За счет чего повышается скорость бега спринтера
Скорость бега человека: средняя, максимальная, рекордная
Скорость бега человека зависит от множества факторов и постоянно требует ряда оговорок: скорость бега профессионала или любителя, элитного спортсмена, спринтера, марафонца, мужчины или женщины, бега в каких условиях и т.д. Поэтому понятия средней скорости человека и максимальной весьма относительные.
Более того, формулировка “рекордная скорость”, крепко стоящая на одной строке рядом с именем Усейна Болта уже более 10 лет, ставится учёными под сомнение, и они постоянно стремятся доказать, что скорость Болта – не предел.
Как рассчитать скорость бега
Скорость показывает, какое расстояние вы преодолеваете в единицу времени. Может измеряться в метрах в секунду или в километрах в час.
Скорость – первый критерий, главная мера для бегунов. Даже несмотря на то, что спортивные часы чаще фиксируют наш темп, чем скорость. При этом темп (pace) – величина, обратная скорости (speed). Темп измеряется в минутах на километр и показывает, сколько времени тратит человека на преодоление определенного расстояния.
Формула расчёта скорости:
Скорость (км/ч) = (расстояние/время в минутах)*60
Темп (мин/км) = время в минутах/расстояние
Формула расчёта скорости из показателя темпа:
Скорость = 60/темп (км/ч) или 50/3*темп (м/с)
Средняя скорость бега человека
Скорость бега зависит как от физической подготовки человека, так и от его природных данных. Первое, что влияет на скорость, – пол и возраст.
До пубертатного периода скорость бега мальчиков и девочек примерно одинаковая. Разрыв в цифрах начинается с момента полового созревания и обусловлен различным гормональным фоном мужчин и женщин. Поэтому к взрослому возрасту, который с точки зрения спортивных нормативов начинается с 18 лет, наблюдается ряд физиологических особенностей, объясняющих, почему женщины медленнее мужчин:
Хотя стоит отметить, что женщины проще справляются с перепадом температур, у них лучше координация и вестибулярный аппарат.
Максимальная скорость бега человека
Следующий фактор, который влияет на скорость, – дистанция. Большинство тренированных людей могут бежать со скоростью 15-20 км/ч, но не более одного километра. Дальше их скорость начнёт падать до 12-15 км/ч. Если говорить об элитных спортсменах, то на марафонских дистанциях скорость мужчин составляет 19-21 км/ч. Женские показатели в беге на 12-15% ниже.
Учитывая дистанцию, бегуны делятся на спринтеров (100-400 м), средневиков (800-3000 м), стайеров (5000-10000 м) и марафонцев, и системы их тренировок кардинально отличаются.
Самые высокие показатели скорости характерны для спринтерских дистанций: лучшие спортсмены преодолевают 100-метровку за 10-11 секунд, а 200 м за 19-20 секунд. Такое время спортсмены показывают в основном на соревнованиях, потому что даже на тренировках их скорость на 10-20% ниже максимальной.
У стайеров и марафонцев на первом плане – выносливость, способность держать стабильную скорость на протяжении длительного времени и разогнаться к финишу. У новичков на длинных дистанциях скорость составляет 9-12 км/ч, у тренированных людей – 16-18 км/ч.
Быстрее всех пробежал 42 км 195 м Элиуд Кипчоге в октябре 2019 года – за 1 час 59 минут и 40,2 секунды. Для этого ему пришлось бежать всю дистанцию, сохраняя скорость 21,1 км/ч. Но этот рекорд не был засчитан, поскольку условия забега были почти “лабораторными” и нарушали марафонские правила.
Действующий мировой рекорд установил он же в 2018 году на марафоне в Берлине, пробежав его за 2 часа 1 минуту и 39 секунд.
Неоднократно спринтеров и стайеров пытались сравнить, и для этого учёные вычислили дистанцию, на которой их физическая форма может быть сопоставима – это 492 метра.
