бесконечного времени, что невозможно с физиологической точки зрения и несовместимо с данными о беговых рекордах.Точно так же пороговая мощность была предложена Jones et al. в модели критической мощности [5].

Фактически, существующие модели, кажется, не могут объяснить важное наблюдение, которое уже было сделано Хиллом в контексте его вышеупомянутой модели: среднее частичное использование максимальной мощности (или средней скорости бега) мирового рекорда выступления масштабируются линейно с логарифмом продолжительности выступления [2]. Пероннет и Тибо предложили интересную модель, которая интерполирует между фундаментальными знаниями биоэнергетики человека во время упражнений и фактическими мировыми рекордами бега.Их модель сочетает в себе характеристики энергетического метаболизма, основанные на гиперболической «бегущей кривой» Хилла, и динамику поглощения кислорода. Однако частичное использование максимальной мощности в течение заданного периода времени описывается в их модели феноменологическим логарифмическим членом, который основан на наблюдениях в текущих записях. Последний термин учитывает ограниченную выносливость и устойчивость максимальной аэробной мощности. В настоящее время эта модель наиболее эффективна для воспроизведения мировых рекордов в беге.Однако он использует ряд фиксированных параметров, которые считаются одинаковыми для всех мировых рекордов, хотя они были достигнуты разными спортсменами. На самом деле, многие параметры могут отличаться у разных людей. Например, экономия при беге, то есть затраты энергии при беге с заданной скоростью, демонстрируют существенные различия между индивидуумами [8]. Эти колебания наблюдаются даже среди хорошо подготовленных бегунов высокого уровня. Другая величина, которая моделируется как постоянная в модели Перонне и Тибо, — это продолжительность, в течение которой максимальная аэробная мощность (или VO _{2 max}) может поддерживаться во время бега, которая, как они предполагали, составляет 7 минут.Однако прямые измерения потребления кислорода продемонстрировали вариации от одной до двух минут у разных людей [9, 10]. С фундаментальной точки зрения желательно вывести модель на основе основных принципов выработки и использования метаболической энергии, которая предсказывает действия человека без дополнительных феноменологических данных. Это цель настоящей работы.

Для развития нашей модели поучительно рассмотреть некоторые факты и экспериментальные наблюдения из физиологии упражнений.При разработке модели, которая может описывать результаты бега, полученные в мировых рекордах, вплоть до марафонской дистанции, следует понимать, с какой относительной интенсивностью выполняются эти забеги. Все олимпийские соревнования на выносливость требуют интенсивности выше 85% от VO _{2 max}, что соответствует усилию, достигаемому приблизительно в марафоне [11]. Рассматривая рекордные показатели, мы также можем предположить, что бегун придерживается оптимальной стратегии загрузки углеводов, так что сохраненное количество гликогена обеспечивает наилучшую возможную производительность.Это важно для полумарафона и, в частности, марафонской дистанции, которая проводится преимущественно на углеводном топливе со средним коэффициентом газообмена в дыхательных путях, близким к единице для более быстрых бегунов [12].

Важным физиологическим наблюдением является то, что общие затраты энергии при беге линейно растут с пройденным расстоянием без какой-либо или очень небольшой зависимости от скорости бега [13, 14]. Следовательно, выходная мощность изменяется линейно со скоростью, причем крутизна наклона определяет экономию работы.Известно, что эта текущая экономика может варьироваться примерно на 30-40% у разных людей [11]. Важное наблюдение, которое необходимо для построения нашей модели, заключается в том, что экономия бега обычно ухудшается с увеличением продолжительности бегового события. Величина изменений в экономике увеличивается с продолжительностью и интенсивностью. Фактическое изменение, вероятно, зависит от субъекта, а также от внешних условий. Ниже мы увидим, что это важный фактор в определении скорости и выносливости в гонке.Этот дрейф в экономичности бега был количественно определен в исследованиях беговой дорожки с изменением на 4,4% за 40 минут при 80% VO _{2 max}, изменение на 6,6% за 60 минут при 70% VO _{2 max} и изменение 9,5% в течение 60 мин при 80% VO _{2 макс} [15]. Другое исследование показало, что для 60-минутной беговой дорожки около 80% VO _{2 max} наблюдается сдвиг в потреблении кислорода примерно на 3% [16]. Изменения в экономичности бега также наблюдались во время бега на 5 км с постоянным темпом, вызывая около 80–85% VO _{2 max} при среднем увеличении потребления кислорода на 3.3% для мужчин и 2,0% для женщин [17]. Причина увеличения потребления кислорода и снижения экономичности бега неизвестна. В литературе постулируется ряд механизмов, но большинство из них являются спекулятивными [12, 18–20], включая увеличение потребления кислорода из-за нервно-мышечной усталости [21]. Не обсуждая здесь различные попытки объяснить это наблюдение, мы просто заключаем, что каждая активированная физиологическая система увеличивает свое собственное потребление энергии с продолжительностью упражнений.

Методы

Минимальная модель для бега

Принимая во внимание текущее состояние теоретических описаний характеристик бега человека, представляется полезным построить минимальную и универсальную модель для бега человека , которая удовлетворяет следующим двум требованиям:

На основе основных концепций и наблюдений за выработкой и использованием метаболической энергии во время бега
Минимальное количество физиологических параметров, не фиксированных априори

Чтобы исключить из модели нерелевантные параметры нормализации (которые будут зависеть от выбора единиц для энергии, мощности и т. Д.), мы выражаем нашу модель в относительных величинах. Мы будем основывать модель на ускоренной мощности, измеряемой как поглощение кислорода за время, поскольку это количество может быть измерено непосредственно в реальных условиях с помощью мобильной спирометрии. Это подразумевает небольшую зависимость потребления кислорода от времени во время длительных упражнений, даже когда выходная мощность постоянна, из-за изменения дыхательного коэффициента с использованием субстрата [22]. Кроме того, поскольку масса тела обычно изменяется во время продолжительных упражнений, мы всегда измеряем мощность или потребление кислорода в расчете на массу тела.

Хотя базальный уровень метаболизма P _b близок к 1,2 Вт / кг [6], его фактическое значение не требуется ниже. Фактически, при параметризации экономичности бега, которая будет использоваться ниже, мы решили связать P _b с мощностью, которая получается путем линейной экстраполяции экономичности бега на нулевую скорость. Следовательно, мы пренебрегаем нелинейной зависимостью затрат энергии от скоростей подбега (ходьбы), что не вызывает проблем, поскольку наша модель использует затраты энергии на движение только в линейном режиме бега.В нашей модели существует кроссоверная мощность P _м, которая, как мы ожидаем, будет близка к максимальной аэробной мощности, связанной с максимальным потреблением кислорода VO _{2 max}, которая обычно находится в диапазоне от 75 до 85 мл / (кг мин) для элитных бегунов [6]. Мощность P _м не следует путать с критической или максимальной мощностью, которая имеет место в 3-параметрической модели критической мощности Мортона [23].

Мы измеряем мощность относительно базового значения P _b, в единицах аэробного запаса мощности P _м — P _b, который доступен бегуну, определяя относительную мощность бега (или интенсивность) как
(1)
для заданной мощности P , так что 0 ≤ p ≤ 1 для интенсивностей бега, не требующих большей мощности, чем обеспечивается аэробно за счет максимального потребления кислорода.

Следуя приведенному выше определению относительной рабочей мощности, мы параметризуем номинальный расход энергии , который требуется для работы со скоростью v , т.е.
(2)
где v _м — скорость перехода, которая представляет собой наименьшую скорость, которая вызывает номинальную мощность P _м. Мы ожидаем, что эта скорость будет близка к скорости, которая позволяет бегуну проводить наибольшее время в максимальной аэробной мощности [24].Здесь «номинальная» означает, что эта мощность измеряется в течение короткого периода времени и в идеальных лабораторных условиях, при которых экономичность работы линейна по скорости, по крайней мере, в очень хорошем приближении [25]. Для скоростей v > v _m стоимость энергии бега не может быть определена из измерений поглощения кислорода из-за анаэробного воздействия, а фактическая (неноминальная) стоимость энергии может возрасти нелинейным образом [ 12]. Ниже мы увидим, что наша модель позволяет нам оценить эту нелинейную поправку, исходя из дополнительной мощности, необходимой для гонки с заданной скоростью.

