Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы по теме исследования... 10
1.1. Техника бега на короткие дистанции 10
1.2. Особенности взаимодействия с опорой в легкоатлетических упражнениях 25
1.2.1. Кинематические особенности взаимодействия с опорой 25
1.2.2. Динамические особенности взаимодействия с опорой 37
1.3. Заключение по главе 45
ГЛАВА 2. Цель, задачи, методы и организация исследования 47
2.1. Цель, задачи и методы исследования 47
2.2. Организация исследования 53
ГЛАВА 3. Особенности постановки стопы на опору в быстром беге высококвалифицированными легкоатлетами и их теоретическое обоснование 55
3.1. Способы постановки стопы на опору в быстром беге высококвалифицированными легкоатлетами 55
3.2. Теоретическое обоснование эффективности различных способов постановки стопы на опору в беге на скорость 70
ГЛАВА 4. Экспериментальное обоснование эффективности различных способов постановки стопы на опору в быстром беге 79
4.1. Биомеханические особенности взаимодействия с опорой при различных способах постановки стопы на опору в спринтерском беге 79
4.2. Экспериментальная проверка эффективности различных способов постановки стопы на опору в спринтерском беге 101
Выводы 108
Практические рекомендации 110
Список использованной литературы
- Особенности взаимодействия с опорой в легкоатлетических упражнениях
- Организация исследования
- Теоретическое обоснование эффективности различных способов постановки стопы на опору в беге на скорость
- Экспериментальная проверка эффективности различных способов постановки стопы на опору в спринтерском беге
Введение к работе
Взаимодействие опорно-двигательного аппарата бегуна с опорой является источником движения в спринтерском беге так же, как и во всех видах локомоций в лёгкой атлетике. Поэтому особенности взаимодействия с опорой явились предметом многочисленных исследований специалистов в области лёгкой атлетики, биомехаников (Д.Д. Донской, 1958; М.А. LaFortune, 1988; С. Delecluse et al., 1990; В. McLean, 1994; Е.Е. Аракелян и др., 1997; Е.Е. Аракелян и др., 1998; A.M. Доронин, 1999; А.А. Федякин, 1999; СТ. Farley, W.L. Korff, 1999; Ч. Бэйкрофт, М. Хаврда, В. Нечаев, 2000; В. Селуянов, 2005; Д.О. Булыкин, 2007 и др.).
При этом специфика взаимодействия с опорой в подавляющем большинстве исследований изучалась путём анализа силовых характеристик (силы реакции опоры) (В.К. Бальсевич, 1965; А.Б. Майский, 1969; В.В. Тюпа, 1978; В.Г. Тютюков, 1985; В.Н. Лузгин, 1988; С. Delecluse et al., 1992; Г.Г. Илемков, 1996 и др.) или ускорений общего центра масс или отдельных сегментов тела спортсмена (Н.А. Бернштейн, 1937а; А.В. Полянский, 2005; A.M. Доронин, О.Б. Немцев, А.В. Полянский, 2006). В лучшем случае рассматривалась "посадочная скорость движения общего центра масс стопы (Н.А. Бернштейн, 1937а; Г.Г. Илемков, 1996). Достаточно хорошо исследованы в настоящее время особенности движений других сегментов тела при беге на скорость: голени, бедра, рук (В.К. Бальсевич, 1965; А.Б. Майский, 1969; В.В. Петровский, 1978; В.В. Тюпа, 1978; В.В. Тюпа с соавт., 1981; Е.Е. Аракелян с соавт., 1986 и др.).
В то же время известно, что специфика взаимодействия двух тел определяется не только их массами и количеством движения каждого из тел, но и формой, площадью, жёсткостью, упругостью
непосредственно соприкасающихся поверхностей, их расположением относительно центров масс тел. Такую специфику в характер взаимодействия с опорой в спринтерском беге может вносить способ постановки стопы на опору.
