Кинематические особенности бега на основе позной техники у бегунов с поражением опорно-двигательного аппарата

Пьянзин А. И.,

Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева, Чебоксары, Россия

Васильев В. И.,

Республиканская СДЮСШОР г. Чебоксары,

Чебоксары, Россия

Romanov N.,

Romanov Academy of Sports Science, Coral Gables, FL, USA

Fletcher G.

Fraser Valley University, Vancouver, Canada.

Отсутствие, по настоящее время, общепринятой теории техники бега и методов её обучения, создаёт определённые трудности для практической и теоритической сторон тренировки (подготовки) атлетов всех уровней. В частности, это относится и к атлетам – инвалидам, специализирующимся в беговых дисциплинах, где в традиционном подходе фактически отсутствуют какие-либо стандарты техники, что не позволяет овладевать эффективной и надёжной техникой бега для создания основ роста спортивного мастерства и уменьшения травматизма.

Альтернативой для данной ситуации, по нашему мнению, могло бы быть использование, довольно-таки широко распространенной в мире, Позной техники бега, основанной на теории и модели бега [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8], в основу которой положены концепции позы и иерархии силы тяжести. Первая концепция исходит из предположения, что все движения есть чередования поз (1), среди которых имеются главные, определяющие все предшествующие и последующие движения и интегрирующие их в единую систему. Согласно этой концепции, в беге была определена одна такая поза – положение тела в момент вертикали на опоре, при которой вес тела находится на передней части опоры (стопы), а стопа маховой ноги, тазобедренный и плечевой суставы с головой на вертикали, проходящей через эту точку опоры.

Согласно второй концепции (2, 3, 4, 5, 6. 7), лидирующей силой для перемещения тела бегуна является момент силы тяжести, под действием которого тело бегуна вращается (падает вперёд) и, таким образом, перемещается также и в горизонтальном направлении, с преобразованием вращательного движения в поступательное. При этом только Поза бега позволяет осуществлять падение (вращение) тела бегуна наиболее эффективно.

Предполагалось, что механизм движений одиночного шага в беге, таким образом, сводится к переходу из позы бега на одной ноге в другую, в результате «падения» тела вперёд в этой позе.

Целью нашего исследования явилось выделение особенностей кинематики движений бегунов-спринтеров с поражением опорно-двигательного аппарата (cerebral palsy) при освоении Позной техники бега.

Экспериментальную группу составили 8 (4 мужчин и 4 женщин) высоко квалифицированных спринтеров, в возрасте от 22 до 31 лет, с поражением опорно-двигательного аппарата (cerebral palsy), отнесённых к данной группе по результатам специального врачебного диагностирования, соответствующего международным стандартам. Из них два спортсмена были отнесены к группе Т35, один - Т36, два - Т37 и три - Т38. Спортивная квалификация спринтеров - один мастер спорта международного класса, три мастера спорта и четыре кандидата в мастера спорта - находилась в соответствии с нормативами федерации по лёгкой атлетике России для спортсменов с медицинскими симптомами данной группы.

Педагогический эксперимент по освоению Позной техники бега проводился в течение восьми учебно-тренировочных занятий, включающих теоретический материал, специфический комплекс подводящих, имитационных и специально-подготовительных упражнений, а также видеоанализ техники бега в присутствии испытуемых. Цифровая видеосъемка (25 к/с) бега проводилась дважды во время пробегания с ходу отрезка в 10м : до обучения на первом занятии и по завершении обучения (восьмое занятие). Каждый испытуемый выполнял по две попытки: первая – в среднем темпе бега (4.96±1.55 до и 4.75±0.89 после обучения со средней скоростью 4,86±1,22 м/с), вторая – в высоком темпе бега (6.60±1.36 до и 6.30±1.02 после обучения со средней скоростью 6,45±1,19 м/с). Выбор скорости производился произвольно на основе индивидуального восприятия «средний темп – высокий темп», из которых затем выводились средне-групповые значения, приведённые выше.