Для моделирования беговой производительности нам нужна информация о максимальной продолжительности, в течение которой бегун может поддерживать заданную мощность и, следовательно, определенную скорость бега. Для количественной оценки этой информации мы определяем P _max ( T ) как максимальную среднюю мощность , которая может поддерживаться в течение T . Это мощность (измеряемая как поглощение кислорода), которая составляет номинально , необходимая для бега с заданной скоростью. Следовательно, P _max ( T ) можно использовать для вывода средней скорости движения события длительностью T .Кроме того, мы определяем мгновенную мощность P _T ( t ), которую бегун использует во время гонки (определяемой как событие, в котором фиксированная дистанция преодолевается за минимальное время) продолжительностью T при время т при 0 ≤ т ≤ т . P _T ( t ) следует рассматривать как «типичную» выходную мощность в момент времени t события продолжительностью T , что означает, что конкретный бегун генерирует мощность, которая в целом колеблется в время около P _T ( t ).Важно отметить, что мгновенная мощность P _T ( т ) превышает P _max ( T ) из-за смещения требуемой мощности выше номинальной мощности ( например, из-за снижения экономичности хода, нелинейные поправки для скоростей выше v _м). Предполагается, что дополнительная энергия, которая требуется для этого сдвига вверх, линейно растет во времени, обеспечивая дополнительную мощность P _sup.Мы ожидаем, что эта мощность обеспечивается различными анаэробными и аэробными энергетическими системами, включающими разные временные шкалы, в которых они в основном вносят вклад в P _sup. Следовательно, мы вводим время перехода t _c, которое разделяет длинные (l) и короткие (s) события, предлагая параметризацию
(3)
который описывает дробный вклад энергетических систем во время коротких и длинных событий общей продолжительностью T .Хотя резкое пересечение этих режимов является чрезмерным упрощением реальности, ниже мы увидим, что это приводит к разумным оценкам. Мы предположили, что существует только одна шкала времени перехода, поскольку существует только одна отдельная шкала мощности P _м, которая предположительно устанавливается максимальной аэробной мощностью. Следовательно, мы связываем t _c с временной шкалой, в которой может поддерживаться максимальная аэробная мощность.

Для построения нашей модели мы исходим из следующего соотношения самосогласованности.
(4)
в котором указано, что сумма номинальной средней мощности и дополнительной дополнительной мощности P _sup равна среднему по времени мгновенно потребляемой мощности.Мы делаем важное предположение о том, что мгновенная мощность, используемая в момент времени t , равна максимальной мощности, которую можно поддерживать в течение оставшегося времени T — t события [26], т. Е.
(5)
Обратите внимание, что это означает, что выходная мощность во время гонки не постоянна во времени, а увеличивается к концу соревнования. Когда это соотношение подставляется в уравнение самосогласования (4), получается интегральное уравнение, которое определяет P _max ( T ).Если бы не было дополнительной мощности ( P _sup = 0), тогда интегральное уравнение имеет константу P _max ( T ) в качестве решения, поскольку P _max ( T ) должна быть невозрастающей функцией T . Однако постоянное решение неприемлемо, поскольку данная мощность не может поддерживаться в течение всех длительностей T , и, следовательно, P _sup должен быть ненулевым.Общее решение (подробности см. В приложении S1)
(6)
где P _м = P _max ( t _c) — мощность кроссовера, достигнутая во время кроссовера t _c. Отметим, что P _max ( T ) можно сравнить с экспериментальными исследованиями потребления кислорода во время бега на короткие промежутки времени ниже t _c, см. Приложение S2.

Оказывается, полезно измерить P _s и P _л как доли аэробного запаса мощности P _м— P _{2 введением двух соответствующих безразмерных коэффициентов γ _s и γ _l, которые определяются соотношениями
(7)
Это определение имеет то преимущество, что продолжительность T , в течение которой бегун может поддерживать заданную мощность P , теперь может быть выражена как
(8)
или с точки зрения относительной мощности p [см. уравнение (1)] как
(9)}

Время T , в течение которого может поддерживаться средняя скорость v , следует теперь непосредственно путем подстановки функции номинальной текущей экономии из уравнения (2) в приведенное выше уравнение, что приводит к
(10)

Наименьшее время выполнения T ( d ) для расстояния d может быть получено из уравнения (10), установив v = d / T и решив для T .Решение может быть выражено как действительная ветвь W ₋₁ ( z ) W-функции Ламберта, которая определяется как (многозначная) обратная функция w → we ^w [27],
(11)
где мы определили расстояние d _c = v _м t _c. (Функция W ₋₁ ( z ) имеет действительное значение для −1 / e ≤ z <0, условие, которое выполняется для всех расстояний d , которые мы рассматриваем.) Обратите внимание, что T ( d ) является непрерывным при d = d _c с T ( d _c) = t с c Вт ₋₁ ( Вт ^Вт) = Вт .

Эту функцию T ( d ) можно использовать для оценки параметров модели v _m, t _c, γ _l и _{γ с} путем минимизации относительной квадратичной ошибки между T ( d _j) и фактическим временем гонки на дистанции d _j для всех гонок j = 1,…, N .Мы продемонстрируем это явно ниже. Из времени гонки T ( d ) мы можем получить среднюю скорость гонки для дистанции d , заданную формулой. Когда мы выражаем относительно v _m, мы получаем выражение
(12)
который зависит только от параметра γ _l (или γ _s) в длинном (или коротком) режиме, когда расстояние измеряется в единицах d _c.Эта функция будет показана ниже для мировых рекордов и индивидуальных бегунов, а также типичный диапазон значений для γ _l и γ _s.

Чтобы сравнить предсказания нашей модели с часто предполагаемым степенным законом или «нарушенным степенным законом» описанием текущих записей [1, 28], полезно выполнить асимптотическое разложение функции Ламберта W ₋₁ ( z ) для малых негативов z .Это оправдано, поскольку для всех рассмотренных здесь расстояний d и параметров модели аргумент W ₋₁ в уравнении (11) никогда не бывает меньше -0,1. В этом диапазоне очень хорошее приближение (лучше 0,4%) дает L ₁ ( z ) = log (- z ) и L ₂ = log (−log (- z )). Определение перемасштабированных переменных логарифмического времени, расстояния и средней скорости τ = log ( T / t _c), δ = log ( d / d _c) и для d ≥ d _c отношения время-расстояние и скорость-расстояние очень хорошо аппроксимируются формулой
(13)
с

Те же соотношения сохраняются для d ≤ d _c, когда γ _l заменяется на γ _s в уравнении (13).Обратите внимание, что связь между средней скоростью гонки и дистанцией гонки d не является степенным законом, как предполагается в некоторых исследованиях [28, 29]. Например, формула Ригеля соответствует в приведенных выше обозначениях: τ ( δ ) = αδ — L , υ ( δ ) = — ( α — 1) δ + L с константой L и показателем степени α , близким к 1,06. Наша модель предсказывает, что α = 1 в точности и что очень небольшое отклонение от α = 1, наблюдаемое Ригелем и другими, связано с иерархией логарифмических поправок, что приводит к непостоянству L .Интересно отметить из уравнения (13), что параметр измерения выносливости γ _l или γ _s является единственной величиной, которая определяет отношение времени к расстоянию и скорости к расстоянию, когда время измеряется в единицах т _c и скорость в единицах v _м. Отметим, что для сравнения нашей модели для записи результатов и личных достижений отдельных бегунов мы всегда используем точные выражения, включающие W-функцию Ламберта.

Расшифровка дополнительной мощности

P _sup и γ _l, γ _s

Дополнительная мощность, определенная в уравнении (3), может быть выражена относительно аэробного запаса мощности P _м — P _b как
(14)
где мы использовали определения уравнения (7). Усредненная потребляемая мощность во время гонки продолжительностью T и средняя скорость, заданная обратным уравнением (10), определяется суммой номинальной и дополнительной мощности [см. Уравнение (4)],
(15)
Коэффициенты в квадратных скобках измеряют величину, на которую общая средняя рабочая мощность отклоняется от номинальной линейной зависимости с увеличением продолжительности T .В момент кроссовера t _c коэффициент имеет максимум со значением 1 + γ _s. Ниже мы покажем графики зависимости этих дополнительных факторов от продолжительности для установления мировых рекордов и обсудим их в связи с экспериментальными наблюдениями.