Также известно, что стопа человека имеет сложное строение, обладает поперечным и продольным сводами, её подошвенная поверхность обладает рядом выпуклостей и впадин, голеностопный сустав имеет сложную блоковидную форму (М.Г. Привес, Н.К. Лы-сенков, В.И. Бушкович, 1998; М.Ф. Иваницкий, 2003). Естественно, что даже небольшое изменение способа постановки стопы на опору должно приводить к изменениям в кинематике стопы, как следствие — являться источником специфики последующих движений других сегментов тела и, естественно, определять эффективность всего взаимодействия. Следует подчеркнуть, что постановка стопы на опору, несомненно, относится к элементам техники спринтерского бега, регулируемым произвольно, поддающимся тренировке. Движения же стопы на опоре столь скоротечны, что регулируются периферическими механизмами (в понимании И.М. Козлова, 1998) и могут только предугадываться спортсменом.
Между тем, в подавляющем числе исследований техники спринтерского бега кинематические характеристики стопы при постановке на опору и в течение всего взаимодействия с опорой выпадают из поля зрения исследователей (А.Б. Майский, 1969; В.В. Тюпа, 1978; В.Г. Тю-тюков, 1985; В.Н. Лузгин, 1988; Н. Hommel, L. Devis, 1991; Г.Г. Илем-ков, 1996 и др.), что во многом связано со сложностью подобного рода исследований. Это обусловило наличие в технике спринтерского бега столь же устаревшего (рекомендации о постановке стопы на опору в спринте разработаны в первой половине прошлого века и в той или иной мере воспроизводятся во всех учебниках лёгкой атлетики), сколь и слабо разработанного и во многих отношениях, даже при беглом
биомеханическом анализе, спорного раздела о постановке стопы.
В то же время наличие знаний о способах постановки стопы на опору современными спринтерами различной квалификации, специфике кинематической структуры движений стопы во время взаимодействия с опорой, об эффективности различных вариантов постановки стопы позволило бы сделать технику бега спринтера более совершенной, процесс обучения технике и сам бег обучаемых спринтеров более эффективными. Сказанное позволяет считать актуальным изучение биомеханической структуры взаимодействия стопы с опорой в спринте и на этой основе решение проблемы научного обоснования эффективности различных способов постановки стопы на опору как одного из ключевых элементов техники спринтерского бега.
Объект исследования. Техника спринтерского бега.
Предмет исследования. Специфика биомеханической структуры взаимодействия стопы с опорой при различных способах её постановки в спринтерском беге.
Методологической основой исследования являлись представления о материальности окружающего мира, положения системно-структурного подхода о целостности и всеобщей взаимосвязи явлений и процессов окружающей действительности.
Теоретическую основу исследования составили представления о биомеханической структуре взаимодействия с опорой в легкоатлетических локомоциях Н.А. Бернштейна, Д.А. Семёнова, Д.Д. Донского, В.М. Зациорского, Ал.А. Шалманова, Ан.А. Шалманова, В.Н. Селуянова, В.Л. Уткина, P.M. Эноки, положения о технике спринтерского бега, обоснованные в работах В.К. Бальсевича, В.Н. Муравьёва, В.В. Петровского, В.Ф. Борзова, Е.Е. Аракеляна, Ю.Н. Примакова, Н.В. Колесникова, И.М. Козлова, В.П. Муравьёва, Э.С. Озолина, В.В. Тюпы, В.Н. Лузгина, В.Г. Тютюкова.
Рабочая гипотеза. Предполагалось, что изучение биомеханической структуры взаимодействия стопы с опорой в беге на скорость у элитных и квалифицированных спринтеров позволит обосновать наиболее рациональные варианты техники постановки стопы на опору.
Научная новизна результатов исследования состоит в следующем:
— выявлено, что современные элитные спринтеры ставят стопу
на опору под углом к направлению движения на внешнюю перед
нюю или всю внешнюю часть, после чего происходит опускание на
всю переднюю или всю подошвенную часть стопы;
теоретически показано следующее: а) наиболее эффективной в спринте является постановка стопы на внешнюю переднюю» часть с развёрнутым наружу носком; б) постановка стопы под углом к направлению движения'должна приводить к последующему вращению стопы вокруг вертикальной оси, проходящей через переднюю часть стопы, что позволит смягчить удар при постановке стопы, уменьшить силу амортизации, направленную против направления движения; в) касание пяткой опоры должно способствовать увеличению длины и снижению-частоты шагов, отсутствие касания пяткой опоры должно приводить к уменьшению длины и увеличению частоты шагов, оба варианта обусловлены индивидуальными особенностями скоростно-силовой подготовленности;
экспериментально показано, что спринтеры, имеющие квалификацию от первого разряда до мастера спорта, ставят стопу на опору на внешнюю переднюю либо всю внешнюю часть при выраженном развороте носка наружу, что приводит к вращению стопы вокруг вертикальной оси, проходящей через её переднюю часть;
— экспериментально доказано, что наиболее эффективной яв
ляется постановка стопы на внешнюю часть с разворотом носка на
ружу, так как постановка на всю переднюю или всю подошвенную
часть, а также постановка стопы носком вперёд приводят к выра
женной потере скорости в фазе амортизации.