Для интереса можно взглянуть, как марафонец-любитель Искандер Ядгаров и спринтер-профессионал Рушан Абдулкадеров в 2018 году выясняли, кто из них будет быстрее на дистанции 450 м.
Рекордная скорость человека
Самый быстрый человек в мире – Усэйн Болт. Свой первый мировой скоростной рекорд на стометровке он установил весной 2008 года, пробежав дистанцию за 9,69 сек. Через несколько месяцев Болт побил свой же рекорд на 0,03 сек.
В следующем году на чемпионате мира в Берлине он вновь обогнал сам себя, пробежав 100 метров за 9,58 сек. В пиковый момент его скорость составила 44,72 км/ч. На сегодняшний день ни один бегун официально не превысил эту скорость.
От чего зависит скорость бега человека
Помимо пола, возраста и дистанции, существуют факторы, влияющие на скорость бега, над которыми можно работать, которые возможно улучшить:
Исправляют, корректируют и улучшают эти факторы различные типы тренировок для бегунов: растяжка, специальные беговые упражнения на ноги, силовые упражнения на руки, корпус, пресс, спину, плиометрика, бег с отягощениями и так далее. Также на скорость влияет состояние организма в момент забега – вес тела, травмы и заболевания.
Самые быстрые люди
Почти за сто лет скоростной “предел” человека улучшился лишь на секунду. В 1912 году американец Дональд Липпинкотт пробежал 100 м за 10,6 секунд, это был первый мировой рекорд на дистанции 100 м.
В 1968 году американский легкоатлет Джим Хайнс прославился тем, что побил этот рекорд и выбежал 100 м из 10 секунд (за 9,95 сек). И только спустя полвека его рекорд преодолел Усэйн Болт. Пока его никто из людей не обогнал. Официально.
Наука и скорость бега
Ученые утверждают, что человек способен бежать со скоростью почти 65 км/ч. Новое исследование американских учёных о биологических пределах скорости предлагает по-новому посмотреть на биологию скорости человека.
Считается, что скорость ограничена силой, с которой конечности могут ударяться о поверхность во время бега. Элитные спортсмены могут прикладывать от 360 до 456 кг на одну конечность во время каждого шага. С такими цифрами легко поверить, что они бегут на пике своих возможностей. Но учёные выяснили, что это не так. Что конечности способны прикладывать гораздо большие силы к поверхности.
Ответ кроется в периодах времени контакта стопы с землёй. У элитных спринтеров это время составляет менее одной десятой секунды, а пиковые значения составляют менее одной двадцатой секунды.
Для исследования учёные использовали высокоскоростную беговую дорожку, развивающую скорость более 65 км/ч и способную измерять силу каждого шага. На ней спортсмены бежали назад, вперёд, прыгали на одной ноге. Оказалось, что во время прыжков на одной ноге на максимальной скорости сила, приложенная к поверхности, больше силы при беге на максимальной скорости на двух ногах на 30%.
Также выяснилось, что время соприкосновения ноги с поверхностью при беге вперёд совпадает во временем соприкосновения конечности при беге назад, при этом бег назад, конечно, медленнее. Это совпадение времени при двух очень разных видах активности указывает, насколько быстро мышечные волокна могут создавать силы, необходимые для того, чтобы бегун отрывался от земли во время каждого шага.
Новая работа показывает, что ограничения скорости бега устанавливаются ограничениями скорости сокращения самих мышечных волокон, а скорость сокращения волокон устанавливает предел того, насколько быстро конечность бегуна может прикладывать силу к поверхности бега.
Чтобы преодолеть биологические ограничения скорости, учёные из Гарварда придумали экзокостюм, который снижает метаболические затраты на бег и повышает мышечную производительность. Этот костюм лёгкий и плотно облегает тело. Он имеет приводной блок, который тянет за провода, выступающие в роли второй пары мышц-разгибателей бедра. Исследование показало, что помогая мышцам бедра, костюм влияет и на разгибание колена, и на прикладываемую ступнёй силу к поверхности.