Кратковременная и длительная износостойкость

Продолжительность T ( p ), в течение которой бегун может выдерживать заданную относительную мощность p , показана на рисунке 1 для типичных значений параметров γ _l и γ _с.Режимы большой и малой продолжительности связаны симметрией относительно точки кроссовера при p = 1 из-за того же экспоненциального увеличения (уменьшения) продолжительности T ( p ): Начиная с кроссоверной мощности P _m, что соответствует p = 1, продолжительность T ( p ) увеличивается экспоненциально, когда выходная мощность уменьшается. Скорость этого увеличения контролируется показателем степени γ _l.Поэтому мы определяем выносливость для продолжительности long как E _l = exp (0,1 / γ _l), так что продолжительность, в течение которой бегун может поддерживать 90% ( p = 0,90) мощности кроссовера составляет T = t _c E _l. Следовательно, меньшее значение γ _l соответствует большей выносливости. Точно так же можно спросить, какой диапазон параметров для γ _s дает лучшую производительность на более коротких расстояниях ниже расстояния перехода d _c.Поскольку в этом коротком диапазоне длительности p > 1, экспоненциальная зависимость T ( p ) дает возрастающую продолжительность с увеличением γ _s. Таким образом, продолжительность короткого периода может быть определена как E _с = exp (−0,1 / γ _с), так что бегун может выдерживать 110% мощности кроссовера в течение продолжительности T = t _c E _s.В отличие от режима большой продолжительности, здесь больший γ _s соответствует лучшей выносливости. Выбор 90% и 110% мощности кроссовера является произвольным, и другие суб- и сверхмаксимальные значения могут быть выбраны для определения выносливости без какой-либо качественной разницы в интерпретации. Мы еще вернемся к этим показателям выносливости, когда обсудим индивидуальные характерные гоночные темпы.

Рис. 1. Определение долговечности на длительную и короткую продолжительность, E _l и E _s, соответственно, от продолжительности T ( p ), при которой относительная мощность p может быть выдержан.

Показан типичный диапазон долговечности для длительной и кратковременной продолжительности (серые области с нижним и верхним пределами для γ _l и γ _s) и пример кривой, которая визуализирует определение из E _l и E _s.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0206645.g001

Оценка параметров физиологической модели

Наша модель зависит от четырех независимых параметров v _м, t _c, γ _s и γ _l группа бегунов, которая характеризует (например, обладатели мировых рекордов) или индивидуальные бегуны.В остальном наша модель универсальна в том смысле, что не содержит дополнительных фиксированных параметров или констант. Четыре параметра можно оценить по заданному набору результатов (расстояние и время) упражнений, выполняемых с максимальной интенсивностью, то есть гонок. Эти наборы могут быть либо рекордами, например мировыми рекордами, с участием группы разных бегунов, либо личными рекордами (лучшими выступлениями) отдельных бегунов. Чтобы проверить точность нашей модели и вычислить параметры модели, мы минимизируем численно сумму квадратов разностей между фактическим временем гонки и временем, предсказанным уравнением (11) для всех результатов в данном наборе.Этот метод будет использоваться для восстановления индивидуальных физиологических профилей (экономия бега и выносливость) на основе результатов соревнований в Приложении 1 ниже.

Прогнозирование времени забега и характерных темпов для заданного времени и дистанции

После того, как параметры модели для данного набора результатов производительности были определены, модель может быть применена для вычисления ряда интересных величин, которые могут направлять гонки и тренировку бегуна. Например, сравнивая разницу во времени между фактическим временем забега и прогнозом модели для всех беговых дистанций, можно определить предпочтительные или оптимальные дистанции для бегуна.Для дистанций, на которых раньше не бегали, или только до новой целевой программы тренировок, формула уравнения (11) или ее приближенная версия в уравнении (13) может использоваться для прогнозирования времени гонок.

Еще одно применение нашей модели — оценка характеристических скоростей, которые соответствуют заданной относительной выходной мощности, измеренной в процентах от аэробного запаса мощности, доступного в течение заданного времени. Как правило, скорости бега v в тренировочных единицах зависят от цели тренировки и, следовательно, от продолжительности T или расстояния d интервалов тренировки.Предположим, что бегун тренируется с относительной мощностью. Эта относительная мощность связывает целевую выходную мощность P ( v ) с максимальной мощностью, превышающей базовую мощность, P _max ( T ) — P _b, что может быть сохраняется на длительность T соотношением
(16)
Обратите внимание, что здесь мы определяем целевую выходную мощность не относительно абсолютной мощности кроссовера, а относительно максимальной аэробной мощности, которую можно поддерживать в течение времени T .Это естественный выбор, поскольку для тренировки продолжительностью T максимальная мощность, которую можно поддерживать в течение этого времени, составляет только P _max ( T ). Предположим, что бегун хотел бы выполнить непрерывный бег в течение времени T с интенсивностью, например, 90% () от максимально возможной интенсивности за это время T . Тогда уравнение (16) определяет в этих условиях скорость v для пробега. Важным наблюдением является то, что решение уравнения (16) не зависит как от P _b и P _m.Фактически, это можно выразить как
(17)
Обратите внимание, что для интенсивности с течением времени T = t _c один имеет v = v _м, т.е. скорость v _м соответствует мощность кроссовера, как и ожидалось. Когда вместо времени фиксируется расстояние пробега, можно получить аналогичное выражение для скорости. Установив T = d / v в уравнении (16) и решив для v , можно найти
(18)
где снова d _c = v _m t _c.Для интенсивности этот результат соответствует гоночной скорости уравнения (12). Важно подчеркнуть, что экономичность бега и выносливость зависят от абсолютных значений базовой и кроссоверной мощности, P _b и P _м, но время и темп забега определяются только физиологические параметры v _m, γ _l, γ _s и t _c.В Приложении 2 ниже мы демонстрируем зависимость беговых темпов от физиологических параметров спортсмена.

Результаты

Параметры физиологической модели из записей

Раньше точные модели беговой производительности основывались на комбинации описаний эмпирических данных и основных физиологических процессов, или они использовали по крайней мере некоторые эмпирические поправочные коэффициенты. Такие данные, как мировые рекорды, содержат очень полезную информацию о максимальном физиологическом ответе и могут использоваться для проверки теоретических моделей, которые были полностью выведены из соображений биоэнергетики.Наша модель удовлетворяет этому требованию, и в этом разделе мы проверим ее точность, сравнив ее с различными рекордными характеристиками.

Мировые и другие рекорды были проанализированы ранее, и было обнаружено, что они подчиняются приблизительному степенному закону. Однако показатель этого степенного закона показывает вариации в зависимости от пола и расстояния, что ставит под сомнение его универсальность и общую применимость. Кроме того, нет никаких физиологических оснований для простого степенного закона. Фактически, наличие кроссоверной скорости v _m подразумевает различное масштабирование характеристик ниже и выше этой скорости из-за различных физиологических и биоэнергетических процессов.

Мы проанализировали рекордные результаты на восьми дистанциях, от 1000 м до марафона, для установления мировых рекордов (текущих по состоянию на октябрь 2018, 2000, 1990 и 1980 гг.), Текущих европейских рекордов и текущих национальных рекордов (США, Германия) см. Таблицу. 1 для мужских рекордов и Таблица 2 для женских рекордов. Следуя методу, описанному в предыдущем разделе, мы оценили параметры нашей модели для каждой группы записей. Результирующие параметры t _c, v _м, γ _s, и γ _l вместе с выносливостью 9017 E и E _l приведены в таблицах 1 и 2.Средняя относительная ошибка между прогнозом нашей модели и прогнозом VDOT для времени забега на 13 дистанций между 1000 м и марафоном составляет 0,15%, 0,11% и 0,18% для VDOT = 40, 60 и 80 соответственно. Эти небольшие ошибки предполагают, что время гонки, прогнозируемое моделью VDOT, взаимно согласовано. Это, по-видимому, отражает то, что время было получено из математической модели, основанной на физиологических наблюдениях, сделанных Дэниелсом среди хорошо подготовленных и элитных бегунов.