Теоретическая значимость диссертационной работы заключается в том, что в ней сформулированы положения, которые в значительной степени дополняют биомеханические основы совершенствования спортивно-технического мастерства в спринтерском беге, полученные знания углубляют раздел об особенностях взаимодействия с опорой в одной из основных наземных локомоций. Показано, в частности, что положение стопы при её постановке на опору в спринтерском беге во многом определяет эффективность амортизации и отталкивания и, как следствие, скорость бега.
Практическое значение результатов исследования заключается в разработке практических рекомендаций, которые могут быть использованы в педагогическом процессе при формировании и совершенствовании техники спринтерского бега. Полученные данные о рациональной технике постановки стопы на опору являются завершённым экспериментальным материалом, получившим своё теоретическое обоснование, который может быть включён в соответствующие разделы учебников по биомеханике и лёгкой атлетике для учебных заведений физической культуры. Материалы работы включены в лекционные курсы по лёгкой атлетике и биомеханике Института физической культуры и дзюдо Адыгейского государственного университета, Славянского-на-Кубани государственного педагогического института, Сочинского государственного университета туризма и курортного дела, что подтверждается актами внедрения (прил. 1-3).
Современная теоретико-методологическая база, построение работы в соответствии с единой логической линией, использование инструментальных методик сбора, хранения и обработки данных, рациональное сочетание эмпирических и теоретических методов исследования, корректное применение методов математической статистики определяют высокую степень достоверности результатов работы.
На защиту выносятся следующие положения:
современные элитные спринтеры ставят стопу на дорожку на переднюю внешнюю или всю внешнюю часть стопы с выраженным разворотом носка наружу;
постановка стопы в скоростном беге на внешнюю часть стопы под углом к направлению движения обладает преимуществом, заключающемся в меньшем снижении скорости в фазе амортизации и увеличении скорости бега в целом;
квалифицированные спринтеры ставят стопу на опору на переднюю внешнюю или всю внешнюю часть под углом к направлению движения, что приводит к последующему опусканию на всю переднюю или всю подошвенную часть, а затем — к выраженному вращению стопы вокруг вертикальной оси, проходящей через её переднюю часть;
- постановка стопы в спринтерском беге на всю переднюю,
часть или всю подошвенную часть, а также постановка стоп носком
прямо вперёд приводят к значительной потере скорости в фазе
амортизации, снижают скорость бега в целом.
Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, четырёх глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста и содержит 5 таблиц, 48 рисунков и 5 приложений. Список литературы включает 152 источника, из них 49 — зарубежных авторов.
Апробация результатов диссертации. Материалы диссертации были представлены на Международной конференции "Физическая культура, спорт, биомеханика" в г. Майкопе в 2007 году, III Всероссийской научно-практической конференции "Физическая культура и спорт, как один из факторов оздоровления нации и формирования здорового образа жизни населения" в Нальчике в 2007 году, опубликованы в девяти статьях, в том числе в двух — в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации результатов докторских и кандидатских диссертаций.
Особенности взаимодействия с опорой в легкоатлетических упражнениях
Теоретически особенности взаимодействия с опорой определяются свойствами опорно-двигательного аппарата как многозвенной системы, а также (как и взаимодействие любых тел) свойствами соприкасающихся поверхностей, через которые собственно и осуществляется взаимодействие. В связи с этим в этом разделе предполагается подвергнуть анализу имеющиеся в литературе данные как об особенностях взаимодействия с опорой, обусловленных свойствами стопы и опоры, так и общая картина взаимодействия. Вначале рассмотрим сведения о способах постановки стопы на опору.
