Изучая взаимодействие спринтера с опорой при беге, многие исследователи отмечали, что характер и амплитуда работы маховой ноги в значительном мере определяют эффективность отталкивания, а значит и горизонтальную скорость перемещения. Не вызывает сомнений и тот факт, что источником движущих сил в беге служит работа мышц. Так как их максимальное напряжение приходится на относительно короткие (по сравнению со всем циклом движений) промежутки времени, то движения маховой ноги происходят почти по инерции, то есть близки к перемещению свободно подвешенного маятника с упругими связями, роль которых выполняют мышцы. Обычно такие движения являются баллистическими.

Следует отметить, что при перемещениях маховых звеньев в положения их крайнего сгибания или разгибания возникает интенсивный поток импульсов от суставных рецепторов. Этот поток вносит существенный вклад в реализацию двигательных программ человека.
Если представить себе динамику углового перемещения маховых звеньев в тазобедренном и коленном суставах в беге с максимальной установившейся скоростью, то станет ясно, что за период опоры положения крайнего сгибания бедра и голени возникают дважды. Первое приходится на сгибание маховой ноги в коленном суставе, а второе — в тазобедренном суставе.
Оптимальное, с точки зрения затрат энергии, управление баллистическими движениями можно представить в виде двух импульсов. Один из которых действует в начале, а другой — в конце процесса управления.
Согласно полученным нами данным, первый импульс управления маховой ногой за период опоры возникает в момент ее максимального сгибания в коленном суставе, а не в начале перемещения маховой ноги, как отмечалось ранее. Цель этого импульса — разгон махового звена и всего тела спортсмена в опорном периоде. Второй импульс управления, направленный на торможение махового звена, возникает в конце опорного периода за 1—3° до наступления максимума сгибания маховой ноги в тазобедренном суставе. Этому моменту соответствует пересечение траектории движения дистального участка голени маховой ноги проекции ее тазобедренного сустава (рис, 1).
Рассматривая амплитуду углового перемещения маховых звеньев за период опоры в беге с различной скоростью, мы обнаружили устойчивую зависимость в проявлении импульсов управления. Оказалось, что отношение амплитуды перемещения маховых звеньев между импульсами управления ко всей амплитуде перемещения махового звена в тазобедренном суставе за период опоры в беге высококвалифицированных спортсменов с различной скоростью близко к значению 0,618. Как известно, это число 0,618 подобно гармоническому делению («золотое сечение»).
Несмотря на увеличение скорости перемещения спортсменов, то есть когда увеличивается амплитуда перемещения и угловая скорость маховых звеньев, отмеченная закономерность сохраняется. Это свидетельствует о том, что живая самоорганизующая система самостоятельно находит и сохраняет оптимальный, наиболее эффективный режим управления, при котором автоматически (обеспечивается достижение необходимой скорости перемещения.
При дальнейшем исследовании было установлено, что процесс управления перемещением маховых звеньев в период опоры имеет свои особенности на различных участках соревновательных дистанций:
1-й участок, где скоростью бега — максимальная: 50 — 80 м и 50 — 150 м в беге на 100 и 200 м соответственно.
2-й участок, где спортсмен бежит с ускорением: от старта до 50-го метра дистанций.
3-й участок, где перемещение спортсменов происходит торможением: 80 — 100 и 150-200 м в беге на 100 и 200 и (Разделение соревновательных дистанций на три участка является условным, но в целом оно отражает динамику изменения скорости бега спринтеров.)
Исследуя угловые перемещения маховой ноги в тазобедренном суставе в период опоры в беге с максимальной скоростью у спринтеров разной квалификации мы обнаружили, что эти величины у новичков и спортсменов-мастеров почти не различаются.
Основное же различие заключается в величинах скорости перемещения маховых звеньев и в месторасположении импульсов управления движениями ноги. У высококвалифицированных спортсменов (мс СССР и лучше) отношение амплитуды перемещения маховой ноги в тазобедренном суставе за период опоры между импульсами управления ко всей амплитуде близко к значению 0,618. У остальных спортсменов это соотношение составляет 0,35 — 0,56. На контурограмме (рис. 2), где сплошной линией изображено движение классного спринтера, а пунктирной — неквалифицированного спортсмена, хорошо видно, что основное их отличие заключается именно в месторасположении первого импульса управления. У бегунов низкой квалификации он возникает несколько позже, чем у спринтеров высокого класса.
Таким образом, можно сделать определенный вывод, что рациональный двигательный навык бега с максимальной установившейся скоростью в своем становлении проходит два этапа.
Первый заключается в совершенствовании координационной структуры бегового шага, при котором импульсы управления меховой ногой в опорном периоде возникают в выгодных биодинамических условиях взаиморасположения различных звеньев двигательного аппарата человека. В этом случае происходит качественное улучшение имеющегося двигательного навыка. Этот путь проходят начинающие: от новичка до квалифицированных спортсменов.
Второй этап — дальнейшее повышение или увеличение амплитуды и скорости перемещения маховых звеньев при сохранении рациональной координационный структуры беговых движений. Это — путь, свойственный высококвалифицированным спортсменам.
Следовательно, формирование правильной структуры бегового шага на начальном этапе обучения определяет весь дальнейший рост спортивных результатов.
Что же касается угловых перемещений маховой ноги в тазобедренном суставе за период опоры у квалифицированных бегунов на заключительном отрезке соревновательных дистанций, то несмотря на то, что отношение амплитуды перемещения маховой ноги между импульсами управления ко всей амплитуде ее перемещения в тазобедренном суставе такое же как и в беге с максимальной установившейся скоростью, координационная структура навыка изменилась.
Как следствие — происходит нарушение эффективности взаимодействия опорных и маховых звеньев: отталкивание выполняется более вертикально, а горизонтальная скорость перемещения снижается. В связи с этим, наиболее действенными методами и средствами совершенствования так называемой специальной выносливости спринтеров будут те, что направлены на формирование умения сохранять рациональную двигательную структуру в беге под воздействием утомления на последних метрах соревновательных дистанций.
При освоении и совершенствовании рациональной кооррдинационной структуры беговых движений следует учитывать, что эффективность управления баллистическими движениями во многом определяется степенью совершенства их межмышечной и внутримышечной координации. Как показывает практика, с этой целью можно использовать различные варианты тренировочных воздействий с изменением их внешних или внутренних условий.
Изменение внешних условий предполагает уменьшение или увеличение силы тяжести при взаимодействии с опорой, силы сопротивления внешней среды, силы трения и реакции опоры. Наиболее распространенными и доступными средствами являются бег в гору и под уклон, бег с «лебедкой» или с тормозными парашютами, бег с использованием тренажеров «облегчающего лидирования» и т. д. В результате — в большей мере совершенствуется внутримышечная координация движений, что позволяет спортсменам проявлять большие величины мышечных усилий для увеличения амплитуды и скорости перемещения опорных и маховых звеньев.
Изменение внутренних условий тренировочных воздействий предполагает: а) увеличение веса тела спортсменов или отдельных его звеньев; б) использование упругих тяг; в) использование электромиостимуляции. Основными тренировочными средствами здесь являются: бег с поясами и жилетами различного веса; бег с манжетами, расположенными на бедрах или голенях; бег с резиновыми амортизаторами. В результате — в большей мере совершенствуется координация межмышечных сокращений, что позволяет спортсменам концентрировать необходимые величины мышечных усилий в решающие моменты движений.

г. Волгоград В. ЯКИМОВИЧ, кандидат педагогических наук,
В. ТАРАСОВ, кандидат педагогических наук

Журнал “Легкая атлетика” №10, 1988 год.