Таблица 2.Время гонок и параметры моделей для различных женских рекордов, по состоянию на октябрь 2018 г.

^† Для женщин WR 2000 года результаты китайских бегунов на дистанции 1500 м, 3000 м, 5000 м и 10000 м были исключены из-за использования производительности. — усиливающие препараты [30].

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0206645.t002

По результатам можно сделать ряд интересных наблюдений: существует высокий уровень согласия между фактическим и прогнозируемым временем с относительной ошибкой, превышающей 1% только для одного события (полумарафон, WR 1980) для мужских рекордов и четырех соревнований для женских рекордов.Среднее абсолютное значение относительной ошибки всегда меньше 1%, за исключением WR для женщин с 1990 г., где оно составляет 1,05%. Для мужчин WR можно наблюдать уменьшение абсолютного значения относительной ошибки с 1980 года до сегодняшнего дня, что указывает на растущую оптимизацию в направлении максимально возможной производительности (в рамках текущего уровня технологий и методов обучения), которая описывается нашей моделью. Следовательно, время записи со временем стало более согласованным с нашей моделью, что также может быть связано с увеличением числа попыток достичь наилучших возможных характеристик.Аналогичное наблюдение было сделано для женщин WR с 1990 по 2000 год. Однако из WR 2000 года некоторые результаты (результаты китайских бегунов на 1500 м, 3.000 м, 5.000 м и 10.000 м) были исключены из-за использования улучшающих производительность упражнений. наркотики [30], а также текущие WR на 1500 м и 10.000 м также спорны [31]. Для последних двух дистанций наша модель предсказывает более чем на 0,5% более медленное время, чем на самом деле. Интересно отметить, что наши прогнозы очень чувствительны к исключительным характеристикам на определенной дистанции по сравнению с другими дистанциями и, следовательно, способны определять подозрительные результаты гонки.Из-за более короткой истории бега на выносливость у женщин мировые рекорды 1980 года для женщин менее последовательны, чем более поздние рекорды, и поэтому были исключены из нашего анализа.

Также поучительно сравнить параметры физиологической модели, полученные из рекордных выступлений. Для записей самцов полученные значения для t _c варьируются от пяти до шести минут, что очень хорошо согласуется с лабораторными испытаниями [32]. Однако для женских рекордов мы наблюдаем больший разброс значений t _c со значениями около 10 минут, что не является необычным.Однако в случаях с такими длинными t _c скорость перехода v _m уменьшается пропорционально. Параметр выносливости E _l для длинных дистанций варьируется от 5 до 6 для рекордов мужчин, что означает, что 90% максимальной аэробной мощности может поддерживаться в течение приблизительно от 25 до 36 минут для значений t _c наблюдается здесь. Для рекордов женщин показатель выносливости E _l значительно больше с вариациями в интервале примерно от 6 до 8.5, подразумевая, что 90% максимальной аэробной мощности можно поддерживать в течение до 85 минут.

Влияние только выносливости на беговые характеристики можно выявить, измерив среднюю гоночную скорость в единицах кроссоверной скорости v _м и гоночной дистанции d в единицах кроссовой дистанции d _c = v _м t _c.Полученное соотношение между и d / d _c показано на рис. 2 для текущих мировых рекордов. Наша модель предсказывает, что это соотношение зависит только от параметров выносливости γ _l и γ _s, см. Уравнение (12). Соответствующие модельные кривые также нанесены на рис. 2, демонстрируя хорошее согласие с данными мировых рекордов. Отчетливо видна лучшая выносливость женщин на дистанциях, превышающих кроссовер d _c.Серые конусы на рисунке обозначают диапазон параметров выносливости, которые потенциально могут быть реализованы на практике бегунами от рекреационного до элитного уровня с подходящей специализацией на соревнованиях. Этот тип визуализации результатов бега позволяет оценить выносливость бегуна независимо от его максимальной аэробной мощности и экономичности бега, которые описываются параметрами v _м и t _c.

Рис 2.Средняя скорость гонки как функция дистанции гонки.

Скорость масштабируется на v _м, а расстояние d масштабируется на d _c = v _m c . Показаны мужские и женские мировые рекорды (WR, точки), прогноз модели из уравнения (12) (сплошные линии) и типичный ожидаемый максимальный диапазон скоростей (серые области). Указаны нижний и верхний пределы γ _s и γ _l для этих регионов.Из-за изменения масштаба и d , этот график показывает выносливость на короткое и долгое время, независимо от скорости v _м при максимальной аэробной мощности.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0206645.g002

Оценка дополнительной мощности

Мы видели, что дополнительная мощность отвечает за медленное логарифмическое уменьшение гоночной скорости с расстоянием. На рис. 3 дополнительный коэффициент уравнения (15) (квадратные скобки в этом уравнении) нанесен на график для различных показателей рекорда как функция продолжительности гонки T .Диапазон изменения коэффициента подразумевает дополнительную мощность от ≈ 6% до 10% выше номинальной мощности, при этом европейские мужские рекорды (мужчины из ЕС) являются выбросом. Кривые имеют максимум при времени кроссовера T = t _c. Во время сверхмаксимальных упражнений (для времен короче t _c) потребление кислорода не может стабилизироваться и продолжает увеличиваться до конца забега [33]. Следовательно, мы наблюдаем возрастающее отклонение от номинальной мощности с увеличением продолжительности.Однако в очень короткие промежутки времени, менее 1 минуты, кинетика поглощения кислорода ограничивает подачу кислорода, и дефицит энергии компенсируется анаэробной системой. Через 30–60 секунд потребление кислорода может достигнуть 90% от VO _{2 max} [33]. Этот краткосрочный кинетический эффект не включен в нашу модель. Выше t _c, то есть для субмаксимальных скоростей потребление кислорода стабилизируется, а дополнительный фактор уменьшается. Однако он не уменьшается до единицы, и это, вероятно, связано с тем, что затраты энергии на бег начинают расти выше номинальной линейной кривой при приближении к лактатному порогу [34].Для еще более продолжительных гонок мы наблюдаем небольшое увеличение дополнительного фактора, который предположительно связан с увеличением затрат энергии на бег с увеличением дистанции, как обсуждалось во Введении. Для марафона или двухчасового бега с VO около 80% _{2 max} дополнительная мощность составила от 5% до 7% с точки зрения потребления кислорода [35, 36], что согласуется с прогнозом нашей модели для T ∼ 120мин. Отметим, что для мужских рекордов дополнительный фактор показывает неглубокий минимум около одного часа.Для женских рекордов этот минимум смещен до времени, превышающего два часа.

Приложение 1: Восстановление индивидуальных физиологических профилей

После того, как мы проверили точность нашей модели в сравнении с рекордными показателями, мы хотели бы выяснить, можно ли ее применить и к отдельным бегунам. Если это так, то можно вычислить на основе их личных достижений их индивидуальные физиологические параметры, которые характеризуют их тренировочное состояние и будущий потенциал производительности.Оценка состояния тренированности человека важна не только для оптимизации результатов, но и за пределами соревновательной легкой атлетики для мониторинга состояния здоровья бегунов-любителей.

Были разработаны модели производительности для индивидуальных бегунов. Популярной моделью является так называемая модель VDOT Дэниэлса [37]. Эта модель и другие подходы используют максимальное потребление кислорода как единственный фактор, определяющий работоспособность [38, 39], и этот параметр затем используется для определения состояния тренировки и прогнозирования результатов бега.Заметным исключением является модель Пероннет и Тибо, которая также применялась к индивидуальным бегунам [7]. Оказывается, их модель дает сопоставимые, но несколько большие ошибки, чем нынешняя модель. Частично это может быть связано с предположением их модели о том, что затраты энергии на бег и время перехода t _c будут одинаковыми для всех бегунов. Другие физиологические факторы, определяющие работоспособность человека, включают концентрацию лактата в крови и анаэробный порог.Однако эти параметры требуют лабораторных измерений, которые не всегда доступны, особенно в достаточно короткие промежутки времени и для спортсменов-любителей.