Многими авторами указывается, что в спринтерском беге по дистанции опускания на всю стопу не происходит (Н.Г. Озолин, В.И. Воронкин, Ю.Н. Примаков, 1989; А.В. Левченко, 1996; А.И. Жилкин, B.C. Кузьмин, Е.В. Сидорчук, 2003). Правда, В.Г. Алабин, М.П. Кривоносов (1976), В.В. Петровский (1978) указывают, что бегун опускается "почти на всю стопу". Следует отметить, что если в более ранних работах принято было считать, что "для бега на скорость характерна постановка стопы на грунт с передней части почти на всю подошву" и пояснялось, что это необходимо, чтобы "хорошо сработал голеностопный сустав" (Д.А. Семёнов, 1962), то в более поздних работах приводится несколько иной вариант постановки стопы. Так, В.В. Петровский (1978) пишет, что нога встречает "дорожку передней частью стопы", а Н.Г. Озолин, В.И. Воронкин и Ю.Н. Примаков (1989) отмечают, что стопа "ставится на дорожку упруго, с передней части стопы"; так же считают A.M. Жилкин, B.C. Кузьмин, Е.В. Сидорчук (2003).
Из рассмотренной литературы удалось найти указания о постановке стопы носками прямо вперёд в беге на дистанции (Е.М. Лутковский и А.А. Филиппов, 1977; Н.Г. Озолин, В.И. Воронкин, Ю.Н. Примаков, 1989; А.И. Жилкин, B.C. Кузьмин, Е.В. Сидорчук, 2003). Более того, В.Г. Алабин и М.П. Кривоносов (1976) относят "развёртывание носков стопы наружу" в беге по дистанции к основным ошибкам техники, никак не комментируя это утверждение.
В связи с этим необходимо привести особое мнение Д.О. Бу-лыкина (2007), который рекомендует ставить стопу на дорожку "силовым" способом, поясняя, что это значит "на всю стопу" с её раз
воротом наружу "ёлочкой". Сразу оговоримся, что данный вариант постановки стопы рекомендуется для стартового разгона. Автор отмечает следующее: 1) в этом случае мышцы нижних конечностей должны сокращаться в преодолевающем режиме; 2) при этом исключается амортизация в голеностопном суставе; 3) отталкивание должно сопровождаться активными колебаниями туловища в стороны. Учёный мотивирует такой способ постановки стопы с позиций концепции "слабого звена", согласно которой многозвеньевая цепь может взаимодействовать с внешними предметами (в данном случае с опорой) с силой, не превышающей силовые возможности наименее подготовленной мышечной группы, обслуживающей движения в соответствующем суставе. По данным автора, такой мышечной группой является трёхглавая икроножная мышца, обслуживающая движения в голеностопном суставе. Из этого следует, что исключение из взаимодействия с опорой голеностопного сустава, позволит уве- личить возможности в проявлении силы многозвенной системой. Эту гипотезу автор доказывает в эксперименте, в котором, две группы спринтеров (первая группа - 1 разряд, 2 группа - кандидаты в мастера спорта и мастера спорта) преодолевают 15 м сначала "обычным", а затем "силовым" способом. Сравнение результатов преодоления 15 метров при различных способах постановки стопы в обеих группах показало преимущество "силового" способа. Далее автор подтвердил большие возможности проявления максимальной силы многозвенной системой при исключении из работы голеностопного сустава в эксперименте на тензоплатформе. Четверо испытуемых выполняли разгибание ноги в статическом режиме при опоре на переднюю часть стопы и всю стопу. При двух углах в коленном суставе (130 и 155) при разгибании ноги с опорой на всю стопу испытуемым удалось оказать гораздо большее давление на опору.
