Где to, t1 – время взаимодействия с задней колодкой
to, t2 – время взаимодействия с передней колодкой
F1,F2 – соответствующие значения силы
Поскольку основной задачей спринтера в старте является получение максимально возможного импульса силы за оптимальное время, можно посоветовать спортсмену "поспешать не торопясь", так как быстрый отрыв от стартовых колодок может не принести должного эффекта, а движения будут выглядеть излишне суетливыми, без должного продвижения вперед.
Отмечено, что усилие на задней колодке достигает своего максимума у сильнейших спортсменов до 100 кг за период, равный 0,1 сек. Существует мнение, что в целях сокращения времени на старте все внимание спринтера должно быть сосредоточено на мгновенном движении ноги, стоящей сзади. Спортсмены, реализующие такие установки в практике своей тренировки, значительно сокращают длительность давления на задний упор колодок, естественно проигрывая в силовых показателях. Известный американский спринтер Д. Ньюмен, имеющий очень хорошие результаты в коротком спринте, затрачивал на отталкивание от заднего упора 0,07 сек (при усилии менее 20 кг), т. е. практически не развивал усилий в отталкивании, а сразу перемещал ногу вперед. Все же с позиции механики более целесообразно в минимально короткий срок выполнить ударное движение, т. е. постараться дать телу максимально возможный импульс силы.
Давление на передний упор стартовых колодок длится еще примерно 0,15 сек после того, как сзади стоящая нога начала свое движение вперед. Время взаимодействия спринтера с передним упором стартовых колодок в основном зависит от скоростно-силовых характеристик мышц-разгибателей ноги и туловища и величины угла между голенью и бедром впереди стоящей ноги. Чем больше угол (чем дальше мы отодвигаем передний упор от линии старта), тем меньше общее время нахождения в стартовых колодках. Однако в данном случае экономия времени не всегда приносит успех в спринтерском беге, так как начальная скорость бега тем выше, чем больше сила и время ее проявления Сокращение времени взаимодействия с опорой несет неминуемые потери начальной скорости движения. Поэтому так называемый сближенный старт, хотя и дает выигрыш во времени, не всегда является оптимальным. В этом случае визуально спринтер первым срывается со старта, но его преимущество из-за меньшей начальной скорости движения ослабевает на втором-третьем шаге.
Быстрота движения конечностей человека, как определяют исследования, генетически детерминирована, и в процессе спортивной тренировки почти не возрастает. Таким образом, основными резервами совершенствования эффективности стартовых действий бегунов является техника, способствующая координированному действию рук и ног, рациональному соотношению усилий, активному и экономному выполнению маховых движений, направленности результирующего вектора силы под более острым углом к поверхности беговой дорожки. Как известно, импульс силы, приобретенный бегуном на старте, пропорционален длительности взаимодействия спринтера со стартовыми колодками и развиваемому усилию. Единственный путь повышения эффективности стартовых действий – развивать скоростно-силовые возможности мышц-разгибателей ног и спины. Интересно отметить, что штангисты, имеющие очень высокие значения относительной силы мышц-разгибателей бедра, в беге со старта не проигрывают на первых метрах самым сильным спринтерам.
Скорость покидания стартовых колодок вычисляется в момент, когда нога, стоящая впереди, покидает упор. Она определяется оптимальным расположением тела в положении "Внимание", силовыми параметрами и техническими действиями атлета. Лучшие спринтеры мира – мужчины развивают скорость в пределах 3.45 – 3.94 м/сек, а женщины 2.80-3.35 м/сек. Таким образом, "спринт на месте" у элитных спринтеров-мужчин длится от 310 до 370 мсек, а у женщин 350 – 430 мсек и составляет около 3–4% от общего результата бега на 100 метров.
