Реферат: Общие основы наземных локомоций

Таблица 5. Разные варианты энергообеспечения передвижения на лыжах на соревновательных дистанциях от 5 до 50 км и более (цит.По В.Л. Уткину, 1989)

Передвижение на лыжах еще более чем бег требует экономии энергии, поскольку лыжник выполняет мышечную работу несколько десятков минут или даже несколько часов подряд. Поэтому для передвижения на лыжах найдены возрастные стандарты наиболее экономичной и пороговой (соответствующей анаэробному порогу) скорости, а также наиболее экономичные сочетания длины и частоты шагов (на примере классических ходов; рис. 79, 80).

Вместе с тем необходимо иметь в виду, что при снижении физической работоспособности человека, а также при усложнении условий передвижения на лыжах (увеличении крутизны подъема, коэффициента трения скольжения и т.д.) оптимальная скорость и оптимальная длина шага уменьшаются, а оптимальный темп увеличивается.

Рис. 79. Соотношение скорости передвижения и длины одиночного шага:на примере двухшажного попеременного классического хода

Рис. 80. Соотношение скорости передвижения и частоты шагов (темп движений):на примере двухшажного попеременного классического хода

Наиболее распространенным в коньковом стиле является одновременный двухшажный коньковый ход. Данным ходом лыжник может пользоваться при любых условиях скольжения, как на равнинных участках, так и на подъёмах малой и средней крутизны. Длина цикла или «шаг» лыжника в среднем составляет от 3,5 до 8,5 м, средняя скорость в нём - 3,5-7,0 м/с. Темп - 40-75 циклов в минуту. Сам же цикл хода состоит из двух скользящих коньковых шагов и одного отталкивания палками. Причём, первый и второй шаг неравнозначны по длине, продолжительности и скорости. Надо помнить, что первый шаг является как бы подготовительным ко второму, самому ключевому шагу, в котором лыжник отталкивается другой ногой и руками почти одновременно. Рассмотрим всё это более подробно на примере спортсмена, преодолевающего подъём в 7 градусов. Для более полного раскрытия «секретов» хода разделим его цикл на шесть фаз.

Фаза 1 - свободное одноопорное скольжение на левой лыже - длится с окончания отталкивания правой ногой до выведения маховой (правой) ноги вперёд в сторону и начала разгибания левой ноги. Продолжительность фазы - 0,2-0,45 с. Опорная (левая) нога в начале свободного одноопорного скольжения согнута в коленном суставе - под углом 110-115°, в тазобедренном - под углом до 90-95°. Туловище лыжника наклонено к горизонту под углом 45-52є. Во время скольжения на плоско поставленной левой лыже под углом 16-22° к направлению движения лыжник плавно разгибает опорную ногу в коленном суставе на 30-35°, в тазобедренном - на 45-50°, туловище выпрямляет на 8-10°. Разгибание опорной левой ноги позволяет значительно уменьшить статическое напряжение мышц этой ноги при скольжении. Выполнив подготовительные движения, лыжник перемещает проекцию центра масс тяжести из положения сзади - сбоку по отношению к опоре на переднюю часть стопы и группируется, чтобы эффективно оттолкнуться ногой. При этом он сгибает опорную ногу в голеностопном суставе на 8-11°. В отличие от классических способов передвижения, палки втыкаются в снег не одновременно, а с несимметричным наклоном, руки при этом имеют различный угол сгибания в локтевых и плечевых суставах. Такой «неклассической» постановке палок на опору препятствует отведённая в сторону опорная (левая) лыжа. Из-за этого одноимённая с опорной ногой рука, значительно больше выпрямленная в локтевом суставе, втыкает палку под более острым углом и, как правило, несколько раньше другой. Лыжник вынужден очень широко расставлять палки (расстояние между «лапками» 1,0-1,3 м), больше наклоняя внутрь одноимённую с опорной ногой палку. Да и кисти рук вначале отталкивания занимают явно разновысокое положение.

Фаза 2 - одноопорное скольжение на левой лыже с одновременным отталкиванием левой ногой - начинается с отведения маховой (правой) ноги вперёд - в сторону и продолжается до постановки левой палки на опору. Длительность фазы - 0,12-0,22 с. После подготовительных движений в предыдущей фазе лыжник выполняет технические действия, способствующие увеличению скорости. Отталкивается он, активно разгибая левую ногу в коленном и тазобедренном суставах. Пятка стопы при этом прижата к лыже. Правой ногой лыжник делает энергичный мах вперёд с отведением. Вынос левой руки вперёд - вверх и сгибание её в локтевом суставе под углом 90-100° он заканчивает с постановкой палки на снег почти под прямым углом. Правая рука его, несколько отставая, от левой руки, продолжает движение вперёд-вверх.

Фаза 3-я - скольжение с отталкиванием левой ногой и руками - начинается с постановки левой палки на опору и заканчивается отрывом левой лыжи от снега. Продолжительность фазы - 0,03-0,18 с. В начале фазы лыжник скользит на левой лыже и отталкивается левыми ногой и рукой. На пологих подъёмах левая палка и правая лыжа одновременно ставятся на снег. С середины этой фазы лыжник начинает скользить на двух лыжах (двухопорное скольжение) и продолжает отталкиваться левой ногой и одноимённой рукой. С перемещением массы тела с левой (толчковой) ноги на правую (опорную) ногу возникают благоприятные условия для эффективного завершения отталкивания: уменьшается вертикальная сила отталкивания и снижается нагрузка на мышцы, удерживающие массу тела на толчковой ноге, поскольку значительная часть массы тела переносится на опорную ногу и создаётся возможность быстрого отталкивания. Заканчивается отталкивание левой ногой разгибанием её преимущественно в голеностопном суставе, масса тела при этом переносится на опорную (правую) ногу, согнутую в коленном суставе под углом 114-120°, в тазобедренном - под углом 96-108°. Туловище лыжника наклонено в этот момент под углом 38-45°.

Фаза 4 - скольжение на правой лыже с одновременным отталкиванием руками - начинается с отрыва левой лыжи от снега и продолжается до выведения маховой (левой) ноги вперёд - в сторону. Длительность фазы - 0,18-0,34 с. Лыжник продолжает активно наклонять туловище и разгибать руки в локтевых и плечевых суставах. При отталкивании руками спортсмен подседает на опорной ноге, сгибая её в коленном суставе до 103-108°, в тазобедренном - до 85-93°. Благодаря этому, уменьшается давление массы тела на скользящую лыжу и облегчает отталкивание руками. Во время скольжения на правой лыже гонщик подтягивает левую ногу к опорной ноге, сгибая её в коленном суставе. Проекция центра массы тела лыжника из положения сзади - сбоку по отношению к опоре перемещается на переднюю часть стопы. Голень при этом наклоняется вперёд на 8-10°. Перед отталкиванием лыжник группируется.

Фаза 5 - скольжение на правой лыже с отталкиванием правой ногой и руками начинается с выведения левой ноги вперёд - в сторону и разгибания опорной (правой) ноги и заканчивается отрывом правой палки от опоры. Продолжительность фазы - 0,09-0,16 с.

При скольжении на правой лыже гонщик активным движением левой ноги вперёд-в сторону начинает отталкиваться правой ногой, разгибая её в коленном и тазобедренном суставах. И заканчивает отталкивание левой рукой. Далее он скользит на правой лыже, отталкиваясь правой ногой и правой рукой, и продолжает активный вынос - отведение левой (маховой) ноги. Левая рука, после отрыва от снега, движется назад, а правая рука заканчивает отталкивание в этой фазе.

Фаза 6 - скольжение и отталкивание правой ногой - начинается с отрыва правой палки от опоры и заканчивается отрывом правой лыжи от снега. Продолжительность фазы - 0,12-0,18 с. На этой фазе движения весь цикл заканчивается и повторяется снова при движении по дистанции.

Заключение

Основой наземных локомоций шагательного типа является отталкивание от опоры. Для отталкивания от опоры необходимо наличие внешней силы. Такой силой является сила реакции опоры. По физической сущности она представляет собой разновидность силы упругой деформации. Разгон опорных звеньев в направлении от опоры, создает силу инерции направленную к опоре. Здесь она суммируется со статической силой реакции опоры, и тем самым создается избыточная сила, которая будучи передана по опорной ноге к центру массы системы, ускоряет его в направлении отталкивания. Правильно организованное действие маховых звеньев дополняет эту позитивную работу по ускорению ОЦМ системы.

Движения в шагательных локомоциях выполняются циклами, которые состоят из периодов, а те, в свою очередь - из отдельных фаз (фаза - наименьшая временная часть системы движения, в течение которой полностью решается элементарная двигательная задача). Повторение циклов создает темп движения или его частоту (темп - частное от деления числа движений на единицу времени). Путь, пройденный телом за один цикл (в шагательных локомоциях), называется шагом (измеряется в метрах). Произведение длины шага (L, м) на темп движений (T, с^-1) дает в результате горизонтальную скорость циклических локомоций (V, м с^-1). На основе анализа зависимости скорости передвижения от темпа и длины шага, может быть найдено их оптимальное соотношение, при котором скорость будет максимальной в данных условиях.

Литература

1. Дубровский В. И. Федорова В. Н. Биомеханика. Учебник для ВУЗов. ¬- М.: ВЛАДОС, 2003. ¬- С. 388.

2. Донской Д.Д., Зациорский В.М. Биомеханика. Учебник для институтов физ. культ. - М.: Физкультура и спорт, 1979. - 264 с.

3. Сергеев Г.А., Мурашко Е.В., Бабкин Г.В.Теория и методика обучения базовым видам спорта. Лыжный спорт. Учебник. - М.: Академия. - 2013. - 176 с.

4. Раменская Т.И., Баталов А.Г. Лыжный спорт. Учебник.- 2004.- 320 с.

5. Рудберг М. Коньковый, одновременный одношажный ход. Лыжный спорт. - М.: Физкультура и спорт. - 2013. - 88 с.

6. Уткин В. М. Биомеханика физических упражнений. - М.: Просвещение, 1989. - 210 с.