Обсуждая результаты исследования Д.О. Булыкина, необходимо отметить, что это одно из немногих исследований, в которых предпринята попытка теоретически и экспериментально доказать эффективность того или иного способа постановки стопы на опору. Однако необходимо сделать также и несколько замечаний теоретического и практического характера. Во-первых, известно, что максимальная сила в быстрых движениях плохо характеризует их конечный результат, например, корреляция между максимальной силой отталкивания и высотой прыжка может быть равна нулю (М.А. Годик, 1988 и др.). Наиболее информативной характеристикой в таких условиях является импульс силы. Во-вторых, максимальная сила при взаимодействии с опорой в беге проявляется в момент перехода от уступающего режима работы мышц к преодолевающему (И.М. Козлов, 1998; A.M. Доронин, 1999) и является характеристикой скоростно-силовых способностей
Организация исследования
Изучение особенностей постановки стопы на опору производилось по видеозаписям трансляций по центральному телевидению соревновательной деятельности легкоатлетов на Олимпийских играх 1996 года в Афинах, Чемпионате мира 1997 года в Атланте и Чемпионате Европы 1998 года в Будапеште. Анализ подобных видеозаписей сопряжён с рядом трудностей, являющихся следствиями того, что перед операторами и режиссёрами трансляции задачи изучения особенностей постановки стопы не стояло. В подобных видеозаписях преобладают общие планы, в спринтерском беге в кадре обычно несколько спортсменов, стопы которых либо не видны, либо их изображение недостаточно чётко для анализа. Это делает невозможным анализ всех видеозаписей, часто - видеозаписей наиболее важных (финальных) забегов и т.п. В связи с этим отбирались только записи, пригодные для анализа способов постановки стопы. Ввиду практически отсутствия записей с приемлемым качеством изображения стопы с видом спереди и сзади в спринтерском беге анализировались особенности постановки стопы также и в других скоростно-силовых видах, содержащих скоростной бег: прыжки в длину и тройным с разбега, где чаще съёмка производится спереди.
В то же время результаты такого анализа способов постановки стопы на опору в быстром беге элитными спортсменами, учитывая, что на столь высоком уровне малоэффективные варианты техники отсеиваются вследствие жёсткой конкуренции, позволили бы сформировать хотя и предварительное, но объективное представление о наиболее эффективных способах постановки стопы на опору и особенностях взаимодействия с опорой в целом в скоростном беге в скоростно-силовых видах лёгкой атлетики.
Анализ видов сбоку бега элитных спринтеров позволил подтвердить мнение большинства специалистов о наиболее предпочтительной постановке стопы с передней части (Н.Г. Озолин, В.И. Воронкин, Ю.Н. Примаков, 1989; А.И. Жилин, B.C. Кузьмин, Е.В. Сидорчук, 2003 и др.). Однако, заметим, что нами не отмечено ни одного случая постановки стопы у элитных спринтеров в беге по прямой на всю переднюю часть стопы. Стопа ставится с передней внешней части стопы.
Так, как видно на рис. 14, Донован Бейли ставит стопу на опору с передней внешней части (кадр 1), затем происходит опускание на всю переднюю часть (кадр 2), после чего следует амортизационное разгибание стопы (опускание пятки - кадр 3).
Однако после опускания на всю переднюю часть (кадр 2) у Р. Да Силва происходит опускание на всю стопу (кадр 3). Возможно, касание пяткой опоры происходит у Р. Да Силва вследствие утомления (анализируется постановка стопы на второй половине прямой).
Выраженно разворачивает стопу носком наружу при постановке и ставит её на грунт на внешнюю переднюю часть Морис Грин (рис. 16, кадры 1-2). Затем происходит опускание на всю переднюю часть стопы (кадры 3-4). Наконец, спортсмен опускается на всю подошвенную поверхность стопы (кадры 5-6). Анализируя кинематику стопы Мориса Грина на опоре, следует, впрочем, учитывать, что приводимые кадры соответствуют бегу сразу после финиша, поэтому опускание на всю стопу в заключение фазы амортизации может являться следствием того, что спортсмен уже "бросил бег" и "гасит" скорость.
В беге после финиша также значительно разворачивает стопу носком наружу при постановке на опору и ставит её на внешнюю переднюю часть Френки Фредерике (рис. 17, кадры 1 и 2).
Теоретическое обоснование эффективности различных способов постановки стопы на опору в беге на скорость
Вращающий момент возникнет в момент постановки стопы на опору (в момент достаточно прочного сцепления обуви спортсмена с дорожкой) и станет равным нулю, когда нулю станет равна горизонтальная сила, действующая на голеностопный сустав (см., например, В.В. Тюпа с соавт., 1978). Динамика его величины в фазе амортизации (переднего толчка) требует экспериментальных исследований, так как в течение этой фазы плечо силы увеличивается (вследствие разворота стопы наружу), а величину горизонтальной силы, действующей на голеностопный сустав, определяет комплекс факторов, в том числе способствующих её уменьшению (рис. 31).
Угол постановки стопы на опору зависит от индивидуальных особенностей спортсмена, в первую очередь, от анатомического строения и гибкости голеностопного сустава.
