Бегун пробежал 50 м за 5 секунд

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.

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!

От чего зависит скорость бега человека

Помимо пола, возраста и дистанции, существуют факторы, влияющие на скорость бега, над которыми можно работать, которые возможно улучшить: 

  • длина шага
  • сила удара ступни о поверхность
  • время контакта ступни с землёй
  • быстрота сокращения мышечных волокон
  • кислородный дефицит
  • наклон туловища.

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.

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.

  • 9-11 км/ч – средняя скорость бега ребёнка до 18 лет
  • 9-12 км/ч – средняя скорость бега женщины
  • 12-15 км/ч – средняя скорость бега мужчины

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:

  1. У женщин более слабые суставы, а значит, слабее связки и сухожилия.
  2. Массовая доля жира в организме мужчины на 10-15% ниже, чем у женщины.
  3. Почти на 30% у женщин предельная сила мышц конечностей ниже, чем у мужчин.
  4. Объём сердца женщины меньше мужского на 10-20%.
  5. Женщины дольше восстанавливаются и более подвержены стрессовым реакциям.
  6. У женщин ниже гемоглобин, а значит организм хуже транспортирует кислород.
  7. У мужчин уровень тестостерона в 10 раз выше женского, то есть лучше работает опорно-двигательный аппарат.
  8. Каденс (шаг) женщины короче мужского.

Хотя стоит отметить, что женщины проще справляются с перепадом температур, у них лучше координация и вестибулярный аппарат. 

Типы скоростных тренировок

Термин «скоростная работа» подразумевает целый ряд разных по своей сути тренировок

Важно понимать, что каждый тип направлен на достижение определённых целей, поэтому вставлять их в свой тренировочный план как попало не следует

Для начала разберёмся, чего именно мы добиваемся, делая скоростные работы.

Развитие МПК

Максимальное потребление кислорода (МПК или VO2max) – не просто цифра на часах, которой приятно хвастаться перед товарищами по беговой группе, а показатель, соответствующий максимальному объёму кислорода, какой способен потребить организм в расчёте на килограмм тела в минуту при максимальной нагрузке.

Именно эта метрика считается ключевой при определении степени натренированности атлета.

Развивается она преимущественно – но не только – интервалами на максимум и забеганиями в горку тоже на максимум. Другими словами, если хотите бегать быстрее на всех пульсовых порогах – придётся пострадать на супербыстрых тренировках.

Как правило, такие интервалы относительно короткие. Для бегунов на длинные дистанции – это 200 м, 400 м и в серьёзной марафонской подготовке – 800 м. Бегать их удобнее всего на стадионе, отсюда и кратность двумстам метрам.

Подпишитесь на «Марафонец» в Telegram.
Анонсы статей и полезные подборки каждую неделю.

Забегания в горку дают возможность дополнительно развить мышцы, которыми мы меньше пользуемся при беге по ровной поверхности, а также «разогнать» пульс. Чаще всего в горку бегают 100-300 м – по времени эти отрезки получаются дольше, чем по ровной трассе.

Между такими интервалами отдых обычно составляет около 2 минут трусцой (или 200 м), но его продолжительность зависит от уровня натренированности и тренировочного цикла.

Читайте по теме: Бег в гору: польза, особенности и варианты тренировок

Развитие скоростной выносливости

Второй тип скоростных тренировок направлен на развитие не только МПК, но и возможностей длительное время поддерживать высокую скорость. Такие тренировки могут быть интервалами, фартлеками или прогрессиями.

Длинные интервалы

Тренировка включает в себя длинные отрезки на ПАНО (пороге анаэробного обмена) или немного выше. Это максимальная скорость, которую бегун может поддерживать длительное время, знакомое «комфортно быстро» или же тот пульс, выше которого не нужно подниматься, если не хотите «закислиться» и неизбежно замедлиться.

Длительность и количество отрезков зависит от натренированности и этапа подготовки и может варьироваться от 500 до 5000 м, а отдых между отрезками – трусцой или пешком 200 м (около двух минут).

Смысл интервалов в том, что между скоростными сегментами бегун успевает хорошенько отдохнуть и снизить пульс. Отрезки могут быть одинаковыми или разными, например, 7 раз по 1000 м или 2000-1000-2000-1000.

Фартлеки

Это бег со сменным темпом: если бежать его в свободном режиме, то бегун прямо в процессе тренировки по своим ощущениям определяет, когда ускориться, а когда снизить темп. Но чаще у него есть задание от тренера, в котором прописано количество повторений и длина отрезков.

Разница с интервалами заключается в том, что тут быстрые отрезки делаются на ПАНО или чуть выше, а медленные вовсе не медленно, а лишь на заданную величину медленнее быстрых. Другими словами, отдохнуть и восстановить пульс тут обычно возможности нет.

Впрочем, может быть задан фартлек с несколькими категориями темпов, включающий в себя и трусцу, и бег на максимум, но такие тренировки дают редко.

Прогрессии или «обратный сплит»

Это бег с плавным ускорением. Например, на каждом следующем километре нужно ускоряться на 20 секунд на километр, пока не дойдёте до темпа ПАНО. Часто такие задания дают на длительные скоростные тренировки.