С появлением больших онлайн-баз данных о личных достижениях стало возможным исследовать точность моделей производительности для большого набора отдельных спортсменов. Подобно нашему анализу беговых рекордов, наши модельные прогнозы для отдельных бегунов могут быть проверены путем сравнения с их личными лучшими результатами.Сначала мы реконструируем профили экономичности бега и выносливости отдельного бегуна на основе личных лучших результатов на нескольких дистанциях, а затем оцениваем прогнозируемое время забега для других дистанций, а также некоторые характерные темпы. Это устраняет физиологические неопределенности, возникающие в результате использования универсальных, типичных физиологических параметров в предыдущих моделях. Фактически, настоящая модель представляет собой общую схему, которая может быть применена к любому бегуну на выносливость на различных дистанциях, и она не основана на наблюдениях, сделанных только для небольшой выборки тренированных спортсменов.Наш подход также дает индивидуальные относительные интенсивности в процентах от аэробного запаса мощности P _м — P _b, при которых бегун выполняет забеги. Это важно для относительного использования жиров и углеводов в качестве топлива и, следовательно, для общего потребления углеводов для данной дистанции гонки.

Далее мы применяем нашу модель к личным лучшим выступлениям британских бегунов, которые доступны онлайн в базе данных www.thepowerof10.info [40]. В качестве первого теста нашей модели для индивидуальных бегунов мы рассмотрели личные рекорды девяти лучших марафонцев мужского и женского пола из этой базы данных согласно рейтингу 2015 года. Их личное лучшее время на семи дистанциях от 800 м до марафона суммировано в таблицах 3 и 4. С помощью той же методологии, которую мы использовали для бега рекордов выше, мы получаем четыре параметра модели для каждого бегуна, которые также перечислены в таблицах. По этим параметрам мы вычисляем прогнозируемое время гонок.Мы обнаружили, что соответствие между прогнозируемым и фактическим временем забега является наиболее точным на сегодняшний день, со средней средней ошибкой менее 1% для каждого бегуна на всех семи дистанциях, см. Таблицы 3 и 4. Это говорит о том, что наша модель может описывать беговые качества отдельных бегунов с достоверной точностью. Немного большая средняя ошибка для отдельных лиц, чем для групп бегунов (рекордсменов), кажется естественной, поскольку отдельный бегун вряд ли может достичь оптимальных результатов на всех дистанциях.Анализируя личные рекорды отдельных бегунов, следует также понимать, что лучшее время на различных дистанциях, вероятно, было получено за большой промежуток времени в многие годы. Особенно в начале карьеры бегуна, когда он бегает преимущественно на короткие дистанции, его результаты могут быть неоптимальными. В качестве альтернативы можно было бы рассматривать только лучшие характеристики, полученные за короткий промежуток времени, например за год, который, однако, предположительно ограничивает доступные расстояния.

Следовательно, индивидуальные вариации параметров t _c и v _m могут быть большими, но они сильно коррелированы.Это предполагает, что t _c дает довольно точную оценку времени, в течение которого бегун может поддерживать скорость v _м, которая, однако, может немного отклоняться от фактической скорости на VO _{2 max}, в зависимости от доступных личных лучших характеристик в непосредственной близости от этой точки кроссовера. Чтобы измерить индивидуальную выносливость независимо от аэробной способности, мы вычислили и построили график зависимости между измененной скоростью бега и дистанцией d / d _c по аналогии с нашим анализом беговых рекордов, см. Рис. 4.Из этого графика можно сделать два важных наблюдения: (1) Для каждого отдельного бегуна существует два различных отношения между скоростью и расстоянием выше и ниже скорости пересечения v _м и расстояния d _c. (2) Даже в группе лучших марафонцев Великобритании наблюдается большой разброс в выносливости, что определяется количественно разными наклонами измененных кривых скорость-расстояние и параметрами γ _s и γ _л.Серые конусы ожидаемых максимальных вариаций, показанные на рис. 4, почти полностью покрывают выступления исследуемых бегунов.

Для одной из женщин-бегунов, включенных в Таблицу 4, бегуна 03, которой является Паула Рэдклифф, физиологические данные доступны за длительный период, около 12 лет [41]. Хотя ее личные рекорды были получены за аналогичный период времени (800 м в 1993 г. и марафон в 2003 г.), а ее физиологические данные за это время улучшились, в частности, экономия бега, мы можем сравнить прогноз нашей модели для скорости и . _м до скорости Рэдклиффа при VO2max, усредненной за период времени с 1993 по 2003 год, что составляет около 22.5 км / ч или 375,0 м / мин [41]. Это значение очень хорошо согласуется с нашим выводом v _м = 373,5 м / мин, см. Таблицу 4.

Наши результаты показывают, что индивидуальные исполнения не подчиняются уникальному степенному закону, как это предлагается, например, формулой Ригеля. У бегунов существуют более сложные вариации физиологических показателей, и их необходимо принимать во внимание для описания и точного прогнозирования результатов и предположительно оптимальной тренировки. Наш вычислительный подход выявляет физиологические параметры, которые определяют индивидуальные результаты, и объясняет, как их можно использовать на практике для руководства тренировками и гонками.

Приложение 2: индивидуальные характерные шаги

Мы ожидаем, что наша модель с четырьмя параметрами может более точно измерить статус бегуна на дистанции от 800 м до марафона, чем предыдущие модели производительности, которые часто предполагают для всех бегунов одинаковые (средние) значения для определенных характеристик, таких как экономия бега или выносливость. Примером последнего типа моделей является популярная модель VDOT Дж. Дэниэлса, которая предполагает фиксированные кривые экономии бега и выносливости для всех бегунов [37, 42].Хотя модель VDOT представляет собой хорошее первое приближение к характеристическим темпам, основанным на результатах одного забега, возможность контролировать индивидуальные показатели с помощью более чем одного параметра позволяет бегуну лучше понять свой тренировочный статус и потенциальные результаты. Тогда становится выгодным иметь модель, которая использует большие доступные наборы данных. Точно так же, как можно лучше понять текущую физическую форму, исследуя относительное потребление кислорода при разных темпах, а не абсолютное потребление кислорода [43], разработка подхода, использующего результативность в нескольких гонках, лучше описывает отдельного бегуна, чем отдельную гонку.

Характерные темпы часто определяются темпом, в котором бегун может бегать (при текущем уровне подготовки) в течение заданной продолжительности или дистанции. Когда параметры физиологической модели бегуна известны из достаточно большого количества недавних результатов бега, скорости бега для заданной интенсивности и продолжительности или интенсивности и расстояния могут быть вычислены из уравнений (17) и (18), соответственно. Далее мы рассматриваем беговые темпы для данной продолжительности или дистанции, соответствующие этим уравнениям.Чтобы сравнить прогнозы нашей модели с характерными темпами модели VDOT, мы рассматриваем трех гипотетических бегунов, которые, как предполагается, достигли результатов соревнований, предсказанных моделью VDOT со значениями параметров модели VDOT = 40, 60 и 80 (VDOT). может рассматриваться как эффективное значение для VO _{2 max}, подробности см. в [37].) Из этих характеристик гонки мы получаем четыре параметра нашей модели. Эти параметры приведены в заголовках таблиц 5, 6 и 7.В этих таблицах указаны темпы гонок (время на км) для различных дистанций и продолжительности, указанные в первом столбце. Некоторые из шагов соответствуют определенным темпам, указанным в модели VDOT, и обозначены соответственно как R-, I-, T- и M-темп. Темпы, предложенные моделью VDOT, приведены во втором столбце. В остальных столбцах представлены прогнозы нашей модели. В третьем столбце перечислены темпы, полученные из значений четырех параметров модели, которые являются результатом гипотетических результатов бега с заданной оценкой VDOT.Есть согласие в пределах нескольких секунд на километр. Следует иметь в виду, что наша модель, в отличие от модели VDOT, не реализует никаких фиксированных параметров или констант априори. Мы видим, что фиксированные параметры модели VDOT соответствуют довольно высокой выносливости при γ _l ≈ 0,05 для больших расстояний и средней выносливости при γ _с ≈ 0,09 для коротких. Как мы видели выше, эти параметры существенно различаются у разных людей.Следовательно, характерные темпы также должны определяться индивидуально. Мы изменили параметры выносливости γ _l и γ _s независимо в пределах их типичных минимальных и максимальных значений, сохранив v _m и t c c без изменений. Результирующие шаги показаны в последних четырех столбцах таблиц. Быстрый темп на короткие дистанции (1 миля и 5 минут) может изменяться до ± 10 с / км по сравнению с исходной моделью VDOT, что является существенным.Для более медленных темпов (для времени t _c и дольше) вариация может быть еще больше с максимальным изменением для марафонского темпа (M-темп). Для бегуна с VDOT = 40 интервал M-темпа между самым медленным и самым быстрым темпом составляет около 55 секунд / км, для бегуна с VDOT = 60 это около 30 секунд / км, и даже для бегуна высокого уровня с VDOT = 80 оно все еще составляет около 20сек / км. Эти вариации являются результатом разной выносливости, при этом скорость кроссовера v _м не изменилась.Мы также изучили влияние изменения времени t _c от исходного значения модели VDOT, которое выглядит довольно длинным — от 12 до 13 минут. Результаты показаны в таблицах 8, 9 и 10. Первые три столбца имеют то же значение, что и в трех предыдущих таблицах. В последних четырех столбцах перечислены темпы, которые соответствуют уменьшению или увеличению t _c на 10% или 20% соответственно. Здесь мы наблюдаем меньшее отклонение на несколько секунд от исходного шага, относительно независимо от продолжительности или расстояния, определяющего темп.Это показывает, что темп гонки больше зависит от выносливости, чем от времени, в течение которого бегуны могут поддерживать свою кроссовую скорость на уровне VO _{2 max}. Причина этого — экспоненциальная зависимость от γ _s, γ _l длительности T ( p ), в течение которой относительная мощность p может поддерживаться независимо. т _c и v _м, см. рис 1.