A Вращательное движение стопы вокруг вертикальной оси, проходящей через площадь опоры, может быть оценено как целесообразный элемент эффективной техники спринтерского бега, так как позволяет смягчить удар при постановке стопы на дорожку.
Наиболее эффективным представляется в этой связи постановка стопы на внешнюю переднюю часть. Такая постановка стопы позволяет использовать оба механизма смягчения удара о дорожку (последующее опускание на всю переднюю часть и разворот стопы наружу при амортизации) и использовать энергию, накопленную трёхглавой мышцей голени во время амортизации.
Очевидно, что вследствие реализации принципа "слабого звена", обоснованного в работах Ал.А. Шалманова и его учеников, при постановке стопы с передней части спортсмену не удастся проявить максимально возможную силу при взаимодействии с опорой (Д.О. Булыкин, Ал.А. Шалманов, 2006; Д.О. Булыкин, 2007). Однако, как отмечалось в обзоре литературы, скорость в спринтерском беге определяется оптимальным соотношением длины и частоты шагов (М. Saito et al., 1974; P. Luhtanen, P.V. Komi, 1978; C.L. Vaughan, 1984; P.R. Cavanagh, R. Kram. 1989). Максимальная сила (точнее максимальный импульс силы1) при взаимодействии с опорой необходима тогда, когда требуется добиться максимально возможного перемещения (в прыжках). В спринтерском же беге проявления максимальной "силы" не требуется: это привело бы к искусственному удлинению шага и нарушению оптимального соотношения длины и частоты шагов и, как следствие, снижению скорости бега.
Из ряда исследований следует также, что максимальная сила, проявляемая в отталкивании, и импульс силы, прямо определяющий скорость движения (Ft=mat=m(v/t)t—mv, где F — сила, / - время действия силы, т — масса тела, а — ускорение тела, v — скорость движения тела массой т), слабо коррелируют друг с другом (P.M. Энока 2000). Отметим также, что последующее после касания стопой дорожки её опускание на всю переднюю (без касания пяткой дорожки) и на всю подошвенную часть (с касанием пяткой дорожки), очевидно, являются следствием различий уровня скоростно-силовой подготовленности мышц-сгибателей стопы. При этом опускание на пятку должно приводить к более активному включению во взаимодействие с опорой мышц бедра, более длительной опоре, но и более длинному шагу. Высокое положение пятки над дорожкой не даёт возможности реализовать силовой потенциал мышц бедра (вследствие реализации принципа "слабого звена"), однако позволяет уменьшить силу амортизации, направленную назад, выполнить отталкивание быстрее и, следовательно, повысить частоту шагов. Причём, как было выявлено в предыдущем разделе, элитные спринтеры применяют и тот, и другой вариант постановки стопы на опору.
В завершение раздела отметим, что отмеченные преимущества и недостатки различных способов постановки стопы на опору требуют экспериментального подтверждения. Причём, экспериментальная оценка некоторых особенностей кинематики стопы во время взаимодействия с опорой возможна только при анализе видеозаписей с "нетрадиционных" точек съёмки: спереди и сзади.
Для изучения особенностей взаимодействия с опорой при различных способах постановки стопы на опору был проведён эксперимент, в котором приняли участие 12 спринтеров: 2 мастера спорта (МС), 4 кандидата в мастера спорта (КМС) и 6 спортсменов, имеющих результаты в спринтерском беге на уровне 1 разряда, из них 6 мужчин и 6 женщин (характеристики участников эксперимента см. в табл. 2).
Каждый участник эксперимента выполнял по две попытки в беге на 50 м. На 39-41 м дистанции производилась съёмка тремя камерами (спереди, сбоку и сзади) постановки стопы на опору и их последующего взаимодействия. Учитывались кинематические характеристики лучшей из двух попыток (время регистрировалось по секундомеру).
Экспериментальная проверка эффективности различных способов постановки стопы на опору в спринтерском беге
При том, что время опоры увеличилось достоверно при названных вариантах постановки стопы, время переднего толчка (амортизации) достоверно увеличилось только при постановке стопы на всю подошвенную часть, а время заднего толчка (отталкивания) - только при постановке носками прямо вперёд. Очевидно, это явилось следствием некоторой разнонаправленности изменений названных показателей у различных испытуемых при постановке носками вперёд и на всю переднюю часть в первом случае и при постановке на всю переднюю и всю подошвенную часть — во втором.