На основе полученных данных был проведен сопоставительный анализ кинематики беговых шагов до и после обучения с выявлением достоверности различий по t-критерию Стьюдента. Анализу были подвергнуты следующие кинематические характеристики:

• ВО – время опоры, с;

• ОЦМТ 25 – горизонтальное расстояние между ОЦМТ и точкой опоры через 25 мс после приземления, см;

• ГПЦМ – горизонтальное перемещение ОЦМТ на опоре, см;

• ССК – угловая скорость сгибания ноги в колене на опоре с момента постановки до момента максимального сгибания, рад/с;

• СРК – угловая скорость разгибания ноги в колене на опоре с момента максимального сгибания до момента максимального разгибания, рад/с;

• ССМК – средняя угловая скорость сгибания маховой ноги в колене с момента снятия стопы с опоры до момента максимального сгибания, рад/с;

• ДШ – длина шага, м;

• ЧШ – частота шагов, ш/с.

Результаты количественного анализа данных представлены в таблицах 1, 2 и на рис. 1. Также был проведён сравнительный анализ, полученных результатов, с данными аналогичного исследования (8), проведённого соавторами, в котором Позный метод обучения технике бега применялся со здоровыми бегунами на выносливость при одной и той же скорости бега 3,35 м/с до и после обучения, в котором из восьми кинематических показателей шесть отражают достоверные различия. В целом, по всем трём группам, прослеживаются однонаправленные изменения, характеризующие переход к Позной технике, независимо от перехода от низкой скорости бега к высокой, специализации групп и их различиям в медицинском аспекте. Эти изменения свелись к сокращению времени опоры, уменьшению расстояния проекции ОЦМТ до точки опоры в момент приземления, сокращения горизонтального перемещения ОЦМТ во время опоры, снижения угловой скорости сгибания и разгибания колена опорной ноги, увеличения угловой скорости сгибания колена маховой ноги, уменьшения длины шагов и увеличения частоты шагов. Достоверное изменение показателей в группе спринтеров-инвалидов проявилось при беге в среднем темпе по двум параметрам: сокращению расстояние между точкой опоры и проекцией ОЦМТ на опору после приземления (ОЦМТ 25), а также уменьшению величины горизонтального перемещения ОЦМТ на опоре (ГПЦМ). Изменение остальных показателей не достигло необходимого уровня достоверности и проявилось на уровне сильной тенденции.

Меньшая достоверность различий полученных результатов может быть объяснена более высоким разбросом скорости при выполнении тестового бега в группе спринтеров-инвалидов, имевших поровну атлетов мужчин и женщи , а также тем, что в отличие от бегунов на выносливость спринтеры-инвалиды до начала эксперимента уже были знакомы с некоторыми элементами Позной техники бега.

Таблица 1 - Кинематика бега до и после освоения Позной техники (M±σ)

Переменные	Бегуны на 10 км (n=8) [8]		Спринтеры-инвалиды (n=8)
	До	После	До	После	До	После
Темп бега, м/с	Средний 3.35		Средний 4.86±1,22 4.96±1.55 4.75±0.89		Высокий 6.45±1,19 6.60±1.36 6.30±1.02
ST, s	0.245±0.003	0.210±0.003 ***	0.159±0,036	0.143±0.021	0,124±0,029	0.120±0.028
CoM 25, cm	32.70±6.30	24.90±5.80 **	16.07±2.27	13.66±2.03 *	16.19±7.18	10.85±8.97
CoM Dis, cm	87.30±10.4	72.70±5.40 ***	71.07±11.02	57.41±9.40 *	81.00±15.61	66.81±14.23
KFV, rad/s	6.10±1.56	5.27±1.48 ***	2.91±1.33	2.12±1.88	4.95±2.30	3.77±0.64
KEV, rad/s	4.22±0.71	3.72±1.47	4.35±1.07	3.14±1.32	7.03±3.26	4.27±2.41
KFVS, rad/s	6.89±0.85	7.91±1.14 **	8.51±1.77	9.62±2.41	10.88±2.28	11.36±0.99
SL, m	1.04±0.09	0.89±0.09	1.49±0.37	1.38±0.19	1.76±0.27	1.60±0.16
SF, Hz	2.60±0.09	3.00±0.25 ***	3.32±0.31	3.42±0.23	3.72±0.29	3.91±0.29