Стартовые действия завершаются отрывом от стартовых колодок, после чего начинается бег по дистанции. Обычно первый шаг за стартовую линию спортсмены выполняют сильнейшей ногой. Как показывает статистика, 98 % победителей олимпиад и рекордсменов мира на старте ставят толчковую ногу сзади. Рациональность такого расположения можно объяснить, во-первых, тем, что взрывной характер работы сзади стоящей ноги в большей степени характерен для толчковой ноги, а, во-вторых, к моменту первого шага тело спортсмена еще не достигает значительной скорости и наибольшую нагрузку (далее она будет последовательно снижаться) целесообразнее выполнять сильнейшей ногой.
Следовательно, все же решающее значение имеет максимальная скорость бега спортсмена и ее стабильность на дистанции. Спринтер должен достигнуть максимальных значений дистанционной скорости в самое короткое время, при этом решающим фактором является мощность, которую способен развить спринтер на первых метрах бега. При этом резко возрастают требования к тем группам мышц, которые обеспечивают эффективное продвижение тела вперед. На рис. представлен режим работы некоторых групп мышц при отталкивании ноги, стоящей на ближней к стартовой линии колодке.
Рисунок 4 – Работа основных мышечных групп на старте
Экспериментальные данные хорошо иллюстрируют мощную и постоянную работу мышц разгибателей ног. В стартовом разгоне (особенно в его начальной фазе) наибольшая амплитуда движения отмечается в тазобедренном суставе – до 70°, в то время как в коленном и голеностопном суставах примерно 45°. Следовательно, наибольшую нагрузку в беге со старта несут мышцы тазобедренного сустава. Мощное разгибание ног осуществляется активизацией сильных ягодичных мышц, а также передней группой мышц бедра, разгибающих голень. Причем на эту группу мышц ног ложится основная нагрузка в стартовых действиях, так как после разгибания голени двусуставные мышцы передней поверхности бедра мгновенно переключаются на выполнение активного маха вперед. Этому действию способствуют мышцы задней поверхности бедра, которые, напрягаясь в этот момент, стабилизируют угол в коленном суставе.
В стартовом разгоне главную роль играют силовые характеристики отталкивания, однако значение быстрого и эффективного маха голени также велико. Время нахождения на опоре (в первых шагах со старта) примерно в 1,5–1,8 раза больше, чем в максимально быстром беге, что позволяет производить маховые движения менее согнутой ногой, придавая всему телу больший момент инерции. Таким образом, двигательные установки при стартовых действиях должны быть направлены не только на выполнение мощного отталкивания, но и на эффективность маховых движений, которые должны выполняться максимально быстро и так, чтобы стопа маховой ноги не поднималась высоко над поверхностью дорожки.
Несмотря на то, что в сложной системе максимально быстрых движений спринтера еще много неясного, а строгие закономерности недостаточно достоверны статистически, уже сейчас результаты исследований позволяют с большей эффективностью совершенствовать систему подготовки спортсменов с целью совершенствования старта и стартового разгона.
Более пятидесяти лет тому назад Ф. Генри и Д Трафтон, исследуя спринтерский бег, пришли к интересному выводу, что у спортсменов способность к быстрому разгону в начале дистанции и значение максимальной скорости бега мало зависят друг от друга, и предположили, что лимитирующие факторы у них, по-видимому, различны. Благодаря результатам исследования деятельности различных мышечных групп в беге на короткие дистанции, можно достаточно убедительно говорить о том, что способность быстро набирать скорость зависит в основном от скоростно-силовых характеристик мышц-разгибателей бедра.
Стартовый разгон происходит в основном на первых 30 м дистанции, где спортсмены, как правило, достигают 90–95 % своей максимальной скорости. Надо отметить, что по характеристикам стартового разгона лучшие спринтеры значительно превосходят спортивные автомобили, которые могут достигать скорости в 100 км/час (это лишь 30–40 % от максимума) за 3,5 сек. Данные об оптимальных пространственных и временных характеристиках стартового разгона приведены в таблице 2.
Таблица 2
Модель стартового разгона (В. Борзов, 1978).