Таблица 5. Темпы на км для бегуна с оценкой VDOT = 40 для различной выносливости.

Исходные физиологические параметры: t _c = 12,35 мин, v _м = 214,88 м / мин, γ _l = 0,051 и

0 γ = 0,096. В последних 4 столбцах значения выносливости E _l и E _s приведены только в том случае, если они отличаются от исходных значений.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0206645.t005

Таблица 6. Темпы на км для бегуна с оценкой VDOT = 60 для различной выносливости.

Исходные физиологические параметры: t _c = 12,67 мин, v _м = 298,51 м / мин, γ _l = 0,052 и

0 γ = 0,092. Значение столбцов такое же, как в таблице 5.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0206645.t006

Таблица 7. Темпы на км для бегуна с оценкой VDOT = 80 для различной выносливости.

Исходные физиологические параметры: t _c = 12,92 мин, v _м = 376,85 м / мин, γ _l = 0,053 и

0 γ = 0,088. Значение столбцов такое же, как в таблице 5.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0206645.t007

Таблица 8. Темпы на км для бегуна с оценкой VDOT = 40 для различных вариаций времени t _c.

Исходные физиологические параметры: t _c = 12,35 мин, v _м = 214,88 м / мин, γ _l = 0,051 и

0 γ = 0.096.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0206645.t008

Таблица 9. Темпы на км для бегуна с оценкой VDOT = 60 для различных вариаций времени t _c.

Исходные физиологические параметры: t _c = 12,67 мин, v _м = 298,51 м / мин, γ _l = 0,052 и

0 γ = 0.092.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0206645.t009

Интересно связать это наблюдение с физиологическими параметрами, которые можно измерить в лаборатории и которые связаны с выносливостью, такими как концентрация лактата в крови. Известно, что скорость бега на пороге лактата может улучшаться независимо от VO _{2 max}, как и выносливость бегуна. Часто темп лактатного порога определяется скоростью бега, с которой бегун может бегать около 60 минут.Соответствующие темпы показаны в таблицах 5–10 как «Т-темп». Относительная интенсивность или выходная мощность в процентах от аэробного запаса мощности [см. Уравнение (1)] на лактатном пороге определяется как p _LT = 100 [1 — γ _l log ( 60/ т _c)]. Например, для бегуна-любителя (с VDOT = 40), описываемого параметрами таблицы 5, p _LT = 91.94% для исходного значения γ _l = 0,051, а p _LT = 93,68% для γ _l = 0,04, и p _{2 LT = 87,35% для γ _l = 0,08. Эти значения кажутся довольно большими по сравнению с оценками лактатного порога из текущих мировых рекордов: p _LT = 87,08% для мужчин и p _LT = 90.41% для женских рекордов. Это снова означает, что модель VDOT предполагает довольно оптимальную долговечность.}

Заключение

Современные тесты производительности часто основаны на лабораторных тестах спортсменов с целью определения физиологических показателей, которые коррелируют с результатами и могут быть связаны с фундаментальными физиологическими процессами. Однако измерение физиологических показателей требует трудоемких и дорогостоящих исследований, часто в довольно идеальных лабораторных условиях. Следовательно, оказывается очень полезным извлекать информацию о силовых характеристиках отдельных бегунов или определенных групп бегунов из результатов выступлений в гонках или временных трассах.Это представляет особый интерес для анализа влияния старения на работоспособность человека, учитывая огромное улучшение работоспособности в старших возрастных группах. Как уже было сказано А. В. Хиллом, мировые и другие рекорды представляют собой очень интересные наборы данных, поскольку их точность намного превышает точность лабораторных измерений и они соответствуют лучшим показателям человека в данный момент в истории в реальных условиях.

Модель, представленная здесь, предоставляет количественный метод для извлечения характерных параметров из результатов гонок группы бегунов или отдельного бегуна.Ключевые уравнения и вычислительные шаги нашей модели следующие:

Ключевым уравнением для сравнения нашей модели с результатами гонки является выражение для времени гонки T ( d ) как функции дистанции гонки d , приведенное в уравнении 11.
Мы минимизируем сумму квадратов относительных отклонений в процентах между фактическим временем гонки и функцией T ( d ) путем изменения четырех параметров модели v _m, t _c , γ _s и γ _l в T ( d ) для всех дистанций, пройденных бегуном или группой бегунов (рекорды).Окончательные параметры модели — это те, которые получаются в результате этой минимизации.
На основе четырех параметров модели, значения которых были получены из результатов гонок или других входных данных, таких как физиологические данные, функция T ( d ) предсказывает время гонок, а уравнение 12 — средние скорости гонок для произвольных дистанций.

Параметры модели количественно определяют состояние бегуна и могут использоваться для прогнозирования персонализированного максимально быстрого, но реалистичного и безопасного темпа гонок для широкого диапазона дистанций и продолжительности гонок.Наша модель обеспечивает унифицированное описание бегущих событий на суб- и сверхмаксимальных скоростях, разделенных шкалой времени t _c, значение которой хорошо согласуется с независимыми измерениями. На фундаментальном уровне наш подход впервые обеспечивает вывод ранее наблюдаемой, но необъяснимой линейной зависимости между средней скоростью и логарифмом продолжительности для текущих записей. Механизм, лежащий в основе этого логарифмического отношения, может быть идентифицирован как необходимость дополнительной мощности, помимо номинальных затрат энергии на работу, для поддержания средней скорости.Наши результаты отличаются от ранее постулированной зависимости степенного закона между средней скоростью бега и расстоянием d , с показателем β , который варьируется от 0,054 до 0,083, в зависимости от возраста и пола [28]. Обратите внимание, что этот показатель степени β немного меньше, чем значение 1/8, ожидаемое из оригинальной работы Кеннелли [1]. Модифицированный, нарушенный степенной закон дал продолжительность перехода t _c между 3 и 4 минутами, что слишком мало, чтобы соответствовать лабораторным измерениям [29].