Примечание – различия между исходными и конечными данными достоверны на уровне: *0,1; **0,05; ***0,01.

Таблица 2 - Относительный сдвиг показателей в конце эксперимента, %

	KEV, rad/s	CoM 25, cm	KFV, rad/s	CoM Dis, cm	SL, m	ST, s	SF, Hz	KFVS, rad/s
Бегуны на длинные дистанции (n=8, v=3,35 м/с) [8]	-11,8	-23,9 **	-13,6 ***	-16,7 ***	-14,4	-14,3 ***	15,4 ***	14,8 **
Спринтеры-инвалиды (n=8, v=4,86 м/с)	-27,8	-15,0 *	-27,1	-19,2 *	-7,4	-10,1	3,0	13,0
Спринтеры-инвалиды (n=8, v=6,45 м/с)	-39,3	-33,0	-23,8	-17,5	-9,1	-3,2	5,1	4,4

В заключении, можно отметить, что анализ результатов позволяет увидеть однонаправленные изменения после обучения во всех группах, показывающих объективность обучающих воздействий на технику бегунов независимо от их, каких-либо, различий пола, специализации, и медицинских отклонений, но связанных со спецификой обучаемой техники и метода обучения.

Данные исследования свидетельствуют, что обучение Позным методом приводит к уменьшению отклонений от оптимальных параметров техники бега, превращая её в более управляемый процесс, позволяющий более эффективно корректировать ошибки и предполагать возможное предотвращение травм, формировать для бегунов более рациональную сенсорную структуру движений, органически связанную с биомеханической структурой бега.

Освоение Позной техники бега вызывает уменьшение угловой скорости сгибания и разгибания опорной ноги (СРК, ССК). Если первое согласуется с данными исследований(9) об увеличении жесткости опорной ноги и, как следствие, повышения доли использования упругих свойств мышц и сухожилий при снижение мышечной активности, то второе отражает точку зрения авторов (6), что продвижение вперёд в беге есть следствие вращения тела вокруг опоры, а не проталкивания опорной ногой. Это предположение косвенно подтверждается данными(10) о технике выдающихся спринтеров, где показывается что скорость разгибания колена опорной ноги этих бегунов практически не отличается от таких же показателей спринтеров низкого уровня. Тогда как скорость вращения тазобедренного сустава, вместе с опорной ногой, значительно превосходит.

Меньшее время опоры (ВО) и величина горизонтального перемещения тела на опоре (ГПЦМ) определяются не столько необходимостью выполнить «полноценное отталкивание», сколько необходимостью использования гравитационной тяги для ускорения падающего вперед тела.

Уменьшение горизонтального расстояния между точкой опоры и проекцией ОЦМТ сразу после приземления (ОЦМТ 25) указывает на снижение тормозящего влияния выставляемой вперед ноги и более быстрый переход тела в неравновесное состояние, ускоряющий момент начала «потребления» гравитации.

Повышение скорости сгибания маховой ноги в колене (ССМК) исключает отставание ноги после снятия с опоры и обеспечивает своевременную смену опоры с более быстрым переходом к следующей Позе и последующему падению.

Высокая эффективность использования Позного Метода получила своё практическое подтверждение при подготовке участницы эксперимента Елены Ивановой, ставшей двукратной чемпионки Мира на 100 и 200м среди лиц с поражением опорно-двигательного аппарата на Чемпионате Мира 2011 года в Christchurch New Zealand.