Темповые

Тренировки с заданным темпом – как правило, это целевой соревновательный темп и немного выше. Причём, как можно предположить, при подготовке к разным забегам он варьируется: для 10 км он может быть выше ПАНО, а для марафона – ниже.

Такие тренировки могут быть достаточно длинными, в среднем по 8-10 км.

Нормативы бега на 100 метров для женщин

  • мастер спорта международного класса – не учитывается на ручном хронометраже; на автохронометраже 11,34 секунды
  • МС – 11,6 секунды на ручном хронометраже, 11,84 на авто
  • КМС – 12,2 секунд на ручном, 12,44 секунд на авто
  • 1 разряд – 12,8 секунды на ручном, 13,04 секунд на авто
  • 2 разряд – 13,6 секунды на ручном, 13,84 секунд на авто
  • 3 разряд – 14,7 секунды на ручном, 14,94 секунд на авто
  • 1 юношеский – 15,3 секунд на ручном, 15,54 секунд на авто
  • 2 юношеский – 16 секунды на ручном, 16,24 секунды на авто
  • 3 юношеский – 17 секунд на ручном, 17,24 секунд на авто

Смотрите более подробно: Таблица разрядов и нормативов по бегу
Вам также может пригодиться: Как получить разряд по бегу в теории и на практике

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.

Читайте по теме: Как развить и увеличить выносливость в беге

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.

Техника бега на 100 метров

Техника бега на стометровке – это отработанная и чётко отлаженная последовательность движений тела спортсмена. Это настоящее искусство и огромная работа, на выполнение которой у бегуна есть всего несколько секунд.

Спринтерский забег складывается из четырёх элементов, каждый из которых отдельно и с прицельной тщательностью отрабатывается на тренировках:

  • старт
  • стартовый разгон
  • бег на дистанции
  • финиш

Каждый из элементов выполняется с особенной техникой, и ни в каких других видах бега, кроме спринтерского, эти технические элементы не встречаются.

Старт

Задача спортсмена на старте – придать телу максимальный первоначальный импульс. Есть два вида старта на стометровке – высокий и низкий.

Низкий старт считается самым распространённым, именно с ним работают на соревнованиях мирового уровня. Для быстрого выхода используются стартовый станок и колодки

С их помощью бегун занимает нужную позицию, получает твёрдую опору для первого толчка, стабильность расстановки ног и правильный наклон ступней.

На команде «Внимание!» спринтер приподнимает и перемещает вес тела вперёд, перенося его на руки и ногу. Нога, оставшаяся сзади, находится в колодках

На команде «Марш!» она должна максимально быстро переместиться вперёд.

Высокий старт проводится без колодок и станка с полусогнутых ног. Корпус и плечи наклонены и направлены в сторону движения. Одна рука находится впереди и согнута в локте, вторая отведена назад и находится почти в прямом положении.

При этом, если толчковая нога левая, значит, за корпус должна быть заведена левая рука, а правая согнута в локте – и наоборот.

Разгон и бег на дистанции

На первых метрах бегун разгоняется до максимальной скорости. Тело находится под острым углом к дорожке, выталкивается вперёд резкими рывками, шаг размашистый, длинный, менее частый, чем на основной части дистанции.

Постепенно скорость нарастает. Уменьшается наклон тела, бегун выпрямляется и выгибается вперёд. Скорость бега в стартовом разгоне увеличивается, растёт частота шага, но шаг всё ещё размашистый, время соприкосновения с землёй короткое.

Бегун совершает резкие движения руками. При этом на стартовом разбеге большая амплитуда движения рук и больший размах бёдер.

Затем шаг становится чаще и резче, нога продолжает совершать размашистое «беговое колесо» – бедро с коленом выносится высоко вверх, голень забрасывается под ягодицу, руки энергично движутся вдоль корпуса. Нога приземляется на переднюю часть стопы и фактически на мысок.

Финиш

Финиш в спринте – это момент, когда спортсмен совершает бросок грудью или плечом на линию финиша. И этот момент борьбы за последние доли секунд отрабатывается отдельно, чтобы спортсмен идеально овладел техникой движения без потери скорости.

Безоговорочная победа Кристиана Коулмана на чемпионате мира в Дохе 2019

Подготовка бегунов

Забег на 100 метров требует взрывной скорости, силы и безупречной техники владения своим телом. В экипировке спортсменов за годы действия дисциплины произошли значительные изменения, но при этом существенно трансформировалась и программа подготовки спортсменов. Теперь она подразумевает конкретные и сложные тренировочные планы:

  • Много внимания уделяется интервальным тренировкам с постепенным наращиванием темпа бега до максимума – то есть бегун пробегает участки на спринтерской скорости, постепенно увеличивая темп. Этот распорядок помогает спринтерам обрести силовую выносливость и улучшить технику, научившись непрерывно наращивать скорость.
  • Парашютная подготовка – вот ещё один распространённый стиль тренировки среди спринтеров на 100 метров. Спортсмены используют беговой парашют, который носят как рюкзак – он создаёт дополнительное сопротивление и помогает развивать взрывную силу и мощь мышц.
  • Силовые тренировки. Если сравнить сложение стайеров и спринтеров, становится ясно, что последние уделяют очень много внимания силовым тренировкам. Они разрабатывают мышц ног, кор и руки, потому что в забеге на 100 метров важны сила и координация всего тела.
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий