Статьи

 

 Физиология, развитие двигательных качеств и обучение технике в беге на 100 метров

Для достижения успеха в спринтерском беге необходимы знания тех физиологических характеристик, которые оказывают существенное влияние на конечный результат. Спринтеры с определенными недостатками биологического и физиологического характера, как правило, не достигают хороших результатов в беге на короткие дистанции. Однако существуют и определенные факторы, влияющие на результативность в спринте, особенно в начальной стадии.  В данной статье авторы обсуждают вопрос развития  спринтерских способностей в соответствии с физиологическими особенностями. После обсуждения физиологических механизмов спринтерского бега авторы предлагают методы развития двигательных качеств и технического совершенствования.

Типичная тренировочная программа в спринте состоит из периодов - подготовительного, соревновательного и переходного (Bompa 1999). При этом в каждом периоде физические, технические, тактические и психологические основы должны соответствовать поставленным задачам (Blumenstein and Lidor). Взаимодействие этих основ, а также возможности тренера и его ученика являются решающими факторами достижения успеха в спринте.

Задача данной статьи  определить основные аспекты, которые необходимо учитывать при планировании тренировочной программы для начинающих спортсменов. Мы обсуждаем следующие основные характеристики – физиология, развитие физических качеств и обучение технике спринта.

Предполагается, что для того чтобы подготовка юного спринтера была эффективной, акцент тренировки должен быть направлен не только на формирование физиологического фундамента, но также на обучение техническим навыкам, которые  будут служить основой хорошей техники бега на короткие дистанции (Schmidt and Wrisberg, 2000). Мы считаем, что физиологические аспекты тренировки должны быть непосредственно   связаны с процессом обучения технике спринта, который оказывает непосредственное влияние на развитие физиологических характеристик. 

В беге на 100 метров мышцы спринтера работают в максимальном режиме в течение 10-11 секунд. Очевидно, что в этот период требуются максимальное энергообеспечение работающих мышц. Таким образом, работа спринтера зависит от величины энергии поставляемой работающим мышцам (Cjstill, Daniels, Evans, Krahenbuhl and Saltin, 1976). Эта энергия реализуется через анаэробный механизм (АТФ), (КФ) и гликолиз.

Креатинфосфат (КФ) считается  топливом быстрой реализации, который  регенерирует АТФ, которого  в мышцах незначительное количество и поэтому  КФ является основным энергетиком в течение нескольких секунд. Гликолиз более сложная система, способная функционировать  длительное время, поэтому ее значение существенно для более длительных активных действий.

КФ ограничен своим незначительным количеством. Гликолиз же имеет возможность для относительно длительного энергетического обеспечения, но, производя молочную кислоту,  заполняет ею двигательные клетки и  из-за  этого ограничивает мышечную активность. 

Бег на 100 метров можно условно разделить на фазу ускорения, максимальной скорости бега и фазу замедления.

Фаза ускорения – от момента покидания стартовых колодок до достижения максимальной скорости бега. Начальная скорость у элитных спринтеров составляет 4-5 м/сек, достигая впоследствии более чем 10 м/сек к 30 метру дистанции. Динамика ускорения такова, что в начале прирост скорости достигает значительных величин, постепенно снижаясь по мере приближения к максимальным значениям скорости. Лучшие спринтеры достигают скорости 10,5 и 12 м/сек соответственно для женщин и мужчин и могут достигать таких значений на отрезке 50-60 метра. Менее квалифицированные  бегуны на короткие дистанции быстрее достигают максимальных значений скорости бега, обычно процесс ускорения завершается у них на 20-25 метре дистанции.

Бег с максимальной скоростью. Обычно спринтеры поддерживают максимальную скорость бега на отрезке 20-30 и 15-20 метров для мужчин и женщин соответственно. В это время спринтер достигает оптимального соотношения частоты и длины бегового шага. Способность сохранять это соотношения отличает элитных спринтеров от менее квалифицированных. Например, Mero,Luhtanen, Viitasalo and Komi (1981) показали, что классные спринтеры при беге с максимальной скоростью развивают более мощное усилие в процессе отталкивания, нежели остальные (226 кг/0.1сек по сравнению с 181 кг/0.1сек).  Необходимо также отметить, что сопротивление воздуха является важным фактором, влияющим на способность поддерживать максимальную скорость бега.

Замедление скорости бега. Максимальная скорость не может поддерживаться до конца дистанции, обычно снижение скорости начинается с отметки 80 метров для квалифицированных спринтеров. С этого момента спринтер ощущает потерю мощности и не может поддерживать оптимальное соотношение длины и частоты шагов. Причины потери мощности вызываются энергетическими проблемами обеспечения работающих мышц при беге. Однако хорошая техника бега помогает более эффективно расходовать энергию и отодвигать проявление утомления на более поздний срок.  

Исследования показывают, что способность поддерживать максимальную скорость бега зависит от уровня  креатинфосфата (КФ) в клетках работающих мышц. При высоком содержании КФ в работающих клетках спринтер способен увеличивать скорость бега (Hirvonen, Rehunen, Rusko and Harkonen, 1987).Это говорит о том, что КФ представляет собой быстровосполнимый резерв АТФ. Пока не известно какое количество КФ необходимо для выполнения работы такого уровня. Большинство исследований свидетельствуют, что после 5-7 секунд  достижения максимальной скорости бега, уровень КФ снижается и мышцы не способны сокращаться с максимальной интенсивностью. После истощения резервов КФ энергообеспечение осуществляется через гликолитический механизм однако этот механизм менее продуктивный нежели  АТФ обеспечение.

Если рассматривать фазы спринта, можно отметить, что они связаны с уровнем АТФ и КФ в работающих мышцах. Так, спринтер ускоряется и поддерживает максимальную скорость бега в соответствии с уровнем КФ. Снижение скорости позволяет предположить, что в энергообеспечение включается гликолиз и становится основным источником энергообеспечения. Накопление молочной кислоты при уровне 7-9 ммоль/л является фактором снижения скорости бега. 

В спринте биологические и физиологические факторы являются наиболее существенными. Однако в процессе подготовки спортсмена тренер не должен   ориентироваться на расхожее мнение, что спринтерами рождаются, а не становятся. При этом необходимо принимать в расчет, что значительное количество факторов, помимо физиологии, оказывают влияние на результативность в спринте. Поэтому тренер должен составлять тренировочные программы,  ориентируясь на различные по длительности периоды подготовки.

Влияние фактора анаэробного обеспечения было обсуждено для того, чтобы определить влияние физиологического статуса на результативность в спринте. Однако значение таких факторов как показатели силы (абсолютной и относительной), аэробная производительность, гибкость и данные состава тела недостаточно изучены. Также важно определить какие группы мышц являются ведущими при создании усилий необходимых для успешного продвижения в беге на короткие дистанции.

В исследованиях (Meckel, Atterbom, Grodjinovsky, Ben-Sira and Rotstein, 1995) выявлялся вклад отдельных характеристик спринтеров в результативность бега на короткие дистанции. Были обследованы женщины-спринтеры различной квалификации. Спортсменки (n= 30) были разделены на три группы: «быстрая» (11.8 сек), «средняя»  (12.7 сек) и «медленная» (14.2 сек). Они были протестированы  на максимальную аэробную и анаэробную производительность, относительную силу, время реакции, гибкость, процент жира и уровень физических качеств. Результаты показали значительные различия в показателях всех трех групп в максимальной анаэробной производительности и значений относительной силы. Существенные различия в процентах жировой составляющей веса тела и уровня физических качеств были определены между «быстрой» и «медленной» группами и между «средней» и «медленной» группами. Однако таких различий между  «быстрой» и «средней» группой обнаружено не было. Различия во времени реакции были значимыми только между «быстрой» и «средней» группой. Существенных различий в показателях гибкости и аэробной производительности определено не было.

Результаты, полученные Meckel et al свидетельствуют, что основными определяющими компонентами в спринте являются сила и мощность атлета. Физиологические характеристики, такие как аэробная производительность, гибкость и время реакции не являются определяющими для спортсменок различной квалификации в спринте. С другой стороны было определено, что физические качества и техника бега в значительной мере определяют результат в беге на короткие дистанции. 

Двигательные навыки в некоторых видах спорта являются ведущими для достижения высокого результата (McClements and Sanderson, 1998).Однако они по-разному проявляются в сложно-технических видах, таких как гимнастика и в видах, где технический компонент не имеет такого значения (бег на длинные дистанции, например). Для спринта, особенно бега на 100 метров, значение техники имеет определенное значение. Поэтому тренеры уделяют значительное внимание специальным техническим упражнениям, особенно в подготовительный период, поскольку техническое совершенствование более подвержено развитию, нежели консервативные физиологические характеристики, такие как метаболизм и особенности нервной системы. Для фазы ускорения наибольшее значение имеет показатель силы, в то время как для финишной части дистанции более важным являются показатели скоростной выносливости, для максимальной скорости бега одной и решающих характеристик является техника бега.

Во время бега с максимальной скоростью спринтер должен в значительной мере проявлять свои координационные способности, поскольку он все время находится на грани риска, когда каждая  ошибка ведет или к резкому снижению скорости или к возможности получить травму. Поэтому при беге с максимальной скоростью техника контроля должна быть доведена до совершенства. Проблемой в тренировке является возможность достижения максимальной скорости бега, т.к. необходимо тратить значительные усилия на фазу разгона, чтобы выйти на уровень максимума.

Другой проблемой является различия в беговом стиле для спортсменов различной конституции. Однако существуют общие требования к технике бега с максимальной скоростью, которые представлены в таблице 1. Meckel et al (1995) определил существенные различия между квалифицированными и менее квалифицированными спринтерами, которые выражались именно в уровне технических навыков. Уровень корреляции между техникой и конечным результатом выражался величиной r =-0.85. 

Таблица 1. Основные технические компоненты спринта на 100 м