На данный момент исследования продолжаются, чтобы ещё больше снизить метаболические затраты на бег. Еще один немаловажный аспект – доступность такого экзокостюма. Цель учёных – разработать портативную систему, чтобы польза от неё значительно снижала стоимость её ношения.
источник: livewallpaperhd.com
Есть версия, что скорость бега человека ограничена, потому что большую часть времени бега мы находимся в воздухе. А когда наши ноги касаются земли, у нас остается слишком мало времени, чтобы приложить силу к поверхности. Так, Усэйн Болт находится на земле 42-43% от общего времени шага, в то время как самые быстрые животные – гепард или лошадь – тратят две трети времени шага на контакт с землёй. Неужели, чтобы бежать быстрее, стоит бежать на четырех ногах?
Мировой рекорд Гиннесса для человека, бегущего 100 метров на четвереньках, улучшился с 18,58 секунды в 2008 году (первый год отслеживания записи) до 15,71 секунды в 2015 году. Исследователи сделали вывод на основе этих цифр, что к 2048 году человек на четвереньках сможет двигаться быстрее, чем человек, бегущий прямо!
Спринт тренировка
Содержание
Особенности спринт-бега [ править | править код ]
Спринтерский бег является анаэробным видом нагрузки. Из-за чрезвычайно высокой интенсивности, главным источником энергии становится АТФ-креатин, а не глюкоза или жир, как это бывает в других видах бега.
Гладкий бег способствует развитию скорости, силы, положительно влияет на мышечный рост, укрепляет сердце и легкие, хорошо сказывается на общем состоянии здоровья. Спринт является эффективным способом стимуляции жиросжигания, при этом ввиду характера нагрузки гладкий бег незначительно влияет на сжигание мышечной массы, более того – он способствует наращиванию мускулатуры, особенно скелетной мускулатуры нижней части тела.
Подготовка к спринту [ править | править код ]
Гладкий бег является более сложным в технике, более травмоопасным и требовательным к ресурсам, поэтому не рекомендуется сразу начинать с этого вида бега.
В качестве предварительной подготовки рекомендуются «пробные» тренировки для отработки техники движений и подготовки организма к более тяжелым нагрузкам. Такие тренировки должны представлять собой бег небольшой или средней (в зависимости от уровня подготовки) интенсивности на дистанции, соответствующие предполагаемой дистанции спринта.
Также рекомендуется выполнение легкоатлетических упражнений, которые могут помочь избежать ошибок в беге. Это бег с высоким поднятием бедер, семенящийся бег, прыжковый бег, пружинистый бег на отрезках 30-40 метров.
Непосредственно перед спринтом следует выполнять разминку. Она включает в себя бег трусцой длительностью 5-10 минут, упражнения для растяжки и поддержания тонуса мышц.
Техника спринт-бега [ править | править код ]
Главной задачей спортсмена-спринтера является максимально быстрый набор скорости и максимально долгое ее поддержание. Согласно исследованиям, независимо от квалификации и возраста, максимально возможная для данного человека скорость бега достигается на шестой секунде, а после восьмой секунды она начинает снижаться.
Несмотря на то, что в целом техника спринта индивидуальна, можно выделить некоторые правила техники, которые актуальны и полезны для любого человека.
Прежде всего, необходима правильная постановка рук и ног. Техника движения рук зависит от задач бегуна и размера дистанции – скорость и амплитуда движений пропорциональны скорости движения ног, а значит, чем быстрее и активнее движутся руки, тем выше скорость бега. Во время бега руки должны быть согнуты в локтях. Движения рук должны быть направлены вперед друг к другу и назад в обратные стороны.
Правильная постановка ног уменьшает риски быть травмированным. Постановка ноги в момент амортизации должна производиться на полстопы, при этом сам бегун не должен испытывать чувство отдачи во время соприкосновения с опорой.
Важным условием правильности техники постановки ног является выбор подходящей для гладкого бега обуви. Это должны быть кроссовки с мягкой и ровной ненаклонной подошвой, имеющей на своей поверхности рельефные элементы, улучшающие сцепление с опорой – шипы, рельефные узоры и т. п; либо легкие кеды с ровной поверхностью подошвы.
