青少年４００米跑疲勞的生物力學(xué)特征研究

張國(guó)利

在競(jìng)技領(lǐng)域中,排除疲勞,恢復(fù)正常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是每個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目最基本的訓(xùn)練原則。本文利用圖象傳感器BD-3分析判斷跑的速度,分析400米跑中疲勞的生物力學(xué)特點(diǎn),為針對(duì)疲勞做出相應(yīng)的訓(xùn)練安排提出理論依據(jù)。

研究對(duì)象:115名競(jìng)賽運(yùn)動(dòng)員,運(yùn)動(dòng)水平從二級(jí)到運(yùn)動(dòng)健將。

一、分析和討論:

疲勞特征的發(fā)現(xiàn)可引導(dǎo)出下面的計(jì)算方法:這115名運(yùn)動(dòng)員具有一定的運(yùn)動(dòng)水平,他們?cè)谄鹋芎笏俣群图夹g(shù)指標(biāo)有著密切的相互影響、相互補(bǔ)償?shù)年P(guān)系,這樣可得出一次方程式,然后填入終點(diǎn)跑速度值,得出可計(jì)算的指標(biāo)數(shù)據(jù)。比較獲得的指標(biāo)數(shù)據(jù)和終點(diǎn)跑實(shí)際技術(shù)指標(biāo),就發(fā)現(xiàn)結(jié)果超出了一般跑的規(guī)律性,實(shí)際指標(biāo)或多或少的符合運(yùn)動(dòng)員在非疲勞狀態(tài)下的技術(shù)指標(biāo)。(表1)

計(jì)算公式:PTOPM=-5.288+4.38V(+-5.62),R=0.75

PTOPM表示負(fù)面力的縱向被加數(shù);V表示跑的速度;R表示相互關(guān)系系數(shù)?，F(xiàn)在把各項(xiàng)距離的終點(diǎn)跑速度值放入公式內(nèi),就可得到計(jì)算的負(fù)面力。(表2)

比較計(jì)算值和實(shí)際情況看出,在400米跑中實(shí)際的力不符合終點(diǎn)跑的速度。超出的力已被展示出來(lái)(方程式評(píng)價(jià)規(guī)格誤差=5.26)。這是由于疲勞的肌肉能夠產(chǎn)生更多有實(shí)際意義的力.顯然,就象用鐵制起跑器測(cè)量200米和800米起跑一樣,這樣的方法能減少制動(dòng)階段力學(xué)結(jié)構(gòu)中力的丟失,因?yàn)橥炔苛α孔龉Πl(fā)力大部分還是利用骨骼傳遞到踝關(guān)節(jié)。除了這些,這個(gè)方法還能幫助減少由于降低身體重心位于制動(dòng)階段造成速度的損失,但對(duì)蹬地階段支撐腿收縮肌肉的能力還不能從根本上起到作用?？梢?jiàn),從正面的力和負(fù)面消極的力之間的聯(lián)系可以得出下面的公式:Pot=1.801+1.288Ptopm.(±9.06),r:0.76。

Pot=正面積極力的縱向因素,把負(fù)面消極力的影響和400米終點(diǎn)跑實(shí)際指標(biāo)放入公式中,可以得出:正面積極力應(yīng)該等于34.1Bt/kg。事實(shí)上,真正的數(shù)值少于38%,等于21.2±7.2 Bt/kg。

從上面的情況得出,對(duì)于400米沒(méi)有疲勞補(bǔ)償階段,跑的速度降低。疲勞肌肉低能力的收縮,在這種情況下不可避免的影響能力再生結(jié)構(gòu)—必然加大后蹬能力,顯然這種結(jié)構(gòu)能有效的提高活動(dòng)能力,它表現(xiàn)出與肌肉生物力學(xué)特性的聯(lián)系—肌肉越堅(jiān)硬有力,拉伸時(shí)間越短,就越能更多的利用聚集的機(jī)械力。在縮短制動(dòng)階段的高速度跑更有利于肌肉其他性能使用的再生結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。這些結(jié)構(gòu)的加強(qiáng),能有效的提高肌肉彈性能力,如腳底的屈伸運(yùn)動(dòng)。相反,運(yùn)動(dòng)員在支撐落地階段,當(dāng)肌肉拉長(zhǎng)的時(shí)間增大時(shí),聚集的機(jī)械能力很大程度上分散到肌肉中去。

那么,400米跑在過(guò)大支撐階段是否違背了依賴(lài)于肌肉的速度—拉伸條件呢?我們注意看實(shí)際情況:在終點(diǎn)跑中制動(dòng)時(shí)間提高了38%,達(dá)到80+15mc,但計(jì)算和反映出來(lái)的數(shù)據(jù)相比較,他們之間不存在實(shí)質(zhì)上的差別,符合等于0.073和0.080。計(jì)算公式為:

Ttopm=0.126-0.009V(±0.009),r=-0.83

Ttopm-制動(dòng)時(shí)間。這樣可以說(shuō)明,制動(dòng)時(shí)間符合終點(diǎn)跑的速度,并不是它違背了肌肉速度—拉伸條件。而真正造成終點(diǎn)跑的技術(shù)原因是肌肉的生物化學(xué)特點(diǎn)而不是動(dòng)作技術(shù)的生物力學(xué)結(jié)構(gòu),在400米跑的最后階段,根據(jù)生物化學(xué)的測(cè)量結(jié)果,由于大量的乳酸積累而造成對(duì)神經(jīng)細(xì)胞積極功能性的抑制,大量的降低 ATF和KPF在血液中的含量,而增加ADF的含量。

因此,我們可以更多的了解到,在疲勞狀態(tài)下支撐腿肌肉拉長(zhǎng)和收縮的相互關(guān)系,擺在我們面前的許多重要的實(shí)際數(shù)據(jù)證明,提高局部肌肉的緊張強(qiáng)度與中距離跑的運(yùn)動(dòng)能力有著密切的關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出,局部肌肉性能的提高,可以根據(jù)生物力學(xué)特性,更多的利用彈性特點(diǎn)有效的延緩跑的速度在終點(diǎn)跑階段的降落過(guò)程.

二、 研究結(jié)果:

1.在400米跑中出現(xiàn)的疲勞特征反映出違反了肌肉拉伸和收縮的相互關(guān)系。

2.證實(shí)提高局部肌肉的工作強(qiáng)度有利于在疲勞狀態(tài)下跑的運(yùn)動(dòng)效果。

3.根據(jù)肌肉在疲勞狀態(tài)下的特點(diǎn)合理的安排運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)練習(xí)。

4.合理的運(yùn)用肌肉彈性特點(diǎn),加大終點(diǎn)跑的步長(zhǎng)是提高400米終點(diǎn)跑速度的有效途徑。