Мы проверили нашу модель, сравнив ее с различными рекордами бега, а также с личными рекордами отдельных бегунов. Сравнение показывает стабильно низкие относительные ошибки между фактическим и прогнозируемым временем гонок, при этом средняя ошибка составляет максимум 1% и, как правило, меньше, чем для мировых и национальных рекордов и индивидуальных личных рекордов. Насколько нам известно, это наиболее точное на сегодняшний день теоретическое описание результатов бега, которое не требует какой-либо априорной фиксации физиологических констант.Полученное согласие показывает, что беговые качества человека тонко зависят от нескольких переменных, которые, однако, могут быть определены количественно для отдельных бегунов. Действительно, мы обнаружили, что четыре параметра могут характеризовать состояние бегуна: время t _c, в течение которого может поддерживаться скорость v _м, и два параметра выносливости E _s и E _l для кратковременной и длительной эксплуатации.Сравнивая с независимыми измерениями, мы утверждаем, что v _m близко к скорости при максимальной аэробной мощности или VO _{2 max}. По их определению параметры выносливости дают продолжительность E _l t _c> t _c, на которой бегун может выдержать 90% v _м. или максимальная аэробная мощность и продолжительность E _с t _c < t _c для 110% v максимальная аэробная мощность м .

Мы сравнили нашу модель с моделью Daniel VDOT, которая основана на единственном параметре переменной (VDOT), который измеряет производительность. Когда время гонки, прогнозируемое моделью VDOT, анализируется с помощью нашей модели, мы обнаруживаем довольно высокие параметры выносливости на длинные дистанции E _l. Для более консервативных параметров выносливости наша модель дает темпы марафонского забега, которые даже для элитных бегунов могут быть на 15 сек / км медленнее, чем прогнозы VDOT. Это подчеркивает важность правильного моделирования индивидуальной выносливости.

В настоящее время с большим энтузиазмом обсуждается возможность пробежать марафон продолжительностью менее 2 часов. Наша модель позволяет извлекать из результатов гонок физиологические характеристики, такие как мировые рекорды. Используя физиологические параметры текущих мировых рекордов в качестве основы, мы можем использовать нашу модель также, чтобы понять, в какой степени физиологические параметры должны развиваться бегуну-мужчине, чтобы преодолеть 2 часа в марафоне. Например, последнее обновление мирового рекорда в марафоне Элиуда Кипчоге в Берлине 16 сентября 2018 г., которое включено в наши результаты в Таблице 1, увеличило длительную выносливость с E _l = 5.От 98 до E _l = 6,46, т. Е. На 8%, в то время как скорость, которую можно разогнать за 6 минут (413,5 м / мин), и кратковременная выносливость E _с остались практически неизменными . Наша модель предсказывает, что долговечность в течение длительного времени должна быть увеличена до E _l = 7,49 при неизменных всех остальных параметрах, чтобы получить время марафона 1:59:56. Это соответствует еще одному увеличению на 16% по сравнению с только что обновленным значением, которое в ближайшем будущем кажется нереальным.Другой возможностью, однако, было бы предположение о продолжительности текущего мирового рекорда, E _l = 6,46, и увеличенной скорости при VO2max. Например, увеличение скорости, которую бегун может поддерживать в течение 6 минут на 1,3% до v _м = 418,7 м / мин, даст время марафона 1:59:58. Это может быть достигнуто за счет увеличения экономичности бега всего на ~ 1%, что кажется возможным, по крайней мере, за счет улучшения материалов и / или подходящих гоночных условий (конечно, климат).

Будущие исследования, основанные на нашей модели, могут включать зависимость состояния работоспособности от дистанционной специализации, высоты, температуры воздуха, возраста и других факторов. При наличии большого набора данных о беговых характеристиках эти исследования можно было бы проводить с гораздо лучшей статистикой, чем исследования с гораздо меньшими группами бегунов, участвующих в лабораторных и клинических исследованиях. Наша модель может быть применена к другим видам спорта на выносливость после модификации зависимости удельной мощности бега от скорости.

Благодарности

Мы выражаем признательность за ценные обсуждения с Вероник Бийа и Франсуа Перонне по различным физиологическим аспектам модели и с Джеком Дэниелсом по методологии модели VDOT.

Список литературы

1.
Kennely AE. Приближенный закон утомления в скоростях бегающих животных. Труды Американской академии искусств и наук. 1906; 42 (15): 275–331.
2.
Хилл А.В. Физиологическая основа Ahletic Records.Ланцет. 1925. 206 (5323): 481–486.
3.
Уорд-Смит AJ. Математическая теория бега, основанная на первом законе термодинамики, и ее приложения к выступлениям спортсменов мирового класса. J Биомеханика. 1985. 18 (5): 337–349.
4.
Keller JB. Теория соревновательного бега. Phys сегодня. 1973. 26 (9): 43–47.
5.
Джонс А.М., Ванхатало А., Бернли М., Мортон Р. Х., Пул, округ Колумбия. Критическая сила: значение для определения V̇O2max и толерантности к физической нагрузке.Медико-спортивные упражнения. 2010. 42 (10): 1876–90. pmid: 20195180
6.
Перонне Ф., Тибо Г. Математический анализ результатов бега и мировых рекордов по бегу. J Appl Physiol. 1989. 67 (1): 453–465. pmid: 2759974
7.
Peronnet F, Thibault G, Cousineau DL. Теоретический анализ влияния высоты на беговые качества. J Appl Physiol. 1991. 70 (1): 399–404. pmid: 2010398
8.
Флетчер-младший, Исав С.П., Макинтош Б.Р. Экономия бега: помимо измерения потребления кислорода.J Appl Physiol. 2009; 107: 1918–1922. pmid: 19833811
9.
Биллат В., Рену Дж., Пиното Дж., Пети Б., Коральштейн Дж. Воспроизводимость времени бега до истощения при VO2max у субэлитных бегунов. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях. 1994. 26 (2): 254–257.
10.
Боске Л., Леже Л., Легро П. Методы определения аэробной выносливости. Sports Med. 2002. 32 (11): 675–700. pmid: 12196030
11.
Джойнер MJ, Койл EF. Выполнение упражнений на выносливость: физиология чемпионов.J Physiol. 2008. 586: 35–44. pmid: 17
4
12.
О’Брайен М.Дж., Вигуи, Калифорния, Маццео, Р.С., Брукс, Джорджия. Углеводная зависимость во время марафонского бега. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях. 1993. 25 (9): 1009–1017.
13.
Маргария Р., Черретелли П., Агемо П., Сасси Г. Энерги стоимость бега. J Appl Physiol. 1963; 18: 367–370. pmid: 133
14.
Леже Л., Мерсье Д. Общая стоимость энергии горизонтальной беговой дорожки и бега по беговой дорожке. Sports Med.1984; 1: 270–277. pmid: 63
15.
Спроул Дж. Экономичность бега ухудшается после 60 минут упражнений при 80% VO2max. Eur J Appl Physiol. 1998. 77: 366–371.
16.
Хантер И., Смит Г. Предпочтительная и оптимальная частота шагов, жесткость и экономичность: Изменения в зависимости от утомления во время 1-часового бега с высокой интенсивностью. Eur J Appl Physiol. 2007. 100: 653–661. pmid: 17602239
17.
Томас Д. К., Фернхолл Б., Гранат Х. Изменения в беговой экономике во время 5-километрового бега у тренированных бегунов мужчин и женщин.J Strength Cond Res. 1999. 13 (2): 162–167.
18.
Бейс Л.Ю., Райт-Уайт М., Фадж Б., Ноукс Т., Пициладис Ю.П. Питьевое поведение элитных бегунов-мужчин во время марафонских соревнований. Clin J Sports Med. 2012. 22 (3): 254–261.
19.
Гримби Г. Физические упражнения у человека во время пирогенной лихорадки. Acta Physiol Scand Suppl. 1962; 67: 1–114.
20.
Дион Т., Савойя Ф.А., Асселин А., Гариепи С., Гуле EDB. Эффективность бега на полумарафоне не улучшается за счет потребления жидкости выше, чем диктуется ощущением жажды у подготовленных бегунов на длинные дистанции.Eur J Appl Physiol. 2013. 113 (12): 3011–3020. pmid: 24085484
21.
Бернли М., Джонс А.М.. Соотношение мощности и продолжительности: физиология, утомляемость и пределы возможностей человека. Европейский журнал спортивной науки. 2016; 18 (1): 1–12. pmid: 27806677
22.
Бош А, Гослин Б.Р., Ноукс Т.Д., Деннис СК. Физиологические различия между черными и белыми бегунами во время марафона на беговой дорожке. Eur J Appl Physiol. 1990; 61: 68.
23.
Мортон Р. Модель критической мощности с 3 параметрами.Эргономика. 1996; 39: 611–619. pmid: 8854981
24.
Биллат В., Мортон Р., Блондель Н., Бертойн С., Боке В., Коральштейн Дж. И др. Кинетика кислорода и моделирование времени до истощения при беге с различными скоростями при максимальном потреблении кислорода. Eur J Appl Physiol. 2000. 82 (3): 178–187. pmid: 101
25.
Морган Д.В., Мартин П.Е., Крахенбуль Г.С. Факторы, влияющие на экономичность бега. Sports Med. 1989. 7 (5): 310–330. pmid: 2662320
26.
Биллат В., Хамард Л., Коралштейн Дж. П., Мортон Р.Дифференциальное моделирование анаэробного и аэробного метаболизма в беге на 800 и 1500 м. J Appl Physiol. 2009. 107 (2): 478–487. pmid: 190
27.
Corless RM, Gonnet GH, Hare DEG, Jeffrey DJ, Knuth DE. О W-функции Ламберта. Adv Comp Math. 1996. 5 (4): 329–359.
28.
Ригель П.С. Спортивные рекорды и человеческая выносливость. Американский ученый. 1981; 69: 285–290. pmid: 7235349
29.
Савальо С., Карбоне В. Возможности человека: достижение мировых рекордов в спорте.Природа. 2000; 404: 244. pmid: 10749198
30.
The Guardian, https://www.theguardian.com/sport/2017/oct/22/china-compulsory-doping-olympic-athletes-claims-whistleblower-athletics.
31.
The Guardian, https://www.theguardian.com/sport/2017/aug/04/doping-hotspot-ethiopia-drug-testing-epo.
32.
Billat V, Binsse V, Petit B, Koralsztein JJ. Бегуны высокого уровня могут поддерживать стабильное значение VO2 ниже VO2max при полном беге со скоростью, превышающей их критическую скорость.Архивы физиологии и биохимии. 1998. 106 (1): 38–45. pmid: 9783059
33.
Гастин ПБ. Взаимодействие энергетических систем и относительный вклад во время максимальной нагрузки. Sports Med. 2001. 31 (10): 725–741. pmid: 11547894
34.
Батлинер М.Э., Кипп С., Грабовски А.М., Крам Р., Бирнс В. Увеличивается ли скорость метаболизма линейно со скоростью бега у всех бегунов на длинные дистанции? Открытый международный турнир по спортивной медицине. 2018; 2: E1 – E8.
35.
Брюкнер Дж. К., Атчу Дж., Капелли С., А. Д., Барро Д., Жусслен Э. и др.Энергозатратность бега увеличивается с пройденным расстоянием. Eur J Appl Physiol. 1991; 62: 385–389.
36.
Brisswalter J, Hausswirth C, Vercruyssen F, Collardeau M, Vallier JM, Lepers R, et al. Прием углеводов не влияет на изменение затрат энергии во время двухчасового бега у хорошо тренированных триатлонистов. Eur J Appl Physiol. 2000. 81: 108–113. pmid: 10552274
37.
Беговая формула Дэниэлса Дж. Дэниэлса. 3-е изд. Кинетика человека; 2013.
38.Конли Д.Л., Крахенбуль Г.С. Экономия бега и эффективность бега на длинные дистанции высококвалифицированных спортсменов. Медико-спортивные упражнения. 1980. 12 (5): 357–360. pmid: 7453514
39.
Уильямс К.Р., Кавана ПР. Взаимосвязь между механикой бега на длинные дистанции, экономичностью бега и производительностью. Журнал прикладной физиологии. 1987. 63 (3): 1236–1245. pmid: 3654469
40.
Британская легкая атлетика. Сила 10. Доступно по адресу http://www.thepowerof10.info/rankings; 2018.
41.
Джонс А.М. Мировой рекордсмен по женскому марафону по физиологии. Международный журнал спортивной науки и коучинга. 2006; 1: 101.
42.
Дэниэлс Дж., Гилберт Дж. Кислородная сила: таблицы показателей для бегунов на длинные дистанции. Дж. Дэниэлс, Дж. Гилберт; 1979.
43.
Бассет ДР-младший, Хоули Э. Факторы, ограничивающие максимальное потребление кислорода и определяющие выносливость. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях.2000; 32 (1): 70.

