Общеизвестно, что в спринтерском беге утомление приводит к заметному снижению скорости. Это происходит из-за уменьшения длины шагов (у спортсменов высокой квалификации на 3—5 см) и в основном из-за значительного снижения частоты шагов (на 0,25—0,30 ш/с), что, в свою очередь, вызвано увеличением времени полета (на 0,01—0,015 с).
Для того чтобы выявить механизм этих изменений, мы измерили величины углов в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах, а также величины скорости и усилий в центрах масс (ЦМ) звеньев ноги при беге с максимальной скоростью и при утомлении в основных фазах структуры бегового шага: при постановке ноги на опору; отталкивании; в начале полетного интервала; во время активного сгибания бедра маховой ноги, торможения маха; торможения ноги перед опорой.
Итак, при утомлении во время постановки ноги на опору (см. рисунок) величины углов в тазобедренном и коленном суставах не изменились. Увеличился угол лишь в голеностопном суставе на 13°: постановка ноги начинается с передней части стопы. Это приводит к изменению направления вектора усилий в ЦМ ноги. Будучи направленным в беге с максимальной скоростью под углом 45° к опоре, вектор усилий при утомлении становится более вертикальным: угол увеличивается до 55°. Уменьшается величина вектора в основном из-за уменьшения горизонтальных усилий. Это вызвано уменьшением тормозящей силы, но влечет за собой ухудшение амортизационных свойств опорно-двигательного аппарата.
Вектор усилий в беге с максимальной скоростью направлен под углом 44°, а при утомлении его величина изменяется незначительно, но угол становится равным 69°. Значит, спринтер отталкивается больше вверх, чем вперед. В результате увеличивается время полета и уменьшаются длина и частота шагов, что и ведет к падению скорости бега. В основном изменение направления вектора усилий связано с увеличением углов в тазобедренном и голеностопном суставах и с уменьшением угла в коленном суставе и угла наклона туловища по отношению к вертикали.
Большие изменения происходят и в фазе начала полетного интервала. Увеличивается угол в тазобедренном суставе при утомлении на 3°, в коленном — на 5° и в голеностопном — на 10°. В таком положении нога спортсмена более выпрямлена во всех суставах и расстояние по горизонтали от колена до тазобдренного сустава меньше. Это приводит к меньшей степени натяжения мышц опорной ноги, что сказывается на уменьшении горизонтальных усилий, выбрасывающих ногу вперед. Вертикальные усилия в этой фазе практически не изменились.
В фазе активного сгибания бедра маховой ноги вектор усилий не изменяется ни по направлению, ни по величине.
Затем наступает фаза торможения маха. Данное усилие претерпевает наибольшие изменения. Оно уменьшается по величине на 47%. Усилие как бы «размазывается» по времени: торможение маха начинается раньше и длится дольше.
Наконец, последняя фаза — торможение ноги перед опорой. Горизонтальные усилия уменьшаются, а вертикальные увеличиваются. Видимо, это является целесообразным, так как следствие — постановка ноги — происходит в условиях уменьшенного торможения.
Как видим, структура бегового шага при утомлении значительно отличается от структуры бега с максимальной скоростью. Наряду с уменьшением величин векторов усилий ухудшается и их направление, то есть происходят и количественные, и качественные изменения.
В тренировке наших спринтеров для совершенствования специальной выносливости или способности сохранять дольше максимальную скорость бега обычно применяется бег со скоростью 90—95% от максимальной на отрезках от 80 до 300 м и более. При выполнении такой работы в конце дистанции обязательно наступает утомление, и спортсмен «добегает» с нарушением техники.
Хорошо ли это? Некоторые специалисты утверждают, что именно в этот момент происходит эффективное развитие специальной выносливости. Но утомление оказывает отрицательное влияние на совершенствование навыка скоростного бега!
В связи с этим мы предлагаем для совершенствования специальной выносливости использовать метод контроля за структурой бегового шага. Суть его заключается в том, что спортсмен должен пробежать с максимальной скоростью такой отрезок, на котором не нарушается правильная структура бега. Как только происходит ухудшение техники, бег следует прекращать. После отдыха (1—2 мин) пробежку нужно повторить с тем же заданием. Как правило, величина дистанции, пробегаемой с максимальной скоростью без нарушения техники, уменьшается от повторения к повторению. Если спортсмен в данной тренировке не может бежать с максимальной скоростью, то можно применить бег в облегченных условиях, под гору (уклон 2—3°), с лидером и т. п. Количество повторений в одной тренировке может составить 3—5 раз в зависимости от степени подготовленности спортсмена. Такие тренировочные занятия проводятся на этапе непосредственной предсоревновательной подготовки.