Основы построения тренировки [ править | править код ]
Спринтер выполняет частые, длинные и мощные шаги. Скорость спринтера находится в прямой зависимости от силы, прилагаемой при очень непродолжительном контакте с землей для каждого шага (200 миллисекунд во момент старта от блоков и 80 миллисекунд при максимальной скорости). Для забега на 60 метров выносливость не столь важна, как ускорение, поскольку спринтер должен пройти небольшое расстояние на максимально возможной скорости. Тем не менее, для забега на 100 и 200 метров скоростная выносливость (лактатная мощность) очень важна, и фактически именно она определяет разницу между спринтерами высшего и среднего уровня. Пример модели периодизации для спринтеров приведен в таблице.
Модель периодизации для спринтеров
Лактатная работоспособность, алактатная М и аэробная М
Алактатная и лактатная М
Алактатная мощность и лактатная работоспособность
Алактатная и лактатная М
Алактатная мощность и лактатная работоспособность
Алактатная и лактатная М
Этапы спринта [ править | править код ]
Дистанция спринта условно делится на четыре этапа, каждый из которых имеет свои особенности техники. Эти этапы – старт, стартовое ускорение, непосредственный бег по дистанции и финиширование.
Для старта в гладком беге обычно используется низкий старт с колодок – такой способ позволяет достичь максимального эффекта на следующем этапе. Для такого старта используются колодки – специальные спортивные приборы, упираясь в которые, можно проще поддерживать устойчивость в позе для низкого старта, и эффективно и быстро стартовать. Упираясь в колодки, бегун опирается на руки и ждет сигнала для старта, избегая излишнего напряжения мышц, при этом находясь в постоянной готовности моментально сорваться с места.
Второй этап – стартовое ускорение. Обычно это первые 15-20 метров дистанции. Главная задача спортсмена на этом этапе – как можно более быстро достичь максимальной скорости бега. После старта туловище спортсмена поднимается до наклона в 15-20 градусов от вертикали, амплитуда шага увеличивается. Излишний наклон снижает скорость бега и создает угрозу падения.
Третий этап – бег по дистанции. На этом этапе важно максимально долго сохранять набранную на ускорении скорость. Наклон тела уменьшается до 10-15 градусов от вертикали, при отталкивании плечи спортсмена несколько отводится назад. В фазах между соприкосновениями ног с опорой наклон тела немного увеличивается.
Последний этап спринта – финиширование. Задача финиширования – несмотря на естественное снижение скорости, продолжать поддерживать ее на высоком уровне. Для поддержания скорости спортсмен увеличивает частоту шага, для чего увеличивает интенсивность движения рук. Финиширование заканчивается достижением финальной черты и последующей постепенной остановкой движения.
Возможные травмы [ править | править код ]
Наиболее распространенной травмой в гладком беге является повреждение пяточного (ахиллова) сухожилия, которое, несмотря на то, что является самым крепким сухожилием в теле, относится к часто травмируемым сухожилиям. Чаще всего травмирование происходит при старте в момент отрыва от стартовой позиции либо непосредственно во время бега при нарушениях техники. Лучшая профилактика разрыва ахиллова сухожилия – качественно проведенная разминка.
Предсоревновательная подготовка спринтера [ править | править код ]
Начнем с того что нужно заранее обозначить, для себя, главные и промежуточные старты. Лично я предпочитаю, классифицировать старты (Основной, нужный, промежуточный). Как правило, в сезоне бывает 1 основной старт, 2-4 нужных и 3-6 промежуточных.
Предсоревновательная подготовка занимает, порядка, 10 дней, естественно к каждому соревнованию подготовиться не получится, да и это в принципе не нужно. Собственно, смысл заключается в том, чтобы правильно распределить предсоревновательную подготовку, дабы выйти на «пик» в основных соревнованиях. Как это выглядит?