концепций питания для элитных бегунов на длинные дистанции на основе макроэлементов и затрат энергии

Целями основных мезоциклов (от MI до MIV) являются долгосрочные максимальные физиологические реакции, которые вызывает ZI посредством тренировки ZIV. Для расчета CHO и расхода энергии в рамках этих циклов мы применили типичный годовой график тренировок EDR12, который характеризовался 2 тренировками в день, средней беговой нагрузкой 155 км · нед ^-1 и высоким процентом ZI. (82.0%) и ZII (14,1%) обучение (таблица 4 и приложения). Во время всех мезоциклов средний расход энергии CHO во время 2 тренировок в день достиг 405 г (диапазон, 381–464 г) для бегунов TI, 343 г (диапазон, 295–373 г) для бегунов TII и 219 г (диапазон, 176–276 г) для бегунов TIII (таблица 5). Средние соответствующие затраты энергии составили 1644 ккал · день ^-1 (диапазон 1456-2066 ккал · день ^-1), 1503 ккал · день ^-1 (диапазон 1335-1882 ккал · день ^-1 ) и 1324 ккал · день ^-1 (диапазон: 1175–1658 ккал · день ^-1), соответственно.На следующем этапе были рассчитаны затраты энергии и СНО вне тренировок. Средний 24-часовой расход CHO для всех мезоциклов составил 722 г (диапазон 671–781 г) для бегунов TI, 537 г (диапазон 489–567 г) для бегунов TII и 282 г (диапазон 239–339 г). для бегунов TIII (таблица 6). Суточные затраты энергии составили 3750 ккал (диапазон 3621–4172 ккал), 3463 ккал (диапазон 3295–3842 ккал) и 3079 ккал (диапазон 2930–3413 ккал), соответственно.

Бег на короткую дистанцию реферат: Реферат на тему: Бег на короткие дистанции

Реферат на тему: Бег на короткие дистанции

Введение

История бега на короткие дистанции

Определение и краткое описание

Анализ техники ходьбы

Характеристики техники бега на разных спринтерских дистанциях

Заключение

Список литературы

Помощь студентам в учёбе от Людмилы Фирмаль

Помощь студентам в учёбе от Людмилы Фирмаль

Помощь студентам в учёбе от Людмилы Фирмаль

Реферат «Техника бега на короткие дистанции»

Бег на короткие дистанции — спринт

Техника бега на короткие дистанции реферат по физкультуре и спорту

Бег на длинные дистанции: исследование его влияния на здоровье человека

Физиологические и биомеханические механизмы бега человека на определенные дистанции | Интегративная и сравнительная биология

Сводка

Введение

Спринт

Биомеханический

Физиологический

Средняя дистанция

Биомеханический

Физиологический

Расстояние

Биомеханический

Физиологический

Ультрамарафон

Биомеханический

Физиологический

Прочие факторы

Заключение

Список литературы

Заметки автора

Факторы риска чрезмерных травм при беге на короткие и длинные дистанции: систематический обзор

Основные моменты

Реферат

Цель

Методы

Результаты

Заключение

Рекомендуемые статьи

Цитирование статей

Резюме бегущей женщины, спринтерской на короткие дистанции от брызг.. Клипарты, векторы, и Набор Иллюстраций Без Оплаты Отчислений. Изображение 126352397.

Модель минимальной мощности для бега человека

Abstract

Введение

Методы

Минимальная модель для бега

Расшифровка дополнительной мощности

Кратковременная и длительная износостойкость

Оценка параметров физиологической модели

Прогнозирование времени забега и характерных темпов для заданного времени и дистанции

Результаты

Параметры физиологической модели из записей

Оценка дополнительной мощности

Приложение 1: Восстановление индивидуальных физиологических профилей

Приложение 2: индивидуальные характерные шаги

Заключение

Благодарности

Список литературы

концепций питания для элитных бегунов на длинные дистанции на основе макроэлементов и затрат энергии

Добавить комментарий Отменить ответ