Общее увеличение времени опоры свидетельствует об изменении оптимального для обследованных спринтеров сочетания длины (их увеличения) и частоты шагов (её снижения).
Это, как следует из динамики времени преодоления всей дистанции в процентном отношении, негативно сказалось на скорости бега в целом. Необходимо, впрочем, отметить, что постановка стопы у спринтеров, имеющих квалификацию 1 разряд — КМС, несомненно, является прочно сформировавшимся навыком. Поэтому его любое изменение может давать в качестве оперативного эффекта снижение скорости бега. Однако данные пространственного видеоанализа, подкреплённые результатами теоретического анализа эффективности различных способов постановки стопы, а также применение элитными спринтерами и спринтерами высокой квалификации постановки стопы только носками наружу и на внешнюю переднюю или всю внешнюю часть стопы, позволяют считать именно такие способы постановки стопы наиболее эффективными при беге с максимальной скоростью.
1. Современные элитные спринтеры применяют следующие способы постановки стопы на опору: на переднюю внешнюю часть стопы и всю внешнюю часть стопы. При этом в беге по прямой в подавляющем большинстве случаев ведущие спринтеры ставят стопу под углом к направлению движения, (носками, развёрнутыми наружу). Постановка стопы на всю подошвенную часть носком прямо вперёд применяется в прыжках в длину и тройным, когда требуется приобретение значительной вертикальной скорости, резкое изменение направления движения с "вперёд" на "вперёд-вверх".
2. В результате биомеханического моделирования установлено, что постановка стопы носком прямо вперёд, на всю переднюю и всю подошвенную часть стопы должна приводить к увеличению силы амортизации, направленной против движения, что, в свою очередь, приведёт к снижению скорости бега. Постановка стопы под углом к направлению движения должна приводить к возникновению в фазе амортизации (переднего толчка) вращательного момента и, как следствие, к выраженному вращению стопы вокруг вертикальной оси, проходящей через её переднюю (опорную) часть.
3. Спринтеры, имеющие квалификацию мастер спорта, кандидат в мастера спорта и первый разряд, применяют те же способы постановки стопы, что и элитные спринтеры: на переднюю внешнюю часть стопы или всю внешнюю часть стопы, при этом стопа ставится под выраженным углом к направлению движения (с носком, развёрнутым наружу). После постановки стопы на переднюю внешнюю часть происходит опускание на всю переднюю часть, а затем, в зависимости от уровня скоростно-силовой подготовленности мышц-сгибателей стопы, происходит, либо не происходит касание дорожки пяткой (опускание на всю подошвенную часть). После постановки на всю внешнюю часть стопы происходит опускание на всю подошвенную часть. Это позволяет снизить силу амортизации в начале переднего толчка и создать надёжную опору для выполнения отталкивания к его окончанию. В фазе амортизации пятка спринтера движется внутрь, вокруг вертикальной оси, проходящей через переднюю часть стопы, где на легкоатлетической туфле имеются шипы.
4. Постановка стопы на опору носком прямо вперёд, на всю переднюю часть или на всю подошвенную часть приводит у квалифицированных спринтеров к значительному снижению горизонтальной скорости в фазе амортизации (различия достоверны при уровне значимости от 0,01 до 0,001) и увеличению времени опоры (различия достоверны при уровне значимости от 0,01 до 0,001) по сравнению с постановкой на внешнюю переднюю часть, негативно сказывается на скорости бега в целом. В период взаимодействия с опорой вследствие постановки стопы под углом к направлению движения угол между направлением движения и стопой растёт вплоть до момента отрыва от дорожки. Однако если в период переднего толчка увеличение этого угла является следствием разворота стопы носком наружу под действием вращательного момента, то в фазе заднего толчка оно обусловлено движением пятки вперёд-вверх-наружу. В целом постановка стопы под углом к направлению движения (с носком, развёрнутым наружу) и последующий разворот стопы под действием вращательного момента являются целесообразными элементами техники бега с максимальной скоростью, так как позволяют нивелировать ударный характер взаимодействия с опорой в момент касания дорожки, снизить силу амортизации, направленную против движения, положительно сказываются на скорости всего двигательного действия.