Для начала обозначим цифрами старты:
Для ЦНС любой старт является стрессом, она работает на пределе, и ей нужно отдохнуть, а если учесть что мы будем использовать различные стимуляторы, то в таком случае отдохнуть нужно еще больше. Такая классификация стартов, даст ту самую пресловутую суперкомпенсацию и выведет вас на максимальные показатели к главному соревнованию.
Перейдем к некоторым моментам:
Ну и собственно сама предсоревновательная подготовка:
Что касается тренировок:
Программа тренировок для спринтеров [ править | править код ]
Основные средства спринтерской тренировки:
Для оценки достижений рекомендуется зафиксировать время пробегания основных спринтерских дистанций и оценить их с точки зрения спортивных разрядов. Если для выполнения нормативов кандидата в мастера спорта (КМС), мастера спорта (МС) или же мастера спорта международного класса (МСМК) нужно тренироваться несколько лет, то любой 20-35-летний молодой человек с нормальным весом и без проблем со здоровьем без усилий может пробежать за время, установленное для юношеских разрядов.
АтлетизмБегИгровые виды спортаСкоростьСпринтСтатьи Александра БулаховаТесты ЧАСТОТА ШАГОВ В СПРИНТЕ
Многие тренеры и спортсмены, как в игровых видах спорта, так и в легкой атлетике, стремятся к увеличению частоты шагов в спринте, как одного из компонентов скорости (скорость = длина шага*частота шагов).
Из этого факта, часто делается вывод о необходимости развития скорости выноса бедра, а также работа с различными устройствами для «увеличения частоты шагов»: как самый яркий и распространенный пример такого девайса – координационная лестница. Однако, частота шагов, и скорость бега в общем, слабо зависит от данного параметра, и такие методы тренировок имеют достаточно слабый перенос на успех в спринте. Но обо всем по порядку.
Возможно ли увеличение частоты шагов в спринте вообще?
Ответ – да, возможно. Однако, как и в случае с длиной шага, прибавка может быть очень незначительной. График ниже показывает примерный рост этих параметров от новичка в спринте до элитного уровня:
Влияет ли частота шагов на максимальную скорость в спринте?
Ответ – да, влияет. Причем, на максимальной скорости, когда предел роста длины шага у атлета исчерпан, рост частоты шагов может позволить ему прибавить еще примерно 1 м/с к максимальной скорости бега.
Является ли частота шагов производной от скорости выноса бедра?
Ответ – и да, и нет. Факт в том, что бег – это естественная циклическая локомоция для тела человека, и все параметры спринта тесно связаны между собой. Приведу небольшой отрывок из перевода главы «“Gavin L Moir — Strength and Conditioning: a biomechanical approach”:
Goodwin (2011) предположил, что фокус исключительно на длине шага и частоте шагов, как на математических величинах, хотя и привлекателен своей простотой, вводит в заблуждение при разработке направлений для увеличения скорости спринта. Длина шага, как отмечает автор, является скорее следствием скорости движения, а не ее причиной: это связано с тем, что длина шага зависит от переноса на расстояние ЦМ в фазе полета, так что на нее в значительной степени влияют факторы горизонтального перемещения в полете. Что более информативно для скорости спринта, это переменные дистанции опоры и время опоры (Goodwin, 2011). Дистанция опоры это горизонтальное расстояние, которое преодолевает ЦМ во время каждой фазы опоры, а время опоры – продолжительность этой фазы. Соотношение этих двух величин показывает скорость движения во время каждой фазы опоры:
Где 
это горизонтальное расстояние, пройденное ЦМ во время фазы опоры, и 
это продолжительность фазы опоры. Дистанция опоры – это сумма дистанции приземления (горизонтальная дистанция между опорной ногой и ЦМ при приземлении) и дистанции толчка (горизонтальная дистанция между опорной ногой и ЦМ при отталкивании)
Что это значит? Рассмотрим компоненты длины шага в спринте:
Длина шага – это компонент длины между последовательными точками контакта разных ног в шаге. Длина шага складывается из длины опоры и длины полета.
