Цикл движений в ходьбе и беге состоит из двойного шага. После выполнения цикла движений все части тела принимают такое же положение, как и в начале цикла. В ходьбе всегда имеется опора. В беге различают опорные периоды и периоды полета.
В ходьбе опорные периоды каждой ноги длиннее, чем безопорные. Поэтому не бывает безопорных положений тела. В беге периоды переноса ноги длиннее, чем опорные, в результате чего появляются фазы полета; двойной опоры, как в ходьбе, не бывает совсем.
Движения каждой ноги в ходьбе и беге состоят из четырех основных фаз: задний толчок – отталкивание опорной ногой, имеющей опору сзади тела; задний шаг – перенос маховой ноги сзади тела; передний шаг – перенос маховой ноги впереди тела; передний толчок – амортизация движения тела опорной ногой, имеющей опору впереди тела.
Последовательность фаз движений ноги одинакова в ходьбе и беге, но ритм, соотношение длительности этих фаз, их взаимное согласование различно. В ходьбе сначала возникает задний толчок одной ноги и вслед за ним передний толчок другой ногой. Значит, вслед за отталкиванием происходит амортизация движения. В беге после заднего толчка одной ноги наступает полет и затем – передний толчок другой ноги. После отталкивания имеется безопорный период полета, без торможения со стороны опоры, далее за передним толчком следует задний толчок этой же ногой. Следовательно, при беге возникает бóльшая инерция движения, которая эффективней используется, чем при ходьбе.
Траектория общего центра тяжести отражает динамику взаимодействия тела с опорой. Наиболее возвышенное положение ОЦТ в ходьбе занимает в момент вертикали при одиночной опоре, когда давление тела на опору максимально. В беге наивысшее положение ОЦТ приходится на фазу полета. Самое низкое положение ОЦТ в ходьбе приходится на максимальное разведение ног во время двойной опоры: в этом случае суммарное давление обеих ног на опору наибольшее. В беге ОЦТ расположен ниже всего в момент вертикали, в результате амортизации при постановке ноги. Давление на опору здесь не самое большое, оно максимально в период заднего толчка.
В силу относительной криволинейности траектории движения, ОЦТ при ходьбе и беге перемещается в двух плоскостях – в продольной и поперечной. Колебания ОЦТ меньше и менее резки при более совершенной технике передвижения.
Инертность массы тела сглаживает кривую колебания скорости. Придавая массе необходимое ускорение, сила действует в течение определенного времени. Чем больше силаи вызываемое ею ускорение, тем больше и сопротивление массы тела. В случаях, когда достигается необходимый уровень скорости, ускорение и сопротивление массы тела уменьшаются. Регулирующая роль инертности массы тела сказывается и при ускорении и при замедлении движения тела.
В ходьбе и беге имеется перекрестная координация движений рук и ног. Она отражает филогенетически более древнюю четвероногую ходьбу далеких предков человека и имеет большое значение для эффективности организации циклических движений.
Скорость передвижения зависит от длины и частоты шагов. В ходьбе с увеличением скорости нарастает длина и частота шагов. Далее с увеличением длины шагов уменьшается их частота. При частоте около 190-200 шагов в минуту сила отталкивания увеличивается настолько, что появляются периоды полета, и ходьба переходит в бег.
В беге также может нарастать скорость передвижения с одновременным увеличением и длины и частоты шагов. С увеличением скорости бега до ее предела решающую роль начинают играть частота шагов, т. к. с увеличением силы отталкивания удлиняется шаг, но уменьшается число шагов в секунду. В беге с меньшей скоростью на длинные дистанции решающую роль играет длина шага.
С физиологической точки зрения высокая частота шагов менее экономична. При учащении шагов изменяется ритм каждого шага; происходит более значительное уменьшение полетных периодов, чем опорных. Следовательно, в сократившееся время переноса маховая нога вынуждена в короткий срок получить большее ускорение и быстро замедлить движение переноса к концу его. На разгон маховой ноги и ее торможение необходимы очень большие мышечные усилия. С учащением шагов они увеличиваются особенно быстро.
Каждому виду бега свойственна своя оптимальная фазовая структура движений и энергетическая эффективность. По мере увеличения скорости бега становится острее угол отталкивания, приземление совершается под углом, более близким к прямому, увеличивается размах и скорость движений конечностей.
Бочаров «Частная биомеханика с физиологией движений»
1 из 2