Длина опоры – это расстояние, которое проходит ЦМ от первого касания ноги с опорой, до отрыва этой ноги.
Длина опоры складывается из длины приземления и длины толчка (отталкивания).
Из приведенной выше формулы очевидно, что для роста горизонтальной скорости длина опоры должна быть максимально увеличена, а время опоры – максимально уменьшено.
Но показатель длины опоры зависит, в первую очередь, от техники (позиции сегментов тела) и антропометрии (длины сегментов тела).
Что касается времени контакта с опорой, то этот параметр зависит от способности атлета к быстрому поглощению и проявлению сил во время спринта. И именно он является решающим фактором для частоты шагов.
Время контакта неуклонно падает с продвижением спринтера по дистанции – от 0.36 с на старте с колодок, и вплоть до 0.085 с на максимальной скорости бега для элитного спринтера.
Вместе с тем, время полета (безопорная фаза) также растет с продвижением спринтера – вплоть до 0.125 с на максимальной скорости.
Вернемся к скорости выноса ноги – как много времени есть у атлета для совершения этого движения?
Рассмотрим левую ногу. Атлет оттолкнулся с левой ноги – фаза полета с левой ноги на правую (0.125 с). Затем, совершил отталкивание правой ногой (около 0.1 с), и фаза полета с правой ноги на левую (0.125 с). Итого – 0.35 с на выполнение маха левой ногой. Для абсолютного большинства атлетов, данного времени более чем достаточно для совершения этого движения, при котором нет никакого сопротивления, кроме инерции сегментов тела.
Тогда в чем проблема роста частоты шагов, раз времени на вынос ноги более чем достаточно? Проблема как раз и заключается во времени контакта с опорой: элитный спринтер обладает значительно лучшим уровнем СНС и реактивными способностями (жесткость), что позволяет ему проводить меньше времени на земле (меньше времени опоры = большая скорость), и больше времени проводить в воздухе (больше времени на совершения выноса ноги). Средний спринтер проводит больше времени на земле, и меньше в воздухе, что и вынуждает его к повышению скорости выноса ноги. В итоге, большая скорость выноса ноги – это скорее компенсация недостатка скоростно-силовых качеств спринтера для сохранения механики бега, чем величина, которую нужно стремиться развивать для роста скорости бега.
Если сумма времени контакта и двух времен полета у двух спринтеров будет одинаковой (у среднего за счет долгого времени опоры, у элитного – за счет большего времени полета), то времени на вынос бедра у них может быть одинаково, но их скорости бега будут совершенно различными.
Что, если мне «не хватает скорости выноса бедра»?
Практически невозможной представляется ситуация, когда атлету «не хватает скорости выноса бедра». Чаще всего, атлет выносит бедро со скоростью, которая соответствует его текущему уровню (скорости бега).
Гипотетически, представим ситуацию, когда спринтеру вдруг резко «не хватает времени на вынос». Что произойдет?
Это означает, что за время опоры противоположной ноги и двойного времени полета его опорная нога не успела прийти в нужную позицию. Значит, он поставит свою ногу слишком впереди от ЦМТ, что приведет к образованию больших тормозящих сил. Это означает, что время контакта с опорой вырастет, и скорость бега будет постепенно снижаться.
Такое можно наблюдать под конец дистанции вследствие усталости спринтера. Однако, снова, чаще это следствие уменьшения производимого импульса в опору: атлет слабее толкается, из-за чего высота возвышения ЦМТ и горизонтальная скорость падают, что и приводит к такому развитию событий.
Если же вы бежите без замедления, то вам не может «не хватать скорости выноса бедра» — вам нужно увеличивать импульс отталкивания и уменьшать время контакта с опорой, чтобы бежать еще быстрее!
В реальном беге, например, рекордном забеге Усейна Болта на 100 м (9.58 с), длина шага и их частота синхронно растут, также синхронно уменьшается и время контакта, что говорит о взаимной связи всех этих параметров между собой.
Итоги
Ниже даны основные факторы, от которых зависит длина шага и частота шагов:
